第一节 产品定义、性能及应用特点
液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质,在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。
对于液压油来说,首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求,由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关,还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。另外,液压油要对液压系统金属和密封材料有良好的配伍性,良好的过滤性;具有抗腐蚀能力和抗磨损能力以及抗空气夹带和起泡倾向;热稳定性及氧化安定性要好;具用破乳化必性;对于某些特殊用途,还应具有耐燃性和对环境不造成污染(如易于生物降解和无毒性)。液压油根据用途和特性一般分为矿油型液压油、合成烃液压油、抗燃液压油、清净液压油、可生物降解液压油等类型。
第二节 发展历程
自从1795年英国人布拉默发明世界上第一台利用液压技术传递能量和信号的水压机以来,液压设备得到了广泛的应用,特别是20世纪初发明了用油作介质后,液压技术得到了飞速发展,对液压油的 研究 也越来越多”,对液压油的要求也越来越高,液压油规格的制定也随着技术的进步而不断发展完善。现时的液压技术在实现高速、高压、大功率和高效率等方面取得了很大的突破。高压叶片泵的最高压力超过25MPa,柱塞泵的出口压力超过40MPa.转速可高达2500r/min,系统油温可升至超过100℃,而油箱的容积则减少至循环系统容积的2~3倍.因此对液压系统用油的性能、使用和维护都提出了新的要求。各种不同性能的液压油规格也随之出现。
1、我国液压油的分类及产品标准
1)我国液压油的分类
1982年ISO提出了液压油的分类,即ISO6743/4—1982。1987年我国等效采用了ISO标准,制定我国的分类标准,即GB7631.2—87,并代替了GB2512—81。如:GB7631标准的I-IM一46代替原GB2512标准中YA—N46。ISO6734—1999增加了HETG、HEPG、HEES、HEPR四种环境可接受液压油,取消了HFDS、HFDT两种有害难燃液压油,目前我国正在做等效采用工作。GB7631.2—87关于液压油的产品分类如下:
液压油产品分类表
2)我国液压油产品标准
1994年制订了液压油产品标准GB11118.1—94,但并没有把GB7631.2—87分类中的全部产品都制订产品标准,GB11118.1—94只包括了HL、HM、HV、HS、HG五个质量等级产品,其中HM、HV、HS三个品种按质量又分为优等品和一等品,HL、HG二个品种只设一等品。
2、液压油的粘度分类
1)我国液压油的粘度分类
GB/F3141—94是工业润滑油粘度分类的标准,等效ISO3448—1992,取代了原分类标准GB/T3141—82。GB/T3141—94是按40℃运动粘度分类的。原GB/T3141—82粘度分类是按50℃运动粘度分类的。
润滑油粘度分类表
虽然旧的粘度分类方法已作废多时,但国内不少液压油用户目前只掌握50℃运动粘度分类的情况,现将我国润滑油新旧粘度分类牌号对照。
新旧粘度分类对照表
2)液压油产品命名
质量级别+粘度级别,比如:HM68表示为40℃运动粘度是68的抗磨液压油。
3)多级液压油的粘度分类
我国分类方法为单级液压油分类,存在一些缺点,如:只给出了如40℃下的运动粘度;对于设备使用中可能遇到的高温和低温粘度未给出;没有涉及到粘度指数,粘度指数为30和200油品表示方法是一样的。
ASTMD6080—97给出了多级液压油粘度分类,国内用户有些用的是进口设备,设备制造商推荐的粘度表示方法有可能是用的多级液压油的表示方法。ASTMD6080—97粘度表示方如下:
ISOVGXX:LYY—ZZ(VI)
其中,XX为40℃新油的运动粘度LYY为低温粘度级别;为剪切后的40℃运动粘度;VI为剪切后的粘度指数。比如:ISOVG32:L22—30(150)。ASTMD6080液压油低温粘度级别分类见下表。之所以选择750MPa·s为低温粘度的标准,是因为该粘度是低温泵启动粘度的极限值。
