我國(guó)軍用汽車(chē)輪轂軸承用潤(rùn)滑脂現(xiàn)狀分析及展望

楊曉峰，褚銘銘

（1.上海質(zhì)量監(jiān)督站，上海 200137；2.無(wú)錫中石油潤(rùn)滑脂有限責(zé)任公司，江蘇無(wú)錫 214096）

軍用汽車(chē)潤(rùn)滑脂是軍用車(chē)輛可靠運(yùn)行的重要保障物資之一，主要用于軍用汽車(chē)的輪轂軸承、底盤(pán)（包括球形軸承、萬(wàn)向節(jié)及底盤(pán)其他部位）、電器、車(chē)身等部位的潤(rùn)滑，其中輪轂軸承使用工況最為惡劣，對(duì)潤(rùn)滑脂要求最高。軍用汽車(chē)輪轂軸承用潤(rùn)滑脂有以下幾個(gè)方面的性能要求：

（1）需要具備極佳的耐候性，適用于全天候條件。軍用汽車(chē)經(jīng)常需要向邊疆地區(qū)運(yùn)送物資和人員，時(shí)常需要在氣候多變、環(huán)境惡劣且路況較差的情況下長(zhǎng)途行駛，各零部件在不同地域和氣溫條件下都要能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）優(yōu)異的極壓抗磨性能。軍用汽車(chē)運(yùn)輸載量較大，山區(qū)道路路況差，車(chē)輛底盤(pán)振動(dòng)和沖擊負(fù)荷大；條件最苛刻的為55 t 坦克拖車(chē)，低速行駛時(shí)沿途較多顛簸，如果潤(rùn)滑脂極壓抗磨性能不足，很容易造成磨損。

（3）優(yōu)異的抗剪切穩(wěn)定性能。在高速重載的工況下，潤(rùn)滑脂受到長(zhǎng)期機(jī)械剪切，稠度會(huì)下降導(dǎo)致油脂的黏附性降低，不能為輪轂軸承提供有效保護(hù)，因此要求潤(rùn)滑脂具有優(yōu)異的抗剪切穩(wěn)定性。

（4）良好的抗水性和防銹性能。軍用車(chē)輛需要經(jīng)常在野外行駛，沿途接觸泥濘路面等潮濕環(huán)境，雨水、雪水、便道流水及深溝蓄水容易導(dǎo)致輪轂、底盤(pán)進(jìn)水，影響軸承潤(rùn)滑同時(shí)還容易產(chǎn)生銹蝕，需要潤(rùn)滑脂具備良好的抗水和防銹性能，尤其是沿海地區(qū)，需要潤(rùn)滑脂具備一定的抗海水防銹性能。

（5）良好的橡膠相容性。軍用汽車(chē)輪轂軸承用潤(rùn)滑脂在使用過(guò)程中會(huì)與后橋油封直接接觸，一旦潤(rùn)滑脂與接觸的材料相容性差，可能引起密封材料的硬化、軟化、溶脹或收縮，引起油封失效。因此要求潤(rùn)滑脂具備良好的橡膠相容性。

本文將從我國(guó)軍用汽車(chē)輪轂軸承用潤(rùn)滑脂的產(chǎn)品類型、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品特性、優(yōu)劣勢(shì)分析以及未來(lái)的發(fā)展方向等方面進(jìn)行闡述。

1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品特性

國(guó)外如美國(guó)及北約的地面裝備包括坦克等重型裝備均采用符合MIL-PRF-10924H《汽車(chē)和火炮潤(rùn)滑脂性能規(guī)范》質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的潤(rùn)滑脂，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的潤(rùn)滑脂具有良好的高溫性，滴點(diǎn)在220 ℃以上，良好的抗水性，防銹性等，潤(rùn)滑脂制造廠商采用復(fù)合型皂基稠化劑、精制礦物油和聚α 烯烴合成油為基礎(chǔ)油，加有多種極壓抗磨劑、防銹劑、抗氧劑等滿足了裝備的使用要求。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)形成了汽車(chē)通用鋰基潤(rùn)滑脂、軍用汽車(chē)通用潤(rùn)滑脂、2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅰ型和Ⅱ型四大系列軍用汽車(chē)輪轂軸承用潤(rùn)滑脂產(chǎn)品，基本可以滿足我國(guó)軍用車(chē)輛及裝備輪轂軸承用潤(rùn)滑脂需求。

1.1 汽車(chē)通用鋰基潤(rùn)滑脂

汽車(chē)通用鋰基潤(rùn)滑脂采用十二羥基鋰皂稠化精制礦物基礎(chǔ)油，并加入抗氧、極壓抗磨、防銹等添加劑制得，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 5671《汽車(chē)通用鋰基潤(rùn)滑脂》，屬于民品軍用，該標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)軍用汽車(chē)實(shí)際行駛中的抗水性、高溫性等并未做要求，在實(shí)際應(yīng)用中，尤其在高原地區(qū)行駛的汽車(chē)上使用時(shí)，容易出現(xiàn)潤(rùn)滑脂流失、輪轂軸承損壞等問(wèn)題。

