CN109135886A - 一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物及制备方法；适用于250km/h～350km/h速度的高速铁路动车组滚动轴承的专用润滑脂产品，切实满足动车组滚动轴承在速度快、温差大、运转时间长以及潮湿、沙尘等恶劣环境等工况下的运行要求。该发明是由混合锂皂稠化混合基础油，并添加高效抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、结构改善剂，经过皂化反应、升温、恒温、急冷、均质、过滤、脱气等复杂工艺精制而成。该发明的润滑脂组合物经过一系列的理化分析、台架评定和等比例台架的运行考察，具有优异的机械安定性、优异的高低温性能、优异的极压抗磨性能和长寿命等特点，该发明的制备方法稳定可靠、一致性强，已经进行工业化生产。

Description

一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物及制备方法
技术领域
本发明属于润滑脂技术领域，特别是涉及一种适用于250km/h～350km/h速度的高速 铁路动车组滚动轴承的润滑脂组合物的组成及制备方法。
背景技术
速度是铁路运输现代化的重要标志之一。自1964年日本成功建成世界第一条高速铁 路——东海道新干线以来，高速铁路以其速度快、运能大、效益高、全天候、节能、环保、安全等显著特点，在世界各国得到迅速发展。
上世纪90年代，世界上时速300公里速度等级的高速铁路技术已趋于成熟。因此，随后新建高速铁路的国家或地区，充分利用已成熟的先进技术，实现速度的技术跨越，将速度目标值确定为300km/h及以上。目前，日本、德国、法国、西班牙、意大利、瑞典、 韩国、英国、荷兰、比利时、丹麦、瑞典等国家和地区已拥有不同长度、不同速度的高速 铁路。世界各国由于国情和运输需求不同，采用了不同的技术标准和装备，其最高运行速 度也在不断地提高。
我国从上世纪九十年代开始研究高速铁路技术，2004年开始大规模修建高速铁路，经 过近二十年的努力，取得了大量科学系统的高速铁路设计、建造和运营经验。随着京沪高 速铁路的建成通车，总体技术水平进入世界先进行列。据悉到2020年，铁路固定资产投 资规模将达3.5至3.8万亿元，其中基本建设投资约3万亿元，建设新线路3万公里，全 国铁路营业里程达到15万公里，其中高速铁路3万公里、覆盖80％以上大城市。以高速 列车设计制造企业为龙头，联合国内多家高校、科研院所及高速列车零部件配套企业，发 挥各自科技资源和产业资源优势，分工协作，突破高速列车关键技术，构建起高效的高速 列车技术创新机制，我国高速铁路发展技术创新将会进入到一个新的发展阶段。
调查发现，作为高铁基础零配件的高速列车轴承领域，却是瑞典SKF、德国FAG、日本NTN等国际巨头在牢牢占据着中国的市场。因此，为解决高速铁路和城市轨道交通车 辆用轴承长期依赖进口的局面，国家科技支撑计划“高速铁路和城市轨道交通车辆轴承关 键技术研究与应用”课题启动，开展了轴承的国产化工作，从结构优化设计、仿真分析、 寿命分析、失效机理、试验测试到批产工艺等关键技术进行研究，其中高速铁路轴承产品 最高性能试验转速420km/h，耐久性试验达到80万公里，样品已通过国家轴承质量监督检 验中心、青岛四方车辆研究所有限公司等机构的检测。
随着轴承研究的不断深入，润滑技术成为影响其寿命和可靠性的主要因素。良好的润 滑是高速列车安全运行的基本保证，由于高速铁路轴箱机械结构的限制，高速列车轴承采 用脂润滑，润滑脂的性能直接关系导轴承运转的可靠性和列车运行的安全性。我国现阶段 250km/h以上速度的动车组滚动轴承填充的润滑脂均是由国外生产商封装，因此，为配合 高速铁路的建设和基础零配件的国产化工作，课题组在前期调研、产品开发技术积累的基 础上开发研制了适用于250km/h～350km/h速度的动车组轴箱滚动轴承的润滑脂。本课题 组于2016年开发了一种满足时速200～250km/h的高速铁路双列圆锥滚子轴箱轴承的润滑 脂组合物，申请号为201611228508.2，以此为技术基础，课题组根据高速动车组的使用要 求进行了产品的升级改进，与之相比，本发明的润滑脂组合物稠化剂、基础油和添加剂的 组成与配比进行升级改进，制备方法采用更加自动化、工业化的方式，其组合物在极压抗 磨性、机械安定性和寿命等方面有了进一步提升。
目前采用的高速轴承润滑脂有以下相关报道：
CN 101622333 B和CN 102027102 B涉及一种脲基润滑脂配合非脲基润滑脂作为增稠 剂而制成的高速轴承用润滑脂，此润滑脂的基础油40℃的运动粘度为15～40mm2/s，适于 dmN值为170万以上的角接触球轴承、圆柱滚子轴承等高速旋转轴的滚动轴承中使用。
