齒輪油復合劑的性能特點和工業應用

魚鯤,劉楓林,李云鵬

(1.中國石化石油化工科學研究院,北京 100083; 2.中國石化潤滑油研發(上海)中心,上海 200080)

齒輪油復合劑的性能特點和工業應用

魚鯤1,劉楓林2,李云鵬1

(1.中國石化石油化工科學研究院,北京 100083; 2.中國石化潤滑油研發(上海)中心,上海 200080)

以 HV I150BS、HV I500基礎油和 1.5%劑量的石油化工科學研究院 (R IPP)自主研發的通用型齒輪油復合劑 T4204調合了L-CKD320工業齒輪油。并且該齒輪油于南通某水泥廠的大型磨機設備上進行了使用試驗。通過對運行油品長達 14個月的性能評定和質量數據跟蹤分析,表明使用 R IPP研制的 T4204所調制的 L-CKD320工業齒輪油具有良好的抗氧化安定性、極壓抗磨性、防銹防腐性能以及良好的使用性能。

齒輪油復合劑;T4204;使用試驗;熱氧化安定性

Abstract:L-CK D320 gear o ilw as prepared w ith HV I150BS and HVI 500,1.5%T4204 developed by R IPP.And the LCK D320 gear oilw as used for applied exper im ent on the large cem ent grinder in a Nantong cem ent plant.It took 14 months to trace the quality of the working oil.The perfo r m ance data and quality tracing data show ed that the L-CK D320 has excellent antirust and anticorro sion properties,therm aloxidation stability,EP&AW properties,and consistent quality.

Key words:gear oil additive package;T4204;applied exper im ent;ther m aloxidation stability

0 引言

水泥廠機械設備的工作環境惡劣,經常處于高溫、重載、沖擊負荷、多粉塵的工況中,因此其潤滑技術和潤滑質量,將直接影響設備的正常運轉、檢修周期和使用壽命,繼而影響企業的生產效率、生產成本、備件及能源消耗等眾多方面,其中的磨機系統屬于水泥熟料加工工序中的核心設備,一般采用稀油潤滑油站循環潤滑和冷卻的方式,由稀油站分別向主減速機和傳動大小齒輪提供潤滑油。磨機屬于低速重載設備,同時隨著主減速機的大型化,如果潤滑方式和潤滑油性能不好,會造成齒輪剝落、點蝕、掉塊甚至斷齒,這要求潤滑油具有優良的極壓抗磨性和熱氧化安定性以及防腐性。

T4204是中國石化石油化工科學研究院 (R IPP,簡稱石科院)自主研發的通用型齒輪油復合劑 (其理化性能見表 1),在 GL-5車輛齒輪油中推薦加劑量為4.5%,在L-CKD工業齒輪油中推薦加劑量為1.5%。由中國石化潤滑油公司使用該復合劑調制的L-CKD320齒輪油應用于南通某水泥廠的一個磨機系統上,目前使用試驗已經超過一年,性能良好。

表 1 T4204齒輪油復合劑理化數據

1 試驗結果與討論

1.1 試驗設備

該水泥廠用于使用試驗的磨機系統的主減速機減速比為 6.3,主電機功率為 1000 kW;管磨機轉速為 17.73 r/min,處理量為 35～40 t/h。

該磨機系統磨頭和磨尾各有一個稀油潤滑站,磨頭潤滑站的油箱為 1.25 m3,主要潤滑磨頭軸瓦,磨尾潤滑站的油箱為 2.5 m3,主要潤滑主減速機和磨尾軸瓦。

1.2 L-CKD320的調制

根據設備要求選擇油品牌號為 L-CKD320。基礎油選擇 HV I150BS和 HV I 500組合 (基礎油理化性能見表 2),T4204的加入量為 1.5%,并外加了適量復合抗泡劑。所調制的 L-CKD320的性能數據見表3,從表3結果中可以看出該產品的性能符合指標 GB 5903要求。

