HV液压油低温性能研究

摘要：柱塞泵对油品黏度要求更为苛刻，其最佳工作黏度为10～1100 mm2/s。液压油在低温时的表现主要以运动黏度进行衡量。文章从液压油低温性能出发，分析比较了国内外标准对多级液压油的低温黏度和倾点要求，同时对昆仑HV N46液压油性能和黏温性能进行了分析阐述，并提供了昆仑HV N46的低温使用范围。

关键词：液压油；低温性能；运动黏度；黏温曲线

中图分类号：TE626.38文献标识码：A

Study on the Low Temperature Performance of HV Hydraulic Oil

LIU Zhong-guo1，2， LI Chun-cheng1，2， MIAO Xin-feng1，2， ZOU Chen-sheng1，2，

SUN Da-xin1，2， LI Meng1，2， WU Lei1，2， YANG Chao1，2， SUN Shu-bo1，2

（1.Key Laboratory of Lubricating Oil， CNPC， Dalian 116032， China；

2.PetroChina Dalian Lubricating Oil R&D Institute， Dalian 116032， China）

Abstract：The requirement of the hydraulic oil viscosity for piston pump is more severe， the optimum viscosity is 10～1100 mm2/s， the lubricating performance of hydraulic oil at low temperature is mainly based on the kinematic viscosity rather than the pour point.Starting from the performance of low temperature for hydraulic oil， this article analyzed and compared low temperature viscosity and pour point requirements of the domestic and international standards for multigrade hydraulic oil. Meanwhile， this paper analyzed and elaborated the properties and viscosity temperature properties of Kunlun HV N46， and provided the low temperature application range for Kunlun HV N46.

Key words：hydraulic oil； the performance of low temperature； kinematic viscosity； the curve of viscosity temperature

0引言

液压油是工业油中最重要的品种，是液压系统中借以传递能量的工作介质，同时兼有、密封、冷却和防锈等功能[1-2]。由于液压油应用于工程机械等行走设备时，工作环境大多是在露天作业，工作环境恶劣，液压系统压力较高，环境温度变化大，除要求具有抗磨液压油的常规理化性能外，还需具有适宜的黏度及黏指，以确保低温度时能够快速启动，并在高温时又能保持足够的黏度。低温液压油（HV）具有良好的低温启动性和高温性，能满足多黏度级别的要求，可四季通用，能有效降低油和燃料油的消耗；显著降低机械的磨损；对于使用液压油品种较多的场所，低温液压油可以简化油品，防止误用造成的损害。

目前，行走机械的液压系统中，柱塞泵应用越来越广泛，其具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，在液压系统中的应用越来越多。柱塞泵对油品黏度要求更为苛刻，其最佳工作黏度：在低温下的使用黏度不高于1100 mm2/s，高温黏度不低于10 mm2/s。液压油的低温黏度并不取决于倾点，在实际应用过程中经常发现倾点较低而液压油早早处于半黏稠状态，导致液压系统无法正常工作，因而液压油在低温时的表现主要以运动黏度进行衡量。

1低温液压油标准要求

目前国标[3]、行标及OEM标准对低温液压油的要求如表1所示，以46黏度级别液压油为例。国内标准对于40 ℃的运动黏度基本限定为±10%，而低温黏度各国标准略有不同，ISO 11158、JCMAS和国内某工程机械制造商对于油品低温性能主要在-20 ℃的运动黏度，国标GB 11118.1-2011主要对-12 ℃的运动黏度进行限定，最新规格的博士力士乐Rexroth RD90245对油品在-22 ℃的运动黏度进行限定，而Denison HF-0规格中未区分单级油和多级油，未对低温性能和倾点提出特别要求。倾点方面，除丹尼森外，其他规格主要为-27～-33 ℃，相对差别不大，各规格中对于多级低温更关注于运动黏度。

