和谐型机车空气压缩机油的研究.pdf

第37卷,第2期
国铁道科学
2016年3月
CHINA RAIL WAY SCIENCE
March, 2016
文章编号:1001-4632(2016)02-0137-08
和谐型机车空气压缩机油的研究
李英姿,徐文波,刘晓峰,安猛,童宗文1,茹更生,屈双利2
(1.中国铁道科学研究院金属及化学研究所,北京100081;2.北京铁路局丰台机务段,北京100070;
3.北京铁路局怀柔北机务段,北京101408;4.郑州铁路局机务处,河南郑州450052)
摘要:根椐铁路和谐型机车空气压缩机的润滑特点和运用条件,选用不同黏度等级的聚α烯烃油与酯类
油为基础油,加人含抗氧剂、抗磨剂、防锈防腐蚀剂、破乳剂和抗泡剂等的同一优化配方的添加剂,研制出3
个黏度等级(32,46,57)的全合成油型TKYH系列国产和诺机车空气压缩机油。经室内理化性能综合评定,
研制油的抗乳化性能、抗氧化性能、抗磨性能、防锈防腐蚀性能、低温性能、抗泡性能优异,主要理化性能指
标达到或超过进口油。经过在21台和谐型机车上进行为期1年的现场运用考核及与同期使用的进口油比较表
明,研制油的综合性能稳定,实际使用性能优于或相当于现用进口油,在和谐型机车的空气压缩机上使用正常,
润滑效果良好,可以满足我国铁路和谐型内燃和电力机车空气压缩机的润滑要求。
关键词:空气压缩机油;和谐机车;基础油;添加剂;理化性能
中图分类号:U268.54;TE626.37文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1001-4632.2016.02.19
为满足我国铁路提速、重载的需要,近年来大
功率和谐型系列机车HX,1,HX2,HX13,1试验室研究
HX3和HX5等陆续上线,这些和谐型机车加装
了多家厂商的空气压缩机2。不同厂商的压缩机1.1配方研究
般使用不同的进口压缩机油,其中克诺尔南口公
和谐型机车的载荷大,制动消耗空气量大(尤
司的压缩机(简称克诺尔压缩机)使用的是Ande-其在长大坡道、曲线地段时),使用环境、气候变
rol3057M,石家庄嘉祥公司的压缩机(简称嘉祥化大(在全国各地区、全天候条件下使用),正常
压缩机)使用的是 Shell AS32,惠州标顶公司的压运用故障率要求低;且和谐型机车的压缩机为螺杅
缩机(简称标顶压缩机)使用的是 Mobilrarus式空气压缩机,其在工作过程中,油品呈雾状并与
SHC1025,登福公司的压缩机(简称登福压缩机)高温压缩气体混合,以高速度循环反复地被加热和
使用的是AFON9000TH等进口压缩机油。由于冷却,压缩空气中的水汽更加速了油品变质的倾
同一种和谐型机车上可能装有不同厂商的空气压缩向,因此空气压缩机油的性能对该类型压缩机的使
机,因此,在同一个机务段的同一种和谐型机车上用有决定性的影响
甚至会出现使用多种进口压缩机油的复杂状况。这
目前优质的螺杄式空气压缩机油由深度精制的
些进口压缩机油虽然都是合成型润滑油,性能水平矿物型或合成型基础油添加多种抗氧剂、金属减活
较高,但品牌多,种类杂,质量指标各异,并且只剂、防锈剂、抗泡剂等调和而成。鉴于和谐型机车
有典型性能的参考数据,没有质量标准,从而造成空气压缩机润滑特点及其苛刻的运用条件,综合考
现场油品使用和验收等管理困难,且国内售价昂虑后认为研制油宜选用合成基础油。
贵。因此开展和谐机车空气压缩机油的国产化研制
合成基础油有合成烃油、聚醚型油、酯类油、
工作,对于保证和谐型机车的安全运用,降低运营硅油等多种,其中合成烃油中的聚α烯烃
成本具有重要意义。
(PAO),因具有相对经济、挥发性低、良好的黏
温性能、高低温性能、热氧化安定性、水解安定性
收稿日期:2015-05-17;修订日期:2016-01-07
基金项目:铁道部科技研究开发计划项目(2010J008
第一作者:李英姿(1973-),女,四川资中人,副研究员,硕士。F--mail:lyz423@sina.com
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中国铁道科学
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等特点而应用范围不断扩大,特別适用于一般矿物
在确定的3个黏度等级(32,46,57)的复合
油满足不了的高温、低温或宽温等要求较高的工基础油中加入同一优化配方的添加剂,按照一定的
况,可明显延长换油周期和检修周期,因此,选取工艺,研制出了TKYH810,TKYH820,TKY
聚烯烃油作为合成基础油的主要成分;但另一H830系列和诸型机车空气压缩机油(分别简称为
方面,聚@烯烃会使某些橡胶收缩或变硬,且对H810,H820,H830研制油)
某些添加剂的溶解性较差,为解决此问题,宣将聚1.2性能评定
Q烯烃与酯类油复配使用。通过考察三羟甲基丙烷
根据和谐型机车空气压缩机的润滑特点和使用
骀、双酯油、邻苯二甲酸二丁酯、国产双季戊四醇工况要求,空气压缩机油应具有适宜的黏度和高的
酯等多种酯类油“,从中筛选出抗水解(乳化)黏度指数,优良的抗氧化性能、防锈防腐蚀性能
性能好的酯类油。综合考虑,将不同黏度等级的聚空气释放性、抗泡性能、破乳化性能、低温性能,
Q烯烃油与选定的酯类油按不同比例复合调配,制较低的挥发性,较好的抗磨性能
成3个黏度等级(32,46,57)的复合基础油。
按照和谐型机车空气压缩机参数、运用条件对
采用氧化试验、防锈试验、铜片腐蚀试验、摩油品的性能要求,参照(B5904《回转式空气压缩
擦磨损、破乳化试验、抗泡试验等国家或行业标准机油》标准的试验项目及方法,对H810
方法,对多种抗磨剂、抗氧剂、金属减活剂、防锈H820,H830研制油和 Shell AS32, Anderol
剂、破乳剂、抗泡剂等添加剂进行筛选、评定,并3057M,AEON9000TH, Mobilrrarus SHC1025
通过正.交试验进行优化,确定了含抗氧剂、抗磨(分别简称AS32,3057M,9000TH,SHC1025)
剂、防锈防腐蚀剂、破乳剂、抗泡剂等的添加剂进口油的理化性能进行综合评定,结果列于表1
配方。
表1和谐型机车空气压缩机油理化性能评定结果
研制油
进口油
项目
试验方法
H810H8201H1830
Shell Mobilrarus Anderol
A$32
标准
SHC 1025
3057M
9000TH
℃运动黏度/(mm2?s-1)
31,1647.31
5831.61
49.02
52.80
B/T265
黏度指数
闪点(开)/C
239
倾点/"C
58
GB/T3535
低温动力黏度(3S-1)/(Pa?s
18.7
45℃
81.4GB/T10247
23.561.265.5
26.3
24.7
114.7
194.1
铜片腐蚀(100℃,3h)/级
GB/T5096
防锈试验,A法
无锈无锈无锈
无锈
无锈
无锈
无锈GB/T11143
抗泡性(泡沫倾向/泡沫稳定性)/(mI?mI.-1
15/0
100/0
30/0
320/20
0/00/0
50/OGB/T12579