抗磨液壓油的特性及選用
發(fā)布時(shí)間：2009/09/22 來(lái)源：揚(yáng)子工具集團(tuán) 瀏覽次數(shù):13096
摘要抗磨液壓油具有突出的抗磨性，良好的潤(rùn)滑性、抗氧性和熱安定性等特點(diǎn)。 介紹了抗磨液壓油的特性及類型，并詳細(xì)闡述了抗磨液壓油選用的基本原則及實(shí)際工作 中的參考標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)鍵詞抗磨液壓油特性選用 收稿日期。
作者簡(jiǎn)介：李會(huì)欣，助理工程師，%’’( 年畢業(yè)于大慶石油 學(xué)院石油加工專業(yè)，現(xiàn)主要從事油品調(diào)合研究工作，
發(fā)表 論文( 篇。 隨著我國(guó)液壓技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓油日益 精細(xì)與成熟。液壓油在液壓系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著能量傳 遞、轉(zhuǎn)換和控制，同時(shí)，它還起著系統(tǒng)的潤(rùn)滑、防 銹、防腐、冷卻等作用。因此，液壓油質(zhì)量高低、選 用恰當(dāng)與否直接影響著液壓系統(tǒng)的工作效率和液 壓設(shè)備的使用壽命。為了滿足現(xiàn)代液壓設(shè)備的發(fā) 展及其使用條件的嚴(yán)格要求，液壓油已由原來(lái)的 抗氧防銹（)*）型發(fā)展為高壓抗磨（)+）型。本文 介紹了抗磨液壓油的特性及類型，并詳細(xì)探討了 其選用規(guī)則。 ! 抗磨液壓油的特性 抗磨型液壓油是在抗氧防銹型液壓油基礎(chǔ)上 發(fā)展起來(lái)的，與普通的抗氧防銹型液壓油相比，它 的制備技術(shù)比較復(fù)雜。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，抗磨 液壓油的質(zhì)量已有較大提高，其典型性能如表% 所示�？鼓ヒ簤河驮谥小⒏邏合到y(tǒng)中使用時(shí)，不僅 具有良好的抗氧防銹性，而且其抗磨性能尤為突 出。據(jù)報(bào)道〔%〕，使用抗磨液壓油的高壓油泵的壽 命比用抗氧防銹液壓油的高壓油泵的壽命要長(zhǎng) %" , %""倍。 " 抗磨液壓油的類型 根據(jù)抗磨液壓油添加的抗磨劑組成分，抗磨 液壓油可分為兩類：一類是以二烷基二硫代磷酸 鋅（-../）為主劑的有灰（鋅）型抗磨液壓油，另一 類是不含金屬鹽的無(wú)灰型液壓油。對(duì)葉片泵來(lái) 說(shuō)，第一類液壓油具有較好的抗磨性、熱氧化安定 性和防銹性能，但對(duì)含銀和青銅部件的系統(tǒng)有較 表! 抗磨液壓油的典型性能 項(xiàng)目性能 相對(duì)密度"0$( 粘度可選擇 蒸汽壓低 粘溫性能良 低溫性能良 潤(rùn)滑性能優(yōu)秀 熱氧化安定性好 抗乳化性良 水解安定性好 消泡性好 空氣釋放性良 防銹性 液相好 氣相良 過(guò)濾性良 阻燃性差 貯存穩(wěn)定性好 最高使用壓力1+/2 !( 最高使用溫度1 3 %"" 強(qiáng)的腐蝕作用。根據(jù)有灰（鋅）型抗磨液壓油含鋅 量的多少，又可將其分為低鋅抗磨液壓油和高鋅 抗磨液壓油兩種。鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于"0 "!4者為 高鋅抗磨液壓油，鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于"0 "!4者為低 鋅抗磨液壓油。一般來(lái)說(shuō)，高鋅抗磨液壓油的抗 !" 精細(xì)石油化工進(jìn)展 5.65789: ;7 <;79 /9=>?8)9+;85*: 第# 卷第( 期 磨性能較好，其他性能一般，而低鋅抗磨液壓油其 他性能較好，抗磨性能一般。第二類抗磨液壓油 是!" 年代中期發(fā)展起來(lái)的，它使用的極壓抗磨劑 主要是硫化物、磷化物和硫# 磷化合物。與有灰 （鋅）型抗磨液壓油相比，它在水解安定性、破乳 性、油品的可濾性和氧化安定性方面占明顯優(yōu)勢(shì)， 兩類油品的性能見(jiàn)表$。 表! 有灰（鋅）型抗磨液壓油與無(wú)灰型抗磨 液壓油的性能 項(xiàng)目 有灰（鋅）型抗磨 液壓油 無(wú)灰型抗磨 液壓油 灰分高無(wú) 金屬鋅（鈣或鋇） 無(wú) 總酸值% &’()*•’# + +,- ",$ 水解安定性一般. 