楊啟(qǐ)錞
(鐵道部(bù)科學研(yán)究院)
摘 要:回顧了鐵道部科學研究院金屬及化學(xué)研究所從事(shì)鐵路專用潤滑油、脂研究發展的兩(liǎng)個曆程,即50年代至70年代為創業成長時期,改革開放近20年為快速發展時期。跟蹤我國鐵路發展做過的主要工作以及取得的重要研究成果,近20年來在鐵路專用潤滑油,脂研究開發(fā)方麵共取得各類科研成果26項,部級等獎(jiǎng)項20個。在新世紀到來之(zhī)際,對(duì)今後(hòu)鐵路專(zhuān)用潤滑油、脂學科發(fā)展提出(chū)兩點看法,並建(jiàn)議盡快開展(zhǎn)高速鐵路潤滑劑的研(yán)究。
關鍵詞:鐵路專用;潤滑油(yóu);潤滑脂;發展;成果;展(zhǎn)望
1 前言
鐵路專用潤滑油、脂的研究、應(yīng)用及開發與鐵(tiě)道部科學研究院同步成長,已經走過了50年的曆(lì)程。半個世紀來,鐵路專用潤滑油、脂逐漸從無到有,品牌從少到多,技術(shù)水平由低到高。特別是改(gǎi)革開(kāi)放20年來,隨著鐵路運輸牽(qiān)引(yǐn)動力電力(lì)、內燃化,車輛滾(gǔn)動(dòng)軸承化的進展加快以(yǐ)及近期(qī)提速、重載、安全運(yùn)輸的迫切需要。在新配方、新工藝、新產品的研究開發(fā)工作中,取得了很大的成(chéng)就, 凝聚了在此領域勤奮(fèn)工作的幾代人的心血。
2 鐵路專用潤滑油、脂研究的意義及其發展(zhǎn)曆程(chéng)
2.1 鐵(tiě)路專用(yòng)潤滑油、脂研究的意義
鐵路路網遍布全國,擁(yōng)有大量的機械裝備,如機車、車輛、築(zhù)路和裝卸機械,以及各類機械加工設備等。上述機械裝備的(de)全天候、長壽命、安(ān)全可靠性等的使用要求,決定(dìng)了鐵路專用潤滑技術的特殊性和重要性(xìng)。
潤滑屬於摩擦學的範圍,是一門綜合性的邊緣科學,其任務就是研究相(xiàng)對運動的相(xiàng)互作用表麵摩擦、磨損的規律,並抑製、降低有害摩擦與磨損的技術途徑,以期達到延長運動部件使用壽命、節約動力消耗、提高安全可靠性等目的。而鐵路(lù)運輸的(de)突出特點(diǎn)正好表(biǎo)現在對其潤滑技術(shù)的這幾項特殊(shū)要求上。根據調查資料,全國鐵路施以合理潤滑技(jì)術,以降低摩擦減少磨損,節約動(dòng)力消耗,按80年代初期計(jì)算每年至(zhì)少可節約3億元以上
[1],其經濟意義重(chóng)大。
根(gēn)據近20年來研究開發應用鐵路專用潤(rùn)滑油、脂的實踐,以及國(guó)外先進國家鐵路潤滑技
術的(de)應用經驗,按照我國鐵(tiě)路運用條件和自然資源狀況,研製、使用鐵路運輸設施的專用潤滑油、脂,並在此基礎上修改完善各類潤滑油、脂的技(jì)術條(tiáo)件,使其逐步納入鐵(tiě)道行業標(biāo)準,並(bìng)健立(lì)健全嚴格的管(guǎn)理製度以及產品質量定期檢查製度,保障供給(gěi)渠道,就可適(shì)應鐵路運輸新形勢的發展。
2.2 鐵路專用潤滑油、脂(zhī)研究發展的曆程(chéng)
鐵(tiě)道部科學研究院金屬及化學研究所(以下簡稱金化所),是國內Z早從事研究(jiū)、開發鐵路專(zhuān)用潤滑油、脂的研究單位(wèi)。其(qí)發展曆程可(kě)分為創業成長和快速發展二個時期。
2.2.1 50年代至70年代的創業成長時期
50至70年代,結合我國資源與當時鐵路運輸要求,主要進行了以下4方麵的工作:
