摘要：在我国快速发展过程中，我国的综合经济在快速发展，社会在不断进步，为了满足铁路货车闸调器持续有效的润滑要求，对闸调器润滑脂进行了研究。根据铁路货车闸调器的工况条件，拟定了闸调器润滑脂的技术指标。通过对基础油，稠化剂和添加剂的筛选，确定了闸调器润滑脂由调合基础油（精制矿物油+合成烃+合成酯），12-羟基硬脂酸锂皂稠化剂，2.0%的磷酸盐抗磨极压剂，1.5%的苯基-α-萘胺抗氧剂和1.0%的磷酸酯防锈抗腐蚀剂组成。研制的闸调器润滑脂的滴点为201℃，蒸发损失（99℃，22h）为3.0%，相似黏度（-50℃，10s-1）为968Pa•s，氧化压力降（99℃，100h，0.780MPa）为0.030MPa，达到了研制目标。实际应用表明，研制的闸调器润滑脂能够满足铁路货车闸调器的润滑要求，润滑脂的月消耗量下降了44.4%，综合效益每年超过60万元人民币。
关键词：铁路货车闸调器润滑脂抗磨极压剂
引言
润滑脂是由基础油、稠化剂和添加剂组成的胶体。虽然它作为一种润滑剂早已为人所知，但是润滑脂作为一个独立的工业分支，在中国只有多年的历史，在美国和西欧也只有多年的历史，可以说润滑脂工业是一个正在蓬勃发展的行业。而稠化剂在润滑脂中是以分散相的形式存在，它构成了润滑脂的基本骨架结构，其主要作用是将流动的液体润滑油增稠成不流动的半固体至固体状态'〕。作为润滑脂最为特征性的稠化剂经历了从无到有，从普遍到特殊，从简单到复杂，从单一到多样化的过程，虽然它在润滑脂中只占到一，却同基础油一样决定着润滑脂的性能，可以说稠化剂的发展带动了整个润滑脂行业的技术进步。
1润滑脂生产工艺及设备
润滑脂的生产过程为单批次间歇式生产，来自原料储罐的基础油经称重计量后在相应的单元操作设备中依次经过皂化反应、调和循环剪切、均质脱气工艺步后，进行成品产品灌装，完成一个批次产品的生产任务。润滑脂生产车间单元操作设备管道连接“一对多”或“多对一”，计量罐可以自2台基础油原料罐进料，可分别给4台皂化釜加料，4台皂化釜与4台调和釜连接，每个调和釜出料又可以进入4个均质机，每个均质机出料可以进入4台脱气罐，2台灌装机分别灌装4台脱气罐中的成品润滑脂。为了充分利用现有设备，提高生产效率，根据不同生产工艺需要，生产线的连接应满足下面要求：C1）要求一个批次的产品可以有超过一台相同功能的单元设备同时生产：（2）不同批次产品可同时生产，即可同时有超过一条生产线交叉生产不同批次的产品。因此，每个批次产品生产前需要连接单元设备组合成一条生产线。
2铁路货车闸调器润滑脂的研制
2.1有机膨润土稠化剂
有机膨润土是采用优质钠基膨润土，经提纯，变性和有机活化精制而成，在有机溶剂中具有良好的胶体分散性、增稠性、粘结性、触变性和悬浮稳定性，可适用于油漆、油墨、高温润滑脂、化妆品等领域作增稠剂及适用于石油钻井液配制以及精密铸造涂料、密封腻子、玻璃纤维加工等。以有机膨润土为稠化剂制成的润滑脂具有良好的热稳定性、机械安定性和胶体安定性，通常应用于高温、高负荷、低转速的机械润滑，如航空和低温下的润滑部位。受到基础油和改性剂热分解温度的影响，现有膨润土润滑脂的最高使用温度通常在150℃左右”。我国具有丰富的膨润土资源，以及膨润土本身与环境的相容性，为这种稠化剂的研究和生产提供了极为有利的条件，通过选用新型的有机改性剂使有机膨润土的滴点高达340℃以上，从而使该类稠化剂的应用前景更加光明。近几年我国膨润土润滑脂的产量和所占的比例都得到了大幅度增加。
2.2润滑脂溶解效果
