建筑机械液压油规格及评定台架综述.pdf

液 压 气 动 与 密 a - ／ 2o l 5- F ． 3 1 S “ 0 8期 d o i l 0 ． 3 9 6 9 ． i s s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 5 ． 0 8 ． 0 2 4 建筑机械液压油规格及评定 台架综述 昔 辟军 l l 1 ． 中国石油润滑油重点实验室 ， 辽宁 大连 1 1 6 0 3 1 ； 2 ． 中国石油大连润滑油研发 中心 ， 辽宁 大连1 1 6 0 3 2 摘要 日本建筑机械化协会制定了建筑机械液压系统用油的J C MA SHK规格 ， 其油品适用于工作压力超过 3 4 ． 3 MP a 以及油温达到 I O 0 C 的液压系统， 对J C MA S HK规格与 D e n i s o n H F 规格进行比较综述。 关键词 液压油； 建筑机械 ； 评定 ； 规格 中图分类号 T H1 3 7 ； T H1 1 7 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 5 0 8 0 0 6 6 0 5 Hyd r a u l i c Oi l S pe c i f i c a t i o n Ev a l ua t i o n f o r Co n s t r u c t i o n M a c h i ne r y HU A NGS h e n g -j u n J 1 ． Ke y La b o r a t o r y o f Lu b r i c a t i n g Oi l ， P e t r o Ch i n a ， Da l i a n 1 1 6 0 3 l ， Ch i n a ； 2 。 P e s o C h i n a Da l i a n L u b e O i l R D i n s t i t u t e ， D a l i a n l 1 6 0 3 2 ， C h i n a Abs t r a c t A h y d r a u l i c fl u i d s p e c i fic a t i o n f o r c o n s t r u c t i o n ma c h i n e r y c a l l e d J CMAS ．HK h a s b e e n e s t a b l i s h e d b y t h e J a p a n Co n s t r u c t i o n Me c h a n i z a t i o n As s o c i a t i o n ． T h e J CMAS HK o i l s a r e e ffe c t i v e t o u s e i n h y dra u l i c s y s t e ms d e s i g n e d t o p r e s s u r i z e u p t o 3 4 ． 3 MP a a n d t o h e a t o i l u p t o 1 0 0 。 C．J CMAS HK s p e c i fic a t i o n i s c o mp a r e d a n d d e s c r i b e d wi t h De n i s o n HF s p e c i fic a t i o n． Ke y wo r d s h y dr a u l i c o i l ； c o n s t r u c t i o n ma c h i n e ry ； e v a l u a t i o n； s pe c i fic a t i o n O 引言 随着液压技术的快速发展 ， 液压油的规格也不断 修订完善， 以欧美国家为代表 ， 典型的液压油规格有 D e n i s o n HF规 格 P a r k e r Ha n n i fi n 、 V i c k e r s 规 格 E a t o n 、 C i n c i n n a t i Mi l a c r o n P系列 规格 以及 D I N 5 1 5 2 4 规 格等， 其中最具代表性的是 D e n i s o n H F 系列规格 】。 