工业齿轮油知识讲座（初级版）(4)

重负荷工业齿轮油（CKD），蜗轮蜗杆油（CKE和CKE/P）和普通开式齿轮油。粘度牌号有：中重负荷工业齿轮油按40℃运动粘度分：有100、150、220、320、460、680六个牌号；蜗轮蜗杆油（CKE和CKE/P）按40℃运动粘度分：有220、320、460、680、1000五个牌号；普通开式齿轮油按100℃运动粘度分：有68、100、150、220、320五个牌号。

5.国内、外产品对照表。

表 14国内、外工业齿轮油产品对照表 质量等级及公司产品名称 L-CKB Mobil Vawione Shell Vitrea ESSO Newray BP Energol Caltex Regcl Daphne Kosan Nieeki FBX 锦西炼化总厂 渤海牌 兰州炼化总厂 飞无牌 茂名石化公司 南海牌 L-CKC Shell MaxcomaR Diamond Gear-EP Pio Gear-EP Paphne Gear-CE （以上产品均为硫铅型） 锦西炼化总厂 渤海牌 兰州炼化总厂 飞天牌 茂名石化公司 南海牌 北京燕山石化公司 燕山牌 上海高桥石化公司 海牌 （以上产品均为硫磷型） L-CKD Mobil Gear Shell Omala BP Energol GR-XP Exxon Sparean Esso Spartan EP Caltex Meropa Diamond Gear SP Pio Gear-SP Swacol Gear-SP 锦西炼化总厂 渤海牌 兰州炼化总厂 飞天牌

粘 度 牌 号 68 √ √ √ √ √ √ √ √ 100 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 150 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 220 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √√ √ 320 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √√ √ 460 680 1000 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √

茂名石化公司 南海牌 长城高级润滑油公司 长城牌 上海高桥石化公司 海牌 L-CKE Shell Fivela WA Shell Dentax C BP Energol DC-C Gulf Senate Mobil 600w 兰州炼化总厂 飞天牌 北京燕山石化公司 燕山牌 茂名石化公司 南海牌 大庆石化总厂 大庆牌 上海高桥石化公司 海牌 L－CKE／P Shell Dentax W 大庆石化总厂 大庆牌 大连石化公司 七垦牌 北京燕山石化公司 燕山牌 兰州炼化总厂 飞天牌 茂名石化公司 南诲牌 上海高桥石化公司 海牌

6．油品换油期（或报废指标）。

√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 在实际使用中，换油指标用于齿轮润滑过程中的质量监控，当使用中油品有一项指标达到换油指标时应更换新油，换油期取决于换油指标。工业齿轮油的换油期以时间表示，根据用油部位和用油量的不同区别对待。一般用油量较小的齿轮箱6个月换油美国齿轮制造商协会AGMA推荐。不进水的国外减速机，根据工况条件，换油期2000～8000h不等。对于大型齿轮装置集中润滑系统，由于定期补油，应根据换油指标监控油品质量情况。如使用L-CKC油，可按其标准（见表15）采样分析。L-CKB和L-CKD等油品的换渍指标和换油期尚未制订统一标准。

表15 L-CKC工业闭式齿轮油换油指标（SH/T0586-94） 项目 外观① 40℃运动粘度变化率水分 % 机械杂质 % 铜片腐蚀（100℃，3h）级 梯姆肯OK值 N ② 换油指标 异常 % 超过+15或-20 ＞0.5 ≥0.5 ≥3b ≤133.4 试验方法 目测 GB/T265 GB/T260 GB/T511 GB/T5096 GB/T11144 注⑴在油品使用过程中，若发现抗泡性能变差的，可根据使用情况向油品中补加抗泡沫添加剂；

⑵40℃运动粘度变化率η（%）按下列式计算： V1-V2

η= ————×100% V2

式中：V1——新油粘度实测值，mm2/s;

V2——使用中油品粘度实测值，mm2/s。

7 齿轮油知识

油品规格中理化指标的概念及其在使用中的意义

判断润滑油是否能继续使用的主要指标有：粘度、酸值、水分、含铁量、闪点、机械杂质和不溶物等，对每一项指标确立相应的标准，在周期检验中，任何一项超过标准就应立即更换。 7.1 粘度

齿轮油在使用过程中必须保持足够的粘度，才能够在摩擦表面形成油膜，减少磨损，如果粘度过低，产生摩擦事故。

油品经过长时间的使用后，所含的抗氧剂消耗殆尽，不能阻止氧化连锁反应的进行，油品中的金属粉末和氧化产物又促进了氧化反应的进一步深化，通过缩合、聚合反应生成高分子聚合物，如胶质、沥青质和油泥等，促使油品粘度上升；此外，添加剂的氧化分解也是粘度上升的原因之一 。润滑油在使用过程中粘度一般呈上升趋势，但也会有部分下降的趋势。这是因为为了提高油品的粘温性能，在油品中通常加入了乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸酯等高分子聚合物作为粘度指数改进剂。在使用中由于机械剪切和热氧化分解等原因使分子链断裂，从而使油品粘度下降。 7.2 酸值

