液壓油換油指標(biāo)及換油周期
1．常見液壓油的換油指標(biāo)
液壓油的評定指標(biāo)主要分為性能指標(biāo)（如氧化安定性、抗磨性等）和理化指標(biāo)（如外觀、密度等）兩大類。如下表所示，對液壓油的各項性能指標(biāo)在使用過程中的變化情況及對機械磨損程度的重要性進行了比較。從下表可以看出液壓油的外觀、密度、運動黏度、黏度指數(shù)、酸值、水分、機械雜質(zhì)、硫酸鹽灰分、閃點、腐蝕試驗、抗泡沫性及抗乳化性項指標(biāo)對機械磨損的影響較大，并具有較好的可測性，均可列入換油指標(biāo)標(biāo)準。
液壓油使用過程中各項指標(biāo)的變化情況對機件磨損的重要程度分析
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序號 |
新油指標(biāo) |
性能 |
使用過程中的變化 |
可測性 |
對在用油的重要性 |
是否列入換油指標(biāo) |
試驗方法 |
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1 |
外觀 |
理化性能 |
顏色越來越深 |
可測 |
重要 |
是 |
目測 |
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2 |
密度 |
理化性能 |
變化不大 |
可測 |
次要 |
是 |
GB/T 1884 |
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3 |
運動黏度 |
主要理化及性能 |
運動黏度下降 |
可測 |
重要 |
否 |
GB/T 265 |
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4 |
黏度指數(shù) |
理化性能 |
下降 |
可測 |
重要 |
是 |
GB/T 2541 |
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5 |
酸值 |
理化性能 |
越來越高 |
可測 |
重要 |
是 |
GB/T 264 |
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6 |
水分 |
理化性能 |
從無到有 |
可測 |
重要 |
是 |
GB/T 260 |
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7 |
機械雜質(zhì) |
理化性能 |
越來越高 |
可測 |
重要 |
是 |
GB/T 8926 |
|
8 |
硫酸鹽灰分 |
理化性能 |
變化不大 |
測量不便 |
次要 |
否 |
GB/T 2433 |
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9 |
閃點 |
理化性能 |
變化不大 |
可測 |
次要 |
否 |
GB/T 267 |
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10 |
傾點 |
理化性能 |
變化不大 |
可測 |
次要 |
否 |
GB/T 3535 |
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11 |
腐蝕試驗 |
理化性能 |
越來越嚴重 |
可測 |
重要 |
是 |
GB/T 5096 |
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12 |
抗泡沫性 |
理化性能 |
越來越差 |
可測 |
重要 |
是 |
GB/T 12579 |
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13 |
抗乳化性 |
理化性能 |
越來越嚴重 |
可測 |
重要 |
是 |
GB/T 7305 |
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14 |
空氣釋放值 |
理化性能 |
變化不大 |
可測 |
重要 |
否 |
|
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15 |
氧化安定性 |
性能 |
氧化變質(zhì) |
測量不便 |
重要 |
否(可測其余 指標(biāo)體現(xiàn)) |
GB/T 12581 |
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16 |
熱安定性 |
性能 |
下降 |
測量不便 |
重要 |
否(可測其余 指標(biāo)體現(xiàn)) |
GB/T 0209 |
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17 |
抗磨性 |
性能 |
下降 |
測量不便 |
重要 |
否(可測其余 指標(biāo)體現(xiàn)) |
|
|
18 |
橡膠密封性 |
性能 |
變化不大 |
可測 |
次要 |
否 |
|
|
19 |
剪切安定性 |
性能 |
下降 |
測量不便 |
重要 |
否(可測其余 指標(biāo)體現(xiàn)) |
GB/T 0103 |
2．液壓油推薦換油指標(biāo)的討論
目前，國內(nèi)外均制定了液壓油換油指標(biāo)標(biāo)準，通過比較不同標(biāo)準的要求并加以分析，可以提出更為合適的液壓油推薦換油指標(biāo)標(biāo)準。下面以L-HM液壓油為例進行討論。
我國現(xiàn)采用SH/T 0599-1994《L-HM液壓油換油指標(biāo)》標(biāo)準指導(dǎo)換油，各項指標(biāo)要求見下表。美國試驗與材料協(xié)會( ASTH)也提出了ASTH D6224-2002《輔助動力裝置的潤滑油的使用監(jiān)測實施規(guī)范》，規(guī)定了液壓油在用油的監(jiān)測警戒線項目及指標(biāo)要求，見下表。
SH/T 0599-1994《L-HM 液壓油換油指標(biāo)》
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項目 |
換油指標(biāo) |
試驗方法 |
||
|
40℃運動黏度變化率(%) |
＞ |
＋15或－10 |
GB/T 265 |
|
|
水分(質(zhì)量分數(shù))(%) |
＞ |
