CN107338099A - 一种全合成风力发电齿轮油 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全合成风力发电齿轮油,其特征在于,所述齿轮油至少包括如下组分:91%混合基础油,2.25~3.45%极压剂,1~2%聚四氟乙烯乳液减摩剂;3.6~3.8%分散剂;0.5%苯三唑衍生物金属减活剂;0.4%抗氧剂以及0.05%聚醚类抗乳化剂。本发明采用高粘度指数特殊合成的新材料聚酯和油溶性聚醚,黏温性能极佳,抗微点蚀性能好,齿轮清洁性突出,并具有优良的高温润滑性和极好的低温流动性,可有效减少风电机组因环境温度变化而引起的停机次数,提高风电机组的运行效率,可极大延长风电齿轮增速箱的换油维护周期和增速箱的使用寿命,客观上实现了节能和环保效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种润滑油组合物,尤其涉及一种全合成风力发电齿轮油,属于润滑油技术领域。
背景技术
目前,我国的能源构成中,风电装机量已经超过核电,成为国内第三大能源。中国的风电装机容量到2020年将达到2亿3千万千瓦。不久的将来,中国有望成为全球最大的风力发电生产国。要保持风电机组顺畅运行,润滑油起着至关重要的作用。但目前风电润滑油还主要依赖国外进口,国内市场开发前景巨大。
风机有几个主要的润滑部位,包括主变速箱、变桨和偏航变速箱的齿轮油和主轴轴承及发电机轴承的润滑脂、叶片控制系统的液压油等,在这些润滑部位当中,最为关键的是主变速箱等的齿轮油,占风力发电机用油量的75%左右。过去,风力发电机功率一般在1.5MW,随着风力发电机的发展,目前已经有许多5MW的风力发电机投入了运行,使风力发电更为经济性的同时,给风力发电机的维护带来了许多困难。一般风力发电机运转时,机组叶片运转只有25r/min,只有通过增速齿轮箱变速才能够达到满足发电机组发电要求的1700r/min以上的高速。齿轮在运转过程中,滚动与滑动相互交替,啮齿边缘受力较大,对齿轮油的要求会更高。齿轮油的作用,是保护齿轮在运转过程中避免出现撕裂、擦伤、点蚀、轴承损环,因此要具有非常好的极压抗磨性,抗微点蚀,热氧化安定性、和抑制油泥的高清洁度等性能;还要具有换油周期长、良好的低温启动性、泡沫稳定性、空气释放等性能以满足使用要求。
风力发电机的运行环境非常恶劣。昼夜轮换、寒暑交替,风力发电机的工作环境有时低至零下45摄氏度,有时又会高达80摄氏度。
通常润滑油为了减小摩擦、降低磨损,提高设备运转经济性,往往加入一些减摩抗磨剂,这些减摩抗磨剂需要在一定的温度条件下,与金属表面形成一层金属保护膜,从而保护运转的机械不受损害;但是在低温条件下,以往加入的添加剂不具备与金属表面形成保护膜的条件,容易在齿轮上产生微点蚀,进而发展为点蚀,严重的可以致使齿根折断,微点蚀问题在风力发电等工业应用中显得尤其重要。微点蚀会影响齿牙的准确性,导致噪音增加和引起振动,从而减少齿轮的使用寿命。如何解决低温减摩抗磨性,是一种新的挑战。
中国专利CN102766504B公开了一种抗微点蚀工业齿轮润滑油组合物,包括(A)至少一种深精制矿物油,或合成油,或以上组分的任意组合物;(B)至少一种抗微点蚀添加剂;(C)至少一种抗磨添加剂;(D)至少一种金属钝化添加剂;(E)至少一种抗氧化添加剂。其中,上述发明中至少一种抗微点蚀添加剂为二烷基二硫代磷酸酯、烷基磷酸酯胺盐、间二膦酸酯三者混合物。上述发明的抗微点蚀工业齿轮润滑油组合物,虽然具有优良的抗微点蚀性能、抗磨性能、抗腐蚀性能以及抗氧化性能,但是上述发明并未体现上述润滑油组合物能够应用于风力发电机运行环境恶劣的条件,例如工作温度在零下10℃。而在零下超低温下能够保证风力发电机的正常运行也是待解决的重要问题。