建筑机械大多使用液压系统作为动力传递装置。 随着建筑及移动机械设备向着小型化、 高压化的方向 发展， 液压系统的使用条件变得更加苛刻， 对液压油的 工作压力、 使用温度和寿命等方面性能有了更高的要 求。建筑机械的液压泵站与固定式液压系统泵站相 比， 受车辆体积限制， 油箱较小 ， 散热不足。要求液压 油在高温高压和有氧条件下能够长期保持稳定。例 如， 小松挖掘机 K o m a t s u 换油期 由原来的2 0 0 0 h 延长 至 5 0 0 0 h ，日立 挖 掘 机 H i t a c h i 的 换 油 期 由原 来 的 2 5 0 0 h 延长至 4 0 0 0 h 。建筑机械液压系统工作压力也有 较大幅度提高 。图 1 为挖掘机液压 系统压力以及功率／ 油量 比的变化趋势。 2 0 0 4 年 1 1 月 日 本建筑机械化协会发布J C M A S H K 液压油规格 ， 规范建筑工程机械及移动设备液压系统 用油标准。各大建筑机械制造商在J C M A S H K规格基 础上 ， 也制定 了O E M认证准人规范。本文综述建筑机 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 5 2 6 作者简介 黄胜军 1 9 7 9 一 ， 男 ， 山东成武人 ， 高级工程师， 硕士 ， 主要从 事润滑油台架评定的研究。 6 6 械用液压油J C M A S H K规格及评定台架， 并与 D e n i s o n HF 规格进行 比较分析。 ● ≥ 筮 咖I 蹇 褥 雷 图 1 挖 掘机液压 系统压力及功 率／ 油量 比变化 1 J C MA S HK规格 建筑机械用液压油 J C MA S H K规格包含 I S O V G 3 2 和 I S O VG 4 6 两种黏度 的单级油和多级油 ， 要求 油品具 有 良好 的抗磨性 能和抗氧化 性能 以及 密封 材料相容 性等。 日本建筑机械用液压油 J c MA S HK规格标准见 表 1 。J C M A S H K规格特点有 ， 增加了橡胶相容性试 验 ， 主要考察液压油与建筑机械液压系统橡胶管路及 密封材料的相容性 ， 使用丁腈橡胶 N R B 和聚氨酯橡 胶 A u 进行 2 4 0 h的 I O 0 C～1 2 O ℃的相容 性测 试 ， 检 测橡胶件的硬度、 拉伸强度 、 断裂延伸率和体积变化 率 ； 增加摩擦特性试验 ， 使用 S A E N O ．2 试验机进行摩 擦特性测试 ； 采用高压柱塞泵和叶片泵进行抗磨损性 能测试 。 Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ／ No ． 0 8 ． 2 0 1 5 表1日本建筑机械用液压油J CMAS HK规格 液 压 气 动 与 鼍 封 ／ 20 1 5年 第 0 8期 2 D e n i s o n H F 规格 D e n i s o n H F 系列规格中比较典型的是 H F 一 0 、 H F 一 1 、 H F 一 2 规格 ， 其中H F 一 1 ， H F 一 2 规格分别针对柱塞泵 和叶片泵 的液压系统用油提出的， 而 HF 一 0 规格则同时 适用于高压叶片泵和高压柱塞泵的液压系统用油 。目 前最新的D e n i s o n 规格T P 一 3 0 5 6 0 于2 0 1 2 年修订， 如表 2 所示 】。D e n i s o n H F系列规格特点有 ， 采用 D e n i s o n 6 8 T 6 H 2 0 C叶片和柱塞混合泵进行抗磨性能评定； 进行液 压油湿相的抗磨性和过滤性考察 ， 强调油品在苛刻条 件下操作的稳定性； 增加 F Z G 承载能力测试等。修订 后 D e n i s o n HF规 格要 求 HF 一 1 、 HF 一 2与 HF 一 0 在 除 了 T 6 H 2 0 C 泵失重值指标外， 其余指标均相同， 并修订空 气释放性、 过滤性、 热安定性及水解安定性等指标。 