甄鵬厚，王月行，安海珍，王普健

（1. 江蘇徐工工程機(jī)械研究院有限公司，江蘇 徐州 221004；2. 徐工集團(tuán)高端工程機(jī)械智能制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 徐州 221004）

驅(qū)動(dòng)橋是工程機(jī)械的底盤(pán)元件，也是工程機(jī)械的核心傳動(dòng)部件之一［1］。目前裝載機(jī)向更大功率和更高噸位的方向發(fā)展，干式驅(qū)動(dòng)橋已不能滿(mǎn)足使用需要。隨著新型摩擦材料的研發(fā)和密封技術(shù)的發(fā)展，濕式驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)運(yùn)而生。濕式驅(qū)動(dòng)橋采用內(nèi)置式濕式制動(dòng)器，其具有行車(chē)制動(dòng)力矩大、可靠性好、使用壽命長(zhǎng)、制動(dòng)穩(wěn)定性高、抗環(huán)境污染能力強(qiáng)、熱物理穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)［2-4］，使其越來(lái)越多的應(yīng)用到工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋中。驅(qū)動(dòng)橋制動(dòng)方式的變化，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋用油也有了更高的要求［5］，如應(yīng)具有良好的抗氧化性能，以提高油品使用壽命，良好的摩擦特性，以利于制動(dòng)的平順性和減小制動(dòng)噪聲，此外，還應(yīng)具有良好的高低溫性能、極壓抗磨性能、橡膠相容性等，是1種性能更為全面的油品，以保證驅(qū)動(dòng)橋能更加穩(wěn)定可靠工作。

目前國(guó)內(nèi)搭載濕式驅(qū)動(dòng)橋的裝載機(jī)仍使用普通的車(chē)輛齒輪油，使用中會(huì)造成制動(dòng)異響、制動(dòng)距離過(guò)長(zhǎng)、換油周期短、部件磨損嚴(yán)重等問(wèn)題，存在安全隱患和資源浪費(fèi)。基于此，為有效保障濕式驅(qū)動(dòng)橋的安全、高效、長(zhǎng)久地運(yùn)行，針對(duì)驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)升級(jí)后對(duì)潤(rùn)滑油的新要求，本文根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了滿(mǎn)足裝載機(jī)濕式驅(qū)動(dòng)橋潤(rùn)滑要求的專(zhuān)用長(zhǎng)壽命濕式驅(qū)動(dòng)橋油，對(duì)于濕式驅(qū)動(dòng)橋油的合理選用以及提升產(chǎn)品品質(zhì)提供了參考依據(jù)。

1 濕式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋油的開(kāi)發(fā)

在實(shí)驗(yàn)室對(duì)開(kāi)發(fā)的濕式驅(qū)動(dòng)橋油進(jìn)行理化性能測(cè)試、氧化實(shí)驗(yàn)、摩擦臺(tái)架實(shí)驗(yàn)等，測(cè)試結(jié)果表明，該專(zhuān)用油在剪切安定性、低溫性能、極壓性能、氧化安定性、橡膠相容性、摩擦特性等方面均優(yōu)于現(xiàn)用的普通車(chē)輛齒輪油。但是，前階段主要是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行模擬測(cè)試，有些實(shí)驗(yàn)設(shè)置條件和裝載機(jī)實(shí)際工作條件差別較大，而且裝載機(jī)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)，工況比較復(fù)雜和惡劣，對(duì)濕式驅(qū)動(dòng)橋油性能要求較高，所以需要通過(guò)實(shí)際工作下的行車(chē)測(cè)試來(lái)考察開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用油的性能是否滿(mǎn)足要求，如制動(dòng)是否平順，有無(wú)異響，抗氧、抗磨等性能是否提升，換油周期是否延長(zhǎng)等。因此，進(jìn)行專(zhuān)用油行車(chē)跟蹤測(cè)試對(duì)于油品的優(yōu)化以及推廣使用具有重要的參考意義。

2 專(zhuān)用油的行車(chē)測(cè)試

行車(chē)測(cè)試選取某型號(hào)7t裝載機(jī)作為試驗(yàn)車(chē)輛，該裝載機(jī)搭載濕式驅(qū)動(dòng)橋，工作場(chǎng)所位于某港口內(nèi)，主要工作是鏟裝木材等，每天工作時(shí)間長(zhǎng)，工作環(huán)境較苛刻，能很好地滿(mǎn)足行車(chē)測(cè)試的要求。行車(chē)測(cè)試時(shí)，每隔一定時(shí)間取樣檢測(cè)油品的運(yùn)動(dòng)粘度、酸值、Fe和Cu元素含量等，觀察油品的各個(gè)指標(biāo)隨時(shí)間的變化，通過(guò)分析變化原因，預(yù)估變化趨勢(shì)，并參考換油指標(biāo)技術(shù)要求，如表1所示，以便更好地掌握專(zhuān)用油的性能。

