NB／SH／T0586《工业闭式齿轮油换油指标》标准推介.pdf

兰 一 st an da r d s 随着齿轮传动设备制造技术的发展 对工业闭式齿轮油的性 能提出了更高的要求 原有的s h t 0 5 8 6 1 9 9 4 2 0 0 3 年确认 l c k c工业闭式齿轮油换油指标 已不能满足用户的使用要求 新的n b s h t 0 5 8 6 m2 0 1 0 工业闭式齿轮油换油指标 t2 o l o 年 5 月1日颁布 2 0 1 0 年1 0 月 1 日正式实施 n b s h t 0 5 8 6 2 o 1 0 标准对l c kc l c k d工业闭式齿轮油产品的换油指标 进行了规定 对s h t 0 5 8 6 一 l 9 9 4 与n b s h t 0 5 8 6 2 0 i 0 标准的差异以及修订要点等进行了解读 n b s h t 0 5 8 6 2 0 1 0 工业闭式齿轮油换油指标 标准推介 何晓瑛 中国石油化工股份有限公司润滑油研发 上海 中心 齿轮机构是重要的传动机构之 一 其具有传递功率范围大 传动效 率高 可任意传递两轴之间的运动和 动力的特点 齿面良好的润滑是保证 齿轮使用寿命和力矩正常传递 有效 实现齿轮传动效率的关键 工业闭式 齿轮油是用于闭式齿轮设备中的重要 润滑剂 随着工业闭式齿轮设备向小 型化 大功率方向发展 具有极压性 能的l ck c中负荷工业齿轮油 l ckd重负荷工业齿轮油已经得到了 广泛应用 因此正确使用并合理换 油 已经成为工业齿轮油应用中的关键问 题之一 对大部分润滑油而言 规定合理 的换油周期或换油指标是指导用户合 理更换润滑油的方式之一 受工业齿 轮的种类 质量 速度 载荷 齿轮 设备所处的环境条件以及润滑部位在 机械设备中的重要性等不同的影响 对于用油量少或5 0 0 l以下的齿轮箱 可根据实践经验定期换油 如 美 国 齿 轮 制 造 商 协 会 a gma 推荐齿轮油工作6 个月换浊 对于不进水的减速箱 根据 工况及环境条件 齿轮油的换油期 为3 0 0 0 8 0 0 0 h不等 对于定期补油的用油量多 消耗量大的大型齿轮装置集中润滑 系统 可根据齿轮油变质情况按质 换油 1 2 过早换油易造成不必要的油品资 源浪费 但盲目延长换油期也可能会 对设备造成损害 因此 合理可行的 工业齿轮油换油指标对于指导用户定 期对油品质量进行监控 并适时换油 具有重要指导意义 目前 国际上还没有权威的组织 或机构颁布统一的工业齿轮油换油指 标 我国s h t 0 5 8 6 1 9 9 4 2 0 0 3 年确认 l c k c工业闭式齿轮油 换油指标 最初是在 2 0 世纪 9 o年代 制定的 在当时的工业设备应用需求 及润滑油发展水平下 l ck c工业齿 轮油产品质量较为成熟 齿轮设备对 润滑的苛刻度要求相对较低 因此该 标准对齿轮设备的换油具有一定的指 导意义 但是 随着国内齿轮传动设 备制造技术的发展以及国外齿轮传动 设备的大量引进 对与之配套的齿轮 油提出了更高要求 l ck d l ck c 工业齿轮油的使用已经十分普遍 因 此 s h r 0 5 8 6 1 9 9 4 标准 已无法满 足用户的使用需要 对该标准进行修 订非常必要 新的nb s h t 0 5 8 6 2 0 1 0 工 业闭式齿轮油换油指标 于 2 0 1 0年 5月 1日颁布 2 0 1 0年 1 0月 1日实 施 