1、润滑油基础知识润滑油基础知识2008-4-11中国启蒙水泥中国启蒙水泥云南德胜钢铁有限公司技术交流会云南德胜钢铁有限公司技术交流会11/20/20221内容润滑油脂基本功能润滑油脂类型粘度分类质量分类润滑油脂组成润滑油脂理化性能选择润滑油脂的基本原则润滑油脂状态监控润滑油脂储存与安全常见简称释义11/20/20222润滑油脂基本功能 控制摩擦、降低磨损 冷却功能 密封作用 防锈或防腐蚀 11/20/20223控制摩擦、降低磨损 11/20/20224润滑的原理 摩擦与磨损的产生来源于摩擦副表面的微观不平产生的接触，油膜能起到有效隔离作用 11/20/20225冷却作用 摩擦磨损是不可避免的 摩
2、擦磨损会产生大量的热量 想想钻木取火 热量会导致摩擦副之间的配合发生变化，偏离比较理想的设计状态 金属加工液11/20/20226密封作用 压缩机活塞 轴承中的润滑脂 油井套管 11/20/20227清洁 保持摩擦表面及润滑油道清洁，避免发生磨粒磨损 含水乳液、溶液、碱性、清洗能力强 液压油的污染 11/20/20228防锈与防腐蚀 摩擦副是采用金属部件加工 润滑系统全部或大部分为金属组成 矿油的性能好、防护技术成熟 11/20/20229润滑油脂类型 润滑油的类型一般按照应用来分根据相应的国际标准，润滑油为L组，润滑油按照应用分为19类表示：如抗磨液压油为 LHM46。11/20/20221
3、0润滑油脂类型 对每类润滑油，规定油的粘度及质量级别，可唯一确定一个润滑油 不同的粘度分类为特殊用途的润滑油 粘度分类有四种：工业油：ISO工业油粘度分类 车辆齿轮油：SAE 车辆齿轮油粘度分类 内燃机油：SAE 内燃机油粘度分类 润滑脂：NLGI润滑脂稠度分类 11/20/202211ISO工业油粘度分类粘度等级粘度中间值运动粘度40厘斯40厘斯不低于不高于ISO VG22.21.982.42ISO VG33.22.883.52ISO VG54.64.145.06ISO VG76.86.127.48ISO VG10109.0011.0ISO VG151513.516.5ISO VG22221
4、9.824.2ISO VG323228.835.2ISO VG464641.450.6ISO VG686861.274.8ISO VG10010090.0110ISO VG150150135165ISO VG220220198242ISO VG320320288352ISO VG460460414506ISO VG680680612748ISO VG100010009001100ISO VG1500150013501650 工业油一般ISO粘度分类，即按照油品的40粘度进行分类。11/20/202212SAE内燃机油粘度分类SAE低温动力粘度边界泵送温度100运动粘度厘斯高温高剪切粘度(150
5、,106s-1)粘度等级mPas不低于 不高于mPa.s(150,106s-1)不大于不高于不低于0W3250(-30)-40 3.8 5W3500(-25)-35 3.8 10W3500(-20)-30 4.1 15W3500(-15)-25 5.6 20W4500(-10)-20 5.6 25W6000(-5)-15 9.3 20 5.6 9.32.630 9.3 12.53.940 12.5 16.3 2.940 12.5 16.33.750 16.3 21.93.760 21.9 26.13.711/20/202213应用之一：CD 15W/40 SAE低温动力粘度边界泵送温度100运
6、动粘度厘斯高温高剪切粘度粘度等级mPas不低于 不高于mPas(150,106s-1)不大于不高于不低于15W3500(-15)-25 5.6 40 12.5 16.3 2.911/20/202214SAE车辆齿轮油粘度分类SAE粘度等粘度等级级粘度达粘度达150,000(mPas）时的温度，时的温度，不高于不高于成沟成沟点点不高不高于于100粘度粘度不低于不低于不高于不高于70W-55-4.175W-40-454.180W-26-357.085W-12-2011.090-1813.524.014024.041.025041.011/20/202215应用之一：85W/90 GL-5 SAE粘
