工程機械潤滑油品的評價與選用

摘 要:工程機械潤滑油品的正確選用是增加設(shè)備使用壽命的重要途徑之一。同時，潤滑油的評價和選用是其合理應(yīng)用的有效保障。

關(guān)鍵詞:工程機械 潤滑油 評價 選用

中圖分類號:TU71文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(a)-0105-02

隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，工程機械也逐漸向更高精度方向換代升級，這必將對潤滑油使用性能提出越來越高的要求，油品選用的難度也隨之增大。工程機械正常運行的重要條件之一是使用能滿足潤滑要求的潤滑油。潤滑油是各種機械設(shè)備必須使用的液體潤滑劑，主要由基礎(chǔ)油和各類功能添加劑組成。常見的基礎(chǔ)油有礦物油、植物油以及合成油等。功能添加劑種類較多，其主要從理化性能和使用性能這兩個方面來改變潤滑油使用要求。在選用添加劑時必須主要它們之間的相互作用，應(yīng)避免添加劑之間發(fā)生反應(yīng)而失去其功效，同時也應(yīng)考慮它們與基礎(chǔ)油間的相容性。

合理地選用潤滑油品是增加機械設(shè)備使用壽命的手段之一，這可以起到有效減少摩擦磨損、防銹防腐、冷卻降溫等作用;同時還能很好配合施工，提高生產(chǎn)效率。因此，機械和潤滑油管理人員應(yīng)高度重視潤滑油的選用和評價工作。筆者多年來一直從事機械管理方面的工作，在工程機械潤滑油的評價和選用方面積累了一些經(jīng)驗，本文將對其進行綜述，以期為各類管理人員提供參考。

1 油品評價

一般而言，潤滑油品的評價主要從理化性能和使用性能進行技術(shù)評價。油品的理化性能不僅是其本身品質(zhì)高低的一個標志，同時還是選擇油品的主要依據(jù)之一。另外，理化性能的好壞還直接影響到油品的使用性能。

1.1 理化性能

潤滑油理化性能評價參數(shù)主要有粘度、抗氧化、傾點與凝點、酸值、機械雜質(zhì)、銹蝕以及腐蝕性等。

1.1.1 粘度與粘度指數(shù)

粘度是液體的內(nèi)摩擦，粘度的高低反映了流體流動阻力的大小，是表示油品油性和流動性的一項重要指標。粘度大時，潤滑油在接觸摩擦副表面形成的油膜較厚，適合大負荷情況下的潤滑。在粘度較大時，潤滑油的冷卻和沖洗作用效果將會降低;然而粘度過小，在較大負荷下，潤滑油膜變薄且容易被破壞，摩擦面容易發(fā)生磨損和擦傷。合適的潤滑油粘度，可以保證良好的機械潤滑狀態(tài)，同時流動性較好，與機械表面的摩擦阻力也小，有利于機械的冷卻和沖洗。

粘度指數(shù)表示油品粘度隨溫度變化而變化的性能。粘度指數(shù)越高，表示油品粘度受溫度的影響越小，粘度對溫度越不敏感，其黏溫性能越好，反之越差。油品黏溫特性是指油品粘度因溫度升高而變小，隨著溫度的降低而變大。

1.1.2 抗氧化安定性

抗氧化安定性指抵抗由于空氣(或氧氣)的作用而引起其性質(zhì)發(fā)生永久性改變的能力。油品的抗氧化安定性是反映潤滑油在實際使用、貯存和運輸中氧化變質(zhì)和老化傾向的重要特性。油品氧化的結(jié)果是使油品顏色變深，粘度增大，酸性物質(zhì)增多，并產(chǎn)生沉淀。這些會帶來腐蝕金屬，堵塞油路等問題。一般而言，油品中均加有一定數(shù)量的抗氧劑，以增加其抗氧化能力，延長使用壽命。

1.1.3 防銹、防腐蝕性能

由于工程機械大部分的工作環(huán)境都是在室外，其發(fā)動機在運轉(zhuǎn)或停放時，進入發(fā)動機的水分、燃燒產(chǎn)生的酸性氣體等都會對活塞環(huán)、軸瓦等金屬部件造成腐蝕。潤滑油中含有防銹劑等具有防銹性能的多效添加劑，這些添加劑會在金屬表面形成排列整齊的致密吸附層，能夠有效地抵制各種腐蝕物質(zhì)的侵入。