nb s h t 0 5 8 6 2 0 1 0标准对 l ck c l c kd工业齿轮油产品的 换油指标进行了规定 本文对 sh t 0 5 8 6 1 9 9 4与 nb s h t 0 5 8 6 2 0 1 0标准的主要差异及修订要点进 行分析解读 sh t 0 5 8 6 1 9 9 4与 nb s h t 0 5 8 6 2 0 1 0 标准的 主要差异 n b s h t 0 5 8 6 2 0 1 0 工业闭 式齿轮油换油指标 与 s h r 0 5 8 6 1 9 9 4 l c k c工业闭式齿轮油换油 指标 的主要差异在于 增加了 l c k d工业闭式齿轮 油的换油指标 标准名称相应修订为 工业闭式齿轮油换油指标 对 l c k c工业闭式齿轮油换 油指标中的 外观注 和 运动黏度 4 0 变化率 指标进行修订o 增加了l ck d工业闭式齿轮 油换油指标的技术内容 n b s h t 0 5 8 6 2 0 1 0 标 准主要修订内容 l ck c工业闭式齿轮油换 油指标 根据对目前国内l ck c工业闭 式齿轮油使用情况的调查了解 l ck c2 1 1 业闭式齿轮油的使用条件 使 用场合等均无较大变化 因此 在nb s h t 0 5 8 6 2 01 0新标准中 l ckc工业闭式齿轮油的主要换油指 st andar d5 标继续采用 s h t 0 5 8 6 1 9 9 4标准 的要求 仅对后者技术内容中的 外 观注 和 运动黏度 4 o 变化率 进行了修订 外 观注 在 s h t 0 5 8 6 1 9 9 4标准中 l ck c工业闭式齿轮油的 外观注 说明为 油品在使用中 若发现抗泡 性能变差时 可根据使用情况向油品 中补加抗泡沫添加剂 这主要是针 对当时抗泡沫添加剂尚未广泛在 l ck c工业闭式齿轮油中使用提出的 随着 l ck c t业闭式齿轮油使用时 间的延长 其抗泡性能可能会有所下 降 导致可能经常出现 油中有较大 量的泡沫 且在短时间内无法消泡 的异常现象 为将这种因油品抗泡性 能下降导致的异常外观现象和油品变 质的异常外观现象进行区分 s h t 0 5 8 6 1 9 9 4标准采用 外观注 对 抗泡性能下降的油品外观进行说明 并提出相应的处理意见 由于目前在工业闭式齿轮油中广 泛使用抗泡沫添加剂以改善油品的抗 泡性能 因油品抗泡性能差引起的外 观异常现象已经逐步减少 且也不再 是导致齿轮油外观异常的主要因素之 一 鉴于这种情况 在nb s h t 0 5 8 6 2 o 1 0 标准中取消了对l ck c工业 5t an dar ds 闭式齿轮油加抗泡沫添加剂的 外观 注 说明 同时增加了对外观 异常 的具体描述 即外观异常是指 使用 后油品颜色与新油相比变化非常明显 如由新油的黄色或棕黄色等变为黑 色 或油品中能观察到明显的油泥状 物质或颗粒状物质等 返韵截鹰 4 0 化率 在 制定 l ck c l c k d工业 闭 式齿轮油换油指标过程中 收集整理 了多个润滑油生产商和用户对工业闭 式齿轮油换油指标的推荐和建议 其 中大部分润滑油生产商和用户均认为 应统一 l ck c工业闭式齿轮油 的运 动黏度变化范围 且与l ck d工业 闭式齿轮油换油指标的运动黏度变化 要求一致 因此 n b s h t 0 5 8 6 2 0 1 0 标准将l ck c工业闭式齿轮油 换油指标中的运动黏度 4 0 c 