液压油的合理选用

液压油应满足的要求

液压油在液压机械中,既作为工作介质传递流体动力,又兼润滑导轨、相对运动件及液压元件本身的运 动部件的作用。为此液压油应能:

① 在使用压力下不可压缩;

② 粘度能满足液压元件和设备的要求;

③ 高低温性能好,粘度受温度变化影响小;

④ 压力变化时,粘度变化小;

⑤ 剪切作用下,粘度变化小;

⑥ 比热与传热系数大,热膨胀系数少;

⑦ 有良好的润滑性能;

⑧ 氧化安定性好,寿命长;

⑨ 防锈性能好,不腐蚀金属;

⑩ 不易产生泡沫,抗泡性好;

⑩ 与橡胶密封件及涂料的相容性好;

⑫ 不产生奥味及毒性;

⑬   方便废油再生处理;

贮存过程中不易分解和变质;

特殊使用条件下的要求得以满足。

上述要求均得到满足的液压油是没有的,只能根据不同液压设备的不同工况条件予以选择。

二、液压油的选用

液压油的品种分类多种多样,可按工作压力、温度、液压油的制造方法、化学成分、用途以及易燃、难  燃和不燃等进行分类。国际标准化组织(ISO) 为了反映出液压油的本质和内在联系和区别,经过分析综合, 1982年发布了“润滑剂、工业润滑油和有关产品(L 类)的分类——第四部分:H 组(液压系统)标准 —  ISO6743/4-82   (见表8-2)。该分类把流体静压传动系统用的工作介质称为液压油,把流体液力传动系统  用的工作介质称为液力油,液压油又根据其组成、特性、是否难燃分成HH、H L 、HM、HR 等15个品种; 液力油暂只粗略地分为自动传动油和联轴节(或转换器)油两个品种。

我国在1981年曾参照采用ISO/DIS6743/4 制定了“液压油类产品的分组、命名和代号”的国标(GB2512 -81),该标准仍沿用旧油名和代号,没采用ISO 的产品名称符号,为等效采用ISO6743/4-82。我国于1987 年发布了“润滑剂和有关产品 (L 类)的分类—第二部分:H 组(液压系统)”(GB7631.2-87),     同时废 除了GB2512-81,   有关国产液压油类产品质量指标数据及对应ISO 标准代号的情况见表8-1所示。

表8—


国产液压油类产品


 

 

 

 

 

油     名

 

 

 

代   号

运动粘度(cst)

站度指数I A

固点([)

闪点开口(℃)

 

抗氧化稳定性

蒸书水法) 防 锈 性

抗 : 乳 化 度

 

抗泡性 (93℃)

ml

抗 磨  性

 

 

 

40℃

E

 

低 温 粘 度

 

 

 

(Pg) (kg)

梯 姆 肯

[b

F75试验一级

V-104C型泊泵

100小时 (mg }

起泡

消泡

20#机被油  30”机械油



20

30


<70 K7Q

-15

-10

170

170

<500 <500

 








20#汽轮机油 30#汽轮机泊



20

30


90

90

-15

-10

170

170

1000

1000

通过







N32#  N46#  N68#  N32G# N68G#

普通 >液压

YA-N32 YA-N46

YA-N68  YA-N32G YA-N58G

32

46

68

32

68

20

30

40

20

40


95

95

95

95

95

-10

-10

-10

-10

-10

170

170

170

170

170

1000

1000

1000

1000

1000

 

通过

 

30

 

50

 

0

 

80




N32#

YB-N32

32

20


95

-25

170

1000










N46#  N68#  N100# N150#

抗磨 液压 油

YB-N46

YB-N68  YB-N100 YB-N150

46

68

100

150

30

40

60

80


95

95

95

95

-25

-25

-251

-25

170

170

170

170

1000

1000

1000

1000

(B法) 通过

30

50

0

100

35

10


>100

N46K

YB-N46K

46

30


95

-25

170

1000








2

50

N15# N32#

N46#

N68#  N46D#

YC-N15 YC-N32

YC-N46  YC-N68 YC-N46D

15

32

46

68

46

10

20

30

40

30

 

待定

130

130

130

130

130

-35

-35

-35

-35

-35

160

160

160

160

160

1000

1000

1000

1000

1000

 

(B法) 通过

 

30

 

50

 

0

 

95

 

30

 

10

 

100

高粘 度指 数液 压油

YC-N32 YC-N32H

32

32

20

20


170 170!

