润滑油相关技术知识

润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分,决定着润滑油的基本性质,添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足,赋予某些新的性能,是润滑油的重要组成部分。
润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础油应用广泛,用量很大(约95%以上),但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品,因而使合成基础油得到迅速发展。矿油基础油由原油提炼而成。
润滑油基础油主要生产过程有:常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。
矿物型润滑油的生产,最重要的是选用最佳的原油。矿物基础油的化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物。其组成一般为烷烃(直链、支链、多支链)、环烷烃(单环、双环、多环)、芳烃(单环芳烃、多环芳烃)、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。
添加剂是近代高级润滑油的精髓,正确选用合理加入,可改善其物理化学性质,对润滑油赋予新的特殊性能,或加强其原来具有的某种性能,满足更高的要求。根据润滑油要求的质量和性能,对添加剂精心选择,仔细平衡,进行合理调配,是保证润滑油质量的关键。
添加剂的主要品种及作用;
1)粘度指数改进剂 加入油品中能改进粘温性,提高粘度指数的添加剂。
2)倾点降低剂 能降低油品倾点或凝点的添加剂。
3)清净添加剂 有助于固体污染物颗粒悬浮于油中的具有表面活性的添加剂。
4)分散添加剂 能将低温油泥分散于油中的添加剂。
5)金属钝化剂 能抑制金属及其化合物对石油产品氧化起催化作用的添加剂。
6)极压抗磨添加剂 能和接触的金属表面起反应形成高熔点无机薄膜以防止在高负荷下发生熔结、卡咬、划痕或刮伤的添加剂。
7)油性添加剂 能增加油膜强度,减少摩擦系数,提高抗磨损能力的添加剂。
8)抗氧添加剂 加入油品产品中可以抑制其氧化的添加剂。
9)抗泡沫添加剂 加入油品中以防止或减少油品起泡的添加剂。
10)乳化剂 能使油品乳化并保持稳定的一种表面活性物质。
11)抗腐蚀添加剂 能防止或延缓金属被腐蚀而加入的添加剂。
每一类润滑油脂都有其共同的一般理化性能,以表明该产品的内在质量。对润滑油来说,这些一般理化性能如下:

(1)外观(色度) 油品的颜色,往往可以反映其精制程度和稳定性。

(2)密度 密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。

(3)粘度 粘度反映油品的内摩擦力,是表示油品油性和流动性的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下,粘度越大,油膜强度越高,流动性越差。

(4)粘度指数 粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高,表示油品粘度受温度的影响越小,其粘温性能越好,反之越差。

(5)闪点 闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻,蒸发性越大,其闪点也越低。反之,油品的馏分越重,蒸发性越小,其闪点也越高。同时,闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。一般认为,闪点比使用温度高20~30℃,即可安全使用。

(6)凝点和倾点 凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度。润滑油的凝点是表示润滑油低温流动性的一个重要质量指标。一般说来,润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低5~7℃。但凝点和倾点都是油品低温流动性的指标,两者无原则的差别,只是测定方法稍有不同。同一油品的凝点和倾点并不完全相等,一般倾点都高于凝点2~3℃,但也有例外。

(7)酸值、碱值和中和值 酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标,单位是mgKOH/g。碱值是表示润滑油中碱性物质含量的指标,单位是mgKOH/g。中和值实际上包括了总酸值和总碱值。但是,除了另有注明,一般所说的“中和值”,实际上仅是指“总酸值”,其单位也是mgKOH/g。

(8)水分 水分是指润滑油中含水量的百分数,通常是重量百分数。润滑油中水分的存在,会破坏润滑油形成的油膜,使润滑效果变差,加速有机酸对金属的腐蚀作用,锈蚀设备,使油品容易产生沉渣。总之,润滑油中水分越少越好。

(9)机械杂质 机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。这些杂质大部分是砂石和铁屑之类,以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。通常,润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下(机杂在0.005%以下被认为是无)。

(10)灰分和硫酸灰分 灰分是指在规定条件下,灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。

(12)残炭 油品在规定的实验条件下,受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是润滑油基础油的重要质量指标,是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。一般讲,空白基础油的残炭值越小越好。现在,许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂,它们的残炭值很高,因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。

机械杂质、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标,反映了润滑基础油精制的程度。

润滑油除了一般理化性能之外,每一种润滑油品还应具有表征其使用特性的特殊理化性质。越是质量要求高,或是专用性强的油品,其特殊理化性能就越突出。反映这些特殊理化性能的试验方法简要介绍如下:

(1)氧化安定性 氧化安定性说明润滑油的抗老化性能,一些使用寿命较长的工业润滑油都有此项指标要求,因而成为这些种类油品要求的一个特殊性能。

(2)热安定性 热安定性表示油品的耐高温能力,也就是润滑油对热分解的抵抗能力,即热分解温度。

(3)油性和极压性 油性是润滑油中的极性物在摩擦部位金属表面上形成坚固的理化吸附膜,从而起到耐高负荷和抗摩擦磨损的作用,而极压性则是润滑油的极性物在摩擦部位金属表面上,受高温、高负荷发生摩擦化学作用分解,并和表面金属发生摩擦化学反应,形成低熔点的软质(或称具可塑性的)极压膜,从而起到耐冲击、耐高负荷高温的润滑作用。

(4)腐蚀和锈蚀 由于油品的氧化或添加剂的作用,常常会造成钢和其它有色金属的腐蚀。油品应该具有抗金属腐蚀和防锈蚀作用,在工业润滑油标准中,这两个项目通常都是必测项目。

(5)抗泡性 润滑油在运转过程中,由于有空气存在,常会产生泡沫,尤其是当油品中含有具有表面活性的添加剂时,则更容易产生泡沫,而且泡沫还不易消失。润滑油使用中产生泡沫会使油膜破坏,使摩擦面发生烧结或增加磨损,并促进润滑油氧化变质,还会使润滑系统气阻,影响润滑油循环。因此抗泡性是润滑油等的重要质量指标。