变化 率修改为 超过 4 1 5 l ok d工业闭式齿轮油换 油指标 根据部分文献 以及国内外齿 轮油生产商 行业用户对工业闭式齿 轮油换油指标的建议 同时调研了部 分钢铁 建筑水泥及其他多个行业中 l ckd工业闭式齿轮油的实际使用 情况 在nb s h f 0 5 8 6 2 0 1 0 标准 中 将外观 运动黏度 4 o 变化 率 水分 机械杂质 铜片腐蚀 梯 姆肯ok 值 酸值增加 铁含量等8 项 指标作为 l c k d工业闭式齿轮油的 换油指标 观 外观是直观表征润滑油质量变化 的一个重要指标 一般工业闭式齿轮 油新油的外观为黄色到棕黄色的透明 或透亮 液体 且颜色随油品黏度等 级的增加逐渐变深 使用后的工业闭 式齿轮油受外界条件 如水分 机械 杂质等以及油品本身老化变质的影 响 油品颜色会逐渐加深 甚至呈褐 色或黑色 另外 变质的工业闭式齿 轮油中可能会有咀显的油泥 磨粒等 产生 这些异常的外观表现都可预示 工业闭式齿轮油质量下降 不能继续 满足机械设备的润滑要求 在对工业闭式齿轮油的应用研究 中发现 当在用的工业闭式齿轮油出 现 黑色液体 有日 月 显块状物质 等 外观异常现象时 其运动黏度 添加 剂降解率 铁含量 磷含量等会相应 出现较大幅度变化 分析式铁谱检测 结果也会发现设备存在较为严重的磨 损 说明工业闭式齿轮油外观 异常 与油品衰变 齿轮磨损等存在一定的 对应 关系 因此 nb s h 1 0 5 8 6 2 0 1 0 标 准将 l ck d工业闭式齿轮油的外观 指标定为 异常 与l c k c工业闭 式齿轮油一致 运动瓣魇 4 0 变化率 运动黏度是衡量工业闭式齿轮油 油膜强度 流动性的重要指标 而运 动黏度变化率表示油品的油膜强度 流动性的变化情况 工业闭式齿轮油 在使用过程中 由于油品本身因老化 变质产生油泥或酸性氧化物质 或受 外界环境因素影响 会导致工业闭式 齿轮油运动黏度增加 而混入其他轻 质液体则会导致其运动黏度降低 同 时加有黏度指数改进剂的工业闭式齿 轮油在使用中也会因黏度指数改进剂 抗剪切能力或热安定性下降而导致运 动黏度下降 因此 工业闭式齿轮油 的运动黏度变化率可在一定程度上表 征油品质量的变化情况 当工业闭式 齿轮油运动黏度变化率增幅太大 说 明油品氧化加剧 油泥增多 流动性 变差 无法及时润滑齿轮 会引起齿 轮磨损加速 而当工业闭式齿轮油运 动黏度变化率降幅太大 说明油品运 动黏度较低 易导致油品油膜强度降 低 并进一步加剧齿轮磨损 大多数工业闭式齿轮油生产商 用户等推荐工业闭式齿轮油在用油的 运动黏度变化率应不大于 1 5 对冶金等行业应用的 il c kd工业闭 式齿轮油的研究数据表明 当工业 闭式齿轮油 的运动黏 度变化率达 到 i 1 5 以上时 其铁谱分析结果显 示设备已经存在较严重的磨损现象 根据工业闭式齿轮油的实际使 用情况 nb s h 1 o 5 8 6 2 0 1 0 标准 将 l ck d工业闭式齿轮油的运 动黏 度 4 0 变化率指标规定为 超过 1 5 7 k 工业闭式齿轮油中的水分是造成 油品乳化 引起金属部件锈蚀的重要 因素之一 工业闭式齿轮油在钢铁或 水泥等行业中应用较为广泛 其在使 用过程中可能会混入水分 水一般作 为冷却介质使用 o当工业闭式齿轮 油中水含量较少时 由于其本身具有 一 定的抗乳化性能 因此油中的水在 一 定时间内可以进行有效分离 如通 过沉降方式沉降少量水分并分离 