发明内容
针对现有技术之不足,本发明提供了一种全合成风机发电机齿轮变速箱油,本发明的齿轮变速箱油通过引入油溶性聚醚、合成聚酯和添加剂,提供了一种高粘度指数和较低摩擦系数的基础油和添加剂组成的齿轮油,能够满足野外温差大、运行时间长、低转速、高扭矩以及抑制微点蚀发生的风电齿轮变速箱使用的全合成齿轮油。针对微点蚀现象,具有较高粘度指数和较低摩擦系数的聚酯、聚醚基础油及聚四氟乙烯乳液减摩剂,对微点蚀现象的抑制作用明显。因为聚酯、聚醚基础油的极性可以在低温下吸附在金属的工作表面,可以在金属工作表面维持较厚的润滑油膜,聚四氟乙烯乳液减摩剂,能够减少接触面微观尖峰的接触碰撞几率;较低摩擦系数可以保证工作表面在润滑条件下产生拖动的作用大大削弱,摩擦功耗降低,进而减少表面疲劳。
本发明提供了一种全合成风力发电齿轮油,所述齿轮油的粘度指数在175以上,且在-20℃时的运动粘度为16000mm2/s以下,100℃时的运动粘度为39mm2/s以上,所述齿轮油是以91%质量百分比,粘度指数在140以上的聚α烯烃、粘度指数在189以上的至少一种聚酯以及粘度指数在156以上的油溶性聚醚组成的基础油与添加剂配合而成。
根据一种优选实施方式,所述齿轮油至少包括如下组分:91%混合基础油,2.25~3.45%极压剂,1~2%聚四氟乙烯乳液减摩剂;3.6~3.8%分散剂;0.5%苯三唑衍生物金属减活剂;0.4%抗氧剂以及0.05%聚醚类抗乳化剂;
其中,所述91%混合基础油至少包括30%的聚α烯烃、25%的油溶性聚醚、25%的聚甲基酸酯类聚酯A和20%的富马酸酯类聚酯B。
根据一种优选实施方式,所述2.25~3.45%极压剂至少包括0.5~1%聚硫化物极压剂、1~2.5%硫磷氮化合物极压剂、0.15~0.25%烷基磷酸酯胺盐极压剂以及0.1~0.2%有机钨极压剂。
根据一种优选实施方式,所述0.4%抗氧剂包括0.2%酚型抗氧剂和0.2%胺型抗氧剂。
根据一种优选实施方式,所述0.5~1%聚硫化物极压剂选自聚五硫化物TDPS532和TNPS537中的一种或两种;
所述1~2.5%硫磷氮化合物极压剂选自二烷基二硫代磷酸酯胺盐、二烷基硫代磷酸酰胺以及二烷基二硫代磷酸复酯胺盐中的一种或几种;
所述0.15-0.25%烷基磷酸酯胺盐极压剂选自Vanlube672磷酸酯脂肪胺盐和Vanlube692磷酸酯芳胺盐中的一种或两种。
根据一种优选实施方式,所述0.1~0.2%有机钨极压剂选自有机钨酸酯的一种。
根据一种优选实施方式,所述混合基础油的粘度指数为179以上。
根据一种优选实施方式,所述齿轮油在-30℃时的运动粘度在44000mm2/s以下。
根据一种优选实施方式,所述聚α烯烃在100℃时的运动粘度为5.96mm2/s以上,所述油溶性聚醚在100℃时的运动粘度为6.5mm2/s以上,所述聚酯在100℃时的运动粘度为490mm2/s以上。
根据一种优选实施方式,所述91%混合基础油至少包括30%聚α烯烃、25%油溶性聚醚、25%聚酯A和20%聚酯B。参见表1和表2。
聚酯A是甲基丙烯酸酯聚合产物,聚酯B是富马酸酯和阿尔法烯烃酯化聚合产物,油溶性聚醚是环氧乙烷和环氧丙烷的无规共聚物。各种基础油原料的质量指标如下所示。表1为聚酯的质量指标。
表1聚酯的质量指标
表2聚α烯烃和油溶性聚醚基础油的指标
根据一种优选实施方式,所述2.25~3.45%极压剂至少包括0.5~1%聚硫化物极压剂、1~2.5%硫磷氮化合物、0.15~0.25%烷基磷酸酯胺盐极压剂以及0.1~0.2%有机钨极压剂。其中表3和表4示出了本发明的极压剂的质量指标。
表3为聚硫化物、硫磷氮化合物、烷基磷酸酯胺盐的质量指标。
表3聚硫化物、硫磷氮化合物、烷基磷酸酯胺盐质量指标
