CN109233960A - 一种工业机器人精密减速器润滑油组合物 - Google Patents

一种工业机器人精密减速器润滑油组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种工业机器人精密减速器润滑油组合物,包括以下组分按重量百分比调和而成：摩擦改进剂0.2～1.0％；极压抗磨剂2.0～3.0％；高温抗氧剂2.0～5.0％；金属钝化剂0.1～0.5％；防锈剂0.1～0.5％；非硅型抗泡剂0.01～0.1％；余量为聚烷基二醇合成油。所述摩擦改进剂为油溶性有机钼化合物和含硫、氮的硼酸酯化合物的混合物，按照1:1比例混合。油溶性有机钼化合物为二烷基二硫代磷酸钼，二烷基二硫代氨基甲酸钼，非活性有机钼中一种或两种的组合。本发明具有优异的润滑性和低牵引力，在苛刻的运行条件下，能够改进减速器的效率，满足机器人多轴减速器超长周期润滑的要求，同时具有优异的抗泡性能、防锈防腐性能、抑制油泥沉积。

Description

一种工业机器人精密减速器润滑油组合物
技术领域
本发明涉及润滑油领域，具体是涉及用于工业机器人精密减速器的一种润滑油组合物。
背景技术
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。驱动系统中的润滑部件——关节精密减速器，是工业机器人的核心部件之一，占机器人整体成本的三分之一，控制着工业机器人力量输出和作业精度，起到把电动机、内燃机等高速运转动力通过齿轮来减速并传递更大转矩的目的，其性能好坏直接影响工业机器人的性能。目前应用于工业机器人领域的减速器主要有两种：一种是RV减速器；另一种是谐波减速器。在关节型机器人中，由于RV减速器具有更高的刚度和回转精度，一般将RV减速器放置在基座、大臂、肩部等重载荷的位置，而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。
工业机器人的工况特点是使用地域广，温度范围宽(在室内外和南北方均有使用)；连续工作时间长，甚至是24h满负荷连续运转，关节减速器部位连续工作不断产生热量，正常使用时运行温度约70℃，极端条件下可达到100℃；关节部位一般都有中度到重度的负荷，负荷范围196N～4900N；运动形式多为往复运动，运动时加速度大，并且频繁启动，易产生微动磨损；工作状态中不同关节减速器保持方位不同且随时变化，要求减速器密封材料的密封性能优异，确保润滑油不发生泄漏；维护周期很长，要求润滑材料有较长的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工业机器人精密减速器润滑油组合物,具有优异的润滑性和低牵引力，在苛刻的运行条件下，能够改进减速器的效率，满足机器人多轴减速器超长周期润滑的要求，同时具有优异的抗泡性能、防锈防腐性能、抑制油泥沉积以及更长的换油周期，且无毒、环保、可生物降解。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种工业机器人精密减速器润滑油组合物,包括以下组分按重量百分比调和而成：
所述摩擦改进剂为油溶性有机钼化合物和含硫、氮的硼酸酯化合物的混合物，按照1:1比例混合。油溶性有机钼化合物为二烷基二硫代磷酸钼，二烷基二硫代氨基甲酸钼，非活性有机钼中一种或两种的组合。含硫、氮的硼酸酯化合物为含二正丁基二硫代氨基甲酸结构的有机硼酸酯。在高速、高温、高压工况下，硫、氧、氮等极性原子与金属表面亲和，形成二硫化钼保护膜，从而产生减摩抗磨，提高极压的效果。其中硫化合物为抗氧剂，高硫化合物在分子水平从内部抗氧化，提供润滑油抗氧化稳定性，同时有机钼化合物热分解是吸热过程，可以吸收金属接触摩擦产生的瞬时高温，降低油温，保护润滑油油质，延长换油期。