此时水分对油品质量的影响较小 随 着工业闭式齿轮油中水分含量的增 加 油品乳化和金属锈蚀加剧 同时 因部分极压剂水解导致油品的极压性 能迅速下降 最终使设备齿面出现磨 损 影响设备正常运行 目前 国内外各润滑油生产商 齿轮油用户及各行业推荐换油指标等 要 求使 用 中工业闭 式齿轮 油 的水分 不大于0 l 5 2 o 质量分数 但大多数要求水分 不大干0 l 5 质 量分数 由于严格控制工业闭式齿 轮油在用油的水分有利于减少油品乳 化和防止金属锈蚀 齿面磨损 因此 正常使用中的工业闭式齿轮油的水分 以 不大于0 5 质量分数 为宜 为保证机械设备的正 常运行 nb s h t 0 5 8 6 2 01 0标准将 l ckd工业闭式齿轮油的水分指标规 定为 大于 0 5 质 量分 数 n 饭再 责 机械杂质是表征工业闭式齿轮油 洁净度的重要指标之一 工业闭式齿 轮油在用油机械杂质增加 说明油品 在使用过程中质量下降 导致机械设 备部件磨损增加以及有外界杂质混 入 这会进一步加速机械设备部件的 磨损 影响设备正常运行 大部分工业闭式齿轮油生产商 用户等推荐工业闭式齿轮油在用油的 机械杂质 不大于 o 5 质量分 数 在实际应用中发现 当工业闭 式 齿轮油 的机械杂质 大于 0 5 质 量分数 时 其外观 酸值 铁含量 等均出现明显变化 nb s h t 0 5 8 6 2 0 1 0标准将 l ck d工业闭式齿轮油 的机械 杂质 指标规定为 大于或等于0 5 质量 分数 铂片 铜片腐蚀是反映工业 闭式齿轮 油对铜等活泼金属腐蚀程度的指标 之一 为提高工业闭式齿轮油的极 压性能 一般会在其 中加入含硫极 压剂等 这些极压剂 中的活性硫极 易腐蚀铜等金属 因此要 求严格工 业 闭 式 齿 轮 油 新 油 对 铜 片 的 腐 蚀 如不大于 1 级 工业闭式齿轮油在 实际应用过程中会逐渐老化变质 形 成的酸性氧化物质也会增加对铜等金 属的腐蚀程度 因此 工业闭式齿轮 油的铜片腐蚀 性能 变化也从一个方面 反映了油品质量的变化 大多数工业闭式齿轮油生产商 用户等推荐工业闭式齿轮油在用油的 警戒指标为铜片腐蚀 不大于3 b 应 用研究发现 部分运行中l ck d工 业闭式齿轮油样本的铜片腐蚀 大于 或等于3 b 时 其 酸值增加较多 分 析式铁谱检测结 果也显示设备存 在 较 为 严 重 的异 常磨损 根 据 工业 闭 式齿轮油 的实 际 应 用情况 n b s h t 05 86 2 01 0标准将 l ckd工业 闭式 齿 轮 油 的 铜 片 腐 蚀 1 0 0 o c 3 h 指 标规定为 大于或 等于 3 b 携姗荡 ok值 梯姆肯ok值 作为工业 闭式齿 st andar ds 轮油的关键指标之一 反映了油品的 极压性能 一般工业闭式齿轮油的梯 姆肯 ok值越高 表示油品在使用中 所能承载 的极压负荷也越高 l ck d工业闭式齿轮油新油的梯姆肯 ok 值应不小于2 6 7 n 随着工业闭式 齿轮油使用时 间的延长 油 品不断老 化变质 其中的添加剂逐渐消耗 由 此可能导致油品的极压性能下降 其 梯姆肯 ok值变小 部分行业和用户及生产商等推荐 l ck d工业闭式齿轮油在用油的梯 姆肯ok值应 不小于 1 7 8 2 6 7 n 且一般推荐 不小于 1 7 8 2 0 0 n 在实际调查中发现 水泥 煤炭等行 业用户一直将梯姆肯 ok值作为工业 