油液监测技术在轧钢减速机工业闭式齿轮油监测中的应用
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◇ 水分
：
矿物 油 型 工 业 闭式 齿轮 油 监 测数据 及 分析
运动黏度变化
监 测 在 用 齿 轮 油 的运 动 黏 度 是
为 了确定 油 品选择与否正 确
、
轮 油 的 运 动 黏 度保 持 能 力 明 显 优 于
K G X 工 业 闭式 齿 轮 油
，
但
2
种试 验 油
_ _ C卜 K G X
水 可 能 因 冷 却器 泄 漏
进 行应 用试 验 ，其运 动黏 度 下降 严 重 ，油品润滑 不足 ，导致 设备 发生磨
损 ， 能满 足 钢 厂｛ ＇ 减 速 机 的润 滑 不 Ｌｆ ８
５ ＯＯ×
４ Ｕ ｍ ０
图５ Ｋ × Ｇ 工业闭式齿轮油 的铁谱 图 （ 运行７ ０ｈ ２ ）
要 求。其 中 Ｋ ６ Ｇ４ ０工业 闭式齿轮油 的性 能表现略优于 Ｋ ＭＣ３ Ｌ Ｆ ４ Ｇ× Ｒ Ｓ ０ 减速机 。 ☆半合成型 Ｋ ６ Ｇ４ ０工业闭式齿 轮油具有 良好的运动黏度保持能力和 抗磨性能 ，可满足钢厂轧钢减速机的
F
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t
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范 》；
◇ Q／H 0 18 0 2 3 4 S
—
K G X 工 业 闭式 齿 轮油 的 运 动黏度 下 降
19 9 8
的运 动 黏度均在 运 行 较 短 时间后 出现 大 幅下 降
，
《 润
率为
13 8 9 ％
．
；
，
T 接近 S H ／
0586
—
20 10
滑 油 及 其 使 用 后 重 金 属 含 量 的测 定
铁 谱 分析
铁谱分析 通过对 润滑油 中磨损
ＫＧＸ 采样 点 图３ Ｋ ４ ０ Ｇ 工业闭式齿轮油 中主要 磨损金属元素含量变化 Ｇ ６ 和Ｋ ×
昆仑 ＫＧ ４ ０ ／６
ＦＥａｔ ＇ ｕＩＥＳ
运动下降率均 超过 １ ％， ０ 如果继续使 用 ，对设备非 常不利 。
润滑要 求 ，使 用寿命长 。
参 考 文献
１ 杨俊 杰 ，周 亚斌 ，周 洪澍 ，
等． 设备 润滑技 术与 管理 『 ． 京 ： Ｍ１北
石 油 工 业 出 版 社 ． ２０ ９： ５ ０ ８—６１ ．
２王 汉 功 ， 陈 桂 明 ． 谱 图 像 分 铁
析理论 与技术 『 Ｍ１． 北京 ：科 学 出版
的疲劳磨粒直径略大于 Ｋ ６ Ｇ４ ０工业
闭式齿轮油 中的磨粒直径 ； ◇从 大 颗 粒 的疲 劳剥 块 来 看 ，
Ｋ ６ Ｇ４ ０工 业 闭 式 齿 轮 油 中最 大 尺 寸 为 ３ ６ ｔ ｍ ，Ｋ ０ ｘ ４ ． １ ＧＸ工 业 闭式 齿
◇硅含量：在 用润滑油 中硅含 量 的增加多由外界沙石 、尘土的混入 引
◇ 在 3 号 采样点 处
运行 6 20 h
工 《 业 闭式 齿 轮 油 换 油 指 标 》中对 于
( IC P
—
A ES
法 )》；
—
的
19 9 3
K G 4 6 0 工 业 闭式 齿轮 油 的 运 动黏
12 5 7 ％
．
齿轮 油 运 动 黏 度 变 化 率 超过
的限 值要 求
。
±
15 ％
◇ S H／ 0 5 7 3 T
《 用润 在
Hale Waihona Puke 度 下 降率 为。
滑油 磨损 颗 粒试验 法 ( 分 析 式铁谱
法 )》 o
根 据运 行 时 间和 在 用 油运 动 黏 度
下 降率 可 以 判 断 K G 4 6 0 工 业 闭 式齿
，
污染物
外界 的污 染 物 质进 入 润滑体 系 将
对 润 滑 油 的性 能 产 生 较 大影 响 ：
２ ０ｍＱｋ 达 到 Ｓ ／ ５ ６ ２ １ ０ ／ｎ， Ｈ＿０ ８ — ０ ０ ｒ
标准 中铁 含量 的限值 （ 大于 或等于 ２ ０ｍｑｋ ，应立 即换油。 ０ ／Ｑ） ◇与 同类设备的在用油相 比， 试 验 油中的铜 、铝元 素含量也均处于比 较 高的水平 ，说 明设备确实发生了一 定 程度的磨损。
社 ， ２００５：６
采样点 图６ 半合成 型Ｋ ４ Ｏ Ｇ ６ 工业 闭式齿轮油的运动黏 度、铁含量和铜含量 的变化
运行 72 h 的
