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        復興號的“中國血液”——記中國專利優秀獎“齒輪潤滑油添加劑組合物”
        文章來源:中化新網     更新時間:2023-09-19 14:53:26
        潤滑油是制約我國高端裝備產業發展的重要核心技術和難點問題。由中國石油天然氣股份有限公司開發完成的“齒輪潤滑油添加劑組合物”專利技術,通過添加劑單劑技術攻克了極壓與防腐、特高速與大承載的矛盾,解決了多年來困擾高端裝備傳動系統潤滑的世界性技術難題,并成功應用于高鐵復興號上,為我國高端裝備發展提供了重要的技術儲備。該技術于近日榮獲第24屆中國專利優秀獎。

          顛覆傳統思維方式 開發獨有潤滑技術路線

          記者在采訪中國石油潤滑油公司首席科學家伏喜勝時了解到,國內外齒輪油最先進的技術路線有兩條,分別是手動變速箱油技術和驅動橋油技術。其中,手動變速箱油的優點是優良的高速潤滑穩定性、防腐性及抗磨耐久性,缺點是極壓抗磨性能較差、難以承受大承載;而驅動橋油的優點是優異的極壓抗磨性能、大承載,缺點是高速潤滑穩定性、熱氧化安定性較差。這兩類油品性能相互矛盾,很難實現兼容。時速350千米以上高鐵等高端裝備的特高速行駛和啟動制動過程,不但需要手動變速箱油優異的高速潤滑穩定性,而且要有驅動橋油的大承載。也就是說,需要使用一種技術同時達到特高速和大承載兩個目的。

          為解決上述難題,中國石油科研團隊從潤滑機理出發,持續投入15年,顛覆了傳統潤滑思維方式,經過幾代人的共同努力,最終于2007年取得重大突破,為解決傳動系統高速和大承載潤滑保護兼容性核心技術難題提供了理論依據。這些基礎研究完善了我國潤滑油添加劑的科學基礎理論,為潤滑技術發展開拓了新的途徑。

          一方面,在全面潤滑保護機理的支持下,科研團隊發現了傳動系統啟動制動過程中存在“潤滑保護”不足導致摩擦磨損的現象,并發明了三類核心添加劑,使傳動系統在最苛刻工況條件下得到全面有效保護,從根本上解決了傳動系統高速和大承載保護的兼容性難題,實現手動變速箱油和驅動橋油的通用,還突出了特高速性能,發明了國際上第三條獨有的潤滑技術路線,成功應用于中國高鐵復興號及其他高端裝備上。

          另一方面,在提出惰性潤滑膜機理的基礎上,科研團隊創新應用了某種多硫化物作為齒輪油添加劑。該添加劑使得潤滑油在高速工況下聚集于摩擦副表面,形成潤滑沉積保護膜,且不會被化學反應破壞,還可對摩擦副表面實現持久不斷的潤滑保護,從而解決了齒輪油中極壓與腐蝕這一對矛盾,為突破特高轉速潤滑技術提供了理論基礎。

          在成功申請“齒輪潤滑油添加劑組合物”發明專利后,中國石油申請的18件相關專利全部獲得授權。

          實現追趕超越 推動齒輪潤滑油技術進步

          該技術提出和創建了惰性潤滑膜機理及全面潤滑保護機理,為潤滑技術的發展開拓了新途徑,對推動中國齒輪潤滑油技術進步具有引領和示范作用。

          該技術形成的產品,終結了中國齒輪油及其復合劑市場被國外產品壟斷的歷史,引領中國潤滑油技術全線突破。其中,采用該技術發明的齒輪油復合劑,以一定比例加劑量調制的車輛齒輪油和工業齒輪油,可以滿足不同客戶、不同設備、不同工況對齒輪潤滑的需求,實現了對國外潤滑技術的全面追趕超越。此外,齒輪油復合劑在高鐵等高端領域實現通用化,利用該技術調制的高鐵動車組齒輪油,是最高端中國高鐵復興號裝車油,為中國高鐵參與國際競標提供技術支持;利用該技術調制的直升機傳動系統潤滑油,全面替代國外油在相關裝備中的應用。

          “值得注意的是,該技術開發的獨有齒輪潤滑新型添加劑,推動了添加劑單劑這一‘芯片’級技術的國產化進程。”中國石油潤滑油公司產品設計中心主任糜莉萍表示,添加劑單劑技術攻克了極壓與防腐、特高速與大承載的矛盾,徹底解決了多年來困擾高端裝備傳動系統潤滑的世界性技術難題,突破了350千米/時高鐵核心部件傳動系統的啟制動和特高速行駛潤滑保護技術瓶頸,為我國高鐵技術全部國產化作出了重要貢獻。

          談到未來,糜莉萍表示,該技術將進一步擴大應用范圍,如在時速450千米高鐵、城軌、地鐵等軌道交通設備上拓展應用,實現高鐵、城軌、地鐵用油一體化,整體提升中國軌道交通潤滑水平;與汽車廠商合作,開發50萬千米、80萬千米超長換油周期的全壽命車輛齒輪油;拓展應用于新能源汽車傳動系統,實現節能低碳減排,保護環境。

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