(1)蒸汽機車潤滑材料
50年代初(chū)期,研究解決(jué)了蒸汽機車原用硬幹油為稀油潤滑,降低了機車阻力;增加牽引力30t/台機(jī)車(chē)以上。50年代中後期,研製了合成過熱汽缸油,適應了新型蒸汽機車汽(qì)缸汽室溫(wēn)度(dù)400℃以上(shàng)的(de)要求,解決了高(gāo)溫(wēn)潤滑和積炭問題。為節約油料,還研究應用了乳化汽缸油代替純汽缸油技術(shù)。
(2)滑動、滾動軸承(chéng)潤滑劑
用聚氨酯泡沫塑料代替棉毛線作為含油料,在車輛和蒸汽機車中推廣應用。研製(zhì)了代鐵路車輛專用的滾動軸承Ⅰ型鋰(lǐ)基脂(zhī),替代了(le)原代用的鈣鈉基潤滑(huá)脂。此外,還研製了(le)HZ-25車軸(zhóu)油,並在關內各鐵路局推廣應用,緩和(hé)了冬季車軸油(HZ-23號)供(gòng)不應求的局麵。
(3)內燃機車兩代柴(chái)油機油(增壓柴油(yóu)機油)
60年代,研究了我國代含添加劑柴油機油,用於我國批量生產的東風型內燃機車上。70年代後期,又研製了鐵路第二(èr)代柴油機油(即1#、2#內燃機車增壓柴油(yóu)機油),解決了從法國進口的ND4型內燃機車及國產大功率DF4等型內燃機(jī)車的潤滑問題。
(4)機車、車輛製動機潤滑劑
研究並應用(yòng)了冬夏通用三通閥油和製動缸潤滑(huá)脂,基本上解決了因油脂質量而引起的製動故障(zhàng)問題。
這一時期還研究了曲線鋼軌塗脂器及其潤滑脂,東風型內燃機車齒(chǐ)輪脂,以及車軸油再生(shēng)工藝,柴油機油再生(shēng)工藝流程與設備等新(xīn)技術、新工藝,收到了較好的技術經濟效益(yì)。
2.2.2 改革開放近20年(nián)的快速發展(zhǎn)時期
70年代後期至90年代,隨著我(wǒ)國改革(gé)開(kāi)放,鐵道部分別引進了美、法、前蘇聯、日等國家的大功率(lǜ)內燃和(hé)電力(lì)機車,以及瑞典、日本等國家生(shēng)產的各類(lèi)滾動軸承,以適應鐵(tiě)路運輸牽引動力革命(內燃化、電氣化)和客、貨車輛的(de)滾動軸承化。以此為契機,先後研製成功並推廣了內燃機車增壓柴油(yóu)機油,鐵(tiě)道(dào)客貨車輛滾動軸承脂,進(jìn)口機車潤滑油脂國產化等多(duō)類係列科研成果,滿足了鐵路運輸(shū)提速、重(chóng)載、安全發展的需要。在(zài)這個時期,還從美、日、德等國家購買了(le)不同(tóng)技(jì)術特點的(de)潤滑油脂評定設備及分析儀器,改造並擴建(jiàn)了多台專用台架設備,培養並招聘了較高層次的專業研究(jiū)人員。
近幾年來,除了少數在研項目抓(zhuā)緊(jǐn)研究、試驗(yàn)外,大多數科研人員積極開展上述科研成果的推廣、應用以及鐵道行業標準的製訂工作,以優異的產品質量(liàng),規(guī)範的技(jì)術管理,嚴謹的(de)監測機製,把(bǎ)好科研成果轉化的產品質量關,迎接新世紀的挑戰和發展。
3 近20年來取得的主要主績
3.1 新產品的研製及應用
1978年以來,金化所油潤研究(jiū)室所完成的科研成果及(jí)轉化應用情況見表1。
表1 改革開放20年來金化所鐵路專用潤滑油、脂鑒定、獲獎及推廣應用情況

3.1.1 內燃機車增壓柴油機油(yóu)係列
柴油機(jī)是內燃機車的(de)心髒。潤滑油的性能關係到柴油機的使用壽命、檢修周期與安全可靠性,應當(dāng)隨(suí)著柴油機(jī)功率與強化係數的增大而及時更新換(huàn)代。
