合成油基礎(chǔ)知識(shí)(水泥)

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潤(rùn)滑油知識(shí)基礎(chǔ)培訓(xùn)內(nèi)容合成潤(rùn)滑油基礎(chǔ)知識(shí)聚α－烯烴合成酯聚醚

合成潤(rùn)滑油的性能優(yōu)勢(shì)

合成潤(rùn)滑油的應(yīng)用水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑合成齒輪油

合成壓縮機(jī)油其它

合成潤(rùn)滑油基礎(chǔ)知識(shí)定義礦物油

從石油提煉,經(jīng):常減壓蒸餾--溶劑精制--溶劑脫蠟--白土精制---加氫(異構(gòu)\裂化),制成的基礎(chǔ)油,稱為礦物基礎(chǔ)油,主要元素為:C,H與相應(yīng)的添加劑調(diào)和而成的潤(rùn)滑油,稱為礦物油.I類基礎(chǔ)油：硫含量>0.03%,飽和烷烴含量<90％，粘度指數(shù)：80－100II類基礎(chǔ)油：硫含量<0.03%,飽和烷烴含量>90％,粘度指數(shù)：100－120III類基礎(chǔ)油：硫含量<0.03%,飽和烷烴含量：99％,粘度指數(shù)：>110合成潤(rùn)滑油

采用化工原料,通過(guò)化學(xué)合成的方法生成的基礎(chǔ)油,稱之為合成基礎(chǔ)油.由于含有其他元素以及其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu),在很多性能上,遠(yuǎn)優(yōu)于通過(guò)石油提煉的礦物油.合成基礎(chǔ)油與特選的添加劑調(diào)和而成的潤(rùn)滑油,稱為合成潤(rùn)滑油;合成基礎(chǔ)油加稠化劑及添加劑制備而成的潤(rùn)滑脂,稱為合成潤(rùn)滑脂.IV基礎(chǔ)油：聚α–烯烴（C,H兩種元素,結(jié)構(gòu)/基本性能與礦物油相似）V類基礎(chǔ)油：API規(guī)定除聚α–烯烴以外的所有其它合成基礎(chǔ)油,有:合成酯,聚醚,硅油,含氟油,磷酸酯等聚α–烯烴概況合成烴包括:聚α-烯烴(PAO)/聚丁烯/烷基苯/合成環(huán)烷烴.由C,H元素組成,在一些性能方面與礦物油相似(而且,很好的相容性),但更優(yōu)異.聚α-烯烴(PAO)是最常用的合成基礎(chǔ)油,由α－烯烴(C8-C10)在催化劑作用下聚合而成(三聚/四聚/五聚)，綜合性能優(yōu)良.3RCH=CH2CH3—CH—CH2—CH—CH2—CH2

RRRn為3-5,R為CmH2m+1(m:6-8)α-烯烴從C4-C40,其中,C8-C10的三聚/四聚適合用于潤(rùn)滑油,尤其是C10的三聚體不同的催化劑對(duì)產(chǎn)品性能有影響α-烯烴聚合后需加氫處理,使分子中的殘余雙鍵飽和,加強(qiáng)高溫/氧化穩(wěn)定性三聚物聚α–烯烴

概況(續(xù))聚α-烯烴基礎(chǔ)油:PAO2/4/6/8/10/40/100(PAO的粘度以100℃的ISO粘度),PAO10及以下粘度的產(chǎn)品為低粘度基礎(chǔ)油,PAO40/PAO100為高粘度基礎(chǔ)油低粘度PAO的性能參數(shù)性能參數(shù)PAO2PAO4PAO6PAO8PAO10粘度cSt@100℃1.803.845.987.749.87粘度cSt@40℃5.5416.6430.8946.3064.50粘度cSt@-40℃306239078301820034600粘度指數(shù)--124143136137傾點(diǎn)℃-63-72-64-57-53閃點(diǎn)℃165213235258270NOACK損失%99.511.86.13.11.8聚α–烯烴物理性能粘度指數(shù)高:PAO4/6/8/10的粘度指數(shù)在135左右,一般不需要添加粘度指數(shù)改進(jìn)劑(粘度指數(shù)改進(jìn)劑在高剪切的情況下失效,油品粘度下降),PAO2較少用到.傾點(diǎn)低,低溫流動(dòng)性好:可應(yīng)用于寒冷環(huán)境低揮發(fā)性:應(yīng)用于高溫場(chǎng)合,耗油量小;由于很少有輕組分揮發(fā),低溫粘度不致太高閃點(diǎn)高:高溫性能穩(wěn)定對(duì)于礦物油來(lái)說(shuō),即使經(jīng)過(guò)加氫處理的II類/III類基礎(chǔ)油,由于其餾分寬廣,輕組分高溫下易揮發(fā),油耗增加,閃點(diǎn)降低,而且,留下重組分易氧化形成積碳;同時(shí),重組分會(huì)增加低溫粘度,傾點(diǎn)升高性能參數(shù)PAO6160HTVHVIPAO8325N粘度cSt@100℃5.985.775.147.748.20粘度cSt@40℃30.933.124.146.358.0粘度cSt@-40℃7830SolidSolid18200Solid粘度指數(shù)143116149136110傾點(diǎn)℃-64-15-15-57-12閃點(diǎn)℃235220230258250NOACK損失%6.116.68.83.15.1聚α–烯烴--抗剪切性能ViscosityInitialviscosity(freshfluid)UsedFluidViscosity(aftershear)MineralOilSyntheticRateisafunctionofdutycycleandfluidqualityFFChainscissionTimeinService(draininterval)聚α–烯烴化學(xué)性能優(yōu)良的熱穩(wěn)定性PAO的熱穩(wěn)定性與雙酯相當(dāng),優(yōu)于礦物油多元醇酯的熱穩(wěn)定性最好優(yōu)異的水解穩(wěn)定性潤(rùn)滑油品種清潔度評(píng)分試驗(yàn)條件:礦物油(4.0cSt@100℃)0將121℃的油品噴到310℃PAO48.0的鋁板上,噴油6分鐘,烘烤1.5烷基芳烴(5.0cSt@100℃)2.0分鐘,給鋁板清潔度評(píng)分雙酯(5.4cSt@100℃)8.0評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):多元醇酯(4.0cSt@100℃)100-結(jié)焦最嚴(yán)重,10為最清潔聚α–烯烴化學(xué)性能(續(xù))優(yōu)良的氧化穩(wěn)定性聚α–烯烴本身的高溫抗氧化性能并不好,但加抗氧劑后,氧化穩(wěn)定性遠(yuǎn)優(yōu)于礦物油礦物油VG150齒輪油聚α-烯烴VG150齒輪油,粘度增加=117％II基礎(chǔ)油VG150

