大型养路机械液压油的选用
作者:赵尉平 魏晖 万坚
摘要：本文通过介绍液压油的分类与技术标准，分析了大型养路机械上选用液压油的基本原则。
关键词：液压系统、液压油、大型养路机械
1、前言：
液压技术是实现现代传动与控制的关键技术之一。与其他传动技术相比较，其具有结构紧凑、反应灵敏、易实现操作自动化等特点，因而，在大型养路机械（下简称大养）上有着广泛的应用。 液压油是液压技术的一个重要组成部分，在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐防锈、冷却等作用。了解和掌握液压油的品种质量等级和粘度牌号，正确合理的选用液压油，对于提高大养设备运行的可靠性，防止故障的发生和延长液压元件的使用寿命，具有十分重要的意义。
2、液压油的品种分类标准：
液压油大体上可以分为抗磨液压油、抗燃液压油、清净液压油、绿色液压油（可生物降解液压油）等品种，其中使用量最大的为抗磨液压油，这也是大养设备上使用最多的液压油。 1982年国际标准化组织（ISO）发布了“润滑油，工业润滑油及其有关产品的分类--第四部分H组（液压系统）”标准（ISO6743/4--82）。1987年我国颁布了等效于ISO标准的“润滑油和有关产品（L类）的分类--第二部分H组（液压系统）”标准（GB7631.2--87），同时，原标准GB2512--81相应部分废止。分类标准见表1[1]：
表1 工程机械液压油的品种分类标准
| 品种 |
组成和特性 |
典型应用 |
旧分类液压油名称 |
备注 |
| L-HH 液压油 |
无抗氧剂的精制矿油 |
适用于低压液压系统，也可用于其他轻负荷传动机械、滑动和滚动轴承等油浴式非循环润滑系统 |
机械油 |
矿物油型液压油 |
| L-HL 液压油 |
精制矿油，并改善其防锈和抗氧性 |
常用于低压液压系统，也可用于要求换油期较长的轻负荷机械的油浴式非循环润滑系统 |
无 |
|
| L-HM 液压油 |
L-HL油，并改善其抗磨性 |
适用于低、中、高压液压系统，也可用于其他中等负荷机械润滑部位 |
普通机械油 |
抗磨液压油 |
| L-HR 液压油 |
L-HL油，并改善其粘温性 |
适用于环境温度变化较大和工作条件恶劣的工程机械低压液压系统和其他轻负荷的机械润滑部位 |
无 |
|
| L-HV 液压油 |
L-HM油，并改善其粘温性 |
适用于环境温度变化较大和工作条件恶劣的野外工程机械低、中、高压液压系统和其他中等负荷的机械润滑部位 |
低温液压油 |
|
| L-HG液压油 |
L-HM油，并具有一定的粘/滑性 |
适用于液压和导轨润滑系统合用的机床，也可用于其他要求油有良好粘附性的机械润滑部位 |
导轨液压油 |
|
| L-HS液压油 |
无特定难燃性的合成油 |
主要应用同L-HV油，可用于北方寒季，也可全国四季通用 |
无 |
特殊性能 |
3、液压油的质量等级和粘度等级
随着我国机械工业的进步，液压油的质量与品种都有了较大的发展。目前，国家标准GB11118.1——94中以有矿物油型和合成烃型共5个品种的液压油，其中3个品种的质量等级分优等与一等品，2个品种的只设一等品，其粘度等级多少不一,具体见表2[2]。新的液压油标准是以40℃运动粘度值的某一个中心值为粘度牌号，而旧的液压油粘度等级是按50℃运动粘度值划分的牌号。用户在定购和使用液压油时，一定要注意新旧牌号的区别，以免搞错而造成不必要的损失。其新旧牌号对照见表3[2].
