石嘯

（中國石化潤滑油有限公司北京研（yán）究院）

摘　要：工業齒輪箱在國民經（jīng）濟各領域應用十分廣泛，工業齒輪油的使用量也隨之逐（zhú）年（nián）增加。文章通過（guò）對（duì）工業齒輪油配方特點、DIN 51517 -3 和 Flender AS7300 等具有（yǒu）行業影響力的齒輪油技術規格中的通讀規則（zé）進行分析，並結（jié）合國內（nèi）工業（yè）齒輪油產品現狀，提出了不同黏度級別通讀（dú）規則建議，合理簡化測試（shì）項（xiàng）目，以提升齒輪油的出廠效率，減少（shǎo）生產檢測環節重複浪費。

引言

工業齒（chǐ）輪油廣泛應用於鋼鐵、水泥、煤炭和石（shí）化等眾多行業，隨著國民經濟的快速發（fā）展，其用量逐年遞增，2020年國內需求量已（yǐ）達到31萬t/a。按照 GB5903-2011要求，工業齒輪油（yóu）出廠需要測試運動黏度、液（yè）相鏽蝕、氧化安定性（xìng）、四球極壓（yā）抗磨、FZG承載等16項理化指標和台架性能。其中部分測試項目周期長(例如氧化需要（yào） 13d)、費用高(FZG 為2萬（wàn）元/次)，造成油品批次檢測項目多、檢測成本高、出廠（chǎng）延滯，不利於及時供（gòng）應（yīng）客戶。若依據工（gōng）業齒輪油配方和產品（pǐn）性能特點，將出廠批次檢（jiǎn）驗項目進（jìn）行合理（lǐ）簡化，可有效避免重複浪費，助力市場保供（gòng）。

1　齒輪油配方特點

工業齒輪油根據齒輪箱工況特點研製，一（yī）般要求具有合適的黏度、良好的（de）黏溫性能、足（zú）夠的（de）極壓抗磨性能、良好的氧化（huà）安定性性、抗乳化性能、抗泡性能和防鏽防腐等性能，主要涉及極（jí）壓劑、抗磨劑、摩擦改進劑、降凝劑、抗氧劑、防（fáng）鏽劑、銅腐（fǔ）抑製劑、破乳劑和抗泡劑等（děng）添加劑（jì）。

根（gēn）據添加劑在潤滑油中的主要作用（yòng），以功能分類，即“物質按其作用”分為三組:(1)摩（mó）擦改善劑(Tribo - Improvers additives)，包括摩擦改（gǎi）進劑、抗磨劑、極壓添加劑等，在潤滑劑配方中處於中心地位（wèi），直（zhí）接有助於改善潤滑劑的摩擦學性能（néng）；(2)流變改進劑(rheology - improving additives)，包括黏度改進劑和降凝劑，主（zhǔ）要是在流（liú）體動力條件下，通過改變液（yè）體的體積特性來改善潤滑性能，主要涉及基礎油的流動性；(3)性能保持劑(Maintainers)，是（shì）指通過防止潤滑係統中的物質劣化來幫助保持（chí）物質(潤滑劑和機械元件的材料)處於良好狀態的添加（jiā）劑，主（zhǔ）要作用為有助於延長潤（rùn）滑係統的壽命，並且在某些情（qíng）況下部分有助（zhù）於提高潤滑（huá）性能。如抗氧化劑（jì）、腐蝕抑製劑(包括防鏽劑)、抗泡劑和破乳劑等。除根據添加劑的（de）功能進行分類外，還可以通過其作用點（diǎn）和作用（yòng）機理進行分類，如以作用點分類可分為（wéi）界麵劑（jì）和分散劑兩類，以作用機理分類可分為化學添加劑、物理添加劑兩類。表1列出了各個潤滑劑添加劑不同分（fèn）類（lèi）的交互特性。

從表1可以看（kàn）出（chū），極壓劑、抗磨劑、摩擦（cā）改進劑、抗氧劑和腐蝕抑製劑均為化學作用機理，彼此之（zhī）間（jiān）存在相互影響，如競爭吸附作用等。物（wù）理作用類添加劑包括降凝劑、破乳劑、抗泡劑。依據添加劑（jì）的化學作（zuò）用（yòng）、物理（lǐ）作用以及界麵作（zuò）用機理，並根據齒輪油配方開發經驗，工業齒輪（lún）油理化項目和添加劑、基礎油關聯性見表2。

根據表2對應情況，工業齒輪油（yóu）Z為重要的極壓性（xìng）能與配方中的極壓抗磨劑、防鏽（xiù）劑和基（jī）礎油相（xiàng）關度較大；若在添加劑種類（lèi）和加劑量完全相（xiàng）同的情況下（xià），提（tí）升齒輪油的黏度級別可增大油品（pǐn）的油膜厚（hòu）度，油品承載性能增強；即添加劑相同情況下，基礎（chǔ）油組分類別相同僅比例不同的同源（yuán）基礎（chǔ）油配（pèi）方，高黏度級別工業齒輪油承載高於低黏度級別工業齒輪油。因此對於添加劑相同且基礎油同源的工（gōng）業齒輪油配方，低黏度級別（bié）油品承載性能可向上讀到同源（yuán）高黏度級別。

