国外抗磨液压油的规格与发展.pdf

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1、文章编号:1002-3119(2000)01-0026-04国外抗磨液压油的规格与发展王成勇(中国石化重庆一坪高级润滑油公司,重庆 400039)摘要:介绍了目前国际上通用的抗磨液压油规格标准:Denison HF 系列规格,Vickers 规格,P 系列规格,以及DIN51524()规格。同时对抗磨液压油产品的发展作了简述。关键词:抗磨液压油;规格;发展;产品中图分类号:TE626.38 文献标识码:A1 前言液压传动是借助于处在密闭容器内的液体压力能的传递操作工作部件,与其它类型传动相比,它具有元件体积小、重量轻、结构紧凑、易进行无级调速、转动惯量小、反应灵敏、传递平稳、安装方便、易于操作

2、等优点,因而得到了广泛应用。液压油在液压系统中的作用是传递静压能,对系统进行润滑,同时还起防锈防腐、冷却等作用。由于液压油的性能对液压系统的工作有极大的影响,因此要求作为一种好的液压油必须具备如下性能:适宜的粘度和良好的粘温性能;较小的压缩性;优良的极压抗磨性;良好的稳定性(包括热稳定性、氧化安定性、剪切稳定性和化学安定性等);良好的抗泡性与空气释放性;良好的过滤性;良好的与密封材料的相容性等。随着液压技术的不断发展,对液压系统用油的性能、使用、维护等都不断提出新的要求。自本世纪20 年代到今天,液压系统的动力源)叶片泵及柱塞泵的操作压力不断上升(目前叶片泵的出口压力已经超过 20 MPa,柱

3、塞泵的出口压力已经超过 40MPa,相应的执行元件液压马达亦然)和摩擦副(钢-钢、钢-铜)磨损及对润滑油的要求日趋苛刻,相应地液压油从水发展到纯矿油,到加有简单添加剂的矿油,进而到加有各种功能添加剂而具有各种性能的液压油。2 抗磨液压油国外规格国际上通用的液压油规格有:美国的 DenisonHF-1、HF-2、HF-0 规格;Vickers I-286-S,M-2950-S规格和 Cincinnati Milacron P-68,P-69,P-70 规格;ISO/CD 11158-1990 矿油型液压油规格;欧洲的DIN 51524()规格及法国的 NF E48-603()-1983 矿油型液

4、压油规格等。下面分别说明。2.1 Denison HF-1、HF-2、HF-0 规格HF-1规格于 1972 年 1 月针对只有柱塞泵的液压系统提出,于 1981 年 3 月进行了修订,一般抗氧防锈油(R&O)即可符合要求;HF-2 规格于 1972 年1 月针对只有叶片泵的液压系统提出,于 1983 年 1月进行了修订,符合本规格的油品必须加有抗磨添加剂;HF-0 规格发表于 1978 年 4 月,于 1983 年 1月进行了修订,适用于全部高压叶片泵和高压柱塞泵,是目前世界上公认的最苛刻条件下使用的抗磨液压油规格,其特点是:要求油品在高压下具有抗磨性与润滑性,必须同时通过 Denison

5、T-5D 叶片泵和 Denison P-46 柱塞泵试验;强调油品对金属材料的相容性,叶片泵为钢-钢摩擦副,柱塞泵为钢-铜摩擦副,而一些大型工程机械液压系统中同时存在这两种类型的泵,所以符合本规格的油品必须对钢和铜不造成腐蚀;第一次提出过滤性和水解安定性指标,强调油品在苛刻条件下操作的稳定性;提高氧化安定性,要求油品按 ASTM D4310 做1000 h 试验,以及热稳定性试验,保证油品在热及氧化条件下的长寿命。收稿日期:1999-06-10。作者简介:王成勇(1974年生),男,1995 年毕业于华东理工大学石油加工系石油加工专业,工学学士。现供职于中国石化重庆一坪高级润滑油公司供应处,助

6、理工程师,重庆汽车工程学会会员。原从事矿物润滑油生产的质量管理及技术管理工作,现从事化工原材料的采购管理工作。2000年 2月Feb.2000 润 滑 油Lubricating Oil 第 15 卷第 1 期Vol.15,No.1表 1 Denison HF系列液压油规格项 目 HF-0HF-1HF-2试 验 方 法 锈蚀 A 法通过通过通过ASTM D665 B法通过通过通过泡沫性/mL/mL通过通过通过ASTM D892水解安定性ASTM D2619 Cu 失重/mg#cm-20.2-0.5 水层酸度/mgKOH#g-14.0-6.0热安定性(135e,168 h)Cincinnati 铜