-55

-55

150

150

1000

1000

(B法) 通过

 

30

 

50

 

0

 

90

 

25

 

10

 

100

M5#航空 液压油


约15

10

(-50℃) 1500

180

-70

90










脱用液压油 舵机液压油

 


20 7~8


180

-25

-40

150

135

1000

(B法) 通过

30







减震器 液压油



5~6



-70











合成锭子油 专用锭子油 炮用液压油



13

13

9

 

(-40℃) 1400


-45

-45

-60

160

160

110










5号  10号 15号 20号

水包 油液  压液

YRA-5 YRA-10 YRA-15 YRA-20
















油包水 液压液

YRB
















水一乙醇 液压液

YRC
















3号

4号

101号 102号

磷酸 酯液 压液

YRD-3

YRD-4

YRD-101

YRD-102


15

20

(0℃) 1000 (0℃) 1000

20

20

210

210







 

40




注;新牌号 (标号)  N5    N7    N10    N15   N22    N32    N46    N68   N100    N150

旧牌号           3            5            7             10         15             20             30             40            60              80


质量指标数据(仅供参考)

 

抗剪切稳定性

清   净   度

 

粘滑

 

 

特性 △p

染               色

 

 

 

 

原         名

 

 

 

说           明

 

IS06743/ 4-82

 

采用的代号

 

ISO0粘度等级

 

 

 

(标号)






可作液压系统代用油。适用于工作压力 <6.3MPa的泵适用环境温度为0~40C

HH






透平泊

目前国内仅加抗氧化剂。可作液压系统  代用油。产品质量比机械油好。其它同上。

HL




 

 

0.08 0.08


精密机床液压油。其中 N32G和N68G号原名分

别为20和40号精密机床 液压一导轨两用油

适用于在环境温度为0~40℃操作的各 类液压泵(6.3~21MPa)。取消原60号和  80号机床液压油,改为今后试制YB-

N100和YB-N150抗磨液压油

HM HG

[SOVG32 ISOVG46 ISOVG68 ISOVG32 ISOVG68





 

N46K#油原名为30号抗  磨液压油。N100和N150 油为试制品

 

适用于在环境温度-10~40℃操作的  高压(21MPa以上)柱塞泵或其它液压泵

 

 

HM

ISOVG32  ISOVG46  ISOVG68  ISOVG100 1SOVG150 1SOVG46





 

低凝液压油、工程液压油、 翔化液压油上鞠-40等

适用于在环境温度-20~高于40℃下 操作的各类高压(21MPa)液压泵。其中 N46D号可适用于-30℃以上的气温

 

HV

ISOVG15 ISOVG32 ISOVG46 [SOVG68 ISOVG46

 

 


 

红色

N32H#油由北京曙光化工 厂试制

适用于对油品粘温性能有特殊要求的 各类泵。要求小包装

 

HV

ISOVG32 ISOVG32




红色

10号航空液压油

属低凝点、高粘度指数油,抗磨性较差

HR

iSOVG15





船舶专用油








减震器专用油







专用锭子油又称为13号 机城油

 

火炮专用油







 

煤矿液压支架乳化液

 

抗使用水质硬度分列牌号

 

HFAE






试制


HFB






试制


HFC






4613号磷酸滑液压油

4614号磷酸滑液压油了 正试制

正试流

上海浦江化工厂生产

属磷酸酯和矿油混合的油

 

HFDR


表8 — 2      ISO6743/4-82  润滑剂、工业润滑油和有关产品 (L 类)的分类 —  

第四部分:H 组(液压系统)

 

字母

一般 应用

特殊 应用

更特殊 应  用

组成和特性

IS0-L 的符号

典型应用

备    注

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

液压系统

流体静压系统


无抗氧化剂的精制矿油

HH



精制矿油、并改善其防锈 和抗氧性

HL



HL油,并改善其抗磨性

HM

高负荷部件的一般液 压系统


HL油,并改善其粘温性

HR



HM油、并改告其粘温性

HV

机械和船用设备


无特定难燃的合成液

HS


特殊性能

 

