难燃液压液使用性能的评定及液压泵的选择.pdf

2 0 1 0年 7月 第 3 5卷 第 7期 润滑与密封 LUBRI CATI ON ENGI NEERI NG J u l y 2 01 0 Vo l _ 3 5 No ． 7 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 0 2 5 4 0 1 5 0 ． 2 0 1 0 ． 0 7 ． 0 2 7 难燃 液压液使用性能的评定及液压泵的选择 李春生 沈国钦 张文田 宋敏 单汝芬 1 ．后勤工程学院军事油料应用与管理 工程系重庆 4 0 1 3 3 1 ；2 ．中国人 民解放军 9 2 1 1 7 部 队北京 1 0 0 0 7 2 ； 3 ． 中国人 民解放军 9 2 3 2 3 部 队山东青岛 2 6 6 0 0 0 摘要 难燃液压液是液压系统所用液压介质的重要分支，具有阻燃、 环保及节能等特点， 是液压技术未来发展的京 主要方向之一 。介绍难燃液压液的类型及其理化性能指标 ；分析各类难燃液压液的使用性能及其评定方法 ；并针对各类 难燃液压液的特点 、液压系统的环境条件和工况要求，提出液压泵的选择方法。 关键词 难燃液压液 ；理化性能；使用性能；性能评定；液压泵的选择 中图分类号 T N 2 4 7 文献标识码 A文章编号 0 2 5 4 0 1 5 0 2 0 1 0 71 0 6 5 Th e As s e s s m e n t o f Op e r a t i o n a l Pe r f o r m a nc e s f o r Fi r e Re s i s t a n t Hy dr a u l i c F l u i d a n d t he S e l e c t i o n for Hy d r a u l i c Pu m p s L i Ch u n s h e n g Sh e n Gu o q i n Zh a n g We n t i a n ‘ So n g Mi n Sh a n Ru f e n 1 ．D e p a r t me n t o f O i l A p p l i c a t i o nMa n a g e ma n t E n g i n e e ri n g ，L o g i s t i c s E n g i n e e ri n g U n i v e r s i t y ， C h o n g q i n g 4 0 1 3 3 1 ，C h i n a ； 2 ．9 2 1 1 7 U n i t o f P L A，B e i j i n g 1 0 0 0 7 2，C h i n a ； 3 ．9 2 3 2 3 U n i t o f P L A，Q i n g d a o S h a n d o n g 2 6 6 0 0 0， C h i n a Ab s t r a c t F i r e r e s i s t a n t h y d r a u l i c fl u i d i s a n i mp o r t a n t b r a n c h o f h y d r a u l i c me d i u m u s e d i n h y d r a u l i c s y s t e m．I t h a s t h e c h a r a c t e ris t i c s o f fir e r e s i s t a n t ，e n v i r o n me n t a l p r o t e c t i o n a n d e n e r g y s a v i n g a n d S O o n，a n d i t i s o n e o f ma i n d i r e c t i o n s f o r d e v e l o p me n t o f t h e h y d r a u l i c t e c h n o l o gy i n t h e f u t u r e ．