螺杆空压机油的主要成分

发布者：admin发布时间:2018-10-10

摘要： 螺杆式空气压缩机油是由基础油和多种添加剂组成，根据性能需求分析，通常的添加剂类型包括抗氧剂、防腐剂、破乳剂、抗泡剂、抗磨剂；基础油的类型也很多：传统的溶剂精制矿物

螺杆式空气压缩机油是由基础油和多种添加剂组成，根据性能需求分析，通常的添加剂类型包括抗氧剂、防腐剂、破乳剂、抗泡剂、抗磨剂；基础油的类型也很多：传统的溶剂精制矿物油型基础油，由于这类基础油的高温挥发量大，热和氧化安定性较差、易形成积炭的原因，取而代之被广泛使用的是深度加氢精制矿物油型基础油以及聚α烯烃（PAO）、聚醚（PAG）、酯类油等多种合成型基础油，以此满足用户对油品高温稳定性和长使用寿命、生物降解性等方面的性能需求。目前一般市场上仍然以矿物油型的压缩机油为主导，但在OEM市场，合成型产品的使用比例在增加。由于压缩机油产品的官方标准很少或影响力较小，除了各大品牌润滑油公司推出的自有品牌产品之外，世界级的压缩机制造商都会提出自己的压缩机油产品性能需求或者OEM品牌产品，并要求压缩机用户选择购买OEM品牌压缩机油，且将这种产品的购买与压缩机设备的质量保证联系在一起，通常这种产品的价格非常高。各大压缩机制造商推出的OEM压缩机油产品包括：寿力公司（SULLBER 32）,Ingersoll-Rand（英格索兰）公司的超级冷却剂（Ultra Coolant）系列产品，Quincy（昆西）公司的quinsyn系列产品，Kaeser（凯撒）公司的Sigma系列产品，Gardner Denver（丹佛）公司的AEON系列产品等等。产品的类型主要是以加氢精制矿物基础油和各类合成型基础油调合，市场常见产品见下表。
表1.市场常见的适用于螺杆式空气压缩机的润滑油的基础油类型

品牌	艾普利	壳牌	美孚	Gardner-Denver	Ingersoll-Rand	Kaeser	测试方法
产品牌号	ACPL-216	Corena	Rarus 425	AEON 4000	SSR Ultra Coolant	S-460
基础油类型	加氢矿物油	加氢矿物油	高品质矿物油	加氢矿物油	PAG+酯类合成油	PAO+酯类合成油
运动粘度（40℃）mm²/s	46.3	46	46	46.6	48	43.8	ASTM D445
运动粘度（100℃）mm²/s	6.93	6.9	6.9	7.0	9.0	6.9	ASTM D445
倾点，℃	-30	-30	-27	-33	-50	-51	ASTM D97
闪点，℃	239	230	238	258	271	240	ASTM D92

1.2不同类型空压机油的应用范围
在产品的推荐使用时间上，溶剂精制矿物油型基础油调配的压缩机油推荐使用时间为1000-2000小时左右，而加氢精制矿物半合成油类型的产品，推荐的换油周期在2000-4000小时左右，合成型压缩机油产品的推荐换油周期在8000小时左右，若再对运行中的润滑油进行必要的监测和维护，换油周期可以大幅度地延长。合成型产品由于具有更广泛的工作温度范围、较少的油泥和结胶形成、较低的油挥发性导致降低润滑油消耗、稳定的性能引起更低的维护费用，可延长轴承乃至设备的寿命，已经成为螺杆式压缩机制造商的普遍推荐和质保产品，当然产品的价格也很高。选择合成型压缩机油产品时，注意向产品供应商咨询相关油品与密封材料的橡胶相容性问题，同时更换润滑油产品时，注意对系统进行清洗。
1.3螺杆式空气压缩机油的规格标准
我国等效采用国际标准ISO 6743/3A-1987，制定了压缩机油分类标准GB/T 7631.9-1997，将喷油回转式（包括滑片式和螺杆式）空气压缩机油按轻、中、重分为三种，即轻负荷的L-DAG、中负荷的L-DAH、重负荷的L-DAJ，其中DAG、DAH属矿物油型，DAJ为合成型。目前世界范围关于螺杆式空气压缩机油的通用性标准是1983年颁布的ISO/DP 6521，我们国家依据该标准制定了相应的国家标准GB 5904-1986 L-DAG轻负荷喷油回转式空气压缩机油，相应的轻负荷喷油回转式空气压缩机油换油指标为SH/7 0538-2000。
表2.油回转式空气压缩机的分类（GB/T 7631.9）

负荷	代号	操作条件
轻	DAG	排气和气/油温度＜90℃，排气压力800 kPa（＜8ar）
中	DAH	排气和气/油温度<100℃，排气压力800～1500kPa（8～15bar）或排气和气/油温度＞100～110℃，排气压力＜800kPa（＜8bar）
重	DAJ	排气和气/油温度＞100℃，排气压力＜800kPa（＜8bar）或排气和气/油温度≥100℃，排气压力800～1500kPa（8～15bar）或排气压力＞1500kPa（＞15bar）