D e n i s o n H F 规格与J C MA S H K规格相 比， 都采用 了 表2 D e n is o n H F系列液压油规格 Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ／ No ． 0 8 ． 2 01 5 高压 泵 台架 进行抗 磨性 能 的评定 ， D e n i s o n规格 增加 T 6 H 2 0 C台架湿相试验 ， 即在于相试验结束后加人 1 ％ 的水分接着进行 3 0 0 h 湿相测试 。而 J C MA S HK规格则 要求橡胶相容性测试和摩擦特性测试。 3 评定 台架 3 ． 1 J CMAS HK规格 台架 J C MA S HK规格 柱 塞 泵 台架 评 定 法包 括 J C MA S P 0 4 4 和P 0 4 5 法， 分别使用小松柱塞泵 H P V 3 5 3 5 嘲 和 力士乐柱塞泵 A 2 F 一 1 0 t’ 评定 。J C MA S P 0 4 4 柱塞泵评 价方法采用K o m a t s u H P V 3 5 3 5 双联柱塞泵作为台架 试 验泵 ， 在加载 压力 3 4 ． 3 MP a ， 转速 2 1 0 0 r ／ mi n ， 人 口油 温9 5 ℃， 测试时间5 0 0 h 的试验条件下进行评价， 试验压 力加载采用循环脉动压力加载 ， 模拟建筑机械使用工 况 。J C MA S P 0 4 5 氧化耐久性能评定法 A 2 F 一 1 0 柱塞泵 台架加载压力为3 5 M P a ， 油温 8 0 ℃， 测试时间5 0 0 h ， 检 测油品黏度、 酸值和油泥含量等。日 立等 O E M规范要 求 A 2 F 一 1 0 台架试验时间延长至 l O 0 0 h 。 J C MA S HK规格叶片泵 台架评定方法延用 V i c k e r s 规格 M一 2 9 5 0 一 S和 I 一 2 8 6 一 S 方法 。V i c k e r s 规格 液压油 台架有针对工业液压系统用油和工程车辆机械用油的 区分 ， V i c k e r s M- 2 9 5 0 - S 方法 为移动 车辆 液压 系统 用 油 评定试 验方法 ， 使用 的 3 5 V Q 2 5高压泵 台架评 价油 品 ， 试验压力达 到 2 1 MP a ， 而 V i c k e r s I 一 2 8 6 一 S 为工业液 压系统用油评定试验方法， 使用 V i c k e r s l 0 4 C叶片泵台 架评价油 品， 试验压力为 1 3 ． 7 MP a 。在液压油国家标准 G B 1 1 1 8 ． 1 - 2 0 1 1 中1 0 4 C台架用来评价普通型抗磨液压 油性能 ， 失重量要求不大于 1 0 0 m g ， 但J C M A S H K规格 要求泵失重量不大于5 0 m g 。表 3 列出J C M A S H K规格 台架试验条件 。 表3 J C MA S H K规格台架试验条件 3 ． 2 D e n i s o n H F规格 台架 为满足液压油评定技术的发展需要， D e n i s o n 公司 发展了液压油规格的评定 台架， 液压油品评定试验条 件变得愈加苛刻。采用D e n is o n T 6 H 2 0 C 叶片和柱塞混 合泵评定液压油品性能 ， 于 2 0 0 4 年制定 了试验方法 A T P 一 3 0 5 3 3 ， 目前 最新 版本 为 2 0 1 4 年 7 月修订 】 ， 台架 流 程如图2 所示 。 图2 D e n i s o n T 6 H 2 0 C台架流程图 D e n i s o n T 6 H2 0 C混合泵 台架加载方式采用循环脉 动压力加载， 叶片泵与柱塞泵每2 s 交替加载。其试验 目的是在叶片泵压力 2 5 M P a 及柱塞泵压力 2 8 M P a ， 转 速 1 7 0 0 r ／ m i n ， 高温， 无水和有水条件下评测液压油品， 检测试验油在 6 0 0 h内的黏度 、 过滤性 、 热稳定性 、 剪切 性、 抗腐蚀性的变化 ， 以及油品在无水和有水条件下泵 摩擦副的磨损情况。