王雪梅 劉揚(yáng)

1 中國(guó)石化潤(rùn)滑油有限公司茂名分公司

2 中國(guó)石化潤(rùn)滑油有限公司

針對(duì)鋁型材企業(yè)關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備擠壓機(jī)的用油現(xiàn)狀，介紹了真空濾油機(jī)的工作原理、流程，對(duì)比分析了不同鋁型材生產(chǎn)企業(yè)擠壓機(jī)用液壓油的使用性能，指出了長(zhǎng)期不換油、使用非標(biāo)油的危害，給出了正確選擇和使用油品的建議。

鋁及鋁合金加工材具有很多優(yōu)良的性能，可加工成板、帶、箔、管、棒等，鋁型材是鋁加工材中的主導(dǎo)產(chǎn)品，應(yīng)用范圍非常廣，從家里的門窗、幕墻、裝飾，到出門乘用的轎車、客車、地鐵、高鐵，以及日常使用的電子產(chǎn)品等，幾乎隨處可見。近年來，我國(guó)鋁材加工行業(yè)資產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，中國(guó)鋁材產(chǎn)能快速上漲。據(jù)《 2016年中國(guó)鋁型材行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展前景預(yù)測(cè)》，2014 年，中國(guó)工業(yè)鋁型材消費(fèi)量約為 5.21×106t， 同比增長(zhǎng) 9.68%。2008—2014 年，中國(guó)工業(yè)鋁型材消費(fèi)量復(fù)合增長(zhǎng)率約為 16%，占鋁型材總消費(fèi)量約35%，但與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家60%的占比仍有校大差距。《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）提出，“十三五”形成新一代信息技術(shù)、高端制造、生物、綠色低碳、數(shù)字創(chuàng)意等5個(gè)產(chǎn)值規(guī)模10萬億元級(jí)的新支柱，并在更廣泛領(lǐng)域形成大批跨界融合的新增長(zhǎng)點(diǎn)；《規(guī)劃》還指出，加快發(fā)展壯大新一代信息技術(shù)、高端制造、新材料、生物、新能源汽車、新能源、節(jié)能環(huán)保、數(shù)字創(chuàng)意等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。其中，節(jié)能環(huán)保、新能源、新能源汽車、高端裝備制造業(yè)和新材料等領(lǐng)域?qū)︿X型材都有潛在需求。

我國(guó)鋁型材行業(yè)通過引進(jìn)新設(shè)備、新技術(shù)以及在消化、吸收基礎(chǔ)上的自主創(chuàng)新，在熔鑄技術(shù)、擠壓技術(shù)和表面處理技術(shù)方面都有了很大提高。大規(guī)格、大斷面、大功率正反向擠壓生產(chǎn)線在各大企業(yè)中陸續(xù)建成投產(chǎn)，先進(jìn)擠壓技術(shù)被廣泛采用。

目前國(guó)內(nèi)擁有規(guī)模鋁擠壓材企業(yè)超過850家。雖然我國(guó)已成為鋁擠壓工業(yè)的世界大國(guó)，但總體看還存在一些不合理的狀況：

◇大部分企業(yè)均以小規(guī)模方式經(jīng)營(yíng)，生產(chǎn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的低價(jià)鋁型材產(chǎn)品，設(shè)備管理落后；

◇多數(shù)企業(yè)設(shè)備潤(rùn)滑管理普遍存在不系統(tǒng)、不規(guī)范的現(xiàn)象。潤(rùn)滑管理依靠老經(jīng)驗(yàn)，長(zhǎng)期不換油，使用中的舊油通過濾油機(jī)過濾后繼續(xù)使用，油量不夠則補(bǔ)加新油。

◇部分企業(yè)因引進(jìn)設(shè)備時(shí)配套使用了國(guó)外公司的潤(rùn)滑油脂產(chǎn)品，存在進(jìn)口設(shè)備使用進(jìn)口潤(rùn)滑油，國(guó)產(chǎn)設(shè)備使用國(guó)產(chǎn)潤(rùn)滑油的情況。有的企業(yè)潤(rùn)滑環(huán)節(jié)管理混亂，跑冒滴漏現(xiàn)象較為嚴(yán)重，對(duì)潤(rùn)滑油的認(rèn)知程度不夠，采購(gòu)潤(rùn)滑油側(cè)重成本導(dǎo)向，造成大量非標(biāo)油品的使用。

針對(duì)行業(yè)用油現(xiàn)狀，本文從真空濾油機(jī)的工作原理、流程入手分析了液壓油長(zhǎng)期不換油的危害，并對(duì)多家鋁型材企業(yè)使用的擠壓機(jī)用液壓油（包括新油和在用油）性能進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的用油建議。