根據(jù)美國機車維修者協會(LMOA)和美國通(tōng)用電氣公司(GE)對內(nèi)燃機油不同性能要求,我國鐵路(lù)內燃機油分(fèn)為代至第四代以及目前使用的第五(wǔ)代油,分別相當於(yú)美國石油協會(API)內燃機油分類中柴油機油CA、CB、CC、CD、CF級。其分(fèn)類及主要性能特點,列於表2。
表2 美國內燃機油分類及其主要(yào)性能

(1)內燃機車三代油
隨著我國(guó)鐵路運輸向重載及提速發展及(jí)檢修期與換油期(qī)的延長的需要,70年代研製的1#、2#增壓(yā)柴油機油逐(zhú)漸暴露出不相適應的矛盾。突出(chū)的問題是,堿值低,熱安定性及高溫清淨性差,換油周期短。為此,按照鐵道部科技(jì)發展計劃的要求,於1993年完成了三代油的(de)研製工作。經過一年示範性推廣試用,性能(néng)良好,不僅具有比1#增壓器油(yóu)優良的高溫清淨(jìng)性、抗磨性、堿保持性及熱氧化安定性,而且能改善柴油機運用質量,延長柴油機使(shǐ)用壽(shòu)命及換油周期,可實現一個中修(xiū)不換油(運行20×104km以上)[4]。自1995年起, 已在全路DF4、ND2、ND4和北京型等內燃機車上推廣使用,並取得了顯著的技術(shù)經濟效益。
(2)內燃機車四代油
1984年至1986年,我國從美(měi)國(guó)GE公司進(jìn)口了一批ND5型大馬力內燃機車,其柴油機平均有效(xiào)壓力2.01MPa,強化係數91.2,總功率2924kW,為當時世界上大功率、高熱強(qiáng)度柴(chái)油發動機之一。該機(jī)車柴油機要求使用(yòng)高性(xìng)能(抗氧、抗磨、清淨性、強堿保持性(xìng)等均要優良)的LMOA四代油(yóu)。另外,當時我國自行設(shè)計(jì)製造的DF4C、DF6、DF8等新型機車,也要求使用質(zhì)量水平與(yǔ)LMOA四(sì)代油相當的內燃機油。
1985年至1990年,鐵道部、中國石(shí)油化工總公司的有關院、廠、段聯合進行了內燃機車四代油的研製。所(suǒ)研製的大2#、蘭3#含鋅四代油和北1#非鋅四代油均符合LMOA四代(dài)油性(xìng)能指標和GE公司要求,達到了國外四代油(yóu)質量水平。可以滿足ND5機車使用要求,替(tì)代(dài)進口複合劑調配的(de)四代(dài)油,每(měi)年可節約外匯約1×106美元[3]。
(3)內燃機車多級四代油
該油是節能型柴油機(jī)油,國外鐵路(例如英、美、加拿大等國)已廣泛使用。為(wéi)了節約能源,同時降低潤滑油消耗,1990年鐵道部下達多級四代油科(kē)研項目;1991年被列入國家(jiā)計委科技司“八五”國家重點科研項目。金化所為該(gāi)項目的主持單位。經過5年(nián)研究、試驗,該(gāi)課題於1995年通過了鐵道部科技司(sī)技術鑒定和(hé)國家計委的驗收。1996年進(jìn)行示範推廣工作,1998年在ND5機車上(shàng)使用。
該油(yóu)品低溫(wēn)啟動性好,可減少內燃(rán)機(jī)車冬季打溫時間,減少機械(xiè)磨損和人(rén)員配置,而且高溫時粘(zhān)度較大,密封性(xìng)好,有利於燃(rán)油的充分燃燒。根(gēn)據試驗資料(liào)表明,在一(yī)般運用條件下,使用多級四代油可節約柴油1%以上,機油2%左右。
3.1.2 進口內燃、電力機車(chē)潤(rùn)滑油脂國產化係列