JP2002088386涉及一种铁路滚动轴承润滑脂组合物，其稠化剂为聚脲，基础油为据α 烯烃合成油和矿物油，添加剂含有有机钼盐，具有优异的润滑特性，能满足长寿命的要求。 与本发明的稠化剂、基础油、添加剂组成不同。
上述高速轴承润滑脂大多以聚脲和复合皂为稠化剂，为满足高速的使用要求，多选用 小粘度基础油，大部分应用于高速小轴承。而高铁运行具有速度快、环境复杂、安全性高、 维护周期长等特点，要求高速铁路轴承润滑脂具有优异的机械安定性、高低温性能、极压 抗磨性能和长寿命等特点，满足我国高铁南北方长距离运行、冬夏季大温差等条件下的长 期安全稳定运行。
发明内容
本发明的目的，是提供一种高效长寿命的高速铁路动车组滚动轴承润滑脂组合物的组 成和制备方法，该发明是由混合锂皂稠化混合基础油，并添加高效抗氧剂、极压抗磨剂、 防锈剂、结构改善剂，经过特殊制备工艺制成，具有优异的机械安定性、优异的高低温性 能、优异的极压抗磨性能和长寿命等特点，特别是能够满足我国250km/h～350km/h速度的铁路动车组滚动轴承的润滑要求。
本发明的技术方案如下：
一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物；润滑脂组合物各组分及百分含量为：
所述组合物优选比例为：
所述组分合计为100％。
本发明中所述复配基础油由矿物油、合成油和酯类油，其质量比为(38～30)：(60～ 65)：(2～5)。
所述复配基础油40℃粘度为10～60mm2/s，优选为30～40mm2/s。
本发明中所述混合皂稠化剂由12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸与单水氢氧化锂 的反应物组成，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂的质量比为7: (2～1):(1～2)；12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：(1.45～1.60)。
本发明中所述单水氢氧化锂为高纯级或电池级氢氧化锂。
本发明中所述结构改善剂为氧化锌溶液，pH值为7-10，锌含量20-30％。
本发明中所述抗氧剂为4,4-二叔辛基二苯胺或二异辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂 和N-苯基-α-萘胺的组合物，其质量配比为(1～2)：(2～1)：(1～2)。
本发明中所述极压抗磨剂：二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基 锌盐、硫化异丁烯，其质量配比为(1～2)：2：(2～4)：(1～2)。
本发明中所述防锈剂：二壬基萘磺酸盐和噻二唑多硫化物的组合物，其质量配比为 (1～2)：(2～1)。
本发明的一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物的制备方法为：
(1)生产前将单水氢氧化锂用3～5倍水稀释加热至70～90℃备用；
(2)将30％～42％复配基础油投入反应釜中；
(3)加入12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸，将物料搅拌加热至70～90℃， 待物料全部溶化；
(4)加入全部单水氢氧化锂溶液、结构改善剂，继续升温至95～105℃，在此温度下恒温反应1.5～2小时；
(5)反应结束继续升温到110～130℃，加入抗氧剂，此温度下恒温1～1.5小时；
(6)继续升温到180～220℃，恒温3～5分钟后，加入31％～40％复配基础油急冷，急冷后恒温1～1.5小时；
(7)恒温结束加入剩余复配基础油进行调稠，调稠过程中依次用60、80、100目过滤网进行循环过滤；
(8)当温度降至80～100℃，依次加入极压剂、防锈剂，继续用100目过滤网进行 循环过滤，同时用均质机进行均质1～1.5小时；
(9)过滤、均质结束后，进行脱气处理1～1.5小时；
(10)后处理结束，通过灌装管线进行罐装。
本发明的产品经过理化分析、台架测试，满足高速滚动轴承用脂的工作要求，尤其是 通过了385km/h的高速等比例模拟台架的试验考察，设备运转稳定、产品的性能良好。
本发明的效果：本发明从设备特点入手、结合工况条件进行了润滑脂产品的开发，通 过稠化剂和基础有的选择和调配，使得该润滑脂具有优异的机械安定性和高低温性能，通 过添加剂的复配和筛选，充分发挥添加剂的协同效应，使得该润滑脂具有优异的极压抗磨 性能和长寿命的特点，使得该产品满足轴箱轴承润滑部位的使用要求。另外，本发明润滑 脂的制备方法工艺规范、操作简便、关键点控制简单，便于规模生产，且成品质量稳定。
