兩種工程機械潤滑脂的耐久試驗研究

盧少華 王立裕 王鵬

[摘 ? ?要 ]文章分別對兩種工程機械潤滑脂進行理化性能測試及裝機耐久試驗，表明這兩種在國內(nèi)應用最廣泛的潤滑脂產(chǎn)品表現(xiàn)各有優(yōu)劣，未能完全滿足設備工況需求，開發(fā)專用高性能工程機械潤滑脂產(chǎn)品勢在必行。

[關鍵詞]工程機械;整機測試;磨損

[中圖分類號]TE626.4 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–00–02

[Abstract]Physical and chemical properties test and installation durability test of two kinds of construction machinery grease respectively show that these two kinds of lubricating grease products which are most widely used in China have their own advantages and disadvantages and fail to fully meet the requirements of equipment working conditions. It is imperative to develop special high construction machinery grease products.

[Keywords]construction machinery; whole machine testing; wear

工程機械運行時其各部件可進行不同形式的機械運動，其中需要采用潤滑脂進行潤滑的摩擦副主要是各軸銷和回轉支承（也叫轉盤軸承，能夠同時承受較大的軸向負荷、徑向負荷和傾覆力矩等）[1]。根據(jù)工程機械的工作性質可知，工作臂上各個連接部位軸銷主要承受著低速、高負荷，還經(jīng)常受到?jīng)_擊載荷的作用;回轉支承作業(yè)時不是連續(xù)回轉，而是往復回轉。

挖掘機、裝載機等工程機械設備的工作臂軸銷、回轉支承等部位均需要使用潤滑脂，起到潤滑、密封、防護等作用。據(jù)初步統(tǒng)計，國內(nèi)工程機械用脂消耗量達到8～9萬t，其中市場維護用脂占80%以上。工作現(xiàn)場存在塵埃大、泥土多等問題，潤滑脂易受雜質影響。與汽車比較，行駛里程短，且表現(xiàn)為間歇操作，北方地區(qū)嚴冬季節(jié)基本上不施工，故工程機械潤滑脂的使用溫度為-15 ～120 ℃。工程機械售后服務潤滑脂的換脂周期較短，按工作時間計算一般只有數(shù)日或數(shù)小時時間。消耗量大，如大型挖掘機每年施工期內(nèi)消耗量達到數(shù)百千克以上。

對于各種工程機械來說，如不能選用適宜的潤滑脂，將會造成表面磨損、溫度升高和能量損耗，縮短工件的使用壽命。合理選擇潤滑脂對于延長工程機械的使用壽命、降低維修費用、提高工作效率則有著十分重要的意義。在我國現(xiàn)有的國家或行業(yè)標準中，通用鋰基脂（GB/T 7324）和汽車通用鋰基脂（GB/T 5671）未包含極壓性能要求[2]。目前，在國內(nèi)各大工程機械制造企業(yè)中，主要選擇極壓鋰基潤滑脂（GB/T 7323）或二硫化鉬基潤滑脂作為裝填及售后用脂。

1 選題背景

極壓鋰基脂因主要用于工程機械的集中供脂潤滑系統(tǒng)，致使其在黏附性、密封性、氧化安定性方面存在不足;為了防止燒結，工程機械潤滑脂中需要加入二硫化鉬或石墨等固體潤滑材料，但是，加入二硫化鉬的潤滑脂不能抑制噪聲產(chǎn)生。通過聯(lián)合國內(nèi)某知名工程機械制造企業(yè)，對極壓鋰基潤滑脂和二硫化鉬鋰基脂開展整機耐久試驗，旨在考察兩種產(chǎn)品在工程機械的適應性，并提出今后工程機械潤滑脂的發(fā)展方向。

2 理化性能測試

2.1 極壓鋰基潤滑脂

試驗選取中國石化潤滑油茂名分公司生產(chǎn)的長城牌極壓鋰基潤滑脂2號，其指標測試結果見表1。

2.2 二硫化鉬鋰基脂

試驗選取國內(nèi)某知名潤滑油公司生產(chǎn)的二硫化鉬基潤滑脂2號（在用品），其測試結果見表2。

3 整機測試

挖掘機鏟斗鉸接點、動臂后支座鉸接點和回轉支承加注長城2#極壓鋰基潤滑脂和在用2#二硫化鉬鋰基潤滑脂，各進行100 h行車對比測試，鏟斗鉸接點和動臂后支座鉸接點每隔8 h加注一次潤滑脂，測試完成后拆解并檢查鏟斗鉸接點和動臂后支座鉸接點銷軸和襯套磨損情況，對比使用兩種潤滑脂的磨損數(shù)據(jù)。目測潤滑脂是否存在發(fā)干、變硬、分油現(xiàn)象，測試潤滑脂使用后的錐入度。

3.1 試驗設備

試驗信息見表3。

3.2 測試點位

測試點位如圖1所示。

3.3 拆解結果及評價

鏟斗和動臂后支座鉸接點銷軸和軸套目測無明顯磨痕，動臂后支座為銅套，表面無變色、發(fā)黑現(xiàn)象，說明潤滑脂對銅無腐蝕效應。

每個鉸接點有2個軸套和1根銷軸。表4列出了軸套在測試前后的內(nèi)徑變化。在C點與A點處為鋼套，長城2#極壓鋰基潤滑脂的磨損量小于在用2#二硫化鉬鋰基潤滑脂;而在I點處為銅套，對比右邊軸套的磨損數(shù)據(jù)，長城2#極壓鋰基潤滑脂的磨損量略大于在用2#二硫化鉬鋰基潤滑脂。

表5列出了銷軸在測試前后的外徑變化。在A，C與I點三點處，長城2#極壓鋰基潤滑脂的磨損量均大于在用2#二硫化鉬鋰基潤滑脂。

測試完成之后，從鏟斗鉸接點、動臂后支座鉸接點和回轉支承取出的潤滑脂，目測未出現(xiàn)發(fā)干、分油現(xiàn)象，錐入度測試結果如表6所示。長城2#極壓鋰基潤滑脂在動臂后支座鉸接點和回轉支撐有變硬的現(xiàn)象，2#二硫化鉬鋰基潤滑脂在鏟斗鉸接點有變硬的現(xiàn)象。

4 結論

（1）整機測試后的軸套和銷軸目測未發(fā)現(xiàn)明顯磨痕和腐蝕。兩種潤滑脂在不同測試部位表現(xiàn)各有優(yōu)劣。

（2）測試后潤滑脂目測未出現(xiàn)發(fā)干、分油現(xiàn)象，長城2#極壓鋰基潤滑脂在動臂后支座鉸接點和回轉支撐有變硬的現(xiàn)象，2#二硫化鉬鋰基潤滑脂在鏟斗鉸接點有變硬的現(xiàn)象。

（3）在工程機械維護市場上，我國現(xiàn)用潤滑脂產(chǎn)品多為鋰基潤滑脂、極壓鋰基潤滑脂、二硫化鉬鋰基潤滑脂等通用產(chǎn)品，缺少更符合工程機械使用工況要求的專用潤滑脂產(chǎn)品，開發(fā)專用高性能工程機械潤滑脂產(chǎn)品勢在必行。

參考文獻

[1] 王先會.日本及我國工程機械潤滑脂應用技術發(fā)展現(xiàn)狀[J].石油商技，2012（6）：46-49.

[2] 王先會，李磊磊，王兆坤，等.工程機械專用CMA-C潤滑脂[J]. 工程機械，2016，47（12）：3-9.