齒輪油粘度增加=317%氧化穩(wěn)定性－旋轉(zhuǎn)氧彈測(cè)試BetterOxidationResistanceSyntheticGroupIVMineralGroupIIMineralGroupIII以上為基礎(chǔ)油+抗氧化添加劑聚α–烯烴化學(xué)特性(續(xù))與礦物油可無(wú)限互溶無(wú)毒,可用作食品級(jí)潤(rùn)滑油脂的基礎(chǔ)油.也用作化妝品白油對(duì)某些極性強(qiáng)的添加劑溶解性差,添加酯改善對(duì)某些橡膠輕微收縮/變硬,采用對(duì)橡膠有膨脹/軟化作用的酯類改善

PAO對(duì)橡膠的性能影響橡膠名稱重量變化,%體積變化,%硬度變化,%丁腈橡膠-8.9-11.4+29.5氯丁橡膠-1.9-1.2+16.5氟橡膠+0.2+0.5-1.0石棉橡膠+7.2+9.1-3.5聚α–烯烴優(yōu)點(diǎn)粘度范圍廣很好的低溫流動(dòng)性,傾點(diǎn)低低揮發(fā)性加抗氧劑,氧化穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性好高粘度指數(shù),粘溫性能好高粘度油與密封材料相容性較好摩擦性能好與礦物油/酯類油無(wú)限相容抗腐蝕性好無(wú)毒缺點(diǎn)抗擦傷性/抗磨性能不如酯類和聚醚低粘度油對(duì)密封材料有收縮/變硬作用對(duì)某些極性強(qiáng)的添加劑溶解性/感受性差聚α–烯烴主要應(yīng)用性能特點(diǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油車用齒輪油ATF工業(yè)齒輪油壓縮機(jī)油低溫液壓油食品級(jí)潤(rùn)滑油脂航空液壓油清凈性好,高溫氧化穩(wěn)定性好,改善燃油經(jīng)濟(jì)性,低溫性能優(yōu)良,便于低溫啟動(dòng),換油周期延長(zhǎng)粘度指數(shù)高,易調(diào)和75W-90,80W-140等級(jí)別齒輪油,抗剪切能力強(qiáng).低溫性能優(yōu)異,高溫抗氧化性能優(yōu)異,換油周期延長(zhǎng).抗磨損能力優(yōu)良,保護(hù)齒輪,延長(zhǎng)傳動(dòng)系統(tǒng)壽命.改善燃油經(jīng)濟(jì)性.高粘度指數(shù),優(yōu)良的抗剪切能力,熱氧化穩(wěn)定性,優(yōu)異的低溫性能,低揮發(fā)損失高粘度指數(shù),優(yōu)良的抗剪切性能.工作溫度范圍寬,優(yōu)良的低溫性能和高溫氧化穩(wěn)定性.抗磨極壓效果比礦物油好.低摩擦系數(shù),減少能耗,與礦物油相比,傳動(dòng)效率可提高產(chǎn)品2%-8%優(yōu)良的高溫氧化穩(wěn)定性和水解穩(wěn)定性,清凈性好,不易積碳,換油周期延長(zhǎng),降低能耗,改善抗磨性能,延長(zhǎng)部件壽命,低溫性能良好,可用于嚴(yán)寒地區(qū)高粘度指數(shù),優(yōu)異的低溫性能無(wú)色,無(wú)毒閃點(diǎn)高,難燃,與密封件相容性好合成酯概況合成酯最早用作航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，由脂肪酸和脂肪醇在催化劑作用下經(jīng)酯化反應(yīng)脫水制得,是最常用的合成基礎(chǔ)油,含有C,H,O三種元素.因反應(yīng)的脂肪酸和脂肪醇的種類不同，合成酯可分為：多元醇酯、雙酯、復(fù)酯、單酯、芳香酸酯等.常用的合成酯基礎(chǔ)油為：多元醇酯、雙酯生產(chǎn)工藝

R-COOH+R’-OHRCOOR’+H2O脂肪酸可以示單酸、二元酸和偏苯三酸，脂肪醇可以是單醇、二元醇或多元醇，因此生成眾多不同結(jié)構(gòu)的合成酯在水/金屬催化的條件會(huì)發(fā)生可逆反應(yīng),生成脂肪酸和脂肪醇.即水解反應(yīng),腐蝕金屬

