润滑油基础知识.ppt

润滑油知识 润滑油作用 润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦 保护机械及加工件的液体润滑剂 主要起润滑 冷却 防锈 清洁 密封和缓冲等作用 对润滑油总体要求 减摩抗磨 降低摩擦阻力以节约能源 减少磨损以延长机械寿命 提高经济效益 冷却 要求随时将摩擦热排出机外 密封 要求防泄漏 防尘 防串气 抗腐蚀防锈 要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀 清净冲洗 要求把摩擦面积垢清洗排除 应力分散缓冲 分散负荷和缓和冲击及减震 动能传递 液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等 润滑油脂组成 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 基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类 一般常用的添加剂有粘度指数改进剂 倾点下降剂 抗氧化剂 清净分散剂 摩擦缓和剂 油性剂 极压剂 抗泡沫剂 金属钝化剂 乳化剂 防腐蚀剂 防锈剂 破乳化剂 润滑脂是由基础油 稠化剂 添加剂三部分组成 其中基础油约占 稠化剂占 添加剂含量在 以下 润滑油性能指标 物理性能 包括粘度 粘度指数 密度 折光指数 色度 相对分子量 吸水性 表面张力 抗泡性 空气释放性 抗乳化性 机械杂质 压缩性等 大多数性质均有标准测试方法 化学性能 包括酸值 总碱值 热氧化安定性 水溶性酸碱 腐蚀性 锈蚀性 水解安定性等 热性能 包括 比热容 导热系数 蒸发性等低温性能 指其在低温下的性能 主要包括低温粘度 低温粘度稳定性 低温表观粘度 倾点 凝点 浊点 成沟点 低温泵送性和低温启动性等 电性能 主要针对电器用油如变压器油 电器绝缘油 火花塞油等 主要测定其相对界电常数 介质损耗因数 体积电阻率和界电强度等指标 安全性能 反映油品的安全性能指标有闪点 燃点 自燃点和一些模拟条件下的喷雾燃烧试验 润滑性能 主要功能是减少摩擦和磨损 防止相对运动的两摩擦表面之间的擦伤和烧结 因此要求润滑油具有良好的润滑性能 润滑油的润滑性能主要包括油性 抗磨性和极压性 其它性能 结焦性能 材料相容性 粘度 就是液体的内摩擦 当润滑油受到外力作用使它发生相对移动时 油分子之间的阻力使得润滑油无法顺利移动 这种阻力的大小用粘度指标来衡量 是润滑油流动性能的主要指标 绝大多数的润滑油按照粘度大小区分牌号 是各种机械设备选油的主要依据 粘度分绝对粘度和相对粘度两类 绝对粘度分运动粘度和动力粘度 相对粘度分恩氏粘度 赛氏粘度 雷氏粘度等几种 粘度指数 VI 流体的粘度随着温度的升高而变小 随着温度的降低而增大 在润滑油中这种粘温特性普遍采用粘度指数表示 色度 润滑油的颜色深浅反映了基础油的精制深度和内在质量 许多润滑油标准中均列有颜色或色度这项指标 抗泡性 润滑油在实际使用过程中 由于受到震荡 搅动等作用 会使空气进入到润滑油中 导致形成气泡 它是润滑油的一项重要使用性能 如果油品的抗泡性不好 势必在润滑油系统中会形成许多气泡 而且不能迅速破除 将会影响润滑油的润滑性 加速油品的氧化 并且在液压系统中还会造成压力传递迟缓或失灵 粘度较小的油品易形成大而容易消失的气泡 相反粘度较大的油品易形成小而不容易消失的气泡 抗乳化性 油品与水混合后的分离能力称为润滑油的抗乳化能力 润滑油在使用过程中不可避免的接触到水 抗乳化性好的润滑油遇水后 不易形成乳化液 或虽然形成了乳化液 也不稳定易于迅速分离 酸值 或中和值 酸值是表示润滑油中有机酸总含量 大多数情况下 油品中不含无机酸 的质量指标 酸值大则油品中有机酸多 腐蚀倾向大 油品氧化变质时 酸值也逐渐增大 采用酸值变化来衡量润滑油的氧化安定性和贮存安定性 氧化安定性 润滑油在加热和在金属的催化作用下抵抗氧化变质的能力称为氧化安定性 是在实际使用 贮存和运输过程中氧化变质或老化倾向的重要特性 主要取决于润滑油的组成 与使用条件如温度 氧压 接触金属 接触面积 氧化时间等有关 是润滑油的重要质量指标之一 各种润滑油其氧化安定性试验方法不同 倾点和凝点 油样在规定条件下冷却时 能够继续流动的最低温度称为倾点 油样在规定条件下冷却时 能够冷却到液面不移动的最高温度称为凝点 润滑油的凝点或倾点是润滑油低温流动性的重要质量指标 二者约差3 倾点或凝点高的油品不能在低温下使用 否则会析出蜡 导致油路堵塞或低温不能启动 润滑油在使用时通常选用倾点或凝点比使用温度低10 20 的油品 闪点和燃点 在规定条件下加热试样 当温度达到某点时试样的蒸气与周围空气的混合气一旦与火焰接触 