不同品牌超低溫液壓油相容性研究

宋敏，張文田，王建華，宋開財，李金龍，尚培華

(中國人民解放軍92228部隊，北京 100072)

0 引言

液壓傳動由于體積小、重量輕、反應(yīng)靈敏、傳遞能量平穩(wěn)、易于操作等原因，廣泛應(yīng)用于車輛、工程機械、船舶的舵機、錨機、導航系統(tǒng)以及閥門的開關(guān)遙控系統(tǒng)等[1-2]。液壓油是液壓系統(tǒng)的血液，在液壓設(shè)備中起著傳遞能量、潤滑設(shè)備、防腐防銹及冷卻等重要作用，它對液壓系統(tǒng)的工作可靠性及壽命起著至關(guān)重要的作用。

隨著液壓油生產(chǎn)技術(shù)的普及和國產(chǎn)液壓油質(zhì)量的提高，原用進口油品的液壓設(shè)備制造商和用戶會根據(jù)需求重新選擇不同品牌的國產(chǎn)液壓油，由于液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、管線長，原用液壓油不能完全排出，因此，在液壓油更換過程中，不可避免地會造成不同品牌液壓油之間的混用[3-6]，甚至會因設(shè)備使用方對油品配方不了解而出現(xiàn)有灰和無灰液壓油混用的情況。因此，在更換不同品牌油品時，應(yīng)該進行油品相容性試驗，考察原裝油與替換油混合在一起后，其理化性能和使用性能的變化情況。本文參考美國軍用標準MIL-PRF-17331K《中等負荷汽輪機和齒輪傳動裝置潤滑油》相容性試驗油品混兌比例，將兩種液壓油按質(zhì)量比1∶1均勻混合[7]，通過測定混合油品的主要理化性能，考察國產(chǎn)超低溫液壓油以及與進口液壓油之間的相容性。

1 實驗部分

1.1 試驗油料

選用分別由中國石油潤滑油公司、中國石化潤滑油公司、?？松梨诠竞蜌づ乒旧a(chǎn)銷售的昆侖L-HS 32、長城L-HS 32、美孚SHC 524和殼牌(Tellus)S4ME 32等4種黏度32號等級的超低溫液壓油進行相容性試驗，產(chǎn)品主要質(zhì)量指標見表1。

表1 4種超低溫液壓油主要理化指標

1.2 試驗方法

美國軍用標準MIL-PRF-17331K《中等負荷汽輪機和齒輪傳動裝置潤滑油》規(guī)定了相容性試驗操作，將測試油和參考油按照1∶1比例混合后，進行氧化安定性(ASTM D943)、腐蝕(海水)、泡沫和乳化試驗，若試驗值均能通過，則認為該潤滑油與參考油的相容性好。

在不同實驗室，分別考察了幾種液壓油的相容性。取兩種液壓油按照質(zhì)量比1∶1的比例混合均勻，在65 ℃儲存168 h或在室溫儲存24 h，觀察樣品外觀，并檢測混合樣品的運動黏度、黏度指數(shù)、傾點、抗泡沫性、液相防銹(海水)、最大無卡咬負荷和磨斑直徑等指標變化。檢測指標測試方法見表1，混合樣品編號及組成見表2。

表2 超低溫液壓油混合樣品編號

2 結(jié)果與分析

2.1 中國石油與中國石化液壓油的相容性

將中國石化L-HS 32與中石油L-HS 32超低溫液壓油按質(zhì)量比1∶1的比例進行混合(樣品編號1#)，在65 ℃儲存168 h，混合前后液壓油樣品外觀及主要理化性能見表3。

表3 中國石油、中國石化L-HS 32液壓油及混合樣品性能

從試驗結(jié)果可以看出，混合樣品外觀透明、無沉淀分層，運動黏度、傾點、防銹性和抗磨性等主要指標實測值均符合GB 11118.1-2011《液壓油》中L-HS 32液壓油的指標要求，表明兩種液壓油相容性良好。

