工程機(jī)械用液壓油的選擇及使用

1、工程機(jī)械用液壓油的選擇及使用 徐工研究院液壓技術(shù)室 劉春俠 許敬科 一、選擇液壓油的原則 1、選擇工程機(jī)械用液油的依據(jù)（ 1）液壓件。不同的液壓元件對(duì)所 用液壓油都有一個(gè)最低的配置要求，因此選擇液壓油時(shí)，應(yīng)注意液壓件種類及其使用的材 質(zhì)、密封件和涂料或油漆等與液壓油的相容性，保證各運(yùn)動(dòng)副潤(rùn)滑良好，使元件達(dá)到設(shè)計(jì) 壽命，滿足使用性能的要求。液壓泵是對(duì)液壓油的黏度和黏溫性能最敏感的元件之一，因 此，常將系統(tǒng)中泵對(duì)液壓油的要求作為選擇液壓油的重要依據(jù)（有伺服閥的系統(tǒng)除外）。 （2）系統(tǒng)工況。如果對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度、系統(tǒng)壓力和機(jī)構(gòu)動(dòng)作精確度的要求越高，則對(duì)液 壓油的耐磨和承載能力等的要求也越高。根據(jù)系統(tǒng)可

2、能的工作溫度，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和工作 環(huán)境的衛(wèi)生情況等，選油時(shí)須注意油的黏度、高溫性能和熱穩(wěn)定性，以減少油泥等的形成 和沉積。（ 3 ）油箱大小。油箱越小對(duì)油的抗氧化安定性、極壓抗磨性、空氣釋放性和過 濾性等要求就越高。（ 4）環(huán)境溫度。針對(duì)工程機(jī)械在地下、水上、室內(nèi)、室外、寒區(qū)、 或是處于溫度變化的嚴(yán)寒區(qū)，以及附近有無高溫?zé)嵩椿蛎骰鸬拳h(huán)境溫度特點(diǎn)，合理選用液 壓油。若附近無明火，工作溫度在60 C以下，承載較輕時(shí)，可選用普通液壓油，如果設(shè)備 須在很低的溫度下啟動(dòng)時(shí)，須選用低凝液壓油。綜上所述，若液壓油的質(zhì)量合格，系統(tǒng)執(zhí) 行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度很高時(shí)，油液的流速也高，液壓損失隨之增大，而泄漏相對(duì)減少，故宜

3、選 擇黏度較低的油；反之，當(dāng)油的流速低時(shí)，泄漏量相對(duì)增大，將對(duì)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度產(chǎn)生 影響，這是宜選擇黏度較高的油。通常，當(dāng)工作壓力高時(shí)，宜選用黏度高的液壓油，因?yàn)?解決高壓時(shí)的泄漏問題比克服其黏阻更應(yīng)優(yōu)先；當(dāng)工作壓力較低時(shí)，宜選用低黏度的油。 環(huán)境溫度高時(shí)，應(yīng)采用黏度較高的油，反之，應(yīng)采用黏度較低的油。（5）液壓油的最后 確定。液壓油初步選定后，還須注意核查其貨源、黏度、質(zhì)量、使用特點(diǎn)、適用范圍，以 及對(duì)系統(tǒng)和元件材料的相容性，看各項(xiàng)指標(biāo)是否能完全滿足使用要求。（6）經(jīng)濟(jì)性。要 綜合考慮液壓油的價(jià)格、使用壽命、以及液壓系統(tǒng)和維護(hù)、安全運(yùn)行周期等情況，著眼于 經(jīng)濟(jì)效益好的品牌。 2、選擇液壓油的