C2R-C-O-C-C-C-O-C-ROCOOC=OR催化劑，加熱

催化劑==

RC=OOCR-C-O-C-C-C-O-C-ROCOOC=OR==三羥甲基丙烷酯季戊四醇酯合成酯物理性能粘度和粘度指數(shù)雙酯和多元醇酯:只有低粘度,40oC-100cSt以下.復(fù)酯以及芳香酸酯具有高粘度酯鏈長(zhǎng)增加,粘度和粘度指數(shù)增加,傾點(diǎn)升高,.加入支鏈,增加粘度,傾點(diǎn)下降,粘度指數(shù)減小綜合性能優(yōu)良的雙酯的粘度指數(shù)為140-150左右(傾點(diǎn)也較理想),多元醇酯的粘度指數(shù)為140-160左右低溫性能低溫性能受酯的類型/分子量和結(jié)構(gòu)影響一般來(lái)說(shuō),多元醇酯的低溫性能比雙酯的差,不對(duì)稱結(jié)構(gòu)酯比對(duì)稱結(jié)構(gòu)酯的低溫性能好.三羥甲基丙烷酯比相應(yīng)的季戊四醇酯的低溫性能好蒸發(fā)損失酯的蒸發(fā)損失遠(yuǎn)比礦物油低多元醇酯的蒸發(fā)損失比雙酯的小,也比聚α-烯烴的小合成酯物理性能(續(xù))潤(rùn)滑特性優(yōu)良的潤(rùn)滑性能:酯基基團(tuán)的極性強(qiáng),易吸附在金屬表面,形成牢固的油膜酯的潤(rùn)滑性能優(yōu)于礦物油和聚α-烯烴,多元醇酯的優(yōu)于雙酯100oC的粘度摩擦系數(shù)未加抗磨/極壓添加劑的摩擦系數(shù)測(cè)試雙酯PAO四球磨損測(cè)試合成酯化學(xué)性能熱穩(wěn)定性:季戊四醇酯>三羥甲基酯>雙酯>礦物油,多元醇酯的熱穩(wěn)定性優(yōu)于PAO氧化穩(wěn)定性:季戊四醇酯>三羥甲基酯>雙酯>礦物油,多元醇酯的氧化穩(wěn)定性優(yōu)于PAO抗水性:酯的抗水性

酯的吸水性比礦物油大很大,其吸濕性與環(huán)境濕度/溫度以及酯的結(jié)構(gòu)性能有關(guān).酯化不完全,酯結(jié)構(gòu)中有羥基時(shí),吸水比酯化完全的酯大酯的水解安定性酯的水解安定性與酯的性質(zhì)/結(jié)構(gòu)有關(guān)加胺類添加劑,能抑制水解,磷/氯型添加劑加速水解橡膠件相容性酯基的極性較強(qiáng),對(duì)一些橡膠件有膨脹軟化作用,在使用之前,要查看相容性.一般來(lái)說(shuō),酯與氟橡膠/氟硅橡膠/丁腈橡膠(腈含量>32%)的相容性好無(wú)毒/可生物降解合成酯優(yōu)點(diǎn)

加抗氧劑,氧化穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好使用溫度范圍寬、閃點(diǎn)高、高溫性能好低傾點(diǎn),低溫啟動(dòng)性能好高粘度指數(shù),粘溫性能好清凈性好，能溶解積炭與礦物油和其它多數(shù)合成油相容良好的抗磨損/抗擦傷/摩擦特性低揮發(fā)無(wú)毒可生物降解缺點(diǎn):一般只有低粘度油密封材料相容性較差,膨脹作用水解穩(wěn)定性差(支鏈酯類油有空間阻隔作用,穩(wěn)定性較好)合成酯主要應(yīng)用性能特點(diǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油空氣壓縮機(jī)油(雙酯型/多元醇酯型)制冷壓縮機(jī)油液壓油燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)油礦物油/PAO的添加劑組分金屬加工液組分清凈性好,高溫氧化穩(wěn)定性好,改善燃油經(jīng)濟(jì)性,低溫性能優(yōu)良,便于低溫啟動(dòng),蒸發(fā)損失小,油耗小,換油周期延長(zhǎng)優(yōu)良的高溫氧化穩(wěn)定性,殘?zhí)忌?寬廣的工作溫度范圍,閃點(diǎn)高,揮發(fā)性低,油耗低,傾點(diǎn)低,低溫流動(dòng)性好.潤(rùn)滑性能優(yōu)良:摩擦系數(shù)低,油膜強(qiáng)度高.導(dǎo)熱系數(shù)高,易冷卻壓縮空氣,降低工作溫度,延長(zhǎng)油品壽命(8倍于I類礦物型壓縮機(jī)油)與R134a等HFC制冷劑相容性好,優(yōu)異的高/低溫性能和潤(rùn)滑特性生物降解/抗燃高粘度指數(shù),優(yōu)良的抗剪切性能.工作溫度范圍寬,優(yōu)良的低溫性能和高溫氧化穩(wěn)定性.清凈性好,不積碳,換油周期延長(zhǎng),降低能耗,改善抗磨性能,延長(zhǎng)部件壽命極性強(qiáng),提高油品的添加劑溶解能力,改善清凈性,提高潤(rùn)滑性能.在PAO的配方中,還改善橡膠件相容性提高潤(rùn)滑性能聚醚

三種聚醚結(jié)構(gòu)均聚無(wú)規(guī)共聚嵌段共聚概況聚醚使用范圍很廣，是應(yīng)用最廣的合成基礎(chǔ)油由環(huán)氧乙烷(EO)、環(huán)氧丙烷(PO)、環(huán)氧丁烷(BO)等原料，通過(guò)開環(huán)均聚或共聚制得，可分為水溶性聚醚、水不溶性聚醚和油溶性聚醚催化劑以水或醇為起始劑，通過(guò)烷氧基化（環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷等）聚合可生成三種不同結(jié)構(gòu)的聚醚，并可控制得到所需的性能。聚醚物理性能粘度/粘度指數(shù)/傾點(diǎn)

粘度范圍非常寬:8cSt–200000cSt@40oC

粘度指數(shù)高,可達(dá)到200以上低傾點(diǎn),可達(dá)到-50oC

潤(rùn)滑特性

摩擦系數(shù)小,油膜強(qiáng)度遠(yuǎn)高于礦物油未含極壓添加劑的EO/PO共聚醚的FZG測(cè)試負(fù)荷等級(jí)達(dá)12級(jí).四氫呋喃聚醚>EO/PO共聚型>PO均聚型

