專利名稱：一種抗微點蝕工業齒輪潤滑油組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種潤滑油組合物，尤其是ー種用于風カ發電齒輪傳動系統潤滑油組合物，屬于潤滑油技術領域。
(ニ)
背景技術：
點蝕及微點蝕是ー種典型的接觸疲勞破壞，是齒輪常見的失效形式。微點蝕是細微的滾動接觸疲勞和磨損，它經常發生在磨削、硬質鋼的表面硬化齒輪齒面上，通常在滾動和滑動接觸、油膜較薄的條件下出現。近十年來，微點蝕作為ー種新型的齒面疲勞磨損而受到關注，它通常發生在凸輪、齒輪和滾動軸承等受交變負荷的機械零件中。由于微點蝕問題導致許多大型エ業傳動機械和ー些汽車傳動機械失效。微點蝕問題在風カ發電等エ業應用中顯得尤為重要。微點蝕會 影響齒牙的準確性，導致噪音増加和引起振動，從而減少齒輪的使用壽命。據不完全統計，全國毎年對抗微點蝕エ業齒輪油的需求量大約在3000噸左右，此需求還在不斷增長中。新一代齒輪油要求油品具有更寬的使用溫度、更長的使用壽命；更優異的極壓抗磨性、更好減摩節能特性；這是因為隨著齒輪エ業的高速發展，エ業齒輪油已被作為齒輪設計的ー個重要零部件，原因之一設備潤滑エ況發生了變化，エ業齒輪箱朝著更大的動力、更大的載荷和較小的體積方向發展，并且工作環境潮濕。其中載荷的増大，増加了齒面接觸壓カ和金屬與金屬之間磨損和點蝕，齒輪箱體積的變小導致油品溫度的升高，潮濕的工作條件導致軸承腐蝕加劇。其ニ齒輪油在潤滑齒輪的同時也要確保軸承的潤滑。這些變化對エ業齒輪油抗磨性能、承載能力、抗微點蝕性能和熱穩定性以及抗腐蝕性能提出了更高的要求。體現這些變化的規格主要以德國標準DIN51517和OEM的Flender規格(エ業齒輪箱制造商)最具代表性，規格中増加了 FVA 54抗微點蝕試驗以及FAG FE-8軸承磨損試驗。目前國外齒輪OEM對エ業齒輪油的需求不僅僅停留在現有CKD重負荷エ業齒輪油的基礎上，而是在現有エ業齒輪油相關標準的基礎上都增添了抗微點蝕的試驗。越來越多的齒輪生產廠家，在其研制的設備上要求使用抗微點蝕的エ業齒輪油，該類油品目前僅有一家國外公司有相應的產品，但對抗微點蝕的エ業齒輪油的配方組成嚴格保密，通過國內外專利查詢，未發現與本發明提供的抗微點蝕的エ業齒輪油的配方組成相同的專利。本發明提供的抗微點蝕エ業齒輪潤滑油組合物可滿足風力發電齒輪傳動系統的潤滑，是ー種性能優良、技術難度大、針對性強的エ業齒輪潤滑油組合物，而且與國外同類產品相比具有更好的抗磨性、抗腐蝕性、抗氧化性和抗微點蝕性能。
發明內容
本發明的目的是提供一種抗微點蝕エ業齒輪潤滑油組合物，具有優良的高低溫性能、抗微點蝕性能、抗磨性能、抗腐蝕性能及抗氧化性能，可滿足風カ發電齒輪傳動系統的潤滑，突出的特點是優異的抗微點蝕性能。
本發明為實現上述目的，對潤滑油組合物中的各基礎油組分、添加劑組分進行精心選擇，并對各組分油、各組分功能添加劑以及基礎油與添加劑間的相互作用關系進行了全面系統的研究，把潤滑油組合物的抗微點蝕性能、抗磨性能和抗氧化性能作為研究的重點，以期達到本發明的潤滑油組合物滿足風力發電齒輪傳動系統的潤滑。本發明調配的齒輪油組合物，具有優良的高低溫性能、抗微點蝕性能、抗磨性能、抗腐蝕性能和抗氧化性能，產品滿足68、100、150、220、320、460、680工業齒輪油粘度級別要求，很好地通過了 FVA 54抗微點蝕試驗、FAGFE-8軸承磨損試驗及SKF EMCOR軸承腐蝕試驗，可滿足風力發電齒輪傳動系統的潤滑。該產品生產成本低，抗微點蝕性能突出，應用于風力發電領域可產生很好的經濟效益與社會效益。該潤滑油組合物調配方便，性能優良，有廣闊的推廣應用前景。