本发明提供了一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物及制备方法；适用于250km/h～ 350km/h速度的高速铁路动车组滚动轴承的专用润滑脂产品，切实满足动车组滚动轴承在 速度快、温差大、运转时间长以及潮湿、沙尘等恶劣环境等工况下的运行要求。该发明是 由混合锂皂稠化混合基础油，并添加高效抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、结构改善剂，经过皂化反应、升温、恒温、急冷、均质、过滤、脱气等复杂工艺精制而成。该发明的润滑 脂组合物经过一系列的理化分析、台架评定和等比例台架的运行考察，具有优异的机械安 定性、优异的高低温性能、优异的极压抗磨性能和长寿命等特点，能够保证滚动轴承在高 速、多变环境下的稳定运行，有效降低磨损、提供长期使用寿命，切实保证行车安全，以 高技术、高标准、高要求服务于高速铁路行业。该发明的制备方法稳定可靠、一致性强， 已经进行工业化生产。
具体实施方式
实施例1：
(1)复配基础油：55％，其中矿物油、合成油和酯类油质量比为38:60:2，40℃粘度为10mm2/s。
(2)混合皂稠化剂：25％，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂和硬脂酸锂皂质量比为7:2:1，12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：1.45。
(3)结构改善剂氧化锌溶液：3.0％，PH为7，锌含量20％。
(4)抗氧剂：5.0％，其中4,4-二叔辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂和N-苯基-α-萘胺质量比为1:2:2。
(5)极压抗磨剂：10.0％，其中二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯质量比为2:2:4:2。
(6)防锈剂：2.0％，其中二壬基萘磺酸盐、噻二唑多硫化物质量比为1:1。
制备方法为：生产前将72.5kg单水氢氧化锂用290kg水稀释加热至70℃备用；将400kg 复配基础油投入反应釜中；加入350kg12－羟基硬脂酸、100kg氢化蓖麻油、50kg硬脂酸， 将物料搅拌加热至70℃，待物料全部溶化后加入全部单水氢氧化锂溶液、60kg结构改善 剂，继续升温至95℃，在此温度下恒温反应1.5小时后继续升温到110℃，加入100kg抗氧剂，此温度下恒温1.5小时；继续升温到190℃，恒温3分钟后，加入400kg复配基础 油急冷，急冷后恒温1.5小时；恒温结束加入300kg复配基础油进行调稠，调稠过程中依 次用60、80、100目过滤网进行循环过滤；当温度降至100℃后，依次加入200kg极压剂、 40kg防锈剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1.5小时；过滤、 均质结束后，进行脱气处理1.5小时；后处理结束、外观合格后，通过灌装管线进行罐装， 由此制得样品1，分析数据见表1。
实施例2：
(1)复配基础油：60％，其中矿物油、合成油和酯类油质量比为36:60:4，40℃粘度为20mm2/s。
(2)混合皂稠化剂：23％，其中12－羟基硬脂酸锂皂，氢化蓖麻油锂皂，硬脂酸锂皂质量比为7:2:1，12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：1.45。
(3)结构改善剂氧化锌溶液：3.0％，PH为7.5，锌含量25％。
(4)抗氧剂：4.0％，其中二异辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂、N-苯基-α-萘胺质量比为1:2:1。
(5)极压抗磨剂：8.0％，其中二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯质量比为2:2:3:2。
(6)防锈剂：2.0％，其中二壬基萘磺酸盐、噻二唑多硫化物质量比为1:1。