Th e t y p e s o f fir e r e s i s t a n t h y d r a u l i c flu i d a n d i t s i n d e x e s o f p h y s i - c a l - c h e mi c al p e r f o r ma n c e we r e d e s c ri b e d，a n d t h e o p e r a t i o n a l p e rf o rm a n c e s a n d t h e a s s e s s me n t me t h o d f o r v a r i o u s t y p e o f fir e r e s i s t a n t h y d r a u l i c flu i d we r e a n a l y z e d．Ac c o r d i n g t o t h e c h ara c t e r i s t i c s o f d i f f e r e n t fi r e r e s i s t a n t h y d r a u l i c fl u i d，e n v i r o n me n t a l c o n d i t i o n s a n d wo r k i n g r e q u i r e me n t f o r h y d r a u l i c s y s t e ms ，t h e s e l e c t i o n me t h o d for h y d r a u l i c p u mp s we r e p r o p o s e d． Ke y wo r d s fir e r e s i s t a n t h y d r a u l i c flu i d；p h y s i c a l c h e mi c al p e rfo rm a n c e s；o p e r a t i o n al p e rfo r ma n c e s ；a s s e s s me n t for p e rfo r ma n c e s ；s e l e c t i o n for h y d r a u l i c p u mp s 液压介质是液压系统的重要组成 部分 ，它将系统 中的各类液压元件沟通起来构成一个有机的整体 ，从 而实现能量和信号的传递，并具有润滑、防锈和冷却 等作用。 液压系统所 用的液压介质主要有易燃的烃类液压 油和难燃液压液 2大类 。由于易燃的烃类液压油具 有可燃性，必然给处于有着火危险或封闭处所中的液 压系统、设备和人身安全带来隐患。因此，西欧及美 国等均已立法规定，在高温明火附近或煤矿井下严禁 使用易燃的烃类液压油作液压介质。 由于难燃液压液具有阻燃、价格较低、无污染、 收稿日期 ； 2 0 1 0一 叭 ～l 3 联系人李春生，E m a i l s o n g k c 2 0 0 8 s i n a ． c o m 无毒、使用安全及环保等特点，因而越来越受到国内 液压行业的重视 ，其需求量 日益增多 ，使用范 围也逐 渐扩大 。特别是一些钢铁 企业 、采矿业和部分机器制 造业，由于采用了难燃液压液作液压介质，在防止火 灾和保障人身及财产安全等方面取得了令人满意的效 果和明显的社会与经济效益 。 1 难燃液压液的类型及其理化性能 按照 “ I S O 6 7 4 3 ／ 4 1 9 8 2 ” 的规定 ，难燃液 压液 主要有 H F A液 压 液 、H F B液压 液 、H F C液 压 液 和 H F D R液压液 4种类型，其理化性能指标见表 1 。 H F A液压液又名高水基液压液，一般含水量为 9 5 ％，含复合添加剂为 5 ％。在复合添加剂中通常含 油性剂、防锈剂、消泡剂、防霉剂等。 H F B液压液又称 油包水 乳化液 。它 由 6 0 ％ 的矿 2 0 1 0年第 7期 李春生等 难燃液压液使用性能的评定及液压泵的选择 1 0 7 物油、4 0 ％的水及多种添加剂借助乳化剂的作用形成 相对稳定的乳化液混合体。水以分散颗粒的形式分布 在作为连续相的油 中，形成油包水乳化液 。 