表2 液压油的质量与粘度等级
品种等级 L-HL L-HM L-HG L-HV L-HS 质量等级 一等品 优等品 一等品 一等品 优等品 一等品 优等品 一等品 粘度等级 15 15 15 32 10 10 10 10 22 22 22 68 15 15 15 15 32 32 32 22 22 22 22 46 46 46 32 32 32 32 68 68 68 46 46 46 46 100 100 68 68 150 100 100 150
表3 液压油新旧粘度等级（牌号）对照
粘度等级 40℃运动粘度 10-6m2/s 相当于旧牌号 （50℃运动粘度） ISO粘度等级 10 9.0～11.0 7 VG10 15 13.5～16.5 10 VG15 22 19.8～24.2 15 VG22 32 28.8～35.2 20 VG32 46 41.4～50.6 30 VG46 68 61.2～74.8 40（上限接近50号） VG68 100 90.0～110.0 50，70（下限接近50号，上限接近70号） VG100 150 136.0～165.0 90 VG150
4、液压油选用的一般原则及注意事项
理想液压油是不存在的，各种液压油都会有着这样或者那样的不足，而我们选用的原则是根据液压系统的工作条件和工作环境，并结合维护保养与经济因素综合考虑的。
4.1、液压油的选用： 1）系统的工作压力 不同的工作压力对液压油品质的要求是有一定差异的。一般，随工作压力的增加，要求液压油的抗磨性、抗氧化性、抗泡性以及抗乳化和水解安定等性能要提高。另外，为防止随压力的增加而引起泄露，其粘度也应相应的增加；反之，则降低，具体如表[3]： 表4 按压力选液压油品种 压力 <8MPa 8～16MPa >16MPa 液压油品种 HH,HL叶片泵时用HM HL,HM,HV HM,HV 表5 按压力选液压油的粘度 压力 0～2.5MPa 2.5MPa～8MPa 8MPa～16MPa 16MPa～32MPa 粘度(cst)V50 10～30 20～40 30～50 40～60 以08－32捣固车为例，其上压力Pmax=15Mpa、Pmin=4.5Mpa。据表4、5可粗选液压油HM（抗磨液压油），粘度牌号可选N46、N68、N100。
2）工况，环境条件 工作条件较恶劣或工作环境温度较高，对油液的粘温特性、热稳定性、润滑性以及防锈蚀等性能有严格的要求。一般情况下环境温度高（>40℃）或靠近热源的机械，为保证系统的安全可靠，应优先选用难燃性及粘温性较高的油品，环境条件恶劣或温差变化大时，应选用粘温特性好及润滑性能优良的油品，具体见表[2]： 表6 不同环境和工况条件下适用的液压油品种 工况 环境 压力7.0MPa以下温度50℃以下 压力7.0-14.0MPa温度50℃以下 压力7.0-14.0MPa温度50-80℃ 压力14.0MPa以上温度80-100℃ 室内,固定液压机械 L-HL L-HL或L-HM L-HM L-HM 露天,寒冷和严寒区 L-HR L-HV或L-HS L-HV或L-HS L-HV或L-HS 地下,水上 L-HL L-HL或L-HM L-HL或L-HM L-HM 以08－32捣固车为例，根据我省的气候特征及捣固车的作业特点，选择HM油，可基本满足要求。
3）泵的类型和液压系统的特点 由于液压系统最繁重的元件是泵与马达，故一般液压油粘度的选用主要是根据液压泵的类型及液压系统工作部件的运动速度与压力合理选择。液压泵用的最佳粘度应当在满足轴承和其他相对运动零件的润滑所要求的最小粘度基础上，使液压泵的效率最高；一般说来，润滑性的顺序为叶片泵>柱塞泵>齿轮泵。工作部件低速运动的液压系统应选用粘度较高的油液。反之，应选用粘度较低的油液。具体如表[5]： 表7 各种液压泵选用的液压油 要求 泵种类 粘度(40℃)mm2/s 适用液压油种类与牌号 5～40℃ 40～80℃ 叶片泵 7MPa以下 30～50 40～75 HM(抗磨液压油)N32,N46,N68 7MPa以上 50～70 55～90 HM(抗磨液压油)N46,N68,N100 特种泵 30～50 40～80 HL(抗氧防锈)N32,N46,N68 齿轮泵 30～70 95～165 HL,HM N32,N46,N68,N100,N150 径向柱塞泵 30～50 65～240 HL,HM N32,N46,N68,N100,N150 轴向柱塞泵 40 70～150 HL,HM N32,N46,N68,N100,N150 捣固车上使用的液压油泵为赫格丹尼逊公司生产的T6DC系列双联叶片泵和T2SDCB系列三联叶片泵。参照表7，并结合工作压力与工作环境要求，可得选N46抗磨液压油是合适的。
4）密封材料的适应要求 液压装置的密封圈等橡胶材料，如在使用前不很好的选择则在液压油工作时会出现膨胀、收缩、侵蚀、溶解等现象，造成系统性能下降，如HM抗磨液压油与天然橡胶、丁基橡胶、乙烯橡胶、硅橡胶等相容性较差，这点在实际使用当中是要予以重视的。
4.2、需注意的事项： 1）液压品种，质量和粘度要符合工程机械说明书的要求，不同品种、牌号的液压油是严禁混用的，甚至同一品种牌号但不同厂家的油品也不能混用。
2）要严格控制污染，尤其是大养设备液压系统的电液伺服系统对油品清洁度有较高要求。因此，在加换新油时，必须要充分过滤。
3）当油质下降，如发黑、发臭、粘度降低等，应及时换油。
4）如用国产油代替进口油时，代替的原则是以高质油代低质油,如HM代HL、HV代HM等，这样比较保险。
参考文献：
[1]机械工程手册：传动设计卷/机械工程手册电机工程手册编辑委员会编-第二版-北京：机械工业出版社，1997.7
[2] 孙臣兴：工程机械用液压油与液力传动油[J]工程机械与维修，2000（4）
[3]使用液压机械故障排除与修理大全/陆望龙编-长沙：湖南科学技术出版社
[4]胡黄卿：液压油的性能特点及应用探讨[J]液压与气动，2001（6）
[5] 机械设计手册.5/徐灏主编-第二版-北京：机械工业出版社，2000.6
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