一种棒磨机开式齿轮专用润滑脂及其制备方法与流程

本发明涉及润滑脂，特别涉及一种棒磨机开式齿轮专用润滑脂及其制备方法。

背景技术：

1、棒磨机专用润滑脂是用于低速、重载、大冲击力的开式齿轮润滑部位。当前市场开式齿轮润滑剂包括高粘油型、沥青型、固体剂型，以及复合型，上述类型属于开式齿轮部位的常用油品，可以满足设备在正常工作状态下的齿面润滑。而大型开式齿轮常被选作设备的主要驱动单元，齿轮表面往往会出现不同形式的损伤，如疲劳磨损、擦伤、胶合、点蚀等，继而导致齿面金属遗失，改变齿轮的几何尺寸，严重影响设备的使用寿命。

2、在长时间生产过程中，棒磨机筒体内钢棒运行振动导致筒体螺栓松动，使密封橡胶和密封圈胶卷发生形变，导致密封失效，矿浆泄露至齿轮罩内，破坏了大小齿轮的接触油膜，颗粒物质在齿面磨损造成齿面损伤、疲劳裂纹及磨损点蚀，且齿底面与浆液长期接触，润滑脂防锈性能不足，继而出现齿面锈蚀问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种棒磨机开式齿轮专用润滑脂，解决棒磨机开式齿轮润滑失效的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

3、一种棒磨机开式齿轮专用润滑脂，所述润滑脂按质量百分含量计包括：

4、基础油：55％～65％；

5、脂肪酸：1.05％～1.47％；是熔点69～72℃硬脂酸；

6、芳香酸：0.45％～0.63％；芳香酸是熔点122～123℃苯甲酸；

7、三聚体：0.86％～1.21％；三聚体是三异丙醇三氧铝；

8、固体蜡：2％～3％；固体蜡是熔点80～85℃微晶蜡；

9、固体极压剂1：10％～13％；

10、固体极压剂2：1％～2％；

11、金属粉：2～3％；金属粉是粒径10μm～20μm铝粉和3μm～4μm锌粉按质量比2:1的混合物；

12、防锈剂：1％～1.5％；

13、金属减活剂：0.1％～0.5％；

14、增粘剂：12％～20％。

15、所述基础油是石蜡基基础油和聚α烯烃基础油的混合物，40℃运动黏度700～850mm2/s。

16、所述固体极压剂1是粒径＜1μm s-0鳞片石墨。

17、所述固体极压剂2是1,3,4-噻二唑取代衍生物。

18、所述防锈剂是氧化石油脂钡皂和氧化锌的一种或二者的混合物。

19、所述金属减活剂是苯三唑衍生物。

20、所述增粘剂是茂金属催化乙烯丙烯共聚物nacotac2008。

21、一种棒磨机开式齿轮专用润滑脂的制备方法，包括如下步骤：

22、1)预混基础油；

23、2)稠化反应：将60％～70％预混后的基础油转入反应釜，加入三聚体，开启双向搅拌及釜底搅拌，80～85℃加入脂肪酸，86～92℃保温反应20～30分钟，115～120℃加入芳香酸，125～130℃保温反应30～40分钟；

24、3)高温炼制：将步骤2)物料升温至155～160℃，保温5～10分钟，加入增粘剂，搅拌15～20分钟，由均质机转釜至调和釜，得到高黏复合铝皂；

25、4)熔解微晶蜡：将步骤3)物料控温100～105℃，投入微晶蜡，搅拌熔解20～25分钟；

26、5)分散固体剂：将步骤4)物料降温至85～90℃，加入固体极压剂1、固体极压剂2，搅拌混合、逐级过滤；

27、6)混合防护剂：将步骤5)物料降温至80～85℃，加入防锈剂与金属减活剂，搅拌处理10～15分钟；

28、7)添加金属粉：将步骤6)物料降温至30～50℃，加入金属粉，同时在釜顶以喷淋形式加入剩余的预混基础油，混合搅拌10～15分钟，150目过滤30～40分钟；