真空濾油機(jī)是否能夠保證液壓油的正常使用

鋁型材加工的主要設(shè)備如熔煉爐、熱剪機(jī)、擠壓機(jī)、滑出臺(tái)等，其液壓系統(tǒng)都需使用液壓油。這些設(shè)備經(jīng)常工作在粉塵、蒸汽和高溫等環(huán)境中，油液不可避免地被水分、氣體、雜質(zhì)等浸入，會(huì)受到不同程度的污染；另外，裝配、檢修、加油和密封件老化等因素均會(huì)對(duì)液壓油造成污染[1]。目前，應(yīng)用的伺服液壓系統(tǒng)等對(duì)液壓油的清潔度要求較高，通常達(dá)NAS 6級(jí)以上[2]，為達(dá)到這一要求，除了做好現(xiàn)場(chǎng)油品防污染措施外，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)配備高效、快捷和性能可靠的濾油設(shè)備。過去一般采用壓力濾油機(jī)和離心濾油機(jī)處理，但處理效率較低，而真空濾油機(jī)屬于油液凈化設(shè)備，可有效地進(jìn)行脫水、脫氣，凈化機(jī)械雜質(zhì)，并且真空濾油機(jī)效率高，工作可靠，目前被廣泛使用[3]。

目前，很多鋁型材企業(yè)為了節(jié)省成本，對(duì)于設(shè)備中使用的液壓油長(zhǎng)期不換油，而是經(jīng)過真空濾油機(jī)過濾后，繼續(xù)使用。那么，使用過的液壓油經(jīng)過真空濾油機(jī)過濾后，有什么變化？即可以濾去什么？ 這就要求我們了解其工作原理和工作流程：

◇真空濾油機(jī)的工作原理。真空濾油機(jī)是根據(jù)水和油沸點(diǎn)不同的原理而設(shè)計(jì)的，油和水存在較大的揮發(fā)度差異，在高真空狀態(tài)下，水的沸點(diǎn)大大下降，遠(yuǎn)低于油的沸點(diǎn)。同時(shí)其也結(jié)合了精密過濾等其他技術(shù)來設(shè)計(jì)。

◇真空濾油機(jī)的工作流程。真空泵將真空罐內(nèi)的空氣抽出形成真空，污染油液在大氣壓的作用下經(jīng)過入口管道進(jìn)入粗濾器，清除較大的顆粒，然后由輸油泵輸送到加熱器加熱后，再經(jīng)過精過濾器，進(jìn)一步濾除固定雜質(zhì)，再進(jìn)入真空室進(jìn)行脫水處理。脫水凈化后的油液聚集在真空室的底部，并由排油泵排出。真空室的水蒸氣被真空抽出，經(jīng)過冷凝器凝結(jié)成水，收集在貯水器中[4]，從而完成真空濾油機(jī)迅速除去油液中雜質(zhì)、水分和氣體的全過程。

從真空濾油機(jī)的工作原理和工作流程可知，它能夠?yàn)V去液壓油在使用過程中生成的固體物、環(huán)境中進(jìn)入的灰塵、設(shè)備磨損的金屬顆粒等，并改善水分指標(biāo)和外觀。通過過濾，可以把固體磨粒等有害物質(zhì)除去，但不能改善液壓油的內(nèi)在質(zhì)量，也即液壓油的性能下降是無法通過過濾而改變的。液壓油在使用過程中，各種添加劑逐漸消耗，將不能完全滿足液壓系統(tǒng)的使用要求；如果油品中有較多的不能過濾掉的氧化產(chǎn)物，還會(huì)嚴(yán)重影響油品的抗泡沫性能和空氣釋放性能，抗泡沫性能變差，當(dāng)在液壓動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)工作時(shí)，泡沫是無法傳遞動(dòng)力的，從而導(dǎo)致機(jī)械變得輸出無力、功率下降甚至無法工作。

設(shè)備長(zhǎng)期在半老化的液壓油中工作，難以得到足夠的潤(rùn)滑保護(hù)。因此，根據(jù)設(shè)備的使用情況，參照換油指標(biāo)掌握合理的換油期，是企業(yè)潤(rùn)滑管理的重要工作。過早換油既浪費(fèi)資源又不經(jīng)濟(jì)；過遲換油將會(huì)對(duì)設(shè)備造成很大損害，如導(dǎo)致金屬銹蝕、過濾器堵塞、精密零件的表面磨損等。