就发生闪火现象的最低温度叫闪点 分为开口和闭口两种闪点 同一个油品其开口闪点较闭口闪点高约20 30 滴点 润滑脂在规定的条件下加热 润滑脂随温度升高而变软 从脂杯中滴下第一滴的温度称滴点 一般说来 润滑脂的使用最高温度界限应低于其滴点 对低转速的使用情况 润滑脂的最高使用温度界限可以低于滴点 注意滴点不是确定润滑脂最高使用温度界限的唯一参数 确定一个润滑脂的最高使用温度界限除滴点外 还应参看高温下润滑脂的稠度 基础油和稠化剂的抗氧化能力 高温下的胶体安定性等参数 润滑剂的分组 命名和代号 ISO国际标准化组织SAE美国汽车工程师学会AGME美国齿轮制造商协会API美国石油学会NLGL美国润滑脂学会ASME美国机械工程师协会DIN德国国家标准ACEA欧洲汽车制造商协会JASO日本车辆标准组织 国际标准化组织 ISO 工业润滑油粘度等级分类 美国汽车工程师学会 SAE 齿轮油粘度等级分类 美国齿轮制造商协会 AGMA 润滑剂粘度分类 美国润滑脂学会 NLGL 润滑脂分类 1987年 我国颁布了GB498 87 石油产品及润滑剂的总分类 根据石油产品的主要特征对石油产品进行分类 其类别名称分为燃料 溶剂和化工原料 润滑剂和有关产品 蜡 沥青 焦等六大类 其类别名称的代号取自反映各类产品主要特征的英文名称的第一个字母润滑剂和有关产品的代号为英文字母 L 该标准根据尽可能地包括润滑剂和有关产品的应用场合这一原则 将润滑剂分为19个组 19组润滑剂产品 根据应用场合分类 A 全损耗油B 脱膜C 齿轮油D 压缩机油E 内燃机油F 主轴 轴承油G 导轨油H 液压油M 金属加工用油N 电器绝缘油P 风动工具Q 热传导油R 暂时保护防腐蚀T 汽轮机油U 热处理油X 用润滑剂的场合Y 其他应用场合Z 蒸汽气缸油S 特殊润滑剂应用场合 通常用粘度分类法和质量分类法对发动机油进行分类国际上广泛采用的SAE分类法和API分类法 分别是两种分类方法的典型代表 按SAE法分类机油 冬季用油有6种 夏季用油有4种 冬夏通用油有16种 冬季用油牌号分别为 0W 5W 10W 15W 20W 25W 符号W代表冬季 W前的数字越小 其低温粘度越小 低温流动性越好 适用的最低气温越低 夏季用油牌号分别为 20 30 40 50 数字越大 其粘度越大 适用的最高气温越高 冬夏通用油牌号分别为 5W 20 5W 30 5W 40 5W 50 10W 20 10W 30 10W 40 10W 50 15W 20 15W 30 15W 40 15W 50 20W 20 20W 30 20W 40 20W 50 代表冬用部分的数字越小 代表夏季部分的数字越大者粘度越高 适用的气温范围越大 按照API质量分类法 发动机油分为汽油机油系列 即S系列 和柴油机油系统 即C系列 每个系列的油品按英文字母顺序排列 分为若干级别 国外进口的和香港等地的发动机油 其包装上的标志由SAE粘度分类级别和API质量分类级别两部分组成 通常以SAE开头 后面标注出粘度代号 而按API质量分类的发动机油标号一般省略API 直接标注出质量等级代号 例如 标号为SAEl5W 40CD平台吊车柴油机机油 表示粘度分类是SAEl5W 40冬夏通用的柴油机油 质量级别为APIC系列 柴油机油 的D级 齿轮油 用于润滑齿轮传动装置包括蜗轮蜗杆副的润滑油称为齿轮油 按GB7631 7 89规定 齿轮油分为工业闭式齿轮油 工业开式齿轮油 车辆齿轮油 工业齿轮油的性能特点 1 合适的粘度及良好的粘温性2 足够的极压抗磨性3 良好的氧化安定性4 良好的抗乳化性5 良好的抗泡沫性6 良好的防锈防腐蚀性 工业齿轮油的黏度分类 工业开式齿轮油的分级 工业闭式齿轮油的分级 燃气透平润滑油 燃气透平润滑油系统是任何一台燃气透平必备的一个重要的辅助系统 它的作用是在机组启动 正常运行以及停机过程中 向正在运行的燃透平机 发电机组的各个轴承 传动装置及其附属设备 供应数量充足的 温度和压力合适的 干净的润滑油 以确保机组安全可靠地运行 防止发生轴承烧毁 转子轴颈过热弯曲 高速齿轮法兰变形等事故 燃气透平润滑油的要求 1 要求适应轴承 齿轮装置等的启动 加速 满转速及超速等各种工况所需要的润滑油性能 2 要求适应液压系统如油缸 伺服阀等所需要的液压油性能 3 热传递油性能 能把轴承 齿轮装置等各种热表面的热量吸收 并将其传输给润滑油换热器 冷油器 4 在一定温度和压力下工作 静止或贮存状态都具有稳定的物理性能 表面性能和氧化性能 5 能适应润滑系统中及其他用油系统中的各种机械材料 并能保护材料不受腐蚀 6 具有自动排除空气和水等污染物的性能 7 具有一定的抗燃能力等 燃气透平润滑油的性能指标 1 黏度和黏度指数 