一种润滑油老化的模拟评定方法与流程

文档序号:11062942阅读:662来源:国知局

本发明涉及一种润滑油老化的模拟评定方法,具体地说,涉及一种模拟润滑油在含有水分和空气/氧气时,润滑油快速受压、温度骤升条件下氧化过程的性能评定方法。



背景技术:

润滑油是机械设备安全可靠运行重要保障,能够充分润滑机械设备润滑部件、减少部件的摩擦与磨损。但在使用的过程中,润滑油随着使用时间的延长,润滑油氧化变质,其品质不断下降,甚至会对润滑部件产生腐蚀等不良现象,因此,选择润滑性能好、抗氧化性能好的润滑油十分重要。润滑油在高温氧化过程中的变化主要是烃类与分子氧的反应,即氧化反应。油品氧化以后会发生粘度增大、酸质增高、颜色变深等现象,在氧化过程中还会生成沉淀、胶状物质和酸性物质。

随着润滑油评定技术的不断发展,对润滑油的抗氧化等性能方面的分析取得了巨大的进步。我国对航空液压油热氧化安定性及腐蚀按SH/T0208进行测定,在钢片、铜片、铝片、镁片催化剂作用下,通入空气,一定的氧化温度下进行试验,分析试验前后金属片质量、油品你那度的变化;对液压油的热稳定性按SH/T 0209进行测定,在钢棒和铜棒的催化剂存在下,与135℃维持168小时,分析实验前后油样、铜棒、钢棒的变化;对内燃机油的高温腐蚀试验按SH/T 0754进行测定,在铅、铜、锡、磷青铜催化剂存在下,通入空气,于135℃维持168小时,分析实验前后油样、铅、铜、锡、磷青铜片的变化;对航空涡轮发动机润滑油的抗氧化安定性按SH/T 0450-92进行氧化试验,称为氧化管法;对润滑油氧化过程酸值的变化可采用加抑制 剂矿物油氧化特性测定法GB/T 12581进行分析;对润滑油油泥和腐蚀趋势的评定采用SH/T 0565测定。

上述的方法多数存在一些不足之处,首先,这些评定方法都是在常压下进行的,不能模拟润滑油在高压状态下的氧化过程,而实际应用中,润滑油的氧化变质在高温高压的状态下更容易发生。其次,试验周期长,例如,液压油的热稳定性SH/T 0209需要168h;加抑制物矿物油的油泥和腐蚀趋势测定法SH/T0565需要运行1000小时;加抑制剂矿物油氧化特性测定法GB/T12581最长需进行10000h。

由此可见,建立一种能够快速模拟润滑油在高压状态下含水,金属、空气存在下的氧化过程是非常有意义的。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种能够模拟润滑油含有水分、空气时,润滑油在高压、金属催化剂条件下氧化过程的方法,快速、一次性检测润滑油的多项性能参数。

本发明所述方法包括以下步骤:

(1)取待测润滑油和金属催化剂,检测性能参数;

所述性能参数包括:所述润滑油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量,以及所述金属催化剂的质量、外观、腐蚀级别;

(2)向待测润滑油中加入质量百分比0.05~15%的水,加入金属催化剂,通入0.1~35MPa的氧气;在100~280℃下,连续运行至气体压力下降10~50%后,再次检测所述性能参数;

(3)计算两次检测所得性能参数的差值及试验运行时长,据其评定润滑油的性能。

本发明所述润滑油为液压油、齿轮油、汽轮机油或压缩机油,优选为液压油,进一步选为高压抗磨液压油。

本发明所述方法中,所述水为去离子水和/或合成海水,优选为 合成海水。

所述加入水的质量百分比为0.05~15%,优选为5~10%。

所述氧气压力为0.1~35MPa,优选为0.5~1.0MPa,进一步优选为0.7~0.8MPa。所述加热温度为100~280℃,优选为135~175℃,进一步优选为150~155℃。

本发明通过大量实验发现,当氧气压力偏低或偏高,或加热温度偏低或偏高时,待测参数中的一个或多个项目的检测结果会出现明显偏差,导致评价结果与客观情况不符。

所述的运行至气体压力下降10~50%,优选为下降20%。本发明通过大量实验发现,当运行终点选择的气体压力下降百分比偏小或偏大时,检测精确度明显下降。

所述金属催化剂为铜、铁、银等催化剂,优选为铜片或/和钢片。所述的铜片或/和钢片满足GB/T 5231中T1要求,厚度为0.10~0.12mm,宽度为15mm,长度为51mm。