0.1 |
GB/T 260 |
|
|
色度增加(比新油)% |
＞ |
2 |
GB/T 6540 |
|
|
酸值 |
降低(%) |
＞ |
35 |
GB/T 264 |
|
或增加(mgKOH/g) |
＞ |
0.4 |
||
|
正戊烷不溶物(質(zhì)量分數(shù))(%) |
＞ |
0.10 |
GB/T 8926A |
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|
銅片腐蝕(100℃·3h)(級) |
＞ |
2a |
GB/T 5096 |
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ASTH D6224-2002 對液壓油在用油的監(jiān)測警戒線項目及指標(biāo)要求
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項目 |
限值 |
|
|
酸值增加(mgKOH/g) |
＞0.2 |
|
|
水分(質(zhì)量分數(shù))(%) |
＞0.05 |
|
|
顏色 |
不正常的變化或極速變黑 |
|
|
不溶物(質(zhì)量分數(shù))(%) |
＞ |
0.1 |
|
抗氧劑含量 |
＜ |
新油的25% |
|
液相銹蝕 |
輕銹 |
|
|
抗泡沫性能(泡沫傾向性/泡沫穩(wěn)定性，程序)(mL/mL) |
＞ |
450/10 |
|
空氣釋放量(min) |
＞ |
5～20(黏度等級有關(guān)) |
|
清潔度(NAS1638)/級 |
＞ |
17/14 |
比較上表可見：SH/T 0599-1994 《L-HM液壓油換油指標(biāo)》與ASTHD62242002《輔助動力裝置的潤滑油的使用監(jiān)測實施規(guī)范》的主要檢測項目基本一致，但后者的要求更為詳細、嚴格。
參考《設(shè)備工程實用手冊》中回收廢油的分級分類，我們認為對于固定的液壓系統(tǒng)而言，采用ASTH D62242002《輔助動力裝置的潤滑油的使用監(jiān)測實施規(guī)范》作為L-HM液壓油的換油指標(biāo)較為合適，但應(yīng)參照SH/T 0599-1994《L-HM液壓油換油指標(biāo)》，補充40℃運動黏度變化率指標(biāo)。
3．換油周期的討論
我們考察了不同牌號、不同使用場合、不同使用時間的液壓油性能變化情況，結(jié)果如下表
不同牌號、不同使用場合、不同使用時間的液壓油性能變化情況
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序號 |
油品 牌號 |
外觀 變化 |
40℃運動黏度 |
水分 含量 |
使用場合 |
使用 情況 |
使用時間 |
|
|
新油 |
在用油 |
|||||||
|
1 |
HM32 |
淺黃 |
32.53 |
32.47 |
無 |
三菱加工中心 |
正常 |
3個月 |
|
2 |
HM32 |
棕色 |
31.56 |
20.24 |
無 |
磨床 |
正常 |
15個月 |
|
3 |
HM32 |
棕色 |
33.50 |
33.39 |
無 |
專機 |
液壓元件生銹 |
2個月 |
|
4 |
HM32 |
褐色 |
31.56 |
31.02 |
無 |
化驗室保存 |
油樣保存 |
保存5年 |
|
5 |
HM32 |
淺黃透明 |
31.71 |
17.42 |
無 |
數(shù)控磨齒機 |
正常 |
運行3年 |
|
6 |
HM32 |
紅色透明 |
32.39 |
19.52 |
無 |
M7340圓臺磨 |
正常 |
運行3年 |
|
7 |
HM46 |
淺紅透明 |
46.11 |
20.15 |
無 |
ZE800 磨齒機 |
機床報警 |
2年 |
|
8 |
HM46 |
白色乳化 |
46.09 |
36.28 |
2.8% |
電液錘 |
壓力上不去 |
2年 |
|
9 |
HM46 |
發(fā)白 |
46.65 |
45.32 |
0.1% |
試車用油 |
有水 |
循環(huán)使用 |
|
10 |
HM46 |
褐色 |
46.11 |
43.99 |
無 |
800T 壓機 |
正常 |
12個月 |
|
11 |
HM46 |
黃褐色 |
46.38 |
25.44 |
無 |
ZP30 磨齒機 |
正常 |
5年 |
|
12 |
HM68 |
發(fā)紅 |
66.78 |
65.72 |
無 |
化驗室油樣保存 |
油樣保存 |
5年 |
|
13 |
HM68 |
淺黃 |
63.07 |
59.89 |
無 |
ZE800 磨齒機 |
正常 |
1年 |
|
14 |
HM68 |
淺紅 |
63.07 |
41.10 |
無 |
ZE800 磨齒機 |
機床報警 |
1年 |
|
15 |
HM68 |
乳白色 |
63.48 |
58.3 |
2.9% |
電液錘 |
壓力不正常 |
1年 |
由上表可見，在實際使用過程中，可能液壓系統(tǒng)表面運行正常，但液壓油已嚴重變質(zhì)，影響到設(shè)備的使用壽命；當(dāng)設(shè)備液壓系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障時，液壓油已嚴重變質(zhì)；同一種液壓油應(yīng)用在不同的設(shè)備上，在不同的工況下，其變質(zhì)時間長短不同，而在實驗室有效保存5年也不會變質(zhì)；不同的設(shè)備對液壓油變質(zhì)后的適應(yīng)性也不同，敏感性不同，也就是說，在有些設(shè)備中還可以使用的液壓油，在另外一些設(shè)備中可能已報警；一些特發(fā)事件容易導(dǎo)致液壓油急劇變質(zhì)，如水分或切削液進入。所以等設(shè)備出現(xiàn)故障后再換油或定時換油是不科學(xué)的。
由于使用場合不同、工況條件不同，對液壓油的性能要求也不同，相應(yīng)的換油指標(biāo)標(biāo)準的適用性也不同。對于不同的應(yīng)用場合，建議可以確定一個最低標(biāo)準的液壓油換油指標(biāo)標(biāo)準，也可以確定液壓油在用油的警戒線，甚至可以根據(jù)具體用油情況，適當(dāng)?shù)乜s緊或放寬換油指標(biāo)數(shù)值。如果條件允許，可以采用在線檢測設(shè)備對液壓油性能指標(biāo)進行跟蹤測試，并根據(jù)設(shè)備的潤滑需求及實際運轉(zhuǎn)情況來判定液壓油是否變質(zhì)及是否應(yīng)更換新油。