1.1.4 傾點與凝點

油品在標準規(guī)定的冷卻條件下(GB/T3535-83)冷卻時，能夠流動的最低溫度稱為傾點。而凝點是在標準規(guī)定的實驗條件下(GB/T510-83)，將油品冷卻到液面不移動時的最高溫度。傾點與凝點都表示油品在低溫下流動性能好壞，傾點與凝點高時對油品低溫條件下流動不利，有時會堵塞油路，影響潤滑效果。

1.1.5 酸值

酸值是表征油品中有機酸總含量多少的指標。中和1g油品中的有機酸所需氫氧化鉀的毫克數(shù)稱為酸值，單位是mgKOH/g。酸值的高低，反映油品生產(chǎn)的精制程度，精制程度越高其酸值越低。另外，酸值的大小還反映了油品中有機酸含量的高低，也即對金屬的腐蝕程度的大小，特別是當油品中含有水分時，這種腐蝕作用可能更加顯著。另外，油品被氧化發(fā)生變質(zhì)時常常伴隨酸值的升高。所以，酸值也是衡量油品抗氧化性和使用過程中油品老化變質(zhì)情況的一項重要指標。

1.1.6 機械雜質(zhì)

機械雜質(zhì)是指油品中不溶于汽油或苯的沉淀和懸浮物，經(jīng)過濾分離出的雜質(zhì)，以百分數(shù)計。機械雜質(zhì)主要來源于油品在運輸、貯存，尤其是在使用過程中外來物的混入，如灰塵、泥沙、金屬氧化物、金屬磨損碎屑等。油品包括添加劑中機械雜質(zhì)的測定按GB/T511-88標準進行。

1.2 使用性能評價

油品的使用性能評價是對油品進行全面評價必不可少的工作之一。它有利于找出油品在使用過程中發(fā)生問題的原因，以便能夠更快制定解決方案;同時，也有利于給工程機械選擇合適的油品。

1.2.1 極壓抗磨性能

工程機械工作負荷波動范圍較大且作用形式較為復(fù)雜，通常會有振動負荷或沖擊負荷等其它形式負荷的存在，這將影響潤滑油潤滑性能的發(fā)揮。為此，一般必須根據(jù)具體的作業(yè)條件選用具有相應(yīng)極壓承載能力和抗磨性能的油品，以形成或維持足夠的潤滑油膜，減少機械部件間的摩擦磨損。

1.2.2 耐水性能

工程機械作業(yè)環(huán)境大都在室外，因而容易受雨水或濕氣的侵襲。因此，要求潤滑油必須具有良好的抗乳化性和水分離性能，不應(yīng)存在因某些功能添加劑的使用而導(dǎo)致油品遇水發(fā)生分解反應(yīng)或變質(zhì)等情況的發(fā)生。

1.2.3 密封性能

由于工程機械可能在塵埃或有害雜質(zhì)飛揚的情況下工作，因而要求潤滑油有良好的密封性能和耐密封材料溶脹性。例如發(fā)動機的氣缸與活塞、活塞環(huán)與環(huán)槽、氣門與氣門座之間都存有一定的間隙，這有利于阻止工作時各配合件之間卡滯的發(fā)生，但它們也會導(dǎo)致燃燒室內(nèi)的混合氣進入曲軸箱，結(jié)果加速了潤滑油的變質(zhì)，還降低了氣缸壓力和發(fā)動機的輸出功率。此時，潤滑油的使用可以在各配合件的間隙中形成油膜，從而起到密封作用，保證氣缸的密封性。

1.2.4 清潔與冷卻性能

發(fā)動機的內(nèi)部工作環(huán)境十分惡劣，通常會有油泥和積碳的產(chǎn)生，這會導(dǎo)致發(fā)動機不能正常工作。因此，必須及時清理這些污物，這個清洗過程是靠潤滑油在機體內(nèi)循環(huán)流動來完成的。潤滑油中含有清除積炭的清凈劑和分散劑，能夠清潔金屬表面，分散污垢，保持發(fā)動機內(nèi)部清潔。更換潤滑油時，這些雜質(zhì)隨同潤滑油一起排出。