4、經(jīng)濟(jì)性分析選擇液壓油時(shí)，不能只注意油價(jià)，而忽 視了品種、質(zhì)量、維護(hù)與再生等情況，如，在高溫?zé)嵩春兔骰鸶浇母邷亍⒏邏汉途芤?壓系統(tǒng)，要選用磷酸酯液抗燃液壓油，不能因價(jià)貴而用價(jià)廉的含水抗燃液代替，這樣會(huì)使 液壓泵過早的磨損，降低系統(tǒng)精度；又如，在高壓液壓系統(tǒng)中，應(yīng)選用抗磨液壓油，若選 用便宜的機(jī)械油或防銹、抗氧液壓油，則液壓泵壽命會(huì)縮短。以ISO 黏度為等級(jí)為 VG46 的品種 L-HH 和 L-HM 油為例，分別用于相同的 YB-D25 型葉片泵（壓力為 12.5MPa, 溫度 為65 C,轉(zhuǎn)速為1500r/min ），連續(xù)運(yùn)行250h后測(cè)其磨損量，用 L-HH油時(shí)泵的磨損量 為用 L-HM

5、 油時(shí)的 63 倍。因此，在中高壓系統(tǒng)中，不該使用 L-HH 或 L-HL 油，而要選用 L-HM 抗磨液壓油。對(duì)于寒區(qū)和嚴(yán)寒區(qū)室作作業(yè)工程機(jī)械的高壓系統(tǒng)，則于氣溫低，環(huán)境 溫度變化大，應(yīng)該選用高黏度指數(shù)的低溫液壓油，以使系統(tǒng)低溫油液流動(dòng)性好，冷啟動(dòng)容 易，還會(huì)使系統(tǒng)在冬夏季用油一致，不致更換頻繁。高質(zhì)量的抗磨液壓油，熱安定性高， 水解安定性好，破乳化能力強(qiáng)，空氣釋放時(shí)間短，使用壽命長(zhǎng)，可改善系統(tǒng)的運(yùn)行狀況， 因此，高性能的液壓系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)用高質(zhì)量的液壓油。選用高質(zhì)量的液壓油，雖然油價(jià)較貴， 但油品的使用壽命長(zhǎng)，液壓元件磨損少，系統(tǒng)維護(hù)容易，生產(chǎn)效率高，因此，總的經(jīng)濟(jì)效 益還是合算的。 二、液壓油

6、的合理使用 1 、影響液壓油的質(zhì)量的因素（ 1）水。油中水分的 含水量量按照國標(biāo) GB/T1118.1-94 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ,經(jīng)實(shí)驗(yàn)其質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)不大于痕跡 .如果油中 水分超標(biāo) ,則必須更換。否則 ,不但會(huì)損壞軸承 ,還會(huì)使鋼件表面生銹 ,進(jìn)而使液壓油乳化、變 質(zhì)和生成沉淀物，防礙冷卻器導(dǎo)熱，影響閥門工作，減少了濾油器有有效工作面積，增大 了油的磨蝕作用。（2）氧化。一般工程機(jī)械液壓油的工作溫度為30-80 C,液壓油的壽命 與其工作溫度密切相關(guān)，經(jīng)驗(yàn)告訴我們，當(dāng)工作油溫超過60 C后，每增加8C,油的使用 壽命就會(huì)減半，即 90C油的壽命是60C油的10%左右，原因是油被氧化。氧氣和油中的 碳

7、氫化合物進(jìn)行反應(yīng)，使油慢慢氧化、顏色變黑、黏度上升，最后可能嚴(yán)重到氧化物不能 溶解于油中，而以棕色黏液層沉積在系統(tǒng)某處，極易堵塞元件中的控制油道，使?jié)L珠軸 承、閥芯、液壓泵的活塞等磨損加劇，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。氧化還會(huì)產(chǎn)生腐蝕酸液。氧化 過程開始慢慢地進(jìn)行，當(dāng)達(dá)到某種階段后，氧化速度會(huì)突然加快，黏度會(huì)跟著突然上升， 結(jié)果導(dǎo)致工作油溫升高，氧化過程更快，累積的沉淀物和酸液會(huì)更多，最后使油液無法再 用。（ 3）雜質(zhì)。雜質(zhì)不僅能磨損各運(yùn)動(dòng)件，而且一旦被卡在閥芯或其他運(yùn)動(dòng)副中，將影 響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，導(dǎo)致機(jī)器產(chǎn)生故障。（4）空氣。若液壓油路中含有氣體，當(dāng)氣 泡溢出時(shí)會(huì)對(duì)管壁和元件產(chǎn)生沖擊形成氣蝕，使

