石啸

（中国石化润滑油有限公司北京研究院）

摘　要：工业齿轮箱在国民经济各领域应用十分广泛，工业齿轮油的使用量也随之逐年增加。文章通过对工业齿轮油配方特点、DIN 51517 -3 和 Flender AS7300 等具有行业影响力的齿轮油技术规格中的通读规则进行分析，并结合国内工业齿轮油产品现状，提出了不同黏度级别通读规则建议，合理简化测试项目，以提升齿轮油的出厂效率，减少生产检测环节重复浪费。

引言

工业齿轮油广泛应用于钢铁、水泥、煤炭和石化等众多行业，随着国民经济的快速发展，其用量逐年递增，2020年国内需求量已达到31万t/a。按照 GB5903-2011要求，工业齿轮油出厂需要测试运动黏度、液相锈蚀、氧化安定性、四球极压抗磨、FZG承载等16项理化指标和台架性能。其中部分测试项目周期长(例如氧化需要 13d)、费用高(FZG 为2万元/次)，造成油品批次检测项目多、检测成本高、出厂延滞，不利于及时供应客户。若依据工业齿轮油配方和产品性能特点，将出厂批次检验项目进行合理简化，可有效避免重复浪费，助力市场保供。

1　齿轮油配方特点

工业齿轮油根据齿轮箱工况特点研制，一般要求具有合适的黏度、良好的黏温性能、足够的极压抗磨性能、良好的氧化安定性性、抗乳化性能、抗泡性能和防锈防腐等性能，主要涉及极压剂、抗磨剂、摩擦改进剂、降凝剂、抗氧剂、防锈剂、铜腐抑制剂、破乳剂和抗泡剂等添加剂。

根据添加剂在润滑油中的主要作用，以功能分类，即“物质按其作用”分为三组:(1)摩擦改善剂(Tribo - Improvers additives)，包括摩擦改进剂、抗磨剂、极压添加剂等，在润滑剂配方中处于中心地位，直接有助于改善润滑剂的摩擦学性能；(2)流变改进剂(rheology - improving additives)，包括黏度改进剂和降凝剂，主要是在流体动力条件下，通过改变液体的体积特性来改善润滑性能，主要涉及基础油的流动性；(3)性能保持剂(Maintainers)，是指通过防止润滑系统中的物质劣化来帮助保持物质(润滑剂和机械元件的材料)处于良好状态的添加剂，主要作用为有助于延长润滑系统的寿命，并且在某些情况下部分有助于提高润滑性能。如抗氧化剂、腐蚀抑制剂(包括防锈剂)、抗泡剂和破乳剂等。除根据添加剂的功能进行分类外，还可以通过其作用点和作用机理进行分类，如以作用点分类可分为界面剂和分散剂两类，以作用机理分类可分为化学添加剂、物理添加剂两类。表1列出了各个润滑剂添加剂不同分类的交互特性。

从表1可以看出，极压剂、抗磨剂、摩擦改进剂、抗氧剂和腐蚀抑制剂均为化学作用机理，彼此之间存在相互影响，如竞争吸附作用等。物理作用类添加剂包括降凝剂、破乳剂、抗泡剂。依据添加剂的化学作用、物理作用以及界面作用机理，并根据齿轮油配方开发经验，工业齿轮油理化项目和添加剂、基础油关联性见表2。

根据表2对应情况，工业齿轮油Z为重要的极压性能与配方中的极压抗磨剂、防锈剂和基础油相关度较大；若在添加剂种类和加剂量相同的情况下，提升齿轮油的黏度级别可增大油品的油膜厚度，油品承载性能增强；即添加剂相同情况下，基础油组分类别相同仅比例不同的同源基础油配方，高黏度级别工业齿轮油承载高于低黏度级别工业齿轮油。因此对于添加剂相同且基础油同源的工业齿轮油配方，低黏度级别油品承载性能可向上读到同源高黏度级别。

氧化性能与配方中的抗氧剂、极压剂和基础油关联性较强，根据经验一般同类低黏度基础油的抗氧化性能优于高黏度基础油，因此高黏度级别齿轮油抗氧化性能可向下读到同源低黏度级别。同源低黏度基础油低温性能优于同源高黏度基础油，因此倾点的情况类似，即降凝剂及剂量相同时，高黏度级别配方倾点可向下读到同源低黏度级别。

2 DIN 与 Flender 通读规则

由于德国强大的机械制造实力， 同时拥有Flender、SEW、Bosch Rexroth 和 Eickhoff 等众多工业齿轮箱 OEM，了齿轮箱和工业齿轮油技术发展趋势，德国标准化学会(Deutsches Institut fürNormung，DIN)的《润滑剂. 润滑油. 第 3 部分:润滑油 CLP 的Z低要求》:DIN 51517 - 3 齿轮油标准在行业中广泛使用，且认可度高。DIN 51517 - 3-2018 标准附录 A 中对工业齿轮油的通读规则有明确要求，具体见表 3。

从表 3 可以看出，DIN 51517 -3 -2018 对于工业齿轮油的极压承载性能，如 FZG 和 FE - 8 仅需测试Z低黏度级别；对于倾点仅需测试Z高黏度级别，而氧化安定性、铜片腐蚀和液相