为了常温下燃气轮机启动时确保各轴承的静压润滑和液压系统的快速反应能力 希望在启动时润滑油的黏度不要太高 为此绝大多数透平机械选择40 时黏度为28 8 35 2 s的润滑油 即黏度等级为ISOVG32的润滑油 在燃气轮机正常带负荷运行时 轴承间隙内的工作温度有可能高达120 以上 此时要求油的黏度高一些 为此 应选择黏度随温度变化较为平缓的 即黏度指数较大的润滑油 这里建议油的黏度指数在100以上 至少不应小于90 2 氧化安定性 燃气轮机工作时 润滑油受到强烈的热氧化作用 汽轮机油常用的挥发型防锈抗氧化剂对燃气轮机用的润滑油已不适宜 对于在温度高于260 的环境中工作的轴承 文献49中明确规定其使用的润滑油中不宜含有DBPC 二叔丁基对甲酚 一类的挥发型抗氧化剂 对于氧化安定性 传统的考核指标是油氧化后酸值达2 0mgKOH g时所需要的小时数 国外常简称为TOSTLife 即总的氧化稳定性试验寿命 在燃气初温不是很高的情况下 仅考核这一指标已足够 而且只要求其在2000h以上就可 但是 由于TOST是在95 的试验条件下进行 而这一温度与燃气轮机轴承的工作温度颇有距离 对新一代燃气初温更高的燃气轮机 光考核TOST已经不够 因此增加了油的旋转氧弹试验指标 以便在更高的温度下考核油的性能 旋转氧弹试验的温度为150 比TOST要高得多 3 破乳化值 也称分水性能 这是指油和水的分离能力 测量的方法是在专用的试管内放入40mL的油和40mL的水 按规定的试验程序混合 然后测量油水完全或基本完全分离的时间 min 油水分离的程度可以是40 37 3 40 40 0等 对于燃气轮机 这不是十分强调的性能指标 因为在燃气轮机中 润滑油被水 或蒸汽 污染的可能性不大 而在汽轮机中 油水混合的可能性很大 对油的破乳化值不能忽视 其指标至少是油水分离至40 37 3 时间不大于15min 对于联合循环发电装置 如果燃气轮机与汽轮机共用润滑油系统 则必须兼顾油的高温性能和分水性能 4 空气释放值 由于大多数燃气轮机的轴承均使用密封空气 因此轴承的回油中必然会混进空气 这些进入油层中的空气 必须要在油回到油箱后的短暂停留时间内从油层中释放掉 在选择润滑油时 其空气释放值应不大于油在油箱内循环一次的时间 5 起泡性能 起泡性能与空气释放值是两个相互关联而又容易混淆的概念 其实空气释放发生在油层之内 泡沫则产生于油的表面之上 通常认为 在油面上形成5mm的泡沫是正常的 但泡沫过多 油箱的通 排 气口充满泡沫时 就会因妨碍空气的排放而招致严重的后果 因此油的起泡性能至少应符合一般汽轮机油的标准 压缩机油 压缩机油分类一九八一年 国际标准化组织 ISO 已先后发布了压缩机油的分类方法 在ISO分类标准中 把空气压缩机 真空泵 冷冻机和气体压缩机用润滑油均列入L类 润滑剂 D组中 目前它暂分为两个标准 即ISO6743 3A 87 包括空气压缩机和真空泵 和ISO6743 3A 85 包括冷冻机和气体压缩机 待后者转为正式标准后 二者将合并为一个标准 我国已等效采用ISO DIS6743分类方法 制定压缩机油的分类标准 其标准号为GB7631 9 92 压缩机油主要性能 粘度与粘温性能 选用空压机油粘度时必须考虑能形成足够的油膜 防止磨损 同时摩擦阻力要小 以减少功耗 一般说来 选择高粘度油易形成油膜 但摩擦阻力和功耗大 且易生成积炭 粘度小 摩擦阻力虽小 而密封高压气体的能力差 但希望尽可能选择低粘度的油 可以得到满意的效果 防锈性 除了轻负荷空压机油 DAA 外 其它类型压缩机油都要求有良好的防锈性这是由于压缩机在工作过程中 吸入湿气 经压缩冷凝形成 大量 的水 一部分通过切水阀放掉 其余混入油中 它能使压缩机部件和油箱等发生锈蚀 抗乳化性 抗乳化性是空压机油的重要性能之一 除轻负荷空压机油 DAA 以外 其它类型空压机油都要求具有好的抗乳化性 以活塞式空压机油为例 其乳化现象发生的机理是一级汽缸的高温压缩气 经冷却后吸入二级汽缸时 温度降到露点以下 使水分分离出来 在润滑系统中 经空气的剧烈搅拌 油品产生乳化 使系统工作条件恶化 易造成运动部件的磨损 腐蚀 加速油品老化过程 氧化安定性 润滑油在汽缸内活塞部位不断与高压热空气相接触 极易引起氧化 分解而具有氧化催化作用的金属磨屑的存在 更加剧了油品的老化 变质 进而引起着火爆炸事故的发生 直接影响安全生产 威胁人身生命和财产的安全 积炭倾向性 压机油生成积炭的能力称为积炭倾向性 这种倾向性越小越好 世界上压缩机着火爆炸事故的发生多与压缩机积炭多有关 因此压缩机油积炭倾向性大小对压缩机的安全可靠运行非常重要 压缩机油 冷冻机油 真空泵油的区别 压缩机油 冷冻机油 真空泵三者用途不同 但有许多共同之处 例如 三者除要在气缸 活塞 阀 轴承 