表 l 4类难燃液压液的理化性能 T a b l e 1 T h e p h y s i c M c h e mi c a l p e r f o r ma n c e s o f t h e f 0 u r t y p e s o f fi r e r e s i s t a n t h y d r a u l i c fl u i d s H F C又称 水 一乙二 醇 。它 含 3 5 ％ ～5 5 ％ 的 水 ， 其余为能溶于水的乙二醇、丙二醇或它们的聚合物， 以及水溶性的增黏、抗磨、防锈 、消泡等添加剂。 H F D R液 压液 又称磷 酸酯 无水合 成液。这是 由无 水磷酸酯作为基础液再加入黏度指数改进剂、抗氧防 锈剂、抗泡剂等多种添加剂调制而成。随磷酸酯分子 结构的不同 ，所 制液压液的黏度指数 、低温性能均有 较大差别。 2 难燃液压液使用性能的评定 2 ． 1 难燃液压液的使 用性能 难燃液压液的使用 性能 包括难 燃性 、抗 腐蚀 性 、 抗磨 性 、剪切安定 性 、与密封材料的相容性 、抗泡性 和空气释放性及倾点等多种。 2 ． 1 ． 1 难 燃 性 难燃液 压液的难燃性 包括 2 个方 面 ，一 是难燃 液 压液在明火或高温的作用下具有抵抗燃烧 的能力 ，或 具有使火焰不能扩大和传递的性能；二是难燃液压液 在压力作用下发生物理状态变化时 ，具有抵抗 自燃 的 性能 ，即 具 有 抗 压 燃 性 。例 如 当 热 的 难 燃 液 压 液 带有少量易燃的烃类液压油从高压系统向空气中 喷出时 ，同样也可能发生燃烧 。 2 ． 1 ． 2抗 腐蚀 性 除 H F D R液压液外，其他难燃液压液都含有一定 比例 的水和其他物质 。如难燃液压液 中各组成部分搭 配不合理，介质中极有可能产生具有腐蚀性 的物质， 对液压系统 中的各液压元件造成腐蚀和损坏。而对 于 无水的 H F D R液 压 液 ，当有 水分 混 入 时 ，易 发 生水 解，生成磷酸，使金属受到腐蚀。 2 ． 1 ． 3抗 磨 性 抗磨性是指减少机件磨损的能力。机件 的磨损 主 要是 由于金属表面相互接触并产 生相对运 动时摩擦力 作用的结果。在摩 擦副之间加入 润滑介质 ，使运动的 机件表面不发生直接接触，从而降低摩擦因数，减少 磨损。难燃 液压液的抗磨 性与其极压性 密切相关 ，继 而影响液压泵中轴承的滚动疲劳寿命。 2 ． 1 ． 4剪切安定性 剪切安定性是 指液压液抵抗 剪切作 用 ，保持其黏 度和与黏度有关的性 质不变或少 变的能 力。含有高分 子聚合物的难燃液 压液在经过液 压元件 的小孔或缝隙 时，要经受剧烈的剪切作用。在剪切力的作用下，高 分子聚合物的大分 子发生断裂变成较小 的分子 ，使液 压油 黏度 降低。 2 ． 1 ． 5与 密封材料 的相容性 难燃 液压液应 具有与它相接触 的密封材料不发生 相互 损坏和对密封材料工 作性能无 显著 影响 的特性 。 难燃 液压液对 密 封材 料 的影 响 ，主要 表 现在 2个 方 面，一是使密封材料溶胀 、软化 ；二是使其硬化。这 两者都会使密封材料失去密封性能。因此 ，要求难燃 液压液与密封材料 相容 ，相互之 间的影 响要小 。 2 ． 1 ． 6抗泡性和空 气释放性 抗 泡性 是指抑 制液压介质 与空气结合并形成乳浊 液 泡沫的能力；空气释放性是液压介质释放分 散在其 中的空气泡的能力 。液压介质 中混人气泡是非 常有害的，将使液压介质的体积弹性模量显著降低； 系统的动态性能下降；引起气蚀而导致振动、噪声和 材料被侵蚀 ；加速液压介质的变质 ，并使摩擦和磨损 加剧 。 2 ． 1 ． 7倾 点 倾 点是指 液压介 质 在规 定 的试 验条 件下 ，冷却 到能够流动的最低温度。倾点对在低温条件下工作 的难燃 液压液 十分重要 ，通 常 ，当难燃 液 压 液 的温 度降低到倾点以上约 l O℃时 ，其低温流动性变差 ， 导致液 压泵 的吸液阻 力过 大 ，液 压 系统 压力 损失 增 加 。 2 ． 1 ． 8 其他 对难燃液压液的其他使用要求还有辐射 放射 性安定性、无毒无味、对人体无害、储存安定性、 具有足够 的清洁度 、废液 易处理等，对于 H F A和 H F B难燃液，还要求其乳化安定性好。 l O 8 润滑与密封 第 3 5卷 2 ． 2 难燃液压液使 用性能的测试 难燃液压液的理化性能指标仅是其质量评定的必 要条件 ，难燃液压液 能否适应于所用 的液压系统 ，还 取决于其使用性能的好坏 。