本發明的抗微點蝕工業齒輪潤滑油組合物，它含有(A)至少一種深精制礦物油，或合成油，或以上組分的任意組合物；和(B)至少一種抗微點蝕添加劑；(C)至少一種抗磨添加劑；(D)至少一種金屬鈍化添加劑；(E)至少一種抗氧化添加劑。所說的(A)為深精 制礦物油，或合成油，或以上組分的任意組合物，所說的潤滑油組合物含(A)組分88. 00 98. 79wt% ;所說的(B)為二烷基二硫代磷酸酯，或烷基磷酸酯胺鹽，或間二膦酸酯，或它們任意組合的混合物，所說的潤滑油組合物含(B)組分0. 2 5. Owt% ;所說的(C)為磷酸三烷基酯，或磷酸三芳基酯，或三烷基硫代磷酸酯，或三芳基硫代磷酸酯，或它們任意組合的混合物，所說的潤滑油組合物含(C)組分0. 5 3. Owt% ;所說的(D)為苯三唑二烷基胺甲醛縮合物，或噻二唑烷基硫醇過氧化氫縮合物，或它們任意組合的混合物，所說的潤滑油組合物含⑶組分0. 01 I. Owt % ;所說的(E)為2、6_ 二叔丁基對甲酚，或N-苯基-a -萘胺和二烷基二苯胺縮合物，或二烷基二硫代氨基甲酸酯，或它們任意組合的混合物，所說的潤滑油組合物含(E)組分0. 5 3. Owt %。更進一步，本發明的抗微點蝕工業齒輪潤滑油組合物，它含有(A)至少一種深精制礦物油，或合成油，或以上組分的任意組合物；和(B)至少一種抗微點蝕添加劑；(C)至少一種抗磨添加劑；(D)至少一種金屬鈍化添加劑；(E)至少一種抗氧化添加劑。其中所說的(A)是溶劑深精制礦物油，或異構脫蠟加氫深精制礦物油，或聚a-烯烴合成油，或酯類合成油，或以上組分的任意組合物，所說的潤滑油組合物，含(A)組分的適宜含量為88. 00 98. 48wt% ；(B)組分較適宜的是二異丙基二硫代磷酸酯，或異丙基異辛基二硫代磷酸酯，或二異已基二硫代磷酸酯，或二異辛基二硫代磷酸酯，或二異丙基磷酸酯十八胺鹽，或異丙基異辛基磷酸酯十八胺鹽，或二異已基磷酸酯十八胺鹽，或二異辛基磷酸酯十八胺鹽，或間二膦酸二異丙酯，或間二膦酸異丙異辛酯，或間二膦酸二異已酯，或間二膦酸二異辛酯，或它們任意組合的混合物，組分(B)在潤滑油組合物中的適宜含量為0. 3 5. Owt% ；(C)組分較適宜的是磷酸三甲酚酯，或硫代磷酸三苯酯，或磷酸三丁酯，或硫代磷酸三丁酯，或磷酸三辛酯，或硫代磷酸三辛酯，或磷酸三(十二)烷基酯，或硫代磷酸三(十二)烷基酯，或它們任意組合的混合物，組分(C)在潤滑油組合物中的適宜含量為0. 6 3. Owt % ；(D)組分較適宜的是苯三唑二正丁胺甲醛縮合物，或苯三唑二辛胺甲醛縮合物，或噻二唑十二烷基硫醇過氧化氫縮合物，或噻二唑十八烷基硫醇過氧化氫縮合物，或它們任意組合的混合物，組分(D)在潤滑油組合物中的適宜含量為0. 02 I. Owt% ；(E)組分較適宜的是2、6_ 二叔丁基對甲酚，或N-苯基- a -萘胺和二正丁基二苯胺縮合物，或N-苯基-a -萘胺和丁基辛基二苯胺縮合物，或N-苯基-a -萘胺和丁基壬基二苯胺縮合物，或N-苯基-a -萘胺和二辛基二苯胺縮合物，或N-苯基-a -萘胺和二壬基二苯胺縮合物，或二正丁基二硫代氨基甲酸酯，或二正辛基二硫代氨基甲酸酯，或二正十二烷基二硫代氨基甲酸酯，或它們任意組合的混合物，組分(E)在潤滑油組合物中的適宜含量為 0. 6 3. Owt % o制法上述抗微點蝕工業齒輪潤滑油組合物的制備方法是先將按比例所需量的組分油(A)加入帶攪拌器的不銹鋼調合釜內，其次將按比例所需量的抗微點蝕添加劑(B)、抗磨添加劑(C)、金屬鈍化添加劑(D)、抗氧化添加劑(E)加入到調合釜中，升溫至50 60°C下攪拌4小時，至混合物均勻透明。 