表4有机钨极压剂质量指标
项目 | 有机钨酸酯复合物 |
外观 | 淡黄色液体 |
运动粘度100℃(mm2/s) | 11.6 |
闪点(℃)大于 | 140 |
根据一种优选实施方式,所述0.4%抗氧剂包括0.2%酚型抗氧剂和0.2%胺型抗氧剂。酚型抗氧剂在基础油中溶解性好,能够抑制沉积物的形成,并且该抗氧剂不含磷。本发明的酚型氧化剂选自T501固体酚型抗氧剂、酚酯型抗氧剂、硫酚型抗氧剂和/或硫醚酚型抗氧剂中的一种或几种。胺型抗氧剂具有较好的高温抗氧性。本发明的胺型抗氧剂选自芳胺型化合物抗氧剂、烷基苯基萘胺、二苯胺型抗氧剂以及酚胺型抗氧剂中的一种或几种。更优选酚酯型抗氧剂和二苯胺型抗氧剂。其中酚胺型抗氧剂的质量指标见表5。
表5酚胺型抗氧剂质量指标
根据一种优选实施方式,所述0.5~1%聚硫化物极压剂优选自雪佛龙-菲利浦斯公司的聚五硫化物TDPS532、TNPS537中的一种或两种,其分子式为C12H25S5C12H25、C9H19S5C9H19;
根据一种优选实施方式,所述1-2.5%硫磷氮化合物极压剂选自二烷基二硫代磷酸复酯胺盐、二烷基硫代磷酸酰胺以及二烷基二硫代磷酸酯胺盐中的一种或几种。
根据一种优选实施方式,所述有机钨为不含硫磷的钨中的一种。所述0.1~0.2%有机钨极压剂选自有机钨酸酯复合物。
根据一种优选实施方式,所述聚α烯烃的粘度指数为140,所述油溶性聚醚的粘度指数为156,所述聚甲基酸酯类聚酯A的粘度指数为189,所述富马酸酯类聚酯B的粘度指数为250。
根据一种优选实施方式,所述聚α烯烃的倾点为-65℃,所述油溶性聚醚的倾点为-57℃,所述聚甲基酸酯类聚酯A的倾点为-9℃,所述富马酸酯类聚酯B的倾点为-21℃。
根据一种优选实施方式,所述聚α烯烃的闪点为246℃,所述油溶性聚醚的闪点为220℃,所述聚酯A的闪点为230℃,所述聚酯B的闪点为270℃。
根据一种优选实施方式,所述的1-2%聚四氟乙烯乳液减摩剂为以4微米左右的粒径通过分散剂均匀的、稳定的分散在油中。表6示出了聚四氟乙烯乳液的质量指标。
表6聚四氟乙烯乳液质量指标
项目 | 聚四氟乙烯乳液 |
外观 | 乳白色粘稠液体 |
运动粘度100℃ | 85.95 |
倾点℃ | -9.5 |
闪点℃不低于 | 232 |
溶解性 | 溶于矿物油和合成油 |
根据一种优选实施方式,所述的分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺、硼化聚异丁烯丁二酰亚按、高氮聚异丁烯丁二酰亚胺中的一种或几种。表7示出了分散剂的质量指标。
表7分散剂质量指标
本发明的另一方面提供了一种全合成风力发电发电齿轮油的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
在干净洁净的反应器中加入2/3基础油,并将反应器中的油升温至60℃,
依次加入极压剂、减摩剂、抗氧剂、分散剂和防锈剂,
搅拌30分钟后,再加入抗乳剂继续搅拌30分钟;
将剩余的1/3基础油加入反应器中并降温至35℃;
经过滤装置过滤后即得到产品。
本发明的全合成风力发电齿轮油至少具有以下优势:
1、本发明的全合成风力发电机齿轮变速箱油由于采用高粘度指数特殊合成的新材料,粘温性能极佳,抗微点蚀性能好,齿轮清洁性突出,并具有优良的高温润滑性和低温流动性,可有效减少风电机组因环境温度变化而引起的停机次数,提高风电机组运行效率,可极大延长风电齿轮增速箱的换油维护周期和增速箱的使用寿命,客观上实现了节能和环保效果;
2、由于微点蚀主要发生于齿轮运转的初期,也就是在高低温运转的初期都会发生,因此本发明的全合成风力发电齿轮油中添加了能够在高低温不同温度下发挥极压抗磨作用的添加剂,抑制了风力发电机在高温和超低温不同温度下工作时微点蚀的发生,因此本发明的全合成风力发电机齿轮变速箱油在零下50℃~120℃均具有良好的润滑性和流动性,具有更宽的使用温度范围。