7、度等级粘度达150,000(mPas）时的温度，不高于成沟点不高于100粘度不低于不高于85W-12-2011.090-1813.524.011/20/202216NLGI润滑脂稠度分类级数工作锥入度(于25操作60次后)1/4锥入度性状NLGI编号000445475112120半流体NLGI编号00400430100108半流体NLGI编号03553858896非常软NLGI编号13103407684软NLGI编号22652956472中软NLGI编号32202505260中硬NLGI编号41752054048硬NLGI编号51301602836非常硬NLGI编号6851151624块状脂(
8、砖头)11/20/202217应用：7408(000）、3号通用锂基脂 级数工作锥入度(于25操作60次后)1/4锥入度性状NLGI编号000445475112120半流体NLGI编号32202505260中硬11/20/202218质量分类润滑油的质量评定比较复杂一般采用和实际使用相似的设备来评定 内燃机油采用标准的发动机来评定 车辆齿轮油采用实际车辆的齿轮试验来评定 液压油采用液压泵来评定采用不同的方法、设备评定油品不同方面的性能 抗磨损、寿命等 11/20/202219汽油机油分类SC 1964年机型 具有低温抗油泥和防锈能力。SD 1968年机型 防止高温及低温沉积和磨损。SE 197
9、2年机型 更好地防止高温氧化、低温锈蚀和高温沉积。SF 1980年机型 氧化稳定性较SE为佳，同时改进了抗磨性。SG 1989年机型 抑制发动机沉积、机油氧化，减少发动机磨损，降低低温油泥生成。SH 1993年机型 测试通过程序较SG严格，防挥发性及过滤性更佳。SJ 1996年机型 在SH的基础上增加台架测试和模拟试验，并改善挥发性。SL 2001年机型 提高油品的燃油经济性，保护尾气净化系统，防止催化转换器的催化剂中毒对发动机更好保护，提供更长的换油周期。SM 2005年机型 11/20/202220柴油机油分类CB中负荷1949机型与质量较差的燃料一并使用，具有防腐、减少沉积物功能。CC中
10、负荷1961机型轻负荷的涡轮增压柴油机，防止高或低温沉积，防止锈蚀和腐蚀。CD重负荷1955机型重负荷的涡轮增压柴油机，有效减小磨损及防止沉积物生成。CD-II重负荷(二冲程)1985机型二冲程发动机，有效控制磨损和沉积物。CE重负荷1983机型高速、高负荷的涡轮增压发动机。CF1994机型各类发动机，尤其是间接喷油柴油发动机。CF2重负荷(二冲程)1994机型重负荷二冲程发动机。有效防止磨损、粘环及沉积物生成。CF41990机型公路重型卡车发动机和工程机械发动机，有效降低油耗及沉积物的生成。CG41994机型重负荷公路卡车发动机及工地设备发动机(仅用于低硫柴油）。CI-41999机型满足美国
11、1998年排放要求，并兼顾高低硫燃料的使用。11/20/202221二冲程摩托车油质量分类JASO日本标准ISO 国际标准我国标准分类FAERAFBEGBERBFCEGCERCEGDERD11/20/202222润滑脂质量分类-国际标准分类代号用途使用要求操作温度范围水污染代号字母负荷EP代号字母稠度号最低温度字母代号 最高温度 代号字母X用润滑脂的场合0-20-30-40180ABCDEFG在水污染的条件下，润滑脂的润滑性、抗水性和防锈性ABCDEFGHI低负荷脂极压脂AB000012345611/20/202223润滑脂质量分类-习惯分类碱或碱土金属的脂肪酸皂钙皂、钠皂、钙-钠皂、锂皂、铅