制备方法为：生产前将66.7kg单水氢氧化锂用333.5kg水稀释加热至80℃备用；将504kg复配基础油投入反应釜中；加入322kg12－羟基硬脂酸、92kg氢化蓖麻油、46kg硬 脂酸，将物料搅拌加热至80℃，待物料全部溶化后加入全部单水氢氧化锂溶液、60kg结 构改善剂，继续升温至105℃，在此温度下恒温反应2小时后继续升温到130℃，加入80kg 抗氧剂，此温度下恒温1小时；继续升温到180℃，恒温4分钟后，加入400kg复配基础 油急冷，急冷后恒温1小时；恒温结束加入296kg复配基础油进行调稠，调稠过程中依次 用60、80、100目过滤网进行循环过滤；当温度降至90℃后，依次加入160kg极压剂、40kg 防锈剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1.5小时；过滤、均 质结束后，进行脱气处理1.5小时；后处理结束、外观合格后，通过灌装管线进行罐装， 由此制得样品2，分析数据见表1。
实施例3：
(1)复配基础油：62％，其中矿物油、合成油和酯类油质量比为30：65：5，40℃粘 度为30mm2/s。
(2)混合皂稠化剂：22％，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂质量比为7:2:1，12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：1.45。
(3)结构改善剂氧化锌溶液：2.5％，PH为8，锌含量30％。
(4)抗氧剂：5.0％，其中4,4-二叔辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂、N-苯基-α-萘胺质量比为2:2:1。
(5)极压抗磨剂：7.0％，其中二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯质量比为1:2:3:1。
(6)防锈剂：1.5％，其中二壬基萘磺酸盐、噻二唑多硫化物质量比为1.5:1。
制备方法为：生产前将63.8kg单水氢氧化锂用319kg水稀释加热至85℃备用；将500kg 复配基础油投入反应釜中；加入308kg12－羟基硬脂酸、88kg氢化蓖麻油、44kg硬脂酸， 将物料搅拌加热至90℃，待物料全部溶化后加入全部单水氢氧化锂溶液、50kg结构改善 剂，继续升温至100℃，在此温度下恒温反应1.8小时后继续升温到120℃，加入100kg抗氧剂，此温度下恒温1.2小时；继续升温到185℃，恒温3分钟后，加入400kg复配基础 油急冷，急冷后恒温1小时；恒温结束加入340kg复配基础油进行调稠，调稠过程中依次 用60、80、100目过滤网进行循环过滤；当温度降脂80℃后，依次加入140kg极压剂、30kg 防锈剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1.2小时；过滤、均 质结束后，进行脱气处理1.3小时；后处理结束、外观合格后，通过灌装管线进行罐装， 由此制得样品3，分析数据见表1。
实施例4：
(1)复配基础油：64.5％，其中矿物油、合成油和酯类油质量比为32:64:4，40℃粘度 为34mm2/s。
(2)混合皂稠化剂：22％，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂质量比为7:1:2，12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：1.60。
(3)结构改善剂氧化锌溶液：2.5％，PH为8.5，锌含量25％。
(4)抗氧剂：3.5％，其中二异辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂、N-苯基-α-萘胺质量比为1:1:1.5。
(5)极压抗磨剂：6.0％，其中二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯质量比为1:2:2:1。
(6)防锈剂：1.5％，其中二壬基萘磺酸盐、噻二唑多硫化物质量比为1:1.5。
制备方法为：生产前将70.4kg单水氢氧化锂用211.2kg水稀释加热至85℃备用；将500kg复配基础油投入反应釜中；加入308kg12－羟基硬脂酸、44kg氢化蓖麻油、88kg硬 脂酸，将物料搅拌加热至85℃，待物料全部溶化后加入全部单水氢氧化锂溶液、50kg结 构改善剂，继续升温至98℃，在此温度下恒温反应2小时后继续升温到130℃，加入70kg 抗氧剂，此温度下恒温1.5小时；继续升温到195℃，恒温4分钟后，加入400kg复配基 础油急冷，急冷后恒温1.2小时；恒温结束加入390kg复配基础油进行调稠，调稠过程中 依次用60、80、100目过滤网进行循环过滤；当温度降至100℃后，依次加入120kg极压 剂、30kg防锈剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1.5小时； 过滤、均质结束后，进行脱气处理1.5小时；后处理结束、外观合格后，通过灌装管线进 行罐装，由此制得样品4，分析数据见表1。