(6)水解安定性 水解安定性表示油品在水和金属(主要是铜)作用下的稳定性,当油品酸值较高,或含有遇水易分解成酸性物质的添加剂时,常会使此项指标不合格。

(7)抗乳化性 工业润滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷却水,如果润滑油的抗乳化性不好,它将与混入的水形成乳化液,使水不易从循环油箱的底部放出,从而可能造成润滑不良。因此抗乳化性是工业润滑油的一项很重要的理化性能。

(8)空气释放值 液压油标准中有此要求,因为在液压系统中,如果溶于油品中的空气不能及时释放出来,那么它将影响液压传递的精确性和灵敏性,严重时就不能满足液压系统的使用要求。

(9)橡胶密封性 在液压系统中以橡胶做密封件者居多,在机械中的油品不可避免地要与一些密封件接触,橡胶密封性不好的油品可使橡胶溶胀、收缩、硬化、龟裂,影响其密封性,因此要求油品与橡胶有较好的适应性

(10)剪切安定性 加入增粘剂的油品在使用过程中,由于机械剪切的作用,油品中的高分子聚合物被剪断,使油品粘度下降,影响正常润滑。因此剪切安定性是这类油品必测的特殊理化性能。

(11)溶解能力 溶解能力通常用苯胺点来表示。不同级别的油对复合添加剂的溶解极限苯胺点是不同的,低灰分油的极限值比过碱性油要大,单级油的极限值比多级油要大。

(12)挥发性 基础油的挥发性对油耗、粘度稳定性、氧化安定性有关。这些性质对多级油和节能油尤其重要。

(13)防锈性 能这是专指防锈油脂所应具有的特殊理化性能,它的试验方法包括潮湿试验、盐雾试验、叠片试验、水置换性试验,此外还有百叶箱试验、长期储存试验等。

(14)电气性能 电气性能是绝缘油的特有性能,主要有介质损失角、介电常数、击穿电压、脉冲电压等。基础油的精制深度、杂质、水分等均对油品的电气性能有较大的影响。

(15)其它特殊理化性能 每种油品除一般性能外,都应有自己独特的特殊性能。例如,淬火油要测定冷却速度;乳化油要测定乳化稳定性;液压导轨油要测防爬系数;喷雾润滑油要测油雾弥漫性;冷冻机油要测凝絮点;低温齿轮油要测成沟点等。这些特性都需要基础油特殊的化学组成,或者加入某些特殊的添加剂来加以保证。

国家标准GB 7631.1-87《润滑剂和有关产品(L类)的分类》中制定了润滑剂的命名方法。每一种润滑剂产品名称都由一组大写字母构成一个编码,第一个字母表示该产品所属组别,任何后边所跟的字母单独存在时有无意义在有关组的详细分类标准中给予明确规定。
润滑剂产品名称:L — AN 32
国家标准GB 7631.1-87《润滑剂和有关产品(L类)的分类》把润滑剂产品分为19个组。

润滑剂和有关产品(L类)的分类(根据应用场合划分)(GB7631.1-87)

润滑油脂的规格标准在国内一般分为三类:

①国家标准:GB(强制性)和GB/T(非强制性);

②石化行业标准:SH/T(非强制性);

③石化企业标准Q/SH XXX

一般来说,企业标准应该比国家标准、行业标准更为严格,以便于企业控制的技术指标更容易达到国家标准和行业标准。

(1)润滑及减低摩擦阻力:润滑油的作用,就是润滑发动机内的各部机件,并在两者表面形成一层油膜,以减低摩擦阻力,使运动更加顺畅。
(2)密封作用:润滑油必须能在活塞环与气缸之间形成有效的密封,以防止气体的泄漏和污染物进入。
(3)冷却作用:在运转过程中,机件与机件之间的摩擦产生很多的热量或高温,润滑油的作用就是冷却及降低摩擦副的温度。
(4)清洁和分散作用:把机件中的有害杂质和未燃烧尽的不溶性物质带走,使这些污物远离润滑表面,避免油泥、积炭、漆膜的形成。
(5)防锈、防腐的保护作用:润滑油如能提供使接触部件完全分离的油膜,会减少机件接触及磨损的机会。同时燃料燃烧时产生酸性物质,特别是柴油机,机油中的碱性物质起中和作用,避免金属表面受到腐蚀。
(1) 偷工减料,少加或不加添加剂出售。

(2) 用劣质低价原料油如沥青、抽出油、油田馏份油、柴油溶解橡胶等,调整外观,冒充正品油。

(3) 以低档油充高档油。

(4) 用劣质或国家强制淘汰的添加剂,如齿轮油用氢化石蜡。

成油比矿物油有好的热稳定和氧化安定性、冷车启动流动性、抗磨损保护性及节省燃油(指在相同粘度等级)。所以,使用合成油时有以下的好处:

(1) 引擎转速增加;

(2) 引擎声音变小;

(3) 机油不易劣化,减少油泥产生;

(4) 节省燃油;

(5) 引擎寿命延长;

(6)有效延长换油里程。

如果您选择使用低档次的油品,会对车辆造成很大的损坏,轻者会造成发动机磨损增加,积炭增加,重者会使发动机拉缸,因此要根据您驾驶的说明书来选择适宜的油品,不要选择低档次的油品。
机油的粘度越大越好这种观点是不对的,机油的粘度不仅是机油分类的依据,而且也是发动机磨擦功率的大小,运动零件的磨损量,活塞环的密封程度,机油及燃料的消耗量,发动机冷起动的轻快性,零件的温度等密切相关。机油粘度达大会造成:

① 发动机低温起动困难,油的泵送性差;

② 功率损失大;

③ 清洗作用差;

④ 冷却作用差;

⑤ 残炭高;

⑥ 关键在于机油粘度指数的高低。

16、机油粘度过小会造成的后果

① 油膜不够,会增加磨损;

② 密封作用不好,使机油稀释和污染;

③ 增大机油消耗量,发动机功率下降。

因此,要选择适宜的粘度,尤其是要有较高粘度指数,在零件摩擦表面上形成足够厚度的油膜。

(1) 一般应遵循发动机或汽车制造商的建议。

(2) 平时驾驶员也可以作一些常规检查,发现下列情况,应立即更换机油:

①机油混浊,透明度很低;

