电机轴承专用润滑脂|【行业新闻】工程机械设备油及其发展趋势

来！来！跟着我！！

工程机械设备种类繁多，可分为挖掘机械、铲土运输机械、起重机械、压实机械、桩工机械、钢筋混凝土机械、筑路机械、凿岩机械、机动工业车辆十大类和别的。主要产品有：装载机、挖掘机、叉车、起重机、压路机、混凝土搅拌机、推土机、平地机、摊铺机、盾构机等，其中装载机、挖掘机、叉车三类年产量和保有量占比较多80%以上的市场份额，油耗也占80%以上。

工程机械主要由工作设备、底盘、液压系统、发动机系统、传动系统、电气系统、空调等系统组成。在驱动和工作过程中，每个零件都有进行相对运动的零件（相互接触，接触面垂直方向受压）。这些部件需要填充适合其运动条件的润滑材料。工程机械设备的油品主要包括发动机和冷却系统、传动系统、制动系统和一些需要润滑脂的部件。不同的工程机械设备用油有共同点，各有特点。

工程机械设备及油品

1、发动机和机油

目前工程机械以柴油机为主，在徐工、福田雷沃等装载机上也少量使用天然气发动机。柴油机的整体结构包括曲柄连杆和配气机构，以及供油、润滑、冷却、进排气、启动和动力供给5大系统。在高速高负荷工况下，气缸壁和活塞环、曲轴轴颈和轴承、凸轮轴和轴承等摩擦面必须得到良好的润滑。润滑系统的作用是将润滑油输送到运动部件的摩擦面，以达到润滑、密封、清洁、冷却、液压、缓冲和防锈等作用。

我国柴油机油的质量等级是按照美国石油学会（API）的规范来划分的。目前使用的是APICD和APICF-4、APICH-4、APICI-4、APICJ-4电机轴承专用润滑脂，目前最高的是APICK-4和APIFA-4的等级也出来了在美国。粘度等级分为SAE0W-20、SAE15W-40、……、SAE20W-50，根据不同的组合，有多种类型。

●柴油机油质量等级的选择

柴油机油质量等级的选择应根据内燃机制造商的推荐、柴油机的机械负荷和热负荷、工作条件的恶劣程度、燃油性能等多种因素来确定。但是，用户主要根据排放要求和发动机制造商为满足排放要求所采用的技术来选择柴油机油。由于我国排放法规采用欧洲排放法规，而柴油机油规范采用API规范，给油品的选择带来了一定的困难。此外，API 最近还引入了 APICK-4 和 APIFA-4 规范。其中CK-4还是低灰分产品，可直接替代低质量等级的CF-4至CJ-4任何质量等级的产品；FA-4是一种节能型重负荷柴油机油质量等级，适用于节能要求高的特定发动机不能与CF-4至CK-4的质量等级互换。

目前，我国工程机械行业排放标准已从2016年4月1日起全面升级为国III排放，此前销售国II排放的工程机械可以使用CF-4，但2016年4月1日之后的所有工程机械必须满足国III排放要求，机油也应该升级到CH-4甚至CI-4。

总的来说，从CF-4到CH-4，从CI-4到CJ-4，质量水平不断提高，油品性能也更好。

●柴油机油粘度等级的选择

选择柴油机油粘度等级的主要依据包括：

发动机本身的设计要求：工程机械的发动机设计一般采用10W-30或15W-40油，粘度相对适中，具有高低温粘度油的双重特性；柴油机油中粘度最低的0W-20油主要针对道路机械专用OEM（Original Equipment Manufacturer）卡车，如依维柯，目前工程机械行业基本不使用这种低粘度油；目前正在逐步淘汰单级油。

