【編者按】近20多年來世界范圍內(nèi)的研究調(diào)查顯示鬓预，70-85%的液壓系統(tǒng)故障失效與液壓油有關(guān)[1]篮烈。因此，要想激發(fā)液壓系統(tǒng)更高的性能和能效购岗，液壓油的選擇至關(guān)重要汰聋。能在較廣泛的工作溫度范圍中保持最佳粘度，這是一款科學(xué)配方的優(yōu)質(zhì)液壓油必須具備的“自我修養(yǎng)”!

面對激烈的市場競爭喊积，企業(yè)需要不斷挖掘設(shè)備的潛能烹困。因?yàn)閷τ谄髽I(yè)而言，即使是獲得微小的性能提升乾吻，也可能存在盈利與虧損的天壤之別髓梅。因而，在實(shí)際工業(yè)和工程機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用中绎签，減少液壓系統(tǒng)中的能量損失枯饿，促進(jìn)設(shè)備的節(jié)能和增效成為各企業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。

近20多年來世界范圍內(nèi)的研究調(diào)查顯示辜御，70-85%的液壓系統(tǒng)故障失效與液壓油有關(guān)[1]鸭你。因此，要想激發(fā)液壓系統(tǒng)更高的性能和能效擒权，液壓油的選擇至關(guān)重要袱巨。能在較廣泛的工作溫度范圍中保持最佳粘度，這是一款科學(xué)配方的優(yōu)質(zhì)液壓油必須具備的“自我修養(yǎng)”!

保持“最佳粘度”逊床，想說愛你不容易!

液壓泵將電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能遥喘，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)(油缸/馬達(dá))再將液壓能轉(zhuǎn)換為輸出的機(jī)械能。在能量轉(zhuǎn)換過程中蚪库，液壓泵的效能無法達(dá)到100%纯殖。常見的齒輪泵在這一過程中的能效僅為60-80%，柱塞泵也僅為75-90%[2]人杜。

能量損失有兩種主要形式：機(jī)械損失(能量在摩擦中損失)和容積損失(液體在泵內(nèi)泄漏(損耗)造成的能量損失)动荚。泵內(nèi)機(jī)械和容積損失的量取決于液壓油的粘度和潤滑性：液壓油粘度越高，機(jī)械損失越高;而液壓油粘度越低皱蝙，容積損失則越高(見圖1)悉通。因此，要想獲得最理想的液壓效率矮层，必須在最大程度上使運(yùn)行過程中的液壓油處于最佳的粘度范圍滤填。

[1]《油液檢測，設(shè)備潤滑的保健醫(yī)生》晓言，2013年第八期《進(jìn)出口經(jīng)理人》

[2]方桂花认扼，何曉剛啸盏，機(jī)床液壓系統(tǒng)的高效節(jié)能措施，機(jī)床與液壓骑祟，2009(3):37

圖1

然而回懦，要將液壓油的粘度保持在最佳效率的范圍并非易事。由于液壓油的粘度會(huì)隨溫度的變化而變化曾我，溫度升高粉怕，粘度降低，而溫度降低時(shí)抒巢，粘度升高贫贝。因此，往往通過加入特殊的蛉谜、增強(qiáng)粘度的添加劑來增強(qiáng)高溫和低溫狀態(tài)下的液壓油粘度測定結(jié)果;但在使用過程中稚晚，這些添加劑往往會(huì)受制于剪切力造成的負(fù)作用，令實(shí)際效果大打折扣型诚。因此客燕，只有采用能同時(shí)解決以上兩個(gè)關(guān)鍵問題的科學(xué)配方才能造就真正優(yōu)質(zhì)的液壓油。

粘度VS溫度狰贯，高VI當(dāng)仁不讓!

為了確保系統(tǒng)的效率张鸟，液壓油在低溫時(shí)應(yīng)具有良好的泵送性能，而在高溫時(shí)則應(yīng)具有足夠的油膜厚度吼闽。粘度與溫度變化的對應(yīng)關(guān)系也稱為流體的粘度指數(shù)(VI)牌度，相比粘度指數(shù)(VI)較低的液壓油，具有較高粘度指數(shù)(VI)的液壓油驱香，其粘度隨溫度變化的速度較慢揖蜒。為了增強(qiáng)液壓油的粘度指數(shù)(VI)，往往在配方中使用特殊的粘度指數(shù)改進(jìn)劑示奉，這些由高分子聚合物構(gòu)成的添加劑能夠較好地降低溫度對粘度的影響升诡，VI改進(jìn)劑隨溫度升高而膨脹，抵消了基質(zhì)液壓油粘度降低的影響;而在低溫狀態(tài)下皇铝，VI改進(jìn)劑收縮页函，此時(shí)液壓油的基礎(chǔ)油特性將成為影響液壓油粘度的主要因素。(見圖2)锡胡。

圖2

高VI下的隱憂蕴来，剪切穩(wěn)定性!

