[發明專利]潤滑油、制備方法及應用

有效

• 申請號: 202011380271.6
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112480994B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 葉蕾;郭志凱;王超鋒;曹培澤;張凱;龍偉漾
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: C10M161/00
• 分類號: C10M161/00;E21D9/11;C10N30/02;C10N30/04;C10N30/06;C10N40/02
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 王紅培

本發明提供了一種潤滑油、制備方法及應用，利用油酸將添加的納米銅顆粒進行分散處理，之后將納米銅顆粒加入到潤滑油中，可以提高潤滑油的潤滑性能，有效減少摩擦副之間的摩擦磨損，同時產生磨損之后可以對磨損的地方進行修復，延長摩擦副的使用壽命。本方案采用向主驅動密封結構潤滑油中添加軟金屬納米銅顆粒，利用納米軟金屬對主驅動密封結構中的耐磨滑道和密封唇結構進行潤滑和自修復。能夠有效延長密封結構件的使用壽命，減少施工中更換密封結構的頻率，降低施工成本。

技術領域

本發明涉及TBM修復領域，具體涉及一種潤滑油、制備方法及應用。

背景技術

山嶺隧道施工距離長，埋深大，周圍地質壓力大，施工環境較為嚴苛。傳統鉆爆法的施工環境和安全性較差，所以針對硬巖地質采用全斷面隧道掘進機（TBM）進行高標準、高質量、高安全性的施工。

TBM的長距離施工掘進會引起主驅動密封結構中耐磨滑道和密封唇之間的過度磨損，使密封結構的配合間隙增大。密封系統若進入碎石雜質，會加速密封系統失效，引起設備故障，使工程陷入停滯。現有解決方案是通過觀察密封檢測通道中是否漏油，來判斷耐磨滑道和密封唇之間的配合間隙是否增大或結構失效。密封失效后需停止施工，對密封結構件進行更換。

原有的技術方案是對主驅動密封件進行修復，操作相對較為復雜。需將主驅動密封結構拆開，修復耐磨滑道的磨損，進行密封唇結構的更換。由于施工現場空間狹小，難以進行結構的全面修復，所以修復后的密封結構配合精度存在誤差，更換后的密封結構使用時長縮短。頻繁的更換密封結構件，一方面引起工程停工，另一方面更換成本較大，都大大提高了施工成本。

發明內容

本發明提出了一種潤滑油、制備方法及應用，向主驅動密封結構的潤滑油中添加軟金屬納米銅顆粒的方式，可以增強耐磨滑道和橡膠密封唇之間的潤滑效果，減少摩擦副磨損，同時在產生磨損后通過納米顆粒進行填充和修復磨損處，降低摩擦副的持續磨損。

一種潤滑油，潤滑油中包括納米銅顆粒。

所述納米銅顆粒占潤滑油質量的0.25-0.75%。

所述納米銅顆粒利用油酸進行分散處理，油酸的添加量為納米銅顆粒質量的15-25%。

所述的潤滑油的制備方法，步驟如下：

（a）將納米銅顆粒加入油酸中，攪拌進行初步分散，攪拌后密封放置，得到分散納米銅顆粒；

優選地，對納米顆粒要隔絕空氣和水分，納米銅顆粒由于表現能較大，在空氣中很快就會氧化，失去應有的性能。將納米顆粒放置于油酸中進行隔絕密封處理。油酸為表面活性劑，同時能有效地防止納米顆粒的團聚現象。

（b）向潤滑油中加入聚乙二醇，攪拌后加入步驟（a）得到的分散納米銅顆粒，超聲分散得到潤滑油。

所述步驟（b）中聚乙二醇的分子量為200-400，添加量占潤滑油質量的4-8%。

優選地，本發明還提供潤滑油在TBM主驅動密封結構中的應用。

將潤滑油通過輸油管路輸送到主驅動密封結構中，潤滑油對主驅動密封結構中的耐磨滑道和密封唇進行潤滑和自修復。

納米顆粒在摩擦副中存在微軸承作用，均勻分散在潤滑油中的納米顆粒作用于兩個摩擦副之間，將摩擦副之間的相對滑動摩擦一定程度上轉變為滾動摩擦，既能起到支撐作用，又表現出優異的抗磨減摩性能。

同時也存在分散于潤滑油中的納米銅顆粒由于表面能較大，通過吸附、沉積和鑲嵌作用填補摩擦表面上的微損傷與微劃痕，使摩擦副表面光滑、平整，有利于減少摩擦過程中的局部應力過大，同時又具有一定的修復作用。此情況下摩擦副表面越平整，磨損點越少，接觸表面越大，納米顆粒的填充和修復作用越大。