大型養(yǎng)路機(jī)械液壓油的選用

             作者:趙尉平 魏暉 萬堅(jiān)

    摘要：本文通過介紹液壓油的分類與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，分析了大型養(yǎng)路機(jī)械上選用液壓油的基本原則。
    關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)、液壓油、大型養(yǎng)路機(jī)械
    1、前言：
    液壓技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。與其他傳動(dòng)技術(shù)相比較，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、反應(yīng)靈敏、易實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化等特點(diǎn)，因而，在大型養(yǎng)路機(jī)械（下簡稱大養(yǎng)）上有著廣泛的應(yīng)用。 液壓油是液壓技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，在液壓系統(tǒng)中起著能量傳遞、系統(tǒng)潤滑、防腐防銹、冷卻等作用。了解和掌握液壓油的品種質(zhì)量等級和粘度牌號，正確合理的選用液壓油，對于提高大養(yǎng)設(shè)備運(yùn)行的可靠性，防止故障的發(fā)生和延長液壓元件的使用壽命，具有十分重要的意義。
    2、液壓油的品種分類標(biāo)準(zhǔn)：
   液壓油大體上可以分為抗磨液壓油、抗燃液壓油、清凈液壓油、綠色液壓油（可生物降解液壓油）等品種，其中使用量最大的為抗磨液壓油，這也是大養(yǎng)設(shè)備上使用最多的液壓油。 1982年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）發(fā)布了“潤滑油，工業(yè)潤滑油及其有關(guān)產(chǎn)品的分類--第四部分H組（液壓系統(tǒng)）”標(biāo)準(zhǔn)（ISO6743/4--82）。1987年我國頒布了等效于ISO標(biāo)準(zhǔn)的“潤滑油和有關(guān)產(chǎn)品（L類）的分類--第二部分H組（液壓系統(tǒng)）”標(biāo)準(zhǔn)（GB7631.2--87），同時(shí)，原標(biāo)準(zhǔn)GB2512--81相應(yīng)部分廢止。分類標(biāo)準(zhǔn)見表1[1]：
        表1 工程機(jī)械液壓油的品種分類標(biāo)準(zhǔn)

