不同品牌超低温液压油相容性研究

宋敏，张文田，王建华，宋开财，李金龙，尚培华

(中国人民解放军92228部队，北京 100072)

0 引言

液压传动由于体积小、重量轻、反应灵敏、传递能量平稳、易于操作等原因，广泛应用于车辆、工程机械、船舶的舵机、锚机、导航系统以及阀门的开关遥控系统等[1-2]。液压油是液压系统的血液，在液压设备中起着传递能量、润滑设备、防腐防锈及冷却等重要作用，它对液压系统的工作可靠性及寿命起着至关重要的作用。

随着液压油生产技术的普及和国产液压油质量的提高，原用进口油品的液压设备制造商和用户会根据需求重新选择不同品牌的国产液压油，由于液压系统结构复杂、管线长，原用液压油不能完全排出，因此，在液压油更换过程中，不可避免地会造成不同品牌液压油之间的混用[3-6]，甚至会因设备使用方对油品配方不了解而出现有灰和无灰液压油混用的情况。因此，在更换不同品牌油品时，应该进行油品相容性试验，考察原装油与替换油混合在一起后，其理化性能和使用性能的变化情况。本文参考美国军用标准MIL-PRF-17331K《中等负荷汽轮机和齿轮传动装置润滑油》相容性试验油品混兑比例，将两种液压油按质量比1∶1均匀混合[7]，通过测定混合油品的主要理化性能，考察国产超低温液压油以及与进口液压油之间的相容性。

1 实验部分

1.1 试验油料

选用分别由中国石油润滑油公司、中国石化润滑油公司、埃克森美孚公司和壳牌公司生产销售的昆仑L-HS 32、长城L-HS 32、美孚SHC 524和壳牌(Tellus)S4ME 32等4种黏度32号等级的超低温液压油进行相容性试验，产品主要质量指标见表1。

表1 4种超低温液压油主要理化指标

1.2 试验方法

美国军用标准MIL-PRF-17331K《中等负荷汽轮机和齿轮传动装置润滑油》规定了相容性试验操作，将测试油和参考油按照1∶1比例混合后，进行氧化安定性(ASTM D943)、腐蚀(海水)、泡沫和乳化试验，若试验值均能通过，则认为该润滑油与参考油的相容性好。

在不同实验室，分别考察了几种液压油的相容性。取两种液压油按照质量比1∶1的比例混合均匀，在65 ℃储存168 h或在室温储存24 h，观察样品外观，并检测混合样品的运动黏度、黏度指数、倾点、抗泡沫性、液相防锈(海水)、最大无卡咬负荷和磨斑直径等指标变化。检测指标测试方法见表1，混合样品编号及组成见表2。

表2 超低温液压油混合样品编号

2 结果与分析

2.1 中国石油与中国石化液压油的相容性

将中国石化L-HS 32与中石油L-HS 32超低温液压油按质量比1∶1的比例进行混合(样品编号1#)，在65 ℃储存168 h，混合前后液压油样品外观及主要理化性能见表3。

表3 中国石油、中国石化L-HS 32液压油及混合样品性能

从试验结果可以看出，混合样品外观透明、无沉淀分层，运动黏度、倾点、防锈性和抗磨性等主要指标实测值均符合GB 11118.1-2011《液压油》中L-HS 32液压油的指标要求，表明两种液压油相容性良好。

2.2 中国石油与美孚、壳牌液压油的相容性

将中国石油L-HS 32超低温液压油分别与壳牌S4ME 32液压油、美孚SHC 524液压油按质量比1∶1的比例进行混合(样品编号分别为2#和3#)，在65 ℃储存168 h，混合前后液压油样品外观及主要理化性能见表4。

表4 中国石油与壳牌、美孚液压油及混合样品性能

可以看出，中国石油L-HS 32液压油与壳牌S4ME 32液压油混合后，有沉淀产生，表明其相容性差，不能混合使用。中国石油L-HS 32液压油与美孚SHC 524液压油混合样品外观透明、无沉淀分层，运动黏度、倾点、防锈性和抗磨性等主要指标实测值均符合GB 11118.1-2011《液压油》中L-HS 32液压油的指标要求，表明两种液压油相容性良好。

2.3 中国石化与美孚、壳牌液压油的相容性

将中国石化L-HS 32超低温液压油分别与壳牌S4ME 32液压油、美孚SHC 524液压油按质量比1∶1的比例进行混合(样品编号分别为4#和5#)，在室温储存24 h，混合前后液压油样品外观及主要理化性能见表5。

表5 中国石化与壳牌、美孚液压油及混合样品性能

可以看出，除泡沫性外，4#混合样品和5#混合样品外观透明、无沉淀分层，运动黏度、倾点、防锈性和抗磨性等主要指标实测值均符合GB 11118.1-2011《液压油》中L-HS 32液压油的指标要求，混合样品的黏度指数、倾点测试结果介于两种产品实测值之间，液相防锈和抗磨性能与两种产品相当。抗泡性变差，是由于两种油品配方体系不同造成的，使用时应尽可能将原用油品放空。

2.4 其他黏度等级液压油相容性

一般情况下，同厂家同一质量等级下不同黏度等级的液压油，其添加剂组成基本相同。因此，可以根据32号黏度等级液压油的试验结果推断出同厂家46号黏度等级液压油的相容性情况。根据2.1节试验结果推断，中国石化L-HS 46液压油和中国石油L-HS 46液压油应具有良好的相容性，可以混合使用。根据2.2节试验结果推断，壳牌S4ME 46液压油与中国石油L-HS 46液压油相容性不佳，可能会产生沉淀；美孚SHC 525液压油与中国石油L-HS 46液压油相容性良好。根据2.3节试验结果推断，壳牌S4ME 46液压油与中国石化L-HS 46液压油相容性不佳；美孚SHC 525液压油与中国石化L-HS 46液压油相容性不佳。

表6和表7分别为4个厂家32号和46号黏度等级超低温液压油的相容性结果。

表6 32号液压油相容性

表7 46号液压油相容性

3 结论

(1)通过观察混合油料外观，检测样品运动黏度、倾点、防锈性和抗磨性等指标变化，考察了中国石油L-HS 32、中国石化L-HS 32、美孚SHC 524和壳牌(Tellus)S4ME 32等4种超低温液压油之间的相容性，结果表明，中国石油L-HS 32液压油分别与中国石化L-HS 32液压油、美孚SHC 524液压油具有良好的相容性。

(2)由于有灰和无灰液压油配方体系不同，一般不推荐两种液压油混兑使用。

(3)工程机械、船舶等液压系统使用不同品牌液压油时，应考虑液压油之间的相容性，避免不同油料混合使用出现沉淀或性能变差，造成设备故障的情况。