实施例5：
(1)复配基础油：66％，其中矿物油、合成油和酯类油质量比为34:62:4，40℃粘度为38mm2/s。
(2)混合皂稠化剂：20％，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂质量比为7:1.5:1.5，12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：1.50。
(3)结构改善剂氧化锌溶液：2.0％，PH为9，锌含量28％。
(4)抗氧剂：4.5％，其中4,4-二叔辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂、N-苯基-α-萘胺质量比为1.5:2:1。
(5)极压抗磨剂：6.0％，其中二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯质量比为2:2:2:1。
(6)防锈剂：1.5％，其中二壬基萘磺酸盐、噻二唑多硫化物质量比为2:1。
制备方法为：生产前将60.0kg单水氢氧化锂用240kg水稀释加热至90℃备用；将500kg 复配基础油投入反应釜中；加入280kg12－羟基硬脂酸、60kg氢化蓖麻油、60kg硬脂酸， 将物料搅拌加热至90℃，待物料全部溶化后加入全部单水氢氧化锂溶液、40kg结构改善 剂，继续升温至105℃，在此温度下恒温反应2小时后继续升温到110℃，加入90kg抗氧剂，此温度下恒温1小时；继续升温到195℃，恒温5分钟后，加入528kg复配基础油急 冷，急冷后恒温1小时；恒温结束加入292kg复配基础油进行调稠，调稠过程中依次用60、 80、100目过滤网进行循环过滤；当温度降至95℃后，依次加入120kg极压剂、30kg防锈 剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1小时；过滤、均质结束 后，进行脱气处理1.5小时；后处理结束、外观合格后，通过灌装管线进行罐装，由此制 得样品5，分析数据见表1。
实施例6：
(1)复配基础油：68％，其中矿物油、合成油和酯类油质量比为35:60:5，40℃粘度为40mm2/s。
(2)混合皂稠化剂：18％，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂质量比为7:2:1，12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：1.45。
(3)结构改善剂氧化锌溶液：2.0％，PH为9，锌含量23％。
(4)抗氧剂：5.0％，其中二异辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂、N-苯基-α-萘胺质量比为1.5:2:1.5。
(5)极压抗磨剂：6.0％，其中二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯质量比为1:2:2:2。
(6)防锈剂：1.0％，其中二壬基萘磺酸盐、噻二唑多硫化物质量比为1:1。
制备方法为：生产前将52.2kg单水氢氧化锂用156.6kg水稀释加热至75℃备用；将500kg复配基础油投入反应釜中；加入252kg12－羟基硬脂酸、72kg氢化蓖麻油、36kg硬 脂酸，将物料搅拌加热至80℃，待物料全部溶化后加入全部单水氢氧化锂溶液、40kg结 构改善剂，继续升温至104℃，在此温度下恒温反应1.5小时后继续升温到127℃，加入 100kg抗氧剂，此温度下恒温1小时；继续升温到188℃，恒温3分钟后，加入500kg复 配基础油急冷，急冷后恒温1.3小时；恒温结束加入360kg复配基础油进行调稠，调稠过 程中依次用60、80、100目过滤网进行循环过滤；当温度降至88℃后，依次加入120kg极 压剂、20kg防锈剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1小时； 过滤、均质结束后，进行脱气处理1小时；后处理结束、外观合格后，通过灌装管线进行 罐装，由此制得样品6，分析数据见表1。
实施例7：
(1)复配基础油：70％，其中矿物油、合成油和酯类油的质量比为35:62:3，40℃粘度为45mm2/s。
