一種專用油在陶瓷壓磚機(jī)上的使用效果評(píng)估

趙艷麗 李佳洋

中國石化潤滑油有限公司華南分公司

陶瓷壓磚機(jī)作為一種重要的制陶成型設(shè)備在建筑陶瓷生產(chǎn)企業(yè)得到普遍應(yīng)用[1]。其可靠性、重復(fù)性、調(diào)控性、耐久性是評(píng)價(jià)壓磚機(jī)綜合性的重要指標(biāo)[2]。由于陶瓷壓磚機(jī)工作環(huán)境的特殊性，導(dǎo)致設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)需要投入更多的精力，對(duì)潤滑油品的質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。目前行業(yè)內(nèi)多采用液壓油產(chǎn)品用于陶瓷壓磚機(jī)液壓系統(tǒng)的潤滑，油品使用過程中，普遍出現(xiàn)油品顏色變化明顯、濾芯更換頻率較快、容易生成油泥、出現(xiàn)液壓閥卡閥等問題。所以開發(fā)一種滿足陶瓷壓磚機(jī)液壓系統(tǒng)的油品，改善其濾芯更換頻率，延緩油泥生成，并與客戶溝通一致，將油品在壓磚機(jī)上進(jìn)行了使用效果評(píng)估，根據(jù)使用過程中油品指標(biāo)的變化和壓磚機(jī)的實(shí)際工作表現(xiàn)，評(píng)定油品與壓磚機(jī)的適配性。對(duì)于陶瓷生產(chǎn)線穩(wěn)定安全運(yùn)行具有重要的意義。

壓磚機(jī)專用油性能特點(diǎn)

壓磚機(jī)液壓系統(tǒng)對(duì)液壓鑄件有很多特殊的要求,例如需滿足上千萬次壓力沖擊的延伸率要求,保持液壓件清潔度的不黏砂要求,減少油道壓力損失的內(nèi)油道鑄造精度要求[3]。

本文考察的壓磚機(jī)專用油產(chǎn)品，其性能特點(diǎn)如下：

◇杰出的抗磨損性能，通過多種液壓泵試驗(yàn)，有效延長泵及系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命；

◇杰出的清潔性能、防止生成漆膜，保持系統(tǒng)部件長久清潔；

◇優(yōu)異的過濾性，可最大限度地減少過濾器堵塞；

◇優(yōu)異的氧化安定性，油品使用壽命更長。

試驗(yàn)部分

試驗(yàn)油品信息

本試驗(yàn)用壓磚機(jī)專用油樣品由實(shí)驗(yàn)室調(diào)和，油品性能參數(shù)見表1。

表1 壓磚機(jī)專用油性能參數(shù)

設(shè)備參數(shù)

壓磚機(jī)專用油試驗(yàn)選用設(shè)備為工況較苛刻的4 000 t壓機(jī)YP4000液壓自動(dòng)壓磚機(jī)（HYP4009-B101），壓制頻率為5～10次/min。具體設(shè)備信息見表2。

表2 壓磚機(jī)專用油試驗(yàn)設(shè)備情況

試驗(yàn)過程

將壓磚機(jī)專用油通過抽油機(jī)加注到試驗(yàn)壓磚機(jī)中，油品加注量為1 190 kg，油位處于壓磚機(jī)液壓油箱上刻線處。檢修電路等無問題后開啟壓磚機(jī)。在油液充足的情況下，潤滑油品溫度控制在40 ℃，初始加壓為2 000 kN，連續(xù)壓制50 000次。分別采集運(yùn)轉(zhuǎn)30 min和50 000次加壓試驗(yàn)后樣品。

50 000次試驗(yàn)之后，壓磚機(jī)停止工作，從壓磚機(jī)液壓油循環(huán)柜中抽出170 kg樣品，此時(shí)壓磚機(jī)液壓油箱液位低于最低值，在此情況下，開啟壓磚機(jī)，開始缺油試驗(yàn)，再壓制15 000次，同時(shí)調(diào)小冷卻水，將系統(tǒng)油溫控制在45～46 ℃之間。采集在缺油情況下壓制15 000次的樣品。

樣品檢測(cè)

本試驗(yàn)油品的換油參照L-HM液壓油的換油指標(biāo)NB/SH/T 0599—2013為基礎(chǔ)，雙方協(xié)商確定，具體見表3。

表3 壓磚機(jī)專用油換油指標(biāo)

壓磚機(jī)專用油試驗(yàn)結(jié)果分析

按照雙方約定，在試驗(yàn)過程中對(duì)油品進(jìn)行了采樣，按照協(xié)商的檢測(cè)項(xiàng)目，由國家認(rèn)可的試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了樣品分析，結(jié)果見表4。

表4 壓磚機(jī)專用油使用試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)

油品外觀

試驗(yàn)中對(duì)油品的外觀進(jìn)行了記錄，并就油品色度進(jìn)行了分析。油品外觀如圖1所示。

圖1 壓磚機(jī)專用油油品外觀情況

由圖1可以看出，油品外觀清亮透明，說明在試驗(yàn)過程中未有水分等雜質(zhì)進(jìn)入。在50 000次加壓試驗(yàn)后相比運(yùn)行0.5 h油樣外觀顏色出現(xiàn)略微變深現(xiàn)象，外觀透明，在繼續(xù)完成缺油試驗(yàn)后顏色沒有明顯變化，油品一直呈現(xiàn)透明狀態(tài)。整個(gè)試驗(yàn)過程中，油品的色度值最高為1.0號(hào)，小于換油指標(biāo)中色度增加值大于2.0號(hào)的要求，油品顏色外觀保持好。