②机油很稀,象水一样;

③机油中含有的杂质较多;

④机油中含有泡沫较多,有乳化现象;

(3)另外,车辆遇涉水、长途等特殊情况行驶后,应立即检查决定是否更换机油。车辆在涉水后,机油可能遇水,机油遇水后可能会发生乳化,机油一旦乳化就失去润滑性,如继续使用,发动机各部件磨损增大,会导致发动机过热、烧瓦等一系列连锁反应。车辆长途行驶后,发动机由于连续高温苛刻工作也同样需要检查。

(4)发动机合理地更换机油,有利于发动机正常工作并延长使用寿命,同时也保证发动机的功率输出。另外,还需提醒司机朋友的是:更换机油一定要同时更换机油滤清器。

单级油一般指夏季用油,无低温粘度指标要求,市场上主要牌号多为SAE 40、SAE 50两种。
多级油系四季通用油,对低温性能有严格的指标要求。可在一定地区四季通用,不必因季节变化而更换。主要粘度级别为10W-30、15W-40及10W-40、20W-50等。多级油除四季使用方便外,还具有良好的冷启动性,在较低气温下可保证发动机顺利启动;具有节能作用,与使用单级油相比,一般可节省2.0-3.0%的燃料消耗。
机油的粘度对发动机的润滑保护,占了非常重要的地位,而与粘度有着密不可分之关系的就是温度,通常我们在决定引擎机油的粘度时,都会考虑到在低温和高温两种不同的环境。
当发动机在低温时(冷车时),需要较薄、粘度较低的油来润滑,因为若是油太厚,粘度太高,将无法完全自由地流动,而有润滑不足之现象。
当发动机达到高温时(热车),需要具有较高粘度的机油来润滑和保护引擎机件,因为此时若是粘度太低,也会因润滑不足而造成引擎的损伤。
所以,一般单级的机油或许在低温时可以满足要求,但随着发动机的运转,油温逐渐升高时,它的粘度也会不断降低因而无法达到润滑作用。若仅考虑到高温时的粘度,也会无法满足低温环境。但是,多级机油却不同。虽然在宽广的温度变化范围领域里,它的粘度变化率却不是很大,也因此能应付在低温时不会太粘、在高温时又不会太稀之粘度要求,使发动机能够得到充分的润滑和保护。
(1) 冷起动顺畅(减少起动磨损),提供良好低温润滑性

(2) 提高燃油经济性

(3) 降低润滑油消耗

(4) 减少磨损

(5) 全年通用

(6) 大多数发动机制造商推荐

油品粘度是指按在规定温度下(如100℃、40℃)测定的数据,同样是100℃粘度14.5cit的油,高档油在常温下人们会觉得稀,但低档油给人感觉较粘稠。高档油用基础油精制度高,粘度指数高,粘度随温度变化小。
另外,一些厂家好迎合部分用户常温感觉粘度的方法,在油品中加入劣质增粘剂,让人觉得拉丝性能好,这种油对机器有百害而无一利。
中、高档车辆齿轮油系由具有适宜精制深度的基础油和高质量的添加剂所组成。各种添加剂的用量经过了仔细的平衡,通过了各种严格的实验室试验和后桥齿轮台架试验。中、高档润滑油具有适当的粘度、优良的承载性、抗磨性、热氧化安定性、抗腐蚀性、防锈性、抗泡性和储存稳定性。使用中、高档车辆齿轮油可有效地保护齿轮,延长齿轮装置的寿命。

汽车润滑剂的成本只占汽车操作成本的很小部分,现举美国的统计数字来说明,如下表所示—这是115个主要的美国运输车队的统计数字,具有相当的可信度。中、高档油的价格比低档油高,但其使用寿命长,另外还可节省燃料。保养及大修费用等好处,综合考虑,比用低档油经济。有些用户只考虑润滑油的价格,而不考虑质量,是不明智的。当前世界已进入高科技时代,使用润滑油的观念应该更新。

在发动机系统运行正常的前提下,油压主要由油泵转速(发动机转速)以及发动机油粘度来决定。当发动机转速相同、油温相等时,以单级机油为例,SAE40的压力高于SAE30和SAE20的压力。

通常人们认为油压越高就越好,但实际并非如此,油压只是滑动轴承中油压的测量值。发动机在设计时已考虑在油压大于0.8-1bar时,在任何承载情况下均能保证润滑。尤其在冬天如使用SAE等级较高的机油,当启动发动机时,油压表显示一个很大的值,由于刚启动的机油温度低而粘度很高,无法将油“喷溅”至缸壁及活塞环处,这将大大降低机油对轴承、气缸壁和活塞环的润滑,对发动机的危害极大。

(1) 发动机大修后需要磨合,在磨合期内(1000-2500公里,国外汽车3000公里);

①建议使用7.0-9.0厘沲的润滑油。

②建议使用10W/30、15W/30润滑油进行磨合。

(2) 因为发动机大修后需要磨合(走合),发动机各部机件配合间隙较小或过紧,需要在走合期内进行调正,所以需要较小粘度的润滑油。

(3) 发动机大修后最怕高温,要求使用较小粘度的润滑油,能起到良好循环冷却作用。

(4)发动机大修后有些金属碎屑需要过滤清除,只有粘度较小的润滑油才能达到更好的清洗效果。

(5)如果使用粘度大的润滑油,发动机清洗、润滑或过滤去屑都有影响,效果不好,发动机大修后作用粘度太大的润滑油,会发生机油灯闪、烧瓦、抱轴、拉缸的现象。

100℃运动粘度是机油的一项主要质量指标。使用机油首先必须正确地选择粘度。粘度过大,会导致启动困难、消耗动力;粘度过小,则会减弱密封性能,降低机油压力、造成供油短缺,导致机件磨损。
汽油车不能使用柴油机油,因为汽油车与柴油车运行工况不尽相同,汽油机油与柴油机油配方也存在很大差异,针对性很强。若汽油车使用柴油机油或柴油车使用汽油机油将很快造成磨损,甚至故障。因此,应正确选择油种。
它是一种既可用于汽油机也可用于柴油机油的内燃机油,通常简称作通用油。比如: CH-4/SJ 15W40。通用油的价格较同等级的汽油机油或柴油机油稍高,但对于既有汽油车又有柴油车的运输部门或混合车队来说,选用通用油可简化用油品种,方便用油管理。如果某单位或部门仅有汽油车或仅有柴油车,则不必选用通用油。
汽油机油质量等级的选择依据:主要考虑发动机的压缩比,曲轴箱是否装有正压排气装置,装置是否有废气再循环装置以及废气催化转化器。