所述极压抗磨剂为1,3,4-噻二唑类衍生物，具体为5-氨基-2-硫代烷基-1,3,4-噻二唑类、5-乙酰氨基-2-硫代烷基-1,3,4-噻二唑类、5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫基乙酸酯类、5-乙酰氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫基乙酸酯类、5-乙酰氨基-2-二硫代烷基-1,3,4-噻二唑类中两种或两种以上混合物。所述极压抗磨剂为1,3,4-噻二唑类衍生物，硫元素对于润滑油的耐极压性能起着非常重要的作用，氮元素则在摩擦过程中能够减缓活性元素硫对金属表面的腐蚀,并且有助于形成具有抗磨减摩作用的保护膜，有效减少润滑部件的微动磨损。
所述高温抗氧剂为胺型抗氧剂和酚型抗氧剂中的混合物，按照比例1：2混合,胺型抗氧剂为酮胺类三甲基二氢喹啉低聚物，酚型抗氧剂为无灰型氨基甲酸酯。
所述金属钝化剂为噻二唑衍生物，具体为噻二唑多硫化物、2,5－二巯基－1，3，4－噻二唑衍生物、2－巯基苯并噻二唑、2－巯基苯并噻二唑钠中一种或多种的组合。
所述防锈剂为无灰型防锈剂。所述无灰型防锈剂为咪唑啉类防锈剂，使润滑部件得到有效的防护。
所述非硅型抗泡剂为丙烯酸酯非硅型抗泡剂。
所述聚烷基二醇合成油为聚乙二醇醚，由环氧丙烷与环氧丁烷共聚或环氧丁烷均聚而成的高分子化合物。所述聚乙二醇醚可溶于大部分矿物油和合成油，具有高的粘度指数，好的低温性能，优秀的油泥和沉积物控制性能，好的极压抗磨性能，生物降解性好。在机器人减速器润滑油中应用，可以有效的节能、降低油温、提高极压性能和降低磨损。如果操作温度是80℃左右，则换油期聚烷基二醇合成油型(25,000小时)＞合成烃型(15,000小时)＞矿物油型(5,000小时)。而且聚乙二醇醚无毒，环保，可生物降解。
一种工业机器人精密减速器润滑油组合物优选的组分及重量百分含量为：
一种工业机器人精密减速器润滑油组合物的制备方法，将摩擦改进剂加入配方量1/15的基础油中，使用转速20000转/分的高速分散器进行预处理，然后将余量2/3的基础油计量投入调合釜中，加热至115～125℃，加入高温抗氧剂，搅拌调和0.5～1小时后，补加配方量剩余基础油，然后逐一加入其它添加剂，加热调合，温度控制在75～85℃，保证添加剂充分分散、溶解，调合时间2～4小时，用精密过滤器过滤后即为成品。
一种工业机器人精密减速器润滑油性能指标如表1；
表1工业机器人精密减速器润滑油质量指标
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明所述工业机器人精密减速器润滑油可以根据需要，调配粘度级别为68、100、150、220、320等级别的工业机器人减速器润滑油。
2.具有优异的润滑性和低牵引力，在苛刻的运行条件下，能够改进减速器的效率，满足机器人多轴减速器超长周期润滑的要求，同时具有优异的抗泡性能、防锈防腐性能、抑制油泥沉积。
3.本发明产品适用于各种采用润滑油作为润滑剂的机器人关节减速器的润滑。温度适应性广，可在室内外和南北方通用，满足-20～120℃的使用温度范围；热安定性能优良；抗磨极压性能好，能满足重负荷工况要求；抗微动磨损性能好和摩擦性能良好，可减少设备摩擦部位磨损；与密封材料的兼容性能良好，确保设备润滑油不发生泄漏；抗氧化性能好，长期使用后无明显的氧化现象；使用寿命长，约40,000工作时间的换油周期；环保，可生物降解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。
实施例1
工业机器人精密减速器润滑油组合物，组份重量百分配比如下：
摩擦改进剂：二烷基二硫代氨基甲酸钼化合物0.20％+有机硼酸酯0.20％，
极压抗磨剂：5-氨基-2-硫代烷基-1,3,4-噻二唑类1.00％+5-乙酰氨基-2-二硫代烷基-1,3,4-噻二唑类1.00％，