繼ND5型大馬力內燃機車(chē)引進以(yǐ)後,鐵(tiě)道(dào)部又(yòu)從法國、日本、原(yuán)蘇聯分(fèn)別進口了8K、6K和8G型電(diàn)力機車。這些機車所用潤滑(huá)油、脂是由美、蘇(原)、日、西歐等國進(jìn)口的,其技術條(tiáo)件較高,規格標準不一,而且品種繁多(duō)。為了解決進(jìn)口機車潤滑油、脂國產化問題,鐵道部在下達了《ND5機(jī)車牽引電機(jī)懸掛抱軸瓦油》、《ND5機車牽引齒輪脂》項目之後,於1990年又下(xià)達了《進口電力機車潤滑油(yóu)、脂國產化研究》項目,其(qí)中包括8K電(diàn)力機車(chē)牽引齒(chǐ)輪油、空氣壓(yā)縮機油和牽引電機軸承潤(rùn)滑脂三個子項目。
(1)牽引電機懸掛抱軸承油(抱軸瓦油)
ND5型內(nèi)燃機車牽引電機懸掛軸承,係采用(yòng)鉛基白合金鑲嵌的(de)滑(huá)動軸承(銅(tóng)背),通過毛氈芯吸油潤滑(huá)。美國GE公司要求使用符合美國AAR M963-79技術條件的HD57油,並對當時三(sān)個(gè)機務(wù)段送(sòng)檢的代用油提出了“不宜使用(yòng)”的結(jié)論[5]。為此,由金化所主持(chí)研製新型抱軸瓦油。經過調研,確(què)定研製油的關(guān)鍵指標在於:油(yóu)品低(dī)溫性能、粘溫性(xìng)能、以及減磨潤滑性能要好,以適應我國全年(nián)氣候條件下,在內燃、電力機車上通用。從1993年起已在全路內燃、電力機車推廣使用。
(2)牽引齒(chǐ)輪脂(zhī)
80年代進口的ND5內燃機車牽引齒輪要求使用半流體潤滑脂,1989年(nián)完成了該項目研製任務。當時由於(yú)國產機車齒輪箱結構與材質(zhì)等問(wèn)題,采用稀油潤(rùn)滑,運用中漏油嚴重。在推廣ND5 齒輪脂工作中,經過現場(chǎng)試用,亦(yì)在國(guó)產ND4等型機車上取得了良好效果。
(3)8K型電力機車空氣(qì)壓縮機油
法(fǎ)國機車技術資料原來要求使用美國Mobil Rarus 929壓縮機(jī)油,投(tóu)入運用(yòng)不(bú)久因該油低溫性能(néng)差,曾發生抱缸事故(gù)。隨後法方(fāng)改用Shell 15W-40多級柴油機油,經使用夏季乳化嚴重,影響正常維修、使用。
1992年至(zhì)1996年,由金化所主持完成了(le)鐵路機車空(kōng)氣壓縮機油的研製任務。研製中重點解決了兩個關鍵問題:一是選用新(xīn)疆廠生產的中間基——環烷基原油(yóu)的適當(窄)餾分精製油作(zuò)為(wéi)基礎油;二是篩選出合宜的添加劑配方。從而保證研(yán)製油具有較小的薄膜積炭傾向性和優(yōu)良的熱氧化安定性及抗乳化性能。目前已在全路各(gè)型內燃、電力機車上推(tuī)廣(guǎng)使用。
(4)8K型電力機車牽引齒輪油(yóu)
該型機車功率大(6400kW),要求使(shǐ)用高粘度等級優質齒輪油。進口(kǒu)前在法國試驗基地試運行時,試用美國(guó)Mobil SHC 630合成齒輪油,發現齒輪點蝕嚴重(chóng),法方改用Shell Omala 680齒(chǐ)輪油。究其原因,主要是Mobil SHC 630粘度偏低。研製組經過(guò)全麵(miàn)調查, 對鐵路現(xiàn)場原(yuán)來使用的代用齒輪油(例如18號雙曲線齒輪(lún)油(yóu))進行了綜合分析。認為其主要(yào)問題是,粘度等級過低,極壓抗磨、熱氧(yǎng)化安定性、粘溫性及抗乳化能力等使用性(xìng)能均(jun1)較差。致使齒輪(lún)齧合麵出現早期(qī)疲勞點蝕、異(yì)常磨損等故障。