环境温度：如果经常处于高温环境，则应选择高粘度的油，如15W-40甚至20W-50。如果在北方冬季使用，则应选择低温性能较好的机油。

负荷：对于大吨位、重负荷、连续高速运转的工程机械，应选用高粘度油，以保证高温下有足够的油膜强度；负载较轻、工作条件温和的小型机械设备可以使用粘度较低的柴油机油。

新旧设备：新设备各方面配合间隙小，可使用低粘度油。旧设备有一定磨损，配合间隙大。必须使用更高粘度的油才能达到更好的密封要求。因此，旧设备一般具有较高的油粘度。

2、液压系统及液压油

液压系统由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件组成。液压油在液压系统中起容量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。

●液压油的选择

市场上的液压油种类很多，有抗氧化防锈液压油、抗磨液压油、阻燃液压油等。液压油的选择需要考虑设备类型和工况、油箱尺寸、循环速度、环境等多种因素，容易让人混淆。在实际工作中，可以重点关注环境温度、系统压力和系统工作温度这三个主要参数，同时考虑换油间隔的预期。

其中抗磨液压油HM、HV、HS等质量等级及其对应的无灰液压油系列是工程机械行业使用的主要液压油种类，广泛应用于不同的工程机械设备。

●液压油粘度的选择

在液压系统中，能否充分利用液压设备的机械效率，最重要的一点是正确选用粘度合适的液压油。如果液压油的粘度过高，虽然有利于润滑，但会增加系统阻力，增加压力损失，造成功率损失增加，油温升高，液压动作不稳定，并产生噪音。粘度过大还会造成低温启动时吸油困难，甚至低温启动时会中断供油，导致设备故障。相反，当液压油的粘度过低时，会增加液压设备的内外泄漏，液压系统工作压力不稳定，压力降低，液压油不到位，油泵工作效率降低，严重时增加泵磨损。. 根据液压油国家标准GB11118.1—2011，液压油等级划分为40℃运动粘度，从15号到150号。

选择液压油的粘度等级，首先要考虑液压泵的类型。每种泵都有其合适的粘度范围：一般叶片泵可选择22～68级，以保证最低工作粘度不小于10mm2/s。，最大起始粘度不应大于700mm2/s；柱塞泵和齿轮泵可选牌号为32～150，保证柱塞泵的最低工作粘度不小于8mm2/s，最大启动粘度不大于1000mm2/s，最低齿轮泵的工作粘度不应低于20mm2/s，最大启动粘度可达200​​0mm2/s。其次，要参考液压系统的工作压力和工作温度。高温高压的液压系统应使用粘度较高的液压油，以获得更好的润滑性。相反，当温度和压力较低时，应选择较低的粘度。这样可以节省能源消耗。最后，在选择粘度等级时，还应考虑液压系统的新旧程度以及室外和室内等工作环境。

在实际应用过程中，液压油的粘度等级是厂家推荐的，工程机械设备一般为VG46。VG32、VG68 和多级油也经常使用。

3、液压传动系统及液压传动油

液力传动是一种以液体为工作介质，利用液体动能传递能量的流体传动。叶轮转换动力机械（内燃机、电动机、涡轮机等）的输入转速和扭矩，并通过输出轴驱动机械的工作部分。液体与安装在输入轴、输出轴和外壳上的叶轮相互作用，产生动量的变化，从而传递能量。液力传动的输入轴和输出轴仅依靠液体作为工作介质，部件之间没有直接接触。它是一种非刚性传动装置。它是原则，结构和性能，结构和性能。有很大的不同。

液力传动装置的主要设备是液力偶合器、液力变矩器和液压机械元件。液力偶合器又称液力偶合器，是一种用于连接动力机械和工作机械以传递旋转动力的机械装置。液力变矩器是由泵轮、涡轮、导轮组成的液压元件。是一种用于连接动力机和工作机以传递扭矩、变矩、变速、离合器的机械装置。

液力传动系统的油路供液力变矩器和变速箱操作系统使用。为了简化结构和便于密封，整个系统通常共用同一种油。液力传动油不仅是液力传动的动力传递介质，而且是换档执行器，如湿式换档离合器、换档制动器和自动换档液压系统中各种控制阀的液控油。变矩器和齿轮传动装置中的轴承和齿轮提供润滑和冷却。因此，液压传动油是一种要求非常高的油，它直接关系到液压元件的可靠性、传动效率和使用寿命。工程机械液压传动油常用牌号有6号和2号。

