液力传动系统对工作油的要求 液力机械传动系统

装载机、推土机等采用液力传动的工程机械，使用中常出现驱动无力的故障。这种故障除系统中某些元件损坏所致外，还有一个往往被忽视的原因，即液力传动系统工作油的选用是否正确，油液是否变质。尤其是一些进口二手机械，一般无随机资料，用户对液力系统用油要求不清楚而加错油，导致机械驱动无力的情况时有发生。如一台小松D75S履带式装载机，用户在换油时将SAE140齿轮油加入液力传动系统，结果机械驱动无力，温升很高无法正常作业，后改用液力传动油，机械恢复正常。工程机械液力传动系统，工作油选用正确与否，直接影响主机动力性能和经济性能的发挥，还会对变矩器、变速器及整个液力传动系统的工作寿命有很大影响。

1.液力传动系统对工作油的要求

液力传动系统中的工作油主要有四个方面的作用：

1)作为变矩器中动力传递的介质；

2)作为变速器换挡离合器的压力控制油液；

3)作为变速器、变矩器中轴承和齿轮等的润滑剂；

4)作为系统的冷却介质。

为保证液力传动系统正常工作，系统必须满足以下必要条件：

1)变矩器工作腔全部充满工作液体；

2)在给定的温度下，没有低于工作液体汽化压力的区域，保证不产生气蚀；

3)无论是按工作液体的闪点和防止老化或是为保证润滑，油液的温度均不能高于允许值。

从上述液力传动油液的作用和正常工作的条件等方面考虑，对液力传动系统工作油的选用，提出了下列要求：

1.1适合的粘度

粘度是油液粘稠程度的度量指标，表示了油液流动时分子间摩擦阻力的大小。粘度大则由于油液在变矩器工作轮叶片组成的流道中，高速流动时粘性阻力的影响，其摩擦损失增大，工作过程中能量损失增加，驱动力下降。作为传递功率的介质，为了提高变矩器的传动效率，要求油液粘度越小越好。但粘度过小则不能保证机械部分良好的润滑条件，从而加速零件的磨损，导致机械早期破坏，甚至引起事故。同时还会造成液压泵及各密封部位泄漏增加，温升加快，不能满足系统的正常工作条件。一般工程机械液力传动系统宜选运动粘度γ40=(30~46)×10-6m2/s的工作油，以满足传动与润滑的不同要求。

1.2良好的粘温性能

粘温性能是指油液粘度随温度升降而变化的程度，通常用粘度指数表示。粘度指数越大粘温性能越好。液力传动工作油要求具有较好的粘温性能，应选用粘度指数大于100的油。这样在工作中随温度的升高，油的粘度下降较小，同时系统的内泄漏也不致过大。

1.3较好的抗氧化安定性

抗氧化安定性好，表示工作油长时间使用不易氧化变质。液力传动系统工作油的温度高（可达120℃以上）、流速快（可达20m/s），工作中又不断与空气及铝、铜等有色金属接触，氧化安定性不好的油会很快变质，稠度变大，生成大量酸类胶质、沥青和沉淀物，使腐蚀加剧，并引起管道堵塞，影响工作油的正常循环，造成控制失灵，油液的使用寿命很短。

1.4抗泡消泡性好

工作油中如有大量泡沫，会引起液力元件传递动力不稳定，并产生汽蚀现象，使机械效率下降，供油泵工作失常，压力不稳定，齿轮和轴承的润滑破坏，造成换挡失灵、行驶无力或不能行驶。还可能导致液力变矩器泵轮体爆裂。泡沫的产生是由于油液中含有过量空气所致，与机械冲击等有关，还与工作油的成分和物理、化学性质有关。空气含量过大还易加速油液的氧化变质、粘度发生变化，导热性变差、冷却效果下降而使油温升高。因此，油液不应含有、析出或吸收大量空气，同时不应起泡沫。为了减少泡沫，油液中往往加有消泡添加剂，使工作油循环过程中产生的泡沫迅速破灭。同时，在保管及使用中应尽量减少与气体接触面积，还应注意供油泵吸油口至油箱之间不能有漏气现象。

此外，对油液的闪点、酸值、水分和机械杂质含量均有一定的限制。

2国内常用液力传动工作油性能

国内生产的液力传动工作油，过去按100运动粘度分为6号和8号，现在分为N32#（6号）、N46#（8号）、N46D#普通液力油和N68#抗磨液力油。

N46#（8号）液力油是以低粘度精制馏分油为基础油，加入增粘、降凝、抗磨、抗氧化、防锈、抗泡沫等添加剂制成。主要用作小轿车自动变速器传动油。

N32#（6号）液力油是以22号汽轮机油为基础油，加入增粘、降凝、清净分散、抗氧化、抗磨、防锈、抗泡沫等添加剂制成。主要用于工程机械、内燃机车及其它机械的液力传动系统。

国内生产的几种液力传动油的主要性能参数指标，见附表。

附表液力传动油性能参数指标

3液力传动系统工作油和选用、鉴别和更换

工程机械液力传动系统用油应按照主机使用说明书的要求，选用相应的专用液力油品种，不能几种油混用，也不要用液压油代替液力传动油。过去有些机器指定用汽轮机油作为液力油的代用油，因汽轮机油性能比专用液力油差，在实际应用中，常常发生因油温过高而生成油泥和喷油，需要经常补油，严重时甚至发生热油喷出而着火的事故。因此，目前已被专用液力油所代替。对于一些进口机械，用油要求不清楚时，液力元件与自动换挡控制系统共用一种油的传动装置，如小轿车等可选用N46#液力传动油。工程机械、重型车辆及其它液力元件，可用N32#液力传动油。

液力传动系统工作油的使用寿命，一般在2000h以上。使用过程中应定期对油质进行取样分析，以判断油液是否变质。油质检测的方法很多，有条件时可采用检测仪器分析。在无油液检测仪器时，可采用比较法凭经验对油质进行分析。重点观测粘度变化、泡沫多少及乳化变质情况。观测粘度，可将被检油和标准油分别装入相同的小瓶内，摇晃一下，对比其稀稠情况。机械杂质污染度可用斑痕法或在小瓶中沉淀后目测。含水量和酸质也可用小瓶目测，正常油的颜色应清澈透明。若油的颜色混浊发白，说明含水分过多，已乳化变质；若颜色变成较深的棕色，则说明油液氧化比较严重，酸值增大。

一般有下列情况之一时，油液需要更换：

1)粘度超过新油粘度值20%；

2)含水量大于0.2%；

3)机械杂质达到0.2%；

4)出现水溶性酸碱或有高的酸值；

5)泡沫过多而影响传动效率时。

新机器或大修后机器油易脏，需在初次运行50~100h和300~500h左右进行第一次和第二次换油，放出的油如变质不严重时，可经过滤后再用。实际工作中经常发生液压泵轴端密封损坏，液压油流入变速器，混合后的油液又流入发动机油底壳的情况。如不换油继续使用这种混合油，极易导致传动系统的早期磨损，因此，应及时更换。

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