[发明专利]电铲齿轮润滑脂组合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于润滑脂技术领域，特别是涉及电铲齿轮润滑脂的组合物及制备方法。

背景技术

现代电铲源于蒸汽铲，1835年，美国人Williams Otis设计了世界上第一台蒸汽机驱动、半回转、轨行式、铁木混合结构的单斗挖掘机。随着上世纪70年代露天采矿技术的发展，大型剥离用电铲逐渐让位于较之小型的采装用电铲，配以矿用卡车，一直到现在，这一类型的电铲是露天开采中的主要设备。这种方式灵活性大，使采装设备效率提高，同时基建周期短，投资少，适于开采地形复杂的矿山。电铲在全天候工作的情况下具有很高的开机率，服役时间可达20年以上，更适合于恶劣的矿山开采环境。

电铲主要由三部分组成，包括工作装置、行走装置和回转装置。工作装置主要由动臂、铲斗、推压轴和斗杆等构件组成。最大应力出现在动臂顶端吊耳位置和中部推压轴位置。其中顶端吊耳和推压轴位置出现了应力集中现象，与动臂的特殊连接方式有关，动臂下端支撑锺铰接于回转平台，不承受垂直于动臂方向扭矩；中间位置除了是动臂重心点所在，还通过推压轴连接斗杆和铲斗等构件承担它们的重力，受最大弯矩；上端吊耳处由变幅钢丝绳拉住，尽量保持动臂工作平面为45°夹角，导致吊耳与动臂腹板连接处应力集中。以wk-35为例，动臂最大应力可以达到163Mpa。

目前采用的电铲齿轮润滑脂有以下相关报道：

CN 101787324 B通过金属皂类和复合磺酸钙稠化高粘度合成烃类基础油、乙丙聚合物和复酯，添加剂组合为重负荷开式齿轮提供了可靠的多重极压抗磨防护。专利阐述了通用温度下电铲齿轮用脂情况。CN 102433195 B通过金属皂稠化植物油、酯类油和高聚物，加入极压抗磨剂和固体添加剂达到使用电铲齿轮润滑脂可以满足生物降解。CN 102839040B，通过聚脲稠化剂稠化基础油，加入固体剂和自修复铜粉，达到降低电铲齿轮的磨损情况。CN 103045334A通过金属皂稠化合成油，为了满足低温性和粘附性加入沥青，同时加入极压抗磨剂，满足电铲齿轮的附着性工况。US6251839B1通过膨润土稠化基础油，达到生物降解，从而降低电铲齿轮用脂污染环境等情况。

但是上述电铲齿轮润滑脂都是通常条件下使用的，在低温条件下是无法满足电铲齿轮润滑脂的使用要求，特别是针对北方寒冷季节，气候温度达到-40℃以下时，使用目前的齿轮脂低温容易堵管线，润滑泵工作期间经常报警，影响作业工期，关键问题是电铲齿轮无法持续满足低温泵送性，极压性和粘附性。

发明内容

针对目前存在的问题，本发明从基础油﹑稠化剂﹑添加剂﹑制脂工艺和理化指标等进行对比，结合电铲的工作特点是粉尘杂质多、冲击负荷、环境温差大、雨雪冲刷等。本发明提供了一种电铲齿轮润滑脂组合物的制备方法。选用复合锂皂作为电铲齿轮脂的稠化剂，通过加入复配基础油及极压剂、修复剂和增粘剂形成一种具有特殊性能的润滑脂。可以用于矿山机械行业，降低电铲齿轮磨损，同时能够延长换脂周期。

本发明的技术方案如下：

本发明点的润滑脂，组份包括基础油、稠化剂和添加剂。

以润滑脂为100计，组份和百分如下：

基础油：其含量为50～83％；基础油为质量比为1:1矿物油和合成油，其40℃粘度为1600～2600mm²/s，倾点为-45℃。

稠化剂：8～25％；由12－羟基硬脂酸、己二酸、水杨酸与单水氢氧化锂的反应物组成，其中己二酸、水杨酸、12－羟基硬脂酸的质量比为1：(1.58～2.62)：(6.13～15.62)；12羟基硬脂酸：单水氢氧化锂＝1：1.8；

添加剂：6～25％；包括：(a)聚丙烯酸共聚物，含量为3～8％；(b)极压剂用二硫化钼、石墨、A(范德比尔特公司生产)的混合物，总含量为0.5～5％；(c)防锈剂为山梨糖醇单油酸酯，含量为1～5％；(d)修复剂为纳米银粉和纳米氧化锌，含量为1～5％；(e)抗氧剂用吩噻嗪抗氧剂，总含量为0.5～2％；

本发明由于反应阶段直接引入聚丙烯酸共聚物后，可以一步加入12－羟基硬脂酸、水杨酸，加热溶化后，加入溶有己二酸的氢氧化锂溶液，通过一步加碱复合反应，达到制备效果。

稠化剂由12－羟基硬脂酸、己二酸、水杨酸与氢氧化锂的反应物组成，其中己二酸、水杨酸、12－羟基硬脂酸的质量比为1：(1.58～2.62)：(6.13～15.62)；12羟基硬脂酸：单水氢氧化锂＝1：1.8；

所述添加剂优选为：

(a)聚丙烯酸共聚物，含量为3～8％；

(b)极压剂，含量为1～3％；