滑板等机件处承担润滑作用外 同时还要承担阻止活塞与气缸壁间压缩气体窜气的密封作用 并且还要具备不与被压缩气体起作用的化学安定性 往复式压缩机 由于压缩气体的排出温度比吸入的高 因而需要有较好的粘温性能 适宜的粘度和较好的抗氧化安定性 通常采用深度精制的基础油 最好用环烷基油 加入抗氧化腐蚀和抗磨性能的添加剂而制成 一般不许加降凝剂和增粘剂 对于回转式压缩机油由于其工况和润滑方式与往复式压缩机截然不同 所以对润滑油质量提出了更为苛刻的要求 回转式空压机油除了对机件润滑 冷却 密封外 还突出地起冷却压缩气体的作用 在使用过程中 由于油雾经过机械碰撞和吸附介质后与气体分离 反复循环 油品极易被污染和老化 同时为了克服回转离心力 需要油品有较好的粘附性 而轴承又不需粘度太大的润滑油 因此回转式空压机油一般采用深度精制窄馏份的基础油 并加入复合抗氧剂 防锈 抗磨 破乳 消泡的添加剂生产 冷冻机油除需满足上述基本要求外 更需要油品有优良的低温性能 并和冷冻剂或水分的分离性好 因此一般冷冻机油均采用深度精制的低凝点环烷基油生产 值得注意的是 在用SO2作冷冻机油时 要选用深度精制的不含芳烃和硫氧化合物的润滑油 如白油 否则 会生成胶质沉淀影响冷冻机工作 用氯乙烷作冷冻剂时 会溶解石油 一般采用甘油和蓖麻油润滑 用氨或二氧化碳作冷冻剂时 要用不含脂肪油的润滑油 因为脂肪油易乳化 不利于水分离而至结冰 且脂肪油的导热度小 以致冷冻效率下降 真空泵油是机械真空泵专用润滑油 虽然泵有着不同的类型 但对油品质量的要求是一致的 真空泵在运行时 泵腔内的油一方面起着密封作用 使泵获得必要的真空度 另一方面泵腔内油品受摩擦 温度 减压的影响 蒸气压高的组分蒸发到真空的空间污染真空系统 限制真空度提高 作用真空泵油 除了要求适宜的粘度 高的粘度指数 好的油水分离性 优良的热氧化安定性外 最主要的质量要求是有低的饱和蒸气压和极限极强 以保证获得高的真空度 因此在生产真空泵油时除选择合适的基础油类型外 还应采用单一的窄馏份油或纯化学品而尽可能不用几种馏份油调合 液压油 用于流体静压 液压传动 系统中的工作介质称为液压油而用作流体动压 液力传动 系统中的工作介质则称为液力传动油通常将二者统称为液压油 液压系统的工况 液压系统因为应用领域宽 涉及范围大 所以其工况也因其设备本身的性能以及操作环境不同而变化较大 液压系统工况比较复杂 但是液压泵的温度和压力是两个最为主要的参数 温度有工作温度和工作环境温度 一般的工作温度为50 60 最高可达到80 110 工作环境温度一般在室内变化不大 但对于户外移动液压机械来说 则温度变化范围教宽 对油品的低温流动性能和高温稳定性有较高要求 压力是选择液压油品种和级别需要考虑的另一重要因素 按压力大小可分为低压 中 高压和高压三种情况 一般小于7Mpa为低压 7 21Mpa为中 高压 大于21Mpa为高压 高压现在最高可达到35 40Mpa 液压系统对液压油的性能要求 优良的润滑性适宜的粘度和粘温性能良好的氧化安定性和热稳定性良好的剪切安定性良好的防锈防腐性能良好的抗乳化性和水解安定性良好的密封材料适应性良好的抗泡性和空气释放性良好的过滤性和清洁性其它 适宜的粘度和粘温性能 粘度是液体内流动的阻力 就是液体的内摩擦力 是液压油的重要使用性能之一 在液压系统内若粘度太低 会造成机械内部漏损及磨损增大 使泵的容积效率下降 若粘度太高 泵的吸油困难 造成气蚀 使进入系统内的供油压力不足 动力损失增大 所以必须选择合适的粘度 既照顾机械效率 又顾及容积效率 温度是影响液压油粘度的重要因素 液压系统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变化 这就要求油品粘度随温度变化越小越好 即要求粘度指数应高一些 通常是靠加入粘度指数改进剂来提高油品的粘度指数 优良的润滑性 液压泵和油马达在运行过程中经常可能处于边界摩擦状态 如果液压油的抗磨性能差 会发生粘着磨损 磨粒磨损和疲劳磨损 导致泵和油马达性能降低 寿命缩短 系统产生故障 随着液压系统的工作压力和自动化程度的不断提高 为防止磨损及擦伤 要求油品具有优良的润滑性能 抗磨性能 以期最大限度地减少轴承及传动装置零部件的磨损 确保泵和系统的使用寿命 使之长期稳定运行 良好的氧化安定性和热稳定性 油品在使用过程中 与空气接触即发生氧化 氧化后的油品颜色变深 粘度增长 生成沉淀 氧化后的酸生成物腐蚀设备 增加磨损 特别是氧化产生的油泥会堵塞间隙很小的润滑部位和精细滤器 使液压操作失灵和缩短寿命 液压油经常处于高温下运行 因此必须具有较好的热稳定性 否则油品因受热分解使系统出现大量油泥堵塞过滤器 油路和伺服阀等 造成液压系统失灵 良好的剪切安定性 液压油经过液压元件 如泵 阀 微孔 