一种固液相复合型工业齿轮油添加剂制造技术

本发明专利技术属润滑剂领域，具体地说涉及一种固液相复合型工业齿轮油添加剂。依据固液相复合润滑技术理论，针对工业齿轮的结构、工况、特点等，本发明专利技术提供了一种固液相复合型工业齿轮油添加剂组合物及制备方法的技术方案，其组分包括固体润滑材料与液体介质以及其他辅料－分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、稳定分散剂等，经高速剪切乳化、超声波振荡及砂磨研磨分散加工，制成具有稳定分散体系的固液相复合型工业齿轮油添加剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属润滑剂领域，具体地说涉及一种固液相复合型工业齿轮油添加剂。
技术介绍
润滑就是在相对运动的摩擦接触面之间加入润滑剂，使两接触表面之间形成润滑 膜，变干摩擦为润滑剂内部分子间的内摩擦，已达到减少摩擦，降低磨损，延长机械设备使 用寿命的目的。润滑剂大致可分为以下几大类1液体润滑剂包括动植物油、矿物油、合成油、水基液体等。2半固体润滑剂就是在常温、常压下呈半流体状态，并且有胶体结构的润滑材 料_润滑脂。3固体润滑剂它包括金属化合物，如Pb0、CaF2、MoS2等；无机物，如石墨、氮化硼等；4气体润滑剂包括空气、氦、氮、氢等。从润滑的作用和效果来分析上述诸类润滑剂(润滑方式)，每种润滑剂既有它的 润滑优势，也有它的不足。液体润滑的优势是润滑的流动性好，完全液体润滑的摩擦系数小，是应用比较广 泛的一种润滑方式。其不足是液体润滑剂的油膜强度不够高，在边界润滑或设备停止运转 时，液体润滑剂回流到油底壳(或油箱)，此时在摩擦副上的润滑膜厚度不足Ium(完全液体 润滑时油膜厚度应在2 IOum范围内，且要连续不断)，此厚度不能完全覆盖摩擦表面的粗 糙度，更不能将摩擦副完全隔开，当设备冷启动时，必然会导致摩擦系数急剧升高，随之带 来的结果就是产生相应的磨损。固体润滑剂(润滑方式)的优点是使用温度范围宽，承载能力强，粘附性好等。但 固体润滑剂单独使用时摩擦系数较大，没有冷却作用等。这就是说单一液体润滑剂或单一固体润滑剂在一定的应用场合和范围都存在润 滑局限性问题，它主要反映在两个方面，首先是不能完全满足设备正常运转的要求；其次是 不可避免的会造成摩擦磨损的加剧，造成能源资源的浪费。近年来，有人试图将部分固体润滑剂添加入液体润滑剂中，组合成一种混合添加 剂，以改善单一液体润滑剂或单一固体润滑剂的不足，如将单一的固体润滑材料石墨加入 到成品内燃机油中，生产出一种用于内燃机油中的浓缩液一节能减摩添加剂。本专利技术人 也申请生产过一种复合内燃机油添加剂等，它们只是将单一的固体润滑材料石墨或石墨与 二硫化钼复配生产的一种内燃机油添加剂。也有在市场上应用的一种含有石墨的润滑油，包括内燃机油和车用齿轮油。以上这些专利技术和产品虽然也是将固体与液体混合在一起，但只是简单的生产工 艺，通过物理混合，生产出含有单一或两种固体润滑材料混合的添加剂或润滑油。但它们均 不能达到稳定的固液相分散体系。稳定性极差，在存放过程中固液相体系最长也只能稳定在三个月左右，就会发生固液分离，严重的固体发生沉淀，板结在容器的低部；使用中不能 很好的达到稳定的润滑效果，甚至会在金属表面生成沉淀，堵塞油路造成设备损坏。另外，由于没有针对不同应用场合合理的选择固体润滑材料的最佳粒度分布带以 及与其相适应的配套助剂配方，(依据各种摩擦副表面粗糙度的不同，)，致使在使用过程 中，润滑膜达不到相适应的最佳润滑效果，油膜强度达不到理想状态。齿轮机构是机械中最主要的一种传动机构。其传递功率范围大，传动效率较高，可 传递任意两轴之间的运动和动力。运动和动力的传递是在齿轮机构中每对啮合齿面的相互作用、相对运动中完成 的，其间必然产生摩擦。为避免机件直接摩擦在齿轮工作面之间形成，需要润滑剂将工作面 隔开，以保持齿轮机构的功效和延长使用寿命。齿轮油就是最主要的液体润滑剂。当设计的齿轮装置确定了钢体材料，处理工艺及加工技术后，为完成运动和动力 的传递，就希望齿轮油在以下几方面予以最佳的配合1防止和减少齿面间的摩擦磨损，均勻分布载荷；2带走摩擦时产生的热量；3将齿面与水、空气隔绝，避免生锈、腐蚀及尘袭；4冲洗齿面上的磨粒和杂质；5减缓齿轮振动，使运动平缓。