為解決鐵路機車無專用齒輪油的問題和進口8K等型機車用油的國(guó)產化要求,金化所與沈陽化工廠等單位協作完成了“8K型電力機車齒輪油”的研製工作。經現(xiàn)場試驗和在8K機車上(shàng)推廣使用5年多的實際效果表明[5],8K齒輪油使用性(xìng)能(néng)可靠,技術規格標準先進,達到了原進口殼牌680齒輪油的水平,可以取(qǔ)代進口油和其它代用油在鐵路機車牽引齒輪(lún)上(shàng)使用。
從(cóng)1999年1月1日起,國(guó)產和進口電力機車以及新型提(tí)速內燃機車(chē)全麵推廣使用新研製的8K齒(chǐ)輪油。
(5)8K型電力機車牽(qiān)引電機軸(zhóu)承潤滑(huá)脂(zhī)
該項研究工(gōng)作不但要取代8K機車原用的殼牌公司7號(hào)航(háng)空潤滑脂(Aeroshell Greaee 7),而且應(yīng)滿足ND5、DF4以及SS各型機車(chē)電機軸承的潤滑需(xū)要。同時兼顧機車修(xiū)製延長的要(yào)求,ND5機車電機2年(nián)內(nèi)不補脂。金化所與天津漢沽石油化學廠合作,於(yú)1992年至1995年完成了該項(xiàng)目的國產化工作。研製脂選用(yòng)高級複合鋰皂稠化精製礦物油和合成油,並加入抗氧(yǎng)化(huà)、防鏽蝕、極壓抗磨等添加劑,采用三元一步法工藝煉製而成。它(tā)是具有(yǒu)高滴點(260℃以上)、耐(nài)氧化、抗(kàng)磨損(sǔn)、防鏽蝕、長壽命的新型鐵路專用潤滑(huá)脂。該脂已在全路內(nèi)燃、電力機車上推廣使用。試(shì)驗及推廣使用效(xiào)果表明,該脂氧化安定性、軸承壽命(mìng)、四(sì)球磨痕以及蒸發(fā)量等使(shǐ)用性(xìng)能,均優於(yú)Shell 7#航空脂(zhī)和美國GE公司ND5機車原用的D6A2C10電機軸承脂,達到國外同類脂先進水平,填補了我國鐵路機車牽(qiān)引電機脂的空白。
(6)機車輪對滾動軸承潤滑脂
機車輪對滾動軸承長期(qī)以來一直沒有專用潤滑脂,而用(yòng)3號工業鋰基脂等代用。在實際使用中,軸承滾(gǔn)子過熱變色,端麵(miàn)擦傷,軸承使用壽命縮短,報廢率高。隨著80年代引進ND5內燃機車、8K電力機車,以及新(xīn)型輪對滾動軸承的應用,使這一問題更加突出(chū)。為了解決進口機車用脂國產化和國產機車無專用(yòng)脂的急(jí)需,於1990年至1993年完成了鐵路專用機車輪對軸承脂(zhī)的研製工作。並於1994年3月起又先後在國產(chǎn)內(nèi)、電及進口電力機車上進行了混脂試驗和低溫(wēn)性能考驗試(shì)驗。試驗證明,該脂具有良好(hǎo)的極壓抗磨性、耐高低溫低、抗水防鏽性及抗氧和膠(jiāo)體安定性等(děng),達到了國外同類產品的先進水平,適用於速度160km·h-1以下、機車軸質23t~25t的各(gè)型內、電機車的(de)輪對滾動(dòng)軸承上使用。
(7)內燃(rán)機車新型調速器油(yóu)