柴油机油质量等级的选择依据:主要依据柴油机的工况苛刻程度,一般用强化系数K、增压比以及顶环槽温度表示。

不同生产厂家的润滑油原则上不能混合使用。更换润滑油前应严格清洗润滑系统。如两种油短期混合难以避免,则使用前必须委托有关技术部门做混兑试验,取得认可后可混合使用。
我国齿轮油分二大类,一类是车辆齿轮油,包括手动变速箱齿轮油和后桥齿轮油;另一类是工业齿轮油,其中工业齿轮油又分为工业闭式齿轮油,蜗轮蜗杆油,工业开式齿轮油三种。
我国车辆齿轮油根据组成特性和作用要求分为CLC普通车辆齿轮油、CLD中负荷车辆齿轮油、CLE重负荷车轮齿轮油三个品种,分别相当于API分类的GL-3、GL-4、GL-5。其中:

CLC用于手动变速器,螺旋伞齿轮的驱动桥。

CLD用于手动变速器,螺旋伞齿轮使用条件不太苛刻的准双曲面齿轮的驱动桥。

CLE用于使用条件苛刻的准双曲面齿轮及其它条件齿轮的驱动桥。

85W/90代表车辆齿轮油的粘度等级,是多级油。90号和140号车辆齿轮油是单级油。W是英文单词“冬季”(Winter)的第一个字母,表示此油可在低温下使用。多级车辆齿轮油比单级油的使用温度范围宽.
人们常常以为齿轮油与发动机油不同,它不含有燃烧燃料产生的不能燃烧的副产品,所以不需要更换。然而,齿轮油必须在高压下工作以防止摩擦和对齿轮的损害,同时还需要忍耐摩擦和金属零件相互移动产生的高温。延长齿轮油的使用时间会导致齿轮持续磨损而产生微粒,并且在长久的高温下齿轮会逐渐损坏,因此定时更换齿轮油是十分必要的。由于客车的齿轮装置中通常没有过滤器,更换齿轮油是唯一清除杂质和磨损微粒的方法。如果人工操纵传动装置的油品变质会影响变速的灵敏度,因此也需要经常更换齿轮油。
多级齿轮油是指油品在宽温度范围内,既能在低温流动性方面达到低粘度齿轮油水平,又能在高温润滑方面达到高粘度齿轮水平。其表示方式为:XXW/XXX(即”低粘度号+W/高粘度号”)例如75W/90、85W/140等。多级齿轮油同时具有良好的低温启动性和良好的高温润滑性,并具有一定的节能效果,国外车辆齿轮油多为多级齿轮油。
1)车辆齿轮油的选用原则主要根据驱动桥类型、工况条件、负荷及速度等确定油品使用的质量等级,根据最低环境使用温度和传动装置最高操作温度来确定油品粘度等级。
一般情况下,螺旋伞齿轮驱动选用GL-3,如解放牌、跃进牌汽车;中等速度和负荷的单级准双曲面齿轮,齿面平均接触应力在1500MPa以下,对国产汽车后桥选用GL-4或GL-5车辆齿轮油,如东风牌汽车、北京吉普;高速重载双曲线齿轮、齿面接触应力高达2000-4000MPa,滑动速度为10m/s,如上海、红旗、桑塔纳轿车及各种进口车,必须选用GL-5车辆齿轮油。

2)原则上,气温低、负荷小的条件下,可选用粘度较小的车辆齿轮油,气温较高,负荷较重的条件下,可选用粘度较大的油品。
① 环境温度不低于0℃地区,可选90,85W/140
环境温度不低于-20℃地区,可选用85W/90,85W/140
环境温度不低于-35℃,须选用80W/90
环境温度达到-45℃地区,须选用75W
② 对于重载或道路条件恶劣的车辆,应选用高一粘度牌号车辆齿轮油。

齿轮油的极压性太强,易造成腐蚀性磨损。车辆齿轮油应具有适度的极压性,以维持适当的承载性和抗腐蚀性。过去常用四球机极压试验来评价车辆齿轮油,以为最大无卡咬负荷和烧结负荷越大越好,这种观点是错误的。况且不同类型的极压剂在四球机试验中的表现是不同的,例如,硫-磷-氯-锌型油的Pв值就比硫-磷型油高,但不能就由此得出前者的承载能力比后者高的结论。实际上,硫-磷型复合剂的用量只有硫-磷-氯-锌型复合剂的一半,但承载能力相当甚至更好。

车辆齿轮油质量等级的判断是以标准台架数据为准,但标准台架试验费用高、周期长、可操作性差,一般在产品定型试验时采用(大多在国外做)。但国内市场车辆齿轮油假冒伪劣产品多,部分产品不加添加剂,导致汽车齿轮快速、异常磨损,对这类油品来说四球机极压试验是最好的、最快的判断办法,所以国内汽车厂仍用四球机极压试验来判断车辆齿轮油的质量。但四球机极压试验不能作为准确、有效判断车辆齿轮油质量的充分依据。

目前市场上的劣质车辆齿轮油,不能满足现代汽车使用要求。伪劣产品的基础油中加有渣油、沥青、劣质橡胶或润滑油溶剂精制的抽出油等,这些组份热氧化安定性差,粘温性质差,储存时易析出,低温性能差。伪劣产品中添加剂质量差,多使用氯化石蜡,加量不够或配比不当,性能不好,造成车辆早期快速磨损。元素分析可以发现含有氯元素,会造成腐蚀磨损。使用时粘度增长快,油泥和沉淀多。劣质车辆齿轮油是汽车双曲线齿轮快速、异常磨损的主要原因。