液压导 轨系统

 

HM油,并具有抗粘/滑性

 

 

HG

液压和滑动轴承导轨

润滑系统合用的机床在

低速下使振动或阔断滑

动(粘/滑)减为最小



水包油乳化液

HFAE


含水大于80%

水的化学溶液

HFAS


油包水乳化液

HFB



水一乙二醇液

HFC


含水45%左右

磷酸酯无水合成液

HFDR


 

选择本产品时

要小心,因可能对

环境和健康有害

氯化烃无水合成液

HFDS


H F D R 和 H F D S 混 合 的 无水合成液

HFDT


其他成分的无水合成液

HFDU


流体液力系统

自动传动


 

HA


 

本组产品的应  用分类未作详细 审查,但能增补

联轴节, 转换器


 

HN


 

液压油的正确选用,是保证液压设备正常运转和高效率的前提,对确保液压元件和液压系统以及整个液 压设备的使用寿命,节省能源都有举足轻重的直接影响,不可等闲视之。然而液压设备五花八门,可供挑选 的液压油品尽管还赚不足,但已是种类繁多,怎么样选准适合自己需要的液压油,选择液压油的原则和根据 是什么?没有该设备规定的油液怎么办?如何代用?这一系列间题成了液压设备使用中的一类重要问题,可 从下述方面综合考虑:

(一)根据工作条件和工作环境,选择性能符合的油种和粘度:

① 使用压力:一般随压力的增加对油液润滑性即抗磨性的要求增大。所以应选用抗磨性、极压性好的 HM 油。压力等级增大,粘度也应选大一些的档次,见表8-3与表8-4。

② 使用油温:对粘温性(粘度指数)和热安定性有要求,按表8-5、表8-6选取油品种,当环境温 度高时(超过40℃)应适当提高油液的粘度档次。冬季应采用粘度较低的油液,夏季应采用粘度较高的油 液。工作温度在一10~60℃,可 选HH 油,60℃以上时应选氧化稳定性好的 HL 油(汽轮机油)。

表8-3                       按压力选液压油品种

 

压力

<8MPa

8~15MPa

>16MPa

液压油品种

HH、HL叶片 泵时用HM

HL、HM、HV

HM、HV

 

表8-4                      按压力选液压油的粘度

 

压 力

0<P<2.5MPa

2.5MPa~8MPa

8MPa~16MPa

16MPa~32MPa

粘度(cst) V50

10~30

20~40

30~50

40~60

V50指50℃时的运动粘度

③ 工作环境:在有高温热源或明火附近可考虑选用抗燃液压油(表8-5),寒冷地区要求选用粘度指 数高,低温流动性好,凝固点低的油品。有水气多的环境里要考虑选用抗乳化性好的油液。

表8-5             使用温度与压力不同时对抗燃液压油的选择:

 

工    况

环   境

压力,7MPa以下 温度:<50℃

压力:7~14MPa

压力:>14MPa

温度:80~100℃

温度;<60℃

温度50~80℃

高温热源或明火附近

HFAE

HFB、HFC

HFDR

HFDR

 

表 8 - 6                       按液压油工作油温选液压油

 

液压油工作温度℃

—10℃~90℃

—10℃以下~90℃

>90℃

液压油品种

HH、HL、HM

HR、HV、HSC优质的HL

HM在一10℃~—25℃(可用)

选用优质的HM、HV、HS

 

④ 泵类型和液压系统的特点:液压油的润滑性(抗磨性)对三大类泵减磨效果的顺序是叶片泵>柱塞 泵>齿轮泵。故凡叶片泵为主油泵的液压系统不管其压力大小选用HM  油为好。对有电液脉冲马达的开环 系统要求用数控液压油,可用高级HM 和 HV 代替。一般液压系统用油粘度的选择现大多以泵为依据,阀 类元件基本可适应(参阅表8-7和图8- 1)。

表8-7                     各种液压泵选用的液压油

 

