一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物及制备方法；适用于250km/h～350km/h速度的高速铁路动车组滚动轴承的专用润滑脂产品，切实满足动车组滚动轴承在速度快、温差大、运转时间长以及潮湿、沙尘等恶劣环境等工况下的运行要求。该发明专利技术是由混合锂皂稠化混合基础油，并添加高效抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、结构改善剂，经过皂化反应、升温、恒温、急冷、均质、过滤、脱气等复杂工艺精制而成。该发明专利技术的润滑脂组合物经过一系列的理化分析、台架评定和等比例台架的运行考察，具有优异的机械安定性、优异的高低温性能、优异的极压抗磨性能和长寿命等特点，该发明专利技术的制备方法稳定可靠、一致性强，已经进行工业化生产。

Composition and preparation method of lubricating grease for rolling bearings of high-speed EMUs

The invention provides a composition of lubricating grease for rolling bearings of high-speed EMUs and a preparation method; it is suitable for special grease products of rolling bearings of high-speed EMUs at speeds of 250 km/h to 350 km/h, and can effectively meet the operation requirements of rolling bearings of EMUs under conditions of high speed, large temperature difference, long running time, damp, dust, etc. The invention is made by thickening mixed base oil with mixed lithium soap, adding high-efficiency antioxidant, extreme pressure antiwear agent, rust inhibitor and structure improver, and refined by complex processes such as saponification reaction, heating, constant temperature, quenching, homogenization, filtration and degassing. After a series of physical and chemical analysis, bench evaluation and operation investigation of equal proportion bench, the lubricating grease composition of the invention has excellent mechanical stability, excellent high and low temperature performance, excellent extreme pressure and anti-wear performance and long service life. The preparation method of the invention is stable, reliable and consistent, and has been industrialized.

