摘要:本文介绍了抗磨液压油加工过程中经常出现的问题,阐述了基础油质量、添加剂及其加入方式、灌装包装等因素对抗磨液压油性能的影响,并给出了解决问题的办法供参考。
关键词:抗磨液压油;性能;影响因素
随着现代化程度的逐步提高和控制技术的发展,液压传动系统由于其自身的优越性在各类行业当中得到了广泛的应用。液压系统的工作介质是液压油,它被称为液压系统的“血液”,其品质的好坏将直接影响到整个系统的正常运行。日常对油液正确的使用和维护管理是保证液压油能够长期运行的关键措施。
1.液压油在液压系统中的作用
液压油作为液压系统的传递介质,实现能量形式的转换、运动方式的变化,从而达到传递和控制作用。液压油在液压系统中的具体作用表现在以下几方面。
1.1 传动作用
液压油具有一定的粘度。液压油的可压缩性极小,可近似地认为是不可压缩液体,液压油将作用于其上的压力不变地向各个方向进行传递,使执行元件产生预定的运动。
1.2 润滑作用
在液压传动装置中,形成运动的摩擦偶合面被具有一定强度的液压油膜隔开,达到改善摩擦偶合面的摩擦性能,降低摩擦系数,减轻机件磨损,并降低能量损耗等。
1.3 冷却作用
液压油具有良好的导热性,能够及时带走摩擦偶合面所产生的摩擦热量,并及时冲走摩擦偶合面所形成的磨屑和污染物等,从而达到降低摩擦偶合面的温度和减轻机件的磨损等。
1.4 防腐作用
浸泡在液压油中,可使金属表面与水、空气或其他有害气体隔开,从而减轻腐蚀。
1.5 阻尼、减振作用
液压油具有一定的可压缩性,能将液压冲击能量快速转变成液压能,起阻尼、缓冲或减振的作用,从而确保设备和操作人员的安全。
2.液压油的分类
矿物性液压油:按照ISO规定,采用40℃时油液的运动粘度(mm2/s)作为油液粘度牌号,共分为10、15、22、32、46、68、100、150等8个等级。
难燃液压液:乳化液、高水基液压液、海水或淡水。
根据我国矿物型和合成烃型液压油的产品标准GB11118.1-94,液压油又包括HL、HM、HG、HV、HS五个品种的技术规格。介绍如下:
L-HL液压油 抗氧防锈型液压油;L-HM液压油 抗磨液压油,在HL基础上改善了抗磨性;L-HG液压油 液压导轨油,在HM基础上添加减摩剂改善粘滑性;L-HV液压油 低温液压油,在HM基础上改善了低温特性;L-HS液压油 低温液压油,比HV有更低的倾点。
高压抗磨液压油在HM液压油优等品基础上增强了抗磨性,通过了高压泵台架试验。
3.影响抗磨液压油使用性能的因素
3.1基础油质量的影响
抗磨液压油由基础油和添加剂组成。基础油在油品配方中约占99%的比例,所以基础油质量对成品油的性能有较大的影响。
3.1.1基础油的精制深度
从原油中取得的润滑油料,含有一些对油品使用性能有害的非理想组分,如胶质、沥青质、短侧链的芳烃、多环及杂环化合物、环烷酸类,以及某些含硫、氮、氧的非烃化合物。这些物质的存在会使润滑油组分的粘度指数降低,抗氧化安全性变差,抗乳化和抗泡性变差。溶剂精制是基础油生产过程中的重要步骤,溶剂比是影响溶剂精制的重要因素之一,在一定的抽提温度下,加大溶剂比,可以使更多的非理想组分被抽出,从而增加精制深度,改善精制油的质量。
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经过溶剂精制的润滑油组分,残留有少量溶剂及有害物质,这些物质的存在还会影响油品的颜色、安定性、抗乳化和抗泡等性能,继续对其进行脱氮和吸附是改善其性能的必要手段。脱氮剂和吸附剂用量越大,产品的质量越好。但增加溶剂比和脱氮剂、吸附剂用量,会增加炼油厂的消耗费用。
3.1.2基础油的理化性质
