齿轮油复合剂的性能特点和工业应用

鱼鲲,刘枫林,李云鹏

(1.中国石化石油化工科学研究院,北京 100083; 2.中国石化润滑油研发(上海)中心,上海 200080)

齿轮油复合剂的性能特点和工业应用

鱼鲲1,刘枫林2,李云鹏1

(1.中国石化石油化工科学研究院,北京 100083; 2.中国石化润滑油研发(上海)中心,上海 200080)

以 HV I150BS、HV I500基础油和 1.5%剂量的石油化工科学研究院 (R IPP)自主研发的通用型齿轮油复合剂 T4204调合了L-CKD320工业齿轮油。并且该齿轮油于南通某水泥厂的大型磨机设备上进行了使用试验。通过对运行油品长达 14个月的性能评定和质量数据跟踪分析,表明使用 R IPP研制的 T4204所调制的 L-CKD320工业齿轮油具有良好的抗氧化安定性、极压抗磨性、防锈防腐性能以及良好的使用性能。

齿轮油复合剂;T4204;使用试验;热氧化安定性

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

水泥厂机械设备的工作环境恶劣,经常处于高温、重载、冲击负荷、多粉尘的工况中,因此其润滑技术和润滑质量,将直接影响设备的正常运转、检修周期和使用寿命,继而影响企业的生产效率、生产成本、备件及能源消耗等众多方面,其中的磨机系统属于水泥熟料加工工序中的核心设备,一般采用稀油润滑油站循环润滑和冷却的方式,由稀油站分别向主减速机和传动大小齿轮提供润滑油。磨机属于低速重载设备,同时随着主减速机的大型化,如果润滑方式和润滑油性能不好,会造成齿轮剥落、点蚀、掉块甚至断齿,这要求润滑油具有优良的极压抗磨性和热氧化安定性以及防腐性。

T4204是中国石化石油化工科学研究院 (R IPP,简称石科院)自主研发的通用型齿轮油复合剂 (其理化性能见表 1),在 GL-5车辆齿轮油中推荐加剂量为4.5%,在L-CKD工业齿轮油中推荐加剂量为1.5%。由中国石化润滑油公司使用该复合剂调制的L-CKD320齿轮油应用于南通某水泥厂的一个磨机系统上,目前使用试验已经超过一年,性能良好。

表 1 T4204齿轮油复合剂理化数据

1 试验结果与讨论

1.1 试验设备

该水泥厂用于使用试验的磨机系统的主减速机减速比为 6.3,主电机功率为 1000 kW;管磨机转速为 17.73 r/min,处理量为 35～40 t/h。

该磨机系统磨头和磨尾各有一个稀油润滑站,磨头润滑站的油箱为 1.25 m3,主要润滑磨头轴瓦,磨尾润滑站的油箱为 2.5 m3,主要润滑主减速机和磨尾轴瓦。

1.2 L-CKD320的调制

根据设备要求选择油品牌号为 L-CKD320。基础油选择 HV I150BS和 HV I 500组合 (基础油理化性能见表 2),T4204的加入量为 1.5%,并外加了适量复合抗泡剂。所调制的 L-CKD320的性能数据见表3,从表3结果中可以看出该产品的性能符合指标 GB 5903要求。

表2 基础油的理化性能

表3 试验用油分析结果

续表

1.3 T4204复合剂的性能特点

从表 3的数据看,由 T4024复合剂调制的 LCKD320工业齿轮油具有优良的防腐性能、极压抗磨性和氧化安定性能。

为了使油品具有优良的极压抗磨性,通常会加入含有硫、磷元素的极压抗磨剂,但是活性硫会造成金属表面的腐蚀,金属减活剂的使用可以改善油品防腐性能的同时也会降低极压抗磨剂的活性,所以要选择适合的金属减活剂来提高油品的防腐性能。目前市场上最常用的国产金属减活剂有 T706、T551和 T561等。T706较 T551、T561价格便宜,但是存在油溶性差的问题,因此选用了油溶性能好的金属减活剂,不但使油品具有了优良的防腐性能,而且并未使产品成本有较大的提高。同时从表 3的数据看,油品的极压抗磨性能依然很好。

1.4 工业应用

使用试验开始前对两个油箱进行了清理,全部换入试验用油,然后对试验用油的质量变化情况进行跟踪,定期对磨头油箱内的齿轮油 (简称磨头油)和磨尾油箱内的齿轮油 (简称磨尾油)进行抽样检测,并根据检测数据对L-CKD320的主要应用性能做了相应的分析。

1.4.1 热氧化安定性能的变化(见表 4)

表4 热氧化安定性能的变化

表 4中数据显示试验期间,磨头油和磨尾油的运动粘度整体处于缓慢上升趋势。运行 13个月后,与新油相比,磨头油和磨尾油粘度分别增加约1.25%和 2.40%,变化较小。同时,磨头油的酸值在运行两个月时略有提高,而磨尾油酸值在此时的降幅也不大,对应表 4中数据看运行 2个月时磨头油和磨尾油中戊烷不溶物的含量也都有小幅上升,这是由油品氧化以及部分添加剂分解造成的。当运行 5个月后,随着酸性添加剂的消耗,磨头油和磨尾油的酸值有了大幅的下降。此后磨头油和磨尾油的酸值和戊烷不溶物的含量变化都趋于平稳,增幅不大。结合油品粘度、酸值和戊烷不溶物含量的变化趋势,可以看出油品具有很好的氧化安定性能。

1.4.2 极压抗磨性能的变化(见表 5)

表5 极压抗磨性能的变化

试验期间,试验油的烧结负荷保持在3089 N,并且表 5中数据显示磨斑直径在 0.28～0.32 mm之间波动。油中的铁主要来自轴承的磨损,它在油中是可加性积累。磨尾油铁含量变化很小,磨头油铁含量变化幅度相对大一些,但仍属于较低水平。试验结果表明试验油品具有较好的极压和抗磨损性能。

1.4.3 防腐性能及其他性能的变化

磨头油和磨尾油部分监测数据见表 6。

表 6 磨头油和磨尾油部分检测数据

表 6数据显示,试验期间,磨头油和磨尾油两个油品的液相锈蚀结果和铜片腐蚀试验结果保持与新油相同,分别为无锈和 1b,表明试验油品具有良好的防锈防腐能力。试验油的破乳化性能保持稳定,仅比新油略有下降;同时试验油品的粘度指数、闪点、水分及机械杂质等理化指标在整个试验期间均没有出现大的波动。以上结果说明油品的质量稳定。

2 结论

(1)采用石科院开发的 T4204调制的 LCKD320工业齿轮油经过性能评定,并且在南通某水泥厂磨机系统进行了近 14个月的使用试验和油品质量跟踪,发现油品总体性能良好且稳定。

(2)性能评定数据和油品监测数据表明采用石科院 T4204所调制的 L-CKD320工业齿轮油具有良好的抗氧化安定性、极压抗磨性及防锈防腐性能,且具有良好的使用性能。

The Cha rac te ris tics and Indus tria lApp lica tion of Gea r O ilAdd itive Package

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。

鱼鲲(1977-),女,硕士,工程师,2006年毕业于华东理工大学化学工业专业,从事润滑油品研发工作多年,发表论文数篇,申请专利2项。

1002-3119(2010)06-0014-04