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再生润滑油在不同条件下的摩擦学性能研究

作者:原创   发布时间: 2018/8/17 13:01:39

合的添加剂。针对汽轮机和轴承的摩擦副材料特点,采用钢-钢、钢-铜摩擦副材料,在四球摩擦试验机上研究不同试验条件如不同载荷和速度、不同摩擦副材料下再生汽轮机油和油膜轴承油的摩擦学性能,并与对应的新油进行比较。结果表明:再生油对于不同的摩擦副材料(钢/钢和铜/钢)、在不同载荷和速度条件下都具有广泛的润滑适应性,抗磨减摩性能达到甚至超过新油。

中国的石油储备量仅占世界石油储量的1%左右,远远不能满足经济和社会迅速发展的需要,同时,2013年中国润滑油的消耗量已经超过600万t,成为世界最大润滑油消费国、再精制和再炼制9-10方法将废润滑油中变质成分、污染物及剩余的添加剂全部去掉,得到润滑基础油,再予以利用;另一类是再生基金项目:国家自然科学基金项目(50875188);国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2013CB632303)。

丰目关研究。E-nail:添加剂方法。再生油在不同试验条件下的摩擦学性能表现出不同的特征。

2.1润滑效果与摩擦副材料的关系再生汽轮机油和油膜轴承油在铜/钢和钢/钢摩擦副条件下的减摩和抗磨性能分别如和所示。

油膜轴承油11新油废油再生油新油废油再生油润滑不同摩擦副时的摩擦因数对比新油废油再生油新油废油再生油润滑不同摩擦副时的磨损量对比Fig3Wearwithdifferentfriction从可以看到,无论是铜/钢还是钢/钢摩擦副,再生润滑油的润滑性能已经达到或超过同类新油,摩擦因数与新油持平或低于新油;润滑不同的摩擦副时,润滑性能有较明显的差别,再生汽轮机油润滑铜/钢摩擦副时的摩擦因数为0.050,润滑钢/钢摩擦副时为0.由可见,对于铜/钢摩擦副而言,再生汽轮机油的抗磨性能与新油相当,以再生油膜轴承油为润滑介质的磨损量远低于新油;而对于钢/钢摩擦副,再生汽轮机油和油膜轴承油的抗磨性能显著优于新油。

新油废油再生油新油废油再生油(a>汽轮机油籁E塍避量量量损损损。磨磨磨总铜钢-一阻不同载荷下的磨损量对比(油膜轴承油)再生油润滑不同的摩擦副(钢/钢和铜/钢),以新油和废油作为参比,表现出优异的减摩和抗磨性能,再生汽轮机油和再生油膜轴承油的润滑性能达到甚至明显超过新油。

2.2润滑效果与载荷的关系再生汽轮机油和油膜轴承油在不同载荷下的减摩性能如所示。可以看到,随着载荷的增加,汽轮机油的新、废和再生油的摩擦因数变化不大,而油膜轴承油的新、废和再生油的摩擦因数明显都呈减小趋势,可见润滑介质不同载荷对润滑性能的影响也不相同。而与对应的新油和废油相比,再生汽轮机油和再生油膜轴承油的摩擦因数最低,在0.0100.015之间,表明再生油在不同载荷下均表现出优良的减摩性能,甚至优于新油。

新油废油再生油新油废油再生油(b>油膜轴承油不同载荷下摩擦因数的对比以汽轮机油和油膜轴承油作为润滑介质在不同载荷下的磨损量对比如和所示。

新油废油再生油新油废油再生油不同载荷下的磨损量对比(汽轮机油)从可以看到,在不同的载荷下,以再生汽轮机油润滑的铜磨损量、钢磨损量以及总磨损量都非常小,再生油润滑的总磨损量大约为新油的1 /2.而随着载荷的增加,再生油润滑的总磨损量降低,在较高载荷时,有少量铜摩擦副材料转移到钢摩擦副上。

由可见,以再生油膜轴承油作为润滑介质时与再生汽轮机油的情况相似,不同载荷下磨损量最低,在7. 140和8.925MPa时再生油润滑的总磨损量仅占新油的14.7%和21.6%.随着载荷的增加再生油润滑的总磨损量减小。

显然,在不同载荷条件下,再生汽轮机油和油膜轴承油都表现出优异的减摩和抗磨性能,并显著优于对应新油。

2.3润滑效果与速度的关系再生汽轮机油和油膜轴承油作为润滑介质在不同速度下的抗摩擦磨损性能分别如和所示。

不同速度时摩擦因数的对比(a)汽轮机油(b)油膜轴承油不同速度时磨斑直径的对比在不同转速的条件下,再生汽轮机油和油膜轴承油的摩擦因数始终保持较低,如再生汽轮机油的摩擦因数在0.038~0.050之间,低于新油的0.055~0.070,说明再生油在不同摩擦滑动速率下均有良好的减摩性能。

与同种新油和废油相比,在不同转速的条件下,再生油作为润滑介质其磨斑直径始终保持最低,如再生汽轮机油在0.30~0.35mm之间,新油在0.48~0.80mm左右,表明再生油的抗磨性能最强,可以超过新油。

对以新油、废油和再生油作为润滑介质的摩擦表面的扫描电镜、电子能谱和拉曼光谱的微观分析研究已经证实。中国经济导报,2012 -05-19,第B03版:产业能源。

22013年全球润滑油消费区域差异化明显。中国行业研3洪凤林。废油再生利用:解决润滑基础油短缺的个重要途径。中国资源综合利用,2010,28(6):13-15. 11顾卡丽,刘建芳,赵源,等。NT添加剂对废液压油再生后的性能。材料保护,2012,45(3):74-76. 12刘建芳,顾卡丽,刘晶晶,等。废发动机油的分析与添加剂方法再生可行性研究。润滑与密封,2010,35(上接第54页)9钟雯,胡家杰,郭俊,等。钢轨材料对滚动接触疲劳影响及高速铁路选轨研究。机械工程学报,2010,46(21)10刘禹门。结构钢与铝合金塑性变形的微观机制。西安:西安交通大学出版社,2004. 11许立坤,杨德庄,崔约贤。低碳Mn-Nb-Ti钢中粗大铁素体-珠光体的拉伸变形与断裂。机械工程材料,1993,17(1):43-45. 12王文健,刘启跃。车轮剥离性能试验研究。西南交通大学学报,2005,40(2):228

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