各类难燃液压液的使用性 能必须按照规定的试验方法进行测试，某些如抗磨性 等使用性能指标必须经过实际工况的考核，即在台架 上用液压泵进行试验 。只有 这样 ，才能对难燃液压液 的使用性能进行完整而客观地评定。难燃液压液部分 使用性能的测试方法见表2 。 表2 难燃液压液部分使用性能的测试方法 T a b l e 2 T h e t e s t me t h o d s o f s o me o p e r a t i o n a l p e r i l0 一 r ma l l c e o f fi r e - r e s i s t a n t h y d r a u l i c f l u i d s 关于难燃液压液的抗磨性通常采用 G B ／ T 3 1 4 2 规定的润滑剂承载能力测定法 四球法 进行测 试 ； 除此之外，国内外还广泛采用试验台架来检验难燃液 压液与被选泵型的适应性 。 ．液 箱 ，3 , 4 ， 1 1 ， 1 2．过 滤器 ，6 ． 温度 传感 器 ，9 ． 电动 机 ，1 0 ．被 试液 压泵 3 ．冷 却器 4 ， 1 6 ． 压力 表 5 ， 1 7 ．溢 流 阀 8 l 电磁水 阁 9 ． 2 0 ． 调速 闷 1 。 2 2 流 量 计 图 1 采用调速阀加载的试验台架液压原理图 F i g 1 Op e r a ti o n p r i n c i p l e g r a p h o f t e s t b e n c h l o a di n g w i t h r e g u l a t i n g v a l v e 对于较大功率的试验系统，通常采用功率回收的 方法 ；对于中小功率的试验系统，可采用溢流阀或 流量 阀对被试液 压泵进行加载。图 l 所示为武汉理工 大学液压实验室 为国产某新研制的难燃液压液对液压 泵的适应性试验建立 的试验台架液压原理图。图 1中 可同时对两 台不同类型的被试泵 8和 1 O进行试验。 两台被试液压泵 8和 1 0分别由调速阀 l 9和 2 0进行 加载，并通过对调速阀的调节作用保证各被试液压泵 的出口压力为规定值，流量计 2 1和2 2可分别对被试 液压泵 8和 l 0的输出流量进行检测 ，溢流 阀 1 5和 l 7 起安全 阀的作用。由电磁 水阀 1 8 、冷却器 l 3和温度 传感器 5或6组成的温控系统来保持被试液压泵的进 口温度在所规定的范围以内。 通过对难 燃液压液 的台架试验 ，能够取得如下测 试结果 1 在规 定 的压 力 、被试 液压泵 进液 口温度 和 加载运行 时间等条件下 ，检测各类型液压泵容积效率 的变化 ；并通过试验后的检测 ，检查被试液压泵各摩 擦副及滚动轴承的磨损状况，以评定被试液压泵的使 用寿命以及与所用难燃液压液的适应性。 2 在高低 温试验 过程 中 ，通 过 检测难燃 液压 液的黏度、水分含量 、p H值、金属磨粒的成分和含 量及污染度等 ，用 以评 定所用难 燃液压 液的黏温性 、 挥发性、剪切安定性、洁净性及抗磨性等指标。 3 通过 测试液 压系统 及其所 用液压元 件 的振 动和噪声值 ，定性分析所用难燃液压液的抗泡性和空 气释放性 。 4 通过 台架试验 ，评定难燃液压液与试验系统 中各液压阀的适应性以及与密封件、软管的相容性。 5 试验 完毕 后 ，抽 空 液 箱 中 的难 燃 液 压液 ， 观察液箱 中被难燃液压液淹没和未 被淹没 的液箱内表 面的锈蚀状况 ，来定性评定难燃液压液的液相和气相 抗锈蚀性能。拆下过滤器的滤芯 ，观察滤芯内部是否 有难燃 液压液 的黏着物或析出物 ，用 以分析难燃液压 液的过滤性能 。 2 ． 3 难燃液压液使 用性 能的评定 难燃液压液的使用性能直接影响液压泵的使用寿 命 和液压系统的正常工作 ，因此 ，在选择难燃液压液 的类型时，还必须着重考虑其使用性能指标。 2 ． 3 ． 1 HF A 液压 液 H F A液压液中水的体积含量大 ，因此抗燃性好； 但也使得 H F A液压液易产生气蚀，且抗腐蚀性能变 差。H F A液压 液对 金 属 材料 之 所 以产 生腐 蚀 作用 ， 主要是因为该难燃液压液本身含有游离的酸或碱等腐 蚀性物质 。 。 。 