表3.适用于螺杆式压缩机的矿物油型润滑油产品标准（ISO/DP 6521）

	ISO-L-DAH					ISO-L-DAG					分析方法
粘度等级	32	46	68	100	150	32	46	68	100	150	ISO 3448
运动粘度，40℃，mm²/s±10％	32	46	68	100	150	32	46	68	100	150	ISO 3104
粘度指数，不小于	90					90					ISO 2909
倾点，℃，不大于	－9					－9					ISO 3016
铜片腐蚀（100℃，3h），不大于	1b					1b					ISO 2160
液相锈蚀试验	无锈					无锈					ISO 7120A
抗乳化性，											ISO 6614
测试温度，℃	54			82		54			82
乳化层＜3ml的时间，min，不大于	30					30
抗泡性（24℃，吹气5min/静止10min）ml/ml，不大于	300/0					300/0					ISO 6247
氧化安定性/h，不小于	1000					－					ISO 4263

　　在L-DAH级别上，除了上述常规理化性能测试外，还要测试油品的氧化安定性能，试验测试方法包括旋转氧弹法（ASTM D2272）和改进的通用氧化/热安定性测试方法（ASTM D4871），考察项目包括蒸发损失、粘度增加值、酸值增加值、油泥增加量。其中我国的标准GB 5904，在氧化试验上依据SH/T 0192试验方法，规定了挥发损失不大于20％，康氏残炭增加不大于2.5％，在承载能力测试方面依据SH/T 0306试验方法，规定FZG齿轮机失效载荷大小于10级。
1.4螺杆式空气压缩机润滑方式
　　螺杆式压缩机属容积式压缩机，因其具有结构紧凑、造价低、维修费用低、噪音低、气体输送没有波动等特点，应用日趋广泛。目前已经形成了Ingersoll-Rand（英格索兰），Atlas-Copco（阿特拉斯－科普柯），SULLAIR（寿力），Gardner Denver（丹佛），Quincy（昆西）, Kaeser（凯撒），CompAir（康普艾），Boge（伯格）等世界著名螺杆式压缩机制造商。
压缩机油的选择与被压缩气体介质有很大关系，主要是考虑到部分气体对压缩机油的溶解稀释作用，会造成压缩机油粘度的下降，因此选择的特殊性很大。下面我们重点介绍螺杆式压缩机在压缩空气介质方面的工作状态、故障分析等与润滑相关内容。
螺杆式空气压缩机的润滑方式分为有油润滑和无油润滑，目前仍然是以有油润滑方式为主，采用滴油式或喷油式方式，而喷油式是螺杆式压缩机中应用最广的一种形式。在这种润滑方式中空气和压缩机油接触密切，它们的工作状态和流程见下图。

图1.螺杆式空气压缩机的工作示意图（摘自伯格压缩机公司）
1.进气过滤器 2.多功能进气控制阀 3.注油管路 4.压缩机机头\转子室 5.油气预分离器罐 6.精细油气分离器 7.最小压力止回阀 8.油冷却器 9.压缩空气冷却器 10.油过滤器 11.温控阀 12.清洁口
　　上图示可简单描述为：空气压缩机从外界大气中吸入空气，通过滤网进行预过滤进入机箱内部再通过进气过滤器①过滤，进入多功能进气控制阀②，接着进入转子室④进行压缩，转子由马达驱动。精确控制一定量的压缩机油持续不断地注入转子室④，对旋转的螺杆进行润滑冷却，并起到密封作用。压缩完毕后，含油的空气被排出机头，经过法兰连接直接进入油气分离器⑤、⑥将油与压缩空气分离，被分离出来的油
在油冷却器⑧中被冷却，流经油过滤器⑩重新回到注入口。分离后的压缩空气通过旋入式精细油气分离器⑥，过滤掉部分油质，使压缩空气中的含油量只有1～3mg/m³，然后经过最小压力止回阀⑦回到空气冷却器⑨冷却，冷却后的压缩空气经过一个截止阀进入用气系统。温控阀在整个运行过程中控制正常的油温，保证螺杆式压缩机在所有的运行阶段都以最佳的温度工作。
在螺杆式空气压缩机的润滑中，压缩机油是直接加注到压缩机吸气口的空气中的，润滑油在高温高压下与空气长期接触，从上面所述的螺杆式空气压缩机的工作状态和润滑油的行程可以看出，在此过程中压缩机油起到润滑、冷却、密封的作用，润滑部件包括转子、轴承、轴承密封、驱动齿轮等，压缩机油同时在循环过程中带走压缩产生的热量，密封两个相互旋转转子与壳体之间的微小配合间隙。因为压缩机油在整个过程中的冷却作用比较重要，以至于部分OEM制造商直接将压缩机油称为冷却剂。

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