根據鐵道部科技發展計劃的要求,於1995年至1997年完成了(le)內燃(rán)機車新型調速器油研製任務。該油選用深度加氫精製(zhì)的聚α—烯烴合成油為基礎(chǔ)油,加入適量高溫抗氧劑等多種添加劑調配而成。具有優良的氧(yǎng)化安定性、防鏽蝕、抗乳化、抗泡沫能力以及優異的粘溫性能和低溫性(xìng)能。從1998年7月開始,已經在全路各(gè)類型內(nèi)燃機車上推廣使用,效果良好。
3.1.3 鐵路車輛(liàng)潤滑油、脂
(1)冬夏通用車軸油
80年代(dài)之前,我國鐵路(lù)客貨車輛(liàng)共有30×104輛左右,除了客車(約2×104輛(liàng))於1978年實現了滾動油承化外,幾乎全部貨車仍為滑動軸(zhóu)承,使用冬季車軸油(yóu)(HZ-23號,簡稱冬油)、夏季車軸油(HZ-44號,簡稱(chēng)夏油)潤滑,並嚴格按季節(jiē)進行油品及含油料的換裝。這種季節性(xìng)換(huàn)油作業,時間急(jí)、任務量大,耗費大量人力、物力(lì)。
1981年至於1983年,在過去工作的基礎(chǔ)上,對全國石油化工資源進行(háng)了全麵、深入的研究、試驗,終於突破了低凝(níng)原油的限製,分別利用石蠟基、中間基原油的(de)適宜餾(liú)分(fèn)作為基礎油,加入適(shì)量增粘、降凝等添加劑,解(jiě)決了低溫性、粘溫性和潤滑性(xìng)等幾項關(guān)鍵指標,較徹底(dǐ)地完成了冬夏通用車軸油的研製[7]。並(bìng)從1984年10月1日起在全國推(tuī)廣使用。
該油經(jīng)過試驗,從1980年代後期以來,還全麵推廣(guǎng)使用於南北方蒸汽機車輪軸的潤滑等(děng)方麵,亦收到(dào)了良好效果(guǒ)。
(2)鐵道車輛滾動軸承Ⅱ型脂
為了適應鐵路運輸事業的發展,從1981年起,每年約有1×104輛裝用滾動軸承(chéng)的新造(zào)貨車交付使用。據悉,全路貨車現有約 50×104輛,其中,裝用滾動軸(zhóu)承的貨車約占(zhàn)80%。1973年至1978年鐵科院曾主(zhǔ)持研製了客車滾動軸承Ⅰ型鋰基脂,但受當(dāng)時我國原材料、評價手段等條件限製,Ⅰ型脂尚不能滿足貨車運用5年換脂的要求。為此,根據鐵道部科技發展計劃安排,鐵科院與天津漢沽石油化學廠合作,於1981年至1989年(nián)完成了換脂期為5年或50×104km的鐵路貨車滾動(dòng)軸承脂(後更名為鐵道車輛滾動軸承Ⅱ型脂(zhī),以下簡稱Ⅱ型脂)研製任務。研製期間,突破了製脂工藝(yì)關,於1988年獲我國“一步法製備鋰-鈣基(jī)潤滑脂的新工藝”發明專利(lì)。跟蹤觀察了日本、西德等5種貨車軸承脂樣的變化,並與研製脂對比、分析,結果證明Ⅱ型脂能(néng)夠滿足(zú)我國鐵路貨車(chē)5年或50×104km換脂期的要求,其質(zhì)量達到先進水平。
(3)車輛心盤潤滑脂
90年代以前(qián),我國鐵路車(chē)輛部門對於施行心盤(pán)潤滑(huá)未有嚴格(gé)要求。一(yī)般在(zài)下心盤(pán)內塗抹3號鈣基潤滑脂、廢舊車軸油或其他代用油脂。近10年(nián)來,隨著貨車載重噸(dūn)位與運輸速(sù)度的提高,心盤磨耗問(wèn)題日漸突出。尤其是大(dà)同(tóng)~秦皇島間運煤(méi)組合列車心盤磨耗十分嚴重。為此,1991年金化所主持完成了車輛心盤(pán)潤滑脂的研究、試驗及擴大裝車(chē)試驗(yàn),結果表明,含有適量天(tiān)然鱗片石墨及多種添加劑的鋰基心盤脂,具有優良的極壓抗磨、抗水、抗鏽蝕性及高低溫性能,較原用3號鈣基脂減磨效果(guǒ)提高3倍~5倍。