2 0 1 0年第 7期 李春生等难燃液压液使用性能的评定及液压泵的选择 1 0 9 采用 H F A液压液作 液压 介质 时 ，液 压泵 中滚 动 轴承 的寿命 要 比用 易燃 的烃 类 液压 油 低 5 0 ％ 以上 。 其原 因主要有 2种 解释 ，一 种认 为 H F A液 压液 的黏 压系数低 ，致使轴承转动部位形成 的油膜厚度小 ，降 低 了轴承 寿命 ；另一 种解 释 为水 与金 属 的作 用产 生 氢 ，使轴承钢发生脆化，降低了疲劳寿命。 细菌 、霉菌和酵母 菌等微生物在封闭潮湿 的条件 下易于在 H F A液压 液 中生 长 ，这 些微生 物死 后 的细 胞 、胶质黏 状物 和菌 丝会 产 生浮 渣 ，有 时 形成 片状 物 ，在极短 的时问 内造成过滤器 的堵塞 ，使该液压液 的过滤性能降低。 H F A液压液与常用的密封材料如氯丁胶、氟橡胶 和聚四氟乙烯等相容，因此，该类液压液与密封材料 的相容性好 。此外 ，H F A液压液具有价 格低 、节约能 源 、易清洗 、导热性好 、可生 物降解 、防止 污染和对 人体无毒等优点 ，使得该 液压液在矿井等某些 液压 系 统 中得到了一定 的应用 。由于 H F A液压液存在 上述 固 有的缺点，因此，该液压液不宜用于精密的液控设备， 其使用温度为 0- 5 0℃ ，使用压力不超过 7 MP a 。 2 ． 3 ． 2 H F B液 压 液 H F B液压 液 的含水 量直 接影 响其抗 燃 性和表 观 黏度 与真实 黏度 。如水分蒸发 ，黏度就 降低 ，难燃性 也降低 。在现场使用时 ，即使补充水分 ，黏度也不能 恢复 。储存 和使用 中 H F B液 压液 的稳 定性 和匀 一性 取决 于该液压液 中水颗粒 的大小 ，理想状态下水颗粒 应是 亚微米 级 。由于 H F B液 压液 的外 相是油 ，因此 在液压 系统 中可 以在不改 变密封 材料 和油箱涂 料的情 况下 ，直接 使 用此类 液 压 液。H F B液压 液 的最 高工 作温度是 6 5℃ ，在 同样 工况条 件下 ，其 工作 温度一 般比矿物油低 5～ 7 c 【 二 ，但是当温度在 4 O℃以上时， 其适 应性较 差 ，水 分易蒸 发 ，并出现气蚀 现象 。H F B 液压 液的防锈 性 、润 滑性 、低 温性 等 和 H F A液 压液 一 样 ，也具有相 同的缺点 。 2 ． 3 ． 3 HF C液 压 液 H F C液压 液是 各类 难燃 液压 液 中发展 最快 的一 类 ，它与上 述 2类液压液相 比较 ，具有润滑性 和耐磨 性好 、抗燃 能力强 、稳定 性高 、无闪燃 点 、对环境无 污染等优点；其价格 比 H F D R液压液便宜。H F C液 压液一般具 有 很好 的抗 腐 蚀性 ，只有 很少 的 材料 如 锌、镉 、未作 阳极化处理的铝及镁合金等与之不相 容 ，密封材料 可采 用 丁腈 橡胶 、丙 烯橡 胶 、氟橡 胶 、 氯丁二烯橡胶，但忌用硅橡胶、聚氨酯、皮、纸等 。 H F C液压 液 中要采 用 去 离子 水 。由于 所含 水 分 多、黏度低、蒸气压高、密度大，易产生气蚀等缺 陷。此外 ，当使用该液压液时，液压泵中轴承的寿命 有显著下降 ，这是 由于水 分在轴 承表面的微 观裂纹处 进行 浸蚀的结果。 2 ． 3 ． 4 HF DR 液 压 液 H F D R液压液由于其化学物组成的原因，具有优 良的难燃性 、润滑性 、氧化安定性 和低 的挥发性 ，适 合高温高压条件下使用 。该 液压 液能 在 7 5 0～ 8 0 0℃ 高温下保持不燃 ，但是若 在超过 1 5 0 o C 条件下长 时间 使用 ，也会 影响其 热稳定 性 ，降低使用 寿命 。 当在此类难燃液中适 当添加抑制剂时能与大多数 金属相容 ，有 良好 的防锈 和防腐蚀 作用 ，但有一定 的 毒性。此类液体对水和潮气敏感 ，遇水后会加速分解 生成腐蚀性物质 ，对 金属有 腐蚀 作用 ，另外 ，H F D R 液压液密度大 ，黏度也较大 ，价格较贵。 液压系统 中所用的密封件 、软管 、填料 和蓄能器 中的皮囊必须用与 H F D R液压液相容的材料，如氟橡 胶 、聚 四氟乙烯和硅橡胶。