EO/PO共聚醚:EO越多,親水性越強(qiáng),潤(rùn)滑特性越好

溶解性水溶性PO不溶與水,PO均聚物不溶于水.EO/PO共聚，EO超過(guò)25%,即溶于水，EO越多，越溶于水．逆溶性吸濕性與分子量／結(jié)構(gòu)特性有關(guān)油溶性：一般不溶于油，也有油溶性聚醚聚醚化學(xué)性能氧化穩(wěn)定性純聚醚基礎(chǔ)油的氧化安定性一般，添加特選的抗氧劑后，具有優(yōu)良的氧化穩(wěn)定性高溫氧化，不生成沉積物和膠狀物熱穩(wěn)定性260oC左右性能仍然穩(wěn)定高于300oC,易分解／揮發(fā)涂料／橡膠件相容性使醇酸樹酯漆軟化，與環(huán)氧樹酯漆相容性好與合成橡膠相容性好

無(wú)毒聚醚優(yōu)點(diǎn)粘度范圍寬廣高粘度指數(shù),粘溫性能很好（通常可以達(dá)到200以上）高承載能力(抗磨/抗擦傷)加抑制劑,氧化穩(wěn)定性好摩擦特性很好,特別對(duì)鋼/磷青銅摩擦副使用溫度高良好的低溫流動(dòng)性,低傾點(diǎn)良好的抗腐蝕性無(wú)毒生物降解缺點(diǎn)一般不溶于礦油/PAO(也有油溶性聚醚)高溫開放式系統(tǒng)中，揮發(fā)損失大聚醚聚醚主要應(yīng)用性能特點(diǎn)高溫潤(rùn)滑油抗燃液壓油金屬加工液組分/淬火液工業(yè)齒輪油空氣壓縮機(jī)油氣體壓縮機(jī)油

加抗氧劑后，氧化穩(wěn)定性好，清凈性好，不產(chǎn)生油泥／沉積物／漆質(zhì)粘度指數(shù)高，抗剪切性能好，用作增稠劑冷卻性好，穩(wěn)定性好，抗菌能力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，逆溶性好粘度指數(shù)高，摩擦系數(shù)低，優(yōu)異的潤(rùn)滑特性和負(fù)載能力，提高傳動(dòng)效率，延長(zhǎng)換油周期，節(jié)省油耗，更經(jīng)濟(jì)聚醚／聚酯型壓縮機(jī)油：高粘度指數(shù)，氧化穩(wěn)定性好，良好的低溫性能．優(yōu)異的潤(rùn)滑特性，清凈性好，延長(zhǎng)換油周期，節(jié)能，更經(jīng)濟(jì)解決潤(rùn)滑油稀釋問(wèn)題，油耗低基礎(chǔ)油性能比較各種潤(rùn)滑劑的溫度使用范圍比較

－60－40－20020

406080100120140160180200220240260280300340礦物油雙酯多元醇酯聚-烯烴硅油全氟聚醚短暫可使用低溫溫度標(biāo)準(zhǔn)使用溫度短暫可使用高溫溫度Temperature°C溫度聚醚合成油與礦物油相比的性能優(yōu)勢(shì)寬廣的溫度應(yīng)用范圍閃點(diǎn)高，高溫穩(wěn)定性好傾點(diǎn)低，低溫流動(dòng)性好粘度指數(shù)大，粘溫性能好潤(rùn)滑性能更好摩擦系數(shù)低抗磨性能更好，延長(zhǎng)機(jī)件壽命氧化穩(wěn)定性好減少生成油泥的可能性，導(dǎo)致粘度增加、酸值增加潤(rùn)滑油壽命更長(zhǎng)合成油與礦物油相比的性能優(yōu)勢(shì)殘?zhí)康头e炭少，清凈性好蒸發(fā)損失小油耗量低油氣分離效果好（空氣壓縮機(jī)油）抗乳化性能好（PAO等）降低工作溫度，減少能耗毒性/生物降解合成油的客戶利益換油周期更長(zhǎng)，免維護(hù)、保養(yǎng)工作對(duì)金屬機(jī)件保護(hù)好，防止磨損，機(jī)件壽命大大延長(zhǎng)大大降低維修、配件費(fèi)用以及停機(jī)損失工作溫度范圍寬廣，一種油可全天候、不同地區(qū)使用在惡劣條件下照樣工作油耗低，省油工作時(shí)運(yùn)作成本低節(jié)省能耗潤(rùn)滑成本大為降低合成潤(rùn)滑油的綜合利益合成潤(rùn)滑油的主要應(yīng)用以下場(chǎng)合需要選用合成潤(rùn)滑油新型制冷劑的制冷壓縮機(jī)條件苛刻的工業(yè)場(chǎng)合持續(xù)高溫>80oC以上低溫<-18oC負(fù)荷大，并同時(shí)承受高溫安全、環(huán)保場(chǎng)合食品級(jí)環(huán)保、無(wú)毒、生物降解合成潤(rùn)滑油的主要應(yīng)用工業(yè)合成潤(rùn)滑油市場(chǎng)制冷壓縮機(jī)市場(chǎng)：冰箱／空調(diào)壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)油市場(chǎng)工業(yè)齒輪油市場(chǎng)燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)油市場(chǎng)高溫鏈條油市場(chǎng)航空潤(rùn)滑油市場(chǎng)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)油航空液壓油車用潤(rùn)滑油市場(chǎng)合成發(fā)動(dòng)機(jī)油合成齒輪油合成潤(rùn)滑油使用的注意事項(xiàng)與其它類型潤(rùn)滑油的相溶性（聚醚）在很潮濕環(huán)境，是否水解（部分酯類）與密封件、漆的相溶性同種類不同品牌潤(rùn)滑油的相溶性水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑水泥行業(yè)開齒通常具備的特點(diǎn)低速:3～20rp／m重載：Ｃ／Ｐ＝２～４載荷種類：高載荷或極高載荷載荷特點(diǎn)：沖擊載荷、振動(dòng)工作溫度：４０～８０℃壽命要求：＞２０年對(duì)潤(rùn)滑脂的基本要求：四球試驗(yàn)值：數(shù)值越大越好粘度指數(shù)高，粘溫性好固體添加劑（１０％）起緊急潤(rùn)滑作用增稠劑：復(fù)合鋁皂基工作溫度范圍廣，閃點(diǎn)高，傾點(diǎn)低水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑低速重載條件對(duì)潤(rùn)滑劑的要求因此需要：1、高粘度的基礎(chǔ)油（粘度>