(1)基础油的抗乳化性能对HM油品的抗乳化性影响较大;
(2)在添加抗泡剂的情况下,基础油的抗泡性能对HM油品的抗泡性能影响不大。
3.2 添加剂的影响
添加剂可以赋予油品某种特殊的使用性能,当基础油质量一定时,添加剂起着至关重要的作用。为保证HM油品的极压抗磨性、抗氧化性、防锈防腐性等性能,需加入相应种类的添加剂或复合剂。众所周知,各添加剂的功效并不是简单加和,而是存在相互作用,或增效、或削减,也就是说某种添加剂的引入,在其改善油品某项性能的同时,可能会对其他性能产生不利影响。
3.2.1抗泡性和空放值
HM油使用中,与空气接触,经循环产生气泡。一部分成为浮在油品表面的泡沫,另一部分是分散在油中的气泡。要求油品既要有消泡性,又要有空气释放性,才能确保机械零部件有良好的润滑。因此,为避免以上两种气泡的产生,同时考虑到降本增效,油品中抗泡剂的加入就显得极为重要。基础油、复合剂及抗泡剂对油品性能的影响。
(1)随着复合剂的加入,抗泡性变差。加入抗泡剂,抗泡性能明显改善,但对空气释放值的影响较明显,要综合平衡抗泡性与空气释放值二者的关系。
(2)随着油品粘度增加,空气释放性变差。这是因为粘度增加时,分散气泡从油中释放出去的速度减慢。
3.2.2破乳化
工业生产中液压系统常常混入冷却水,若油品抗乳化性不好,会形成乳化液,使油膜遭到破坏;另外油品乳化后,将促进其氧化,进而造成零部件锈蚀,容易发生设备事故。因此需要加入破乳剂进行改善。
3.3 添加剂加入方式的影响
抗泡剂通常在油品调合的最后一道工序加入。传统的加入方式,是从罐顶倒入或用泵随其它剂一起打入调合罐中,搅拌分散。由于抗泡剂属表面活性物质,一般难溶于润滑油,以液珠形式分散到油品中,分散不均时,所调油品的抗泡性可能达不到技术要求,而且经过一段时间的储存后,密度较大的抗泡剂会聚集沉降,影响HM油的使用效果。
3.4灌装包装环节的影响
3.4.1输油管线的影响
调合厂生产的润滑油品种多,灌装HM油时会与其它油品共用流程,不能实现专线专用。由于不同润滑油油品组成不同,含有的添加剂种类不同,原管线中存留的成分会与HM油发生相互作用,从而对新灌装的HM油品性能产生较大影响。
为了彻底杜绝灌装时对HM油品的污染,可以从调合泵房将HM油品输送管线引至灌装线,并加装过滤器,即可实现HM油品灌装管线的专线专用。
3.4.2包装物的影响
液压油包装物分为钢桶和塑料桶两种,其内部的清洁度对HM系列产品的性能有一定的影响。例如钢桶钢板的防锈油是否处理干净以及钢板是否有锈等质量缺陷都会影响油品的抗泡、抗乳化性能。建议采用以下方法:
(1)从源头控制,与包装物供方商定每种包装物的内部清洁度指标;
(2)包装物进厂后质检员严格按标准进行检查,把好入厂质量关;
(3)储存环节确保不受污染。
结论
油品组成影响到HM油的最终使用性能,应首先从源头上加以控制,选择适度精制的基础油和配伍性最佳的添加剂,来调制HM油品。工艺流程对成品油性能的影响不可忽视,选用科学的加剂方式,实现灌装管线的专用,以确保油品的质量稳定性。
参考文献:
[1] 聂刚,刘红辉,薛永红,等.中国石油润滑油分公司石油产品标准汇编[S].2007,3:362-363.
[2] 冯和翠,葛庆文,王晓龙,等.抗泡剂对润滑油性能的影响[J].润滑油,2010,12(6):25-27.
论文作者:纪丽红
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/10/30
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