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6
7
随 使 用 时 间 的 延 长 呈 明显 下 降 趋 势 ；
◇ 在 2 号 采 样点 处
，
采样点
图 1 K G 4 6 0 和 K G X DI 业 闭 式 齿轮 油的 运 动 黏 度 变 化
ＦＧａｔ Ｅｓ ｕｒ ＇
正常排气以及 系统密封不严等原 因进 入齿轮系统。水与金属作 用可催化油 品衰变。同时，水的进入还会破坏对 水敏感的润滑油添加剂 （ 如某些类型 的防锈剂 ） ，导致设备 出现锈蚀 。
邙 l
型
＼
偶 尔会 出 现 因 水 污 染 而 导 致 运 动 黏
。
爨8 0 3
摁
一
矿 物油 型 K G 4 6 0 和 K G X 工 业 闭
式 齿 轮 油 的 4 0 ℃ 运 动黏 度变 化趋 势
见图 1
。
。 。 ．
0 0 U
由图
1
中可 以看 出 ：
。 ．．
◇ 监测的2
种试验 油 的运 动 黏度
和 图 ５ 。 由图 ４ 图 ５可 以 看 出 ： 和
轮油中的最大尺寸 为 １ ０ｘ６ ０ ０ ｕｍ， 说明Ｋ ６ Ｇ４ ０工 业闭式齿轮油的性能
略优 。
试验进行到此 ，磨损金属含量分 析和铁谱监测数据均显示设备 已出现 异常磨损 的现象 ，２种试验油 的黏度
由图 ２可以看 出： ◇试 验油 中的水含 量 随使用 时
验 时间后 ，半合成 型 Ｋ ６ Ｇ４ ０工业闭 式齿轮油 的 ４ ０℃运动黏 度、铁含量 和铜 含量指 标 变化较 小 ，其 中运 动
黏度 下降率 为 ２３ ％，铁含量 未超过
８ｍｑｋ ， ／． 铜含量一直处于微量水平 。 ｑ
结 论
☆矿 物 油 型 Ｋ ６ Ｇ４ ０和 Ｋ ＧＸ工 业 闭 式 齿 轮 油 在 ＭＣ３ Ｌ Ｆ ４减 速 机 Ｒ Ｓ０
半合 成型 Ｋ ６ Ｇ４ ０工业闭式齿轮
油在 ＭＣ３ Ｓ ０ ＲＬ Ｆ ４减速机上 进行 了 长达一年的应 用试验 ， 期间试验油的 ４ ０℃运动黏度 、铁含量 、铜含量变 化情况见 图 ６ 。 由图６可 以看 出：经 过一年的试
图４ Ｋ ６ 工业 闭式齿轮油 的铁谱 图 （ Ｇ４ ０ 运行６ ０ｈ） ２
起 。这些物质将破坏油 品对设备的润 滑 ，加剧设备的磨损。 矿物油型 Ｋ ６ Ｇ４ ０和 Ｋ Ｘ工业 闭 Ｇ 式 齿轮油 中水分 和硅含量变化趋势见
图 ２。
等磨损元素的形态 ，更加直接地反映
设备的磨损状况 ，进行了铁 谱分 析。 矿物 油型 Ｋ ６ Ｇ４ ０和 ＫＧＸ工业 闭式 齿轮 油 的分 析铁 谱分 别 见 图 ４
半合成型工业 闭式齿轮油监 测数据及分析
由于 Ｋ ６ Ｇ４ ０和 Ｋ Ｘ工业 闭式齿 Ｇ 轮油 都存 在运 动黏 度下 降过 快 的缺
陷 ，中国石油兰州润滑油研 究开发 中
心开发了适合在钢厂轧钢减速机上使 用的具有优 良的运动黏度保持性能 的
半合成型 昆仑 ＫＧ４ ０工业 闭式齿轮 ６ 油 ，并重新进行应用试验 。
分 析磨 损金 属元 素含 量对 于 了 解设备 和 油品 的状态 都是 非常 必要 的。通过分析试验油 中固体颗粒 的元 素成分及含量 ，可探究齿轮 的磨损机 理， 预测齿轮磨损发展的趋势。矿物 油型 Ｋ ６ 和 Ｋ Ｇ４ ０ ＧＸ工业 闭式齿轮油
昆仑 Ｋ ４ ０ Ｇ／６ Ｋ ＧＸ
采样点
图２ Ｋ ４ ０ Ｇ Ｔ业 闭式齿轮油中水分和硅含量 变化 Ｇ ６ 和Ｋ Ｘ
中主要磨损金属元素含量的变化趋势
见 图 ３ 。
由 图 ３可 以看 出 ：
◇试验 油 中铁 含量 很高 ，其 中 Ｋ ６ Ｇ４ ０和 Ｋ ＧＸ工业 闭式齿轮油 中的 铁元素含量 分别超过 １ ０ ｍＣｋｌ ０ ｌ ￣和 ／
间 的 延 长 变化 不 大 ， 均 保 持 在 痕 迹 水平 ；
◇试验油 中的磨粒浓度均处于适
◇试验油 中的硅含量均保持在很
低水平 。
由此可见 ，所监测 的 ２ 种试验油 均未受到外界有影响 的污染 ，因此工 业闭式齿轮油运动黏度大幅下降应与
污染物无关。
磨 损 金属 元素
颗粒 数 目的总量 、尺 寸大小及分布 、 化学 组分 、几何形态等 方面的定性 、
中水平 ， 但磨粒直径偏大，达到３ ０～
４ ．ｍ ，且 Ｋ ０Ｉ Ｉ ＧＸ工 业 闭式 齿 轮 油 中
定量分析来判断齿轮的磨损情况 ，研