1000mm2/s)；2、高效的極壓(EP)

添加劑和

抗磨損(AW)添加劑；3、適量的固體潤(rùn)滑劑，起緊

急潤(rùn)滑的作用。低速重載的齒輪處于典型的混合摩擦的狀態(tài)：兩個(gè)磨擦表面部分接觸，并沒(méi)有完全分開，磨損在可接受的范圍內(nèi)．水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑高粘度基礎(chǔ)油:為何要高粘度？速度邊界潤(rùn)滑(邊界摩擦)混合潤(rùn)滑/部分油膜潤(rùn)滑(混合摩擦)全承載油膜潤(rùn)滑(流體摩擦)摩擦阻力高粘度基礎(chǔ)油在混合摩擦范圍內(nèi),粘度越大,越容易將摩擦表面分離開,因此摩擦阻力也越小低粘度基礎(chǔ)油

水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑高粘度基礎(chǔ)油總的說(shuō)來(lái):對(duì)于低速重載齒輪來(lái)說(shuō),基礎(chǔ)油粘度越高,承載能力越強(qiáng).

但同時(shí)高粘度的基礎(chǔ)油生產(chǎn)工藝復(fù)雜,成本也高.潤(rùn)滑脂使用的基礎(chǔ)油最高粘度在1500~2500mm2/s左右

粘度比例k=n/n1 n1 =>參考粘度(最低要求粘度)n =>工作粘度(基礎(chǔ)油的實(shí)際粘度)k=> 4 全液膜潤(rùn)滑

>4 +清潔+中等載荷=>無(wú)疲勞損傷. =1 齒輪目錄上基本壽命可實(shí)現(xiàn) <4 混合摩擦=>需添加抗磨損添加劑

<0.4 混合摩擦并伴有很大部分的摩擦表面

直接接觸=>必須含有合適的EP添加

劑或固體潤(rùn)滑劑水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑純粹高粘度vs混合高粘度基礎(chǔ)油接觸表面壓力(Bar)10,000Bar動(dòng)態(tài)粘度(Cst)純粹高粘度油混合高粘度油1000得到高粘度的兩個(gè)方案：1、混合高粘度油：由不同粘度的基礎(chǔ)油簡(jiǎn)單物理混合而得。如：要得到粘度為1000的基礎(chǔ)油，可由粘度為100和3000的基礎(chǔ)油按照比例混合。這種方案的特點(diǎn)是成本低,易于生產(chǎn)．２、純粹高粘度油：將小分子鏈（低粘度）的基礎(chǔ)油通過(guò)多次的化學(xué)聚合反應(yīng)，最終形成所需要的純粹高粘度。特點(diǎn)是化學(xué)反應(yīng)步驟多，生產(chǎn)成本高。但兩種不同方法得到的基礎(chǔ)油卻在潤(rùn)滑性能上有明顯差異。尤其是在極高載荷下，EHD理論作用的范圍內(nèi)，純粹高粘度油形成的高壓下實(shí)際粘度遠(yuǎn)高于混合高粘度油，從而有效地將接觸表面完全分開。水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑極壓添加劑和抗磨損添加劑EP極壓添加劑的工作原理1.“極壓”實(shí)際是指“高剪切載荷”，它是造成磨損的根本原因。2.極壓添加劑的目的是避免在高剪切力或高溫下，金屬表面發(fā)生微觀焊接。3.極壓添加劑通過(guò)與金屬表面的化學(xué)反應(yīng)，形成一層化學(xué)層，其剪切穩(wěn)定性要低于金屬表面本身。這樣在高剪切力下，此化學(xué)層被剪斷，剪切力消失后，化學(xué)層重新生成。4.常用的極壓添加劑包括硫化脂和烯烴、氨基磷酸鹽、有機(jī)硫磷化合物等。以前還常用氯化烴，有機(jī)酸的鉛鹽等（對(duì)人體有害）。水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑極壓添加劑和抗磨損添加劑AW抗磨損添加劑的工作原理1.抗磨損添加劑的目的是減少金屬表面間的過(guò)量磨損。2.抗磨損添加劑通過(guò)與金屬表面的化學(xué)反應(yīng)，形成多層化學(xué)層，該化學(xué)層在正壓力下發(fā)生塑性變形，從而提高兩個(gè)表面的接觸面積。3.添加劑通常被設(shè)計(jì)成：溫度越高，活性越強(qiáng)。4.常用的抗磨損添加劑有二烷基硫代磷酸鋅鹽。水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑增稠劑分類皂基增稠劑

A.單皂基（鈉、鋰、鋇、鋁、鈣）

B.復(fù)合皂基（復(fù)合鈉、鋰、鋇、鋁、鈣）非皂基增稠劑A.膨潤(rùn)土

B.硅膠

C.聚脲

D.聚四氟乙烯(PFPE)水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑皂基增稠劑脂肪酸(如C17H35-COOH）+金屬堿(如