【技术实现步骤摘要】
一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物及制备方法
本专利技术属于润滑脂
，特别是涉及一种适用于250km/h～350km/h速度的高速铁路动车组滚动轴承的润滑脂组合物的组成及制备方法。
技术介绍
速度是铁路运输现代化的重要标志之一。自1964年日本成功建成世界第一条高速铁路——东海道新干线以来，高速铁路以其速度快、运能大、效益高、全天候、节能、环保、安全等显著特点，在世界各国得到迅速发展。上世纪90年代，世界上时速300公里速度等级的高速铁路技术已趋于成熟。因此，随后新建高速铁路的国家或地区，充分利用已成熟的先进技术，实现速度的技术跨越，将速度目标值确定为300km/h及以上。目前，日本、德国、法国、西班牙、意大利、瑞典、韩国、英国、荷兰、比利时、丹麦、瑞典等国家和地区已拥有不同长度、不同速度的高速铁路。世界各国由于国情和运输需求不同，采用了不同的技术标准和装备，其最高运行速度也在不断地提高。我国从上世纪九十年代开始研究高速铁路技术，2004年开始大规模修建高速铁路，经过近二十年的努力，取得了大量科学系统的高速铁路设计、建造和运营经验。随着京沪高速铁路的建成通车，总体技术水平进入世界先进行列。据悉到2020年，铁路固定资产投资规模将达3.5至3.8万亿元，其中基本建设投资约3万亿元，建设新线路3万公里，全国铁路营业里程达到15万公里，其中高速铁路3万公里、覆盖80％以上大城市。以高速列车设计制造企业为龙头，联合国内多家高校、科研院所及高速列车零部件配套企业，发挥各自科技资源和产业资源优势，分工协作，突破高速列车关键技术，构建起高效的高速列车技术创新机制，我国高速铁路发展技术创新将会进入到一个新的发展阶段。调查发现，作为高铁基础零配件的高速列车轴承领域，却是瑞典SKF、德国FAG、日本NTN等国际巨头在牢牢占据着中国的市场。因此，为解决高速铁路和城市轨道交通车辆用轴承长期依赖进口的局面，国家科技支撑计划“高速铁路和城市轨道交通车辆轴承关键技术研究与应用”课题启动，开展了轴承的国产化工作，从结构优化设计、仿真分析、寿命分析、失效机理、试验测试到批产工艺等关键技术进行研究，其中高速铁路轴承产品最高性能试验转速420km/h，耐久性试验达到80万公里，样品已通过国家轴承质量监督检验中心、青岛四方车辆研究所有限公司等机构的检测。随着轴承研究的不断深入，润滑技术成为影响其寿命和可靠性的主要因素。良好的润滑是高速列车安全运行的基本保证，由于高速铁路轴箱机械结构的限制，高速列车轴承采用脂润滑，润滑脂的性能直接关系导轴承运转的可靠性和列车运行的安全性。我国现阶段250km/h以上速度的动车组滚动轴承填充的润滑脂均是由国外生产商封装，因此，为配合高速铁路的建设和基础零配件的国产化工作，课题组在前期调研、产品开发技术积累的基础上开发研制了适用于250km/h～350km/h速度的动车组轴箱滚动轴承的润滑脂。本课题组于2016年开发了一种满足时速200～250km/h的高速铁路双列圆锥滚子轴箱轴承的润滑脂组合物，申请号为201611228508.2，以此为技术基础，课题组根据高速动车组的使用要求进行了产品的升级改进，与之相比，本专利技术的润滑脂组合物稠化剂、基础油和添加剂的组成与配比进行升级改进，制备方法采用更加自动化、工业化的方式，其组合物在极压抗磨性、机械安定性和寿命等方面有了进一步提升。目前采用的高速轴承润滑脂有以下相关报道：CN101622333B和CN102027102B涉及一种脲基润滑脂配合非脲基润滑脂作为增稠剂而制成的高速轴承用润滑脂，此润滑脂的基础油40℃的运动粘度为15～40mm2/s，适于dmN值为170万以上的角接触球轴承、圆柱滚子轴承等高速旋转轴的滚动轴承中使用。JP2002088386涉及一种铁路滚动轴承润滑脂组合物，其稠化剂为聚脲，基础油为据α烯烃合成油和矿物油，添加剂含有有机钼盐，具有优异的润滑特性，能满足长寿命的要求。与本专利技术的稠化剂、基础油、添加剂组成不同。上述高速轴承润滑脂大多以聚脲和复合皂为稠化剂，为满足高速的使用要求，多选用小粘度基础油，大部分应用于高速小轴承。而高铁运行具有速度快、环境复杂、安全性高、维护周期长等特点，要求高速铁路轴承润滑脂具有优异的机械安定性、高低温性能、极压抗磨性能和长寿命等特点，满足我国高铁南北方长距离运行、冬夏季大温差等条件下的长期安全稳定运行。
技术实现思路
本专利技术的目的，是提供一种高效长寿命的高速铁路动车组滚动轴承润滑脂组合物的组成和制备方法，该专利技术是由混合锂皂稠化混合基础油，并添加高效抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、结构改善剂，经过特殊制备工艺制成，具有优异的机械安定性、优异的高低温性能、优异的极压抗磨性能和长寿命等特点，特别是能够满足我国250km/h～350km/h速度的铁路动车组滚动轴承的润滑要求。本专利技术的技术方案如下：一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物；润滑脂组合物各组分及百分含量为：所述组合物优选比例为：所述组分合计为100％。本专利技术中所述复配基础油由矿物油、合成油和酯类油，其质量比为(38～30)：(60～65)：(2～5)。所述复配基础油40℃粘度为10～60mm2/s，优选为30～40mm2/s。本专利技术中所述混合皂稠化剂由12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸与单水氢氧化锂的反应物组成，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂的质量比为7:(2～1):(1～2)；12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：(1.45～1.60)。本专利技术中所述单水氢氧化锂为高纯级或电池级氢氧化锂。本专利技术中所述结构改善剂为氧化锌溶液，pH值为7-10，锌含量20-30％。本专利技术中所述抗氧剂为4,4-二叔辛基二苯胺或二异辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂和N-苯基-α-萘胺的组合物，其质量配比为(1～2)：(2～1)：(1～2)。本专利技术中所述极压抗磨剂：二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌盐、硫化异丁烯，其质量配比为(1～2)：2：(2～4)：(1～2)。本专利技术中所述防锈剂：二壬基萘磺酸盐和噻二唑多硫化物的组合物，其质量配比为(1～2)：(2～1)。本专利技术的一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物的制备方法为：(1)生产前将单水氢氧化锂用3～5倍水稀释加热至70～90℃备用；(2)将30％～42％复配基础油投入反应釜中；(3)加入12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸，将物料搅拌加热至70～90℃，待物料全部溶化；(4)加入全部单水氢氧化锂溶液、结构改善剂，继续升温至95～105℃，在此温度下恒温反应1.5～2小时；(5)反应结束继续升温到110～130℃，加入抗氧剂，此温度下恒温1～1.5小时；(6)继续升温到180～220℃，恒温3～5分钟后，加入31％～40％复配基础油急冷，急冷后恒温1～1.5小时；(7)恒温结束加入剩余复配基础油进行调稠，调稠过程中依次用60、80、100目过滤网进行循环过滤；(8)当温度降至80～100℃，依次加入极压剂、防锈剂，继续用100目过滤网进行循环过滤，同时用均质机进行均质1～1.5小时；(9)过滤、均质结束后，进行脱气处理1～1.5小时；(10)后处理结束，通过灌装管线进行罐装。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物；润滑脂组合物各组分及百分含量为：

【技术特征摘要】
1.一种高速动车组滚动轴承润滑脂组合物；润滑脂组合物各组分及百分含量为：2.如权利要求1所述的组合物，其特征是润滑脂组合物各组分及百分含量为：3.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述复配基础油由矿物油、合成油和酯类油，其质量比为(38～30)：(60～65)：(2～5)；所述复配基础油40℃粘度为10～60mm2/s。4.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述混合皂稠化剂由12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸与单水氢氧化锂的反应物组成，其中12－羟基硬脂酸锂皂、氢化蓖麻油锂皂、硬脂酸锂皂的质量比为7:(2～1):(1～2)；12－羟基硬脂酸、氢化蓖麻油、硬脂酸总量与单水氢氧化锂的质量比为10：(1.45～1.60)。5.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述单水氢氧化锂为高纯级或电池级氢氧化锂。6.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述结构改善剂为氧化锌溶液，pH值为7-10，锌含量20-30％。7.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述抗氧剂为4,4-二叔辛基二苯胺或二异辛基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂和N-苯基-α-萘胺的组合物，其质量配比为(1～2)：(2～1)：(1～2)。8.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述极压抗磨剂：二戊基二硫代氨基甲酸盐、无灰氟基甲酸酯、硫磷丁辛基锌...

【专利技术属性】
技术研发人员：王夕明，王兆坤，杨洪滨，张晓凯，吴宝杰，袁敬波，李勇，
申请(专利权)人：中国铁路总公司，中国铁道科学研究院金属及化学研究所，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11