时 经受剧烈机械剪切作用 油品中的高分子聚合物会被剪断 引起油品粘度下降 这种粘度下降包括暂时性粘度下降和永久性粘度下降两种 暂时性粘度下降在剪应力撤除后 能恢复到原粘度值 永久性粘度下降在剪应力撤除后粘度不能恢复原粘度值 为了防止液压油在机械剪切作用下的粘度下降 一般选择性能优良的高分子聚合物 稠化剂 加入到液压油中 来提高油品的抗剪切性能 良好的防锈防腐性能 液压油使用过程中 由于与水 空气作用 会使液压元件发生锈蚀 影响液压系统正常工作 锈蚀产生的金属粒子在随油循环中 作为磨料而加重系统的磨损 同时又进一步促使油品的催化氧化 使液压元件和油品寿命都受到影响 所以在油中添加适量的防锈剂 以提高油品的防锈性能 良好的抗乳化性和水解安定性 液压油在工作过程中 可能从不同途径混入水分 在液压元件的剧烈搅动下与油形成乳化液 乳化液能引起金属锈蚀甚至相互作用生成沉淀或腐蚀性物质 降低了油品的润滑性 因此具有良好的抗乳化性能是液压油极为重要的指标 液压油中的游离水能引起油中某些皂类 醋类添加剂的水解 水解产生的酸性物质会腐蚀金属元件如柱塞泵的铜及铜合金元件 同时油品降解后质量下降 水解后不溶物会堵塞过滤网 使液压系统运转失灵 因此 要求液压油还同时具有良好的水解安定性 良好的抗泡性和空气释放性 液压系统在工作时 如果负压的吸油口和油泵处泄漏而吸入空气 或油箱中油过分地飞溅都会使空气存留在油中 混有空气的液压油工作时会使系统的效率降低 润滑条件恶化 严重时产生异常的噪音 气穴 震动 严重时会损坏设备 夹带在油中的空气存在二种形式 一是较大气泡 直径大于1mm 二是雾沫空气 常用润滑油泡沫性能测定油中较大气泡的生成及消泡倾向 而雾沫空气从油中逸出的能力用空气释放值测定法测定 为了改善油品的泡沫性能 即生成泡沫倾向小 生成泡沫后又迅速消泡 常加入硅油消泡剂 但硅油消泡剂抑制了油中雾沫空气的上升和释放 空气释放性能变差 因此目前人们采用所谓非硅消泡剂 它不仅能改善油品的泡沫性能 而且对空气释放性影响极小 良好的密封材料适应性 液压系统的密封是保证系统安全可靠工作的重要因素 如果密封不良 会引起漏油或混入空气 漏油不仅增加液压油的损耗 还能破坏系统的正常工作 甚至引起爆炸 所以 要求液压油对其所接触的橡胶 涂料 塑料等密封材料无侵蚀作用 过分膨胀 软化 硬化 同时 这些材料也不会使油品变质 良好的过滤性 抗磨液压油被少量水污染后很难过滤 这样会引起过滤系统堵塞和污染泵和其它元件 此外 液压系统的精密度越来越高 油品中的腐蚀颗粒极易使系统的精度下降 控制失灵 因此 液压油应具有良好的过滤性 高度自动化的液压装置 如数控机床 电液伺服阀 要求进入液压系统的液压油必须十分清洁 不允许含有超过限度的固体颗粒和其它可溶性脏物 以保证液压装置的正常工作 液力传动油的特征及应用 液力传动油又称自动变速器油 ATF 或自动传动油 用于由液力变矩器 液力偶合器和机械变速器构成的车辆自动变速器中作为工作介质 借助液体的动能起传递能量的作用 液力传动油的主要性能要求 1 粘度以典型的自动传动液来看 使用温度范围约为 25 170 要求油品具有高的粘度指数和低的凝固点 一般规格规定粘度指数在170以上 倾点为 40 合成油为190 与 50 2 热氧化安定性汽车在行驶中液力传动油温度随汽车行驶条件的不同而不同 油温升高而氧化生成的油泥 漆膜等会使液压系统的工作不正常 润滑性能恶化 金属发生腐蚀 3 剪切安定性自动传动液在液力变矩器中传递动力时 会受到强烈的剪切力 使油中粘度指数改进剂之类的高分子化合物断裂 使油的粘度降低 油压下降 最后导致离合器打滑 4 起泡性能在自动传动液中有泡沫混入后 会引起油压降低 导致离合器打滑 烧结等事故发生 5 摩擦特性自动传动液要求有相匹配的静摩擦系数和动摩擦系数 以适应离合器换档时对摩擦系数的不同要求 液压油的粘度分级 液压油粘度新的分级方法是用40 运动粘度的第一中心值为粘度牌号 共分为八个粘度等级 液压油的质量分级及应用范围 国际标准化组织 ISO 把液压油用字母H来表示 分为易燃烃类油 抗燃烃类油两大类 每一大类又再分为若干类 国家标准GB7631 2 87把液压系统用油分为L HH L HL L HM等15个品种 把液力系统用油分为L HA L HL两个品种 液压油产品举例和应用范围 L HL液压油原称通用型机床工业润滑油 属抗氧化防锈液压油 试验表明 其各项性能都优于L AN全损耗系统用油 寿命比全损耗系统用油高一倍以上 该系列产品适用于一般机床的主轴箱 液压站和齿轮箱 或类似的机械设备的中 低压液压系统的润滑 2 5MPa以下为低压 2 5 8 0MPa为中压 易燃的烃类液压油ISO分类 抗燃液压油ISO分类 液压油问题解答 1 液压系统中水是如何混入的 