第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應用特點
液壓油就是利用液體壓力能的液壓系統(tǒng)使用的液壓介質,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,還要求油的粘溫性能和剪切安定性應滿足不同用途所提出的各種需求。另外,液壓油要對液壓系統(tǒng)金屬和密封材料有良好的配伍性,良好的過濾性;具有抗腐蝕能力和抗磨損能力以及抗空氣夾帶和起泡傾向;熱穩(wěn)定性及氧化安定性要好;具用破乳化必性;對于某些特殊用途,還應具有耐燃性和對環(huán)境不造成污染(如易于生物降解和無毒性)。液壓油根據(jù)用途和特性一般分為礦油型液壓油、合成烴液壓油、抗燃液壓油、清凈液壓油、可生物降解液壓油等類型。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
自從1795年英國人布拉默發(fā)明世界上第一臺利用液壓技術傳遞能量和信號的水壓機以來,液壓設備得到了廣泛的應用,特別是20世紀初發(fā)明了用油作介質后,液壓技術得到了飛速發(fā)展,對液壓油的 研究 也越來越多”,對液壓油的要求也越來越高,液壓油規(guī)格的制定也隨著技術的進步而不斷發(fā)展完善?,F(xiàn)時的液壓技術在實現(xiàn)高速、高壓、大功率和高效率等方面取得了很大的突破。高壓葉片泵的最高壓力超過25MPa,柱塞泵的出口壓力超過40MPa.轉速可高達2500r/min,系統(tǒng)油溫可升至超過100℃,而油箱的容積則減少至循環(huán)系統(tǒng)容積的2~3倍.因此對液壓系統(tǒng)用油的性能、使用和維護都提出了新的要求。各種不同性能的液壓油規(guī)格也隨之出現(xiàn)。
1、我國液壓油的分類及產(chǎn)品標準
1)我國液壓油的分類
1982年ISO提出了液壓油的分類,即ISO6743/4—1982。1987年我國等效采用了ISO標準,制定我國的分類標準,即GB7631.2—87,并代替了GB2512—81。如:GB7631標準的I-IM一46代替原GB2512標準中YA—N46。ISO6734—1999增加了HETG、HEPG、HEES、HEPR四種環(huán)境可接受液壓油,取消了HFDS、HFDT兩種有害難燃液壓油,目前我國正在做等效采用工作。GB7631.2—87關于液壓油的產(chǎn)品分類如下:
液壓油產(chǎn)品分類表
2)我國液壓油產(chǎn)品標準
1994年制訂了液壓油產(chǎn)品標準GB11118.1—94,但并沒有把GB7631.2—87分類中的全部產(chǎn)品都制訂產(chǎn)品標準,GB11118.1—94只包括了HL、HM、HV、HS、HG五個質量等級產(chǎn)品,其中HM、HV、HS三個品種按質量又分為優(yōu)等品和一等品,HL、HG二個品種只設一等品。
2、液壓油的粘度分類
1)我國液壓油的粘度分類
GB/F3141—94是工業(yè)潤滑油粘度分類的標準,等效ISO3448—1992,取代了原分類標準GB/T3141—82。GB/T3141—94是按40℃運動粘度分類的。原GB/T3141—82粘度分類是按50℃運動粘度分類的。
潤滑油粘度分類表
雖然舊的粘度分類方法已作廢多時,但國內(nèi)不少液壓油用戶目前只掌握50℃運動粘度分類的情況,現(xiàn)將我國潤滑油新舊粘度分類牌號對照。
新舊粘度分類對照表
2)液壓油產(chǎn)品命名
質量級別+粘度級別,比如:HM68表示為40℃運動粘度是68的抗磨液壓油。
3)多級液壓油的粘度分類
我國分類方法為單級液壓油分類,存在一些缺點,如:只給出了如40℃下的運動粘度;對于設備使用中可能遇到的高溫和低溫粘度未給出;沒有涉及到粘度指數(shù),粘度指數(shù)為30和200油品表示方法是一樣的。
ASTMD6080—97給出了多級液壓油粘度分類,國內(nèi)用戶有些用的是進口設備,設備制造商推薦的粘度表示方法有可能是用的多級液壓油的表示方法。ASTMD6080—97粘度表示方如下:
ISOVGXX:LYY—ZZ(VI)
其中,XX為40℃新油的運動粘度LYY為低溫粘度級別;為剪切后的40℃運動粘度;VI為剪切后的粘度指數(shù)。比如:ISOVG32:L22—30(150)。ASTMD6080液壓油低溫粘度級別分類見下表。之所以選擇750MPa·s為低溫粘度的標準,是因為該粘度是低溫泵啟動粘度的極限值。
A S TM D 6 08 0液壓油低溫粘度級別
目前液壓油的開發(fā)正朝著多級液壓油、高清潔度液壓油、環(huán)境兼容液壓油的方向發(fā)展。
第三節(jié) 產(chǎn)品技術發(fā)展現(xiàn)狀