具体实施方式
本发明的一种全合成风力发电齿轮油至少包括如下组分:91%混合基础油,其中,所述91%混合基础油至少包括30%的聚α烯烃、25%的油溶性聚醚、25%的聚酯A和20%的聚酯B,其中聚α烯烃的粘度指数为140,倾点为-57℃,闪点为246℃,油溶性聚醚的粘度指数为156,倾点为-57℃,闪点为220℃,聚甲基酸酯类聚酯A的粘度指数为189,倾点为-9℃,闪点为230℃所述富马酸酯类聚酯B的粘度指数为250。倾点为-22℃,闪点为270℃
混合基础油的基本组成如表8所示。
表8混合基础油的基本组成(%)
项目 | 混合基础油 |
聚α烯烃 | 30 |
油溶性聚醚 | 25 |
聚酯A | 25 |
聚酯B | 20 |
表9混合基础油的指标
项目 | 混合基础油 |
粘度(40℃mm2/s) | 340.2 |
粘度(100℃mm2/s) | 43.15 |
粘度指数 | 183 |
倾点(℃) | -44 |
闪点(℃) | 249 |
聚α烯烃(PAO)是由乙烯聚合反应制成α烯烃,再进一步经聚合及氢化而制成。具有良好的粘温性能和低温流动性。本发明选用的聚α烯烃粘度指数较高,倾点较低,具有优异的低温流动性。PAO耐高温,分解少,具有很好的热安定性。
油溶性聚醚是醇类在引发剂促进下环氧乙烷和环氧丙烷的无规共聚物,油溶性聚醚的极性特性使得其作为润滑油易于在金属表面铺展成膜,因此摩擦系数低,润滑性能优异,能够溶解极性的氧化产物油泥和积碳,油溶性聚醚热氧化安定性好,在高温下不会发生氧化缩聚,因而极大程度的降低了生成油泥和积炭的可能,使齿轮保持清洁,油溶性聚醚具有优秀的减摩和成膜能力、卓越的油泥和积炭控制性能,良好的氧化安定性,其燃烧热比矿物基础油低,水解安定性、生物安定性和清净分散性优于合成脂,可形成更厚的油膜和更高的油膜强度,大大提高了齿轮抗微点蚀能力。
聚酯A是由甲基丙烯酸酯聚合,聚酯B是由富马酸酯与聚α烯烃聚合的产物。聚酯基础油的极性结构赋予其特殊的润滑表现:容易吸附在金属表面上,形成稳定的油膜,在高温的条件下依然有很强的附着能力,油膜厚度大;即使在低温状态下仍能保持润滑性能,能够提供很好的低温保护。并且聚酯基础油的热安定性好,热分解温度超过300℃,具有超强的耐高温、耐高压、抗剪切特性、优异的抗氧化能力,与金属表面形成的油膜稳定。低温状态下能够使齿轮的润滑度很高,油膜牢固,能提高齿轮抗微点蚀的损伤。本发明的聚酯基础油对添加剂的包容性很强,对添加剂的依赖性最小,可以很好的与抗氧剂、减摩剂等添加剂相融合。
本发明的一种全合成风力发电机齿轮变速箱油至少还包括2.25~3.45%极压剂,所述2.25~3.45%极压剂至少包括0.5~1%聚硫化物极压剂、1~2.5%硫磷氮化合物极压剂、0.15~0.25%烷基磷酸酯胺盐极压剂以及0.1~0.2%有机钨极压剂。其中1-2.5%硫磷氮化合物极压剂选自二烷基二硫代磷酸复酯胺盐、二烷基硫代磷酸酰胺以及二烷基二硫代磷酸酯胺盐中的一种或几种。0.15-0.25%烷基磷酸酯胺盐极压剂选自Vanlube672磷酸酯脂肪胺盐和Vanlube692磷酸酯芳胺盐中的一种或两种。所述0.1~0.2%有机钨极压剂选自有机钨酸酯的一种。
本发明的一种全合成风力发电机齿轮变速箱油至少还包括1~2%聚四氟乙烯乳液减摩剂;3.6~3.8%分散剂;0.5%苯三唑衍生物金属减活剂;0.4%抗氧剂以及0.05%聚醚类抗乳化剂。其中,所述0.4%抗氧剂包括0.2%酚型抗氧剂和0.2%胺型抗氧剂。
