工程机械润滑油品的评价与选用

工程机械润滑油品的评价与选用

摘要:工程机械润滑油品的正确选用是增加设备使用寿命的重要途径之一。同时,润滑油的评价和选用是其合理应用的有效保障。

关键词:工程机械润滑油评价选用

随着科学技术的飞速发展,工程机械也逐渐向更高精度方向换代升级,这必将对润滑油使用性能提出越来越高的要求,油品选用的难度也随之增大。工程机械正常运行的重要条件之一是使用能满足润滑要求的润滑油。润滑油是各种机械设备必须使用的液体润滑剂,主要由基础油和各类功能添加剂组成。常见的基础油有矿物油、植物油以及合成油等。功能添加剂种类较多,其主要从理化性能和使用性能这两个方面来改变润滑油使用要求。在选用添加剂时必须主要它们之间的相互作用,应避免添加剂之间发生反应而失去其功效,同时也应考虑它们与基础油间的相容性。

合理地选用润滑油品是增加机械设备使用寿命的手段之一,这可以起到有效减少摩擦磨损、防锈防腐、冷却降温等作用;同时还能很好配合施工,提高生产效率。因此,机械和润滑油管理人员应高度重视润滑油的选用和评价工作。笔者多年来一直从事机械管理方面的工作,在工程机械润滑油的评价和选用方面积累了一些经验,本文将对其进行综述,以期为各类管理人员提供参考。

1 油品评价

一般而言,润滑油品的评价主要从理化性能和使用性能进行技术评价。油品的理化性能不仅是其本身品质高低的一个标志,同时还是选择油品的主要依据之一。另外,理化性能的好坏还直接影响到油品的使用性能。

1.1 理化性能

润滑油理化性能评价参数主要有粘度、抗氧化、倾点与凝点、酸值、机械杂质、锈蚀以及腐蚀性等。

1.1.1 粘度与粘度指数

粘度是液体的内摩擦,粘度的高低反映了流体流动阻力的大小,是表示油品油性和流动性的一项重要指标。粘度大时,润滑油在接触摩擦副表面形成的油膜较厚,适合大负荷情况下的润滑。在粘度较大时,润滑油的冷却和冲洗作用效果将会降低;然而粘度过小,在较大负荷下,润滑油膜变薄且容易被破坏,摩擦面容易发生磨损和擦伤。合适的润滑油粘度,可以保证良好的机械润滑状态,同时流动性较好,与机械表面的摩擦阻力也小,有利于机械的冷却和冲洗。

粘度指数表示油品粘度随温度变化而变化的性能。粘度指数越高,表示油品粘度受温度的影响越小,粘度对温度越不敏感,其黏温性能越好,反之越差。油品黏温特性是指油品粘度因温度升高而变小,随着温度的降低而变大。

1.1.2 抗氧化安定性

抗氧化安定性指抵抗由于空气(或氧气)的作用而引起其性质发生永久性改变的能力。油品的抗氧化安定性是反映润滑油在实际使用、贮存和运输中氧化变质和老化倾向的重要特性。油品氧化的结果是使油品颜色变深,粘度增大,酸性物质增多,并产生沉淀。这些会带来腐蚀金属,堵塞油路等问题。一般而言,油品中均加有一定数量的抗氧剂,以增加其抗氧化能力,延长使用寿命。

1.1.3 防锈、防腐蚀性能

由于工程机械大部分的工作环境都是在室外,其发动机在运转或停放时,进入发动机的水分、燃烧产生的酸性气体等都会对活塞环、轴瓦等金属部件造成腐蚀。润滑油中含有防锈剂等具有防锈性能的多效添加剂,这些添加剂会在金属表面形成排列整齐的致密吸附层,能够有效地抵制各种腐蚀物质的侵入。

1.1.4 倾点与凝点

油品在标准规定的冷却条件下(GB/T3535-83)冷却时,能够流动的最低温度称为倾点。而凝点是在标准规定的实验条件下(GB/T510-83),将油品冷却到液面不移动时的最高温度。倾点与凝点都表示油品在低温下流动性能好坏,倾点与凝点高时对油品低温条件下流动不利,有时会堵塞油路,影响润滑效果。