表2 基礎油的理化性能

表3 試驗用油分析結果

續表

1.3 T4204復合劑的性能特點

從表 3的數據看,由 T4024復合劑調制的 LCKD320工業齒輪油具有優良的防腐性能、極壓抗磨性和氧化安定性能。

為了使油品具有優良的極壓抗磨性,通常會加入含有硫、磷元素的極壓抗磨劑,但是活性硫會造成金屬表面的腐蝕,金屬減活劑的使用可以改善油品防腐性能的同時也會降低極壓抗磨劑的活性,所以要選擇適合的金屬減活劑來提高油品的防腐性能。目前市場上最常用的國產金屬減活劑有 T706、T551和 T561等。T706較 T551、T561價格便宜,但是存在油溶性差的問題,因此選用了油溶性能好的金屬減活劑,不但使油品具有了優良的防腐性能,而且并未使產品成本有較大的提高。同時從表 3的數據看,油品的極壓抗磨性能依然很好。

1.4 工業應用

使用試驗開始前對兩個油箱進行了清理,全部換入試驗用油,然后對試驗用油的質量變化情況進行跟蹤,定期對磨頭油箱內的齒輪油 (簡稱磨頭油)和磨尾油箱內的齒輪油 (簡稱磨尾油)進行抽樣檢測,并根據檢測數據對L-CKD320的主要應用性能做了相應的分析。

1.4.1 熱氧化安定性能的變化(見表 4)

表4 熱氧化安定性能的變化

表 4中數據顯示試驗期間,磨頭油和磨尾油的運動粘度整體處于緩慢上升趨勢。運行 13個月后,與新油相比,磨頭油和磨尾油粘度分別增加約1.25%和 2.40%,變化較小。同時,磨頭油的酸值在運行兩個月時略有提高,而磨尾油酸值在此時的降幅也不大,對應表 4中數據看運行 2個月時磨頭油和磨尾油中戊烷不溶物的含量也都有小幅上升,這是由油品氧化以及部分添加劑分解造成的。當運行 5個月后,隨著酸性添加劑的消耗,磨頭油和磨尾油的酸值有了大幅的下降。此后磨頭油和磨尾油的酸值和戊烷不溶物的含量變化都趨于平穩,增幅不大。結合油品粘度、酸值和戊烷不溶物含量的變化趨勢,可以看出油品具有很好的氧化安定性能。

1.4.2 極壓抗磨性能的變化(見表 5)

表5 極壓抗磨性能的變化

試驗期間,試驗油的燒結負荷保持在3089 N,并且表 5中數據顯示磨斑直徑在 0.28～0.32 mm之間波動。油中的鐵主要來自軸承的磨損,它在油中是可加性積累。磨尾油鐵含量變化很小,磨頭油鐵含量變化幅度相對大一些,但仍屬于較低水平。試驗結果表明試驗油品具有較好的極壓和抗磨損性能。

1.4.3 防腐性能及其他性能的變化

磨頭油和磨尾油部分監測數據見表 6。

表 6 磨頭油和磨尾油部分檢測數據

表 6數據顯示,試驗期間,磨頭油和磨尾油兩個油品的液相銹蝕結果和銅片腐蝕試驗結果保持與新油相同,分別為無銹和 1b,表明試驗油品具有良好的防銹防腐能力。試驗油的破乳化性能保持穩定,僅比新油略有下降;同時試驗油品的粘度指數、閃點、水分及機械雜質等理化指標在整個試驗期間均沒有出現大的波動。以上結果說明油品的質量穩定。

2 結論

(1)采用石科院開發的 T4204調制的 LCKD320工業齒輪油經過性能評定,并且在南通某水泥廠磨機系統進行了近 14個月的使用試驗和油品質量跟蹤,發現油品總體性能良好且穩定。

(2)性能評定數據和油品監測數據表明采用石科院 T4204所調制的 L-CKD320工業齒輪油具有良好的抗氧化安定性、極壓抗磨性及防銹防腐性能,且具有良好的使用性能。

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Y U Kun1,L IU Feng-lin2,LI Yun-peng1
(1.Research Institute of Petro leum Processing,Sinopec Corp.,Beijing 100083,China; 2.ShanghaiR&D Center,Lubricant Company,Sinopec Corp.,Shanghai200080,China)

TE626.39

A

2010-03-28。

魚鯤(1977-),女,碩士,工程師,2006年畢業于華東理工大學化學工業專業,從事潤滑油品研發工作多年,發表論文數篇,申請專利2項。

1002-3119(2010)06-0014-04