8、系統(tǒng)不能正常工作，時(shí)間稍長(zhǎng)還會(huì)導(dǎo)致元 件損壞。（ 5）理化反應(yīng)。油箱內(nèi)款清理干凈的油漆等，會(huì)導(dǎo)致油品化學(xué)性質(zhì)變化。2、油 液的檢查與保養(yǎng)含水量：放出 2-3cm3 油到一個(gè)試管中，靜置幾分鐘使氣泡消失，然后對(duì) 油加熱，（如用打火機(jī)），同時(shí)在試管口頂端注意傾聽是否有水蒸氣輕微的“嘭嘭”聲， 如有，則說明油中含有水。工程機(jī)械一般都在野外作業(yè)，幾乎沒有條件進(jìn)行系統(tǒng)油液含水 量的檢查，最簡(jiǎn)單的查驗(yàn)辦法是等整機(jī)靜置一夜后，將油箱底部放油螺塞打開，放出少許 油液到一個(gè)容器里，現(xiàn)場(chǎng)觀察油液中是否含有水分。氣味和外觀：將未用過的油和用過的 油各種油樣一份，在相同的溫度和玻璃皿中進(jìn)行比較，如果油的顏色差別很大或

9、有特殊的 氣味，說明用過的油已變質(zhì)，需更換。如果兩種油樣的顏色和氣味無明顯差別，此時(shí)可將 兩種油樣同時(shí)放置一個(gè)晚上，若裝有已用過油的容器底部出現(xiàn)沉淀，則系統(tǒng)中的油液就必 須經(jīng)過細(xì)濾油器過濾，并清洗油箱。另外，還應(yīng)注意以下用油事項(xiàng)：（1 ）開機(jī)前檢查油 位，檢查各油路的開在是否處于正確的待機(jī)狀態(tài)。（2）機(jī)器怠速運(yùn)轉(zhuǎn) 5min 左右，檢查液 位計(jì)油中是否有氣泡存在，若是新車或新?lián)Q的液壓油，怠速時(shí)油標(biāo)中出現(xiàn)氣泡屬正常，等 氣泡消失后才能允許機(jī)器作業(yè)。（ 3）密切注意油的溫度。當(dāng)機(jī)器工作一段時(shí)間后，如果 油溫偏高最好能停機(jī)休息，待油溫正常后再重新工作，以延長(zhǎng)系統(tǒng)與油的使用壽命。 （4）應(yīng)注意液壓系統(tǒng)的

10、各種參數(shù)數(shù)值是否正常，還須注意系統(tǒng)外部特征-聲響。若系統(tǒng)中 進(jìn)氣、有水或油路不暢等，都會(huì)發(fā)出異響。同時(shí)儀表的讀數(shù)波動(dòng)顯示值不正常，此時(shí)應(yīng)及 時(shí)停機(jī)、排查。（ 5）定期過濾液壓油。使油中雜質(zhì)顆?？刂圃谝?guī)定的范圍內(nèi)。（6）定期 更換液壓油。按照機(jī)器說明書的要求定期換油，同時(shí)更換濾油器，有條件檢測(cè)的，應(yīng)根據(jù) 其結(jié)果判定是否換油；還可以根據(jù)機(jī)械器使用場(chǎng)地和系統(tǒng)要求來制定換油周期，并將換油 周期納入設(shè)備技術(shù)檔案。換油時(shí)注意：新油與舊油應(yīng)為同一牌號(hào)同一規(guī)格，換油前，應(yīng)將 舊油全部放完并沖洗干凈，對(duì)閥體、液壓缸等處放不出又沖洗不到的地方，可將回油管路 拆開后放入臨時(shí)油桶，等加入新油后，用點(diǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的方式，使