LiOH）鹽/金屬皂水+單皂基潤(rùn)滑脂(簡(jiǎn)單的金屬皂基潤(rùn)滑脂)如： 硬脂酸 + 氫氧化鋰復(fù)合皂基潤(rùn)滑(復(fù)合金屬皂基潤(rùn)滑脂的皂基更復(fù)雜，由以下兩種方法形成)a) 兩種不同的脂肪酸和金屬氫氧化物 b) 雙價(jià)酸和一種金屬氫氧化物復(fù)合皂基比單皂基的滴點(diǎn)高、抗水性能好和對(duì)溫度變化不敏感。中和反應(yīng)鹽/金屬皂水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑皂基增稠劑水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑皂基增稠劑水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑固體潤(rùn)滑劑石墨的晶格結(jié)構(gòu)MoS2的晶格結(jié)構(gòu)固體潤(rùn)滑劑的作用通過(guò)易于晶變形格結(jié)構(gòu)的來(lái)承受高剪切載荷．2.在啟動(dòng)、沖擊和緊急情況(例如潤(rùn)滑油全部揮發(fā)或泄漏)下,提供短時(shí)間的表面保護(hù).3.重載潤(rùn)滑脂中固體潤(rùn)滑劑的含量為2~10%．水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑固體潤(rùn)滑劑使用石墨的注意問(wèn)題：由于石墨微小顆粒能夠微觀滲入金屬表面，在重載的作用下形成“微觀切割”的作用，造成金屬表面形成初始微小裂紋，為重載下裂紋擴(kuò)展、聯(lián)合、發(fā)展埋下隱患．所以石墨的使用必須注意以下兩個(gè)方面：石墨的用量不能太大．一般重載潤(rùn)滑脂中石墨的含量為2~10%．2.石墨顆粒必須足夠精細(xì)．一般石墨分為人工石墨和天然石墨。前者是人工化學(xué)反應(yīng)而成，批量大，成本低。但精細(xì)程度遠(yuǎn)不如后者。水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑齒輪失效模式的統(tǒng)計(jì)不適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑43%錯(cuò)誤裝配27%其他失效21%材質(zhì)失效9%水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑齒輪常見(jiàn)失效模式水泥行業(yè)開齒潤(rùn)滑由潤(rùn)滑失效引起的齒輪損傷分析合成齒輪油齒輪和軸承的潤(rùn)滑重型機(jī)械通常具備的特點(diǎn)負(fù)載大可能產(chǎn)生沖擊負(fù)荷工作環(huán)境惡劣，有粉塵或腐蝕性介質(zhì)存在低溫、高溫范圍寬廣維修成本高，要求耐用，便于維修對(duì)潤(rùn)滑油的要求：潤(rùn)滑特性好粘度指數(shù)高，運(yùn)行溫度范圍寬廣抗腐蝕性好抗乳化性好熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性好齒輪和軸承的潤(rùn)滑齒輪箱的發(fā)展齒輪箱越來(lái)越小，負(fù)荷、扭矩越來(lái)越大工作溫度升高要求提高傳動(dòng)效率延長(zhǎng)部件壽命（齒輪和軸承）齒輪油的功能抗磨、抗極壓，防止微點(diǎn)蝕、點(diǎn)蝕減摩冷卻防銹蝕防沖振防噪音清洗(清潔)微點(diǎn)蝕、點(diǎn)蝕微點(diǎn)蝕、點(diǎn)蝕產(chǎn)生的機(jī)理

齒輪、軸承等運(yùn)轉(zhuǎn)部件在接觸應(yīng)力反復(fù)作用下，產(chǎn)生表面疲勞磨損，材料從表面剝落、脫落，最開始的時(shí)候，產(chǎn)生非常微小的凹坑，深度約10um-20um，此為微點(diǎn)蝕。

隨著表面疲勞的加劇以及過(guò)載的原因，微點(diǎn)蝕－小凹坑進(jìn)一步擴(kuò)展，成為肉眼能非常清楚地看到的凹坑，此為點(diǎn)蝕。

產(chǎn)生點(diǎn)蝕和微點(diǎn)蝕的機(jī)理很復(fù)雜，既有機(jī)械、金相組織方面的原因，也有材料的分子吸引方面的因素存在。微點(diǎn)蝕、點(diǎn)蝕是逐步形成的，危害很大。微點(diǎn)蝕、點(diǎn)蝕會(huì)在表層或次表層造成裂紋，導(dǎo)致齒根斷裂、失效的后果。齒面微點(diǎn)蝕CourtesyofAmericanGearManufacturersAssociation1mm

SEM顯微鏡圖–點(diǎn)蝕破壞

CourtesyofAmericanGearManufacturersAssociationCausedbyContactFatigue,

ShowingFatigueCracksNearBoundaryofPit影響微點(diǎn)蝕、點(diǎn)蝕的因素接觸應(yīng)力負(fù)載（負(fù)荷重，低速重載－油膜厚度）接觸頻率接觸表面的摩擦力材料性能表面硬度高，產(chǎn)生裂紋的可能性小表面粗糙度：表面光滑，可提供材料的抗疲勞磨損的能力潤(rùn)滑油一定溫度下，粘度大，能提高抗疲勞磨損的能力（油膜厚，保護(hù)接觸表面）潤(rùn)滑油中含水或腐蝕產(chǎn)物，會(huì)顯著降低抗疲勞磨損的能力潤(rùn)滑油對(duì)金屬表面的吸附能力（油膜強(qiáng)度）添加劑形成的表面膜

FZG微點(diǎn)蝕測(cè)試

抗磨、極壓測(cè)試模擬試驗(yàn)（測(cè)試機(jī)械特性－摩擦系數(shù)、抗磨損、抗極壓特性）四球試驗(yàn)

一轉(zhuǎn)動(dòng)球位于三同型號(hào)固定球之上，在壓力下旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速恒定，潤(rùn)滑油浸浴或潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，逐漸增加壓力測(cè)試最大無(wú)卡咬負(fù)荷(Pb)值和燒結(jié)負(fù)荷值(Pd)和綜合磨損值(ZMZ)。

