２０１２年２月第３７卷第２期润滑与密封

ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＦｅｂ．２０１２Ｖ０１．３７Ｎｏ．２

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４－０１５０．２０１２．０２．０２２

防腐型合成航空润滑油性能评定研究

刘双红１杨英炎２马力３王昆１冯兵１

（１．中国人民解放军９２１１７部队北京１０００７２；２．海军装备部飞机办北京１０００７１；

３．海军驻沈阳地区发动机专业军事代表室辽宁沈阳ｌ１００４３）

摘要：对研制的防腐型合成航空润滑油进行长期储存性能评定、轴承腐蚀模拟试验评定、轴承台架评定。结果表明，研制产品具有优异的高温抗氧化、润滑抗磨、腐蚀抑制及抗泡沫等性能，同时具有良好的储存稳定性及使用性能，满足海洋环境下战斗机的用油要求。关键词：航空发动机；润滑油；防腐蚀中图分类号：ＴＥ６２６．３文献标识码：Ａ文章编号：０２５４—０１５０（２０１２）２—０９２—６

ＰｒｏｐｅｒｔｙＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｉｒｃｒａｆｔ

ＬｕｂｒｉｃａｔｉｎｇＯｉｌｏｆＣｏｒｒｏｓｉｏｎＩｎｈｉｂｉｔｉｎｇ

ＬｉｕＳｈｕａｎｇｈｏｎｇ‘ＹａｎｇＹｉｎｇｙａｎ２ＭａＬｉ３ＷａｎｇＫｕｎ‘ＦｅｎｇＢｉｎ９１（１．９２１１７ＵｎｉｔｏｆＰＬＡ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７２，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｈｅＰｌａｎｅＯｆｆｉｃｅｏｆＮａｖｙＡｒｍｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７１，Ｃｈｉｎａ；３．ＴｈｅＮａｖｙＣｏｍｍｉｓｓａｒｙＯｆｆｉｃｅｏｆＥｎｇｉｎｅＳｐｅｃｉａｌｔｙｉｎＳｈｅｎｙａｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１００４３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｅｒｉａｌｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｏｉｌｏｆｃｏｒｒｏｓｉｏｎｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｆｏｒｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｏｎｇ—ｔｅｒｍｓｔｏｒ－

ａｇｅ，ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｘｌｅｔｒｅｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄａｘｌｅｔｒｅ．ｅｂｅｎｃｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｎｅｗｄｅｖｅｌｏｐｅｄ

ｐｒｏｄｕｃｔｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｏｎａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｔｉｗｅａｒａｎｄｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎａｎｄａｎｔｉ—

ｆｏａｍｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄａｌｓｏｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｌｏｎｇ—ｔｅｒｒａｓｔｏｒａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｏｎｏｉｌ

ｆｏｒｂａｔｔｌｅｐｌａｎｅｕｎｄｅｒｍａｒｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒｃｒａｆｔｅｎｇｉｎｅ；ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｏｉｌ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ

按美军规范ＭＩＬ．ＰＲＦ一２３６９９Ｆ…，合成航空润滑

油分为标准型、防腐型和高温稳定型。目前，美国海

军普遍使用的合成航空润滑油是防腐型合成航空润滑

油，标准型只有在应急状态下才使用（如境外加油

等），而高温型主要用于特殊的工况条件旧１。国外在

２０世纪９０年代末已研究开发了防腐型合成航空润滑

油，美国海军已普遍使用该类型的航空润滑油。”“。

国内２０世纪８０年代开发的产品都相当于ＭＩＬ－Ｌ－

２３６９９Ｃ规范的产品，此后在配方技术上没有进行新

的调整和改进。目前我国只有标准型合成航空润滑

油，防腐型合成航空润滑油尚属空白。

为适应我国航空发动机工业的发展，满足海洋环

境下战斗机的用油要求，参照美军标准ＭＩＬ—ＰＲＦ一

２３６９９Ｆ（Ｃ／Ｉ型ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＩｎｈｉｂｉｔｉｎｇ）旧１，本文作者研制了一种防腐型合成航空润滑油。“，同时，建立了轴