聚四氟乙烯乳液减摩剂在低温和低负荷时,可以在摩擦副表面吸附沉积形成一层物理保护膜,有效保护金属表面。有机钨在高温下能与摩擦副表面发生化学反应形成一层牢固高强度化学保护膜,从而使摩擦副表面在高低温情况下都能得到有效的保护,减少金属表面微点蚀磨损。然而,聚四氟乙烯具有较强的自吸附能力,容易团聚,在润滑油体系中存在分散稳定性不好、易沉淀的缺陷,为了改善聚四氟乙烯的分散稳定性,本发明的聚四氟乙烯乳液优选为亚微态聚四氟乙烯乳液,并且所述亚微态聚四氟乙烯的粒度为0.05~0.5μm。
本发明的另一方面提供了一种全合成风力发电机齿轮变速箱油的制备方法,包括如下步骤:
在干净洁净的反应器中加入2/3基础油,并将反应器升温至60℃,
依次加入极压剂、减摩剂、抗氧剂、分散剂和防锈剂,
搅拌30分钟后,再加入抗乳剂继续搅拌30分钟;
将剩余的1/3基础油加入反应器中并降温至35℃;
经过滤装置过滤后即得到产品。
实施例1
在干燥洁净的反应器中,加入2/3混合基础油,升温至60℃,依次加入1%聚硫化物极压剂,1%的硫磷氮化合物极压剂、0.15%的烷基磷酸酯胺盐、0.1%的有机钨极压剂,2.0%的聚四氟乳液减摩剂、0.2%的酚型抗氧剂和0.2%的胺型抗氧剂、3.8%的分散剂、0.5%的苯三唑衍生物金属减活剂,搅拌30分钟,再加入0.05%的聚醚类抗乳剂搅拌30分钟,再加入剩余的1/3基础油,其中混合基础油总的质量百分比为91%,降温至35℃,经过滤装置过滤后即得到产品。
实施例2
在干燥洁净的反应器中,加入2/3混合基础油2,升温至60℃,依次加入0.75%聚硫化物极压剂1.75%的硫磷氮化合物极压剂、0.2%的烷基磷酸酯胺盐、0.15%的有机钨极压剂,1.5%的聚四氟乳液减摩剂、0.2%的酚型抗氧剂和0.2%的胺型抗氧剂、3.7%的分散剂、0.5%的苯三唑衍生物金属减活剂,搅拌30分钟,再加入0.05%的聚醚类抗乳剂搅拌30分钟,再加入剩余的1/3基础油,其中混合基础油总的质量百分比为91%,降温至35℃,经过滤装置过滤后即得到产品。
实施例3
在干燥洁净的反应器中,加入2/3混合基础油3,升温至60℃,依次加入0.5%聚硫化物极压剂2.5%的硫磷氮化合物极压剂、0.25%的烷基磷酸酯胺盐、0.2%的有机钨极压剂,2.0%的聚四氟乳液减摩剂、0.2%的酚型抗氧剂和0.2%的胺型抗氧剂、3.6%的分散剂、0.5%的苯三唑衍生物金属减活剂,搅拌30分钟,再加入0.05%的聚醚类抗乳剂搅拌30分钟,再加入剩余的1/3基础油,其中混合基础油总的质量百分比为91%,降温至35℃,经过滤装置过滤后即得到产品。
实施例1-3中原料的用量比例如表10所示。
表10实施例1-3中原料的用量比例(%)
原料名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
混合基础油 | 91 | 91 | 91 |
聚硫化物 | 1 | 0.75 | 0.5 |
硫磷氮化合物 | 1 | 1.75 | 2.5 |
烷基磷酸酯胺盐 | 0.15 | 0.20 | 0.25 |
有机钨 | 0.1 | 0.15 | 0.2 |
聚四氟乙烯乳液 | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
分散剂 | 3.8 | 3.7 | 3.6 |
苯三唑衍生物 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
酚型抗氧剂 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
胺型抗氧剂 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