在新油或使用过的油品中，酸性组分包括有机酸、无机酸、酯累、酚类化合物、内酯、树脂及重金属盐类、胺盐和其它弱碱的盐类、多元酸的酸式盐，以及某些抗氧剂、防锈剂和清净添加剂。齿轮油使用中一方面因基础油的氧化引起酸值上升，另一方面因酸性添加剂的损耗引起酸值的下降，宏观上表现出的酸值变化是这两种作用的综合效应。所以在使用中可能会呈现出以下四种情况：（a）在一定范围内波动，无明显上升或下降；（b）缓慢上升；（c）缓慢下降；（d）开始阶段下降，经一定时间后又转为上升。 7.3 水分

使用中的齿轮油由于油箱密封不严及开、停时温度变化引起的呼吸作用，空气中凝缩水的混入是很难避免的，有时混入油中的水又可因温度上升而蒸发，并通过呼吸作用从油中逸

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出，所以一般含水量都很低。车辆齿轮油运行6.0~6.4×10Km时含水量大都在0.2%以下，运行里程即使再增加，含水量也很少增加。工业齿轮油运转一年甚至更多时间，含水量仍为无或痕迹。

润滑油中的水会加速油品的老化，腐蚀金属，造成添加剂的分解，还可在极压剂等表面活性物质的作用下造成油的乳化，从而使粘度和不溶物上升、酸值下降。 7.4含铁量

未经磨合的新齿轮或齿面严重磨损的齿轮，因表面粗糙、凹凸不平极易被磨损，造成含铁量的迅速增加，引起摩擦副的磨损，加速润滑油的氧化。车辆齿轮油由于油量较少，含铁量可达到1000ppm甚至10000ppm；而工业齿轮油即使齿面损伤严重，长时间运行也大都在200ppm以下。

7.5 机械杂质和不溶物

润滑油中的颗粒污染物分为有机物和无机物两大类。有机污染物一般是润滑油的氧化产物，轻度的氧化产物可以溶于有机溶剂中，但深度氧化生成的树脂状物质就不能溶于有机溶剂中。它们会造成磨损，堵塞滤油器、油线管道、润滑油槽或者沉积在摩擦部件表面影响散

热。

测定油中的不溶物油不同的方法。一般用正戊烷不溶物和甲苯不溶物表示，正戊烷不溶物代表油泥的总量，甲苯不溶物一般情况下可认为代表金属粉末、尘埃等的总量。因此二者之差值基本上就是齿轮油老化生成物（含析出的添加剂及其分解物）的量。

车辆齿轮油在使用中正戊烷不溶物呈明显上升趋势。相反，工业齿轮油使用中正戊烷不溶物的增长不很明显。 7.6 添加剂的损耗

润滑油在使用中其所含的添加剂不断与摩擦面或氧化物反应消耗，含量逐渐下降，下降至一定水平后消耗速率趋缓。添加剂的损耗通常通过测定其有效化合物（化学结构）和添加剂中活性元素的含量来表示。但由于添加剂在润滑油中的含量很低，测定其含量变化涉及到复杂的分析方法和大型分析仪器，应此一般油品不进行此项分析。 7.7 闪点

润滑油长期使用后组分不断分解，使闪点下降。 6.知识问答

1 L－CKD220含义是什么？

答：简单的说，该符号表示粘度等级为220的闭式重负荷工业齿轮油。每个字母具体的含义：L－润滑剂产品类别；C－齿轮油组；K－工业齿轮油；D－重负荷。这样既简单明了，又可避免同音“中和重”带来不必要的麻烦。 2 工业齿轮油的新老牌号是如何对应的？

答：工业齿轮油的新牌号是按40度（闭式）或100度（开式）运动粘度划分的，老牌号是按50度运动粘度划分的。由于不同厂家所用基础油粘温性能不同，对应范围略有出入。

开式齿轮油： 新牌号： 68 旧牌号：

闭式齿轮油： 新牌号： 68 100 150 旧牌号： 220 150 320 460 680 300 50 70 90 120 200 250 1 100 2 150 3 220 4 320

3 目前有什么开式工业齿轮油？有哪些粘度等级（牌号）？

答：我国商品化的只有非稀释型普通开式齿轮油。按100℃运动粘度中心值分为68、100、150、220和320五个粘度等级（牌号）。

4 CKB工业齿轮油的关键性能指标是什么？怎样达到？ 答：关键性能指标有二：（1）按GB/T12581方法测定氧化安定性，试油中和值达

2.0mgKOH/g的小时数，对于68号最小为1500h，对于100号、150号最小为750h，对于220号、320号最小为500h；(2)按照GB/T11143方法测定防锈性，加人工海水试验24h生无锈。可以通过选择合适抗氧剂和防锈剂使两项指标合格。