究齿轮的磨损机理 ，以弥补元素含量 分析 的不 足 。为深 入 了解 矿物 油型 Ｋ ６ Ｇ４ ０和 Ｋ ＧＸ工业 闭式齿轮油中铁
、
4 I_ 卜 昆仑 K G ／ 6 0 <
…
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。 …
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存在 污 染 是 否 变 质 等 在
、
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。
般 情况
下
，
在 用 齿 轮 油 的运 动 黏 度 会 因 剪
，
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…
切而下降
极少 出现 因热 或 氧化 降
，
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解 而 运 动 黏 度 明 显 增 加 的现 象 度增 加 的 情 况
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图５ Ｋ × Ｇ 工业闭式齿轮油 的铁谱 图 （ 运行７ ０ｈ ２ ）
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铁 谱 分析
铁谱分析 通过对 润滑油 中磨损
ＫＧＸ 采样 点 图３ Ｋ ４ ０ Ｇ 工业闭式齿轮油 中主要 磨损金属元素含量变化 Ｇ ６ 和Ｋ ×
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运动下降率均 超过 １ ％， ０ 如果继续使 用 ，对设备非 常不利 。
润滑要 求 ，使 用寿命长 。
参 考 文献
１ 杨俊 杰 ，周 亚斌 ，周 洪澍 ，
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石 油 工 业 出 版 社 ． ２０ ９： ５ ０ ８—６１ ．
２王 汉 功 ， 陈 桂 明 ． 谱 图 像 分 铁
析理论 与技术 『 Ｍ１． 北京 ：科 学 出版
的疲劳磨粒直径略大于 Ｋ ６ Ｇ４ ０工业
闭式齿轮油 中的磨粒直径 ； ◇从 大 颗 粒 的疲 劳剥 块 来 看 ，
Ｋ ６ Ｇ４ ０工 业 闭 式 齿 轮 油 中最 大 尺 寸 为 ３ ６ ｔ ｍ ，Ｋ ０ ｘ ４ ． １ ＧＸ工 业 闭式 齿
◇硅含量：在 用润滑油 中硅含 量 的增加多由外界沙石 、尘土的混入 引
◇ 在 3 号 采样点 处
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12 5 7 ％
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《 用润 在
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滑油 磨损 颗 粒试验 法 ( 分 析 式铁谱
法 )》 o
根 据运 行 时 间和 在 用 油运 动 黏 度
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，
污染物
外界 的污 染 物 质进 入 润滑体 系 将
对 润 滑 油 的性 能 产 生 较 大影 响 ：
２ ０ｍＱｋ 达 到 Ｓ ／ ５ ６ ２ １ ０ ／ｎ， Ｈ＿０ ８ — ０ ０ ｒ
标准 中铁 含量 的限值 （ 大于 或等于 ２ ０ｍｑｋ ，应立 即换油。 ０ ／Ｑ） ◇与 同类设备的在用油相 比， 试 验 油中的铜 、铝元 素含量也均处于比 较 高的水平 ，说 明设备确实发生了一 定 程度的磨损。
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采样点 图６ 半合成 型Ｋ ４ Ｏ Ｇ ６ 工业 闭式齿轮油的运动黏 度、铁含量和铜含量 的变化
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◇ 在 2 号 采 样点 处