聚醚类抗乳化剂 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
表11示出了利用实施例1-3的全合成风力发电机齿轮变速箱油和市售对比例的检测数据。
表11实施例1-3制备的润滑油的检测数据。
由上述数据可知,实施例2制备的全合成风力发电机齿轮变速箱油效果最优。将实施例2制得的全合成风力发电机齿轮变速箱油与对比油在福建厦门天机自动化有限公司生产的四球摩擦试验机上进行对比检测,将四球机置于不高于-20℃的低温试验室中。在四球机中四个钢球按等边四面体排列着,上球在1400~1500转/分钟旋转,下面三个球用油盒固定在一起,通过杠杆系统由下而上对钢球施加负荷,在试验过程中四个钢球的接触点都要浸没在润滑剂中,每次试验时间为5秒,试验后测量任何一个钢球的磨痕直径。其中四球机所用钢球为上海钢球厂生产的直径为12.7mm的钢球,钢球符合GB3080滚动轴承钢球。四球摩擦试验机的主轴转速为1450±50转/分,负荷范围8~800千克,
四球机应有刚性耐震结构,四球机的摩擦部件(上部钢球)的径向摆差,在离钢球最低点3.5毫米处测得的数值不得超过0.02毫米。
本检测试验所用的仪器还包括:显微镜,优选电子显微镜且读数值为0.01毫米。恒温浴,该恒温浴为能够将温度降至-15±1℃恒温装置。载荷,优选载荷为80kg。
本检测试验所选用的试剂包括120#直馏汽油或溶剂油以及石油醚。
本检测试验的测试步骤包括:
1、启动电机,使其空转5min;
2、用溶剂汽油清洗钢球、油盒、夹具及其它在试验过程中与钢球接触的部件,再用石油醚洗2次,然后吹干,清洗后的钢球、油盒、夹具等应光洁无油渍(每次试验结束后,都要重复上述步骤为下次试验做准备);
3、将钢球装入卡头卡紧;将钢球装入油盒并紧固,同时将试验油加入到油盒中,让试样盖过钢球达到压环与螺帽的接合处;
4、将上球在卡头中卡好,下球在油盒中紧固,将装好钢球的卡头和装好钢球和试验油的油盒在环境低温中静置30min以上以使整个组件温度与环境低温一致;
5、将钢球卡头固定在试验机的上球座,试验油盒正中的放在上球座下面,放出加载杠杆,并把规定的负荷加到球上,加载时避免冲击,
6、加载后,启动电机,设定时间为5秒。
7、每次试验后,测量钢球油盒内任何一个钢球的纵横两个方向的磨痕直径。
按照GB/T12583-90标准,在四球机的主轴转速为1500r/min,低温(-10℃)下测定最大无卡咬负荷PB值;在四球机的主轴转速为1200r/min,轴向负荷40Kg,起始温度-10℃时运转60min,测定长期磨损值D60min 40Kg。结果如下如表13所示:
表12对比油与实施例2的PB值和长期磨损值D60min 40Kg
项目 | 对比油 | 实施例2 |
PB(-10℃)/Kg | 121 | 141 |
D(-10℃)/mm | 0.71 | 0.42 |
由上述表12中的对比结果可知,本发明的全合成风力发电齿轮油在低温下的最大无卡咬负荷PB值优于对比试验油,且长期磨损值也优于对比试验油。说明本发明的全合成风力发电机齿轮变速箱油在高温和低温均具有良好的极压抗磨性能。
本发明的全合成风力发电齿轮油由于采用超高粘度指数特殊合成的新材料聚酯和油溶性聚醚作为混合基础油的组分,其粘温性能极佳,抗微点蚀性能好,齿轮清洁性突出,并具有优良的高温润滑性和低温流动性,可有效减少风电机组因环境温度变化而引起的停机次数,提高风电机组运行效率,可极大延长风电齿轮增速箱的换油维护周期和增速箱的使用寿命,客观上实现了节能和环保效果。本发明的全合成风力发电机齿轮变速箱油中添加了能够在高低温不同温度下发挥减磨作用的添加剂,抑制了风力发电机在高温和超低温不同温度下工作时微点蚀的发生,因此本发明的全合成风力发电机齿轮变速箱油具有更宽的使用温度范围。