29、8)脱气包装：将步骤7)物料转至脱气釜，脱气、包装。

30、步骤1)预混基础油操作方法，将石蜡基基础油和聚α烯烃基础油经由流量计导入基础油预混罐，控温70～80℃，预混搅拌20～30分钟。

31、步骤3)得到的高黏复合铝皂，动力黏度：6000～20000mpa.s。

32、步骤5)逐级过滤操作方法，80目过滤10～15分钟、100目过滤15～20分钟，150目过滤20～30分钟。

33、步骤8)中脱气压力-0.07～-0.09mpa。

34、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

35、基础油选择上，使用精制石蜡基高黏度矿物油与高黏度合成烃基础油复配，首先保证基础油黏度与齿面油膜厚度，同时满足低温下集中润滑系统的泵送与喷射。

36、微晶蜡是一种精制合成蜡，柔韧性好，受力容易变形，且结构紧密，其加入使产品具有优异的齿面附着性和抗水性，微晶蜡有很好的吸油性能，因而也具备一定的稠化能力。

37、固体极压剂1为s-0鳞片石墨，在齿面冲击负荷和高载荷下，起到固体润滑作用，分隔开摩擦副表面，继而使油品承载能力更强、更可靠。另外通过齿面石墨附着量(灰黑色)，可判断齿面的受力分布，颜色深、附着多、受力大，颜色浅、附着少、受力小，因此对大、小齿轮在装配中的平整度调整上还具有指导性意义。

38、固体极压剂2为1,3,4-噻二唑取代衍生物，属于固体硫化物极压剂，抗水性好，在中重负荷下增加齿面承载能力。

39、金属粉是粒径10μm～20μm铝粉和3μm～4μm锌粉(质量比2:1)混合物，为软金属粉，目的是软金属粉有较强吸附力，对齿面损伤有修复作用，其锌粉密度大、硬度低，粒径小，较易嵌入到齿面疲劳裂纹内；铝粉粒径大、密度小、硬度高，用于吸附填充齿面点蚀等磨损部位，避免扩大引起齿面剥落，从而延长设备使用寿命。铝粉在物料体系中存储稳定、均匀分散，不会沉降，而锌粉密度较大，存储期间易沉降，控制铝、锌粉质量比2:1，铝粉体积约为锌粉体积5倍，在油品中与锌粉吸附，将其托浮，能有效防止锌粉沉降。

40、防锈剂为氧化石油脂钡皂和氧化锌的一种或二者的混合物，氧化石油脂钡皂具有良好的油溶性、防锈性和成膜性，对黑色金属有较好的防锈性，同时氧化锌可以在金属表面形成致密的氧化锌膜来保护金属表面，因此本技术产品在棒磨机齿面接触水的环境下也具有优异的防锈效果。

41、增粘剂为茂金属催化乙烯丙烯共聚物nacotac2008，其增粘系数高，较少用量就可达预期增粘效果，且有优异的抗剪切性，有利于在本技术中产品中使用。

42、选用硬脂酸、苯甲酸与三异丙醇三氧铝形成复合铝皂稠化体系，复合铝皂因其结构特性具有良好的高温可逆性和流动性，即高温后至常温，复合铝皂恢复至原来稠度，增加在齿面的附着性，润滑脂拥有更好的稠度保持性和泵送性；比直接添加复合铝基础脂节省50％，配方中硬脂酸与苯甲酸质量之和为申请中复合铝皂量：1.5％～2.1％，如果直接加复合铝基础脂，预达到相同稠化效果，需加3.4％～4.2％，因此，本技术具有较好的经济效益。

43、微晶蜡亲油疏水，可抑制环境水进入油品，保护黏、稠度不被破坏，进而增加油品齿面附着性，利于防锈剂与齿面接触，在微晶蜡和防锈剂共同作用下，有着卓越的防锈效果参照油品应用工况现状，进行耐水性(60℃，6小时)与动态防锈(介质：蒸馏水/合成海水)两项测试，抗水、防锈结果均较好，现已解决棒磨机齿面因齿轮罩内漏浆而引起的锈蚀问题，提供好的齿面防护。

44、工艺上，采用分步反应法制备复合铝皂，硬脂酸、苯甲酸先后与三异丙醇三氧铝反应，此法制得复合铝皂对体系的稠化效果更明显。

45、工艺上，高温时加入增粘剂nacotac2008，有利于高分子共聚物在物料中分散，确保得到均一高黏体系。

46、工艺上，微晶蜡在高于熔点20℃时加入，成品外观细腻光亮，抗水性最佳。

47、工艺上，考虑到加入金属粉会在釜内产生悬浮，出于安全考虑，设定釜内温度降至30～50℃，加铝粉、锌粉，同时在釜顶以喷洒的形式淋入剩余的预混基础油抑制粉末悬浮，控制降低釜内金属粉与空气混合浓度，防止达到爆燃浓度，从而保障生产环境安全。工艺的设计与配方是相辅相成的，配方和工艺的任何改变都会对产品性能产生较大影响。

48、本技术润滑脂润滑性优异，且有较好的齿面附着性，良好的抗水性和低温泵送性，并对齿面磨损、点蚀与疲劳裂纹状态有修复作用，减小传动电机轴承振动值，降低齿轮啮合面冲击负荷，有效延长设备使用寿命。