也可通過(guò)在一定負(fù)荷、轉(zhuǎn)速下測(cè)試鋼球磨痕直徑(mm)以表示油品的抗磨損性能。ASTMD4172：潤(rùn)滑油抗磨損性能（磨痕直徑）ASTMD2266：潤(rùn)滑脂抗磨損性能（磨痕直徑，部分潤(rùn)滑油也會(huì)采用此標(biāo)準(zhǔn)）ASTMD5183：潤(rùn)滑劑的摩擦系數(shù)VW-PV-1444：潤(rùn)滑油的抗點(diǎn)蝕能力VW-PV-1417：潤(rùn)滑脂或固體潤(rùn)滑劑的抗點(diǎn)蝕能力Shell四球測(cè)試DIN51530-III：潤(rùn)滑油的燒結(jié)負(fù)荷DIN51530-IV：潤(rùn)滑油的綜合磨損值DIN51530-V：潤(rùn)滑脂或固體潤(rùn)滑劑的燒結(jié)負(fù)荷DIN51530-VI：潤(rùn)滑脂或固體潤(rùn)滑劑的綜合磨損值抗磨極壓測(cè)試FZG齒輪試驗(yàn)臺(tái)

兩對(duì)齒輪副在（驅(qū)動(dòng)齒輪副以及測(cè)試齒輪副）以及負(fù)荷聯(lián)軸器、扭矩測(cè)量聯(lián)軸器組成的試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)負(fù)荷聯(lián)軸器不斷增加負(fù)荷等級(jí)（通常：12個(gè)等級(jí)），直到待測(cè)齒輪出現(xiàn)磨損或擦痕，以此確定抗負(fù)荷等級(jí)。通過(guò)FZG試驗(yàn)臺(tái)，也可測(cè)試抗微點(diǎn)蝕和抗點(diǎn)蝕能力，抗磨損負(fù)荷能力。該試驗(yàn)是測(cè)試齒輪油、液壓油最廣泛的摩擦、磨損測(cè)試方法。E-DIN51534－III：潤(rùn)滑油的負(fù)荷能力測(cè)試ASTMD5182：極壓型潤(rùn)滑油的負(fù)荷能力測(cè)試FVA54/I-IV：微點(diǎn)蝕能力測(cè)試其它模擬測(cè)試Falex測(cè)試Timken測(cè)試Erdco通用測(cè)試器Ryder齒輪測(cè)試器Flender泡沫測(cè)試器FAG滾柱軸承測(cè)試器SKF滾柱軸承測(cè)試器礦物型齒輪油和合成齒輪油礦物型齒輪油無(wú)法滿足的場(chǎng)合高溫：持續(xù)80oC以上的工作溫度低溫：<-18oC的工作場(chǎng)合，要求有良好的低溫流動(dòng)性極高負(fù)荷，微點(diǎn)蝕、點(diǎn)蝕危害嚴(yán)重的場(chǎng)合要求抗氧化性能好：極少油泥、積炭，減少磨損要求使用壽命長(zhǎng)（不便更換潤(rùn)滑油的場(chǎng)合）食品級(jí)合成齒輪油的優(yōu)點(diǎn)滿足以上工作要求總的運(yùn)行成本降低、效率提高節(jié)能合成齒輪油

PAO型合成齒輪油PAO基礎(chǔ)油為分子結(jié)構(gòu)單一的C-H合成物，綜合性能優(yōu)良，在物理、化學(xué)特性的很多方面類似于礦物油，與礦物油相容性好與密封材料、油漆的相容性良好低溫流動(dòng)性好，高溫抗氧化性好粘度指數(shù)高，抗剪切能力強(qiáng)常用的食品級(jí)齒輪油合成齒輪油聚醚型合成齒輪油摩擦系數(shù)低，尤其適用于鋼－磷青銅摩擦副（蝸輪蝸桿：降低滑動(dòng)摩擦系數(shù)），提高傳動(dòng)效率，節(jié)省能耗極性強(qiáng)，與金屬表面吸附力很強(qiáng)，抗磨、極壓性能優(yōu)異（甚至不需添加極壓添加劑）節(jié)省能耗橡膠件、油漆的相容性問(wèn)題與其它類型的潤(rùn)滑油不相容合成齒輪油酯型齒輪油生物降解高溫穩(wěn)定橡膠件相容性問(wèn)題合成壓縮機(jī)油回轉(zhuǎn)式動(dòng)力式空壓機(jī)容積式往復(fù)式活塞式膜片式滑片式螺桿式渦旋式液環(huán)式滾動(dòng)活塞式離心式軸流式混流式透平式噴射式單螺桿雙螺桿按結(jié)構(gòu)的不同進(jìn)行分類：合成空壓機(jī)油按照空壓機(jī)的最終排氣壓力、容積流量和軸功率進(jìn)行分類：

按最終排氣壓力按容積流量按軸功率類型排氣壓力MPa

類型排氣量m3/min類型功率

kW低壓壓縮機(jī)＞0.2～1微型壓縮機(jī)＜1微型壓縮機(jī)＜10中壓壓縮機(jī)＞1～10小型壓縮機(jī)≥1～10小型壓縮機(jī)≥10～100高壓壓縮機(jī)＞10～100中型壓縮機(jī)＞10～100中型壓縮機(jī)＞100～500超高壓壓縮機(jī)＞100大型壓縮機(jī)≥100大型壓縮機(jī)≥500注：按照最終排氣壓力分還可將風(fēng)機(jī)分為通風(fēng)機(jī)＜15kPa、鼓風(fēng)機(jī)0.015-0.2MPa。對(duì)于進(jìn)氣壓力高于0.2MPa的壓縮機(jī)，特稱為增壓壓縮機(jī)。合成空壓機(jī)油按氣缸內(nèi)壓縮室給油與否進(jìn)行分類：有油潤(rùn)滑無(wú)油潤(rùn)滑空壓機(jī)。噴液(或水)潤(rùn)滑干式(螺桿)。

合成空壓機(jī)油排氣量：

排氣量也稱容積流量

在額定的排氣壓力下，空壓機(jī)單位時(shí)間內(nèi)排出的氣體容積，該值在排氣端測(cè)得并折算到進(jìn)氣狀態(tài)，也即第一級(jí)進(jìn)氣接管處的吸氣壓力與吸氣溫度和濕度時(shí)的容積值。單位為m3/min。