有何危害 解决的办法有哪些 1 水进入液压系统途径水进入液压系统大致有3个途径 机械故障如密封不好 冷却盘管渗漏使水进入油中 在湿热的气候下 油箱呼吸而带入 工作环境潮湿 地下 水上 雨 雪 融冰产生水的污染 2 水对液压系统的危害 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 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 仅从含水 100 400 10 6的矿物油滚动轴承疲劳寿命研究表明 轴承寿命降低了30 70 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 加强油中水含量的监测 有条件的系统可安装 超级吸附型 干燥过滤器 2 空气是如何进入液压油中 有何危害 防止的办法有哪些 注入系统的液压油真空脱气不够 或泵的入口或吸入管漏气都会使气体进入液压油中 带有大量气体的液压油在系统运行中会产生气蚀 震动 噪音 爬行 迟缓反应和软操作 并使油质加速老化 防止的办法有 1 所有泵的吸入油管安装在油箱面以下 2 保证泵吸油充分 吸油管不漏气 3 为利于系统中排出气 可在系统的最高处安装放气阀 3 同种类 同粘度级 不同厂家生产的液压油能否混存 混用 不能随便混存 混用 要经一定的混存 混用试验后 再做抉择 因为即使品种相同 粘度级一样 但不同厂家生产的产品化学组成上未必完全一样 因此需要先做试验而后定 电绝缘油 电绝缘油为液态的电介质 能保证电器设备 变压器 电容器 电缆等 带电部件的绝缘和在运行中将热量带走 并能在电开关迅速地熄灭电弧 变压器油 电容器油 电容器油及电缆油就属于此类油品 变压器油最重要的性能是抗氧化安定性 因为在变压器中要连续使用很大时间 一台变压器的电容量可达几十吨 换油往往造成很大的损耗 油品老化导致油品绝缘性能变坏 老化行成的产物附着在设备工作表面 破坏绝缘效果 因此 对基础油的抗氧化性能要求很高 变压器油的绝缘性能主要取决于介质损失角正切值 介质损耗因素 油中不允许含任何水份和机械杂质 以免降低介电性能 为保持低温下的流动性 必需要有低的凝固点 45 或更低 而为确保有效地散热 变压器油的粘度不应太高 50 时上限为9 6mm2 s 闪点要求不低于135 150 变压器油是一种专用油 任何其它油品都代替不了它 变压器油的平均使用寿命为5 10年 在油开关中的使用寿命根据使用的频繁程度从几十小时到3 5年 电容器油用于浇铸和浸渍电器及无线电用的低质电容器绝材料 对于这类油品最重经的是介电性质 即容积电阴率要高 50和100赫兹下的介质损失角正切值 介质损耗因素 要电容器油最重要的质量的指标是氧化安定性 电缆油是充油电缆中的浸渍和绝缘介质 它们应具有良好的介电性能 即低的介质损失角正切值及高的介电强度 抗氧化安定好的油 可以保证润滑油长期而介电性能不变 关于点绝缘油的问题解答 1 运动粘度对绝缘油使用中有什么影响 在变压器中变压器油作为绝缘和传递热量的介质 要求选择合适的粘度以保证油品在长期运行中起到理想的冷却作用 选择合理的低温粘度以保证变压器在停止运行再启动时能安全工作 因而美国ASTMD3487变压器油标准中规定0 和100 运动粘度的要求 在国际电工委员会颁布的IEC296标准中也规定了40 15 或 30 40 运动粘度的要求 粘度过大影响传热 反之工作安全性降低 2 测定酸值对绝缘油的使用有何意义 绝缘油的酸值是表明油品中含有酸性物质 即有机酸和无机酸的总值 一般酸中和lg绝缘油中酸性物质所需的氢氧化钾mg数来表示 对于未使用过的新变压器油几乎不含酸性物质 其酸值相当小 但油品在长期储存下 尤其是充入电器设备投入运行后 难免会与空气中氧接触 油品易被老化 氧化初期时主要生成低分子有机酸 进一步氧化产生高分子有机酸以及酸性产物 在绝缘油中存在上述各类酸性物质后 则会提高油品的导电性 降低油的绝缘性 还可能产生对金属的腐蚀 在运行温度较高 80 以上 的情况下 促使固体纤维纸绝缘材料发生老化现象 从而缩短设备使用寿命 3 何谓绝缘油的击穿电压 击穿电压也是评定绝缘油电气性能的一项指标 可用来判断绝缘油含水和其他悬浮物污染的程度 以及对注入设备前油品干燥和过滤程度的检验 对清净干燥的油施加一个逐渐升高的电压时 在电压的负极端会发射电子 当电子具有足够能量时 可以使油分子微化离解 于是整个离解过程随电压升高而加强 当达到某一个电压后 会产生大量传导电流而形成电弧 这种现象被称为击穿 击穿时的电压被称为击穿电压 若油中有水或固体物存在时 则会使击穿电压变小 这是由于水和固体物的导电性均比油大之缘故 运行中油的击穿电压低是变压器工作危险的信号 