图1:齿轮油的7大性能要求
1.抗氧化性以及清洁性1.1抗氧化性测试测试方法ASTMD:油品在摄氏度下测试小时(13天)
空气不断泵入油中
合格标准是摄氏度下粘度增加低于6%
如下图2所示,3号油品是MobilgearXP系列齿轮油。对三种不同齿轮的测试结果显示,并不是市面上所有的油品都能通过严格的氧化度测试。粘度增加太快意味着油品的使用寿命快速缩短,并且氧化过度的油品无法为齿轮提供足够的保护,需要频繁换油以保证齿轮设备的正常运行。导致油品长期消耗量较大,设备操作和维护成本过高。图2:氧化度测试结果
需要注意的是,我们在解释氧化性测试报告时一定要谨慎:报告粘度增加而未参考管的清洁度可能会产生误导。如果油或添加剂的氧化产物结块并从油品中析出(如油泥或漆膜),虽然大容积油品的粘度增加可能很小,但并不能否认实际发生的氧化现象。此外空气的持续吹入可能会导致轻馏分或挥发性成分的挥发损失,从而导致粘度增加,但这并不代表实际的氧化程度。1.2氧化保护性测试测试方法ASTMD此测试的目的是评估手动变速箱和最终传动轴润滑油的热稳定和氧化程度
尽管测试非常严格,但可用于评估工业和船用领域的齿轮油
将测试油品放在装有2个正齿轮,一个测试轴承和一个铜催化的齿轮箱中,如下图3所示。在测试过程中,空气不断吹入
测试条件:齿轮转速rpm,温度°F(摄氏度),持续时间50小时
在测试结束后评估齿轮的清洁度
图3:ASTMD测试台架
对不同油品的测试结果如下图4所示,对齿轮表面的油泥和漆膜状况进行打分,分值越高,清洁性越好。图4:测试结果对比
1.3氧化抑制剂(OxidationInhibitors)如何提高齿轮油的抗氧化能力,方法之一是选用合适的氧化抑制剂。有关氧化抑制剂:通过干扰氧化过程的自由基链机制发挥作用
过氧化物分解剂或自由基清除剂
选择合适的抗氧化剂取决于系统的工作温度
1.4清洁分散剂(Dispersants)清洁分散剂的功能:让添加剂或基础油的氧化副产物悬浮在油里,防止析出
防止氧化副产物的聚合(导致形成污泥和漆膜)
可能的负面影响:取决于分散剂的类型和用量,可能会阻碍油品的抗乳化性
可能会破坏密封材料
2.抗腐蚀性抗腐蚀保护测试用于评价齿轮油的抗腐蚀性能,特别是船用齿轮设备,很容易受到水或其他因素的影响,对齿轮系统产生腐蚀作用。我们需要一款抗腐蚀性能良好的油品来避免齿轮系统的腐蚀而造成的设备故障。抗腐蚀的测试方法ASTMDB,测试台架如下图5所示。图5:测试台架和测试结果对比
该测试用于评估添加了腐蚀抑制剂的矿物齿轮油在水与油混合时有助于防止黑色金属零件生锈的能力。在60℃的温度下,将ml被测油品与30ml蒸馏水或人工合成海水一起搅拌,运行24小时。测试结束后观察样品是否生锈。任何程度的生锈都被认为是失败。对于抗腐蚀作用的油品添加剂,一般有腐蚀抑制剂/金属减活剂以及防锈剂。腐蚀抑制剂/金属减活剂起到减缓金属或合金电化学降解的作用,具有高表面活性,但可能会干扰抗磨剂或EP极压添加剂的作用。防锈剂一般为中性或低碱性的含钙清洁剂,但如果金属碳酸盐含量高,可能导致油品起泡问题3.抗泡以及空气释放性从油里以及油/气界面释放空气(泡沫)对于油品的使用至关重要,如果油品中含有大量的气泡可能导致系统内发生气蚀现象。气蚀现象我们在前面好几篇文中都有提及,有兴趣的朋友可以去查找参考。一般根据以下两个测试方法所得的结果来评估油品的抗泡和空气释放性:抗泡性(ASTMDI,II和III)—评估润滑剂产生泡沫的趋势和一旦产生气泡的稳定性
空气释放特性(ASTMD)—表示油释放气泡的能力
ASTMD测试方法毫升样品,1,毫升的量筒,94毫升/分钟干燥空气
将样品吹入空气5分钟,然后静置10分钟
方法评估在特定温度下的起泡趋势和气泡稳定性
帮助选择用于高速齿轮传动,大容量泵送(循环)和飞溅润滑系统的润滑油品
测试序列:序列I:用新油在24摄氏度下测试
序列II:用新油在93.5摄氏度下测试
序列III:用来自序列II的油在24摄氏度下测试
抗泡剂:通过改变流体的表面张力发挥作用
在非常低的浓度下有效,通常为5至ppm
聚硅氧烷
聚丙烯酸酯
有机硅,可能会对空气释放性能产生不利影响,并可能使某些涂漆或涂层表面退化
4.可过滤性可过滤性是润滑油的重要性能特征。过滤性差的油品可能需要频繁更换过滤器,或者可能导致整个过滤器的高压降,最终导致过滤器旁通。根据以下测试方法进行过滤性的评估:沉淀物和工业润滑油的过滤性(干性)(M)
美孚专利测试,确定悬浮在油中的不溶污染物(沉淀物)的产生量和测量油的可过滤性
根据过滤时间来评定油品的可过滤性,如下图6所示
图6:油品可过滤性对比
另外还有专门研究不同的滤芯材质对油品添加剂影响的研究,特别是油品中的抗泡剂,因为在有些齿轮系统中发现,随着油品的使用和系统内的过滤,油品的抗泡性越来越差,经研究测试发现,某些特定材质的滤芯会把有些油品中的添加剂过滤掉,从而影响了油品的某些性能。所以油品的配方以及滤芯材质的匹配就显得非常重要。5.结束语今天我们介绍了齿轮油性能的另外四个重要方面,抗氧化性/清洁性,抗腐蚀性,抗泡/空气释放性以及可过滤性。一款好的齿轮油需要在各方面具备良好均衡的性能,为保护齿轮系统起到重要作用,减少齿轮系统的故障发生率,提高设备的可靠性。在油品性能方面,合成油相比矿物油有很多显著的优点,后面我们会单独介绍一下合成齿轮油。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