高温抗氧剂：酮胺类三甲基二氢喹啉低聚物1.00％+无灰型氨基甲酸酯2.00％，
金属钝化剂：噻二唑多硫化物0.10％+2－巯基苯并噻二唑钠0.10％，
无灰型防锈剂：咪唑啉类防锈剂0.10％，
丙烯酸酯非硅型抗泡剂：0.02％，
聚烷基二醇合成油：94.28％。
工业机器人精密减速器润滑油组合物的制备方法：将二烷基二硫代氨基甲酸钼化合物和机硼酸酯加入配方量1/15的聚烷基二醇合成油中，使用转速20000转/分的高速分散器进行预处理，然后将余量2/3的聚烷基二醇合成油计量投入调合釜中，加热至115～125℃，同时加入酮胺类三甲基二氢喹啉低聚物和无灰型氨基甲酸酯，搅拌调和0.5～1小时后，补加配方量剩余聚烷基二醇合成油，然后逐一加入其它添加剂，加热调合，温度控制在75～85℃，保证添加剂充分分散、溶解，调合时间2～4小时，用精密过滤器过滤后，检测指标合格即得成品。
经检测属于68级别工业机器人精密减速器润滑油，具体性能检测结果见表2。
表2实施例1工业机器人精密减速器润滑油性能检测结果
实施例2
工业机器人精密减速器润滑油组合物，组份重量百分配比如下：
摩擦改进剂：二烷基二硫代氨基甲酸钼化合物0.15％+二烷基二硫代磷酸钼0.15％+有机硼酸酯0.30％，
极压抗磨剂：5-氨基-2-硫代烷基-1,3,4-噻二唑类1.00％+5-乙酰氨基-2-硫代烷基-1,3,4-噻二唑类1.00％+5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫基乙酸酯类0.50％，
高温抗氧剂：酮胺类三甲基二氢喹啉低聚物0.80％+无灰型氨基甲酸酯1.60％，
金属钝化剂：2,5－二巯基－1，3，4－噻二唑衍生物0.13％+2－巯基苯并噻二唑0.15％，
无灰型防锈剂：咪唑啉类防锈剂0.15％，
丙烯酸酯非硅型抗泡剂：0.02％，
聚烷基二醇合成油：94.05％。
制备方法同实施例1。
经检测属于100级别工业机器人精密减速器润滑油，具体性能检测结果见表3。
表3实施例2工业机器人精密减速器润滑油性能检测结果
实施例3
工业机器人精密减速器润滑油组合物，组份重量百分配比如下：
摩擦改进剂：二烷基二硫代氨基甲酸钼化合物0.2％+非活性有机钼0.2％+有机硼酸酯0.40％，
极压抗磨剂：5-氨基-2-硫代烷基-1,3,4-噻二唑类1.00％+5-乙酰氨基-2-硫代烷基-1,3,4-噻二唑类0.5％+5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫基乙酸酯类0.50％，
高温抗氧剂：酮胺类三甲基二氢喹啉低聚物1.10％+无灰型氨基甲酸酯2.20％，
金属钝化剂：2,5－二巯基－1，3，4－噻二唑衍生物0.13％+2－巯基苯并噻二唑0.15％，
无灰型防锈剂：咪唑啉类防锈剂0.15％，
丙烯酸酯非硅型抗泡剂：0.02％，
聚烷基二醇合成油：93.45％。
制备方法同实施例1。
经检测属于150级别工业机器人精密减速器润滑油，具体性能检测结果见表4。
表4实施例3工业机器人精密减速器润滑油性能检测结果
实施例4
工业机器人精密减速器润滑油组合物，组份重量百分配比如下：
摩擦改进剂：二烷基二硫代氨基甲酸钼化合物0.30％+有机硼酸酯0.30％，
极压抗磨剂：5-乙酰氨基-2-硫代烷基-1,3,4-噻二唑类0.50％+5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫基乙酸酯类0.50％+5-乙酰氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫基乙酸酯类0.50％+5-乙酰氨基-2-二硫代烷基-1,3,4-噻二唑类0.50％，
高温抗氧剂：酮胺类三甲基二氢喹啉低聚物1.00％+无灰型氨基甲酸酯2.00％，