对于变压器油国内 国外标准中规定击穿电压一般在40 50kV 高的达60kV甚至更多 润滑脂常用质量指标介绍 锥入度 针入度 润滑脂的锥入度是鉴定润滑脂稠度常用指标和最基本的性能要求 锥入度值是润滑脂划分牌号的基础 锥入度的测定是将规定质量标准圆锥体在5S钟之内刺入润滑脂中的深度 叫润滑脂锥入度 以0 1mm为单位 如锥入度为300刺入深入30mm 简要过程是 将润滑脂试样调和均匀 仔细装入工作器内 在规定的温度 25 0 5 范围内恒温后 以每分钟60次的速度 连续上下工作60次 完后卸下盖 在无空穴状况下填满工作杯 呈平面后 松释锥体 使之自由下落5s 0 1s 随后夹住锥杆 从指示盘上读出下1 10mm值 锥入度越大 润滑脂越软 锥入度越小 润滑脂越硬 蒸发性润滑脂的蒸发性 是按规定温度和其他试验条件下 在一定时间内的蒸发量来表示0 0 重 润滑脂的蒸发主要是基础油的蒸发 造成脂中皂浓度相应增大 一般润滑脂到200 300 就开始蒸发 到350 450 蒸发显著 最后导致脂的稠度改变 内摩擦增大 脂硬化 滴点改变 酸值增加 氧化分油缩短使用寿命 如果脂中基础油损失50 就会造成润滑失效 因此 蒸发对高温 宽温度范围使用的脂寿命 影响很大 蒸发量大的脂 不能入注密封轴承 电机轴承以及难于补充脂 而检修周期的轴承 日本新日铁公司 规定灌注润滑用的脂 按J1SK2565B法 通过98 5 热空气22h后 脂蒸发量不得超20 我国GB7322 94规定极压锂 蒸发量小于2 SH T34 90极压复合锂 蒸发量小于1 润滑脂氧化安定性润滑脂在贮存和使用过程中 抵抗氧化的能力称氧化安定性 润滑脂氧化作用的结果 1 游离碱含量降低或游离有机酸含量增大 2 滴点下降 3 外观颜色变深 出现异臭味 4 稠度 强度极限 相似粘度下降 5 生成腐蚀性产物 对金属有腐蚀现象 轴承磨损加大 6 生成破坏润滑脂结构的物质 造成皂油分离 由于氧化的结果 直接关系到润滑脂最高使用温度和使用寿命长短一个重要指标 为了提高润滑脂氧化安定性 除了使用抗氧化性能较好的基础油外 一般向润滑脂中加抗氧化添加剂 氧化安定性按SH T325氧弹法将脂样称量后放在破玻璃杯内 然后放在不锈钢的氧弹中 在99 100h 0 77MP 使氧弹中脂样氧化 机械安定性 剪切安定性 润滑脂受机械剪切后 产生稠度变化的性能称机械安定性 润滑脂在机械工作中 受到剪切作用有些部位剪切速度很高的 因某些部位补加润滑脂受到限制 只有等检修才能加脂这样轴承要求机械安定性更为严格 各种油脂优缺点 1各种润滑油的优缺点A矿物油普通矿物油 目前使用得最多的润滑油是以石油馏分为主要原料 成为矿物油 制取这类润滑油的原料充足 价格便宜 生产矿物油的原油一旦选定 就可利用各种组分存在沸点差的特性 通过蒸馏装置分离出各种石油组分 因此 矿物润滑油都是某一沸点范围内的产物 精制矿物油 经过蒸馏后的矿物油其中含有很多非理想组分 其粘温性能 抗氧化性能差 必须通过萃取方法从中除去非理想组分 通过脱脂处理 除去在常温下 15 就会变成固体的烃类 以免影响润滑油的低温流动性 再除去沥青和少量的溶剂 润滑油的质量就基本达到使用要求 深度精制的矿物油 润滑油的深度精制是在精制的基础上通过催化剂的作用 使润滑油与氢气发生各种加氢反应 以除去其中的硫 氧 氮等杂质 以及将部分非理想组分转化为理想组分 硫 氧 氮的存在使润滑剂易于氧化生成酸 胶质 沥青从而腐蚀设备或沉积粘结于设备的工作表面 通过深度精制 可进一步提高润滑油的抗氧化性能 粘温性能 高低温性能 目前 世界上深度精制的矿物油只占润滑油总量的5 10 B合成润滑油与矿物油相比 合成润滑油具有以下优点 良好的耐高温性能 合成润滑油比矿物油的热氧化安定性好 热分解温度高 在高温下不易裂解 从而生成助燃小分子 粘度指数高 粘温性能好 合成润滑油的粘温性能要比矿物油好 在温度变化条件下 粘度变化小 能使用于工作温度变化较大的场合 耐低温性能好 与矿物油相比 合成润滑油具有更低的倾点 在极低的温度条件下 仍能保持良好的流动性而不结晶或凝结 较低的挥发性 合成润滑油一般是一种纯化合物 起沸点范围窄 挥发性低 因此挥发损失小 可延长油品的使用寿命 而矿物油是某一沸点范围内的产物 容易挥发 闪点和燃点高合成润滑油的闪点和自燃点高 相同的高温条件下 不容易发生燃烧 使用安全性好 C植物油植物油正越来越受欢迎 它具有矿物油及大多数合成油所无法比拟的特点 就是迅速的降低环境污染 由于当今世界上所有的工业企业都在寻求减少对环境污染的措施 而这种 天然 润滑油正拥有这个特点 虽然植物油成本高 但所增加的费用足以抵消使用其它矿物油 合成润滑油所带来的环境治理费用 植物油优点是毒性低润滑性能和极压性能比石油基润滑油好 