1.1.5 酸值

酸值是表征油品中有机酸总含量多少的指标。中和1g油品中的有机酸所需氢氧化钾的毫克数称为酸值,单位是mgKOH/g。酸值的高低,反映油品生产的精制程度,精制程度越高其酸值越低。另外,酸值的大小还反映了油品中有机酸含量的高低,也即对金属的腐蚀程度的大小,特别是当油品中含有水分时,这种腐蚀作用可能更加显著。另外,油品被氧化发生变质时常常伴随酸值的升高。所以,酸值也是衡量油品抗氧化性和使用过程中油品老化变质情况的一项重要指标。

1.1.6 机械杂质

机械杂质是指油品中不溶于汽油或苯的沉淀和悬浮物,经过滤分离出的杂质,以百分数计。机械杂质主要来源于油品在运输、贮存,尤其是在使用过程中外来物的混入,如灰尘、泥沙、金属氧化物、金属磨损碎屑等。油品包括添加剂中机械杂质的测定按GB/T511-88标准进行。

1.2 使用性能评价

油品的使用性能评价是对油品进行全面评价必不可少的工作之一。它有利于找出油品在使用过程中发生问题的原因,以便能够更快制定解决方案;同时,也有利于给工程机械选择合适的油品。

1.2.1 极压抗磨性能

工程机械工作负荷波动范围较大且作用形式较为复杂,通常会有振动负荷或冲击负荷等其它形式负荷的存在,这将影响润滑油润滑性能的发挥。为此,一般必须根据具体的作业条件选用具有相应极压承载能力和抗磨性能的油品,以形成或维持足够的润滑油膜,减少机械部件间的摩擦磨损。

1.2.2 耐水性能

工程机械作业环境大都在室外,因而容易受雨水或湿气的侵袭。因此,要求润滑油必须具有良好的抗乳化性和水分离性能,不应存在因某些功能添加剂的使用而导致油品遇水发生分解反应或变质等情况的发生。

1.2.3 密封性能

由于工程机械可能在尘埃或有害杂质飞扬的情况下工作,因而要求润滑油有良好的密封性能和耐密封材料溶胀性。例如发动机的气缸与活塞、活塞环与环槽、气门与气门座之间都存有一定的间隙,这有利于阻止工作时各配合件之间卡滞的发生,但它们也会导致燃烧室内的混合气进入曲轴箱,结果加速了润滑油的变质,还降低了气缸压力和发动机的输出功率。此时,润滑油的使用可以在各配合件的间隙中形成油膜,从而起到密封作用,保证气缸的密封性。

1.2.4 清洁与冷却性能

发动机的内部工作环境十分恶劣,通常会有油泥和积碳的产生,这会导致发动机不能正常工作。因此,必须及时清理这些污物,这个清洗过程是靠润滑油在机体内循环流动来完成的。润滑油中含有清除积炭的清净剂和分散剂,能够清洁金属表面,分散污垢,保持发动机内部清洁。更换润滑油时,这些杂质随同润滑油一起排出。

发动机工作时会产生大量的热量,这些热量中的大部分通过发动机冷却系统的循环带走,一部分通过润滑油从气缸、活塞等发动机内部表面吸收热量后带到油底壳中散发,以保证发动机可以在正常温度范围内工作。因此,油品的清洁和冷却性能对工程机械润滑油的选用有着十分重要的意义。

2 油品选用

在选用机械设备油品时,首先应进行设备润滑信息全面的整理收集,以确认选用与设备合适的油品并对其进行正确维护。工程机械油品的选择与其它设备油品选择、一般都根据零部件的负荷、运动速度、工作温度、环境温度和环境湿度状况,选择所使用油品的品种、质量等级和粘度等级。工程机械工况恶劣,经常处于高温高负荷状态,启动频繁,维护条件差,对润滑油要求提出了较高的要求。工程机械使用单位应优先选用推荐用油,并且还应着重考虑现场管理、购买方便、质量可靠、油品品种齐全等因素。目前市场上的润滑油涉及种类繁多,