闭式齿轮油的换油指标之一 因此将 梯姆肯 ok值作为 l ck d t业闭式 齿轮油的换油指标之一具有一定的适 用性 nb s h t 0 5 8 6 2 0 1 0标 准将 l c kd工业闭式齿轮油的梯姆肯ok 值指标规定为 小于或等于 1 7 8 n 酸 值增加 酸值可用于监测工业闭式齿轮油 中某些功能剂的消耗情况及油品的老 化程度 工业闭式齿轮油在使用过程 中受温度 水分或其他因素的影响 油品会逐渐老化变质 随着工业闭式 齿轮油的不断老化 会产生较多的酸 性物质 使油品酸值增加 较大量的 酸性物质会对设备造成一定程度的腐 蚀 同时在金属的催化作用下 工业 闭式齿轮油会加速老化 从而影响设 备 的正 常运行 监 测工业 闭式齿轮油 的酸值增加情况能够有效反映油品的 老化变质情况 大多数工业闭式齿轮油生产商 用户等推荐使用中的工业闭式齿轮油 酸值增加值 不大于1 0 mq k oh q 在实际应用研究 中发现 部分 l ckd工业闭式齿轮油在用油的酸值 增加到1 0 mq k oh q时 其铜片腐蚀 已经达到4 a级 添加剂降解率达到 4 7 说明其中的添加剂组分大量消 耗 油品氧化程度增加 另外 分析 5t an dar ds 式铁谱检测结果也显示工业闭式齿轮 油中出现了大颗粒的铁腐蚀性物质 说明此时设备存在较为严重的磨损 nb s h t 0 5 8 6 2 0 1 0标准 将 l ck d工业闭式齿轮油的酸值增加 值指标 规定为 大于或等于 1 0 mq koh q 锻会 鬟 测试工业闭式齿轮油中的铁含量 可以了解设备的磨损情况 由于工业 闭式齿轮油新油一般不含铁元素或铁 元素含量很少 因此工业闭式齿轮油 在用油中的铁元素主要来自齿轮等设 备 的磨损 造成齿轮异常磨损 工业 闭式齿轮油中铁含量迅速增大的原因 主要有 2 个 齿轮设备制造工艺较 为粗糙 齿轮表面光洁度不高 导致齿轮在 运行时齿面磨损较大 工业闭式齿 轮油中铁含量增加 且铁磨损颗粒 数量较多 工业闭式齿轮油在使用过程 中因极压性能下降 油品老化等导致 齿轮或其他金属配件磨损 在用油中 主要包含了一些小直径的铁磨损颗粒 或大直径的铁氧化物磨损颗粒 红色 或黑色氧化物磨粒 随着现代机械 设备制造工艺 的 不断改进 设备 加工精度不断提 高 因 齿轮 加 工 精度不高而造成 工 业 闭 式齿 轮 油 中铁含量增加的 情况已逐渐减少 因此 这是 造 成 工 业 闭 式齿 轮 油 中铁含量增加的 主要原 因 采 用 g b t 1 7 4 7 6 使用过 的润滑油中添加 剂元素 磨损金属 和污染物以及基础油中某些元素测定 法 电感耦合等离子体发射光谱法 可以检测工业闭式齿轮油中的铁含量 变化情况 该方法主要反映工业闭式 齿轮油中直径小于5 u m的磨损颗粒 的数量 也是较多用户具备的分析手 段之一 将 gb r 1 7 4 7 6标准试验方 法与s h t 0 5 7 3 在用润滑油的磨损 颗粒试验 分析式铁谱法 结合使 用 可以对工业闭式齿轮油中较大颗 粒金属磨损颗粒进行分析 并据此判 断设备磨损情况 大多数工业闭式齿轮油生产商 用 户等推荐工业闭式齿轮油在用油的铁 含量 采用电感耦合等离子体发射光 谱法测定 限值为1 0 0 5 0 0 mq k q 从工业闭式齿轮油实际应用情况看 由于齿轮制造技术和齿面加工精度 不断提高 工业闭式齿轮油中出现 大量铁含量的情况逐渐减少 因此 规定工业闭式齿轮油在用油的铁含 量