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中可 以看 出 ：
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◇ 监测的2
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和 图 ５ 。 由图 ４ 图 ５可 以 看 出 ： 和
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略优 。
试验进行到此 ，磨损金属含量分 析和铁谱监测数据均显示设备 已出现 异常磨损 的现象 ，２种试验油 的黏度
由图 ２可以看 出： ◇试 验油 中的水含 量 随使用 时
验 时间后 ，半合成 型 Ｋ ６ Ｇ４ ０工业闭 式齿轮油 的 ４ ０℃运动黏 度、铁含量 和铜 含量指 标 变化较 小 ，其 中运 动
黏度 下降率 为 ２３ ％，铁含量 未超过
８ｍｑｋ ， ／． 铜含量一直处于微量水平 。 ｑ
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☆矿 物 油 型 Ｋ ６ Ｇ４ ０和 Ｋ ＧＸ工 业 闭 式 齿 轮 油 在 ＭＣ３ Ｌ Ｆ ４减 速 机 Ｒ Ｓ０
半合 成型 Ｋ ６ Ｇ４ ０工业闭式齿轮
油在 ＭＣ３ Ｓ ０ ＲＬ Ｆ ４减速机上 进行 了 长达一年的应 用试验 ， 期间试验油的 ４ ０℃运动黏度 、铁含量 、铜含量变 化情况见 图 ６ 。 由图６可 以看 出：经 过一年的试
图４ Ｋ ６ 工业 闭式齿轮油 的铁谱 图 （ Ｇ４ ０ 运行６ ０ｈ） ２
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等磨损元素的形态 ，更加直接地反映
设备的磨损状况 ，进行了铁 谱分 析。 矿物 油型 Ｋ ６ Ｇ４ ０和 ＫＧＸ工业 闭式 齿轮 油 的分 析铁 谱分 别 见 图 ４
半合成型工业 闭式齿轮油监 测数据及分析
由于 Ｋ ６ Ｇ４ ０和 Ｋ Ｘ工业 闭式齿 Ｇ 轮油 都存 在运 动黏 度下 降过 快 的缺
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心开发了适合在钢厂轧钢减速机上使 用的具有优 良的运动黏度保持性能 的
半合成型 昆仑 ＫＧ４ ０工业 闭式齿轮 ６ 油 ，并重新进行应用试验 。
分 析磨 损金 属元 素含 量对 于 了 解设备 和 油品 的状态 都是 非常 必要 的。通过分析试验油 中固体颗粒 的元 素成分及含量 ，可探究齿轮 的磨损机 理， 预测齿轮磨损发展的趋势。矿物 油型 Ｋ ６ 和 Ｋ Ｇ４ ０ ＧＸ工业 闭式齿轮油
昆仑 Ｋ ４ ０ Ｇ／６ Ｋ ＧＸ
采样点
图２ Ｋ ４ ０ Ｇ Ｔ业 闭式齿轮油中水分和硅含量 变化 Ｇ ６ 和Ｋ Ｘ
中主要磨损金属元素含量的变化趋势
见 图 ３ 。
由 图 ３可 以看 出 ：
◇试验 油 中铁 含量 很高 ，其 中 Ｋ ６ Ｇ４ ０和 Ｋ ＧＸ工业 闭式齿轮油 中的 铁元素含量 分别超过 １ ０ ｍＣｋｌ ０ ｌ ￣和 ／
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◇试验油 中的磨粒浓度均处于适
◇试验油 中的硅含量均保持在很
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由此可见 ，所监测 的 ２ 种试验油 均未受到外界有影响 的污染 ，因此工 业闭式齿轮油运动黏度大幅下降应与
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磨 损 金属 元素
颗粒 数 目的总量 、尺 寸大小及分布 、 化学 组分 、几何形态等 方面的定性 、
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定量分析来判断齿轮的磨损情况 ，研
究齿轮的磨损机理 ，以弥补元素含量 分析 的不 足 。为深 入 了解 矿物 油型 Ｋ ６ Ｇ４ ０和 Ｋ ＧＸ工业 闭式齿轮油中铁
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