氧（yǎng）化性能與（yǔ）配方（fāng）中的抗氧劑、極壓劑和基礎油關聯性較強，根據經驗一般同類低黏（nián）度基礎（chǔ）油的抗氧化性能優於高黏（nián）度基（jī）礎油，因（yīn）此高黏度級別齒輪油抗氧化性能可向下讀到同源低黏度級別。同源低黏度基礎油（yóu）低（dī）溫性能優於同源高黏度基礎油，因此傾點的情況（kuàng）類似（sì），即（jí）降凝劑及劑量相同時，高黏度級別配方傾點可向下讀到同源（yuán）低黏度級別。

2 DIN 與 Flender 通讀規則

由於德國強大的機械製造實力， 同時擁有（yǒu）Flender、SEW、Bosch Rexroth 和 Eickhoff 等眾多高端工業（yè）齒輪箱（xiāng） OEM，引領了（le）齒輪箱和工業齒輪油技術發展趨勢，德國標準化學會(Deutsches Institut fürNormung，DIN)的《潤滑劑. 潤滑油. 第 3 部分:潤滑油 CLP 的（de）Z低要求（qiú）》:DIN 51517 - 3 齒輪（lún）油標準（zhǔn）在（zài）行業中廣泛使用（yòng），且（qiě）認（rèn）可度高。DIN 51517 - 3-2018 標準附錄 A 中對工業齒輪（lún）油的通讀規則有明確要求，具體見表 3。

從表 3 可以看出，DIN 51517 -3 -2018 對於工業齒（chǐ）輪油的極壓承載性能（néng），如 FZG 和 FE - 8 僅需測試Z低黏度級別；對於傾點僅需測試（shì）Z高黏度級別，而氧化安定性、銅（tóng）片腐蝕和液（yè）相鏽蝕除了需要測試Z高黏度級別，還需要補測常售黏度級別，有助於進一（yī）步確認該配方體係可行性。弗蘭德(Flender)為頂尖工業齒輪箱製造商，其齒輪箱產品涵蓋水泥、鋼鐵、?炭和港口等各個工業領（lǐng）域，技術水平和市場占有率均處於領先地位。弗蘭（lán）德主導的 AS7300 工業（yè）齒輪油技術規（guī）格多年來一直引領著工業齒輪油技（jì）術（shù）規格的發展，目前已更新為第 16 版，在工業齒輪（lún）油領（lǐng）域具（jù）有（yǒu）極為重要的地位 。弗蘭德工（gōng）業齒輪油技術規格 AS 7300 中一共有 10 餘個（gè）測試項目，相關黏度級別測試要（yào）求見表 4。

由表 4 中可知，弗蘭德 AS7300 不同黏度級別通讀規則要求與 DIN 51517 -3 -2018 基本（běn）一致，對於（yú）FZG、FE - 8 軸（zhóu）承和 FVA54 微點蝕等承（chéng）載性能均對Z低黏度級別 VG 150 進（jìn）行測試，Flender 泡（pào）沫對Z高（gāo）黏度級別 VG 680 進行測試，而對於底漆、麵（miàn）漆、橡膠兼容性和弗蘭德過濾測試僅需測試常售黏度級別VG 320。

3　國內工業齒輪油通（tōng）讀規則建議

從齒（chǐ）輪油配方特點（diǎn）、添加劑作用機理、DIN 51517 -3 和弗蘭德工業齒輪油技術規格的通讀規則可以看出（chū），對於 FZG、FE - 8 和微點蝕（shí）等承載性能可以從低黏度級別向（xiàng）上通讀，抗氧化性能可以從高黏度級別向下通讀，結合國內工業齒輪油實際情（qíng）況，國（guó）內 L - CKC/ L - CKD 工業（yè）齒輪油通讀規（guī）則建 議如表 5。

以 L - CKD 工業齒輪油（yóu）為例，VG 68 ~1000 等 8個黏度級別（bié） 18 個（gè）分（fèn）析項目共需測試 144 個理化和（hé）台架（jià）項（xiàng）目，測試周期長，費用高。經過通讀（dú）規則簡化後，常規理化隻需測試 86 個，氧（yǎng）化長周期和承載性能台架僅需測試 12 個，常規理化精簡了 10. 4%，氧化長周期和承載性能台架精簡了80%；特別是13 天長周期的氧化實驗從 8 個黏度級別縮減為 2 ~ 3 個黏度級別，對於（yú）油品快速出廠具有重要意義。按常規檢測價格計算，全黏度級別單批次總檢測費用可節省 64. 7 萬元，檢測費用（yòng）僅為采用通讀規則（zé）簡（jiǎn）化前的 12. 7%，節約（yuē）效果顯著（zhe）。

4　小結

國內工業齒輪油產量逐年（nián）增加，但油（yóu）品生產環節存在一定程度的（de）供貨不及（jí）時，檢測費用過高的情況。根據工業齒輪油產品特點和（hé） DIN 51517 - 3 等工業齒輪油標準跨黏度（dù）級別（bié）通讀規則，結合國（guó）內齒輪油實際情（qíng）況綜合分析梳理了 L - CKC/ CKD 工業齒輪油通讀規則，按照承載性（xìng）能和抗氧化性能等項目分別進行低黏度級別和（hé）高黏度級別測試（shì），可有效簡化油品檢測個數，節省檢測（cè）費用，加快油品出廠速（sù）度，對於工業齒輪油生產環節避免重複（fù）浪費，及時穩定市場供（gòng）貨均具（jù）有重要意（yì）義。

（來（lái）源：潤滑油）