3.01 工业齿轮油

《石油化工设备润滑剂使用手册》

第二章设备润滑油的选用和使用

第三节炼化设备润滑

一、工业齿轮油

二、压缩机油

三、冷冻机油

四、真空泵油

五、液压油

六、汽轮机油

七、全损耗系统用油

八、气柜密封油

九、参考资料

本节撰写：祖建民、董建华

（润滑油燕化分公司）

一、工业齿轮油

炼油化工生产使用的挤压机、离心机、升降机、盘车器、调合釜、反应器等设备，以及一些大型机泵和大型机组，都带有齿轮传动装置。这些齿轮传动装置的齿轮类型、齿轮与轴的结构及配置各有不同，运行情况和承受负荷等条件也有所不同。由于操作条件的变化，齿轮表面所承受的负荷不断改变，要求润滑油应具有良好极压抗磨性；炼化设备在长周期、高负荷条件下运行，油品应具备良好的氧化安定性。炼油化工的齿轮传动装置使用润滑油的品种和牌号比较复杂，包括CKB、CKC和CKD 闭式工业齿轮油，CKE、CKE/P蜗轮蜗杆油，HL、HM液压油，TSA、TSE、TGE汽轮机油等；各种润滑油的粘度等级在VG 46～460范围。齿轮传动装置的润滑管理应给予重视。

（一）齿轮油使用条件

齿轮润滑是一种断续的润滑过程，当齿与齿啮合时，在两齿侧面间应该形成一层新的承载油膜，在齿面间起到润滑作用。原则上讲，在齿轮润滑中存在着三种润滑方式，即流体动力润滑、弹性动力润滑和边界润滑。而且根据齿面几何形态和啮合情况，会发生滚动摩擦和滑动摩擦。

齿轮所承受力的大部分，通过润滑间隙中的润滑油油压而传递的，其余则通过齿面的接触而传递，所以润滑油的载荷能力达到或接近材料强度的数值。

齿轮传动装置的工作性能要受到扭矩和速度（包括震动等情况）的限制，超过一定限制的扭矩和速度，齿轮便会出现各种形式的损坏：磨损、擦伤、点蚀和断裂等。

对于齿轮来说，还可能发生磨料磨损和腐蚀磨损。前者要求保持润滑系统和润滑油洁净，加强油品的过滤，排除外来的污染。后者则是由于润滑油本身氧化产物的作用（包括添加剂的活性分子）以及周围环境的腐蚀性介质所致。

齿轮的工况是很复杂的，对于齿轮油性能和作用的要求也是多方面的。首先，齿轮大多数处于混合润滑状态下运行。在开启、停车、低速重载以及冲击负荷条件

下，主要是边界润滑；在高速和低负荷时，则主要是弹性流体润滑。

另外，齿面接触时会产生较多的热量，且瞬间接触温度有时会很高的。这就要求油品既能承受这种工况下的热氧化强度，又要及时带走热量，而且还要具有一定的清洗性和分散性，以便带走受热氧化或油品本身化学分解和聚合反应生成的各种沉淀物，以保持齿面清洁，保证油品的抗磨性能。

齿轮在运转时，会接触一些腐蚀性介质、水分和气体，引发腐蚀和产生腐蚀磨损，故齿轮所用的油品应该具有防腐蚀和防锈蚀作用。

（二）工业齿轮油的性质

1．合适的粘度及良好的粘温性

流体动力膜和弹性流体润滑膜的形成与齿轮油的粘度密不可分，粘度是齿轮油最基本的性质。粘度大，形成的润滑油膜厚，抗负载能力就大一些；但是，过高的粘度会导致液体内摩擦热过量，而使油膜破裂；在加有各种添加剂的工业齿轮油中，选油有低度化的趋势。良好的粘温性，可以在齿面摩擦高温条件下，仍保持足够的润滑油膜，不致发生磨损。

2．足够的极压抗磨性

齿轮油应在齿轮机构中高速、低速重载或冲击负荷下迅速形成边界吸附膜或化学反应膜，以防齿面磨损、擦伤、胶合。极压抗磨性能是齿轮油最重要的性质、最主要的特点。

3．良好的氧化安定性和热安定性

齿轮油在工作中被激烈搅动，在与空气、金属、杂质等的接触中，在温度较高的情况下，容易氧化变质失去原有性能，因此要求以良好的热氧化安定性保证油品的使用寿命。

4．良好的抗乳化性

齿轮油在工作中不可避免与水接触(如冷却水混入润滑系统)，如果齿轮油的分水能力差，油与水混在一起，齿轮油乳化变质，严重影响润滑油膜的形成，将会造成齿面擦伤和磨损。

5．良好的抗泡沫性

齿轮油在循环流动和被搅动中，容易发生泡沫，如抗泡性不好，生成的泡沫不能很快消失，会影响齿轮啮合处油膜的形成，还会因夹带泡沫使实际工作油量减少，影响散热功能。

6．良好的防锈防腐蚀性

工业齿轮油应具有良好的防锈防腐性能，避免由于氧化或添加剂的作用而造成齿轮的腐蚀以及在水(水汽)和氧的参与下，齿面及油箱产生锈蚀。腐蚀与锈蚀不仅破坏了齿轮的几何学特点，还破坏了润滑状态，而且腐蚀与锈蚀产物进一步引起齿轮油变质，产生恶性循环。

（三）工业齿轮油粘度分类

1. 粘度分类

我国工业齿轮油的粘度等级分类采用40℃运动粘度为基础的GB3141《工业用润滑油粘度分类》标准。此分类法等效采用国际通用的ISO3448工业用润滑油分类法。工业齿轮油按40℃运动粘度的中心值分为68、100、150、220、320、460和680共7个牌号。表2－3－1－1列出了相应粘度等级的对应关系。

表2－3－1－1 工业齿轮油粘度分类

① AGMA 美国齿轮制造商协会。

2. 工业齿轮油新旧牌号对照

工业齿轮油新牌号按40℃(闭式)和100℃(开式)运动粘度划分的，老牌号按50℃运动粘度划分。由于不同的生产厂家所用基础油粘温性不同，牌号的对应范围略有出入，图2－3－1－1示。

① 开式齿轮油：

② 闭式齿轮油：

图2－3—1－1 工业齿轮油新旧牌号对照

（四）工业齿轮油产品分类

工业齿轮油产品的分类是按国家标准GB/T7631.7-1995《润滑剂和有关产品的分类标准》将齿轮润滑剂分为C 组，本标准等效采用国际标准ISO6743-6（1900）《润滑剂/工业润滑油和有关产品(L 类)的分类-第6部分：C 组(齿轮)》，见表2－3－1－2。

表2－3－1－2 工业齿轮油产品分类

新牌号 旧牌号 68

1

100

150

220

320

2

3

4

新牌号 68

50 100

150

220

320

460

680

70 90 120

150 200 250 300

旧牌号