矿用水-乙二醇难燃液压液的台架试验研究

　　目前煤矿井下所用传动介质仍然是传统的矿物油型液压油,其属于易燃产品,这给煤矿井下液压设备带来了很大的安全隐患。因此,研究开发可替代矿物油型液压油的难燃液压液,以减少因油品的喷溅、泄漏可能引起的火灾事故,对于确保煤矿井下安全有重大意义。通过对现用矿物油型液压油的性能及技术指标的分析,结合井下液压设备的使用需求,研制出了矿用水-乙二醇难燃液压液YNC-46, YNC-46物理性能近似于矿物液压油,其具有优良的抗燃性、润滑性和防锈性[1-2],可满足煤矿井下液压系统使用要求。

　　1　试　　验

　　1)液压介质。试验选择3种产品作为台架设备的传动介质:矿用水-乙二醇难燃液压液YNC-46 (简称YNC-46);矿用46号抗磨液压油(简称46号液压油);冶金行业用46号水-乙二醇难燃液(简称46号难燃液)。

　　2)试验设备及条件。选用锚杆钻机的齿轮泵站作为台架装置试验台,设备参数如下:①液压泵站:型号BMYTA,额定压力为15MPa,额定流量为35 L/min;②齿轮泵:型号CBY2026,额定压力为16MPa,转速为1 500 r/min;③流量计:型号FQC-200-15,量程10~100 L/min。试验过程中,液压泵站压力控制在7MPa,考察在相同压力下,输出流量、泵站温度随时间的变化情况。然后对数据进行分析,考察其温升对液压元件的适应性。需要注意的是每种介质在试验前要彻底清洗系统,并用该介质润洗系统,同时更换齿轮泵[3]。

　　2　结果及分析

　　1)试验前后3种液压介质的性能对比。试验中分别对3种样品在试验前后取样,并对其主要性能指标进行检测,分析其前后性能的变化(表1)。

　　其中, 46号液压油、YNC-46和46号难燃液对钢棒和铜棒均无锈蚀、无色变,对T2铜片腐蚀等级为1a (标准铜片的腐蚀级别分为1, 2, 3, 4四级,其中1级又分为1a和1b两种等级); 46号液压油在岐管抗燃试验前后均有闪火燃烧现象,而YNC-46和46号难燃液在岐管抗燃试验前后均无闪火和燃烧现象。

　　从表1的数据可以看出, YNC-46难燃液的主要性能指标与46号液压油及46号难燃液相当,符合相关标准要求[4],完全能满足液压设备的需求。其中黏度指数是液压液中的关键指标,它反映了液体黏度随温度的变化情况,黏度指数高,液压液的黏温性能就好,液体黏度随温度的变化较小,能充分保障液压设备在运行过程中的容积效率[5-6],延长油泵的使用寿命;反之若黏温性能低,则随着温度的升高,泵的容积效率下降。在实际使用过程中,液压系统会不断升温,较高的黏度指数,可保证系统更长时间的运行,从而提高生产效率。从试验测试数据可以看出YNC-46难燃液压液的黏度指数为210,远大于46号液压油的黏度指数99,并且高于46号难燃液196,说明其容积效率高。试验完成后, YNC-46难燃液压液与46号液压油黏度指数基本没有发生变化,而46号难燃液有一定程度的降低,这说明YNC-46有较好的稳定性和抗剪切性能,与46号液压油相当。