12、皂复合皂基复合钙、复合锂、复合铝有机稠化剂对苯二酰胺盐类聚脲(双脲、四脲等）染料、颜料(阴丹士林，酞菁铜）聚合物(PTFE等）无机稠化剂活化膨润土、改质硅胶、MoS2、碳黑烃类稠化剂地蜡、石蜡、石油脂11/20/202224稠化剂的基本性能稠化剂类型滴点最高适用温度抗水性机械安定性钙皂复合钙皂851052603007080120150优优好优钠皂酰钠150180260300120150150175乳化优良优铝皂复合铝皂901102402707080110135好好良差好优羟基酸锂皂复合锂皂175200260300120140150175良良优优聚脲(芳基脲）240260150175优良优活化膨
13、润土260140175良好优地蜡608050160优差11/20/202225润滑油质量分类 润滑油不同的质量分类由实际应用决定 由标准试验设备来评定润滑油的质量 不同的组成、工艺是润滑油质量不同的原因 品种特别多11/20/202226润滑油脂的组成 润滑油主要由两部分组成 基础油 添加剂 典型的润滑油组成 基础油：75%99%添加剂：25%1%11/20/202227基础油类型矿物油：通过物理蒸馏方法从石油中提炼出的基础油称为矿物油，加工流程一般为溶剂精制、酮苯脱蜡、白土补充精制。加氢油：采用加氢化学反应处理润滑油原料的加氢工艺：加氢处理、加氢裂化、加氢异构化、加氢精制、催化脱蜡，其特点是
14、改变基础油化学组成。合成油：合成型基础油来自乙烯、丙烯或化工原料经聚合、催化等化学反应得到的基础油。其特点是品质较好，抗劣化能力强。11/20/202228添加剂 机械工业的发展，对润滑油的要求也愈来愈高 润滑油中加入各种添加剂来提高油品的质量，经济、比较有效(例外，闪点)润滑油添加剂按作用 抗磨剂、清净剂、分散剂、抗氧剂、抗腐防锈剂、减摩剂、粘度指数改进剂、降凝剂、抗泡剂等类型11/20/202229抗磨剂 目的：减少摩擦和磨损典型化合物：含硫、磷、绿、铅等的化合物。如硫化烯烃、氯化石蜡、ZDDP(二烷基二硫代磷酸盐）、硼酸盐等，它们在摩擦表面形成吸附膜或反应膜，从而保护摩擦表面。吸附膜反应
15、膜11/20/202230清净剂 目的：保持摩擦表面清净，中和润滑油劣化产生的酸性物质 典型化合物：磺酸盐、烷基酚盐、硫化聚异丁烯钡盐、烷基水扬酸盐等 11/20/202231分散剂 目的：使油中不溶物保持悬浮不沉积在油道或摩擦副中，防止进一步凝聚 典型化合物：具有长链的酯型化合物 11/20/202232抗氧剂 目的：防止润滑油的氧化 典型化合物：氧洛、二烷基二硫代磷酸盐、胺盐等，一般都是通过牺牲自己从而保护润滑油 11/20/202233抗腐防锈剂 目的：使有色金属免遭到腐蚀和防止黑色金属锈蚀 典型化合物：带有极性的油容性化合物。一般通过吸附在金属表面从而起到保护作用 11/20/2022
16、34粘度指数改进剂 目的：改进润滑油的粘度温度性能，获得所需的粘度特性 典型化合物：高分子化合物或聚合物 11/20/202235降凝剂 目的：降低润滑油的凝点 典型化合物：一般是带有极性基团的高分子化合物如聚甲基丙烯酸酯、烷基萘等化合物 11/20/202236抗泡剂 目的：减少润滑油在使用中产生的泡沫或及时消除泡沫 典型化合物：一般为甲基硅油或聚丙烯酸酯类化合物 改变油气界面张力的特殊的添加剂 促使油品表面气泡迅速破裂 11/20/202237润滑油配方 并不是简单地将添加剂加入油中就可以得到相应地产品 不同添加剂之间可能发生未知的作用 添加剂也不是越多越好，也有一个适当地量 润滑油质量的
17、好坏不仅仅取决于添加剂的配方是否合适 基础油的性能对成品润滑油的性能至关重要 11/20/202238润滑油脂基本性能的表征润滑油脂基本性能的表征 每一类润滑油脂都有其一般理化性能，以表明该产品的内在质量：润滑油理化性能指标：外观、粘度、粘度指数、倾点、闪点、水分、机械杂质、硫酸盐灰分 润滑脂理化性能指标：外观、针入度、滴点 11/20/202239润滑油类外观(色度）对于新的成品润滑油，由于添加剂的使用，颜色一般不能判断润滑油质量好坏一般说来，好的润滑油颜色相对较浅，透明粘度粘度反映油品油性和流动性的一项指标一般而言，粘度越大，油膜强度越高，但流动性越差粘度指数粘度指数表示油品粘度随温度变化