有些伪劣油的坏效果不是很快可以看出来的,短期内用户不易识别。由于伪劣油成本低,利润高,而廉价和灵活的经销手段对很多人具有吸引力。很多人不了解优质润滑油贵的价值是真正保护机件,错误计较眼前利益,以为买便宜机油可省几个钱,不知这些坏油害了机器,不但要花更多钱去修理,甚至机毁人亡,误时误事。

液压油种类繁多,分类方法各异。1982年国际标准化组织(ISO)提出了“润滑剂工业润滑油和有关产品——第四部分H级分类”,我国则等效采用ISO标准制定了H组分类标准GB7631.2-87。

⑴L-HH液压油

L-HH液压油是一种无剂的精制矿油,它比全损耗系统用油L-AN(机械油)质量高,这种油品虽列入分类中,但液压系统不宜使用,我国不设此类油品,也无产品标准。

⑵ L-HL液压油

L-HL液压油是由精制深度较高的中性油作为基础油,加入抗氧、防锈和抗泡添加剂制成,适用于机床等设备的低压润滑系统。

⑶ L-HM液压油

HM液压油是在防锈、抗氧液压油基础上改善了抗磨性能发展而成的抗磨液压油。L-HM液压油采用深度精制和脱蜡的HVIS中性油为基础油,加入抗氧剂、抗磨剂、防锈剂、金属钝化剂、抗泡沫剂等配制而成,可满足中、高压液压系统油泵等部件的抗磨性要求,适用于使用性能要求高的进口大型液压设备。

⑷ L-HG液压油

HG液压油亦称液压-导轨油,是在L-HM液压油基础上添加抗粘滑剂(油性剂或减摩剂)构成的一类液压油,适用于液压及导轨为一个油路系统的精密机床,可使机床在低速下将振
动或间断滑动(粘-滑)减为最小。

⑸ L-HV液压油

HV液压油是具有良好粘温特性的抗磨液压油。该油是以深度精制的矿物油为基础油并添加高性能的粘度指数改进剂和降凝剂,具有低的倾点、高的粘度指数(>130)和良好的低温粘度。同时还具备抗磨液压油的特性,该产品适用于寒区-30℃以上、作业环境温度变化较大的室外中、高压液压系统的机械设备。

⑹ L-HS液压油

HS液压油是具有更良好低温特性的抗磨液压油。该油是以合成烃油、加氢油或半合成烃油为基础油,同样加有高性能的粘度指数改进剂和降凝剂,具备更低的倾点、更高的粘度指数(>130 )和更优良的低温粘度。同时具有抗磨液压油应具备的一切性能和良好的低温特性及剪切安定性。该产品适用于严寒区-40℃以上、环境温度变化较大的室外作业中、高压液压系统的机械设备。

⑺ L-HR 液压油

GB 7631.2-87中设有此类油品,是改善粘温性的HL液压油,用于环境变化大的中、低压系统;但我国在GB 11118.1-94中不设此类油品,如果有使用L-HR液压油的场合,可选用L-HV液压油。

⑻ 高压抗磨液压油

高压抗磨液压油质量性能符合GB 11118.1-94中,L-HM优级品规格,同时还增加了高压叶片泵(Denison T5D)和高压柱塞泵(Denison P46)台架试验,具有更优良的抗磨性能。适用于装配有叶片泵(工作压力17.5 MPa以上)及柱塞泵(工作压力32 MPa以上)的不同类型国产或进口高压及超高压液压设备。

⑼ 清净液压油

⑽ 环境可接受液压液

⑾ 其它专用液压油

⑿ 多级液压油

( 1) 一般对于室内固定设备,液压系统压力≤7.0MPa、温度50℃以下选用HL油;系统压力 7.0-14.0Mpa、温度50℃以下选HL或HM油,温度50-80℃选HM;系统压力≥14.0MPa选HM或高压抗磨液压油。

( 2) 对于露天寒区或严寒区选HV或HS油。

( 3) 对于高温热源附近设备,选抗燃液压油。

( 4) 对于环保要求较高的设备(如食品机械),选环境可接受液压油。

( 5) 对于要求使用周期长、环境条件恶劣的液压设备选用液压油优等品;对于要求使用周期短、工况缓和的液压设备选用液压油一等品。

( 6) 液压及导轨润滑共用一个系统,应选用液压导轨油。

( 7) 使用电液脉冲马达的开环数控机床选用数控机床液压油,使用电液伺服机构的闭环系统,选用清净液压油。

( 8) 含银部件的液压系统,选用抗银液压油。

(1) 防止液压系统被污染,防止水的混入,防止空气的混入,控制液压油使用温度。

(2) 液压油在使用中主要监测油品的外观、粘度变化、色度变化、酸值变化、水分、杂质、戊烷不溶物、腐蚀等项目,定期检测这些项目可以提早发现问题,采取相应措施,避免发生故障,我国已颁布了HL、HM油换油指标,分别为SH/T 0476-92和SH/T0599-94,原则上,使用中的液压油有一项指标达到换油指标时应更换新油。

⑴具有适宜的粘度和良好的粘温性能。

粘度偏大,会使运行系统压力损失增加;粘度偏小,泵的内泄漏增大.容积效率降低:粘度过低。会使系统压力下降,磨损增加。液压系统工作的工作温度及环境温度差异较大,温度的变化必然引起油品粘度的变化,这就要求油品的粘度随温度的变化要小,即油品的温粘性能较好

⑵良好的润滑性。

随着液压系统的工作压力.温度.精度.功率和自动化程度的不断提高,以及液压元件的小型化.轻型化,使得液压系统滑动部位在启动和停运时大多处于边界润滑状态。为防止磨损及擦伤 常在油品中添加抗磨剂.以提高油品的抗磨性能,满足润滑的要求。

⑶优良的稳定性。

稳定性应包括:热稳定性.氧化安定性.抗腐蚀性.剪切稳定性.水解安定l生.低温稳定性和存储稳定性。

⑷良好的抗泡沫性和空气释放性。

液压系统由于各种原因可能混入空气,空气在液压油中以掺混和溶解两种状态存在。溶解在油中的空气在液压油中可能引起气穴和气蚀。掺混到油中的空气.以气泡状态悬浮在油中,它对液压油的粘度和压缩性都有影响。