5 选择工业齿轮油质量等级和粘度等级“就高不就低”的看法是否正确？

答：我国是发展是国家，在齿轮传动设备中新旧交错，为了使润滑油应用管理方便，可统一选用高等级的L－CKD油，高等级油可以用于所有的齿轮设备，有利于保护设备并延长设备的使用寿命。至于在粘度上“就高不就低”这种看法不全面，粘度高有利于在流体润滑状态提高油膜强度、起到支撑负荷、减震和密封作用。但由于粘度大产生更大的摩擦阻力，消耗更多的动力能源。高等级的工业齿轮油都含有高效添加剂，在齿轮油

经常所处的混合润滑及边界润滑状态可以形成润滑膜，因而在确保油膜强度的情况下，尽量采用低粘度润滑油更有利于节能。

6 用齿轮油通用复合剂能否调制出L－CKC油？

答：1981年，AGMA250.04EP取代了AGMA250.03EP，即不再设中负荷工业齿轮油这一档次，根据我国国情，则保留了这一档油。CKC虽然在承载性、抗氧性、抗乳化性不如CKD，但其抗腐蚀性能评定试验温度121度，防锈性能试验要求加入人工海水评定，均比CKD苛刻。要改善这两项性能，除提高添加剂复配技术外，必须添加金属钝化剂和防锈剂，试验证明1.3%的通用复合剂外加0.1%的防腐防锈剂，可以调出合格的CKC油。 7 能否用工业齿轮油代替蜗轮蜗杆油？

答：工业齿轮油和蜗轮蜗杆油应用的场合不一样，配方也有很大差异，AGMA250.03规格中指出在矿物油中添加3－10%非酸性牛油脂和其它适宜的动植物脂肪油性剂，可满足轻负荷蜗轮蜗杆传动的要求。我国目前蜗轮蜗杆油生产厂家少，有些单位一时买不到相应的油，采用工业齿轮油代替，使设备常常因为用油不当而发生故障。例如柳州钢厂连铸车间拉矫机减速器因选用了320L－CKC代替设备要求使用的重负荷蜗轮蜗杆油，当设备高负荷长时间运转时，铜制蜗轮与钢制蜗杆摩擦面间的油膜遭到破坏，甚至瞬间出现干摩擦状态，加速蜗轮冠齿的磨损；齿面的摩擦发热及减速器本体工作环境温度高，使油品粘度降低，油品与轴头密封件的失效加快，而减速器又处于水淋的工作环境，大量的水分及灰尘沿间隙进入减速器内，加速蜗轮冠的磨损，使齿轮冠使用寿命仅为3-5个月。 8 普通蜗轮蜗杆油的主要性能指标和技术关健是什么？

答：主要性能指标是：(1)按GB 7305测定抗乳化性，要求达到40ml-水37ml-乳化层的时间不大于60min；(2)氧化安定性按ASTMD943测定，酸值达到2mgKOH/g的时间不小于350h。由于蜗轮蜗杆传动高速滑动摩擦，必须使用加有油性剂的蜗轮蜗杆油才能保证良好的润滑。油性剂的引入往往影响油品的抗乳化性和氧化安定性，所以选择合适的油性剂和抗乳化剂就成了复合型蜗轮蜗杆油的技术关键。 9 重负荷蜗轮蜗杆油主要性能指标和技术关键是什么？

答：关健指标要做两个台架试验即蜗轮蜗杆胶合台架和传动效率台架。由于蜗轮蜗杆摩擦副使用铜－钢摩擦，在极压剂选择上要注意避免较高的化学磨损和点蚀的发生。一般使用活性较低的硫化物极压剂才能保证使用要求。 10 普通开式齿轮油的主要性能指标术关健是什么？

答：主要特性指标是：（1）100℃运动粘度达到各牌号指标，以保证开式齿轮油的粘附性，可以采用沥青质或增粘剂来保证使用要求；（2）按SY2674测定防锈性，要求蒸馏水法无锈；（3）按GB3142测定最大无卡咬负荷，要求不小于686N。由于开式齿轮油的粘度很大，附着力强，不需加油性剂就可满足最大无卡咬负荷要求，但要加防锈剂保证防锈性能合格。

11 Timken试验机与实际使用性能有何关联？

答：Tiken试验机用于评定润滑油的极压性能是大家所熟悉的。该方法与齿轮运动差异很大，特别是对评定硫－磷型油，由于硫磷添加剂在高温高负荷下方能与金属反应生成化学膜，而在较低的负荷下，可能因尚未生成反应膜而给判断带来困难。而且该方法的重复性允许相差两级负荷，再现性允许相差四级负荷，即两个试验室对同一油品评定结果相差88N属正常现象，可见方法的精确度低。我国现在正等效采用ASTM D2782-2001方法对GB11144-89进行修正，改进该方法的精密度。

12 用四球机评定工业齿轮油的承载能力与实际使用的相关性如何？

答：四球机用于评定润滑油的承载能力已有较长历史，由于其设备相对简单，用油量少，试验费用低，操作方便，已成为目前应用最广泛的模拟试验设备之一。在评定L－CKD

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