液体齿轮油要想达到以上效果是相当难的，究其原因主要是由于齿轮的曲率半径 小，润滑中形成油楔的条件差，齿轮的每次啮合均需重新建立油膜，且啮合齿面不相吻合， 有滚动也有滑动，因此形成油膜的条件各异。资料显示，约54%的机器故障是由于润滑问题所致，其中34. 4%源于润滑不足， 19. 6%源于润滑不当。而轧钢设备齿轮的运转条件非常苛刻，齿轮传动机构大多在高温、重 载条件下工作，部分齿轮传动机构则在潮湿不通风的地下运转，相应的造成齿轮润滑油变 质速度快、乳化现象严重，齿轮有效工作时间短。因此，应尽量选用具有较高承载能力以及 优良的抗磨、抗氧化、抗乳化性能的齿轮油。在正常运行状态下，液体润滑的单级闭式齿轮传动的机械效率约为97%，当润滑 不良时期机械效率将会大幅下降，如单级齿轮传动效率下降2% (由97%下降为95%)时， 5级齿轮传动的减速机总的机械效率将下降8. 5%，这将造成巨大的能源浪费，并大大缩短 设备的使用寿命和维修周期。因此要想保证设备的良好润滑，节能降耗，延长设备使用寿 命，必须另辟途径来解决和提高齿轮油的内在质量，这就是本专利技术需要解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺点，获得能够满足所述的多种功能最佳配比的齿轮 油，本专利技术人查阅了大量的有关资料介绍，并经过大量试验研究发现，将液体润滑剂与固体 润滑剂有机的结合，能够在齿轮的啮合面形成既有液体又有固体的复合润滑膜，这种固液 相复合润滑膜能够起到单一液体润滑剂和单一固体润滑剂无法企及的作用。为此专利技术人提 出了 “固液相复合润滑技术”理论。“固液相复合润滑技术”理论的基础原理，是依据法国物理学家库仑的摩擦定律提 出的。库仑的摩擦定律认为，决定摩擦力大小的因素有两个，一个是摩擦表面的法向载荷，另一个是摩擦系数。而摩擦系数又是摩擦面材料、表面状态(粗糙度)、工作条件的函数。 它告诉我们在摩擦表面的法向载荷、摩擦副材料性质、工作条件均不变的情况下，通过改变 摩擦副表面的状态，降低其粗糙度，是可以降低摩擦系数、减少摩擦阻力、降低动能消耗的。固液相复合润滑技术产品的润滑机理，就是在充分研究了固体润滑材料(石墨、 二硫化钼、氮化硼等)的特性和润滑优势、摩擦副(钢表面)在不同加工手段的不同粗糙 度、液体润滑材料(润滑油)的优势和不足及相互关系的基础上，充分利用固体润滑材料良 好的润滑性、导热性、高温安定性和化学稳定性等特点，利用高科技手段将其加工成微米、 亚微米级的微粒子(每个微粒都有几千层可滑动的原子层)，通过科学的配比和分散与悬 浮的制备工艺，加工成既有固体润滑材料，又有液体润滑材料的固液相复合型润滑剂(润 滑油)。在润滑的过程中，固体润滑粒子伴随液体润滑油一起填充修复附着成膜于摩擦副表 面，使摩擦副表面形成既有固体又有液体的复合润滑膜。这种复合润滑膜改变了摩擦副表 面的表面状态(即粗糙度)，降低了摩擦系数，同时提高了油膜强度(承载能力)，可以收到 减少摩擦、降低磨损、节约能源、保护和延长设备使用寿命等功效，开辟了一条节约能源的 新途径。依据库仑的摩擦定律关于摩擦系数是摩擦面材料、表面状态(粗糙度)、工作条件 的函数关系，本专利技术需要解决的关键技术为1固体润滑材料粒度的筛选依据不同机械的摩擦副表面粗糙度的要求(依据各种摩擦副表面粗糙度的不 同)，选择适当搭配的固体润滑材料的粒度分布区间，确保固体润滑粒子对摩擦副表面填充 修复附着成膜的适应性和可靠性，同时也保证固体润滑粒子伴随液体润滑油在各种润滑过 滤系统的通过能力，这是固液相复合润滑技术产品必须解决的关键技术之一。2固体润本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固液相复合型工业齿轮油添加剂，其特征在于其组分包括固体润滑材料与液体介质以及其他辅料－分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、稳定分散剂，经高速剪切乳化、超声波振荡及球磨分散加工，制成具有稳定分散体系的固液相复合型工业齿轮油添加剂，该添加剂添加到成品工业齿轮油后在使用过程中，能填充修复、附着成膜于摩擦副表面，形成稳定的固液相复合润滑膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：公丕桐，邹鸣，
申请(专利权)人：邹鸣，公丕桐，张桂芹，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]