(2)混合皂稠化剂：16％，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂的质量比为7:1:2，12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：1.60。
(3)结构改善剂氧化锌溶液：1.5％，PH为9.5，锌含量24％。
(4)抗氧剂：3.5％，其中4,4-二叔辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂、N-苯基-α-萘胺的质量比为1:1:1.5。
(5)极压抗磨剂：8.0％，其中二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯的质量比为1.5:2:3:1.5。
(6)防锈剂：1.0％，其中二壬基萘磺酸盐、噻二唑多硫化物的质量比为1:1。
制备方法为：生产前将51.2kg单水氢氧化锂用153.6kg水稀释加热至78℃备用；将420kg复配基础油投入反应釜中；加入224kg12－羟基硬脂酸、32kg氢化蓖麻油、64kg硬 脂酸，将物料搅拌加热至84℃，待物料全部溶化后加入全部单水氢氧化锂溶液、30kg结 构改善剂，继续升温至95℃，在此温度下恒温反应2小时后继续升温到130℃，加入70kg 抗氧剂，此温度下恒温1小时；继续升温到198℃，恒温4分钟后，加入500kg复配基础 油急冷，急冷后恒温1小时；恒温结束加入480kg复配基础油进行调稠，调稠过程中依次 用60、80、100目过滤网进行循环过滤；当温度降至90℃后，依次加入160kg极压剂、20kg 防锈剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1.5小时；过滤、均 质结束后，进行脱气处理1.2小时；后处理结束、外观合格后，通过灌装管线进行罐装， 由此制得样品7，分析数据见表1。
实施例8：
(1)复配基础油：73.5％，其中矿物油、合成油和酯类油的质量比为34:64:2，40℃粘 度为50mm2/s。
(2)混合皂稠化剂：15％，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂的质量比为7:2:1，12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：1.45。
(3)结构改善剂氧化锌溶液：1.5％，PH为9，锌含量27％。
(4)抗氧剂：3.0％，其中二异辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂、N-苯基-α-萘胺的质量比为1:1:1。
(5)极压抗磨剂：6.0％，其中二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯的质量比为1:2:4:1。
(6)防锈剂：1.0％，其中二壬基萘磺酸盐、噻二唑多硫化物的质量比为1:1。
制备方法为：生产前将43.5kg单水氢氧化锂用174kg水稀释加热至84℃备用；将500kg 复配基础油投入反应釜中；加入210kg12－羟基硬脂酸、60kg氢化蓖麻油、30kg硬脂酸， 将物料搅拌加热至78℃，待物料全部溶化后加入全部单水氢氧化锂溶液、30kg结构改善 剂，继续升温至101℃，在此温度下恒温反应1.5小时后继续升温到110℃，加入60kg抗氧剂，此温度下恒温1.3小时；继续升温到200℃，恒温5分钟后，加入500kg复配基础 油急冷，急冷后恒温1.5小时；恒温结束加入470kg复配基础油进行调稠，调稠过程中依 次用60、80、100目过滤网进行循环过滤；当温度降至80℃后，依次加入120kg极压剂、 20kg防锈剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1小时；过滤、 均质结束后，进行脱气处理1.5小时；后处理结束、外观合格后，通过灌装管线进行罐装， 由此制得样品8，分析数据见表1。
实施例9：
(1)复配基础油：76％，其中矿物油、合成油和酯类油的质量比为36:62:2，40℃粘度为55mm2/s。
(2)混合皂稠化剂：12％，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂的质量比为7:2:1，12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：1.45。
(3)结构改善剂氧化锌溶液：1.0％，PH为10，锌含量30％。
(4)抗氧剂：5.0％，其中4,4-二叔辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂、N-苯基-α-萘胺的质量比为1:1:2。
