工程機(jī)械潤(rùn)滑油的使用與管理策略

張保衛(wèi)

（中國(guó)土木工程集團(tuán)有限公司，北京 100038）

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工程機(jī)械潤(rùn)滑油的使用與管理策略

張保衛(wèi)

（中國(guó)土木工程集團(tuán)有限公司，北京 100038）

摘 要：對(duì)工程機(jī)械潤(rùn)滑油的性能要求加以介紹和分析，并提出工程機(jī)械潤(rùn)滑油的選用及管理策略。關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；潤(rùn)滑油；使用管理

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程中，工程機(jī)械也實(shí)現(xiàn)了更新?lián)Q代，并不斷朝著高精度方向發(fā)展，這對(duì)潤(rùn)滑油使用性能提出了更高的要求，增加了潤(rùn)滑油的選用難度。只有合理選用潤(rùn)滑油，滿足工程機(jī)械的潤(rùn)滑要求，才能確保工程機(jī)械的平穩(wěn)、安全、長(zhǎng)久運(yùn)行，最大限度地發(fā)揮工程機(jī)械的作用。

由于工程機(jī)械工作環(huán)境一般比較惡劣，并長(zhǎng)時(shí)間處于高負(fù)荷高溫的工作狀態(tài)，加之現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)條件較差，啟動(dòng)較為頻繁，這對(duì)所使用的潤(rùn)滑油提出了更加苛刻的要求。對(duì)此，需要從實(shí)際工況情況入手，及時(shí)掌握機(jī)械運(yùn)行狀況，科學(xué)合理地選擇和使用潤(rùn)滑油。除此之外，還要加強(qiáng)對(duì)工程機(jī)械潤(rùn)滑油的管理，改善工程機(jī)械的潤(rùn)滑條件，這是延長(zhǎng)工程機(jī)械使用壽命、提升工程機(jī)械作業(yè)效率的重要途徑。因此，需要真正引起重視，根據(jù)工程機(jī)械潤(rùn)滑油的性能要求，合理開(kāi)展機(jī)械工程潤(rùn)滑油的選用與管理工作。

一、工程機(jī)械潤(rùn)滑油的性能要求

1.黏溫特性

根據(jù)工程機(jī)械說(shuō)明書(shū)相關(guān)要求，要選用不同黏度與質(zhì)量的潤(rùn)滑油，這點(diǎn)尤為重要。例如：若是機(jī)油黏度不高，容易導(dǎo)致降低油膜的厚度，影響其承載能力，不能發(fā)揮密封作用。而機(jī)油如果黏度過(guò)大，會(huì)讓發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于低溫狀態(tài)，難以啟動(dòng)，甚至造成較大的功率損失，影響清洗與冷卻。這樣既增加了運(yùn)轉(zhuǎn)阻力，還浪費(fèi)動(dòng)力，讓機(jī)械出現(xiàn)更嚴(yán)重的磨損，降低運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性、靈活性及準(zhǔn)確性。此外，液壓油黏度不高，會(huì)讓液壓系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏，產(chǎn)生故障，在潤(rùn)滑不良的條件下，降低工程機(jī)械的功率。所以，潤(rùn)滑油的黏溫性能要良好，黏度指數(shù)要高，并具備較好的低溫啟動(dòng)性能。

2.氧化安定性

工程機(jī)械價(jià)格普遍比較昂貴，備用品很少，并長(zhǎng)時(shí)間處于工作狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)檢修工程機(jī)械和換油都很不方便，會(huì)受到各種因素的阻礙。此外，有的工程機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間尚短，但要求長(zhǎng)期不檢修和換油，需要潤(rùn)滑油在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不出現(xiàn)變質(zhì)。為了讓工程機(jī)械的這些要求得到真正滿足，選擇的潤(rùn)滑油要有較好的氧化安定性，能夠延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的換油期。