發(fā)動機工作時會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量中的大部分通過發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的循環(huán)帶走，一部分通過潤滑油從氣缸、活塞等發(fā)動機內(nèi)部表面吸收熱量后帶到油底殼中散發(fā)，以保證發(fā)動機可以在正常溫度范圍內(nèi)工作。因此，油品的清潔和冷卻性能對工程機械潤滑油的選用有著十分重要的意義。

2 油品選用

在選用機械設(shè)備油品時，首先應(yīng)進行設(shè)備潤滑信息全面的整理收集，以確認選用與設(shè)備合適的油品并對其進行正確維護。工程機械油品的選擇與其它設(shè)備油品選擇、一般都根據(jù)零部件的負荷、運動速度、工作溫度、環(huán)境溫度和環(huán)境濕度狀況，選擇所使用油品的品種、質(zhì)量等級和粘度等級。工程機械工況惡劣，經(jīng)常處于高溫高負荷狀態(tài)，啟動頻繁，維護條件差，對潤滑油要求提出了較高的要求。工程機械使用單位應(yīng)優(yōu)先選用推薦用油，并且還應(yīng)著重考慮現(xiàn)場管理、購買方便、質(zhì)量可靠、油品品種齊全等因素。目前市場上的潤滑油涉及種類繁多，根據(jù)用途不同可分為柴機油、齒輪油、液壓油。

2.1 柴機油

柴機油必須具有良好的抗氧化性、不易劣化、且對橡膠密封圈不易造成老化。另外，還要防止發(fā)動機內(nèi)部積水燃料中的硫分對發(fā)動機造成的侵害。能夠滿足工程機械性能要求的發(fā)動機潤滑油的規(guī)格是MIL—L—2104C，或者API技術(shù)等級分類標準中的CD級及以上油品。

2.2 齒輪油

齒輪油是以石油潤滑油基礎(chǔ)油或合成潤滑油為主，加入極壓抗磨劑和油性劑調(diào)制而成的一種重要的潤滑油。用于各種齒輪傳動裝置，以防止齒面磨損、擦傷、燒結(jié)等，延長其使用壽命，提高傳遞功率效率。齒輪油應(yīng)具有良好的抗磨、耐負荷性能和合適的粘度。此外，還應(yīng)具有良好的熱氧化安定性、抗泡性、水分離性能和防銹性能。由于齒輪負荷一般都在490兆帕(MPa)以上，而雙曲線齒面負荷更高達2942MPa，為防止油膜破裂造成齒面磨損和擦傷，在齒輪油中常加入極壓抗磨劑，普遍采用硫-磷或硫-磷-氮型添加劑。以石油潤滑油基礎(chǔ)油或合成潤滑油為主，加入極壓抗磨劑和油性劑調(diào)制而成的一種重要潤滑油，用于各種齒輪傳動裝置，以防止齒面磨損、擦傷、燒結(jié)等，延長其使用壽命，提高傳遞功率效率，減少功率損失。齒輪油的用量約占潤滑油總量的6%～8%。

工程機械的齒輪潤滑部分的推薦用油是汽車齒輪油和發(fā)動機機油，有時發(fā)動機機油可以作為齒輪、液壓油使用。手動齒輪變速器動力傳遞部位的推薦用油是CDSAE30或GL-4SAE90，齒輪自動變速器用油為CDSAE10W30，或各生產(chǎn)廠家制定的規(guī)格。

2.3 液壓油

液壓油是利用液體壓力能在液壓系統(tǒng)使用的液壓介質(zhì)，在液壓系統(tǒng)中起著能量傳遞、系統(tǒng)潤滑、防腐、防銹、冷卻等作用。對于液壓油來說，首先應(yīng)滿足液壓裝置在工作溫度下與啟動溫度下對液體粘度的要求，由于油的粘度變化直接與液壓動作、傳遞效率和傳遞精度有關(guān)，還要求油的黏溫性能和剪切安定性應(yīng)滿足不同用途所提出的各種需求。

工程機械用的液壓油，推薦使用具有抗磨性能的潤滑油，如SAE10W發(fā)動機機油或15032(46)抗磨液壓油。

參考文獻

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[3]韓敏.《汽車與工程機械用油常識》.人民交通出版社，1997(3).