7、棒失重/mg#(200mL)-110-Milacron 法 油泥/mg#(100mL)-1100-(以下简称 CM 法)铜棒等级报告-过滤性/s 无水600-Denison TP-02100含 2%水1200-氧化安定性(1000 h)ASTM D4310 酸值/mgKOH#g-12.0增加 0.22.0 油泥/mg200100400 Cu 失重/mg50-200 Fe 失重/mg50100泵试验 Denison T5D-042通过-通过Denison 泵试验Denison P-46通过通过-注:Denison T5D-042 叶片泵出口压力 17.5 MPa,转速 2400 r/min,试验

8、温度和时间是 70?3e、60 h 和95?3e、40 h,泵流量 348 L/min,试验后评价泵的磨损情况;Denison P-46 柱塞泵出口压力 34.5 MPa,转速 2400 r/min,试验温度和时间是70?3e、60 h 和95?3e、40 h,泵流量 440 L/min,试验后观察青铜件腐蚀和泵的磨损情况。2.2 Vickers规格Vickers 技术规范包括 Vickers I-286-S 规格和Vickers M-2950-S 规格,试验项目包括:泵试验(M-2950-S 规格的 35VQ-25 叶片泵和 I-286-S 规格的 V-104C 叶片 泵试验);氧 化 试验

9、(AST MD943,D4310,D2272);锈 蚀 性 试 验(AST MD665A,D665B);热稳定性试验(135e,168 h);运动粘度(40e)试验。Vickers M-2950-S 规格主要强调 35VQ-25 叶片泵试验,其条件是:35VQ-25 叶片泵出口压力20.5 MPa,转速 2400 r/min,试验温度 90 96 e,时间 50 h*3,试验时油箱容积为 190 L。规定叶片总失重 5 15 mg,环失重 20 65 mg。2.3 Cincinnati Milacron 公司 P 系列抗磨液压油规格该规格主要强调油品的热安定性和对金属材料的相容性,适用于中压叶

10、片泵的液压系统(见表 2)。表 2 Cincinnati Milacron P 系列抗磨液压油主要规格项 目P-68P-70P-69试 验 方 法 运动粘度(40e)/mm2#s-128.8 35.241.4 50.661.2 74.8ASTM D445锈蚀A 法通过通过通过ASTM D665A热安定性(135e,168 h)CM 法 油泥/mg#(100mL)-1252525 中和值变化率/%?50?50?50 运动粘度(40e)变化率/%?5?5?5 铜棒评分/级不变色不变色不变色 铜棒失重/mg#(200mL)-1101010 钢棒评分/级555 钢棒失重/mg#(200mL)-11.0

11、1.01.0V-104 泵试验(总失重)/mg505050ASTM D2882 注:V-104 泵出口压力13.72?0.27 MPa,转速 1200?60 r/min,试验温度和时间是 65e、100 h,泵流量 28.4 L/min,以泵的总磨损量表示试验结果。27第 1 期 王成勇.国外抗磨液压油的规格与发展 2.4 前联邦德国 DIN 51524()-1985 HLP 规格该规格油品中添加了抗腐蚀剂、抗老化剂和极压抗磨剂,适用于高温静压驱动的液压设备,主要强调油品的负载能力,即滑动表面接触的润滑剂可承受的最大负荷,该油品主要适应海运及欧洲市场(见表 3)。表 3 DIN 51524()

12、液压油主要规格项 目 HLP-32HLP-46HLP-68X试 验 方 法 运动粘度(40e)/mm2#s-128.8 35.241.4 50.661.2 74.8DIN 51562()铜片腐蚀/级2DIN 51579()液相锈蚀A 法腐蚀等级 0DIN 51585抗乳化性(54e,40-37-3mL)/min404060DIN 51599空气释放值/min51010DIN 51381倾点/e-18-15-12DIN ISO 3016泡沫性/mL/mLDIN 51566 24e150/0 93.5e75/0 后 24e150/0氧化安定性DIN 51587 1000 h 后中和值增加/mgKO