3.防銹、防腐蝕和耐水性能

大部分工程機(jī)械在室外作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的氣體有較強(qiáng)的腐蝕性，或者是煙塵較重，這樣在雨水、濕氣的侵襲下，以及腐蝕性氣體與煙塵的侵蝕下，導(dǎo)致工程機(jī)械出現(xiàn)磨損與銹蝕情況。在燃燒高硫燃料的過(guò)程中，所產(chǎn)生的酸腐蝕性較強(qiáng)，會(huì)降低潤(rùn)滑油的堿值，對(duì)工程機(jī)械造成嚴(yán)重的腐蝕。所以，需要潤(rùn)滑油有較高的堿值，防銹和防腐蝕能力要強(qiáng)。在雨水或濕氣環(huán)境中，為確保工程機(jī)械的正常作業(yè)，避免潤(rùn)滑油遇水后出現(xiàn)分解和乳化反應(yīng)，所以工程機(jī)械潤(rùn)滑油還要有較強(qiáng)的抗乳化能力和抗水分離能力。

4.極壓抗磨性能

工程機(jī)械在作業(yè)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的負(fù)荷變化，頻繁啟動(dòng)與停車(chē)，運(yùn)動(dòng)方向也不斷改變，并伴有振動(dòng)負(fù)荷與沖擊等，不利于形成和保持潤(rùn)滑油膜。所以，工程機(jī)械潤(rùn)滑油的抗磨油性、抗磨極壓性要強(qiáng)，避免活塞、活塞環(huán)、缸套、配氣系統(tǒng)零部件出現(xiàn)較大磨損，讓發(fā)動(dòng)機(jī)有更長(zhǎng)的使用壽命。

5.密封性能和橡膠相容性

工程機(jī)械作業(yè)環(huán)境有大量的塵?；蛴泻ξ镔|(zhì)，塵埃和其他有害物質(zhì)進(jìn)入到機(jī)器內(nèi)部后，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)損壞。此外，因?yàn)楣こ虣C(jī)械內(nèi)部多橡膠密封圈，潤(rùn)滑油若耐溶脹性不強(qiáng)，容易導(dǎo)致密封圈出現(xiàn)變形，油液便會(huì)泄露出來(lái)。所以，工程機(jī)械潤(rùn)滑油耐密封材料溶脹性和密封性能要好，避免進(jìn)入雜質(zhì)和出現(xiàn)泄漏。

6.抗泡性能和清凈分散性能

潤(rùn)滑系統(tǒng)泡沫一般是因?yàn)闅怏w與滲入油液中的少量水分蒸發(fā)所致，會(huì)降低系統(tǒng)的油壓，出現(xiàn)供油不足的情況，影響潤(rùn)滑效果，并導(dǎo)致設(shè)備被磨損。如果有大量的氣泡，會(huì)加快潤(rùn)滑油的老化，可見(jiàn)潤(rùn)滑油的抗泡性能，對(duì)工程機(jī)械的工作效率與質(zhì)量影響巨大，必須具備較好的抗泡性能。工程機(jī)械燃料用油有著眾多的品類(lèi)，為保證發(fā)動(dòng)機(jī)在不同燃料下的清潔，避免活塞環(huán)出現(xiàn)粘結(jié)，工程機(jī)械潤(rùn)滑油的清凈分散性也要良好。

二、工程機(jī)械潤(rùn)滑油的選用

1.柴油機(jī)油

由于工程機(jī)械作業(yè)負(fù)荷較大，所以一般為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其能量密度高、燃油經(jīng)濟(jì)性好、熱負(fù)荷大、軸承耐壓性強(qiáng)。對(duì)柴油機(jī)質(zhì)量等級(jí)分類(lèi)而言，國(guó)際上有SAE黏度分類(lèi)和API兩種，中國(guó)石化的分類(lèi)體系與國(guó)際相接軌，有CA、CB、CC、CD、CE、CF、CG、CH、CI等質(zhì)量等級(jí)，也有0W到60共16個(gè)黏度等級(jí)。發(fā)動(dòng)機(jī)不同，其熱負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷、工作條件、強(qiáng)度程度也不一樣，選用機(jī)油的API等級(jí)也不相同。 “W”等級(jí)關(guān)系著低溫啟動(dòng)，與“W”等級(jí)及其他等級(jí)都相符的機(jī)油為多級(jí)油，如5W/30、10W/40、15W/40、20W/40等。與單級(jí)機(jī)油相比，多級(jí)機(jī)油黏溫度性能更好，低溫環(huán)境下低溫啟動(dòng)性與泵送性能更好，高溫環(huán)境下黏度也較強(qiáng)，能夠保證潤(rùn)滑效果。因?yàn)楣こ虣C(jī)械作業(yè)環(huán)境較差，若是環(huán)境溫度變化較大，要選用多級(jí)機(jī)油。通常選擇的黏度等級(jí)與環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表1　黏度等級(jí)與環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系