昆仑HV N46为无灰液压油，由中国石油大连油研发中心自主开发，通过了Denison HF-0等认证，主要性能如表2所示。油品倾点为-42 ℃，空气释放值为47 min；HV N46在抗乳化性、抗泡、防锈、过滤性、水解安定性等方面有优异表现；抗氧化性能方面，旋转氧弹为345 min，GB/T 12581氧化1500 h后，酸值及油泥较好，热稳定性油泥较少；抗磨性方面，FZG失效级为12，通过Vickers 104C叶片泵试验和Vickers 35VQ25A高压叶片泵试验，磨斑直径为042 mm；HV N46的剪切安定性，经过250次柴油喷嘴循环，40 ℃运动黏度下降率为25%。

项目典型数据试验方法运动黏度/mm2・s-1〖3〗GB/T 26540℃45.16100℃8.20黏度指数157GB/T 1995倾点/℃-42GB/T 3535闪点（开口）/℃238GB/T 3536空气释放值（50℃）/min4.7SH/T 0308抗乳化性（40-37-3mL，54℃）/min10GB/T 7305腐蚀试验（铜片，100℃，3h）/级1aGB/T 5096泡沫倾向性/稳定性/mL/mL〖3〗GB/T 12579程序Ⅰ前24℃20/0程序Ⅱ93.5℃20/0程序Ⅲ后24℃10/0液相锈蚀试验GB/T 11143合成海水无锈表2（续）

项目典型数据试验方法氧化安定性试验氧化1500h后酸值/mgKOH・g-10.35GB/T 12581不溶物/mg88.5SH/T 0565旋转氧弹（150℃）/min345SH/T 0193水解安定性试验SH/T 0301铜片失重/mg・cm-20.01水层总酸度/mgKOH・g-12.94铜片外观未出现灰色、黑色抗磨性试验FZG（A/8.3/90）失效级/级12NB/SH/T 0306磨斑直径（D392N60min，75℃）/mm0.42SH/T 0189Vickers 104C叶片泵试验/mg通过SH/T 0307Vickers 35VQ25A高压叶片泵试验通过SH/T 0787热安定性试验（135℃，168h）〖3〗SH/T 0209铜棒失重/mg・（200mL）-10钢棒失重/mg・（200mL）-10总沉渣重/mg・（100mL）-124.2钢棒外观不变色过滤性〖3〗SH/T 0805阶段Ⅰ（干式）99.2阶段Ⅱ（干式）96.8阶段Ⅰ（湿式）87.5阶段Ⅱ（湿式）78.3剪切安定性（250个循环）SH/T 010340℃运动黏度下降率，%2.5

2低温液压油黏温曲线

随着温度降低，溶于油中的蜡结晶靠分子引力联接起来而形成结晶网，将油包在里面，阻碍了油品的流动，油品黏度增加。HV液压油在-12 ℃的黏度为1044 mm2/s，-20 ℃的黏度为2102 mm2/s，-22 ℃的黏度为3880 mm2/s，满足表1中国内外标准对多级液压油低温性能的要求。按照柱塞泵最佳工作黏度1100 mm2/s时，油品温度为-125 ℃；按照国内某工程机械的使用经验，油品3300 mm2/s时，油品温度为-211 ℃。

3结论

本文介绍了液压油低温性能的主要评价指标，低温运动黏度更能代表油品的低温性能。同时分析比较了国标、行标和OEM标准中对多级液压油低温运动黏度要求，各标准对倾点要求差别不大。昆仑HV N46各项性能优异，尤其在低温运动黏度上，满足国内外标准的低温性能要求。

参考文献：

[1] 鲁德尼克（Rudnick，L.R.），李华峰. 剂添加剂化学与应用[M].北京：中国石化出版社，2006.

[2] 黄文轩.剂添加剂性质及应用[M].北京：中国石化出版社， 2012.

[3] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局GB/T 11118.1-2011 液压油（L-HL、L-HM、L-HV、L-HS、L-HG）[S].北京：中国标准出版社，2011.收稿日期：2016-07-20。