3.1.4 其他
(1)廣—深線準高速鐵道機車車輛滾動軸承潤滑脂(zhī)(鐵道Ⅲ型脂)
廣—深線準高速鐵路采用DF11型內燃機車牽引,機車軸質23t,車輛軸質14t,列車(chē)運行Z高速度為180km·h-1,其軸箱軸承負荷高於國外高(gāo)速鐵路軸承。為適應上述運用條件,於1992年至1995研製了準高速機車車輛滾動軸承(chéng)潤滑脂。經室內(nèi)試驗、台架試驗及廣深(shēn)、京滬線裝車試驗結果表明,鐵道Ⅲ型脂的各項性能明顯優於瑞典SKF公司LGEP2極壓脂,運用(yòng)中溫升顯著降低。例(lì)如在廣深線車速155km·h-1~163km·h-1、軸質23t條件下,DF11機車軸承溫升低(dī)10℃左右;雙層(céng)客(kè)車運行試驗,其平均溫升比LGEP2脂降(jiàng)低(dī)9.6℃~5.6℃。Ⅲ型脂的主要性能達到了具有(yǒu)先進水平的Shell Alrania EPD脂的水平[9],適於車速200km·h-1以下、軸質23t以下的鐵路(lù)機(jī)車、客車滾動軸承使用(yòng)。
(2)新型(JH-1)輪軌潤滑脂
80年(nián)代(dài)以來,隨著鐵路牽引動力內燃化、電氣(qì)化的加快以及(jí)提速、重載列車的增加,使(shǐ)機車輪緣(yuán)和鋼軌(尤其是曲線鋼軌)之(zhī)間的磨損異常嚴重,直接影響著輪軌的使用壽命和運輸安全。國內外研究資料(liào)表明,采用輪軌潤滑技術對於降低磨損(sǔn)效果Z為(wéi)突出。而其關鍵在(zài)於,輪軌潤滑裝置的合理設計與(yǔ)輪軌(guǐ)潤滑劑的正確研製,以(yǐ)及二者的嚴格匹配。為此,鐵道部於1987年下達了(le)《新型輪軌潤滑裝置及潤滑劑(jì)的研究》項目。新型(JH-1)輪軌潤滑(huá)脂就是該項目的成果之一,是為華寶(HB)型(xíng)輪緣潤滑(huá)裝置相匹配的(de)專用油脂。
該(gāi)研究項目是由金化所與協(xié)作單位共同完成。經過3年努力,於1990年7月結束研究工作。1991年1月隨即在8個(gè)鐵(tiě)路局225台機車首批示範性(xìng)推廣,使用效果良好,輪緣(yuán)減(jiǎn)磨倍率、節約動力等主要技術經濟指標均(jun1)達到先進(jìn)水平[10]。截止到1999年6月,已經在全路14個鐵(tiě)路局,120多個機務段共7100多台內燃、電力機車推廣應用這一新型輪軌潤滑係統。與之配套的JH-1型輪軌潤(rùn)滑脂以其優良的極壓抗磨(mó)性、高溫穩定性、低溫泵送(易(yì)噴塗均勻霧化)性以及抗水(shuǐ)防鏽性受到了用戶好評。
(4)鐵路機車柴油機專用燃油複合添加劑
該項目是鐵道部科技司1993年列入部科技發展計劃(huá),以金化所為(wéi)主進行配製的。該添加劑可提高柴油十六烷值3個~5個單位;提高柴油(yóu)的貯存安定性,延(yán)長柴油的貯存期;提高柴油的清淨分散(sàn)性、熱安定性;降低(dī)油耗平均在3%~5%。具有顯著(zhe)的技術經濟效益。現已在沈陽、北(běi)京、濟南、呼和浩(hào)特等鐵路局大(dà)麵積(jī)推廣試用。
3.2 新儀器設(shè)備籌建及配套
儀器設備是完成研(yán)究科(kē)研工作的技術(shù)基礎,是開展課題研究(jiū)的重要手段。50年來,鐵(tiě)道部科學研究院已建立(lì)了一(yī)套潤(rùn)滑油、脂理化性能分(fèn)析(xī)與摩(mó)擦、磨損、潤滑使用性能(néng)試驗設備(bèi),還健全了包括FZG齒輪(lún)試驗機、滑動軸承試驗機、滾動軸承試驗台以及1135單(dān)缸柴油機試驗台等實型模擬(nǐ)評(píng)定試驗設備。
