不同品牌超低溫液壓油相容性研究

宋敏，張文田，王建華，宋開財，李金龍，尚培華

(中國人民解放軍92228部隊，北京 100072)

0 引言

液壓傳動由于體積小、重量輕、反應靈敏、傳遞能量平穩、易于操作等原因，廣泛應用于車輛、工程機械、船舶的舵機、錨機、導航系統以及閥門的開關遙控系統等[1-2]。液壓油是液壓系統的血液，在液壓設備中起著傳遞能量、潤滑設備、防腐防銹及冷卻等重要作用，它對液壓系統的工作可靠性及壽命起著至關重要的作用。

隨著液壓油生產技術的普及和國產液壓油質量的提高，原用進口油品的液壓設備制造商和用戶會根據需求重新選擇不同品牌的國產液壓油，由于液壓系統結構復雜、管線長，原用液壓油不能完全排出，因此，在液壓油更換過程中，不可避免地會造成不同品牌液壓油之間的混用[3-6]，甚至會因設備使用方對油品配方不了解而出現有灰和無灰液壓油混用的情況。因此，在更換不同品牌油品時，應該進行油品相容性試驗，考察原裝油與替換油混合在一起后，其理化性能和使用性能的變化情況。本文參考美國軍用標準MIL-PRF-17331K《中等負荷汽輪機和齒輪傳動裝置潤滑油》相容性試驗油品混兌比例，將兩種液壓油按質量比1∶1均勻混合[7]，通過測定混合油品的主要理化性能，考察國產超低溫液壓油以及與進口液壓油之間的相容性。

1 實驗部分

1.1 試驗油料

選用分別由中國石油潤滑油公司、中國石化潤滑油公司、埃克森美孚公司和殼牌公司生產銷售的昆侖L-HS 32、長城L-HS 32、美孚SHC 524和殼牌(Tellus)S4ME 32等4種黏度32號等級的超低溫液壓油進行相容性試驗，產品主要質量指標見表1。

表1 4種超低溫液壓油主要理化指標

1.2 試驗方法

美國軍用標準MIL-PRF-17331K《中等負荷汽輪機和齒輪傳動裝置潤滑油》規定了相容性試驗操作，將測試油和參考油按照1∶1比例混合后，進行氧化安定性(ASTM D943)、腐蝕(海水)、泡沫和乳化試驗，若試驗值均能通過，則認為該潤滑油與參考油的相容性好。

在不同實驗室，分別考察了幾種液壓油的相容性。取兩種液壓油按照質量比1∶1的比例混合均勻，在65 ℃儲存168 h或在室溫儲存24 h，觀察樣品外觀，并檢測混合樣品的運動黏度、黏度指數、傾點、抗泡沫性、液相防銹(海水)、最大無卡咬負荷和磨斑直徑等指標變化。檢測指標測試方法見表1，混合樣品編號及組成見表2。

表2 超低溫液壓油混合樣品編號

2 結果與分析

2.1 中國石油與中國石化液壓油的相容性

將中國石化L-HS 32與中石油L-HS 32超低溫液壓油按質量比1∶1的比例進行混合(樣品編號1#)，在65 ℃儲存168 h，混合前后液壓油樣品外觀及主要理化性能見表3。

表3 中國石油、中國石化L-HS 32液壓油及混合樣品性能

從試驗結果可以看出，混合樣品外觀透明、無沉淀分層，運動黏度、傾點、防銹性和抗磨性等主要指標實測值均符合GB 11118.1-2011《液壓油》中L-HS 32液壓油的指標要求，表明兩種液壓油相容性良好。

2.2 中國石油與美孚、殼牌液壓油的相容性

將中國石油L-HS 32超低溫液壓油分別與殼牌S4ME 32液壓油、美孚SHC 524液壓油按質量比1∶1的比例進行混合(樣品編號分別為2#和3#)，在65 ℃儲存168 h，混合前后液壓油樣品外觀及主要理化性能見表4。

表4 中國石油與殼牌、美孚液壓油及混合樣品性能

可以看出，中國石油L-HS 32液壓油與殼牌S4ME 32液壓油混合后，有沉淀產生，表明其相容性差，不能混合使用。中國石油L-HS 32液壓油與美孚SHC 524液壓油混合樣品外觀透明、無沉淀分層，運動黏度、傾點、防銹性和抗磨性等主要指標實測值均符合GB 11118.1-2011《液壓油》中L-HS 32液壓油的指標要求，表明兩種液壓油相容性良好。

2.3 中國石化與美孚、殼牌液壓油的相容性

將中國石化L-HS 32超低溫液壓油分別與殼牌S4ME 32液壓油、美孚SHC 524液壓油按質量比1∶1的比例進行混合(樣品編號分別為4#和5#)，在室溫儲存24 h，混合前后液壓油樣品外觀及主要理化性能見表5。

表5 中國石化與殼牌、美孚液壓油及混合樣品性能

可以看出，除泡沫性外，4#混合樣品和5#混合樣品外觀透明、無沉淀分層，運動黏度、傾點、防銹性和抗磨性等主要指標實測值均符合GB 11118.1-2011《液壓油》中L-HS 32液壓油的指標要求，混合樣品的黏度指數、傾點測試結果介于兩種產品實測值之間，液相防銹和抗磨性能與兩種產品相當。抗泡性變差，是由于兩種油品配方體系不同造成的，使用時應盡可能將原用油品放空。

2.4 其他黏度等級液壓油相容性

一般情況下，同廠家同一質量等級下不同黏度等級的液壓油，其添加劑組成基本相同。因此，可以根據32號黏度等級液壓油的試驗結果推斷出同廠家46號黏度等級液壓油的相容性情況。根據2.1節試驗結果推斷，中國石化L-HS 46液壓油和中國石油L-HS 46液壓油應具有良好的相容性，可以混合使用。根據2.2節試驗結果推斷，殼牌S4ME 46液壓油與中國石油L-HS 46液壓油相容性不佳，可能會產生沉淀；美孚SHC 525液壓油與中國石油L-HS 46液壓油相容性良好。根據2.3節試驗結果推斷，殼牌S4ME 46液壓油與中國石化L-HS 46液壓油相容性不佳；美孚SHC 525液壓油與中國石化L-HS 46液壓油相容性不佳。

表6和表7分別為4個廠家32號和46號黏度等級超低溫液壓油的相容性結果。

表6 32號液壓油相容性

表7 46號液壓油相容性

3 結論

(1)通過觀察混合油料外觀，檢測樣品運動黏度、傾點、防銹性和抗磨性等指標變化，考察了中國石油L-HS 32、中國石化L-HS 32、美孚SHC 524和殼牌(Tellus)S4ME 32等4種超低溫液壓油之間的相容性，結果表明，中國石油L-HS 32液壓油分別與中國石化L-HS 32液壓油、美孚SHC 524液壓油具有良好的相容性。

(2)由于有灰和無灰液壓油配方體系不同，一般不推薦兩種液壓油混兌使用。

(3)工程機械、船舶等液壓系統使用不同品牌液壓油時，應考慮液壓油之間的相容性，避免不同油料混合使用出現沉淀或性能變差，造成設備故障的情況。