要  求

泵  种  类

粘度(40℃)  mm2/s

适用液压油种类和粘度牌号

5~40℃

40~80℃

叶片泵

7MPa以下

30~50

40~75

HM(抗磨液压油)N32、N46、N68

7MPa以上

50~70

55~90

HM(抗磨液压油)N46、N68、N100

特  种  泵

30~50

40~80

HL(抗氧防锈)N32、N46、N68

齿 轮  泵

30~70

95~165

HL、HM、N32、N46、N68、N100、N150

径向柱塞泵

30~50

65~240

HL、HM、N32、N46、N68、N100、N150

轴向柱塞泵

40

70~150

HL、HM、N32、N46、N68、N100、N150

 

(二)从维护保养方面对选用油做些考虑

从维护保养的角度出发,可适当修改按上述方法选用的油品和粘度,例如维护保养时很难彻底排除可能 混入的少量水分时,可选用抗乳化性、防锈防腐蚀性好一些的油种,高压高速时为提高油的使用寿命减少换

油次数可选用抗氧化性、抗剪切性和稳定性好的油种。

(三)从管理和价格上考虑

一个工厂一个单位,不可能购买五花八门的油液贮藏起来,所以往往要对油种进行选择代用。购买时从 难易到价格都要作适当的综合考虑。对于液压油的价格要区分相对价格和绝对价格,亦即表现价格和实际价 格。如同一个油品HM, 分HM₁、HM₂,  从表现价格上看HM₁<HM₂   如  . 但HM₂   的质量 比HM, 好,HM₂ 的实际使用寿命(对同一液压设备)比HM₁长4倍,那么HM₂的实际价格比HM₁ 便宜 一倍,即 IM₁ 实际价格比HM₂   高1倍,而且因HM₂   质量好,对延

长使用寿命和工作质量有益,所以反而购买优质油合算。

 

捕获.JPG

(四)从其它方面考虑

例如,摩擦副的形式及材料,密封的形式和材料等对选用油的牌号也是要考虑的因素。如叶片泵从叶片 与定子间的接触和运动形式来看极易磨损,而其钢对钢的摩擦副材料,对以ZDDP  (二烷基二硫化磷酸锌即 T202) 为抗磨添加剂的HM 油最适用,防磨损效果最好,但柱塞泵,虽然缸体、配油盘、滑靴的摩擦形式 与运动形式也适于用HM 油,但柱塞泵中有青铜部件,与ZDDP作用产生腐蚀性磨损,故不能用含2DDP添 加剂的 HM  油。同样,含镀银(滑靴件修复时镀银)的柱塞泵也不能用含ZDDP  添加剂的 HM   油,选用液 压 油 还 要 考 虑 与 密 封 材 料 的 相 容 性 ( 适 应 性 ) , 可 参 阅 表 8 - 8 、 表 8 - 9 、 表 8 - 1 0 选 取 。


表 8 - 8

液压油典型添加剂

添   加 剂 类 型

常   用 的   化   合 物 类 型

清 净 分 散 剂

粘度指数添加剂

抗 氧  化剂

防   锈   剂

金 属 纯 化 剂

抗   磨   剂

抗   泡   剂

金属磺酸盐或酚盐、烷基案酰胺等

聚甲基丙烯酸酯、烯烃聚合物和烷基苯乙稀聚合物 二硫代磷酸锌、受阻酚和苯胺

有机二硫代硫酸锌、金属碘酸盐或酚盐和脂肪酯

有机二硫代磷酸锌、有机硫化物和苯并三唑 有机二硫代磷酸锌、有机磷化物和脂肪酸酯 硅铜和醇

 

表8-9

各种液压油与普通材料的造应性

属: 铁

HM油

抗磨液压油

HFAS液 高水基液

H F B 液

油包水乳化液

H F C 液

水一乙二醇液

HFDR液

磷酸脂合成液

铜、黄铜





青铜

X(含S剂油)



D


镉和锌


X


X



X


△②







锡和镍






涂料和漆






普通耐油工业徐料 环氧型与酚型

搪瓷






塑   料:






丙烯酸塑料(包括有机玻璃)

苯乙烯塑料 环氧塑料

酸型塑料 硅醋塑料






氧、乙烯塑料 尼龙





聚丙烯






聚四氟乙烯






橡胶(弹性密封):