11、新油將舊油置換出來，原 則是注入新油是要經(jīng)不低于系統(tǒng)過濾精度的濾油器過濾，若工地確實(shí)無條件，應(yīng)在加入新油運(yùn)行 1h 左右后更換系統(tǒng)中的濾油器；機(jī)器經(jīng)換新油怠速運(yùn)轉(zhuǎn)后，應(yīng)再次檢查油位，必 要時(shí)續(xù)加新油。（ 7）在洗車或機(jī)器期不用時(shí)，應(yīng)將油箱罩住，以防空氣中水分進(jìn)入。 潤(rùn)滑脂的選用 newmaker 潤(rùn)滑脂的主要指標(biāo)是稠度或工作錐入度，常用的質(zhì)量特征和評(píng)價(jià)指標(biāo)如下：質(zhì)量特征 評(píng)價(jià)指標(biāo)物理狀態(tài) 外觀、滴點(diǎn)、稠度化學(xué)成分 含皂量、含油量、含 強(qiáng)度極限、粘度 -溫度特 抗磨損性防護(hù)性質(zhì) 防腐蝕性、氧化安定性膠 水量、灰分、機(jī)械雜質(zhì)、揮發(fā)量、含酸或堿量流動(dòng)性及力學(xué)性能 性、觸變安定性、機(jī)械安定性、轉(zhuǎn)矩、抗

12、壓性、 滑落溫度、油膜保持能力、防銹性、抗水性化學(xué)安定性 體安定性 分油量在選用潤(rùn)滑脂時(shí)，首先應(yīng)明確潤(rùn)滑脂所起的作用，即在潤(rùn)滑減 摩、防護(hù)、密封等方面所要起的作用。作為減摩用潤(rùn)滑脂，主要考慮耐高低溫的范圍，負(fù) 荷與轉(zhuǎn)速等。作為防護(hù)潤(rùn)滑脂，主要考慮所接觸的介質(zhì)與材質(zhì)，著重考慮對(duì)金屬、非金屬 的防護(hù)性質(zhì)與安定性。作為密封潤(rùn)滑脂則應(yīng)考慮接觸的密封件材質(zhì)與介質(zhì)，根據(jù)潤(rùn)滑脂與 材質(zhì) （特別是橡膠 ）的相容性來選擇適宜的潤(rùn)滑脂。 （1）工作溫度潤(rùn)滑點(diǎn)的工作溫度對(duì)潤(rùn)滑脂 的潤(rùn)滑作用和使用壽命有很大的影響，一般認(rèn)為潤(rùn)滑點(diǎn)工作溫度超過潤(rùn)滑脂溫度上限后， 由于潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油對(duì)蒸發(fā)損失、氧化變質(zhì)和膠體萎縮分油現(xiàn)象加速

13、，溫度每升高10 15 C，潤(rùn)滑脂的壽命降低1/2。潤(rùn)滑點(diǎn)的工作溫度還隨周圍環(huán)境介質(zhì)溫度變化而變化。除 外，負(fù)荷、速度、長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行、潤(rùn)滑脂裝填得太多等因素也對(duì)潤(rùn)滑點(diǎn)的工作溫度有一定 的影響。 （2）速度 潤(rùn)滑部件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越高，潤(rùn)滑脂所受的剪切應(yīng)力就越大，稠化劑形成的 潤(rùn)滑脂纖維骨架受到的破壞作用越大，脂的使用壽命就會(huì)縮短。（3）負(fù)荷 對(duì)于重負(fù)荷潤(rùn)滑點(diǎn) 應(yīng)選用基礎(chǔ)油粘度高、稠化劑含量高、具有較高極壓性和抗磨性的潤(rùn)滑脂。（4）環(huán)境條件環(huán) 境條件是指潤(rùn)滑點(diǎn)的工作環(huán)境和周圍介質(zhì)，如空氣濕度、塵埃和是否有腐蝕性介質(zhì)等。在 潮濕環(huán)境或與水接觸的情況下，可選用抗水性好的潤(rùn)滑脂。如鈣基、鋰基。條件苛刻時(shí)，