我國(guó)NB/SH/T 0599—2013《LHM液壓油換油指標(biāo)》的技術(shù)要求見表1，日本一些行業(yè)推薦的液壓油使用界限[5]見表2。

不同鋁型材企業(yè)使用的擠壓機(jī)用液壓油性能分析

收集了部分鋁型材生產(chǎn)企業(yè)使用的擠壓機(jī)用液壓油（新油和在用油），對(duì)油樣使用性能進(jìn)行了對(duì)比分析，主要分析項(xiàng)目包括運(yùn)動(dòng)黏度、酸值、元素、旋轉(zhuǎn)氧彈等，結(jié)果見表3。

從表3可以看出：

◇某些品牌產(chǎn)品新油的運(yùn)動(dòng)黏度不符合GB 11118.1—2011《液壓油（L-HL、L-HM、L-HV、L-HS、L-HG）》[6]中該黏度牌號(hào)的要求（61.2 mm2/s ～74.8mm2/s），如序號(hào)4；

◇某些品牌產(chǎn)品新油中檢測(cè)不到相應(yīng)的抗磨添加劑成分，但旋轉(zhuǎn)氧彈數(shù)值較好，應(yīng)是抗氧防銹型產(chǎn)品而非抗磨型產(chǎn)品，如序號(hào)4、7，從其使用過程中的油樣（序號(hào)5、8）分析看，在混用了抗磨型產(chǎn)品的情況下，在用油中還有明顯的銅、鐵磨損元素；綜合分析，序號(hào)9，屬于無灰抗磨型產(chǎn)品，其氧化安定性很好（是序號(hào)6的近3倍），即使用壽命相比其它會(huì)更長(zhǎng)。

表1 L-HM液壓油換油指標(biāo)的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法

表2 日本推薦的液壓油使用界限（相對(duì)于新油的變化量）

◇對(duì)比表3中序號(hào)1、2與5可知，使用含鋅的抗磨液壓油，在用油中磨損金屬元素F e、C u含量明顯偏高，均已達(dá)到換油指標(biāo)的要求。因此，在設(shè)備的液壓系統(tǒng)中有含銅部件時(shí)，建議選用不含鋅的抗磨液壓油，即選用抗磨液壓油（高壓無灰）潤(rùn)滑更佳。無灰抗磨液壓油相對(duì)于含鋅抗磨液壓油來說，在水解安定性、破乳化性、油品的過濾性以及氧化安定性等方面，都明顯占優(yōu)勢(shì)。

從上面的調(diào)查分析結(jié)果可知，選擇合適的油品是設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好的保障。選油用油不當(dāng)，會(huì)造成設(shè)備的磨損、腐蝕，不僅容易造成設(shè)備的泄漏、壓力不穩(wěn)、工作無力等故障，還會(huì)大大縮短設(shè)備的使用壽命。

長(zhǎng)城L-HM 68抗磨液壓油（高壓無灰）在某鋁型材企業(yè)的應(yīng)用

某鋁型材企業(yè)連續(xù)多次被中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)為 “中國(guó)鋁型材企業(yè)十強(qiáng)”，擁有多個(gè)生產(chǎn)基地，擁有包括大噸位擠壓機(jī)在內(nèi)的80多條鋁型材生產(chǎn)線。2014年10月開始，在其6500T（太原重型機(jī)器公司制造，擠壓力60MN；擠壓筒直徑400 mm）擠壓機(jī)上應(yīng)用。使用至今，跟蹤檢測(cè)結(jié)果表明，在用油無磨損元素，設(shè)備潤(rùn)滑良好，未出現(xiàn)過因油品質(zhì)量而發(fā)生的設(shè)備故障問題。

表3 部分鋁型材生產(chǎn)企業(yè)使用的擠壓機(jī)用液壓油使用性能分析

結(jié)論

☆鋁型材擠壓機(jī)的液壓系統(tǒng)壓力通常高達(dá)20 MPa以上，這就要求所使用的液壓油具有良好的潤(rùn)滑性能和抗磨性能，因此，應(yīng)選用抗磨型的液壓油。

☆在含銅部件的設(shè)備中，建議選用不含鋅的抗磨液壓油，即符合GB 11118.1的抗磨液壓油（高壓無灰）。

☆不同品牌、不同品種、不同級(jí)別的抗磨液壓油通常不能隨便混用，這是因?yàn)椴煌囊簤河团浞浇M合可能有差異，混合后可能發(fā)生添加劑之間的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，影響油品性能，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。

☆建議鋁型材生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)實(shí)際工況，定期跟蹤在用油品相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的變化，確定合理的換油周期。