需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,在本发明的上述教导下,本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形,而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白,上面的具体描述只是为了解释本发明的目的,并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种全合成风力发电齿轮油,其特征在于,所述齿轮油的粘度指数在175以上,且在-20℃时的运动粘度为16000mm2/s以下,100℃时的运动粘度为39mm2/s以上,所述齿轮油是以91%质量百分比,粘度指数在140以上的聚α烯烃、粘度指数在189以上的至少一种聚酯以及粘度指数在156以上的油溶性聚醚组成的混合基础油与添加剂配合而成。
2.如权利要求1所述的全合成风力发电齿轮油,其特征在于,所述齿轮油至少包括如下组分:91%混合基础油,2.25~3.45%极压剂,1~2%聚四氟乙烯乳液减摩剂;3.6~3.8%分散剂;0.5%苯三唑衍生物金属减活剂;0.4%抗氧剂以及0.05%聚醚类抗乳化剂;上述各组分的重量百分比之和为100%;
其中,所述91%混合基础油至少包括30%的聚α烯烃、25%的油溶性聚醚、25%的聚甲基酸酯类聚酯A和20%的富马酸酯类聚酯B。
3.如权利要求2所述的全合成风力发电齿轮油,其特征在于,所述2.25~3.45%极压剂至少包括0.5~1%聚硫化物极压剂、1~2.5%硫磷氮化合物极压剂、0.15~0.25%烷基磷酸酯胺盐极压剂以及0.1~0.2%有机钨极压剂。
4.如权利要求2所述的全合成风力发电齿轮油,其特征在于,所述0.4%抗氧剂包括0.2%酚型抗氧剂和0.2%胺型抗氧剂。
5.如权利要求3所述的全合成风力发电齿轮油,其特征在于,所述0.5~1%聚硫化物极压剂选自聚五硫化物TDPS532和TNPS537中的一种或两种;
所述1~2.5%硫磷氮化合物极压剂选自二烷基二硫代磷酸酯胺盐、二烷基硫代磷酸酰胺以及二烷基二硫代磷酸复酯胺盐中的一种或几种;
所述0.15-0.25%烷基磷酸酯胺盐极压剂选自Vanlube672磷酸酯脂肪胺盐和Vanlube692磷酸酯芳胺盐中的一种或两种。
6.如权利要求3所述的全合成风力发电齿轮油,其特征在于,所述0.1~0.2%有机钨极压剂选自有机钨酸酯的一种。
7.如权利要求1-6之一所述的全合成风力发电齿轮油,其特征在于,所述混合基础油的粘度指数为179以上。
8.如权利要求1-6之一所述的全合成风力发电齿轮油,其特征在于,所述齿轮油在-30℃时的运动粘度在44000mm2/s以下。
9.如权利要求1-6之一所述的全合成风力发电齿轮油,其特征在于,所述聚α烯烃在100℃时的运动粘度为5.96mm2/s以上,所述油溶性聚醚在100℃时的运动粘度为6.5mm2/s以上,所述聚酯在100℃时的运动粘度为490mm2/s以上。
10.一种权利要求1至9所述的全合成风力发电齿轮油的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
在干净洁净的反应器中加入2/3基础油,并将反应器中的油升温至60℃,
依次加入极压剂、减摩剂、抗氧剂、分散剂和防锈剂,
搅拌30分钟后,再加入抗乳剂继续搅拌30分钟;
将剩余的1/3基础油加入反应器中并降温至35℃;
经过滤装置过滤后即得到产品。
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