⑸与密封材料的适应性。

液压系统漏油是一个重大问题, 因此要求液压油对密封垫圈等塑性材料具有不侵蚀.不收缩 不膨胀的性能。

⑹ 良好的过虑性。

液压油的过滤性受油中不溶性胶质.沥青质和污染粒子的影响。随着液压技术的发展,液压控制元件的精密度要求越来越高。高压化使泵的间隙很小.这都增加了装置对油中杂质的敏感性.微小的杂质颗粒都会引起液压元件的异常磨损和失灵,所以油在进入控制元件前,必须经过过滤。这就要求液压油要具有良好的过滤性。

⑺抗燃.无毒.易处理等。

( 1)水进入液压系统大致有3个途径:

①机械故障如密封不好,冷却盘管渗漏使水进入油中;

②在湿热的气候下,油箱呼吸而带入;

③工作环境潮湿,雨、雪,融冰产生水的污染。

( 2)水对液压系统的危害:

①能够与液压油起反应,形成酸、胶质和油泥,水也能析出油中的添加剂;

②水的最主要影响是降低润滑性,溶于液压油中的微量水能加速高应力部件的磨损;

③水能造成控制阀的粘结,在泵入口或其它低压部位产生气蚀损害;腐蚀、锈蚀金属。

( 3)解决的办法:

①加强油中水含量的监测;

②室外使用的液压设备,最好用防风雨帐篷;

③加强系统密封措施、防水进入。

④油箱呼吸孔装干燥器;

⑤有条件的系统可安装“超级吸附型”干燥过滤器。


润滑脂相关技术知识

⑴正确选择润滑脂产品的原则

① 设备工作条件:轴承类型、最高和最低使用温度、设备运转负荷、转速、dn值、接触的介质以及其他特殊要求等。

② 延长操作周期,减少维修工作量。

③ 降低润滑脂消耗量和生产成。

④ 参照各类润滑脂的主要性能指标。

⑤ 结合使用经验。

⑵润滑脂的选择

润滑脂的选择应根据不同机械的运行特点和不同的使用特点。润滑脂选择是否得当,直接关系到机械效率、设备寿命、磨损程度、润滑脂耗量等。

温度:环境温度、摩擦面温度高的机械,应选择高滴点滑脂。

负荷:负荷较大的设备应选择高牌号的润滑脂,并选择加入特定抗磨添加剂的产品,如福满天极压锂基脂、重负荷润滑脂等。

转速:由于润滑脂的散热性差,高速轴承的温升快,而且离心力大,油脂容易流失,应选择高粘度矿物油制作的锥入度适宜的锂基脂或复合脂。
使用环境:在潮湿地区使用,必须选择抗水性能优异的润滑脂;有灰尘的空气中使用,必须选择含石墨或二硫化钼的润滑脂;有酸气的空气中使用,不能使用锂基脂等皂基脂,应选择烃基脂;停放时间长的设备,应选择防锈性能好的润滑脂;振动部位应选择含二硫化钼的润滑脂。

a) 黄油:1870年左右出现了钙基脂,俗称“黄油”。

b) 钠基脂、铝基脂:1900年左右,国外工业化发展,要求提高脂的高温性能,发展了钠基、铝基脂。

c) 锂基脂:二次大战期间,由于使用条件苛刻,出现了高、低温性能明显改善的锂基脂。

d) 聚脲基脂:为适应航空、航天、军事发展需要,发展了聚脲基脂、膨润土脂等产品。

e) 性能改善:为改善润滑脂的润滑性,在润滑脂的发展历程中,加入了填充剂,制备出石墨脂、二硫化钼脂等产品,在润滑脂中加入多种添加剂,并发展了复合皂基润滑脂等产品。

润滑脂的主要作用是润滑,另外还有防水、防尘、防锈、密封、防护等作用。
润滑脂是一种常用的膏状润滑剂,人们日常生活用自行车、电冰箱、洗衣机,到农业用拖拉机,到交通运输用汽车、火车、船舶、飞机多少不了润滑脂。

润滑脂是一种(或多种)稠化剂和一种(或多种)润滑液体所组成的具有塑性的润滑剂。为了改善某些性能,添加了某些特定的性能改进剂。

钙基脂是由天然脂肪酸或合成脂肪酸用氢氧化钙反应生成钙皂稠化中等粘度矿物油制成,滴点在75~100℃之间,使用温度不能超过60℃,具有良好的抗水性。

锂基脂是由天然脂肪酸锂皂稠化矿物油或合成油制成。2#以上滴点高于175℃,能长期在120℃左右环境下使用,良好的抗水性、机械安定性、化学安定性,锂皂的稠化能力较强,在润滑脂中添加极压、防锈等添加剂后,制成多效长寿命脂。

汽车润滑脂必须适应各种环境,汽车车体较暴露在大气中,温度、湿度的变化大,在风吹、雨淋、灰尘、泥泞等不利条件下运行,因而需要润滑剂具有抵御这些不利条件的特性。

汽车用润滑脂过去使用耐水性好、但滴点不高<90℃的钙基脂(黄油);后来使用滴点较高(150℃)、但遇水乳化的钠基脂;二次大战开始使用既耐水、又耐温(滴点175℃)的锂基脂。现代汽车工业要求使用滴点>260℃、耐水性、抗磨性能优异的极压复合润滑脂。

现代汽车对润滑脂主要有以下指标要求:

⑴ 理化性能:锥入度、滴点、机械安定性、析油性、蒸发损失。

⑵ 使用试验:抗氧化性、表观粘度、防锈性、极压性、抗磨性、耐水性。

⑶ 实际使用性能:轴承漏失量、轮轴寿命、橡胶溶胀性等。

过去,汽车轮毂轴承均采用满毂润滑方式,一是用脂量增加,形成浪费,二是轮毂中过量的脂在行车过程中,因温度升高,有时漏失到刹车毂上而影响刹车效果,出现事故。

从60年代起我国石油供应部门、科研及交通运输部门联合推行了空毂润滑方式,取得良好地结果。采用空毂润滑方式,汽车或车辆运行正常,不会影响车辆的保养期;节约润滑材料,能节省润滑脂;保证了刹车系统的安全。

