[发明专利]一种低温超重负荷合成齿轮油

说明书

本发明涉及一种低温超重负荷合成齿轮油，所述合成齿轮油至少包括如下组分：极压抗磨剂、摩擦改进剂、粘度指数改进剂和基础油，其中所述极压抗磨剂至少包括油溶性纳米硼酸盐，所述粘度指数改进剂至少包括改性聚甲基丙烯酸酯增粘剂，所述摩擦改进剂至少包括有机钼；其中所述基础油是包括聚α烯烃和酯类油的混合基础油，所述混合基础油的质量百分比为78.4％，所述改进甲基丙烯酸酯增粘剂的质量百分比为7.5％，所述油溶性纳米硼酸盐的质量百分比为2％，所述有机钼的质量百分比为0.2‑0.3％。本发明的齿轮油具有极好的低温性能，能够有效延长油品的使用周期，并且通过硼酸盐形成的固体硼酸盐膜具有良好的抗极压性，能够承受极大的负荷，具有优异的抗磨减摩性。

技术领域

本发明涉及润滑油领域，尤其涉及一种低温超重负荷合成齿轮油。

背景技术

随着科学技术的发展，机械设备对润滑剂的质量要求越来越高。一些润滑剂产品都制定有相应的技术标准。在我国的工业生产中，各种机械运转设备中的传动与变速大多数采用齿轮装置。一般将用于润滑齿轮传动装置的润滑油称为齿轮油。

当今汽车领域的发展趋势为节能和环保，汽车厂商为了提高燃油经济性，汽车车体采用流线型设计及更低的底盘设计，从而使得车辆的空气动力学性能更趋合理，车辆在行驶时空气阻力减小；同时也使得流过变速箱和驱动桥外表面的空气流量也减少，车辆的散热性能变差，摩擦热难以散发，后桥和变速箱的工作温度大大提高，而使用条件苛刻将导致齿轮油的油品氧化和密封件老化的加速。

另外，因矿山开采、水利和交通等重大基础设施建设需要，重型、超重型载货车辆越来越多，而且我国重载卡车普遍存在严重超载的事实，卡车载荷的增加使得驱动桥齿轮传动功率增加，而驱动桥齿轮的几何尺寸并没有很大变化，因此导致齿面压力增加，温度升高，如果再成倍增加载荷的情况下，如若没有足够的油膜保护，或油膜破裂，将发生干摩擦，而瞬间的摩擦热足以熔化齿面上微凸不平的加工痕迹，发生烧结、擦伤，因此提高齿轮油的载荷能力，改进其耐热性及热氧化稳定性和对密封件的兼容性是目前亟待解决的重要问题。目前GL-5齿轮油难以满足重载车辆驱动桥的使用要求，需要改进油品的热氧化稳定性，提高油品的抗载荷能力，同时延长齿轮油的使用寿命。

长期以来，我国在齿轮油生产应用上，存在着粘度大、品种多、选用时粘度偏高的问题，能耗主要浪费在摩擦损失上比发达国家多2-3倍。提高燃油经济性除从设备上改变外，对油品的粘度也有要求，油品粘度选择趋于低粘度化。近年，西欧和北美等地区通过采用低粘度多级齿轮油提高燃油经济性。由于变速箱和后桥齿轮工作时处于混合润滑状态，油品粘度大可以形成更厚的油膜，可以承受更大负荷，但由于油品粘度高，其分子间(流动)阻力也会相应较高，会消耗更多能源。由于从燃油经济性考虑需要选择低粘度齿轮油，但从承载负荷考虑需要粘度较大齿轮油。因此，需要一款低粘度重载齿轮油解决燃油经济性与重载负荷之间的矛盾。

可见，燃油经济性的要求，对现代齿轮油的要求更为苛刻，需要具备低粘度、优秀的抗氧防腐性、优良的抗磨性以及能承受高负荷的能力等要求。

随着环境保护观念越来越深入人心，在汽车领域的最明显的体现为润滑油品中硫磷含量的降低，但车辆高速重载双曲线齿轮、齿面接触应力高达2000～4000MPa，滑动速度为10m/s，特别是在山区和高原地区行驶的重载车辆，常会因低速超载、高扭矩、长距离爬坡，导致包括变速箱、后桥齿轮等在内的齿轮系统“脱碳”、“扳齿”磨损，这就要求齿轮油必须有好的抗极压性。齿轮油中发挥极压作用的硫磷物质，活性硫通过与齿轮表面形成一层固体膜有效提高齿轮的抗极压能力。但硫-磷型极压剂与现代环保法规矛盾，因此急需一种环境友好且抗极压性能良好的极压剂加入，在同等重负荷下减少硫磷用量。