德國(guó)萊茵化學(xué)
目前海軍艦船上使用的26號(hào)軍用通用齒輪油和18號(hào)合成雙曲線齒輪油均屬車輛齒輪油范疇，是上世紀(jì)七八十年代的產(chǎn)品，使用中普遍存在著氣味大、進(jìn)水易乳化、防銹性能差等缺點(diǎn)。另外，海軍近年來(lái)從國(guó)外引進(jìn)了多型性能先進(jìn)的大型艦艇裝備，這些裝備的齒輪箱用油要求苛刻，國(guó)內(nèi)現(xiàn)用的齒輪油達(dá)不到其使用要求。為了解決引進(jìn)裝備齒輪油國(guó)產(chǎn)化和海軍艦艇現(xiàn)用齒輪油存在的問(wèn)題，必須對(duì)海軍艦船齒輪油進(jìn)行全面的升級(jí)換代和規(guī)范統(tǒng)一化。
1.研制油品質(zhì)量指標(biāo)
艦艇輔助裝置傳動(dòng)齒輪箱的齒輪類型一般為直齒輪、斜齒輪和蝸輪蝸桿，運(yùn)行工況類似于工業(yè)齒輪裝置；另外處于甲板之上的艦艇齒輪箱裝置容易進(jìn)水，其潤(rùn)滑油應(yīng)具有良好的抗乳化性能，而工業(yè)齒輪油規(guī)范中對(duì)油品的抗乳化性能有嚴(yán)格的要求，因此從艦艇齒輪箱裝置的齒輪類型及使用環(huán)境要求看，艦艇齒輪油應(yīng)向工業(yè)齒輪油標(biāo)準(zhǔn)靠攏。
加氫基礎(chǔ)油是新一代潤(rùn)滑油的理想基礎(chǔ)油組分，它具有低硫、低氮、低芳烴含量較高的粘度指數(shù)和低溫性能，優(yōu)良的氧化安定性和良好的添加劑感受性等特點(diǎn)。本產(chǎn)品以克拉瑪依煉油廠的加氫150BS光亮油為主要成分，并混兌一定比例的500SN中性油及酯類合成油。
3.添加劑及其配伍性研究3.1 極壓抗磨添加劑
作為重負(fù)荷質(zhì)量等級(jí)的齒輪油，必須通過(guò)五項(xiàng)極壓抗磨性能指標(biāo)的評(píng)定(四球綜合磨損指數(shù)、燒結(jié)負(fù)荷、磨斑直徑、梯姆肯抗擦傷能力、ＦＺＧ齒輪負(fù)荷試驗(yàn))，優(yōu)良的極壓抗磨性是其應(yīng)具有的最重要的使用性能，因此極壓抗磨添加劑的選擇是配方研究中的關(guān)鍵技術(shù)。硫磷型添加劑是當(dāng)今改善齒輪油極壓抗磨性的主要添加劑，本產(chǎn)品也采用硫磷劑進(jìn)行復(fù)合使用。
硫化異丁烯是現(xiàn)代齒輪油配方中常用的含硫主劑，在高負(fù)荷極壓運(yùn)轉(zhuǎn)條件下形成硫化鐵極壓膜，對(duì)提高OK值起主要作用，但由于它的硫含量高達(dá)46%，因而氣味非常大，目前市場(chǎng)上高等級(jí)齒輪油都存在此問(wèn)題?？紤]到艦艇，尤其是潛艇的特殊使用環(huán)境，不宜選它作為新研制齒輪油的極壓劑的主劑。
本研究選用由低活性、氣味小的硫烯和磷氮?jiǎng)?fù)合的硫磷劑TA，并復(fù)配適量的摩擦改進(jìn)劑TB，就能達(dá)到C220/H艦船通用齒輪油對(duì)四球試驗(yàn)和梯姆肯試驗(yàn)的指標(biāo)要求，并解決了艦船齒輪油對(duì)氣味的特殊要求。
3.2 防腐劑
齒輪油的腐蝕性主要來(lái)源于油中酸性物質(zhì)和添加劑中的活性成分，尤其是活性硫成分。活性硫成分主要是由極壓抗磨添加劑中的含硫添加劑帶入。金屬中以鉛、銅等有色金屬及合金對(duì)酸性物質(zhì)和活性硫的腐蝕最為敏感，而齒輪尤其是蝸輪蝸桿齒輪中就含有這些材質(zhì)。因此，良好的防腐性能是艦艇齒輪油應(yīng)具有的又一重要性能。我們對(duì)含硫磷型極壓抗磨添加劑TA體系的抗腐蝕性進(jìn)行考察。
基礎(chǔ)油加入極壓抗磨劑TA后，體系的腐蝕作用較嚴(yán)重。這是由于硫磷劑TA中的硫烯是一種高含硫量的化合物，在試驗(yàn)溫度下易釋放出活性硫，因此對(duì)銅的腐蝕較厲害。摩擦改進(jìn)劑TB具有一定的抗腐蝕性能。苯并三氮唑(T706)是常用的防腐劑，但在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，它在加氫基礎(chǔ)油中的溶解性不理想，加入0.2%即產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象，因而不宜采用。防腐劑TD是一種液體的噻二唑衍生物，它能有效捕捉體系中的活性硫，因而具有良好的防腐性能。
3.3 破乳劑
艦艇齒輪箱，尤其是處于甲板以上的齒輪箱，易進(jìn)入海水，如果潤(rùn)滑油的抗乳化性不良，會(huì)使齒輪油乳化或發(fā)泡，使油膜強(qiáng)度變低或破裂，齒輪油迅速變質(zhì)失去使用性能，造成齒輪擦傷、磨損，甚至導(dǎo)致事故。因此，抗乳化性能是艦船齒輪油的主要質(zhì)量指標(biāo)之一。
3.4 綜合配方
通過(guò)添加劑間的合理配伍和油品各項(xiàng)性能評(píng)定,C220/H艦船重負(fù)荷齒輪油確定下列配方:總劑量為3.0%~3.5%的復(fù)合添加劑,其中包括硫磷劑、防腐劑、破乳劑、抗氧劑、抗泡劑和降凝劑等。
4.結(jié)論(1)在基礎(chǔ)油的選擇中，采用以加氫基礎(chǔ)油為主要成分調(diào)制齒輪油的工藝，并通過(guò)在加氫油中復(fù)合適量的餾分油和酯類合成油，解決了極性添加劑在加氫油中溶解性差的技術(shù)難題。
（2）在極壓抗磨劑篩選中，通過(guò)選用低活性、氣味小的硫化物與磷化物復(fù)合，達(dá)到了重負(fù)荷齒輪油苛刻的極壓性能要求，并解決了以往齒輪油配方選用高活性硫帶來(lái)氣味大的問(wèn)題，新研制產(chǎn)品具有良好的環(huán)保性，適合密閉環(huán)境下使用。
（3）研制產(chǎn)品通過(guò)在引進(jìn)裝備上使用試驗(yàn)證明，其具有適宜的粘度和粘度指數(shù)，良好的低溫、防銹、防腐性能，優(yōu)良的極壓抗磨、破乳化和氧化安定性能，可以代替俄羅斯進(jìn)口齒輪油和國(guó)產(chǎn)26號(hào)軍用通用齒輪油、18號(hào)合成雙曲線齒輪油在海軍艦艇和輔助船相關(guān)設(shè)備上使用。
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