长城高性能液压油在铰接式卡车的应用

程安国 雷凌 覃雪梅

1 中国石化润滑油有限公司北京研究院

2 中国石化润滑油有限公司茂名分公司

广西、贵州、云南等地区拥有丰富的铜矿、铝矿等有色金属矿产资源，但这些地区也是世界最著名的喀斯特地貌地区［1］，因丘陵、石峰林立，天坑、溶洞随处可见，给矿石的运输带来了巨大的困难。矿藏多是零散的分布，俗称鸡窝矿［2］。由于鸡窝矿储量小，平地筑路的运输方式建设周期长、经济性差的原因，不适合应用于该地区的矿产开发。

铰接式卡车通过铰接的方式把前车架与后车架链接，然后通过液压泵和液压马达将发动机的动力输出至前、后驱动。驾驶室、发动机固定在前车架上，车厢固定在后车架上，因此具有机动灵活、操作方便快捷的特点，且车辆结构简单，噪音低，耗油少，维护成本低，被广泛地应用于山区、丘陵等简陋道路的运输［3］。因此，铰接式卡车被广泛应用于广西、贵州等地区的矿山开发中。

矿区的运输道路多是坡陡、弯急的砂石或者泥土路，对铰接式卡车的安全性和动力性能有非常严苛的要求。液压油作为铰接式卡车驱动、转向、卸料等动作的能量传递介质，其性能的优劣直接影响到车辆的工作效率和安全性能［4］。如果液压油品质差，性能衰减异常，很容易出现液压系统噪音、异常磨损等故障，导致转向迟缓、动力输出不畅，严重影响车辆的安全性能和运输能力；液压油品质差还会导致换油周期变短，维护次数增加，降低工作效率并增加废油排放。另外，国家对矿山开发中的节能减排的要求也越来越严。因此，选择一款满足铰接式卡车使用要求，并能延长换油周期，减少废油排放的高性能液压油，是非常有必要的。

本文选择长城高性能液压油（L-HV 68 低温液压油）在铰接式卡车的应用，并对车辆的运行状态进行记录，对液压油的性能进行分析。

测试方案

沃尔沃汽车在铰接式卡车行业处于主导地位，也是在中国云南、广西等地区使用最为广泛的矿石运输车辆。本次测试选择Volvo A35D车型，共3台试验车辆（1～3号）。试验车辆主要参数见表1。

广西、云南的矿区多为热带、亚热带气候，不仅气温高，而且潮湿多雨。本试验在广西某矿区进行。所选择的试验油品为长城L-HV 68 低温液压油。长城L-HV 68 低温液压油的高温黏度保持能力强，并拥有杰出的高温润滑保护和抗乳化能力，能够为车辆的安全、持久运行提供良好的润滑保护。将车辆液压系统中的旧油排放干净，加注试验油品至刻度线运行0.5 h后排放干净，如此置换2次后，加注试验油品。以此为试验开始时间点，每工作500 h后进行液压油采样测试，试验周期设定为2 500 h。试验过程记录车辆是否出现抖动、噪音、动力输出衰减、转向和卸料迟缓等现象，并分析液压油性能的变化。

测试结果与分析

3台车测试车辆在试验期间车辆运行状况良好，无异常振动、噪音等。因此重点分析液压油的性能变化，以此判断长城液压油是否能够满足使用要求，能否达到提高工作效率、减少废油排放的效果。

对3台Volvo A35D工作2 500 h期间液压油性能变化进行分析，测试项目参考NB/SH/T 0599—2013《L-HM液压油换油指标》(表2)，综合评价长城液压性能是否满足铰接式卡车的使用要求，并计算效率提高及减排的效果。

液压油运动黏度的变化

黏度是液压油关键的指标之一，在使用过程中受到剪切力的作用，液压油中的大分子被剪切成小分子，造成液压油黏度降低，黏度降低过大时在润滑表面的油膜容易被破坏，造成液压油泵和马达异常磨损［5］。液压油在热、金属、空气的作用下产生酮、醛、有机酸，经过缩合反应生成油泥和漆膜，使润滑油的黏度增加，降低泵的工作效率。试验过程中，液压油40 ℃运动黏度变化率随车辆运行时间的变化见图1。

表1 试验车辆主要参数

表2 NB/SH/T 0599—2013《L-HM液压油换油指标》

由图1可见，3台车正常运送矿石2 500 h期间，长城L-HV 68 低温液压油的40 ℃运动黏度变化规律相似：

◇前1 000 h，黏度保持稳定；

◇1 000～1 500 h，受剪切的影响，黏度有所下降，下降约为2%；

◇1 500～2 500 h，黏度受老化影响呈上升趋势，2 500 h后液压油黏度增加均未超过7%，低于NB/SH/T 0599—2013的限值要求(超过±10%)。

