一种专用油在陶瓷压砖机上的使用效果评估

赵艳丽 李佳洋

中国石化润滑油有限公司华南分公司

陶瓷压砖机作为一种重要的制陶成型设备在建筑陶瓷生产企业得到普遍应用[1]。其可靠性、重复性、调控性、耐久性是评价压砖机综合性的重要指标[2]。由于陶瓷压砖机工作环境的特殊性，导致设备的维护保养需要投入更多的精力，对润滑油品的质量要求也越来越严格。目前行业内多采用液压油产品用于陶瓷压砖机液压系统的润滑，油品使用过程中，普遍出现油品颜色变化明显、滤芯更换频率较快、容易生成油泥、出现液压阀卡阀等问题。所以开发一种满足陶瓷压砖机液压系统的油品，改善其滤芯更换频率，延缓油泥生成，并与客户沟通一致，将油品在压砖机上进行了使用效果评估，根据使用过程中油品指标的变化和压砖机的实际工作表现，评定油品与压砖机的适配性。对于陶瓷生产线稳定安全运行具有重要的意义。

压砖机专用油性能特点

压砖机液压系统对液压铸件有很多特殊的要求,例如需满足上千万次压力冲击的延伸率要求,保持液压件清洁度的不黏砂要求,减少油道压力损失的内油道铸造精度要求[3]。

本文考察的压砖机专用油产品，其性能特点如下：

◇杰出的抗磨损性能，通过多种液压泵试验，有效延长泵及系统的运转寿命；

◇杰出的清洁性能、防止生成漆膜，保持系统部件长久清洁；

◇优异的过滤性，可最大限度地减少过滤器堵塞；

◇优异的氧化安定性，油品使用寿命更长。

试验部分

试验油品信息

本试验用压砖机专用油样品由实验室调和，油品性能参数见表1。

表1 压砖机专用油性能参数

设备参数

压砖机专用油试验选用设备为工况较苛刻的4 000 t压机YP4000液压自动压砖机（HYP4009-B101），压制频率为5～10次/min。具体设备信息见表2。

表2 压砖机专用油试验设备情况

试验过程

将压砖机专用油通过抽油机加注到试验压砖机中，油品加注量为1 190 kg，油位处于压砖机液压油箱上刻线处。检修电路等无问题后开启压砖机。在油液充足的情况下，润滑油品温度控制在40 ℃，初始加压为2 000 kN，连续压制50 000次。分别采集运转30 min和50 000次加压试验后样品。

50 000次试验之后，压砖机停止工作，从压砖机液压油循环柜中抽出170 kg样品，此时压砖机液压油箱液位低于最低值，在此情况下，开启压砖机，开始缺油试验，再压制15 000次，同时调小冷却水，将系统油温控制在45～46 ℃之间。采集在缺油情况下压制15 000次的样品。

样品检测

本试验油品的换油参照L-HM液压油的换油指标NB/SH/T 0599—2013为基础，双方协商确定，具体见表3。

表3 压砖机专用油换油指标

压砖机专用油试验结果分析

按照双方约定，在试验过程中对油品进行了采样，按照协商的检测项目，由国家认可的试验机构进行了样品分析，结果见表4。

表4 压砖机专用油使用试验检测数据

油品外观

试验中对油品的外观进行了记录，并就油品色度进行了分析。油品外观如图1所示。

图1 压砖机专用油油品外观情况

由图1可以看出，油品外观清亮透明，说明在试验过程中未有水分等杂质进入。在50 000次加压试验后相比运行0.5 h油样外观颜色出现略微变深现象，外观透明，在继续完成缺油试验后颜色没有明显变化，油品一直呈现透明状态。整个试验过程中，油品的色度值最高为1.0号，小于换油指标中色度增加值大于2.0号的要求，油品颜色外观保持好。

运动黏度

黏度是衡量液压油工作过程中内摩擦大小的指标，合适的黏度是零件摩擦面间建立润滑油膜的必要条件，为液压油最重要的指标之一。压砖机所使用的液压油黏度一般由厂家规定。试验过程中，该专用油的黏度变化如图2所示。

图2 压砖机专用油运动黏度（40 ℃）变化情况

由图1中40 ℃运动黏度对比可以看出，压砖机专用油在经历过50 000次加压试验和缺油试验后相比新油油样运动黏度轻微降低，没有超出换油指标范围，说明压砖机专用油在机器运转情况下具有优异的黏度保持能力。

酸值

酸值是油品酸碱性的量度，是以中和一定重量的油品所需的碱的相当量来表示的数值。酸值的变化，反映了油品中添加剂的消耗状况和油品本身的氧化情况，是判断油品是否需要更换的一项指标。专用油的酸值增加值变化如图3所示。

图3 压砖机专用油酸值增加值变化情况

通过图3可以看出，50 000次加压试验后酸值有略微增加，但酸值增加值未超出换油指标的要求，说明油品氧化程度低，未出现零件腐蚀现象。

元素分析

机械设备在长时间运转下，会存在不同形式的磨损。通过样品元素分析对机械磨损情况进行 监测，可有效预测设备潜在的故障[4]，通过及时采取适当的措施，减少不必要的机械磨损。监测油品中元素指标的变化，也可以了解添加剂的消耗程度，油品性能的保持能力。压砖机专用油中元素含量变化情况如图4所示。

图4 压砖机专用油元素变化情况

由图4可以看出，铜元素、铁元素仅微量增加，属于正常波动范围。说明设备不存在异常磨损。

红外光谱试验

为进一步考察油品的抗氧化性能及在使用过程中油品的变化，对油品进行了红外光谱分析。具体结果见图5～图8。

图5 压砖机专用油新油光谱图

图6 压砖机专用油运行0.5 h后光谱图

图7 压砖机专用油50 000次加压后光谱图

图8 压砖机专用油缺油试验后光谱图

从图5～图8中可以看出，四个样品在 2 750 cm-1～700 cm-1范围内的吸收峰和吸收峰面积无明显变 化， 在 3 000 cm-1～2 800 cm-1范围内的吸收峰和吸收峰面积出现轻微变化，综合来看明显的特征吸收峰无显著变化，说明运行过程中油品几乎无变化。在3 000 cm-1～2 800 cm-1范围内吸收峰的轻微变化推测主要由C-H键变化引起，可能为试验过程中油品受到外来物质污染所导致。

密封件相容性

压砖机专用油在使用过程中会与各种密封材料接触，如果油品相容性能不好，会导致密封材料溶胀或者腐蚀。所以双方协商，根据客户的试验方法，对压砖机油与压砖机密封材料的匹配性进行了考察。

试验过程为将调和罐桶中注入适量油品放入密封件，保持40～50 ℃加热状态持续2～3个月，过程中定期观察浸泡中的密封圈外观颜色变化、是否有损坏和油品颜色深浅程度判断油品与材料的匹配性。专用油与材料的相容性见图9。

图9 压砖机专用油密封件相容性试验变化情况

通过图9可以看出，浸泡24 d和45 d后，密封件形态保持良好，油品外观清澈透亮未有明显变化，表明砖机专用油与密封件接触后能保持其良好的密封性。

结论

试验结果表明，压砖机专用油抗氧化性能、抗磨性能、抗剪切性能优异，满足客户的使用要求，可以为压砖机提供良好的润滑，将有力地促进油品在陶瓷行业的推广使用。