然而，即使獲得了高VI的液壓油拼缝，也不能高枕無憂。VI改進(jìn)劑受到剪切的長久影響會(huì)對液壓系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響彰亥。剪切力增強(qiáng)會(huì)降低液壓油的粘度和耐高溫特性咧七，液壓油的工作穩(wěn)定范圍(TOW：最高和最低的工作溫度范圍)會(huì)隨之減小衰齐，粘度損耗很可能造成設(shè)備在高溫操作環(huán)境中磨損，并導(dǎo)致故障產(chǎn)生继阻。

在完全一致的試驗(yàn)環(huán)境下對兩種高VI液壓油進(jìn)行測試耻涛，剪切不穩(wěn)定的液壓油的粘度在設(shè)備運(yùn)行后很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)大幅下降，甚至無法達(dá)到ISO粘度級別的標(biāo)準(zhǔn);而能保證剪切穩(wěn)定的液壓油瘟檩，其粘度能在整個(gè)試驗(yàn)過程中保持一致;這兩種不同的液壓油對液壓系統(tǒng)的潤滑和運(yùn)行會(huì)帶來截然不同的效果(見圖3)抹缕。

圖3

因此，在選用高VI液壓油之前判斷他們的剪切穩(wěn)定性也同樣格外重要墨辛。通常采用的方法有三種：

· DIN 51382–Bosch: 噴射器試驗(yàn)是三種方法中被認(rèn)為要求最低的一種卓研。試驗(yàn)液壓油在2550psi的壓力狀態(tài)下運(yùn)行250周然后測量其粘度的變化情況。

· ASTM D5621: 音速剪切法的操作如下：將液壓油式樣放入音速振蕩器中40分鐘并剪切睹簇，測量其粘度的變化奏赘。美國的一些原始設(shè)備制造商非常推崇這種試驗(yàn)，但該試驗(yàn)?zāi)壳罢谥鸩奖籆EC L45-A-99 KRL圓錐滾柱軸承試驗(yàn)所取代太惠。

· CEC L45-A-99:目前钮药，KRL圓錐滾柱軸承試驗(yàn)日益成為世界各地原廠制造商進(jìn)行試驗(yàn)的首選方法。這種試驗(yàn)被認(rèn)為是要求最為嚴(yán)格逼读，也最為接近實(shí)踐現(xiàn)場性能關(guān)系的試驗(yàn)方法尺果。試驗(yàn)油料在裝配好的圓錐滾柱軸承內(nèi)流動(dòng)(設(shè)計(jì)載荷條件下)20小時(shí)。通過測量測試前后的不同粘度值青先，進(jìn)行粘度損失的百分比對比捌秩。(圖4顯示了在KRL圓錐滾柱軸承試驗(yàn)中，相較于剪切不穩(wěn)定的潤滑油矫震，剪切穩(wěn)定潤滑油其粘度損失降低了12.6%)

圖4

美孚DTE 10超凡?系列是美孚工業(yè)潤滑油研發(fā)的專門用來抵抗高速剪切的領(lǐng)先的液壓油裁甘。其優(yōu)秀的剪切穩(wěn)定性可以從受控的臺(tái)架測試中一目了然。相關(guān)測試在模擬2,000psi和52C嚴(yán)苛工作條件下運(yùn)行的葉片泵上進(jìn)行控屡，在測試期間区蛹，美孚DTE 10超凡?系列在剪切力作用下始終保持著較高的粘度;與之相對應(yīng)的，參加測試的礦物潤滑油產(chǎn)品則在短短一天之內(nèi)就由于剪切作用的影響而導(dǎo)致粘度超出了控制范圍[3]峻维。

[3]該數(shù)據(jù)來源于耙胀欤克森美孚研發(fā)與工程公司，并且所引用的數(shù)據(jù)和結(jié)果是基于巴┾克森美孚對特定美孚產(chǎn)品的測試和分析麦撵。該潤滑油產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用效果對不同的用戶可能由于設(shè)備的種類、運(yùn)行條件和環(huán)境溃肪、保養(yǎng)情況等不同而有所差異免胃。

圖5

綜上所述，剪切穩(wěn)定、粘度指數(shù)高是評價(jià)液壓油的重要前提羔沙，只有具備這樣的“自我修養(yǎng)”躺涝，才可以在較廣泛的工作溫度范圍中保持液壓油的最佳粘度，提供卓越的設(shè)備保護(hù)扼雏，并激發(fā)液壓系統(tǒng)的效率!

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