金属钝化剂：2,5－二巯基－1，3，4－噻二唑衍生物0.25％，
无灰型防锈剂：咪唑啉类防锈剂0.10％，
丙烯酸酯非硅型抗泡剂：0.03％，
聚烷基二醇合成油：94.02％。
制备方法同实施例1。
经检测属于220级别工业机器人精密减速器润滑油，具体性能检测结果见表5。
表5实施例4工业机器人精密减速器润滑油性能检测结果
实施例5
工业机器人精密减速器润滑油组合物，组份重量百分配比如下：
摩擦改进剂：二烷基二硫代磷酸钼0.15％+非活性有机钼0.15％+有机硼酸酯0.30％，
极压抗磨剂：5-乙酰氨基-2-硫代烷基-1,3,4-噻二唑类0.50％+5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫基乙酸酯类0.50％+5-乙酰氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫基乙酸酯类0.50％+5-乙酰氨基-2-二硫代烷基-1,3,4-噻二唑类0.50％，
高温抗氧剂：酮胺类三甲基二氢喹啉低聚物1.00％+无灰型氨基甲酸酯2.00％，
金属钝化剂：噻二唑多硫化物0.1％+2,5－二巯基－1，3，4－噻二唑衍生物0.1％+2－巯基苯并噻二唑0.1％，
无灰型防锈剂：咪唑啉类防锈剂0.20％，
丙烯酸酯非硅型抗泡剂：0.03％，
聚烷基二醇合成油：93.87％。
制备方法同实施例1。
经检测属于320级别工业机器人精密减速润滑油，具体性能检测结果见表6。
表6实施例5工业机器人精密减速器润滑油性能检测结果

Claims (3)

1.一种工业机器人精密减速器润滑油组合物,其特征在于，包括以下组分按重量百分比调和而成：
所述摩擦改进剂为油溶性有机钼化合物和含硫、氮的硼酸酯化合物的混合物，按照1:1比例混合；油溶性有机钼化合物为二烷基二硫代磷酸钼，二烷基二硫代氨基甲酸钼，非活性有机钼中一种或两种的组合；
所述极压抗磨剂为1,3,4-噻二唑类衍生物，具体为5-氨基-2-硫代烷基-1,3,4-噻二唑类、5-乙酰氨基-2-硫代烷基-1,3,4-噻二唑类、5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫基乙酸酯类、5-乙酰氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫基乙酸酯类、5-乙酰氨基-2-二硫代烷基-1,3,4-噻二唑类中两种或两种以上混合物；
所述高温抗氧剂为胺型抗氧剂和酚型抗氧剂中的混合物，按照比例1：2混合,胺型抗氧剂为酮胺类三甲基二氢喹啉低聚物，酚型抗氧剂为无灰型氨基甲酸酯；
所述金属钝化剂为噻二唑衍生物，具体为噻二唑多硫化物、2,5－二巯基－1，3，4－噻二唑衍生物、2－巯基苯并噻二唑、2－巯基苯并噻二唑钠中一种或多种的组合；
所述防锈剂为无灰型防锈剂；所述无灰型防锈剂为咪唑啉类防锈剂；
所述非硅型抗泡剂为丙烯酸酯非硅型抗泡剂；
所述聚烷基二醇合成油为聚乙二醇醚，由环氧丙烷与环氧丁烷共聚或环氧丁烷均聚而成的高分子化合物。
2.一种工业机器人精密减速器润滑油组合物，其特征在于，包括以下组分及重量百分含量：
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人精密减速器润滑油组合物的制备方法，其特征在于，将摩擦改进剂加入配方量1/15的基础油中，使用转速20000转/分的高速分散器进行预处理，然后将余量2/3的基础油计量投入调合釜中，加热至115～125℃，加入高温抗氧剂，搅拌调和0.5～1小时后，补加配方量剩余基础油，然后逐一加入其它添加剂，加热调合，温度控制在75～85℃，保证添加剂充分分散、溶解，调合时间2～4小时，用精密过滤器过滤后即为成品。
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