目前,新的分類標準中按液壓油的組成和特性及應用,將液壓油分為礦油型和合成油型液壓油、環(huán)境可接受液壓油、液壓導軌油、難燃液壓油四大類。
在液壓潤滑系統(tǒng)的故障中,50%的故障緣于機械磨損,因液壓油清潔度的問題而產(chǎn)生的故障率達70%隨著科技的進步,液壓件的精度越來越高,這勢必對液壓油的清潔度提出更高的要求。清潔油的生產(chǎn)技術難點就是將普通液壓油中的顆粒數(shù)采取一定的措施進行過濾處理。目前對此也進行了一些 研究 。
1)生產(chǎn)高清潔液壓油時需要較好的油源,一般達到NAS8—9級。
2)清潔油生產(chǎn)期間要保持操作平穩(wěn),壓力要求差值不超過0.1MPa,末級的最大承受壓力不能超過0.25MPa,入口操作壓力通常不大于0.4MPa。
3)清潔油的過濾精度與成品的過濾速度有關。不管是單嘴還是雙嘴進行灌裝,只要能維持一個灌裝嘴流量5—6桶/每小時,按照目前的工藝條件,完全可以正常生產(chǎn)。
第四節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程
L—HM100抗磨液壓油的生產(chǎn)新工藝:
1、主要原材料的選擇
為確保L—HM100抗磨液壓油的質量指標要求和對油品使用性能的要求,經(jīng)過反復實驗和對比篩選,最終選用HVI350基礎油和自制的T612A粘度指數(shù)改進劑作為主料。
2、主要原材料的摻配比
根據(jù)L—HM100抗磨液壓油的40℃運動粘度的質量指標要求,經(jīng)過計算和實驗數(shù)據(jù)證明,主要原材料HVI350基礎油和自制T6l2A粘度指數(shù)改進劑的摻配比為l9:l比較合適,即HVI350基礎油占總量的95%,自制的T6l2A占總量的5%。
3、添加劑的選用
根據(jù)采煤機液壓系統(tǒng)對L—HM100抗磨液壓油的使用性能的要求,在確保產(chǎn)品質量的前提下,本著經(jīng)濟性的原則,經(jīng)過反復實驗,對比篩選,最終選用T202、T306、T406、T501、1747、T808B、I901和T1001作為該油品的添加劑。
4、生產(chǎn)工藝
L—HM100抗磨液壓油的生產(chǎn)工藝為罐式循環(huán)調合。調合前,要先按比例將HVI350基礎油和自制的T612A粘度指數(shù)改進劑泵入調合罐中,然后順次加入T808B、T901和其它功能添加劑,開始調合。調合時,必須控制好調合時間和調合溫度,及時地打循環(huán),排風、脫水。達到調合時間后,通知化驗室取樣化驗,化驗合格后,將成品油過濾到指定的中間罐中,準備灌裝。其工藝流程見下圖。
L—HM1 0 0抗磨液壓油工藝流程圖
第五節(jié) 國內(nèi)外技術未來發(fā)展趨勢 分析
液壓油是傳遞功率和控制系統(tǒng)用的液壓介質,廣泛地應用于采礦、運輸、冶金、輕工、農(nóng)業(yè)機械上。液壓油在工業(yè)潤滑油中是用量較大的一類,其品種很多,分難燃與非難燃兩類。難燃型用于高溫場合,包括許多品種如乳化型、水基型、水-乙二醇型、磷酸酯型等;非難燃型包括防銹-抗氧型、抗磨型、低溫抗磨型等。非難燃型中技術要求比較高、應用比較廣的是抗磨液壓油(HM、HV、HS);抗氧防銹型液壓油用于無抗磨要求的氣輪機、壓縮機等;高壓抗磨液壓油用于使用壓力較高,對抗磨性有特殊要求的液壓系統(tǒng);特殊生物降解抗磨液壓油用于國際環(huán)境保護組織所限制的場所。
隨著液壓技術的迅速發(fā)展,液壓油的規(guī)格不斷修訂,主要表現(xiàn)在以下三個方面:一是液壓系統(tǒng)的壓力由原來的1420Mpa提高到了1735Mpa,甚至達40Mpa.系統(tǒng)壓力的升高,功率增大,油泵的負荷必然越來越重,所以要求油品具有優(yōu)良的抗磨性。二是液壓裝置的高壓、高速和小型化,使油品在液壓系統(tǒng)中循環(huán)次數(shù)增加,油品在油箱中停留時間變短,油溫增加,從55℃提高到80℃,所以要求油品有更好的熱氧化安定性;同時油溫的提升使油中溶解空氣增多,因此,油品必須具有好的空氣釋放性。頻繁的循環(huán)使泡沫的消失及水分的分離越來越困難,因此,油品還應該有好的消泡性和水解安定性。三是電液伺服閥和比例電磁閥等引入液壓系統(tǒng),這些部件靈敏度高、結構復雜、配合間隙小、精密度高,因此要求液壓油具有清潔度高和過濾性好的性能。
由于復合添加劑各劑之間的調和、增效、助溶等功能,一些石油公司也采用復合添加劑來調制液壓油。復合添加劑的 研究 、生產(chǎn)成為當今發(fā)展的新趨勢。
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