台架试验包括干相试验 无水 和 湿相试验 有水 两个 阶段 ， 试验前 冲洗 系统 2 4 h 。阶段 I， 系统磨合7 h 后 ， 加载到试验条件运行 3 0 0 h ， 油温为 1 1 0 ℃； 阶段 Ⅱ， 系统最小压 力下加入 1 ％的蒸馏水 ， 之 后进行湿相试验 3 0 0 h ， 油温保持在 8 0 ℃， 整个阶段含水 量保持在0 ． 8 ％～1 ．2 ％ 之间。试验结束后对泵摩擦副失 重进行测量 、 评价 。 D e n i s o n H F 规格台架从最初的T 5 D ／ P 4 6 台架， 叶片 泵 和柱塞泵分开进行测试 ， 发展到 T 6 C ／ P 4 6 ， 又发展为 T 6 H 2 0 C 叶片和柱塞混合泵台架。为了使油品台架评 定与实际应用相关性更好 ， T 6 H2 0 C台架试验增加 了液 压 油湿相 的抗磨 性 和过 滤性考察 。表 4列 出了 D e n i s o n H F规格 P 4 6 、 T 6 C 、 T 6 H 2 0 C台架的试验条件对比， 可 以看出 D e n i s o n H F规格 台架在试验时间、 试验温度 、 试验油量等方面的变化。 表4 D e n is o n HF 规格台架试验条件 在台架苛刻性方面 ， D e n i s o n T 6 H 2 0 C 混合泵台架 和 K o m a t s u H P V3 5 3 5 柱塞泵 台架都采用循环 脉动压 下转第 7 3 页 6 9 Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ,q q o ． 0 8 ．2 01 5 影响磁流体密封能力的因素。 6 11 强磁流体密封实际应用推广工作。 5 结论 磁流体密封是一项不断发展并逐步走向成熟和完 善的技术， 该技术在国外已经得到了广泛应用， 国内也 在逐渐推广应用。同时， 国内外各高等院校和研究单 位正在进行磁流体密封理论研究和实践使用研究工 作 ， 并逐步将磁流体密封技术应用到各种密封领域。 但是， 目前磁流体密封技术理论研究认识不够深， 应用 方面亦欠缺经验， 关于磁流体密封技术研究和应用还 需很多工作要做 。 参考文献 [ 1 ] 顾红， 王先逵， 祝琳华， 等． 磁流体技术及发展方向综述【 J 】 ． 昆 明理工大学学报， 2 0 0 2 ， 2 7 1 5 5 5 7 ． [ 2 】 吴磊， 张东恒． 磁性液体制备及抗磨性能研究f J 】 ． 润滑油， 2 0 1 3 ， 2 8 6 1 3 1 6 ． 【 3 】 封士彩， 刘书进， 刘同冈， 等． 纳米磁流体在机械密封领域的 研究现状及发展[ J ] ． 润滑与密封， 2 0 0 4 ， 3 1 2 7 1 3 1 ． [ 4 ] 赵四海， 秦文艺． 磁性液体密封机理的研究[ J 】 ． 大连大学学报， 2 0 0 8 ， 【 2 9 1 1 5 1 1 8 ． 【 5 ] 裴宁， 梁志华． 磁流体密封原理与应用[ J ] ． 真空， 2 0 0 1 ， 1 4 6 4 8 ． [ 6 】 许振石， 樊军， 谢元媛． 现代密封技术介绍[ J ] ． 设计与研究， 2 0 1 0 ， 1 7 9 ． 【 7 ] 袁林生 ， 高凌． 磁流体密封技术[ J ] ． 电子机械工程， 2 0 1 1 ， 2 7 3 5 3 5 6 ． [ 8 】 温利， 周仁魁， 罗长洲． 磁流体密封技术的发展及应用综述[ J ] ． 润滑与密封， 2 0 0 2 ， 6 8 6 8 9 ． [ 9 ] 丁明， 张锋， 孙虹， 等． 磁性液体的制备及应用进展[ J ] ． 合肥学 院学报， 2 0 0 4 ， 1 4 2 1 6 ． [ 1 0 】刘子元， 丁忠浩． 纳米磁性液体的特性制备及应用[ J ] ． 过程工 程学报， 2 0 0 4 ， 4 4 8 4 - 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