表1 換油指標(biāo)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法

3 結(jié)果分析

3.1 運(yùn)動(dòng)粘度變化

該專(zhuān)用油品的100℃運(yùn)動(dòng)粘度隨行車(chē)時(shí)間的變化曲線(xiàn)如圖1所示。通過(guò)圖1可以看出，油品在前750h內(nèi)100℃運(yùn)動(dòng)粘度有所降低，750h之后運(yùn)動(dòng)粘度變化較小，逐漸趨于穩(wěn)定。粘度下降率約為8%，未超過(guò)換油指標(biāo)要求。油品調(diào)制中一般會(huì)加入粘度指數(shù)改進(jìn)劑，以改善油品的粘溫性能。而車(chē)輛驅(qū)動(dòng)橋濕式制動(dòng)，是依靠油的剪切力傳遞扭矩，因此在制動(dòng)時(shí)，摩擦副會(huì)對(duì)油品進(jìn)行強(qiáng)剪切，油品受到強(qiáng)烈的機(jī)械剪切力作用后會(huì)使油中的粘度指數(shù)改進(jìn)劑之類(lèi)的高分子化合物因剪切作用而被切斷［6］，造成油品粘度下降，750h后粘度指數(shù)改進(jìn)劑被剪切程度降低，粘度趨于穩(wěn)定，避免粘度太低造成機(jī)械內(nèi)部漏液或磨損增大，說(shuō)明該油品具有良好的剪切安定性，能保證油品在使用過(guò)程中具有良好的粘度保持能力，防止粘度過(guò)度下降使油膜厚度不足造成運(yùn)動(dòng)部件磨損加劇。

3.2 酸值變化

該專(zhuān)用油品的酸值隨行車(chē)時(shí)間的變化曲線(xiàn)如圖2所示。油品中的酸性物質(zhì)一般來(lái)源于加入的酸性抗氧劑，而油品使用過(guò)程中酸性抗氧劑的消耗和基礎(chǔ)油的氧化均會(huì)帶來(lái)油品酸值的變化。酸性抗氧劑消耗，酸值減?。换A(chǔ)油氧化，酸值增大。該油品的酸值整體上變化甚微，未達(dá)到換油指標(biāo)要求，說(shuō)明油品在工作中，其酸性抗氧劑ZDDP（二烷基二硫代磷酸鋅）性能穩(wěn)定，消耗量少，基礎(chǔ)油氧化程度低，抗氧化性能優(yōu)異，能有效避免氧化產(chǎn)生油泥、漆膜等對(duì)制動(dòng)器、齒輪、軸承產(chǎn)生不良影響，引起制動(dòng)性能的改變和齒輪、軸承部件的損壞，提高油品使用壽命和整車(chē)工作效率。

圖1 油品100℃運(yùn)動(dòng)粘度變化

圖2 油品酸值變化

3.3 Fe和Cu元素含量變化

該專(zhuān)用油品的Fe、Cu元素含量隨行車(chē)時(shí)間的變化曲線(xiàn)如圖3所示。油品中的磨損金屬元素主要是Fe和Cu，來(lái)源于驅(qū)動(dòng)橋中齒輪、軸承、離合器摩擦片等的磨損。Fe和Cu元素含量隨行車(chē)時(shí)間增加并逐漸趨于穩(wěn)定，含量變化都處于正常磨損范圍內(nèi)，未見(jiàn)異常磨損，均未超換油指標(biāo)要求，表明該油品抗磨性能優(yōu)異，能有效降低驅(qū)動(dòng)橋中的齒輪、軸承、摩擦片組間的磨損，摩擦耐久性良好，與驅(qū)動(dòng)橋的摩擦副之間具有良好的適應(yīng)性，部件保護(hù)和制動(dòng)摩擦特性突出，同時(shí)有利于提高制動(dòng)過(guò)程的平順性和制動(dòng)性能的穩(wěn)定性，減少制動(dòng)噪聲，提高整車(chē)操作舒適性。

圖3 Fe和Cu元素含量變化

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）行車(chē)測(cè)試表明，該油品具有良好的剪切安定性、氧化安定性、摩擦特性及穩(wěn)定可靠的使用性能，換油周期延長(zhǎng)，提升了油品的質(zhì)量。

（2）該專(zhuān)用油品能滿(mǎn)足濕式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋的使用要求，有效保障濕式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋和裝載機(jī)安全、可靠、高效工作，提高設(shè)備使用壽命和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。