為了篩選添加劑組分和潤滑油組合物，本發明在實驗室主要用MPR微點蝕模擬試驗進行模擬評定。MPR微點蝕模擬試驗機是專門用來在特定的模擬試驗條件下產生微點蝕或者點蝕的試驗機，尤其適合于模擬齒輪、滾動軸承運動部件的接觸情況。該試驗機由于設計的要求，每小時可實現100萬次的疲勞接觸，從而大大縮短了試驗時間，可以考察添加劑組成對點蝕、微點蝕的影響。模擬微點蝕試驗分為4個階段，從階段I到階段4載荷逐級增力口，每個階段運轉lh，4h后評價試驗輥子磨損情況，然后重復階段4(lh)后再評價輥子的磨損情況。最后評價可采用三個方面(1)失重，0h、4h、5h時對試驗輥子稱重，觀察失重情況；(2)輥子寬度變化，新試驗輥子的寬度為1mm，試驗后由于微點蝕磨損造成寬度增加，觀察0h、4h、5h時的棍子寬度變化情況；(3)顯微鏡照片,在顯微鏡下觀察0h、4h、5h的棍子表面的微點蝕磨損情況。為了評價潤滑油組合物，采用了 FZG微點蝕試驗齒輪臺架、FAG FE_8軸承磨損試驗臺架、SKF EMCOR軸承腐蝕試驗臺架。FVA微點蝕試驗臺架是由德國慕尼黑技術大學FZG齒輪研究中心開發的試驗設備，主要應用于潤滑劑和材料的使用性能評價。微點蝕試驗方法也是由FZG齒輪研究中心開發，該試驗方法現屬于德國機械制造商協會動力傳動委員會(FVA)的標準，方法號為FVA54/I-IV。FE-8軸承磨損試驗臺架由德國FAG軸承公司開發，主要應用于潤滑油、潤滑脂及其添加劑對磨損性能的評價，也可以用于軸承材料的磨損性能的考察。該試驗方法現屬于德國國家標準，方法號為DIN 51819。SKF EMCOR試驗臺是由瑞典SKF公司開發的用于評價潤滑脂、潤滑油的抗銹蝕性能，根據潤滑油脂應用環境不同，有蒸餾水或去離子水、合成海水、合成鹽水三種試驗液可供選擇，試驗在室溫、沒有負荷的條件下，低轉速循環運轉，總的試驗時間164h，測定滾動軸承的抗腐蝕性能。
圖I為組合物(IV)Oh的輥子表面照片，圖2為對比油Oh的輥子表面照片，圖3為組合物(IV) 4h的輥子表面照片，圖4為對比油4h的輥子表面照片，圖5為組合物(IV) 5h的輥子表面照片，圖6為對比油5h的輥子表面照片。
具體實施例方式本發明的效果通過下面的實施例進一步說明。但應明白，下面的實施例不是限制本發明的范圍，任何不超出本發明構思和范圍的改動，都在本發明的范圍之內。實施例I :潤滑油組合物⑴，它包括93. 78wt%的溶劑深精制礦物油HVIS 500SN(性質見表I)(組分A) ;5. Owt %的ニ異已基ニ硫代磷酸酯(組分B) ;0.60Wt%磷酸三甲酚酯(組分C) ;0.02wt%的苯三唑ニ辛胺甲醛縮合物(組分D) ;0.60wt%的2、6_ ニ叔丁基對甲酚(組分E)。潤滑油組合物(II)除組分(B) 5. Owt %的ニ異已基ニ硫代磷酸酯被5. Owt %的ニ異己基磷酸酯十八胺鹽替代外，其余均同組合物(I)。潤滑油組合物(III)除組份(B)5. Owt%的ニ異已基ニ硫代磷酸酯被5. 0wt%的間ニ膦酸ニ異已酯替代外，其余均同組合物(I)。組合物(I)、(II)、(III)的主要性質、性能表2中。表IHVIS 500SN 主要性質
權利要求