為(wéi)配合引進(jìn)機(jī)車及車(chē)輛專用潤(rùn)滑油、脂國產化的需要,自1978年(nián)以來還購置了RV2、RV20以及布氏等係列旋轉粘度計,內燃機油高溫氧化、成焦板試驗儀,潤(rùn)滑脂軸承(chéng)壽命、蒸發損(sǔn)失以及大型油料光譜(MOA)分析儀等專用試驗儀器及設備(bèi),已成為我國鐵路係統潤滑油、脂評定中心及其技術谘詢中心。
3.3 專用(yòng)油、脂技術標(biāo)準日臻完善
技術標準是一項技術或發明(míng)創造是否成(chéng)熟、是否具有(yǒu)使用價值的(de)一個標誌。為了使鐵路專(zhuān)用潤滑油、脂(zhī)更好地服務於安(ān)全運輸生產,以及規範產品的生產與監(jiān)督,在研製過(guò)程中也(yě)十分重視技術標準(zhǔn)的製訂。凡通(tōng)過上級主管部門技術鑒定後的產品,即將其技(jì)術(shù)條件升格為部協議標準;經過3年~5年推廣使用後,在深入(rù)現場調查使(shǐ)用意見後(hòu),申報鐵道行業標準的研究與製訂。因此,鐵路專用潤滑油、脂的標準化工作逐漸(jiàn)完善,水平亦日趨提高。其標準的每項(xiàng)指標既滿足(zú)了不同時期(qī)鐵(tiě)路發展的要求,又盡量與發達國家的同類產品標準接軌。
目前已經製(zhì)訂鐵道行(háng)業標準的(de)專用潤滑油、脂有(yǒu)6項,即鐵路機車(chē)三代柴油(yóu)機油、四代柴油機油、多級四代柴油機油,鐵路機車牽引電機懸掛抱軸瓦油,鐵路機車(chē)輪對滾動(dòng)軸承脂,鐵道車輛滾(gǔn)動軸承Ⅱ型脂等。
4 對今後鐵路專用潤滑油(yóu)、脂學科發展的看法與(yǔ)建議
4.1 在跟蹤先進技術的同時,繼續加強鐵路專用潤滑油、脂的研製(zhì),是促進鐵路運輸生產的客觀要求近10年(nián)來,在進口機車油脂國產化研究(jiū)中發現(xiàn),由於時空條件的差異,國外廠商提(tí)出的潤滑油、脂技術條件不盡符合我國具體情況,國內現有的品(pǐn)牌(pái)其技術條件亦難(nán)以(yǐ)滿足我國鐵路的實際需要。因此在描準(zhǔn)國外先進技術的同時,深入調查研究,開發創新研製出符合(hé)我國鐵路要求的潤滑材料,是潤滑科技工作者義(yì)不(bú)容辭的責任。
4.2 不失時機地進行鐵路專用潤滑劑的更新換代,是保證鐵路機車車輛運動部件高效、節能、安全、長壽命的一項重要措施。
展望我國鐵路在新世紀大發展的態勢,預計機車車輛專用油脂(zhī)每5至10年應該進行一次更新換代。鐵路潤滑工(gōng)作(zuò)者要不失時機的開(kāi)發高性能的潤滑劑和研究合理的潤滑(huá)技術,以保證新型機(jī)車、動車及車輛重要運動部件的耐用壽命和安全可(kě)靠性。
4.3 為適應(yīng)高速、重載鐵路的發展,建議盡快開展以下幾項新(xīn)的潤滑技術的研究
(1)高速鐵路潤滑劑(jì)的研究(jiū)
其中包括:動車(或機車)牽引電機滾動軸(zhóu)承脂、牽(qiān)引齒輪潤滑油、輪對軸承潤滑劑以及輪軌潤滑劑等項研究。
(2)高速鐵路動車(或機(jī)車)及變電站用高性能變壓器油的研究。
參考文獻
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來源:《中國鐵道科學(xué)》第20卷第4期