但植物油因产量少而比矿物油价格高 另一个缺点是在低温下易结蜡 氧化安定性也不如矿物油好 2各种润滑脂的优缺点根据润滑脂稠化剂的不同 可将其分为 钙基脂 复合钙基脂 钡基脂 钠基脂 通用锂基脂 极压复合锂基脂 铝基脂 脲基脂 膨润土润滑脂及磺基聚合脂等 各种润滑脂的优缺点如下 钙基脂 钙基脂俗称 黄油 抗水性好 原料来源广泛 价格便宜 适用于潮湿环境或与水接触的各种机械部件的润滑 其缺点是 滴点低 使用温度不超过60 使用寿命短 耐热性差 在蒸汽中易硬化 高速条件下 抗剪切性差 不能用于高速 复合钙基脂高滴点 抗水 较好的机械安定性 极压性 胶体安定性及耐热性 适用于较高温度及潮湿条件下大负荷工作的机械部件润滑 使用温度可达150 左右 钡基脂高滴点 抗水 机械安定性好 不溶汽油和醇 常用于油泵 水泵 船推进器 化工泵 钠基脂耐热性好 使用温度可达120 有较好的极压减磨性能 抗水性差 遇水会乳化变稀流失 可用于振动较大 温度较高的轴承上 优其适用于低速高负荷机械部件的润滑 不能用在潮湿环境或水接触部位 锂基脂锂基脂滴点较高 使用温度范围 20 120 具有良好的抗水性 机械安定性 防锈性和氧化安定性 但钾基脂长期存在抗磨性能差的缺点 且不宜与其他润滑脂混合使用 贮存易析油 与非金属皂类润滑脂相比 使用温度范围小 抗水性也差 已不能满足现代工业越来越苛刻的要求 极压复合锂基脂高滴点 抗水性能良好 有极高极压抗磨性 适用于 20 120 温度下高负荷机械设备的齿轮 涡轮 涡杆和轴承的润滑 铝基脂粘附性好 抗水 滴点低 一般在70 左右 温度升高 铝基脂对金属的粘附能力下降 一般仅做光学仪器防护性润滑脂 不用于润滑设备 复合铝基脂的生产工艺复杂 能耗量大 而同磺基脂 复合锂基脂相比 轴承运转寿命短 脲基脂高滴点 憎水 耐高温 氧化安定性好 但价格昂贵 且抗剪切性能差 在高速 低速剪切条件下 稠度变化大 易变稀流失 而且其所用原料 异腈酸脂是一种剧毒品 所以生产使用过程中防护要求严格 贮存运输困难 使用受到一定限制 膨润土润滑脂 无滴点 使用温度高 但在高温下易结焦 严重影响润滑性能 且膨润土是一种矿物 其中很细的砂砾难以除去 因此 轴承的噪音大 使用受到一定限制 润滑油的选用 润滑油选用是润滑油使用的首要环节 是保证设备合理润滑和充分发挥润滑油性能的关键 1 选用润滑油应综合考虑以下三方面的要素 1 机械设备实际使用时的工作条件 即工况 2 机械设备制造厂商说明书的指定或推荐 3 润滑油制造厂商的规定或推荐 2 润滑油性能指标的选定 1 粘度粘度是各种润滑油分类分级的指标 对质量鉴别和确定有决定性意义 设备用润滑油粘度选定依设计或计算数据查有关图表来确定 2 倾点倾点是间接表示润滑油贮运和使用时低温流动性的指标 经验证明一般润滑油的使用温度必须比倾点高5 10 3 闪点闪点主要是润滑油贮运及使用是安全的指标 同时也作为生产时控制润滑油馏分和挥发性的指标 润滑油闪点指标规定的原则是按安全规定留1 2安全系数 即比实际使用温度高昂1 2 如内燃机油底壳油温最高不超过120 因而规定内燃机油闪点最低180 4 性能指标的选定性能指标比较多 不同品种差距悬殊 应综合设备的工况 制造厂要求和油品说明及介绍合理决定 努力做到既满足润滑技术要求又经济合理 润滑油的代用 1 不同种类的润滑油各有其使用性能的特殊性或差别 因此 要求正确合理选用润滑油 避免代用 更不允许乱代用 2 润滑油代用的原则 1 尽量用同一类油品或性能相近的油品代用 2 粘度要相当 代用油品的粘度不能超过原用油品的 15 应优先考虑粘度稍大的油品进行代用 3 质量以高代低 4 选用代用油时还应注意考虑设备的环境与工作温度 润滑油的混用 1 不同种类牌号 不同生产厂家 新旧油应尽量避免混用 下列油品绝对禁止混用 1 军用特种油 专用油料不能与别的油品混用 2 有抗乳化性能要求的油品不得与无抗乳化要求的油品相混 3 抗氨汽轮机油不得与其他汽轮机油相混 4 含Zn抗磨液压油不能与抗银液压油相混 5 齿轮油不能与蜗轮蜗杆油相混 2 下列情况可以混用 1 同一厂家同类质量基本相近产品 2 同一厂家同种不同牌号产品 3 不同类的油品 如果知道对混的两组份均不含添加剂 4 不同类的油品经混用试验无异常现象及明显性能改变的 3 内燃机油加入添加剂的种类较多数量较大 性能不一 不了解性能的油品的混用问题必须慎重 以免导致不良后果甚至设备润滑事故 润滑油污染的控制 润滑事故除因润滑油选用或使用不当外 主要由于污染所致 1 污染润滑油的物质有尘埃 杂质 和水份 2 污染度的控制对液压油 汽轮机油 静压油膜轴承油和高速轴承油的抗磨损性能十分重要 3 控制污染的措施 1 贮运润滑油品的容器必须清洁 密闭 且不与铜 锡等易于促进润滑油氧化变质