好很好 銅或黃銅腐蝕可能性大可能性小 抗氧性好很好 水分離性好. 差好 沉淀物傾向低. 高低 泵性能好極好 磨損中等極輕 空穴中等. 嚴(yán)重?zé)o 環(huán)境污染可能性高低 多效能力一般. 好極好 " 抗磨液壓油的選用原則 ",# 抗磨液壓油適用的工況條件 當(dāng)液壓系統(tǒng)處于室內(nèi)、地下或水上等露天環(huán) 境（非寒區(qū)、嚴(yán)寒區(qū)、高溫?zé)嵩锤浇┲�，工作溫�?不高于+"" /，工作壓力大于!," 012時(shí)〔$〕，在經(jīng) 濟(jì)條件允許的情況下，應(yīng)盡量選用抗磨液壓油。 雖然抗磨液壓油比普通的抗氧防銹型液壓油價(jià)格 偏高，但抗磨液壓油在提高設(shè)備運(yùn)行的安全性、可 靠性、減少磨損量、延長(zhǎng)系統(tǒng)和各元件的使用壽命 等方面起著普通的抗氧防銹型液壓油或機(jī)械油不 可替代的作用。從整體經(jīng)濟(jì)利益看，使用抗磨液 壓油是可行的。另外，在制藥工業(yè)與食品工業(yè)中， 污染可能會(huì)給人體健康帶來(lái)?yè)p害，因此，這類工業(yè) 設(shè)備的液壓系統(tǒng)所使用的液壓油必須完全符合食 品工業(yè)的有關(guān)規(guī)定。在需要用抗磨液壓油時(shí)，應(yīng) 無(wú)條件地按要求選用抗磨液壓油。同樣，對(duì)于高 泄漏的液壓系統(tǒng)，為防止污染環(huán)境，要求選用的液 壓油具有無(wú)毒并易于生物降解，這對(duì)抗磨液壓油 的質(zhì)量又提出了更高的要求。 ",! 抗磨液壓油品種的確定 一個(gè)液壓系統(tǒng)在確定選用抗磨液壓油后，使 用哪種類型的抗磨液壓油就要從液壓系統(tǒng)設(shè)備元 件的材質(zhì)、工作溫度、壓力及經(jīng)濟(jì)性等方面來(lái)考 慮。對(duì)于一個(gè)工作溫度較高、工作壓力大、含銅、 銀部件的液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡量避免使用有灰 （鋅）型抗磨液壓油，以防止液壓油對(duì)系統(tǒng)元件造 成嚴(yán)重腐蝕。對(duì)于一個(gè)精度高、高速、高效、數(shù)顯 全自動(dòng)的液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不但需要選用的油品具 有優(yōu)異的潤(rùn)滑性，還要求其具有優(yōu)良的抗磨性、氧 化安定性、水解安定性、熱穩(wěn)定性及抗乳化性等， 這時(shí)一般選用無(wú)灰型抗磨液壓油。研究表 明〔3，4〕，對(duì)于具有鋼# 鋼摩擦副的葉片泵來(lái)說(shuō)，更 適合選用有灰（鋅）型抗磨液壓油，并且其泵的性 能與含鋅量有直接關(guān)系，而柱塞泵更適合選用無(wú) 灰型抗磨液壓油。 "," 抗磨液壓油粘度的確定 合適的抗磨液壓油粘度對(duì)保證整個(gè)液壓系統(tǒng) 的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重大意義。確立抗磨液壓油的品 種后，然后就要考慮在工作環(huán)境下的粘度問(wèn)題。 由于液壓系統(tǒng)的工作溫度一般變化較大，因此，首 先要求抗磨液壓油的粘溫特性要好，即粘度隨溫 度的變化不會(huì)產(chǎn)生較大波動(dòng)。根據(jù)液壓系統(tǒng)的起 動(dòng)溫度、工作溫度及液壓泵的類型來(lái)確定所選抗 磨液壓油的最高粘度和最低粘度。一般來(lái) 說(shuō)〔$，-〕，葉片泵用液壓油最高粘度限定在 -"" . !"" &&$ % 5，最低粘度為+" &&$ % 5；柱塞泵的 最高粘度限定在+ """ &&$ % 5左右，最低粘度為 6 &&$ % 5。如果油品的粘度過(guò)高，會(huì)引起油液輸送 阻力增大，系統(tǒng)壓降提高，傳動(dòng)效率降低，油溫也 隨之升高，很可能造成起動(dòng)困難，并產(chǎn)生氣穴腐蝕 現(xiàn)象〔7〕，使液壓系統(tǒng)不能正常工作；反之，若油品 粘度偏小，則會(huì)使系統(tǒng)的泄漏量增加，油泵的容積 效率降低，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的壓力和速度難以控制，甚 至造成系統(tǒng)控制失靈，發(fā)生不可預(yù)料的后果。