(华北石化长城润滑油技术支持中心 李剑锋)
液压技术的起源可以追溯到200多年前。1795年,英国约瑟夫·布拉曼发明了世界上第一台水压机。早期的液压介质是水和液压英语 hydraulics在许多英汉词典中,解释是水力学。然而,使用水作为液压介质有许多缺点。
1905年左右,人们发现从矿物油-石油分馏中提取的碳氢化合物比水粘稠得多,因此泄漏少得多,润滑性好得多。工作压力可以大大提高,金属零件的腐蚀也可以大大降低。此外,由于矿物油的凝固点远低于水,挥发点远高于水,因此可以有更广泛的工作温度范围,因此更适合作为压力介质。当时,油压一词出现了,强调与水压的区别。
一个完整的液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油五部分组成。矿物油的应用极大地促进了现代液压技术的发展。1905年左右,液压系统的工作压力仅为4MPa1940年,工作压力为35MPa液压泵已经形成了一系列产品。目前,以矿物油为基体的液压系统中使用的压力介质约占88%%。据统计,2016年全球液压油消耗约38亿升,价值约45亿美元。
1982年,ISO国际标准化组织提出了润滑剂、工业润滑油及相关产品--h组分类的第四部分,即ISO 6743/4.对液压油产品进行标准分类,将矿物液压油分为HH、HL、HM、HV、HG等质量水平,不同的质量水平在性能上各有侧重,适用于不同的应用环境。
同时,每个质量级别还需要对应不同的品牌,以满足设备的使用要求。ISO 3448标准G对液压油粘度品牌进行了3448分类B/T 3141等效采用ISO分类方法。就像衣服的尺寸,有S,M、L、XL、XXL目前液压油的粘度品牌有10、15、22、32、46、68、100、150等8个品牌,以满足不同液压系统的使用要求。最广泛使用的品牌如下表所示。
随着液压技术的快速发展,液压部件对液压油的性能提出了新的要求,液压油的规格也不断修订。目前,具有代表性和普遍认可的耐磨液压油规格有:美国Denison HF-0、HF-1、HF-2规格,美国 Cincinnati-Milacron 公司P-68(ISO 32)、P-69(ISO 46)、P-70(ISO 68) 德国国家工业标准DIN 51524等。
国家液压油标准G由中石化润滑油有限公司牵头起草B 11118.1-2011年,结合国外各种液压油规格的特点,国内液压油质量标准和性能达到国外先进水平。
到目前为止,液压油已经是一个巨大的家庭。除上述不同规格的矿物液压油外,还有难燃、环保等液压油。
矿物油自身温度达到180℃(闪点)会产生大量有害健康的油雾。遇到明火会燃烧。因此,在可能接触热金属或明火的情况下,如炼铁、炼钢设备、轧钢设备、压铸机械、热锻机械等。,液压系统经常使用不燃液压油。
可燃液压油分为以下几类。
1)HFA-乳化液主要是水,可燃成分一般只有1%~5%。有点像牛奶,看似均匀的液体。但是如果用离心机扔掉,奶油就会分离出来。这种乳液价格便宜,主要用于煤矿。因为大部分会挥发,泄漏到地球后危害不大。受水凝点和挥发点的限制,工作温度只能在 5~50°C 两者之间。由于含水量高,会腐蚀金属,容易滋生微生物。
2)HFC-水乙二醇液压油,含水量为 35%~55%,可达到与矿物油相近的粘度,工作温度为-20~60°C 两者。与大多数常用密封材料兼容,耐腐蚀性强于 HFA。广泛应用于采掘机械、冶金设备和压铸机械。由于水易挥发,含水量低于35%液体的可燃性会显著增加,因此需要经常监测水含量。
3)HFD-合成液压油,如磷酸酯、氯化烃或两种混合物。粘度与矿物油相似,耐磨性好,抗老化能力高,可用于温度变化较大的场合。与常用密封材料和喷涂表面不兼容。而且有毒,会危害生态环境。所以现在应用越来越少了。
不燃液压油和矿物液压油在某些方面有很大的不同。这意味着液压系统的工作参数(速度、压力等)必须降低。),液压元件的使用寿命也会降低。
由于矿物油难以被微生物分解,甚至含有有毒物质,对环境和生态有害。因此,在20世纪70年代的石油危机中,芬兰和其他国家开始研究在液压系统中使用植物油而不是矿物油。虽然植物油是环保的,泄漏到地面或水中,会被微生物分解(可生物降解),但也容易被氧化和水解,从不同植物中提取的油的特性往往不同,不利于工业液压系统的稳定性。因此,酯液压油的化学结构与植物油相似,也可以生物快速降解,但抗氧化性能要强得多。由于它是合成的,因此很容易实现高纯度的一致性。它越来越多地应用于农业机械和森林机械。同时,酯液压油具有燃点高、不易燃烧的特点,其润滑效果和耐磨性优于矿物液压油产品。因此,它也常用于钢厂可能接触明火的液压系统。但缺点是价格昂贵。
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