13、H#g-12.0FZG 齿轮机试验/失效级10DIN 51354()V-104 泵试验(250 h)DIN 51389()环失重/mg120120120 叶片失重/mg303030 其它的还有 ISO/CD 11158 标准中 HM 油规格,其要求相对宽松,对叶片泵试验没有提出具体的失重指标。法国的 NF E48-603()标准最为宽松,许多项目为供需双方商定指标及测试方法,而对泵试验根本未提及。2.5 液压油主要试验方法对照(见表 4)表 4 液压油主要试验方法对照表名 称ISO美 国前联邦德国法 国中 国铜片腐蚀试验ISO 2160AST M D130DIN 51759()NF M07-0

14、15GB/T 5096-85(91)液相锈蚀试验ISO 7120AST M D665DIN 51585NF T60-151GB/T 11143-89橡胶密封适应性指数ISO 6072DIN 53521NF E48-610SH/T 0305-92空气释放值DIN 51381AST M D3472DIN 51381NF T60-149SH/T 0308-92抗乳化性ISO 6614AST M D1401DIN 51599NF T60-125GB/T 7305-87水解安定性AST M D2619SH/T 0301-92加抑制剂矿物油氧化安定性ASTM D4310AST M D943DIN 5158

15、7NF T60-150GB/T 12581-90旋转氧弹值AST M D2272SH/T 0193-92热稳定性试验CM P-75SH/T 0209-92过滤性Denison T P 02100SH/T 0210-92剪切稳定性(柴油喷嘴法)DIN 51382AST M D3945DIN 51382DIN 51382SH/T 0103-92FZG 齿轮机试验DIN 51354DIN 51354()DIN 51354SH/T 0306-92四球磨损直径AST M D4172SH/T 0189-92V-104 叶片泵试验IP 281 或 ASTM D2882DIN 51389()SH/T 0307

16、-923 抗磨液压油产品的发展情况加有抗氧剂(通常是屏蔽酚如 2,6-二叔丁基对甲酚)、防锈剂(一般为油溶性较强的有机化合物如烯基丁二酸酯)的抗氧防锈油在某些特定的工作28 润 滑 油 2000年第 15 卷状态下运行良好,从 40年代至今仍广泛应用。随着液压系统中使用的叶片泵在工作压力大于 6.9 MPa时磨损问题的出现,要求油中必须加入抗磨剂以提高油品的抗磨性。最早采用三甲酚磷酸酯抗磨剂虽然对抗磨性有了很大的改进,但与水接触后有形成乳胶和沉淀的倾向。到 60 70 年代,ZDDP 的研究成功使抗磨液压油性能有了显著的提高,它除了具备抗磨(对钢-钢摩擦副如叶片泵特别优秀)、防锈和抗氧性能外,

17、还具备良好的水解安定性。1976年,使用 ZDDP 为主剂配方的液压油出现了问题,当柱塞泵在满负荷状态(2400 r/min,93e,34.5 MPa)运转时,铜摩擦件表面被腐蚀,产生的淤泥堵塞了伺服阀。而在此之前也发生过类似的问题(含锌抗磨液压油对含银和含铅部件的液压系统有明显的腐蚀作用。此外锌型抗磨液压油在高温、高压条件下使用容易出现淤渣,导致液压系统因控制阀动作不良、滤网堵塞等造成故障。图 1 给出了 ZDDP 型抗磨液压油产生淤渣的示意图。分析的结果认为与 ZDDP的热分解有关。为解决这一问题,不同结构的 ZD-DP 被开发研制。随后又出现了含稳定 ZDDP 的锌型油和无锌无灰油。在过

18、去的十年中开发出的新一代抗磨液压油,它符合在同一液压系统中同时存在叶片泵和柱塞泵,并在满负荷苛刻条件和恶劣环境下工作的要求。图 1 ZDDP型抗磨液压油产生淤渣的示意图 目前市场上有两个等级的抗磨液压油,一类是适合中低压条件下操作的叶片泵,此类油品以常规的ZDDP 为主剂配方,符合 Denison HF-2 规格;另一类是以最新开发的稳定 ZDDP 为主剂的锌型配方和以 S-P-N 为主剂的无灰配方,在高性能叶片泵和柱塞泵系统中显示了优良的稳定性,符合 DenisonHF-0 等规格。两类抗磨液压油性能比较见表 5。表 5 锌型抗磨液压油与无灰抗磨液压油性能比较项 目锌型油无灰油项 目锌型油无