A S TM D 6 08 0液压油低温粘度级别
目前液压油的开发正朝着多级液压油、高清洁度液压油、环境兼容液压油的方向发展。
第三节 产品技术发展现状
目前,新的分类标准中按液压油的组成和特性及应用,将液压油分为矿油型和合成油型液压油、环境可接受液压油、液压导轨油、难燃液压油四大类。
在液压润滑系统的故障中,50%的故障缘于机械磨损,因液压油清洁度的问题而产生的故障率达70%随着科技的进步,液压件的精度越来越高,这势必对液压油的清洁度提出更高的要求。清洁油的生产技术难点就是将普通液压油中的颗粒数采取一定的措施进行过滤处理。目前对此也进行了一些 研究 。
1)生产高清洁液压油时需要较好的油源,一般达到NAS8—9级。
2)清洁油生产期间要保持操作平稳,压力要求差值不超过0.1MPa,末级的最大承受压力不能超过0.25MPa,入口操作压力通常不大于0.4MPa。
3)清洁油的过滤精度与成品的过滤速度有关。不管是单嘴还是双嘴进行灌装,只要能维持一个灌装嘴流量5—6桶/每小时,按照目前的工艺条件,完全可以正常生产。
第四节 产品工艺特点或流程
L—HM100抗磨液压油的生产新工艺:
1、主要原材料的选择
为确保L—HM100抗磨液压油的质量指标要求和对油品使用性能的要求,经过反复实验和对比筛选,最终选用HVI350基础油和自制的T612A粘度指数改进剂作为主料。
2、主要原材料的掺配比
根据L—HM100抗磨液压油的40℃运动粘度的质量指标要求,经过计算和实验数据证明,主要原材料HVI350基础油和自制T6l2A粘度指数改进剂的掺配比为l9:l比较合适,即HVI350基础油占总量的95%,自制的T6l2A占总量的5%。
3、添加剂的选用
根据采煤机液压系统对L—HM100抗磨液压油的使用性能的要求,在确保产品质量的前提下,本着经济性的原则,经过反复实验,对比筛选,最终选用T202、T306、T406、T501、1747、T808B、I901和T1001作为该油品的添加剂。
4、生产工艺
L—HM100抗磨液压油的生产工艺为罐式循环调合。调合前,要先按比例将HVI350基础油和自制的T612A粘度指数改进剂泵入调合罐中,然后顺次加入T808B、T901和其它功能添加剂,开始调合。调合时,必须控制好调合时间和调合温度,及时地打循环,排风、脱水。达到调合时间后,通知化验室取样化验,化验合格后,将成品油过滤到指定的中间罐中,准备灌装。其工艺流程见下图。
L—HM1 0 0抗磨液压油工艺流程图
第五节 国内外技术未来发展趋势 分析
液压油是传递功率和控制系统用的液压介质,广泛地应用于采矿、运输、冶金、轻工、农业机械上。液压油在工业润滑油中是用量较大的一类,其品种很多,分难燃与非难燃两类。难燃型用于高温场合,包括许多品种如乳化型、水基型、水-乙二醇型、磷酸酯型等;非难燃型包括防锈-抗氧型、抗磨型、低温抗磨型等。非难燃型中技术要求比较高、应用比较广的是抗磨液压油(HM、HV、HS);抗氧防锈型液压油用于无抗磨要求的气轮机、压缩机等;高压抗磨液压油用于使用压力较高,对抗磨性有特殊要求的液压系统;特殊生物降解抗磨液压油用于国际环境保护组织所限制的场所。
随着液压技术的迅速发展,液压油的规格不断修订,主要表现在以下三个方面:一是液压系统的压力由原来的1420Mpa提高到了1735Mpa,甚至达40Mpa.系统压力的升高,功率增大,油泵的负荷必然越来越重,所以要求油品具有优良的抗磨性。二是液压装置的高压、高速和小型化,使油品在液压系统中循环次数增加,油品在油箱中停留时间变短,油温增加,从55℃提高到80℃,所以要求油品有更好的热氧化安定性;同时油温的提升使油中溶解空气增多,因此,油品必须具有好的空气释放性。频繁的循环使泡沫的消失及水分的分离越来越困难,因此,油品还应该有好的消泡性和水解安定性。三是电液伺服阀和比例电磁阀等引入液压系统,这些部件灵敏度高、结构复杂、配合间隙小、精密度高,因此要求液压油具有清洁度高和过滤性好的性能。
由于复合添加剂各剂之间的调和、增效、助溶等功能,一些石油公司也采用复合添加剂来调制液压油。复合添加剂的 研究 、生产成为当今发展的新趋势。
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