首先通过直接观察方法对比锂基、钙基和铝基3种润滑脂在8种不同有机溶剂中的溶解效果，发现3种润滑脂在同种溶剂中的溶解效果比较相似。所以文中仅以锂基润滑脂为例进行分析。锂基润滑脂在8种不同有机溶剂中的溶解效果如可以看出，锂脂2和锂脂7试样中存在大量不溶物，而其他试样则无明显不溶物存在，说明极性溶剂丙酮和无水乙醇肯定不适合做润滑脂的溶剂，可以直接排除，而其他将剩余6种溶剂溶解的润滑脂溶液试样，在40℃温度条件下进行运动黏度测量，测量结果如图3所示。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从锂基润滑脂来看，各试样黏度差距较小，相对而言锂脂6和锂脂8试样黏度最小，锂脂3和锂脂6试样黏度最大，说明正己烷和体积分数30%二甲苯和70%正己烷混合溶液最适合作为锂基润滑脂溶剂，但6种溶剂溶解效果差距并不大。从钙基润滑脂黏度数据发现，各试样黏度差距较大，其中钙脂1和钙脂3试样黏度最小，钙脂5和钙脂6试样黏度最大，很明显二甲苯和四氯乙烯对钙基润滑脂溶解效果最好。从铝基润滑脂黏度来看，铝脂6和铝脂8试样中存在大量的絮状物，导致堵塞黏度计的毛细管，无法测得黏度值，黏度值最小的是铝脂1和铝脂3试样，可见二甲苯和四氯乙烯最适合作为铝基润滑脂溶剂，而正己烷和体积分数30%二甲苯和70%正己烷混合溶液则不适用。
2.3抗氧剂
氧化安定性和闸调器润滑脂的最高使用温度和使用寿命密切相关。抗氧剂主要有酚型和胺型抗氧剂，酚型抗氧剂在链反应过程中产生的自由基，生成较为稳定的化学物质从而中断链的氧化反应，延缓氧化速度；胺型抗氧剂是与氧化反应过程中生成的酸性物质反应，减少了这类化合物在润滑脂氧化过程中的催化作用，降低氧化反应速度，进而提高润滑脂的氧化安定性。
2.4闸调器润滑脂的组成
通过上面的考察，得到了研制的铁路货车闸调器润滑脂的组成，即由精制矿物油，合成烃，合成酯混合的调合基础油，12-羟基硬脂酸锂皂稠化剂，2.0%的磷酸盐抗磨极压剂，1.0%的磷酸酯防锈抗腐蚀剂和1.5%的苯基-α-萘胺抗氧剂组成。
2.5复合钦稠化剂
有关复合钦稠化剂的专利首先出现在1998年，合成该稠化剂的原料为脂肪酸、梭酸和醇酞。复合钦基润滑脂即使不加人任何添加剂也表现出优异的物理化学性能，因而颇受关注，随后又对这种润滑脂与添加剂的配伍性和其他润滑脂的相容性作了许多研究。复合钦润滑脂具有很好的高低温使用性能，有很好的极压抗磨性和抗水淋性，在高温下有比复合铿和复合铝更好的轴承使用寿命，有很好的剪切可逆性。
2.6单元操作设备激活位
程序中为每台单元操作设备设置激活位，将激活位与单元设备关联的泵、阀门等执行元件联锁，未激活的单元操作设备相关联的执行元件不允许工作，简化程序，增加组态生产线控制的可靠性。开机初始状态所有单元操作设备均处于未激活状态。批次生产前一旦某单元操作设备进入组态生产线且组态成功即被激活。单元设备操作完成批号清零后自动退出生产线，复位到未激活状态，可供组态下一生产线时选择。
2.7谱片磨粒沉积效果
谱片上磨粒沉积效果是评价铁谱制谱好坏的重要指标，也是准确提取设备磨损信息的基础。好的谱片中磨粒应该分布均匀、磨粒表面及边界清晰、磨粒之间无相互堆积，便于通过显微镜对磨粒进行有效地分析。铁谱分析试验中制备的带磨粒的润滑脂溶液试样黏度过高，无法直接进行制谱，需要进一步稀释。因为铁谱分析试验中所用试样为锂基润滑脂，所以选用四氯乙烯作为溶剂和稀释剂。
结语
（1）研制的铁路货车闸调器润滑脂的各项性能均达到了拟定的技术指标的要求，达到了目标。（2）研制的铁路货车闸调器润滑脂能够满足闸调器的使用要求，保障了行车安全，具有良好的经济效益和社会效益。
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论文作者:王兴超
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
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