運(yùn)動(dòng)黏度

黏度是衡量液壓油工作過程中內(nèi)摩擦大小的指標(biāo)，合適的黏度是零件摩擦面間建立潤滑油膜的必要條件，為液壓油最重要的指標(biāo)之一。壓磚機(jī)所使用的液壓油黏度一般由廠家規(guī)定。試驗(yàn)過程中，該專用油的黏度變化如圖2所示。

圖2 壓磚機(jī)專用油運(yùn)動(dòng)黏度（40 ℃）變化情況

由圖1中40 ℃運(yùn)動(dòng)黏度對(duì)比可以看出，壓磚機(jī)專用油在經(jīng)歷過50 000次加壓試驗(yàn)和缺油試驗(yàn)后相比新油油樣運(yùn)動(dòng)黏度輕微降低，沒有超出換油指標(biāo)范圍，說明壓磚機(jī)專用油在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況下具有優(yōu)異的黏度保持能力。

酸值

酸值是油品酸堿性的量度，是以中和一定重量的油品所需的堿的相當(dāng)量來表示的數(shù)值。酸值的變化，反映了油品中添加劑的消耗狀況和油品本身的氧化情況，是判斷油品是否需要更換的一項(xiàng)指標(biāo)。專用油的酸值增加值變化如圖3所示。

圖3 壓磚機(jī)專用油酸值增加值變化情況

通過圖3可以看出，50 000次加壓試驗(yàn)后酸值有略微增加，但酸值增加值未超出換油指標(biāo)的要求，說明油品氧化程度低，未出現(xiàn)零件腐蝕現(xiàn)象。

元素分析

機(jī)械設(shè)備在長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)下，會(huì)存在不同形式的磨損。通過樣品元素分析對(duì)機(jī)械磨損情況進(jìn)行 監(jiān)測(cè)，可有效預(yù)測(cè)設(shè)備潛在的故障[4]，通過及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減少不必要的機(jī)械磨損。監(jiān)測(cè)油品中元素指標(biāo)的變化，也可以了解添加劑的消耗程度，油品性能的保持能力。壓磚機(jī)專用油中元素含量變化情況如圖4所示。

圖4 壓磚機(jī)專用油元素變化情況

由圖4可以看出，銅元素、鐵元素僅微量增加，屬于正常波動(dòng)范圍。說明設(shè)備不存在異常磨損。

紅外光譜試驗(yàn)

為進(jìn)一步考察油品的抗氧化性能及在使用過程中油品的變化，對(duì)油品進(jìn)行了紅外光譜分析。具體結(jié)果見圖5～圖8。

圖5 壓磚機(jī)專用油新油光譜圖

圖6 壓磚機(jī)專用油運(yùn)行0.5 h后光譜圖

圖7 壓磚機(jī)專用油50 000次加壓后光譜圖

圖8 壓磚機(jī)專用油缺油試驗(yàn)后光譜圖

從圖5～圖8中可以看出，四個(gè)樣品在 2 750 cm-1～700 cm-1范圍內(nèi)的吸收峰和吸收峰面積無明顯變 化， 在 3 000 cm-1～2 800 cm-1范圍內(nèi)的吸收峰和吸收峰面積出現(xiàn)輕微變化，綜合來看明顯的特征吸收峰無顯著變化，說明運(yùn)行過程中油品幾乎無變化。在3 000 cm-1～2 800 cm-1范圍內(nèi)吸收峰的輕微變化推測(cè)主要由C-H鍵變化引起，可能為試驗(yàn)過程中油品受到外來物質(zhì)污染所導(dǎo)致。

密封件相容性

壓磚機(jī)專用油在使用過程中會(huì)與各種密封材料接觸，如果油品相容性能不好，會(huì)導(dǎo)致密封材料溶脹或者腐蝕。所以雙方協(xié)商，根據(jù)客戶的試驗(yàn)方法，對(duì)壓磚機(jī)油與壓磚機(jī)密封材料的匹配性進(jìn)行了考察。

試驗(yàn)過程為將調(diào)和罐桶中注入適量油品放入密封件，保持40～50 ℃加熱狀態(tài)持續(xù)2～3個(gè)月，過程中定期觀察浸泡中的密封圈外觀顏色變化、是否有損壞和油品顏色深淺程度判斷油品與材料的匹配性。專用油與材料的相容性見圖9。

圖9 壓磚機(jī)專用油密封件相容性試驗(yàn)變化情況

通過圖9可以看出，浸泡24 d和45 d后，密封件形態(tài)保持良好，油品外觀清澈透亮未有明顯變化，表明磚機(jī)專用油與密封件接觸后能保持其良好的密封性。

結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，壓磚機(jī)專用油抗氧化性能、抗磨性能、抗剪切性能優(yōu)異，滿足客戶的使用要求，可以為壓磚機(jī)提供良好的潤滑，將有力地促進(jìn)油品在陶瓷行業(yè)的推廣使用。