18、的程度粘度指数越高，表示油品粘度受温度的影响越小，其粘温性能越好，反之越差 11/20/202240润滑油类凝点和倾点凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同润滑油的凝点和倾点都是表示润滑油低温流动性的重要质量指标，只是测定方法稍有不同对于生产、运输和使用都有重要意义一般要求润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低57闪点闪点是表示油品蒸发性的一项指标油品的馏分越轻，蒸发性越大，其闪点也越低也是石油产品着火危险性的指标，一般认为，闪点比使用温度高2030 11/20/202241润滑油类水分水分是指润滑油中含水量的百分数，通常是重量百分数润滑油中水分的
19、存在，会破坏润滑油形成的油膜，使润滑效果变差加速有机酸对金属的腐蚀作用，锈蚀设备，使油品容易产生沉渣机械杂质机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物大部分是砂石和铁屑之类，以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下(机杂在0.005%以下被认为是无）灰分和硫酸灰分在规定条件下，灼烧后剩下的不燃烧物质一般认为是一些金属元素及其盐类对不同的油品具有不同的概念 11/20/202242润滑脂类 润滑脂的外观 通过目测和感观来检查润滑脂质量的一种方法 主要包括润滑脂的颜色、光泽、透明度、纤维结构、稠度、杂质、析油、均匀性等
20、润滑脂的滴点 润滑脂的滴点是指润滑脂受热融化，开始滴落时的最低温度 表征润滑脂的耐温性能。润滑脂的滴点越高，其耐温性能越好，使用温度也就越高 润滑脂滴点的高低可以确定润滑脂使用的最高温度，润滑脂的使用温度应低于滴点2030锥入度 润滑脂的锥人度是表征润滑脂稠度或软硬度的指标 锥人度在一定程度上可表示润滑脂能承受负荷的大小，锥人度小的润滑脂可承受的负荷较大 润滑脂的锥人度过大，易流失，过小，则流动性差 11/20/202243选择润滑油的基本原则 一般首先应按设备制造商推荐选适当的润滑油 自主选择润滑油应考虑的主要因素有：润滑设备类型、载荷、速度、运行温度、其他运行环境 根据设备类型选择相应品种
21、及质量的润滑油 载荷：与粘度有关，载荷高用粘度高，载荷低用粘度低。速度：与粘度有关，速度高用粘度低，速度低用粘度高。温度：温度高使用粘度高、温度低使用粘度低。11/20/202244润滑油状态监控 通过对使用中油样的分析化验，可以：直接了解润滑油的变质情况 间接了解设备的磨损状况 润滑油变质分析项目：粘度、闪点、总酸值、总碱值、戊烷不溶物等 常见磨损金属为：铁、铜、铝、锡等 对硅元素、闪点、水分、机械杂质的分析可以了解设备的维护情况 11/20/202245理化验理化指标意义粘度：氧化、外界污染、水分、燃油稀释都可能导致粘度的变化闪点：外界污染，燃油稀释导致闪点的变化总酸值：油中酸性物质的多少
22、，油品的氧化变质情况总碱值：中和油中的酸性物质、油品抗氧化的保持性、油品的清洁性戊烷不溶物：包括油品氧化、添加剂降解、发动机磨损的金属粉末、灰尘及积炭的总和，主要反映油品的氧化变质、添加剂消耗等情况机械杂质：外界固体物质的污染，灰尘进入。水分：运输过程中进入、油箱呼吸产生、冷却水进入。11/20/202246金属磨损元素分析 Pb、Cu和Sn元素：判断主轴瓦 连杆瓦及相连杆小头衬套 Cr、Fe元素 指示活塞环-汽缸套的磨损状态 11/20/202247润滑油储存 应置于密闭容器内、闭光保存，防止灰尘、异物及雨水侵入 室内的储存 储存润滑油脂最理想的地方是室内 分类存储，避免混用 油桶绝不应储存靠近蒸汽管道或加热器的区域 11/20/202248润滑油储存 室外储存 应采取一些预防措施，避免雨水、阳光的影响 酯类油、润滑脂11/20/20224911/20/202250