14、 應(yīng)選用加有防銹劑的潤(rùn)滑脂，而不宜選用抗水性差的鈉基脂。處在有強(qiáng)烈化學(xué)介質(zhì)的環(huán)境 中的潤(rùn)滑點(diǎn)，應(yīng)選用抗化學(xué)介質(zhì)的合成潤(rùn)滑脂，如氟碳潤(rùn)滑脂等。（5）其他除了以上幾點(diǎn) 外，在選用潤(rùn)滑脂時(shí)，還要考慮使用時(shí)的經(jīng)濟(jì)性，綜合分析使用此潤(rùn)滑脂以后是否延長(zhǎng)了 潤(rùn)滑周期、加注次數(shù)、脂消耗量、軸承的失效率和維修費(fèi)用等 潤(rùn)滑油的選用 newmaker 潤(rùn)滑油的主要指標(biāo)是粘度，常用的質(zhì)量特征和評(píng)價(jià)指標(biāo)如下：質(zhì)量特征 評(píng)價(jià)指標(biāo)流動(dòng)性粘度、粘度指數(shù)、傾點(diǎn) （凝點(diǎn) ）抗腐蝕性 防銹性、銅片腐蝕壽命抗氧化安定性抗磨損性 抗磨損性 （齒輪實(shí)驗(yàn)、泵送實(shí)驗(yàn) ），極壓性 （四球?qū)嶒?yàn)、梯姆肯 實(shí)驗(yàn)），油性 （摩擦系數(shù) ）、 （鮑登實(shí)驗(yàn)

15、 ）。精制程度、添加劑熱安定性色度、中和值 （酸值、 堿值）、殘?zhí)?、灰分、微量元素含量、熱安定性、閃點(diǎn) （1）工 作負(fù)荷運(yùn)動(dòng)副的工作載荷與所使用的潤(rùn)滑油的流動(dòng)性和抗磨損性有直接關(guān)系。運(yùn)動(dòng)副所受 載荷大，所使用的潤(rùn)滑油粘度較大，油性及極壓性等應(yīng)良好。載荷小，所使用的潤(rùn)滑油的 粘度較小些，對(duì)油性和極壓性的要求要低些。 (2) 運(yùn)動(dòng)速度 通常運(yùn)動(dòng)副的速度高，則需使用 較低粘度的潤(rùn)滑油以降低摩擦阻力，減少所消耗的功率和發(fā)熱。速度低，可用較高粘度的 油。 (3)工作溫度工作溫度的高低，影響到所使用潤(rùn)滑油的粘度變化和氧化速度。工作溫度 升高，潤(rùn)滑油的粘度變低，反之粘升高，而且在高溫下潤(rùn)滑油的氧化速度加快并

16、變質(zhì)，壽 命縮短。因此，處于高溫下的潤(rùn)滑點(diǎn)應(yīng)使用粘度大、粘度指數(shù)高、閃點(diǎn)高和抗氧化安定性 好的潤(rùn)滑油。一般潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)應(yīng)比最高溫度高2030 C。礦物潤(rùn)滑油的最高使用溫度為 120150 C,酯類合成油的最高使用溫度為 200250 C,硅油為200250 C。長(zhǎng)期在低 溫條件下工作特別是冬季在高寒地區(qū)露天作業(yè)的設(shè)備和車輛，則因在低溫下粘度過高泵送 性較差而難以起動(dòng)，因此應(yīng)選用低溫潤(rùn)滑性能好的潤(rùn)滑油、脂，通常所使用潤(rùn)滑油的凝點(diǎn) (或傾點(diǎn))應(yīng)低于環(huán)境溫度 810 C。有些類型潤(rùn)滑油還有冬用油、夏用油和冬夏通用油的 品種，可供不同季節(jié)下氣溫不同的潤(rùn)滑點(diǎn)使用。 (4)環(huán)境條件除了上述工作溫度以外，還應(yīng) 考慮運(yùn)動(dòng)副所處的潮濕環(huán)境和介質(zhì)環(huán)境。對(duì)于處于潮濕環(huán)境如“梅雨”季節(jié)，鹽霧、水蒸 氣、冷卻液