2.齒輪油

齒輪油不僅對(duì)溫度、安定性、抗磨損性等要求較高，同時(shí)還需要有良好的低溫性能，也就是寒冷地區(qū)的冷啟動(dòng)性能。通常來(lái)說(shuō)，后橋和手動(dòng)變速箱會(huì)用到齒輪油。根據(jù)API質(zhì)量等級(jí)，我國(guó)齒輪油分為GL-3、GL-4、GL-5等幾種，現(xiàn)階段GL-4、GL-5兩種質(zhì)量等級(jí)的齒輪油用的最多。齒輪油與機(jī)油分類(lèi)相同，其黏度可分為兩組，一是重點(diǎn)說(shuō)明低溫表現(xiàn)，用“W”表示，二是表示100℃的黏度。通常根據(jù)環(huán)境溫度選用黏度牌號(hào)，海拔較高或寒冷地區(qū)選用多級(jí)齒輪油。齒輪油選用依據(jù)如表2所示。

表2　齒輪油的選擇

3.液壓油

液壓油為傳輸動(dòng)能與壓力的主要介質(zhì)，具有抗腐蝕、抗磨、冷卻等作用，可以延長(zhǎng)工程機(jī)械使用壽命，潤(rùn)滑效果較好。為滿足工程機(jī)械作業(yè)環(huán)境惡劣的特性，液壓油的黏溫性要好。中國(guó)石化液壓油標(biāo)準(zhǔn)和ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)比較一致，有礦油型、合成烴型和難燃型等，工程機(jī)械通常選用礦油型與合成烴型。要根據(jù)泵的種類(lèi)、系統(tǒng)作業(yè)溫度、作業(yè)壓力、環(huán)境溫度等，合理選擇液壓油的黏度。不同泵在不同使用系統(tǒng)溫度下黏度的選擇如表3所示。

表3　不同泵在不同使用溫度下黏度的選擇

4.制動(dòng)油

制動(dòng)油是工程機(jī)械及汽車(chē)液壓制動(dòng)系統(tǒng)傳遞壓力的工作介質(zhì)。國(guó)際制動(dòng)液規(guī)格DOT標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)是按美國(guó)汽車(chē)安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)稱，分有DOT3和DOT4，其數(shù)字越大，級(jí)別越高，兩者間的不同在于沸點(diǎn)的不同，DOT4比DOT3更耐高溫。國(guó)產(chǎn)制動(dòng)液規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)依據(jù)其平衡回流沸點(diǎn)，可分為JG0，JG1，JG2，JG3，JG4，JG5共6個(gè)質(zhì)量等級(jí)，序號(hào)越大，平衡回流沸點(diǎn)就越高，高溫抗氣阻性越好，行車(chē)制動(dòng)安全性越高；按原料不同分類(lèi)有：合成型、醇型和礦油型。最好是優(yōu)先選擇合成型和平衡回流沸點(diǎn)較高的制動(dòng)油，不要選擇已淘汰的醇型制動(dòng)油。

三、工程機(jī)械潤(rùn)滑油的管理

1.重視第一現(xiàn)場(chǎng)，做出初步判斷

由于工程機(jī)械會(huì)受限于工期和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)手段，無(wú)法第一時(shí)間分析系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油，并采取相應(yīng)的措施。對(duì)此，管理人員要關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)情況，掌握工程機(jī)械作業(yè)狀況，并根據(jù)潤(rùn)滑油顏色、氣味變化及是否出現(xiàn)可目視的纖維或顆粒，做出初步的判斷，便于采取有效的解決措施。比如潤(rùn)滑油混有水分后，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)乳化與渾濁；設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重磨損后，會(huì)進(jìn)入大量固體碎屑，潤(rùn)滑油會(huì)因此變黑，并在發(fā)生氧化變質(zhì)后，產(chǎn)生濃烈的臭味。