现在这种润滑方式中已在全国推广使用,修理师傅千万不要认为汽车轮毂内润滑脂装得越多越好。

润滑脂的填充量对轴承运转和润滑脂的消耗量影响很大。轴承中填充过量的润滑脂会使轴承摩擦转矩增大,引起轴承温升过高,并导致润滑脂的漏失;填充过量的脂还会造成多余的润滑脂从润滑部件漏失,给机械运转带来不良的影响。反之,填充量不足或过少可能会发生轴承干摩擦而损坏轴承。

一般讲,对密封轴承,润滑脂的填充量以轴承内部空腔的1/3-2/3为宜。

一般来说,应当尽量避免两种不同润滑脂相混合,由于润滑脂的稠化剂、基础油、添加剂不同,相混凝土合后会引起胶体结构的变化,因而使得混合润滑脂稠度下降,分油增大,机械安定性变坏等,影响使用性能。但是实际上生活中往往做不到这一点,因而需要掌握以下原则:

⑴对同一厂生产的同类型 不同牌号的脂可以相混合,混合后质量不会发生大的变化。

⑵稠化剂相同、基础油相同的润滑脂基本可以相混合。一般来说复合锂基脂可以同锂基脂相混合,但是混合脂的滴点仅体现为锂基脂的滴点。

⑶含硅油、氟油的润滑脂一般不能同矿油润滑脂相混合。

⑷若不了解两种脂是否可以相混,那就有必要进行两种脂的相容性试验。试验证明相容就可相混合,反之就不能混合。

⑸在使用中,在不允许清洗轴承的情况下更换品种的话,应尽量用新的顶出旧脂,顶替的越干净越好。

润滑脂的主要组成是基础油、稠化剂和添加剂(添加剂和填料)。

一般选用矿物油作基础油,在有特殊要求的条件下,也可选用合成油作基础油。

稠化剂是润滑脂中重要的特征组成部分。它是被相对均匀地分散在基础油中而形成润滑脂结构的固体颗粒,作用主要是将流动的液体润滑油增稠成不流动的半固体状况。稠化剂的种类不同,将对润滑脂的一系列性能起重要影响。

稠化剂可分为皂基和非皂基(烃基,有机和无机)两大类。

皂基分

①单金属皂(钙基、钠基、锂基、铝基、钡基等);

②复合皂(复合钙皂、复合锂皂、复合铝皂等)

③混合金属皂(钙-钠基、锂-钙基)。

非皂基稠化剂的烃基主要是地蜡、石蜡以及石油脂;有机稠化剂包括酰胺、脲基、氟碳等;无机稠化剂包括膨润土、硅胶、氮化硼。

根据使用性能要求,也可加入胶溶剂、抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、防水剂和丝性增强剂等添加剂。

为确保润滑脂质量,除润滑脂生产厂严格生产工艺规程和质量检查外,保管和贮运也是一个重要的环节,贮运过程中以应考虑使用时的便利和防止污染。

包装:润滑脂是一种胶体结构,尤其是皂基脂,在长期受重力作用,将会出现分油现象。产品的包装容器的容量越大,这种受压分油现象越严重。因此避免使用过大容器包装润滑脂。现在,各国都逐渐趋向于小容器包装。

装运:因防止容器的损坏,避免雨水、灰尘等污染润滑脂产品,运输中应做好防风沙、防雨措施。

贮存:润滑脂尽可能放在室内贮存避免日晒雨淋。库房内温度保持在10-30℃。温度变化过大,会引起润滑脂胶体安定性变差。

润滑脂产品也不宜于长期贮存,一般情况下,在有条件时,贮存一年以上的长期产品在使用时应重新取样检查有关指标,确实变质的产品不应勉强使用,以防止机械部件的损坏。

ISO 6743/9(X组)为润滑脂国际标准,中国相应地颁布了GB 7631.8(X组)润滑脂国家标准。这个分类标准适用于润滑各种设备、机械部件、车辆等所有种类的润滑脂;不适用于特殊用途的润滑脂,例如接触食品、辐射、高真空等。也就是说,对只起润滑作用的润滑脂适用,对起密封、防护等作用的润滑脂均不适用。这个分类标准是按照润滑脂应用时的操作条件,如温度、负荷和水污染等进行分类。
高档润滑脂与特种润滑脂是对润滑脂的统称,实质上无很严格的区分。但是,习惯上对通用于一般工业的润滑脂,且理化性能和使用性能优良就称为中高档润滑脂。而特种润滑脂系指泛具有某类特殊性能并能满足特定环境使用的脂,光学仪器中专用的防尘脂(还具有一定的防霉、防雾性),接触氧化剂并具有抗氧化的润滑脂,以及抗辐射润滑脂等,此外还有用于军械、航空航天机具各润滑部位的超高温(7350℃),极低温(<-50℃)下使用润滑脂,都应属有特种润滑脂的范畴,但从润滑脂性能来看又具有中高档润滑脂的使用性能,从这个意义上讲也属于中高档润滑脂。
由于近代工业技术的发展,对润滑脂材料的性能要求越来越高,如高低温性能、抗氧化性能、极压性能等都有较高的要求,从润滑脂产品性能来说,使用温度较低(如<100℃),机械安定性差的钠基脂、钙基脂和钙纳基脂适用的范围日益见小,而逐渐被多效性的通用脂所代替,如复合钙基脂、复合铝基脂、锂基脂(含极压型和防锈型)、复合锂基脂和聚脲基脂,这些品种(指稠化剂)无论使用石油润滑油或是合成润滑油为基础油,它们均有较高的滴点(<180℃或<250℃),良好的胶体安定性和机械安定性,加有抗氧剂、防锈剂和极压添加剂的品种还具有优良的氧化安定性,防锈性和极压性,所以他们曾被称为“多效型”润滑脂,均具有较长的使用寿命,被广泛的应用于轴承行业、电机、轧钢设备等润滑部位。