作为本发明的优选方案,所述方法包括以下步骤:

(1)取待测润滑油和厚0.10~0.12mm、宽15mm、长51mm的铜片和/或钢片,检测性能参数;

所述性能参数包括:所述润滑油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量、液相锈蚀,以及所述铜片和/或钢片的质量、外观、腐蚀级别;

(2)向所述润滑油中加入质量百分比5~10%的合成海水,加入所述铜片和/或钢片,通入0.7~0.8MPa的氧气,在150~155℃下,连续运行至气体压力下降20%后,再次检测所述性能参数;

(3)计算两次检测所得性能参数的差值及所述连续运行的时间,据其评定润滑油的性能。

由于实际应用中润滑油的氧化变质在高温高压的状态下更容易发生,本发明针对现有评定方法耗时长、分析项目不能充分体现油 品氧化的缺陷,在润滑油含有水分、与空气接触、高温高压条件下进行氧化,通过分析油品的粘度、色度、酸值、过滤性,油泥含量、金属催化剂失重、试验运行时长等项目评定润滑油的稳定性和对金属的腐蚀性。

本发明通过对实验过程中海水加入量、氧气通入量、温度以及压力下降百分比等多项条件及参数进行全面优化,所述优化的模拟条件可以准确地获得润滑油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量、液相锈蚀以及所述铜片和/或钢片的质量、外观、腐蚀级别等多项参数的变化情况,实现了多角度、全面、客观地评价润滑油的老化性,从而克服了现有技术中单一或个别参数无法客观、准确评价润滑油老化性能的弊端,具有极强的实际推广价值。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

实施例1

按照以下步骤检测润滑油的性能:

(1)取质量级别为L-HM46的普通抗磨液压油和厚0.10~0.12mm、宽15mm、长51mm的铜片,检测性能参数;

所述性能参数包括:所述抗磨液压油的粘度、色度、酸值、过滤性,油泥含量,以及所述铜片的质量;

(2)向所述抗磨液压油中加入质量百分比10%的去离子水,加入所述铜片,通入0.7MPa的氧气,在150℃连续运行至氧气压力下降20%后,再次检测所述性能参数;

(3)计算两次检测所得性能参数的差值及所述连续运行的时间,据其评定润滑油的抗氧化性能。

检测结果如表1所示。

表1:L-HM46抗磨液压油(普通)试验结果分析

实施例2

按照以下步骤检测润滑油的性能:

(1)取A品牌质量级别为L-HM46的高压抗磨液压油和厚0.10~0.12mm、宽15mm、长51mm的铜片和钢片,检测性能参数;

所述性能参数包括:所述抗磨液压油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量、液相锈蚀,以及所述铜片和钢片的质量、外观、腐蚀级别;

(2)向所述抗磨液压油中加入质量百分比5%的合成海水,加入所述铜片和钢片,通入0.8MPa的氧气,在155℃连续运行至氧气压力下降20%后,再次检测所述性能参数;

(3)计算两次检测所得性能参数的差值及所述连续运行的时间,据其评定润滑油的抗氧化性能。

检测结果如表2所示。

表2:L-HM46高压抗磨液压油试验结果分析

实施例3

按照以下步骤检测润滑油的性能:

(1)取B品牌质量级别为L-HM46的高压抗磨液压油和厚0.10~0.12mm、宽15mm、长51mm的铜片和钢片,检测性能参数;

所述性能参数包括:所述抗磨液压油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量、液相锈蚀,以及所述铜片和钢片的质量、外观、腐蚀级别;

(2)向所述抗磨液压油中加入质量百分比5%的合成海水,加入所述铜片和钢片,通入0.8MPa的氧气,在155℃连续运行至氧气压力下降20%后,再次检测所述性能参数;

(3)计算两次检测所得性能参数的差值及所述连续运行的时间,据其评定润滑油的抗氧化性能。

检测结果如表3所示。

表3:L-HM46高压抗磨液压油试验结果分析

由表2和表3所得结果可知,采用本发明提供的方法进行检测,在相同条件下,B品牌的L-HM46高压抗磨液压油的抗氧化性和抗腐蚀性均显著优于品牌A,与实际应用的情况相符,本发明提供的方法可以准确评价润滑油的性能。

虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验,对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

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