(華北石化長城潤滑油技術支持中心 李劍鋒)
液壓技術的起源可以追溯到200多年前。1795年,英國約瑟夫·布拉曼發明了世界上第一臺水壓機。早期的液壓介質是水和液壓英語 hydraulics在許多英漢詞典中,解釋是水力學。然而,使用水作為液壓介質有許多缺點。
1905年左右,人們發現從礦物油-石油分餾中提取的碳氫化合物比水粘稠得多,因此泄漏少得多,潤滑性好得多。工作壓力可以大大提高,金屬零件的腐蝕也可以大大降低。此外,由于礦物油的凝固點遠低于水,揮發點遠高于水,因此可以有更廣泛的工作溫度范圍,因此更適合作為壓力介質。當時,油壓一詞出現了,強調與水壓的區別。
一個完整的液壓系統由動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件(附件)和液壓油五部分組成。礦物油的應用極大地促進了現代液壓技術的發展。1905年左右,液壓系統的工作壓力僅為4MPa1940年,工作壓力為35MPa液壓泵已經形成了一系列產品。目前,以礦物油為基體的液壓系統中使用的壓力介質約占88%%。據統計,2016年全球液壓油消耗約38億升,價值約45億美元。
1982年,ISO國際標準化組織提出了潤滑劑、工業潤滑油及相關產品--h組分類的第四部分,即ISO 6743/4.對液壓油產品進行標準分類,將礦物液壓油分為HH、HL、HM、HV、HG等質量水平,不同的質量水平在性能上各有側重,適用于不同的應用環境。
同時,每個質量級別還需要對應不同的品牌,以滿足設備的使用要求。ISO 3448標準G對液壓油粘度品牌進行了3448分類B/T 3141等效采用ISO分類方法。就像衣服的尺寸,有S,M、L、XL、XXL目前液壓油的粘度品牌有10、15、22、32、46、68、100、150等8個品牌,以滿足不同液壓系統的使用要求。最廣泛使用的品牌如下表所示。
隨著液壓技術的快速發展,液壓部件對液壓油的性能提出了新的要求,液壓油的規格也不斷修訂。目前,具有代表性和普遍認可的耐磨液壓油規格有:美國Denison HF-0、HF-1、HF-2規格,美國 Cincinnati-Milacron 公司P-68(ISO 32)、P-69(ISO 46)、P-70(ISO 68) 德國國家工業標準DIN 51524等。
國家液壓油標準G由中石化潤滑油有限公司牽頭起草B 11118.1-2011年,結合國外各種液壓油規格的特點,國內液壓油質量標準和性能達到國外先進水平。
到目前為止,液壓油已經是一個巨大的家庭。除上述不同規格的礦物液壓油外,還有難燃、環保等液壓油。
礦物油自身溫度達到180℃(閃點)會產生大量有害健康的油霧。遇到明火會燃燒。因此,在可能接觸熱金屬或明火的情況下,如煉鐵、煉鋼設備、軋鋼設備、壓鑄機械、熱鍛機械等。,液壓系統經常使用不燃液壓油。
可燃液壓油分為以下幾類。
1)HFA-乳化液主要是水,可燃成分一般只有1%~5%。有點像牛奶,看似均勻的液體。但是如果用離心機扔掉,奶油就會分離出來。這種乳液價格便宜,主要用于煤礦。因為大部分會揮發,泄漏到地球后危害不大。受水凝點和揮發點的限制,工作溫度只能在 5~50°C 兩者之間。由于含水量高,會腐蝕金屬,容易滋生微生物。
2)HFC-水乙二醇液壓油,含水量為 35%~55%,可達到與礦物油相近的粘度,工作溫度為-20~60°C 兩者。與大多數常用密封材料兼容,耐腐蝕性強于 HFA。廣泛應用于采掘機械、冶金設備和壓鑄機械。由于水易揮發,含水量低于35%液體的可燃性會顯著增加,因此需要經常監測水含量。
3)HFD-合成液壓油,如磷酸酯、氯化烴或兩種混合物。粘度與礦物油相似,耐磨性好,抗老化能力高,可用于溫度變化較大的場合。與常用密封材料和噴涂表面不兼容。而且有毒,會危害生態環境。所以現在應用越來越少了。
不燃液壓油和礦物液壓油在某些方面有很大的不同。這意味著液壓系統的工作參數(速度、壓力等)必須降低。),液壓元件的使用壽命也會降低。
由于礦物油難以被微生物分解,甚至含有有毒物質,對環境和生態有害。因此,在20世紀70年代的石油危機中,芬蘭和其他國家開始研究在液壓系統中使用植物油而不是礦物油。雖然植物油是環保的,泄漏到地面或水中,會被微生物分解(可生物降解),但也容易被氧化和水解,從不同植物中提取的油的特性往往不同,不利于工業液壓系統的穩定性。因此,酯液壓油的化學結構與植物油相似,也可以生物快速降解,但抗氧化性能要強得多。由于它是合成的,因此很容易實現高純度的一致性。它越來越多地應用于農業機械和森林機械。同時,酯液壓油具有燃點高、不易燃燒的特點,其潤滑效果和耐磨性優于礦物液壓油產品。因此,它也常用于鋼廠可能接觸明火的液壓系統。但缺點是價格昂貴。
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