2.做好實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，合理進(jìn)行維護(hù)

工程機(jī)械在作業(yè)時(shí)，因?yàn)楦髂Σ粮绷慵l(fā)生相互作用，會(huì)有很多細(xì)小金屬磨損微粒、金屬氧化物出現(xiàn)。這些磨損微粒的成分、形狀、濃度、尺寸各不相同，和設(shè)備零件之間的摩擦損傷和零件材質(zhì)有關(guān)。為確保工程機(jī)械順利工作，并能夠長(zhǎng)時(shí)間使用下去，要準(zhǔn)確掌握機(jī)器運(yùn)行情況的相關(guān)資料，對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

一是要采用光譜分析和鐵普分析的方法，對(duì)潤(rùn)滑油內(nèi)的金屬和非金屬的形狀與含量加以確定，清楚工程機(jī)械的磨損狀況；二是進(jìn)行黏度、酸堿值、污染物的測(cè)試，監(jiān)控潤(rùn)滑油性能變化情況，從而做出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

3.正確選油，定期加油和換油

對(duì)工程機(jī)械而言，在潤(rùn)滑油的選擇上都有具體要求，在選用潤(rùn)滑油時(shí)，要以說(shuō)明書(shū)和實(shí)際作業(yè)條件為準(zhǔn)，不能出現(xiàn)混用和代用的情況。如果有特殊情況，混用或代用的潤(rùn)滑油的性能要相近，黏度要相同，性能要以高代低。在進(jìn)行混用前，先要做好混合試驗(yàn)，確保無(wú)雜質(zhì)沉淀、無(wú)乳化后才行。在工程機(jī)械正常作業(yè)期間，會(huì)損失少量的潤(rùn)滑油，導(dǎo)致油位稍微降低，為避免侵入空氣中的濕氣，要及時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑油。在加油的過(guò)程中，要保證加油器具的清潔，不能將不同潤(rùn)滑油的加油器相互混用，否則會(huì)造成人為污染。所以在管理時(shí)應(yīng)時(shí)刻關(guān)注分析檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，在達(dá)到規(guī)定的換油指標(biāo)以后，應(yīng)該及時(shí)對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行更換。

4.強(qiáng)化組織，建立潤(rùn)滑油管理制度

公司領(lǐng)導(dǎo)要有充分足夠的重視，機(jī)械專業(yè)人員要掌握設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)知識(shí)、強(qiáng)化組織機(jī)構(gòu)，確定專業(yè)管理部門(mén)有主管工程師負(fù)責(zé)工程機(jī)械潤(rùn)滑油管理制度的實(shí)施，指導(dǎo)各生產(chǎn)部門(mén)做好潤(rùn)滑油管理。結(jié)合工程機(jī)械工作特點(diǎn)和潤(rùn)滑油的性能要求，建立并完善潤(rùn)滑油管理規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和崗位責(zé)任、獎(jiǎng)懲制度，無(wú)論是公司上層領(lǐng)導(dǎo)、中層管理干部，還是基層操作人員，從制度上保證，從認(rèn)識(shí)上重視，從水平上提高，從工作中落實(shí)。最終就能做好工程機(jī)械潤(rùn)滑油的管理工作，提高機(jī)械完好率，從而節(jié)能節(jié)約，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，工程機(jī)械作業(yè)環(huán)境一般很差，周?chē)橛写罅康膲m埃及其他有害物質(zhì)，水分感染較大，極易導(dǎo)致潤(rùn)滑油出現(xiàn)污染，這樣就無(wú)法滿足使用要求，對(duì)工程機(jī)械正常作業(yè)帶來(lái)不利影響。所以，需要真正掌握潤(rùn)滑油污染的類(lèi)型與危害，合理采取解決措施，加強(qiáng)對(duì)工程機(jī)械潤(rùn)滑油的管理。此外，管理人員還要密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工程機(jī)械潤(rùn)滑油情況，養(yǎng)護(hù)要及時(shí)，以此保證工程機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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收稿日期：（2016-01-08）

中圖分類(lèi)號(hào)：TE626.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-0711（2016）02-0075-03