    3、液壓油的質(zhì)量等級和粘度等級
     隨著我國機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步，液壓油的質(zhì)量與品種都有了較大的發(fā)展。目前，國家標(biāo)準(zhǔn)GB11118.1——94中以有礦物油型和合成烴型共5個(gè)品種的液壓油，其中3個(gè)品種的質(zhì)量等級分優(yōu)等與一等品，2個(gè)品種的只設(shè)一等品，其粘度等級多少不一,具體見表2[2]。新的液壓油標(biāo)準(zhǔn)是以40℃運(yùn)動(dòng)粘度值的某一個(gè)中心值為粘度牌號，而舊的液壓油粘度等級是按50℃運(yùn)動(dòng)粘度值劃分的牌號。用戶在定購和使用液壓油時(shí)，一定要注意新舊牌號的區(qū)別，以免搞錯(cuò)而造成不必要的損失。其新舊牌號對照見表3[2].
           表2 液壓油的質(zhì)量與粘度等級
品種等級 L-HL L-HM L-HG L-HV L-HS 質(zhì)量等級 一等品 優(yōu)等品 一等品 一等品 優(yōu)等品 一等品 優(yōu)等品 一等品 粘度等級 15 15 15 32 10 10 10 10 22 22 22 68 15 15 15 15 32 32 32 22 22 22 22 46 46 46 32 32 32 32 68 68 68 46 46 46 46 100 100 68 68 150 100 100 150
            表3 液壓油新舊粘度等級（牌號）對照
粘度等級 40℃運(yùn)動(dòng)粘度 10-6m2/s 相當(dāng)于舊牌號 （50℃運(yùn)動(dòng)粘度） ISO粘度等級 10 9.0～11.0 7 VG10 15 13.5～16.5 10 VG15 22 19.8～24.2 15 VG22 32 28.8～35.2 20 VG32 46 41.4～50.6 30 VG46 68 61.2～74.8 40（上限接近50號） VG68 100 90.0～110.0 50，70（下限接近50號，上限接近70號） VG100 150 136.0～165.0 90 VG150 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
    4、液壓油選用的一般原則及注意事項(xiàng)
    理想液壓油是不存在的，各種液壓油都會(huì)有著這樣或者那樣的不足，而我們選用的原則是根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作條件和工作環(huán)境，并結(jié)合維護(hù)保養(yǎng)與經(jīng)濟(jì)因素綜合考慮的。
    4.1、液壓油的選用： 1）系統(tǒng)的工作壓力 不同的工作壓力對液壓油品質(zhì)的要求是有一定差異的。一般，隨工作壓力的增加，要求液壓油的抗磨性、抗氧化性、抗泡性以及抗乳化和水解安定等性能要提高。另外，為防止隨壓力的增加而引起泄露，其粘度也應(yīng)相應(yīng)的增加；反之，則降低，具體如表[3]： 表4 按壓力選液壓油品種 壓力 <8MPa 8～16MPa >16MPa 液壓油品種 HH,HL葉片泵時(shí)用HM HL,HM,HV HM,HV 表5 按壓力選液壓油的粘度 壓力 0～2.5MPa 2.5MPa～8MPa 8MPa～16MPa 16MPa～32MPa 粘度(cst)V50 10～30 20～40 30～50 40～60 以08－32搗固車為例，其上壓力Pmax=15Mpa、Pmin=4.5Mpa。據(jù)表4、5可粗選液壓油HM（抗磨液壓油），粘度牌號可選N46、N68、N100。
    2）工況，環(huán)境條件 工作條件較惡劣或工作環(huán)境溫度較高，對油液的粘溫特性、熱穩(wěn)定性、潤滑性以及防銹蝕等性能有嚴(yán)格的要求。一般情況下環(huán)境溫度高（>40℃）或靠近熱源的機(jī)械，為保證系統(tǒng)的安全可靠，應(yīng)優(yōu)先選用難燃性及粘溫性較高的油品，環(huán)境條件惡劣或溫差變化大時(shí)，應(yīng)選用粘溫特性好及潤滑性能優(yōu)良的油品，具體見表[2]： 表6 不同環(huán)境和工況條件下適用的液壓油品種 　 工況 　 環(huán)境 壓力7.0MPa以下溫度50℃以下 壓力7.0-14.0MPa溫度50℃以下 壓力7.0-14.0MPa溫度50-80℃ 壓力14.0MPa以上溫度80-100℃ 室內(nèi),固定液壓機(jī)械 L-HL L-HL或L-HM L-HM L-HM 露天,寒冷和嚴(yán)寒區(qū) L-HR L-HV或L-HS L-HV或L-HS L-HV或L-HS 地下,水上 L-HL L-HL或L-HM L-HL或L-HM L-HM 以08－32搗固車為例，根據(jù)我省的氣候特征及搗固車的作業(yè)特點(diǎn)，選擇HM油，可基本滿足要求。
    3）泵的類型和液壓系統(tǒng)的特點(diǎn) 由于液壓系統(tǒng)最繁重的元件是泵與馬達(dá)，故一般液壓油粘度的選用主要是根據(jù)液壓泵的類型及液壓系統(tǒng)工作部件的運(yùn)動(dòng)速度與壓力合理選擇。液壓泵用的最佳粘度應(yīng)當(dāng)在滿足軸承和其他相對運(yùn)動(dòng)零件的潤滑所要求的最小粘度基礎(chǔ)上，使液壓泵的效率最高；一般說來，潤滑性的順序?yàn)槿~片泵>柱塞泵>齒輪泵。工作部件低速運(yùn)動(dòng)的液壓系統(tǒng)應(yīng)選用粘度較高的油液。反之，應(yīng)選用粘度較低的油液。具體如表[5]： 表7 各種液壓泵選用的液壓油 　 要求 泵種類 粘度(40℃)mm2/s 適用液壓油種類與牌號 5～40℃ 40～80℃ 葉片泵 7MPa以下 30～50 40～75 HM(抗磨液壓油)N32,N46,N68 7MPa以上 50～70 55～90 HM(抗磨液壓油)N46,N68,N100 特種泵 30～50 40～80 HL(抗氧防銹)N32,N46,N68 齒輪泵 30～70 95～165 HL,HM N32,N46,N68,N100,N150 徑向柱塞泵 30～50 65～240 HL,HM N32,N46,N68,N100,N150 軸向柱塞泵 40 70～150 HL,HM N32,N46,N68,N100,N150 搗固車上使用的液壓油泵為赫格丹尼遜公司生產(chǎn)的T6DC系列雙聯(lián)葉片泵和T2SDCB系列三聯(lián)葉片泵。參照表7，并結(jié)合工作壓力與工作環(huán)境要求，可得選N46抗磨液壓油是合適的。
    4）密封材料的適應(yīng)要求 液壓裝置的密封圈等橡膠材料，如在使用前不很好的選擇則在液壓油工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)膨脹、收縮、侵蝕、溶解等現(xiàn)象，造成系統(tǒng)性能下降，如HM抗磨液壓油與天然橡膠、丁基橡膠、乙烯橡膠、硅橡膠等相容性較差，這點(diǎn)在實(shí)際使用當(dāng)中是要予以重視的。
    4.2、需注意的事項(xiàng)： 1）液壓品種，質(zhì)量和粘度要符合工程機(jī)械說明書的要求，不同品種、牌號的液壓油是嚴(yán)禁混用的，甚至同一品種牌號但不同廠家的油品也不能混用。
    2）要嚴(yán)格控制污染，尤其是大養(yǎng)設(shè)備液壓系統(tǒng)的電液伺服系統(tǒng)對油品清潔度有較高要求。因此，在加換新油時(shí)，必須要充分過濾。
    3）當(dāng)油質(zhì)下降，如發(fā)黑、發(fā)臭、粘度降低等，應(yīng)及時(shí)換油。
    4）如用國產(chǎn)油代替進(jìn)口油時(shí)，代替的原則是以高質(zhì)油代低質(zhì)油,如HM代HL、HV代HM等，這樣比較保險(xiǎn)。
    參考文獻(xiàn)：
[1]機(jī)械工程手冊：傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷/機(jī)械工程手冊電機(jī)工程手冊編輯委員會(huì)編-第二版-北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.7
[2] 孫臣興：工程機(jī)械用液壓油與液力傳動(dòng)油[J]工程機(jī)械與維修，2000（4）
[3]使用液壓機(jī)械故障排除與修理大全/陸望龍編-長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社
[4]胡黃卿：液壓油的性能特點(diǎn)及應(yīng)用探討[J]液壓與氣動(dòng)，2001（6）
[5] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.5/徐灝主編-第二版-北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.6