19、灰油灰分含量高无磨损中等极轻金属锌等无空穴/气蚀中等到严重无总碱值/mgKOH#g-10.7 1.5 0.2环境污染可能性大可能性小水解安定性一般到好很好多效能力一般到好极好铜腐蚀性可能性大可能性小热安定性一般好氧化安定性 酸值达 2.0 mgKOH/g 的时间/h 1000 2600对橡胶密封材 料的适应性对丁腈橡胶好,对聚氨酯橡胶不好对两者都好抗乳化性一般好生成油泥倾向强弱沉积物倾向一般低防爬性不好好泵性能好极好29第 1 期 王成勇.国外抗磨液压油的规格与发展 文章编号:1002-3119(2000)01-0030-08中东加氢裂化尾油研制润滑油李天金,俞华信,陈建国,王轶炯*(中国石化

20、镇海炼油化工股份有限公司研究中心,浙江 宁波 315207)摘要:对伊朗、沙特等 4 种加氢裂化尾油进行了中型催化脱蜡试验,研究了这类加氢裂化尾油催化脱蜡基础油的性质,由中东加氢裂化尾油催化脱蜡基础油调制各种润滑油产品能满足技术要求。关键词:加氢裂化尾油;基础油;催化脱蜡;润滑油中图分类号:TE626.3;TE624.432 文献标识码:B1 前言随着润滑油生产对基础油质量的要求越来越高,人们对加氢裂化基础油的发展也随之愈加重视。镇海炼化研究中心根据自身燃料型加氢裂化及加工中东原油多的特点,自 1992 年底开始开展了中东加氢裂化尾油研制润滑油的工作。在小型催化脱蜡试验的基础上,1995 年建

21、成了 1000 t/a 催化脱蜡中试装置,随后完善了润滑油中试装置。几年来利用润滑油中试装置在中东(伊朗、沙特、伊朗混合)加氢裂化尾油催化脱蜡、加氢裂化尾油催化脱蜡基础油性质及利用中东加氢裂化尾油催化脱蜡基础油开发润滑油产品等方面进行了深入研究,为合理利用中东加氢裂化尾油提供了一条有效的途径。2 中东加氢裂化尾油催化脱蜡2.1 试验方法试验在1000 t/a 中型催化脱蜡装置上进行。反应器内径 297 mm,催化剂床层高 2910 mm,内设上、中、下三个测温点,有效体积为 200 L。催化剂为抚顺石油三厂的 3792,氢气来自公司炼厂制氢系统,纯度大于 99%。通过调节反应温度,控制催化脱蜡

22、生成油高于320e 馏分的凝点在-19e,反应生成油先经常压分馏分离出低于 150e 的轻组分,再经釜式 1000 t/a减压分馏中试装置分馏,得到 60N 500N 的中性油馏分。2.2 结果与讨论2.2.1 加氢裂化尾油性质本文选取的 4 种催化脱蜡原料)伊朗、沙中、伊朗混合加氢裂化尾油的性质列于表 1。收稿日期:1999-06-10。*参加本工作的还有:谭永忠、汤晟、周伦、肖爱华、姜立、罗家鹏、黄吉荣等。作者简介:李天金(1962年生),男,高级工程师。1988 年毕业于西北大学,获硕士学位。现任镇海炼化研究中心副主任,从事炼油装置过程模拟、润滑油产品、沥青产品的研究和开发工作,已公开发

23、表论文近十篇,获部级成果二项。SPECIFICATION AND DEVELOPMENTOF ANTIWEAR HYDRAULIC OIL ABROADWANG Cheng-yong(Chongqing Yiping Superlubes Co.,SINOPEC,Chongqing400039,China)Abstract:The specification standard of antiwear hydraulic oil currently in the world were described,in-cluding Denision HF,Vickers,P and DIN 51524().At the meantime,the development of antiwear hydraulicoil was presented.Key words:antiwear hydraulic oil;specification;development;product2000年 2月Feb.2000 润 滑 油Lubricating Oil 第 15 卷第 1 期Vol.15,No.1