承腐蚀模拟评定方法。在此基础上，对研制产品进行

了长期储存性能评定、轴承腐蚀模拟试验评定、轴承

收稿日期：２０１ｌ—０７一１６作者简介：刘双红（１９６６一），男，高级工程师，从事油料基础理论与应用技术研究．Ｅ．ｍａｉｌ：ｌｉｕｓｈｕｈ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｒｎ．台架试验评定。

ｌ长期储存性能评定

按ＭＩＬ—ＰＲＦ－２３６９９Ｆ防腐型合成航空润滑油性能

指标要求，对新生产和储存一年后的研制产品的黏

度、酸值、闪点、倾点、泡沫特征、蒸发损失、低温

稳定性、沉积物、微量元素、高温氧化腐蚀性、剪切

安定性、热安定性和腐蚀性、抗磨性及橡胶相容性等

进行了全面评定，质量指标及实测结果如表１所示。

可见，研制产品具有优异的高温抗氧化性能和低

温性能，且具有蒸发损失少、闪点高、抗泡沫性能好

等特点。储存试验表明，新生产和储存一年后的油品

的性能完全满足质量指标的要求，在高温氧化与腐蚀

试验中，按Ｍ１Ｌ－ＰＲＦ－２３６９９Ｆ要求检测试验后油泥含量，用５斗ｍ滤膜（美军标要求用ｌＯ岬滤膜）过滤

后，油泥餐远低于防腐型产品要求的每１００ｍＬ含５０

ｍｇ，甚至低于高温稳定型产品要求的每１００ｍＬ含２５

ＩＩｌｇ。在通过轴承腐蚀试验的同时，具有优异的抗磨

润滑性能，新生产和储存一年后的油品的最大无卡咬

负荷分别达到７２６，７５５Ｎ，磨斑直径低至Ｏ．４６，

０．４７ｎｌｌｎ，ＦＺＧ齿轮试验达到９级。叼Ｄ

叫ｐ

万方数据２０１２年第２期刘双红等：防腐型合成航空润滑油性能评定研究９３

表ｌ研制的防腐型合成航空润滑油长期储存性能评定结果

ＴａｂｌｅｌＰｒｏｐｅｒｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｌｏｎｇ－ｔｅｒｍｓｔｏｒａｇｅａｂｏｕｔｔｈｅｎｅｗ

ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｅｒｉａｌｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｏｉｌｏｆｃｏｒｒｏｓｉｏｎ

ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ

万方数据润滑与密封第３７卷

续表１

２轴承腐蚀模拟试验评定

轴承腐蚀试验方法参照ＳＡＥＡＲＰ４２４９进行…。评定步骤为：在恒温４０℃下，将标准试验轴承在试验油中浸泡５

ｈ，取出滤掉油滴，放入特制的模拟评

万方数据２０１２年第２期刘双红等：防腐型合成航空润滑油性能评定研究

定装置，装置中湿度始终保持在饱和水蒸气状态，温度控制在１ｈ内由５℃上升到４０℃（±１ｏＣ），３ｈ

内从４０℃降到５℃并保持在５ｏＣ（±１℃）。４０℃维持３ｈ，５ｏＣ维持２１ｈ，一次试验周期为７天，最

后３天均为５℃。每次试验３６个轴承，试验油３种，一种是研制

产品（２０个试验轴承），第二种是标准防腐型航空润

滑油（８个试验轴承），第三种是非防腐型航空润滑油（８个试验轴承）。试验结束后，使用标准防腐型

航空润滑油的轴承７５％以上无腐蚀点，使用非防腐

型航空润滑油的轴承７５％以上有腐蚀点，试验才有

效。在有效的试验中研制产品必须达到１５个试验轴

承无腐蚀点才算通过试验。

新生产的试验油与通过２０４ｏＣ、７２ｈ高温氧化腐

蚀试验后的试验油都必须通过轴承腐蚀模拟评定试验。

轴承腐蚀模拟试验评定结果表明，研制产品完全

能够通过评定。

３轴承台架评定３．１试验状态

轴承台架评定装置为中航工业沈阳发动机设计研

究所设计的Ａ６２５，为使试验尽量模拟两套轴承在飞

机上的工作状态，根据某新型航空发动机设计规范、轴承载荷谱、进口轴承过载条件及该型发动机载倚分

布，专门模拟了两套轴承载荷谱。其主要工作条件说

明如下。

３．１．１转速

Ｎｏ．３轴承外圈不转，内圈转速根据该型发动机

各种状态时间分配比例，按最大、中间、巡航、慢车

４种状态，分别取设计转速１４６７５ｒ／ｍｉｎ的１００％、

９８％、９１％、７２％。具体转速及所占比例见表２。

表２内圈转速及所占比例

Ｔａｂｌｅ２Ｒｏｔａｔｅｓｔｅｅｄｏｆｉｎｓｉｄｅｔｒａｃｋａｎｄｉｔ＇Ｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｔｉｍｅ

状态最大中间巡航慢车转速∥（ｒ·ｒａｉｎ。）１４６７５１４３８０１３３５０１０５７０时Ｊ’日Ｊ比例ｔ／％７．８１７．８６３．３１１．１

Ｎｏ．４轴承内圈和外圈转速按最大、中间、巡航、

慢车４种状态，分别取设计转速８８８０和１４６７５ｒ／ｒａｉｎ的１００％、９７％、８５％、４０％和１００％、９８％、９１％、７２％。具体转速及所占比例见表３。

表３内、外圈转速及所占比例Ｔａｂｌｅ３Ｒｏｔａｔｅｓｐｅｅｄｂｏｔｈｏｆｉｎｓｉｄｅａｎｄｏｕｔｓｉｄｅ

ｔｒａｃｋａｎｄｔｈｅｉｒｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｔｉｍｅ

状态最大中间巡航慢车内罔转速ｔｏ／（Ｉｔ＂·ｍｉｎ‘１）８８８０８６１０７５５０３５５０外圈转速∥（ｒ·ｒａｉｎ“）１４６７５１４３８０１３３５０１０５７０时问比例ｔ／％７．８１７．８６３．３１１．１３．１．２载荷Ｎｏ．３轴承：轴向载荷根据该型发动机Ｎｏ．３轴承

各种状态实测载荷数据和空中气动负荷计算值，并兼

顾到轴向过载产生的轴向力而确定；径向载荷根据支

反力和几种飞行过载系数及过载次数的时间分配比

例，结合与转速的对应关系确定，见表４、５。各种

状态的载荷值要比实际情况更为苛刻。

表４各种轴向载荷及所占的时间比例

Ｔａｂｌｅ４Ａｌｌｋｉｎｄｏｆａｘｉａｌｌｏａｄｓａｎｄｔｈｅｉｒｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｔｉｍｅ

轴向载荷ｐ／Ｎ时间比例ｔ／％

４９Ｏｏｏ

３９２００

２４５００

７８４０５．０

９．４

７４．０

１１．６

表５各种径向载荷及所占时间比例和次数

Ｔａｂｌｅ５Ａｌｌｋｉｎｄｏｆｒａｄｉａｌｌｏａｄｓ－ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｔｉｍｅａｎｄｃｙｃｌｅｓｐｅｒｈｏｕｒ

Ｎｏ．４轴承：试验载荷根据Ｎｏ．４轴承支反力和几

种过载系数和过载次数的时间分配比例，并结合与转

速的对应关系确定，见表６。

表６各种载荷所占时间比例和次数

Ｔａｂｌｅ６Ａｌｌｋｉｎｄｏｆｌｏａｄｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ

ｏｆｔｉｍｅａｎｄｃｙｃｌｅｓｐｅｒｈｏｕｒ

３．１．３润滑条件实验用油：防腐型合成航空润滑油。

润滑油温度：每次试验润滑油从室温开始自然加

温，供油温度达到９０℃以上，按９０—１２０℃试验；

供油压力：０．２５ＭＰａ；供油流量：Ｎｏ．３轴承８～８．５Ｌ／ｍｉｎ；Ｎｏ．４轴承

８—９

Ｌ／ｒａｉｎ：

万方数据