2.2 中國石油與美孚、殼牌液壓油的相容性

將中國石油L-HS 32超低溫液壓油分別與殼牌S4ME 32液壓油、美孚SHC 524液壓油按質(zhì)量比1∶1的比例進行混合(樣品編號分別為2#和3#)，在65 ℃儲存168 h，混合前后液壓油樣品外觀及主要理化性能見表4。

表4 中國石油與殼牌、美孚液壓油及混合樣品性能

可以看出，中國石油L-HS 32液壓油與殼牌S4ME 32液壓油混合后，有沉淀產(chǎn)生，表明其相容性差，不能混合使用。中國石油L-HS 32液壓油與美孚SHC 524液壓油混合樣品外觀透明、無沉淀分層，運動黏度、傾點、防銹性和抗磨性等主要指標實測值均符合GB 11118.1-2011《液壓油》中L-HS 32液壓油的指標要求，表明兩種液壓油相容性良好。

2.3 中國石化與美孚、殼牌液壓油的相容性

將中國石化L-HS 32超低溫液壓油分別與殼牌S4ME 32液壓油、美孚SHC 524液壓油按質(zhì)量比1∶1的比例進行混合(樣品編號分別為4#和5#)，在室溫儲存24 h，混合前后液壓油樣品外觀及主要理化性能見表5。

表5 中國石化與殼牌、美孚液壓油及混合樣品性能

可以看出，除泡沫性外，4#混合樣品和5#混合樣品外觀透明、無沉淀分層，運動黏度、傾點、防銹性和抗磨性等主要指標實測值均符合GB 11118.1-2011《液壓油》中L-HS 32液壓油的指標要求，混合樣品的黏度指數(shù)、傾點測試結(jié)果介于兩種產(chǎn)品實測值之間，液相防銹和抗磨性能與兩種產(chǎn)品相當。抗泡性變差，是由于兩種油品配方體系不同造成的，使用時應(yīng)盡可能將原用油品放空。

2.4 其他黏度等級液壓油相容性

一般情況下，同廠家同一質(zhì)量等級下不同黏度等級的液壓油，其添加劑組成基本相同。因此，可以根據(jù)32號黏度等級液壓油的試驗結(jié)果推斷出同廠家46號黏度等級液壓油的相容性情況。根據(jù)2.1節(jié)試驗結(jié)果推斷，中國石化L-HS 46液壓油和中國石油L-HS 46液壓油應(yīng)具有良好的相容性，可以混合使用。根據(jù)2.2節(jié)試驗結(jié)果推斷，殼牌S4ME 46液壓油與中國石油L-HS 46液壓油相容性不佳，可能會產(chǎn)生沉淀；美孚SHC 525液壓油與中國石油L-HS 46液壓油相容性良好。根據(jù)2.3節(jié)試驗結(jié)果推斷，殼牌S4ME 46液壓油與中國石化L-HS 46液壓油相容性不佳；美孚SHC 525液壓油與中國石化L-HS 46液壓油相容性不佳。

表6和表7分別為4個廠家32號和46號黏度等級超低溫液壓油的相容性結(jié)果。

表6 32號液壓油相容性

表7 46號液壓油相容性

3 結(jié)論

(1)通過觀察混合油料外觀，檢測樣品運動黏度、傾點、防銹性和抗磨性等指標變化，考察了中國石油L-HS 32、中國石化L-HS 32、美孚SHC 524和殼牌(Tellus)S4ME 32等4種超低溫液壓油之間的相容性，結(jié)果表明，中國石油L-HS 32液壓油分別與中國石化L-HS 32液壓油、美孚SHC 524液壓油具有良好的相容性。

(2)由于有灰和無灰液壓油配方體系不同，一般不推薦兩種液壓油混兌使用。

(3)工程機械、船舶等液壓系統(tǒng)使用不同品牌液壓油時，應(yīng)考慮液壓油之間的相容性，避免不同油料混合使用出現(xiàn)沉淀或性能變差，造成設(shè)備故障的情況。