(5)极压抗磨剂：5.0％，其中二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯的质量比为1:2:4:2。
(6)防锈剂：1.0％，其中二壬基萘磺酸盐、噻二唑多硫化物的质量比为1:1。
制备方法为：生产前将34.8kg单水氢氧化锂用139.2kg水稀释加热至90℃备用；将500kg复配基础油投入反应釜中；加入168kg12－羟基硬脂酸、48kg氢化蓖麻油、24kg硬 脂酸，将物料搅拌加热至70℃，待物料全部溶化后加入全部单水氢氧化锂溶液、20kg结 构改善剂，继续升温至95℃，在此温度下恒温反应1.5小时后继续升温到110℃，加入100kg 抗氧剂，此温度下恒温1小时；继续升温到210℃，恒温5分钟后，加入500kg复配基础 油急冷，急冷后恒温1.2小时；恒温结束加入520kg复配基础油进行调稠，调稠过程中依 次用60、80、100目过滤网进行循环过滤；当温度降至80℃后，依次加入100kg极压剂、 20kg防锈剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1.5小时；过滤、 均质结束后，进行脱气处理1小时；后处理结束、外观合格后，通过灌装管线进行罐装， 由此制得样品9，分析数据见表1。
实施例10：
(1)复配基础油：81％，其中矿物油、合成油和酯类油质量比为36:62:2，40℃粘度为60mm2/s。
(2)混合皂稠化剂：10％，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂的质量比为7:1.5:1.5，12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：1.50。
(3)结构改善剂氧化锌溶液：1.0％，PH为10，锌含量28％。
(4)抗氧剂：2.0％，其中二异辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂、N-苯基-α-萘胺的质量比为2:1:2。
(5)极压抗磨剂：5.0％，其中二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯的质量比为2:2:3:2。
(6)防锈剂：1.0％，其中二壬基萘磺酸盐、噻二唑多硫化物的质量比为1:2。
制备方法为：生产前将30.0kg单水氢氧化锂用150kg水稀释加热至70℃备用；将500kg 复配基础油投入反应釜中；加入140kg12－羟基硬脂酸、30kg氢化蓖麻油、30kg硬脂酸， 将物料搅拌加热至70℃，待物料全部溶化后加入全部单水氢氧化锂溶液、20kg结构改善 剂，继续升温至99℃，在此温度下恒温反应1.5小时后继续升温到110℃，加入40kg抗氧剂，此温度下恒温1小时；继续升温到220℃，恒温3分钟后，加入600kg复配基础油急 冷，急冷后恒温1小时；恒温结束加入520kg复配基础油进行调稠，调稠过程中依次用60、 80、100目过滤网进行循环过滤；当温度降至88℃后，依次加入90kg极压剂、30kg防锈 剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1小时；过滤、均质结束 后，进行脱气处理1.5小时；后处理结束、外观合格后，通过灌装管线进行罐装，由此制 得样品10，分析数据见表1。
对比例1：
本课题组发明满足时速200～250km/h的高速铁路双列圆锥滚子轴箱轴承的润滑脂组 合物，通过250km/h的热性能台架试验。
对比例2：
某市售高速铁路滚动轴承润滑脂，用于250km/h～350km/h的高速动车组滚动轴承的 润滑。
通过表1本发明实施例与对比例的检测数据，可以得出以下几点结论：
(1)从工作锥入度、延长工作锥入度、滚筒安定性和加水滚筒安定性的数据来看，本发 明具有优异的机械安定性，能够满足高速轴承在长时间工作下的稳定润滑，与对比例相比性能更优；
(2)从腐蚀和防腐蚀试验结构可以看出，本发明具有良好的防护性能，更好地为轴承提 供防护作用；
(3)从滴点和钢网分油数据可以看出，本发明具有良好的耐高温性能，能够满足轴承运 转过程中温升变化的要求；
(4)从水分、蒸发量、水淋流失量和氧化安定性试验数据可以看出，本发明结构稳定、 具有良好的抗水性能和抗氧化性能，能够满足高速轴承恶劣工况和长寿命的工作要求，与对比例相比性能更优；
(5)从极压性能OK和PB值数据可以看出，本发明具有优异的极压性能，能够满足高速 轴承运行中冲击载荷的工作要求，与对比例相比性能更优；