排氣壓力：

壓縮機(jī)行業(yè)中所指的壓力即壓強(qiáng)。以大氣壓力為零點(diǎn)測(cè)得的壓力我們稱為表壓力。以絕對(duì)真空為零點(diǎn)的壓力我們稱為絕對(duì)壓力。通常在壓縮機(jī)銘牌上給出的排氣壓力為表壓力，單位為MPa或bar。按照標(biāo)準(zhǔn)GB3853或ISO1217該值應(yīng)在空壓機(jī)的末級(jí)工作腔排氣法蘭接管處測(cè)得。氣體含油量：

單位體積的壓縮空氣中所含的油(包括油滴、懸浮粒子、油蒸氣)的質(zhì)量，換算到絕對(duì)壓力0.1MPa、溫度20℃和相對(duì)濕度65%標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的值，單位mg/m3。

空氣壓縮機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)PPM：

表示微量物質(zhì)在混合物中的含量的符號(hào)，指每一百萬(wàn)份中的份數(shù)或百萬(wàn)分率(分重量比PPMw和體積比PPMv)。通常我們所說(shuō)的PPM為重量比。(1kg的百萬(wàn)分之一為毫克)1PPMw=1.2mg/m3(PA=0.1MPa、t=20℃、φ=65%)

露點(diǎn)溫度

濕空氣在等壓力下冷卻，使空氣里原來(lái)所含未飽和水蒸汽變成飽和水蒸汽的溫度，或者說(shuō)，當(dāng)空氣的溫度降低到露點(diǎn)時(shí)，空氣里原來(lái)所含未飽和水蒸汽就達(dá)到了飽和狀態(tài)(即水蒸汽開始液化，有液體凝結(jié)出來(lái))。

PSIG

即表壓力磅/平方英寸（lb/in2）,1bar=14.5lb/in2，100PSI≈7bar

空氣壓縮機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)在壓縮機(jī)的主機(jī)中平行地配置著一對(duì)相互嚙合的螺旋形轉(zhuǎn)子，把節(jié)圓外具有凸齒的轉(zhuǎn)子（從橫截面看），稱為陽(yáng)轉(zhuǎn)子或陽(yáng)螺桿；把節(jié)圓內(nèi)具有凹齒的轉(zhuǎn)子（從橫截面看），稱為陰轉(zhuǎn)子或陰螺桿。在噴油螺桿壓縮機(jī)中，由陽(yáng)轉(zhuǎn)子作為主動(dòng)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動(dòng)形成油楔，帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。空氣沿行線被壓縮，潤(rùn)滑油通過(guò)小孔注入、形成油霧，與空氣混合，進(jìn)行冷卻、潤(rùn)滑，隨壓縮空氣排出進(jìn)入油氣分離器在壓縮機(jī)主機(jī)兩端分別開設(shè)一定形狀和大小的孔口，一個(gè)供吸氣用的叫吸氣口；另一個(gè)供排氣用的叫排氣口。

螺桿壓縮機(jī)工作原理螺桿壓縮機(jī)工作循環(huán)分為吸氣過(guò)程（包括吸氣和封閉過(guò)程）、壓縮過(guò)程和排氣過(guò)程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)每對(duì)相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)。

吸氣過(guò)程

封閉過(guò)程

壓縮過(guò)程

排氣過(guò)程

螺桿壓縮機(jī)工作原理螺桿壓縮機(jī)工作原理噴油螺桿空壓機(jī)組主要由主機(jī)和輔機(jī)兩大部分組成主機(jī)包括螺桿空壓機(jī)主機(jī)和主電機(jī)，輔機(jī)包括進(jìn)排氣系統(tǒng)、噴油及油氣分離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等。螺桿壓縮機(jī)工作原理油氣分離罐的作用：

作為初級(jí)油氣分離的裝置，它可將直徑大于1μm的油滴采用機(jī)械碰撞法被有效地分離出來(lái)

作為空壓機(jī)潤(rùn)滑油的儲(chǔ)油器

作為油氣分離器濾芯的支撐體，該濾芯可將直徑1μm以下的油滴先聚結(jié)為直徑更大的油滴，然后再分離出來(lái)。

螺桿壓縮機(jī)工作原理進(jìn)氣過(guò)濾器最小壓力閥與油分底座組合油氣分離器與油過(guò)濾器組合最小壓力閥進(jìn)氣閥監(jiān)制器溫度控制閥螺桿壓縮機(jī)工作原理潤(rùn)滑

潤(rùn)滑油提供各摩擦表面的優(yōu)良潤(rùn)滑，減少摩擦損失和磨損。冷卻大量的冷卻油與氣體接觸混和，直接吸取氣體的壓縮熱，使排氣溫度降低密封進(jìn)入壓縮室內(nèi)的潤(rùn)滑油，有效地密封壓縮過(guò)程中所有工作間隙，減少氣體泄漏，使壓縮機(jī)容積效率明顯提高噴油螺桿壓縮機(jī)中潤(rùn)滑油的功用壓縮機(jī)特殊工作環(huán)境下的潤(rùn)滑問(wèn)題溫度升高溫度升高降低潤(rùn)滑油的粘度，減小油膜強(qiáng)度溫度升高加快潤(rùn)滑油的氧化過(guò)程溫度升高導(dǎo)致壓縮效率降低，增加功能消耗

水份凝結(jié)

造成銹蝕（尤其停機(jī)時(shí)）造成潤(rùn)滑油乳化，降低潤(rùn)滑性能，潤(rùn)滑油老化加快，壽命大為縮短磨蝕性污染物（空氣中灰塵等）

產(chǎn)生磨蝕性磨損加速氧化

反應(yīng)性氣體

氧化性氣體：氧氣、氯氣等與潤(rùn)滑油產(chǎn)生反應(yīng)非氧化性氣體：氯化氫、二氧化硫等惰性氣體或還原性氣體：氮