液箱 内表面不应涂 漆 ，外 表面应该用与该难燃液压液完全相容的涂料防护 ，如 环氧酚醛或尼龙基涂料等 。 3 液压泵的选择 液压泵的使用寿命对液压系统的正常工作起着决 定作用。通常，液压泵的损坏主要表现为液压泵内各 相对摩擦副的过度磨损和轴承失效 。因此 ，液压泵的 使用寿命除 了与其本身 的结构 、所用材料与制造工艺 有关 以外 ，还与所用液压介质的理化性能及使用性能 密切相关 。 液压 系统 中常用 的液 压泵 主要 有 齿轮 泵 、叶 片 泵 和柱塞泵 3类 。当采 用 易燃 的 烃类 液压 油 作液压 介质 时 ，这 3类液压 泵 均具 有 良好 的使 用效 果 ；如 选用 难燃液 压液作 液压 介质 ，就 必须 结合 所 用难燃 液 压液 的特点 、液 压系统 的功 能 要求 ，选 择 与之 相 适应 的液压 泵类 型 。3类液 压 泵 与难 燃液 压 液 的适 应性 见表 3。 表 3 T a b l e 3 三类液压泵与难燃液压液的适应性 T h e a d a p t a b i l i t y o f t h r e e t y p e s o f p u mp s a g a i n s t fir e - r e s i s t a n t h y d r a u l i c fl u i d s 难 液 液 ．_ 一 ／ MP a 寿命 ／ M P a 寿命 ／ M P a 寿命 1 1 0 润滑与密封 第 3 5卷 3 ． 1齿轮 泵 当采用 H F A液压 液作液 压介质 时 ，齿轮泵 的容 积效率低 ，轴承易损坏 ，使用压力不超过 7 M P a 。这 主要是 由于 H F A液压液 中水 的体积含 量大 ，相对 运 动的表面无法形成流体润滑 ，使得齿轮端 面与侧板过 度磨损 ，轴 承寿命不 长 约 为使用 易燃 烃类 液压油 时轴承寿命 的 1 7 ％ J 。尽管 H F B液 压液 中水 的体 积含量 比 H F A液 压 液少 ，但其 润 滑性 能仍 然 很差 ， 使用压力也不超过 7 M P a 。 齿轮泵能适应 于 H F C液压 液。当负载不 大 ，该 液压液处 于流体 润滑状 态 时 ，表 现 出 良好 的润滑 性 能；当负载增加 ，处于边界 润滑状态时 ，其润滑性能 与 H F A及 H F B液压液相似 ，因此 ，普通齿轮泵 的工 作压力以不高于 7 M P a 为宜 ，高压齿轮泵 的使用压力 可达 1 6 MP a 。 H F D R液压液 的润滑性能接 近于易燃的烃类液压 油。因此 ，采用 H F D液压液 作介质 时 ，齿轮泵 的性 能指标与采用易燃 的烃类液压油相 近。 3 ． 2 叶片泵 叶片泵的失效主要表现为叶片 、转子叶片槽和定 子的过度磨损 以及轴承 的损坏 。由于 H F A及 H F B液 压液的固有特性 ，当压力高于 7 M P a时，叶片泵内各 摩擦副磨损严重，轴承使用寿命低。 当采用 H F C液压 液时 ，如液 压系统 的压力 不超 过 7 M P a ，叶片泵表现出 良好的使用性能 ；当压力较 高时，叶片泵的使用寿命急剧下降。武汉理工大学液 压实验室曾对 国产某型号的柱销式叶片泵进行过寿命 试验 ，当压力为 1 6 M P a ，液压泵 吸液 口温度 在 4 9～ 5 4℃范围内时 ，仅 累积运行约 4 0 h ，该叶 片泵 的容 积效率就下降为4 0 ％左右；将压力调低至 7 M P a ，其 容积效率随之 升高 至 7 5 ％ 。试验后 对该 叶片泵进 行 拆检 ，发现转 子 叶片槽 和定子 内表 面磨 损严 重。 因 此 ，当采用 H F C液压液 时 ，叶片 泵的工 作压力通 常 不宜超过 7 MP a 。 叶片泵对 H F D R液压液具有 良好 的适应性 ，其工 作压力及使用寿命与使用易燃的烃类液压油相近。 3 ． 3 柱塞泵 与齿轮泵和叶片泵一样 ，采用难燃液压液时 ，柱 塞泵 的失效 同样表现 为相对 运动 副 如缸 体与 配流 盘、滑靴与斜盘 以及柱塞 与 缸体 中的柱 塞孔 的过 度磨损和轴承的损坏。据国外公司介绍 ，使用难燃 液压液时 ，柱塞泵对 H F A液 压液的效率不超过 5 0 ％ ； 对 H F B液压液的效率为7 0 ％ ～ 8 0 ％；对 H F C液压液 为 4 0 ％ ～ 6 0 ％ ；对 H F D R液压液为 7 5 ％ ～ 1 0 0 ％ 。 