天然胶

X


X


X

续 表 8 - 9






材料

氯丁胶

丁腈胶 丁基胶 乙丙胶 案脂胶 硅 胶  氟 胶

其他密封材料: 皮 革

含橡胶浸渍的赛子 过滤介质:

醋酸纤维——酚型

树脂处理 金属网  白  土

HM油

抗磨液压油

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

同有关金属 √

HFAS液  高水基液

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

同有关金属 X

H FB液

油包水乳化液

 

 

 

X X

 

 

 

 

 

△④ X

 

 

 

同有关金属 X

H F C 液

水一乙二醇液

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X X

 

 

 

同有关金属 X

HFDR液

磷酸脂合成液

X X

 

 

 

 

 

 

 

 

△④ △④

 

 

 

 

同有关金属 √

√ : 适 应 X ; 不 适 应 △ : 有 限 适 应





注:①青铜的含铝量不应超过20%;②阳极化铝完全适应,未阳极化铝性能各异;③通常,适应性是可以的,但取 决于来源;④取决于浸溃的类型和条件,请向皮革厂询问。

表8-10

 

添    加   剂

采用添加剂的原因

添加剂的作用

应用范围举例

使用条件

种类

品   名

粘度指数添加剂

 

威尼波尔

棄乙烯正丁基醚 聚异丁烯

聚甲基丙烯酸酯

一般油的粘度值随温  度变化很大,在冬夏和  昼夜温差悬殊的地方和  启动与工作温差太大的  机床上,粘度变化太大, 将引起开车困难,漏油  降压、降低速度和功率

等问题

 

利用高分子案合物在 油中溶解度的变化,以 改变油的粘度指数,减 少油粘度随温度而变化 的比率

 

机床的液 压传动系统 与野外作业 的汽车,拖 拉机等

 

 

添加剂 加入号 <1~2%

油 性

 

油酸

油酸铝 硬脂酸

 

 

在低速和中等以上负 荷的各种摩擦副之间易

 

 

通过添加剂的极性物 质增加润滑油的吸附及

 

 

精密机床 及主要运动

 

限用于中 等负荷及摩 擦表面温度 为120℃~

添 加 剂

硬脂酸铝

二烃基硫代磷酸锌 三甲酸磷酸脂

氯化石腊

形成动压油膜,在开、停

车及负荷改变时,原有 油膜也常受到破坏。

楔入能力,以保证边界 油膜的强度,防止干障 擦,降低摩擦系数。

机构,防止 导轨及工作 台的爬行

200C以下高 温时将分解 失效,添加 剂的加入量 <2%

续表8-10

添   加   剂

采用添加剂的原因

祭加剂的作用

应用范围举例

使用条件

种类

品   名

极压与抗磨添加剂

 

三甲酚磷酸酯 氯化石腊

石 量

二硫化钼

硫化鲸鱼油

 

在高温和重负荷下, 边界油膜将受到挤压和 剪切而破裂。

利用硫、磷、氧等化合 物高温时放出的活性元  素,在金属表面生成一

层塑生高、熔点低的薄 膜,能适应高温高压情 况,活性物质吸附性较 强,可保证油膜不受破 坏,能减少磨损和防止 咬住的危险

 

极重负荷   的 正 齿 轮 , 伞齿轮,双   曲线齿轮及   蜗 轮 蜗 杆  其它重型机   械的轴承

磷酸等活 性物质有胸 蚀金属的副 作用,故不 宜用于非极 压情况。添 加剂的加人 量 < 0 . 3 0.5%

降凝添加剂

 

巴拉弗罗

萘和石腊的缩合产物 盼和石腊的缩合产物

烷基酚与硫化物的混合物

 

石腊基润滑油在低温  时稠化,仍至凝固,降低

润滑效果,增加机械阻 力。

添加剂溶于油中,能  为微少的石腊结晶所吸 附,阻止其形成网状结

构,因此,油分于不再被 结晶吸附,出现稠化情  况。

 

北方低温 地区的机械

 

添加剂加 入量<0.1~ 0.7%

粘度添加剂

 