(6)从橡胶相容性试验数据可以看出，本发明与橡胶件具有良好的配伍性，与轴承橡胶 密封件的相容性好，能够满足轴承润滑脂与橡胶密封件的装配、使用要求。
(7)从FAG FE8、FE9和热性能台架试验数据可以看出，本发明的产品润滑性能、抗磨 性能优异、寿命长，尤其是通过385km/h的等比例模拟台架的测试，同条件下与对 比例相比更好。
总之，从实施例的监测分析数据、与对比例的对比分析数据、台架试验数据可知，本发明具有优异的机械安定性能、极压抗磨性能、结构稳定性和长寿命，切实满足动车组轴承在速度快、温差大、运转时间长以及潮湿、沙尘等恶劣环境下的工况要求，能够满足250km/h～350km/h速度高速动车组滚动轴承的润滑使用要求。
表1样品分析测试数据对比

Claims (10)

1.一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物；润滑脂组合物各组分及百分含量为：
2.如权利要求1所述的组合物，其特征是润滑脂组合物各组分及百分含量为：
3.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述复配基础油由矿物油、合成油和酯类油，其质量比为(38～30)：(60～65)：(2～5)；所述复配基础油40℃粘度为10～60mm2/s。
4.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述混合皂稠化剂由12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸与单水氢氧化锂的反应物组成，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂的质量比为7:(2～1):(1～2)；12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：(1.45～1.60)。
5.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述单水氢氧化锂为高纯级或电池级氢氧化锂。
6.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述结构改善剂为氧化锌溶液，pH值为7-10，锌含量20-30％。
7.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述抗氧剂为4,4-二叔辛基二苯胺或二异辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂和N-苯基-α-萘胺的组合物，其质量配比为(1～2)：(2～1)：(1～2)。
8.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述极压抗磨剂：二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯，其质量配比为(1～2)：2：(2～4)：(1～2)。
9.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述防锈剂：二壬基萘磺酸盐和噻二唑多硫化物的组合物，其质量配比为(1～2)：(2～1)。
10.利用权利要求1所述的组合物制备高速动车组滚动轴承润滑脂的方法；其特征是步骤如下：
(1)生产前将单水氢氧化锂用3～5倍水稀释加热至70～90℃备用；
(2)将30％～42％复配基础油投入反应釜中；
(3)加入12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸，将物料搅拌加热至70～90℃，待物料全部溶化；
(4)加入全部单水氢氧化锂溶液、结构改善剂，继续升温至95～105℃，在此温度下恒温反应1.5～2小时；
(5)反应结束继续升温到110～130℃，加入抗氧剂，此温度下恒温1～1.5小时；
(6)继续升温到180～220℃，恒温3～5分钟后，加入31％～40％复配基础油急冷，急冷后恒温1～1.5小时；
(7)恒温结束加入剩余复配基础油进行调稠，调稠过程中依次用60、80、100目过滤网进行循环过滤；
(8)当温度降至80～100℃，依次加入极压剂、防锈剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1～1.5小时；
(9)过滤、均质结束后，进行脱气处理1～1.5小时；
(10)后处理结束，通过灌装管线进行罐装。
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