全合成車輛齒輪油在寒冷地區(qū)電鏟的應(yīng)用

劉曉磊

天津日石潤(rùn)滑油脂有限公司

作為露天礦開采中的主要采掘裝備，電鏟主要用于露天礦山表面物質(zhì)的剝離、采裝等土石方作業(yè)。電鏟機(jī)械系統(tǒng)主要包括推壓系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)及潤(rùn)滑系統(tǒng)六大系統(tǒng)[1]。

目前，國(guó)內(nèi)礦山企業(yè)使用的主流潤(rùn)滑油品主要為國(guó)外品牌，價(jià)格相對(duì)昂貴，而國(guó)內(nèi)品牌油品份額處于較低水平。天津日石潤(rùn)滑油脂有限公司依據(jù)電鏟減速機(jī)的工況特點(diǎn)及冬季惡劣的氣候環(huán)境，開發(fā)出了天津日石75W-140 GL-5全合成重負(fù)荷車輛齒輪油用于冬季潤(rùn)滑。為幫助客戶降本增效，加快設(shè)備用油國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，本文采用該全合成重負(fù)荷車輛齒輪油在內(nèi)蒙古某露天礦企業(yè)電鏟行走減速機(jī)上進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn)。

工況調(diào)研

設(shè)備概況

WK-10B型電鏟由我國(guó)某重型機(jī)械集團(tuán)有限公司自主研制，最低工作環(huán)境溫度可達(dá)到-40 ℃。其主要參數(shù)見表1。

表1 WK-10B電鏟主要參數(shù)

現(xiàn)用油脂

該企業(yè)目前用油分為夏季用油及冬季用油兩種，夏季（5月至10月）使用某國(guó)外品牌的85W-140 GL-5重負(fù)荷車輛齒輪油，冬季（11月至次年4月）使用某國(guó)外品牌的75W-140 GL-5全合成重負(fù)荷車輛齒輪油。此國(guó)外品牌的75W-140 GL-5全合成重負(fù)荷車輛齒輪油與天津日石75W-140 GL-5全合成重負(fù)荷車輛齒輪油2種油品的理化指標(biāo)對(duì)比見表2。

從表2可見，天津日石產(chǎn)品與國(guó)外競(jìng)品總體性能相當(dāng)，且黏度指數(shù)和閃點(diǎn)較優(yōu)。

表2 某國(guó)外品牌與天津日石的GL-575W-140車輛齒輪油理化指標(biāo)對(duì)比

應(yīng)用試驗(yàn)

經(jīng)過雙方溝通協(xié)調(diào)，制定試驗(yàn)方案，天津日石75W-140 GL-5全合成重負(fù)荷車輛齒輪油用于WK-10B電鏟的行走減速機(jī)潤(rùn)滑，試驗(yàn)跨越整個(gè)冬季（11月到第二年5月）。

試驗(yàn)方案概述

◇對(duì)試驗(yàn)電鏟進(jìn)行檢修，保證設(shè)備處于可正常運(yùn)行狀態(tài)。做好設(shè)備潤(rùn)滑系統(tǒng)的清洗，包括對(duì)試驗(yàn)油箱的清潔及濾芯更換。

◇在注油口加注新油，加注至合理位置（啟動(dòng)設(shè)備，運(yùn)轉(zhuǎn)10 min后停止，靜置10 min，再次確認(rèn)潤(rùn)滑油位應(yīng)處于合理位置）。再次運(yùn)行30 min，觀察油品外觀（油品顏色、有無固體顆粒物、絮狀物及游離水），如有異常將重復(fù)清洗步驟。補(bǔ)足油品后，機(jī)械靜置20 min再次確認(rèn)潤(rùn)滑油位處于合理位置。

◇根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，取樣在熱機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，在放油口取樣，需要將取樣口清理干凈，然后放出部分油品進(jìn)行沖洗，確保樣品的代表性；每次取樣分為3份，雙方各持一份化驗(yàn)分析，封存保留一份；試驗(yàn)周期內(nèi)共取樣4次。此外，應(yīng)注意取樣后觀察油位，按需補(bǔ)充油品，避免虧油造成設(shè)備損壞。

◇對(duì)各樣品進(jìn)行檢驗(yàn)分析，根據(jù)數(shù)據(jù)分析判斷潤(rùn)滑狀態(tài)及磨損趨勢(shì)。

取樣

WK-10B電鏟行走減速箱冬季試驗(yàn)共取樣4次，取樣工作時(shí)長(zhǎng)分別為0 h、500 h、1500 h、2200 h。

評(píng)價(jià)依據(jù)

本次試驗(yàn)油品的評(píng)價(jià)依據(jù)為GB/T 30034—2013《重負(fù)荷車輛齒輪油（GL-5）換油指標(biāo)》，當(dāng)使用中的重負(fù)荷車輛齒輪油各指標(biāo)有一項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到換油指標(biāo)時(shí)應(yīng)更換新油，具體要求見表3。

表3 GB/T 30034—2013重負(fù)荷車輛齒輪油（GL-5）換油指標(biāo)

應(yīng)用效果

試驗(yàn)油樣檢驗(yàn)結(jié)果見表4。

從表4可以看出：

表4 WK-10B行走減速箱跟蹤取樣檢驗(yàn)結(jié)果

◇最新的GB 13895—2018 《重負(fù)荷車輛齒輪油》來看，標(biāo)準(zhǔn)中新增KRL剪切安定性的分析項(xiàng)目，表明黏度的保持對(duì)于齒輪的保護(hù)有著重要意義。該齒輪油經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用后，運(yùn)動(dòng)黏度基本上保持不變，未出現(xiàn)較大的變化，表明潤(rùn)滑油膜始終處于合理水平。

◇齒輪油經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用后，酸值增加了0.35 mgKOH/g，遠(yuǎn)低于換油標(biāo)準(zhǔn)要求的1 mgKOH/g，從側(cè)面反映了該齒輪油劣化程度低。

◇正戊烷不溶物含量小于0.1%，遠(yuǎn)低于1%指標(biāo)，表明油品仍有較強(qiáng)的溶污性能。

◇水含量為0.05%，仍然處于低水平。

◇銅含量低于10 mg/kg,鐵含量為30 mg/kg左右，均遠(yuǎn)低于換油指標(biāo)。這表明該車輛齒輪油極壓抗磨和承載性能優(yōu)異，對(duì)于電鏟行走減速機(jī)的齒輪和軸承部件有著極佳的潤(rùn)滑保護(hù)效果。

結(jié)論

應(yīng)用試驗(yàn)的結(jié)果表明，天津日石75W-140 GL-5全合成重負(fù)荷車輛齒輪油具備優(yōu)異的黏度保持性能、黏溫及低溫性能和極壓承載性能。在整個(gè)試驗(yàn)過程中，電鏟行走機(jī)械運(yùn)行正常，未出現(xiàn)不良情況，使用效果得到了客戶的認(rèn)可。同時(shí)，該應(yīng)用試驗(yàn)也證明了在嚴(yán)苛的低溫環(huán)境下，國(guó)產(chǎn)車輛齒輪油可以替代國(guó)外品牌競(jìng)品，為礦山設(shè)備用潤(rùn)滑油的國(guó)產(chǎn)化替代工作積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。