4、齿轮传动和齿轮油

工程机械齿轮传动主要包括变速箱、转向器、前后驱动桥变速箱、万向节滚针轴承等。其中，变速器在动力系统中的重要性仅次于发动机。步进式传动是应用最广泛的。采用齿轮传动，具有多个定值传动比。

为使传动装置能长期平稳有效地工作，必须添加合适的车用齿轮油，以减少齿轮的摩擦磨损，传递摩擦面产生的热量，防止腐蚀生锈。车用齿轮油的性能特点主要是运动粘度小，极压耐磨性能优良，低温性能好，粘温性能优良，节能环保。一般设备可选GL-5级。粘度等级可根据负载和环境温度为80W-90、85W-90、85W-140。

5、 冷却系统润滑要求

柴油在发动机气缸内燃烧时，温度可达2200℃，而天然气发动机油的温度则更高。必须采用冷却方式，使气缸壁温度不高于205～260℃。柴油机冷却系统有两种类型：风冷式和水冷式。大多为水冷式，所需工作介质为冷却液。

工程机械冷却液是重型机动车辆的发动机冷却液，乙二醇型冷却液因其价格低廉而被广泛使用。冷却液在降低发动机气缸壁温度的同时，还应防止其在冬季停车时冻结和开裂散热器，以及冻结发动机气缸体和气缸盖。

因此，一般要求冷却液的冰点比该地区的最低温度低10℃左右。冷却液的其他性能要求是沸点高、防腐、消泡、放气、循环铝泵无气蚀、无特殊气味、防止结垢。同时还要考虑冷却系统中的非金属材料，如橡胶和塑料的溶解、溶胀、老化等。

6、制动系统和制动液

制动系统主要由制动器和制动器操作机构组成。制动器是阻碍车辆运动和运动的制动部件。有两种结构形式：油鼓式制动器和盘式制动器。制动操作机构包括功能装置、控制装置、传动装置、制动力调节、报警装置、压力保护等附加装置。

制动液又称制动液，用于在汽车液压制动系统中传递压力，使车轮制动实现制动。目前工程机械的制动系统主要采用HZY3、HZY4制动液。在正常工作条件下，推荐使用HZY3醇醚型合成制动液。其性能相对稳定，成本不高。但其平衡回流沸点不太高，吸湿性强，低温性能差。此外，在炎热潮湿的气候下使用时，刹车部件容易受到腐蚀。在更高要求下，推荐使用HZY4醇醚硼酸酯类合成制动液。其性能相比HZY3有了很大的提升，但成本也大幅上涨。

7、各类轴承及润滑脂

工程机械的轴承多采用油脂润滑。工程机械多在野外作业电机轴承专用润滑脂，工作负荷大，经常受到冲击和振动。工程机械润滑脂应在一般车辆润滑脂的基础上，具有极压、抗水、减震和密封等性能。一般多选用通用锂基润滑脂，要求较高的可选用极压锂基润滑脂。一致性数一般为北方2号、南方3号。

特种工程机械油

1、挖掘机

国产品牌挖掘机对润滑油没有特殊要求。一般常规润滑油可以满足使用要求。即使在油质比较苛刻的液压系统中，使用HM高压液压油一般也能满足使用要求。对于大型液压系统油，可推荐AE-K工程机械液压油。基础油更好，添加剂用量更高，完全可以满足国外品牌挖掘机的要求。国外品牌的挖掘机对液压系统以外的系统使用的流体没有特殊要求，如发动机油、齿轮油、冷却液等。

2、矿石卡车

矿石卡车广泛用于钢铁、水泥、煤炭等行业的矿石运输。它们的特点是机械设备大，运输能力大。100t和200t为常用规格。因此，一个错误的印象是矿用卡车的工作条件非常恶劣。矿用卡车最担心的就是发动机的润滑问题。