武汉理工大学液压实验室也曾采用 H F C液压液 ， 对 国内两个厂家生产的同一型号 的 A 1 0 V S O恒压变量 泵进行过寿命 对 比试 验。当压力 为 2 4 M P a ，液压泵 吸液口温度在 4 9～ 5 4 c I 范围内时，某一厂家生产的 上述恒压变量泵仅 累积运行 约 1 0 3 h ，就 出现轴承 中 的圆锥滚子粉碎性 破裂导致该柱塞泵损坏 ；另一厂家 生产的恒压变量泵累积运行 5 0 0 h后，容积效率下降 为 7 8 ％ ，并能在压力保 持为 2 4 M P a ，液压泵 吸液 口 温度在 6 8 ～ 7 2℃范围内 ，连续运行 6 0 h 不损坏。因 此 ，在选用优 质泵 的基础 上 ，H F C液压 液对柱 塞泵 具有 良好的适应性 。 4结束语 难燃液压液作为液压系统能量和信号传输的载 体，对液压系统的安全正常运行起着极为重要的作 用。选择何种难燃液压液作为液压介质 ，必须综合考 虑液压系统所处 的环境条件和功能要求 ，全面掌握各 类难燃液压液的理化特性，并对其使用性能进行综合 评定 。 在液压系统中，难燃液压液对液压泵的使用寿命 影响最大。液压泵的类型可根据液压系统的工作压 力 、所要求 完成 的功能 以及所 采用 的液压 介质来 选 定。当液压系统的压力较高，或要求液压泵有诸如恒 压 、恒功率等变 量 型式 时 ，可选 择柱 塞 泵 ，并采 用 H F C或 H F D R液压 液作 为液 压介质 ；当液压 系统 的 工作压力较低 ，只要求定量型式的液压泵时，可根据 主机的类 型和液压泵的使用 寿命要求选择适宜的液压 介质 ，液压泵可选用齿 轮泵或叶片泵。 由于多数难燃液压液具有抗磨性较差、密度较大 、 易挥发以及对密封件的材料 有要求等特点 ，因此 ，在 设计液压系统时，应限制液压泵的转速，采取上位液 箱 ，增大液压泵吸液管径 ，并在液箱上设置预压式空 气滤清器等措施 ，以防止气蚀 和水 分的挥发 ；液压系 统的密封件及涂料等 均要与所 用的难燃 液压液相容。 此外，在液压系统工作过程 中，还应定 期检测难燃 液 压液的黏度 、水分含量 、污染度及 p H值 ，使所用液压 介质的主要性能指标保持在合适的范围以内。 参考文献 【 1 】李壮云． 液压元件与系统[ M] ． 北京 机械工业出版社， 2 0 05 ． 【 2 】王祖安． 高水基液压液的发展及特点 [ J ] ． 润滑油， 1 9 9 6 ， 1 1 4 5 65 8 ． Wa n g Zu a n．De v e l o p me n t a n d F e a t u r e o f Hi g h Wa t e r ． b a s e d H y d r a u l i c F l u i d s [ J ] ． L u b r i c a t i n g 0 i l ， 1 9 9 6 ， 1 1 4 5 6 5 8 ． 【 3 】万会雄 ， 黄辉， 黄海波． 船舶液压系统 中难燃液压液的合理 选用与维护[ J ] ． 润滑与密封 ， 2 0 0 9 ， 3 4 9 1 0 0 1 1 3 ． Wa n Hu i x i o n g， Hu a n g Hu i ， Hu a ng Ha i b o ．Re a s o n a b l e S e l e c - t i o n a n d M a i n t e n a n c e o f F i r e R e s i s t a n g 下转第 1 0 2页 1 0 2 润滑与密封 第3 5卷 表 5 分析计算结果 T a b l e 5 An a l y s i s r e s u l t s 从计算结果可知 ，对表面张力影 响最 大的是 组分 B ，对长效磨损影响最大的是组分 c，表面张力最低的 组合是 A 2 B 3 C 3 ，长效磨损最低 的组合为 A 3 B 2 C 2 ，综 合考虑其他因素如固含量 原液的黏度等因素，确 定 Z WG一 6最佳配方 为 A 1 B 3 C 2 ，即多 元醇酯 含量为 1 5 ％ ，混合乳化剂含量为 5 ． 5 ％，极压剂含量为 3 ％。 