YH-15航空液压油的粘温特性测试与分析（黄河）

YH-15航空液压油的粘温特性测试与分析

黄河

（过滤技术检测中心，河南省 新乡市 453019）

摘要：本文通过在常压下测试YH-15航空液压油在-55℃～135℃温度范围内某些温度点的粘度，简要分析了YH-15航空液压油的粘温变化趋势，并通过粘度与温度关系经验公式分段绘制了YH-15航空液压油的粘温特性曲线，仅供读者参阅。

关键词：粘度；粘温变化；粘温特性曲线

一、前言

随着航空航天技术的飞速发展，液压系统由于具有反应灵敏、快捷；操作灵活、容易实现自动化；无间隙传动、动作传递平均稳定以及自动润滑等等一系列优势，应用越来越广泛。作为液压系统传动介质的液压油，由于其起到实现能量的传递、转换和控制、同时还起到对系统的润滑、防锈、防腐、密封、冷却、冲洗、分散等作用。其性能随环境的变化受社会广泛的研究。 

由于液压油的粘度直接影响了液压系统性能的平稳性，液压油的粘度过高，油泵吸油阻力增加，流动过程能量损失增加，容易产生空穴和气蚀作用，造成油压不稳，使油泵工作困难，甚至受到损坏，油泵的能量损失大，管路中压力损失增大，机械总效率降低；阀和油缸的敏感性降低，工作不灵活。液压油的粘度过低，油泵内泄漏增多，容积效率降低，管路接头处、控制阀的内泄漏增多，控制性能下降；润滑油膜变薄，润滑性能降低，造成磨损增加，甚至发生烧结。由此可见，对液压系统中所使用的液压油粘度变化的监控是了解液压系统工作状况的最好方式，也是保证液压系统平稳工作的重要手段。本论文通过测量常压下YH-15航空液压油在-55℃～135℃范围内的某些温度点的粘度值，简要分析液压油的粘温变化趋势，并绘制粘温特性曲线。

二、YH-15航空液压油粘度的测试及粘温变化趋势分析

粘度是反映液体内部分子之间的摩擦力。当温度升高时，液体中分子运动加剧，分子间距离增加，分子间摩擦力减小，随着温度增加液体的粘度减小，但当温度增加到一定程度后，由于液体中分子间吸引力增大，分子间距离增大受到限制，导致随着温度增加液体的粘度减小，粘度减小的趋势也随之减小；当温度降低时，液体中分子运动减慢，分子间排斥力增大，导致液体内部分子间的摩擦力增大，液体粘度增加，随着温度的降低，液体间分子间距减小，排斥力增加，液体粘度随着增大。【1】

粘度测试中最基本、最广泛的毛细管测试法，测试油选取航空系统中主要使用的玉门炼油厂出产的某批次YH-15航空液压油进行粘度测试分析。【2】粘度测试温度为在-55℃～135℃范围内选取：-55℃、-40℃、-20℃、0℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、135℃等温度点。粘度测试压力为常压。

（一）粘度测试结果

本文根据国标GB/T 265-1988对某批次的YH-15航空液压油的粘度进行测试，测试结果如下表所示：

表1 YH-15航空液压油的粘度测试结果表

（二）粘温变化趋势

从表1中YH-15航空液压油的粘度测试结果可知，随着温度的增加液压油的粘度减小，随着温度降低液压油的粘度增加。其粘温变化趋势如图1所示，以20℃为中心，以20℃为间隔，当温度增加时，液压油的粘度减小。当温度高于60℃时，其粘度的减小趋势减缓，粘度减小趋于平缓。当温度减小时，液压油的粘度增加，随着温度的减少，液压油的粘度增大明显。当温度低于-40℃时，液压油的粘度增加趋势急剧增大。

图1 YH-15航空液压油的粘温变化趋势图

三、确定YH-15航空液压油粘温特性曲线

（一）粘温特性曲线的计算

由于在粘度使用过程中，需要知道某一个温度点或者某几个温度点的粘度值，但是如果要测量所有温度点的粘度值，不但工作量巨大，而且在实际操作过程中难以实现。所以我们有必要绘制出YH-15航空液压油的粘温特性曲线，以供工作中使用。为此我们采用油品粘度与温度关系公式（1-1），分段计算出YH-15航空液压油的粘温特性曲线公式。【3】

   （1-1）

式中  ------运动粘度，mm2/s

        ------绝对温度，K

      -------随油品性质而异的常数

选取经验常数=0.6,并根据公式（1-1）计算得出每一个温度范围内的常数、，将计算常数与对应的适用温度范围见表2所示。

表2 YH-15航空液压油粘温特性曲线常数

（二）粘温特性曲线的验证

为了验证所绘制的粘温特性曲线的准确性，分别在（-55～-40）℃、（40～60）℃和（60～80）℃温度范围内取-50℃、-45℃、50℃和70℃四个温度进行计算结果与测试结果比对，其结果比对如表3所示。 

表3 粘温特性曲线验证结果表

根据以上粘度测试结果与计算结果比对可知，随着粘度间隔距离的减小，根据粘温特性曲线计算的粘度值与测试结果之间的偏差减小，所有计算数据与测试结果之间偏差均小于5%，符合国标GB/T 265-1988粘度测试标准要求，故以上所有粘压特性曲线符合要求。

四、结论

随着温度的增加YH-15航空液压油的粘度值减小，当温度高于60℃时，液压油的粘度随着温度升高减小趋势越来越平缓；当温度降低值-20℃时，液压油的粘度随着温度降低增加急剧增加。本文分段绘制的碾压特性曲线经过验证符合要求，能比较精确的计算出所适用温度范围内的粘度值。

参考文献

[1] 李阳初，刘0雪暖等.石1油化学工程原理[M]，中国石化出版社，2008

[2] 陈惠钊.粘度测量和应用[J].中国计量，1998

[3] 徐春明，杨朝合等.石油炼制工程[M]，石油工业出版社，2009

作者简介：                                                                                            

黄河（1986—），男，助理工程师，本科，主要从事流体污染测试与控制技术及颗粒度计量技术的研究工作。