与其他直接由发动机提供动力的工程机械不同，矿车的发动机主要用于发电，电机通过液压系统的控制带动矿车行走。一辆矿用卡车可以有多个发动机，所以工作条件不是想象的。如此苛刻，常规的CH-4、CI-4柴油机油等即可满足使用要求。矿用卡车其他润滑系统使用的润滑油，如液压油、齿轮油、润滑脂等，也并不特殊。可见，矿用卡车对油品性能没有特殊要求，常规润滑油即可满足使用要求。

3、混凝土机械

混凝土机械所用油的特殊性是混凝土中的水容易进入液压系统，污染液压油，腐蚀铜等部件，所以一般建议使用分水性能较好的无灰液压油产品和铜保护。但是，目前的含锌液压油，如HM高压液压油，随着添加剂技术的不断进步，在耐水性和对铜的保护方面越来越好，也能满足混凝土的要求。机械。

4、压路机

振动压路机有1个或2个振动轮，即单滚筒滚筒和双滚筒滚筒。因此，在一般工程机械的基础上，振动压路机的润滑系统还必须考虑振动轮的润滑。压路机正常工作时，振动轮的齿轮转速一般为2000r/min或4000r/min，轴承温度一般在90℃以上二手吊车，最高可达120℃，这就要求齿轮油具有耐高温性能。普通矿物型工业齿轮油不能满足压路机振动轮的要求。合成工业齿轮油具有较好的高温性能，广泛用于压路机振动轮的润滑。GL-5车用齿轮油也广泛用于小型压路机的振动轮。

5、盾构机

盾构掘进机，全称盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进专用工程机械。现代盾构掘进机集光学、机械、电气、液压、传感器和信息技术于一体。它可以挖掘和切割土壤。它具有建造、输送土碴、装配隧道衬砌、测量导向偏差和校正等功能，必须根据不同地质情况“量身定做”设计制造，对可靠性要求极高。

在盾构掘进过程中，管片是静止的，而盾体是连续移动的。因此，盾尾与安装段之间存在相对滑动。为防止外界污水和泥浆进入盾构，盾体尾部与节段之间必须密封。盾尾密封一方面靠安装在盾尾内壁上的四根钢丝刷密封，另一方面又依靠填满整个润滑脂腔的润滑脂，即盾尾密封油脂会增加密封压力。同时，注入润滑脂腔的润滑脂还可以起到润滑和保护钢丝刷、延长其使用寿命的作用。盾尾密封脂是以润滑脂为主剂，加入纤维、改性剂、填料和其他添加剂。主要起密封、防水、润滑和防腐作用。盾构机对使用的其他润滑脂无特殊要求，如液压油、齿轮油、普通润滑脂等。

工程机械油的发展趋势

工程机械产量巨大，新技术的使用和推广十分迅速。润滑油的发展紧跟工程机械行业的发展。从总体上看，定制化和长换油周期的需求更为迫切。

随着工程机械的个性化、定制化产品越来越多，对润滑油的需求也越来越细化。主机厂和润滑油制造商从设备开发之初就对润滑油性能提出了相应的技术要求。双方联合设计、联合开发产品的趋势越来越明显。例如，某起重机制造厂将蜗轮的钢-铜摩擦副改进为钢-钢摩擦副。原来的蜗轮油不再适用。为此，某品牌专门开发的专用合成齿轮油满足了设备。使用要求。未来，这种定制化成品油产品将越来越多地出现在市场上。

工程机械对润滑油的另一大要求是换油周期的不断延长。发动机换油周期由原来的500h增加到1000h甚至更长；液压油一般从原来的1000h延长到5000h左右，住友机械甚至延长到10000h。其他油品也有较长的换油期要求。

因此，润滑油厂家需要及时跟进以上要求，积极参与工程机械设备的研发二手吊车，拿出满足客户需求的产品，才能跟上工程机械行业未来的发展。和润滑油行业。