1.2 軍用汽車(chē)通用潤(rùn)滑脂

2015 年由原總后油料研究所牽頭根據(jù)美軍標(biāo)MIL-PRF-10924H 和GB/T 5671 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，制定出我國(guó)軍標(biāo)GJB 8454—2015《軍用汽車(chē)通用潤(rùn)滑脂規(guī)范》。軍用汽車(chē)通用潤(rùn)滑脂由復(fù)合鋰皂稠化礦物油或半合成基礎(chǔ)油，并加入抗氧、防銹、極壓抗磨等添加劑制得，具有優(yōu)異的極壓抗磨性、高低溫性、抗剪切性和較長(zhǎng)的使用壽命，使用溫度為-30～150 ℃。適用于軍用運(yùn)輸車(chē)輛輪轂軸承以及底盤(pán)上的轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)、縱拉桿球銷(xiāo)、橫拉桿球銷(xiāo)和鋼板彈簧等，替代了原汽車(chē)通用鋰基潤(rùn)滑脂。

1.3 2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅰ型

2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅰ型由復(fù)合鋰皂稠化精制礦物油和合成烴基礎(chǔ)油，并添加極壓抗磨、抗氧、防腐防銹等添加劑，通過(guò)特殊工藝制備而成，該產(chǎn)品有較寬的使用溫度范圍，在-54～180 ℃范圍內(nèi)，保證各部位的潤(rùn)滑；在水及沙塵環(huán)境下，潤(rùn)滑脂不軟化流失，密封性好；在巨大的沖擊負(fù)荷條件下，潤(rùn)滑部位不被擦傷；具有良好的防銹性，坦克封存時(shí)潤(rùn)滑部位不銹蝕；具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，在長(zhǎng)達(dá)6 年儲(chǔ)存后仍能保持膠體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定；原料立足國(guó)內(nèi)、來(lái)源穩(wěn)定。2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅰ型適用于全天候條件下的陸地裝甲裝備、軍用運(yùn)輸車(chē)輛以及通用裝備的防護(hù)和潤(rùn)滑，如坦克等重型裝備的行走系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、戰(zhàn)斗系統(tǒng)以及軍用運(yùn)輸車(chē)輛和通勤車(chē)輛的輪轂軸承、底盤(pán)等。2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅰ型執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GJB 4364—2002《2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂規(guī)范》。該規(guī)范與美軍標(biāo)MIL-PRF-10924F 技術(shù)要求基本一致。

1.4 2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅱ型

2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅱ型由復(fù)合鋰或復(fù)合鋰鈣皂稠化全合成或半合成基礎(chǔ)油制備而成，具有低溫起動(dòng)性、高溫穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性、黏附性、抗水性良好以及使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，較2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅰ型有更好的防腐防銹性能，適用溫度在-54～180 ℃。2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅱ型主要用于各類型裝甲裝備的行走系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、戰(zhàn)斗系統(tǒng)以及軍用運(yùn)輸車(chē)輛和工程裝備的輪轂軸承、底盤(pán)等部位，可適用在與海水接觸的環(huán)境中，可替代2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅰ型、汽車(chē)通用鋰基潤(rùn)滑脂、軍用汽車(chē)通用潤(rùn)滑脂使用。2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅱ型執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GJB 4364A—2015《2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅱ型規(guī)范》。該標(biāo)準(zhǔn)在GJB 4364—2002 版基礎(chǔ)上修訂了潤(rùn)滑脂高溫球軸承壽命測(cè)定以及汽車(chē)輪轂軸承潤(rùn)滑脂高溫壽命測(cè)定方法，采用SH/T 0428—2008《高溫下潤(rùn)滑脂在球軸承中的壽命測(cè)定法》替代ASTM D3336—2005《高溫下球軸承潤(rùn)滑脂壽命的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》，采用SH/T 0773—2005《汽車(chē)輪轂軸承潤(rùn)滑脂壽命特性測(cè)定法》替代ASTM D3527—2007《汽車(chē)輪轂軸承潤(rùn)滑脂使用壽命的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》，并增加了2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅱ型產(chǎn)品。

2 優(yōu)劣分析及發(fā)展展望

2.1 優(yōu)劣分析

軍隊(duì)在用的汽車(chē)通用鋰基潤(rùn)滑脂、軍用汽車(chē)通用潤(rùn)滑脂、2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅰ型和Ⅱ型四大系列產(chǎn)品各有優(yōu)劣，具體表現(xiàn)在：