国外技术发达国家,这几类润滑脂产量已占85%以上,我国仅占润滑脂产量的33-35%左右,随着我国技术经济的进步将会有较大的发展。

润滑脂在工作中由于受到外界环境(如空气、水、粉尘或其它有害气体等)的影响,及相对运动产生机械力(如冲压、剪断等)的作用,将发生两方面的变化:

化学变化:润滑脂组分(基础油、稠化剂)因受光、热和空气作用,可能发生氧化变质,基础油遭受氧化后生成大量的有机酸,稠化剂中脂肪酸、有机金属盐有可能发生分解而形成微量的有机酸等因素,产生酸性物,(润滑脂酸值增大)腐蚀被润滑部件,及至锈蚀,并失去润滑、防护作用。

物理变化,由于机械作用使润滑脂结构变差乃至破坏,润滑脂稠度下降,润滑性能变差;

或是由于机械润滑部件密封条件不好,导致润滑脂中混入灰土、杂质和水分而使润滑脂质量变差。

判别的方法是:润滑脂用肉眼和手感有灰尘、机械杂质,或因混入水分润滑脂乳化而变白、变浅,或稠度明显变小等。有明显油脂酸败的臭味,都能说明润滑脂变质。

采用仪器分析办法,直接测定样品的酸脂,若酸值大于1.0mgKOH/g时表明润滑脂已开始变质。

在自然贮存时,各种润滑脂都会有不同的性质变化,会因贮存的条件和包装容器的类别,大小以及润滑脂的品种而已。如7253号、7254号合成油润滑脂,在小型原包装条件下,经过10年的自然库内贮存,性能未改变,经全部理化分析后,仍然符合出厂前的指标。还有一些合成油航空仪表脂,经过12年的自然封存,性能变化不大,质量检测表明,仍可使用。对钙基脂来说,由于采用不同脂肪材料(如牛油、硬化油和猪油等)生产,在气温较高的库房贮存(35℃)在180公斤桶装条件下,存放一年以后桶内脂表面形成10-30cm深的表面氧化层,脂的颜色变化红棕色。并有少量的酸败气味,这表明,在这样的贮存条件下,钙基脂不宜过长的存放。
如果基础油类型相同的脂,不同稠化剂制成的脂,不宜简单的混用。对某些类型的脂,如钙基脂与钠基脂,或锂基脂与复合锂基脂等,是可以相互混合使用,一般不会导致性能变化太大,也不影响使用。

但是极压型诺贝润润滑油脂、因含有各种活性组分,相互混用时,会发生添加剂相互干扰,致使脂的胶体安定性或机械安定性变差,影响其使用性能。在不同类型脂互相混合之前应作混合后脂的性能测定,确认无明显影响时使用。

轴承润滑脂性能要求的指标很多,主要是胶体安定性,机械安定性和氧化安定性,这三个指标综合结果,即是轴承寿命。

在轴承运转中的润滑脂遭受机械力的破坏使稠化剂的纤维变碎裂,变短、降低了维系润滑脂结构的能力,即稠度变低,如果稠度变化很大会产生从工作表面流失的现象;同时在运转工作中福满天润滑脂将受到温度升高的影响,基础油会产生蒸发而减少部分基础油,由于脂的胶体破坏分油损失,都会是脂得含油量减少,也有产生氧化变质的可能。因此,对轴承润滑脂来说,若工作后脂内基础油含量低于60-70%就会丧失润滑能力导致轴承运转失败。同时脂的稠度下降和氧化变质将影响运转中的轴承工作。

轧钢厂的加热炉前辊道和开坯轧钢辊道的轴承工矿特别苛刻:操作温度高(>200℃),遭受冲击负荷(要求极压性),并有冷却水的冲洗(水淋),供脂方式有两种,老式轧机为手动定期加脂,新式轧机改为集中供脂。所以对润滑脂要求性能很严格。

一般选用高滴点,极压性良好,并具有抗水性的润滑脂,有极压复合铝基脂、复合锂基脂、聚脲基脂、复合磺酸钙基脂,福满天炉前辊道高温脂、轧机轧辊轴承专用脂等均能满足使用要求。

一、设备温度超限

1、新设备或旧设备更换新轴承开始运转温升快且高,运转磨合后温度仍超限

1、润滑脂装填量过多。

2、润滑脂基础油粘度过大或润滑脂稠度过高。

3、K、ND过大,需要选择润滑油润滑。

4、轴承内含有颗粒机杂。

2、正常运转轴承脂温升快且高

1、全密封轴承内润滑失效,更换新脂

2、非密封轴承内补充新脂周期过长,润滑脂不足。

3、集中润滑系统管路或分配器堵塞。

二、设备震动和异常响声

1、设备在正常运转中出现异常震动

影响因素较多,从润滑因素分析可能是:

1、 润滑脂不足,使接触面微突体相互碰撞,产生高频冲击脉冲震动,润滑状态恶化,轴承表面产生剥落。

2、 润滑脂选用不当,需选择极压脂和稠度合适的脂。

3、 润滑脂失效和供脂管路堵塞,供脂中断。

2、出现不规则异常响声

1、若异常响声的周期和频率均无规律,可能是润滑脂失效或进入了杂质,须更换润滑脂。

2、若异常响声的周期和频率有一定规律,可能是轴承局部损坏,须更换轴承。

三、轴承滚动表面损坏

1、磨损

设备运转负荷过大或润滑脂流失,摩擦表面处于边界摩擦状态导致磨损。可以选择极压脂或润滑脂稠度及基础油粘度较大的产品。

2、微动磨损

处于缓慢摆动和静止状态的轴承,当外界强烈震动和负荷很大时,轴承受力部位产生微小压痕和金属氧化粉末。选用极压润滑脂。

3、早期疲劳和咬合

1、油膜破损导致早期疲劳点点蚀或咬合。中速运转轴承当油膜破损时,在高接触应力和摩擦力作用下,产生早期疲劳点蚀;高速运转轴承当油膜破损时,导致轴承工作面粘着和撕裂。应选用极压脂或稠度较大的脂。

2、供脂管路堵塞,润滑脂不足。

4、锈蚀

润滑脂中含有金属腐蚀成分。