按照上述配方所 配的 Z WG - 6新 型铜线拉 拔润滑 剂性能见表 6 。 表 6 Z WG- 6新型铜线拉拔润滑剂性能 T ab l e 6 P r o p e r t i e s o f n e w t y p e d r a wi n g l u b r i c a n t f o r c o p p e r wi r e 项 目 指标 润 滑液外 观 乳 白色 均匀液 体 固含考 ％ ≥3 5 消泡性能 1 0 ％乳化液／ m L ≤2 p H值 1 0 ％乳化液8 ． 5 ～ 9 ． 5 腐蚀试验 1 0 ％乳化液 ，2 4 h ， 5 5 4 - 2 ℃ 全浸 4 5 钢 合格 紫铜片 合格 按该配方生产的润滑剂样品在江苏、湖北等地电 线 电缆 、电磁线厂车间进行实际应用 ，试验机型号为 L H T一 2 5 0 ／ 1 7 M 3 0等 ，拉拔 速度为 2 5 ～ 3 5 m ／ s ， 出线 规格 为 0 ． 4 0～2 ． 8 m m，经过半 年多 的使 用表 明， Z WG - 6润滑剂乳化性好 ， 使用浓 度低 ， 润滑性 、散热 性、清洗性好，无泡沫，防锈性好，对线材无腐蚀， 无毒，适应于不同的水质配制，能满足多模高速拉丝 的要求 。 2结论 研制 了一种新型铜线拉线润滑剂 ，该润滑剂为含 少量矿物油的微乳化液 ，以合成脂 肪酸酯 为油性剂 ， 水溶性含磷化合物为极压剂 ，聚醚类非离子表面活性 剂为主乳化剂 ，具有 良好 的润滑 、冷却 、清洗作用 ， 最大的特点是不易生成铜皂，使用寿命长，抗氧化性 好 ，经过工厂现场试用 ，完全能满足用户的需要 。 参考文献 【 1 】张杰． 再谈拉丝机的发展[ J ] ． 电线电缆 ， 2 0 0 3 3 1 1 1 4 ． Z h a n g J i e ． Mo r e w o r d s a b o u t t h e n e w d e v e l o p me n t o f w i r e d r a w i n g m a c h i n e s [ J ] ． E l e c t ri c Wi r e ＆C a b l e ， 2 0 0 3 3 1 1 1 4 ． 【 2 】G e r h a r d H G ． C o p p e r d r a w i n g a g e n t s s o m e n e w i d e a s [ J ] ． Wi r e J I n t ， 1 9 9 0 ， 2 3 6 06 3 ． 【 3 】段宗友， 陈萍． 新型铜线拉丝润滑油的使用及维护[ J ] ． 电线 电缆， 2 0 0 2 4 4 2 4 3 ． Du a n Z o n g y o u， Ch e n P i n g． Ap p l i c a t i o n a n d ma i n t e n a n c e o f a n e w t y p e l u b ri c a n t f o r c o p p e r w i r e d r a w i n g [ J ] ． E l e c t ri c Wi re ＆ C a b l e ， 2 0 0 2 4 4 24 3 ． 【 4 】樱井俊男． 石油产品添加剂[ M] ． 北京 石油工业出版社， 1 9 8 0． 【 5 】鲁凡， 葛仁雄． 乳化液润滑机理的探讨[ J ] ． 润滑与密封， 1 9 8 0， 5 6 2 22 6 ． 【 6 】罗永康， 胡大华． 酯类合成润滑油 续四 [ J ] ． 合成润滑材 料 ， 1 9 9 4 2 3 84 5 ． 上接第 l l O页 H y d r a u l i d F l u i d i n M a ri n e H y d r a u l i c S y s t e m[ J ] ． L u b ri c a t i o n E n g i n e e ri n g ， 2 0 0 9 ， 3 4 9 1 0 01 1 3 ． 【 4 】李颢， 姜国策． 抗燃液压液运行监督及其控制措施[ J ] ． 吉林 电力 ， 2 0 0 5， 1 0 5 2 42 6 ． L i Ha o ， J i a n g G u o c e ． Op e r a t i o n