對(duì) 于一個(gè)工作溫度高于環(huán)境溫度（4" . -" /）的液 壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在工作溫度下，它所用液壓介質(zhì)的粘 度應(yīng)為+3 . +7 &&$ % 5。若所用液壓介質(zhì)的粘度低 于+" &&$ % 5，系統(tǒng)的磨損就會(huì)加大。在高壓系統(tǒng) （大于3"," 012）中，工作溫度比低壓時(shí)高+" /左 $""+年-月李會(huì)欣等,抗磨液壓油的特性及選用3+ 右，限定油品粘度不低于!" ##! $ %〔&〕，以降低與壓 力有關(guān)的高泄漏率，從而保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 !’" 與抗磨液壓油相匹配的材質(zhì) 在選用抗磨液壓油時(shí)，還必須考慮到與抗磨 液壓油相接觸的設(shè)備材質(zhì)是否與其相適應(yīng)。也就 是說(shuō)，抗磨液壓油對(duì)這些材料是否有侵蝕作用，反 過(guò)來(lái)，這些材料是否會(huì)使液壓油變質(zhì)、污染。若兩 者不相適應(yīng)，就有可能造成金屬的嚴(yán)重腐蝕，非金 屬材料的溶解、膨脹、老化，抗磨液壓油的迅速污 染、變質(zhì)，大大縮短整個(gè)液壓系統(tǒng)的使用壽命，造 成不可估量的損失。研究發(fā)現(xiàn)〔!〕，抗磨液壓油適 應(yīng)所有金屬及絕大部分非金屬材料，但與天然膠、 丁基膠、乙丙膠不適應(yīng)，因此，不能與這些材質(zhì)密 切接觸，長(zhǎng)期共存。 !’# 抗磨液壓油的混用 用戶選用了合適的抗磨液壓油后，在實(shí)際使 用過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果將兩種或兩種以上不 同廠家生產(chǎn)、具有相同粘度等級(jí)的油品混合使用 時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)不能正常工作。這是因 為不同廠家生產(chǎn)的兩種油品即使是同類型、同等 級(jí)，由于其化學(xué)組成未必完全相同，混合后，某些 成分可能會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有時(shí)甚至?xí)沙练e 物，從而嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的正常工作。因此，不 同廠家生產(chǎn)的抗磨液壓油，即使產(chǎn)品的類型、粘度 等級(jí)都相同也不能隨便混用。若某些場(chǎng)合必須混 合使用，也應(yīng)經(jīng)過(guò)多次混用試驗(yàn)，確認(rèn)無(wú)副作用后 再使用。 " 結(jié)語(yǔ) 抗磨液壓油以其優(yōu)異的潤(rùn)滑性、良好的抗氧 性、熱安定性及突出的高抗磨性已成為現(xiàn)代多數(shù) 大型液壓設(shè)備的首選用油。根據(jù)液壓系統(tǒng)的工況 條件、液壓設(shè)備類型、液壓介質(zhì)工作溫度范圍、液 壓介質(zhì)與材料的匹配性及經(jīng)濟(jì)因素等，正確選用 抗磨液壓油對(duì)保證液壓系統(tǒng)的高效工作，延長(zhǎng)液 壓設(shè)備元件的使用壽命有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。目 前，我國(guó)抗磨液壓油的品種開(kāi)發(fā)和用油水平與國(guó) 外相比，還存在較大差距，抗磨液壓油還未普遍使 用，但隨著我國(guó)液壓技術(shù)的不斷進(jìn)步，抗磨液壓油 的普及已成為一種趨勢(shì)。同時(shí)，隨著一些先進(jìn)液 壓設(shè)備構(gòu)件的日趨復(fù)雜化、精細(xì)化，對(duì)抗磨液壓油 的質(zhì)量也提出了更加苛刻的要求。為了使用、維 護(hù)和保養(yǎng)的方便，開(kāi)發(fā)一種性能優(yōu)良、通用性強(qiáng)的 抗磨液壓油已成為今后研究工作的重點(diǎn)。
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