高分子豪合物

(如聚异丁烯等)

 

机床导轨及变速箱有  渐油现象,影响润滑效 果及文明生产

 

添加剂能细密油的组

织,加大油的粘性,因而 能减少漏油

 

金属切削 机床

 

添加剂加 入量极少

抗泡沫添加剂

 

硅酮油

甲基苯硅油 甲基硅油

乙基硅油

 

一般油搅动时能与空

气混合,生成泡沫,液压

系统中存在泡沫,能引 起供油中断,造成运行 故障及加速磨损

 

添加剂溶于油中,能  加快泡沫消除速度,使 泡沫在产生之后,及时  消除,不至危害机床的 运动或降低润滑效果。

 

 

机床的液 压系统与各 种内燃机

硅油类油 溶性差,可  用有机溶剂  ( 如 二 甲 基 苯,四氯化  碳 )

抗锈添加剂

 

磷酸脂

脂肪酸衍生物

 

油中原有水份及落入  或凝结水分,会使金属 表面生锈蚀损

添加剂能改变润滑油  的粘附性能,使强韧地 附着在金属的表面、可 防水穿透形成腐蚀保护 油膜

 

汽轮机、 压缩机

 

添加剂加 入量极少

抗氧化与抗腐蚀添加剂

 

 

二烷基二硫代磷酸盐对羟 基二苯胺

2.6一二叔丁基对甲酚二 苯胺

油在使用过程中,特  别在高温条件下,与空 气中氧接触会氧化变

质,降低润滑性,并能分

离出胶质沉淀,生成酸 性物质有堵塞油管及腐 蚀金属的危险,缩短使 用寿命

 

抗氧化添加剂能与金   属表面层作用形成保护  薄膜、防止表面的腐蚀, 而且隔断润滑油与金属  直接接触,防止金属的  触煤作用,以降低氧化  速度

 

 

 

机床的液 压系统与内 燃机用油

 

 

 

添加剂

加入量 <0.3%

多效能添加剂

 

 

二硫磷酸脂

烷基酚炔衍生物

某些机械运动的条件

特殊,要使用数种添加  剂,手续麻烦,又易发生

不利的反应,影响使用 性能

采用多效能添加剂,

从多方面改进润滑泊的  性能、手续简化,能提高

机器使用寿命及润滑油 的效果

 

 

各种内燃 机


(五)选用液压油时,考虑各种常用油种的不同特点,灵活运用,用其长,避其短。

① 机械油:量大价廉,它是由浅度精制润滑油馏分制成,其中加了少量的降凝添加剂。机械油抗氧化 稳定性和抗泡沫性差,高温时易产生胶质,堵塞液压件和加速元件磨损,设备易出故障,使系统可靠性降低; 其泡沫不易排除,容易导致油压波动和噪声;而且机械油粘温性差,要随季节而换油。因此,目前大量地把 机械油作为液压油用是不太合理的。

② 汽轮机油:它是精制程度较深的润滑油馏分,并添加有抗氧化与抗泡沫添加剂,从而改善了性能,作 为液压油使用,寿命可达一年。但油膜强度低,使液压元件磨损增大。

③ 普通液压油:是采用深度精制的润滑油馏分,并添加有抗氧化、抗腐蚀、油性、增粘、防锈、抗泡 沫等添加剂。油液使用性能好,换油期较长,是环境温度0℃以上的低、中等压力的液压系统最适合的液压 油。油品寿命可达2-3年。

④ 抗磨液压油:在普通液压油的基础上再加入极压添加剂可制成抗磨液压油。抗磨液压油特别适用于 钢对钢的摩擦副,磨损量仅为普通液压油的4~10%,因而可显著延长液压件的使用寿命,增加可靠性,油 品寿命一般可超过3年。

③ 低温液压油:在室外和环境温度低于-15℃的高压、高速液压系统,抗磨液压油已不能满足要求,而 应采用低温液压油。它比抗磨液压油多加了增粘与降凝添加剂,从而改善了油液粘温特性并降低了凝固点。 使油液在低温时不稠,保证了起动性能;在高温时不变稀,保证所需粘度。低温液压油需要测定抗剪切安定 性。


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