（1）軍用汽車(chē)通用潤(rùn)滑脂產(chǎn)品性能均衡，既滿足苛刻條件下的潤(rùn)滑工況要求，又具有較高的性價(jià)比，但無(wú)法滿足各類型裝甲裝備的用脂需求；

（2）2 號(hào)坦克潤(rùn)滑脂Ⅰ型和Ⅱ型雖然性能高于軍用汽車(chē)通用潤(rùn)滑脂，但在高低溫性能、防銹性能方面又有所冗余，價(jià)格較高，使用面相對(duì)縮小，目前國(guó)內(nèi)的來(lái)源也相對(duì)較少；

（3）汽車(chē)通用鋰基潤(rùn)滑脂雖然價(jià)格低廉，生產(chǎn)比較簡(jiǎn)單，來(lái)源相對(duì)廣泛，但受稠化劑的先天弱勢(shì)影響，在高原高海拔地區(qū)滿足不了輪轂軸承的高溫使用要求，逐步被其他幾類產(chǎn)品所替代。

2.2 發(fā)展展望

隨著我軍現(xiàn)代化發(fā)展新型裝備的不斷涌現(xiàn)，其作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)性大幅提高，對(duì)軍用車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)速度、高可靠性、承載能力提出了越來(lái)越高的要求。除了對(duì)潤(rùn)滑脂的耐高溫、抗氧化、抗水性、儲(chǔ)存安定性、防銹性等要求外，還需滿足軍用汽車(chē)輪轂軸承全天候、全地形、長(zhǎng)壽命的使用要求，要同時(shí)滿足海陸兩用需要。未來(lái)軍用汽車(chē)輪轂軸承用潤(rùn)滑脂需在以下幾方面進(jìn)一步加強(qiáng)：

（1）進(jìn)一步提升潤(rùn)滑脂的抗水性和耐水沖刷能力。現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)的特征是“陸?？仗祀姟蔽逦灰惑w化協(xié)同作戰(zhàn)，軍用車(chē)輛的多用途性和野外作戰(zhàn)能力決定了軍用汽車(chē)輪轂軸承用潤(rùn)滑脂必須具備極佳的黏附能力、抗水和抗乳化性能，以確保惡劣條件下的潤(rùn)滑保持性[1]。采用含鈣類稠化劑技術(shù)來(lái)改善稠化劑纖維的結(jié)合強(qiáng)度，提高潤(rùn)滑脂黏附性和抗水性[2]是一大趨勢(shì)。

（2）開(kāi)發(fā)使用壽命更長(zhǎng)乃至終身免維護(hù)潤(rùn)滑脂。確保軍用車(chē)輛在設(shè)計(jì)壽命下，能夠延長(zhǎng)換脂周期甚至無(wú)需換脂，減少后勤保障的壓力。提升壽命的關(guān)鍵在于兩方面：一是提高潤(rùn)滑脂高溫抗氧化性能（PDSC 測(cè)試）[3]，滿足長(zhǎng)周期運(yùn)行時(shí)潤(rùn)滑脂不被氧化炭化結(jié)焦；二是進(jìn)一步提高稠化劑抗剪切能力，確保在低速重載和極大的沖擊載荷等極端苛刻條件下潤(rùn)滑脂的膠體結(jié)構(gòu)、纖維骨架保持穩(wěn)定。

（3）開(kāi)發(fā)具有自修復(fù)功能的潤(rùn)滑脂[4-5]。軍用汽車(chē)作為敵方重點(diǎn)打擊目標(biāo)，當(dāng)車(chē)輛重要潤(rùn)滑部位因戰(zhàn)爭(zhēng)損傷時(shí)，具有自修復(fù)能力的潤(rùn)滑脂可以保證車(chē)輛裝備具有短期的生存和作戰(zhàn)能力。

（4）開(kāi)發(fā)環(huán)境友好、節(jié)能低碳型產(chǎn)品。隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的日益重視，軍事裝備用油脂也需要向環(huán)保、可生物降解性和無(wú)生物毒性等方向發(fā)展，為環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)應(yīng)有的力量。

開(kāi)發(fā)新一代軍用汽車(chē)輪轂軸承潤(rùn)滑脂符合我軍軍事裝備的新要求，需要以新一代高滴點(diǎn)長(zhǎng)壽命復(fù)合皂基類潤(rùn)滑脂為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)脂的合成研究以及各類添加劑的配伍與協(xié)同效應(yīng)的研究，制備出綜合性能優(yōu)異，滿足軍事裝備苛刻條件下潤(rùn)滑需求的產(chǎn)品，在抗氧化、抗腐蝕、防銹、極壓、抗磨、抗水、增黏等功能性方面進(jìn)一步提升，以滿足現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)的后勤保障需要。