1.一種抗微點蝕エ業齒輪潤滑油組合物，其特征在于它含有 (A)至少ー種深精制礦物油，或合成油，或以上組分的任意組合物，組合物含組分(A) 88. OO 98. 79wt%, (B)至少ー種抗微點蝕添加剤，為ニ烷基ニ硫代磷酸酷，或烷基磷酸酯胺鹽，或間ニ膦酸酷，或它們任意組合的混合物，組合物含組分(B)O. 2 5. Owt %， (C)至少ー種抗磨添加剤，為磷酸三烷基酷，或磷酸三芳基酷，或三烷基硫代磷酸酷，或三芳基硫代磷酸酯，或它們任意組合的混合物，組合物含組分(C)O. 5 3. Owt %, (D)至少ー種金屬鈍化添加剤，為苯三唑ニ烷基胺甲醛縮合物，或噻ニ唑烷基硫醇過氧化氫縮合物，或它們任意組合的混合物，組合物含組分(D)O. 01 I. Owt %, (E)至少ー種抗氧化添加剤，為2、6_ニ叔丁基對甲酚，或N-苯基-α -萘胺和ニ烷基ニ苯胺縮合物，或ニ烷基ニ硫代氨基甲酸酷，或它們任意組合的混合物，組合物含組分(E)O. 5 3. 0wt%。
2.根據權利要求I所述的抗微點蝕エ業齒輪潤滑油組合物，其特征在于(A)組分為溶劑深精制礦物油，或異構脫蠟加氫深精制礦物油，或聚a-烯烴合成油，或酯類合成油，或以上組分的任意組合物，含量為88. 00 98. 48wt%。
3.根據權利要求I所述的抗微點蝕エ業齒輪潤滑油組合物，其特征在于(B)組分為ニ異丙基ニ硫代磷酸酷，或異丙基異辛基ニ硫代磷酸酷，或ニ異己基ニ硫代磷酸酷，或ニ異辛基ニ硫代磷酸酷，或ニ異丙基磷酸酯十八胺鹽，或異丙基異辛基磷酸酯十八胺鹽，或ニ異己基磷酸酯十八胺鹽，或ニ異辛基磷酸酯十八胺鹽，或間ニ膦酸ニ異丙酷，或間ニ膦酸異丙異辛酷，或間ニ膦酸ニ異已酷，或間ニ膦酸ニ異辛酷，或它們任意組合的混合物，含量為O. 3 5. Owt % ο
4.根據權利要求I所述的抗微點蝕エ業齒輪潤滑油組合物，其特征在于(C)組分為磷酸三甲酚酷，或硫代磷酸三苯酷，或磷酸三丁酷，或硫代磷酸三丁酷，或磷酸三辛酷，或硫代磷酸三辛酷，或磷酸三(十二)烷基酯，或硫代磷酸三(十二)烷基酯，或它們任意組合的混合物，含量為O. 6 3. Owt %。
5.根據權利要求I所述的抗微點蝕エ業齒輪潤滑油組合物，其特征在于(D)組分為苯三唑ニ正丁胺甲醛縮合物，或苯三唑ニ辛胺甲醛縮合物，或噻ニ唑十二烷基硫醇過氧化氫縮合物，或噻ニ唑十八烷基硫醇過氧化氫縮合物，或它們任意組合的混合物，含量為O.02 I. Owt %。
6.根據權利要求I所述的抗微點蝕エ業齒輪潤滑油組合物，其特征在于(E)組分為2、6_ ニ叔丁基對甲酌·，或N-苯基-α -萘胺和ニ正丁基ニ苯胺縮合物，或N-苯基-α -萘胺和丁基辛基ニ苯胺縮合物，或N-苯基-α -萘胺和丁基壬基ニ苯胺縮合物，或N-苯基-α -萘胺和ニ辛基ニ苯胺縮合物，或N-苯基-α -萘胺和ニ壬基ニ苯胺縮合物，或ニ正丁基ニ硫代氨基甲酸酷，或ニ正辛基ニ硫代氨基甲酸酷，或ニ正十二烷基ニ硫代氨基甲酸酷，或它們任意組合的混合物，含量為O. 6 3. Owt %。
全文摘要
本發明提供了一種抗微點蝕工業齒輪潤滑油組合物，它包括(A)至少一種深精制礦物油，或合成油，或以上組分的任意組合物；(B)至少一種抗微點蝕添加劑；(C)至少一種抗磨添加劑；(D)至少一種金屬鈍化添加劑；(E)至少一種抗氧化添加劑。上述潤滑油組合物具有優良的高、低溫性能，可滿足68、100、150、220、320、460、680工業齒輪油粘度級別要求；上述潤滑油組合物具有優良的抗微點蝕性能、抗磨性能和抗氧化性能，通過了FVA 54抗微點蝕試驗、FAG FE-8軸承磨損試驗及SKF EMCOR軸承腐蝕試驗，適用于許多大型工業傳動機械和一些汽車傳動機械，特別適用于風力發電齒輪傳動系統。
文檔編號C10M169/04GK102766504SQ20111011652
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月6日 優先權日2011年5月6日
發明者伏喜勝, 華秀菱 申請人:中國石油天然氣股份有限公司