以上试验结果表明，长城L-HV 68 低温液压油具有良好的黏度保持能力。

液压油酸值的变化

酸值变化是反映液压油化学性质变化的指标。通常液压油在使用过程中受热、金属、水分、氧气的影响会产生氧化反应，氧化反应的初期会消耗抗氧剂等添加剂，造成酸值降低，抗氧剂消耗后油品因氧化反应产生有机酸，造成酸值增加，酸值增加后对液压泵、液压阀、马达等金属部件产生腐蚀，影响设备的使用寿命。因此，液压油酸值增加0.3 mgKOH/g需更换新的油品。试验过程中，液压油酸值增加值随车辆运行时间的变化见图2。

由图2可以看出，长城L-HV 68 低温液压油的酸值呈现先降低后升高的变化趋势。酸值降低是因为添加剂为阻碍油品氧化而被消耗掉［6］；500 h后酸值逐渐增加的原因是液压油的正常老化。2 500 h后的酸值增加不超过0.07 mg KOH/g，满足NB/SH/T 0599—2013的限值要求，表明长城L-HV 68 低温液压油的品质稳定。

液压油不溶物的增加

图1 液压油40 ℃运动黏度变化率随车辆运行时间的变化

图2 液压油酸值增加值随车辆运行时间的变化

液压油的老化会产生不溶物，不溶物聚集后会堵塞液压阀，导致液压系统的灵敏度下降；堵塞滤网后，会导致过滤压力升高和过滤速率下降。通常采用正戊烷不溶物表征不溶物的生成量，为保证液压系统正常运行，正戊烷不溶物超过0.1%（质量分数）时必须更换新油品。试验过程中，液压油正戊烷不溶物随车辆运行时间的变化见图3。

由图3可知，3台车液压油的正戊烷不溶物变化趋势相似，工作2 500 h后最大为0.05%（质量分数），在NB/SH/T 0599—2013限值要求的50%以下，表明长城L-HV 68 低温液压油的性能稳定，不溶物的生成量处于合理区间。

液压油色度的增加及其他

色度的增加是液压油性能变化最直观的指标之一。随着液压油的不断老化，色度不断升高，通常色度增加超过2个色号，即需更换液压油。试验过程中，液压油色度增加随车辆运行时间的变化见图4。

由图4可以看出，3台车中的液压油随着工作时间的增加色度也不断加深，但色度增加均未超过2个色号，满足NB/SH/T 0599—2013的限值要求。1号车色度增加比2号、3号车的快，调查原因后发现，1号车已有工时是2号、3号车的2倍以上， 液压系统在试验前出现过异常振动和噪音，维修后得到缓解，但未杜绝，因此液压油的老化程度要深一些。

图3 液压油正戊烷不溶物随车辆运行时间的变化

图4 液压油色度增加随车辆运行时间的变化

液压系统的金属元件是由铁、铜等材料制成，如果液压泵、液压缸、马达、控制阀等部件发生异常摩擦磨损，可以通过检测液压油中的铁、铜等元素的含量进行判断。此次试验样品中均未检测出铁、铜等元素，表明长城L-HV68低温液压油提供了良好的润滑油保护，液压系统2 500 h内未出现异常摩擦磨损。

废油减排分析

通过上述分析，长城L-HV68低温液压油能够为铰接式卡车提供至少2 500 h的良好润滑保护，保证设备安全、稳定、长期运行。与之前的铰接式卡车2 000 h的换油保养周期相比，换油周期延长25%。在10 000工时中，选用长城L-HV68低温液压油换油4次，比原用油品换油减少1次，达到减排20%的良好效果。

维护保养的次数减少，也减少了设备停工的时间，提高了设备的利用率。

结束语

长城L-HV68低温液压油不仅能够提供良好的高温润滑保护，而且具有良好的抗氧化性能，在保证设备稳定、长久运行的同时又能延长换油期。通过2 500 h实车测试后对液压油色度增加、运动黏度变化、酸值增加、戊烷不溶物含量、金属元素含量等多方面的分析表明，长城L-68低温液压油能够满足铰接式卡车的使用要求，能够为液压系统提供良好的润滑保护，保证设备的安全、稳定、长久运行，并达到减少20%废油排放的效果。