[发明专利]高速铁路牵引电机轴承用润滑脂组合物及其制备方法

说明书

一种高速铁路牵引电机轴承用润滑脂组合物及其制备方法，组合物由基础脂和添加剂组成，基础脂以重量计包含基础油70％～96％和稠化剂4％～30％，添加剂以基础脂重量为100％计，包含1％～10％的高效复合剂、0～6％的纳米氧化锌。基础油主要为10:90～90:10的烷基萘和聚‑α‑烯烃的混合物，该组合物通过降温阶段高速剪切的特殊工艺，制备出的润滑脂具有优良的极压抗磨性能、优异的抗氧化性能、突出的剪切安定性、防锈性能及较宽的高低温性能，能降低在高温高速高负荷下轴承的摩擦磨损、抑制轴承的温度上升；适合低温、高速、高负荷下使用，解决轴承在低温下因启动扭矩太大而造成牵引电机损坏的问题，从而使牵引电机轴承的使用寿命延长。

技术领域

本发明涉及的是一种润滑脂，特别适用于高速铁路牵引电机轴承上使用的长寿命润滑脂组合物及制备方法。

背景技术

高速列车是指最高行车速度达到或超过每小时200公里的铁路列车。我国高铁的发展从引进时速200公里高速列车技术开始，到现在自主研发的技术已经成熟，已成功开发了时速350公里、380公里的“和谐号”动车组机车。

牵引电机是高速铁路机车的心脏，其轴承与润滑是高速列车安全运行的关键技术之一。当轴承的材质和加工工艺一定时，其寿命依赖于润滑脂的性能。所以要提高高速铁路机车运行的可靠性和延长保养周期，关键是要为其配套性能优良的润滑脂。

目前，在我国，高铁列车牵引电机在用的润滑脂研究寥寥无几，基本是引进整车时供应商指定的国外产品，国外专业厂家的轴承和润滑脂一般是随着动车组整车一起进行研发的。随着我国高速列车的研发，速度的逐渐提高，国外这些润滑脂产品已达不到高温高速下长寿命的要求，国内动车组已发生由于润滑不良造成有些轴承达不到使用寿命，靠补加油脂的救急办法来延长运行时间。因此，研发高速铁路牵引电机轴承润滑脂为我国高速铁路的安全高效运行提供理论指导。

国内外对高速铁路牵引电机轴承润滑脂的报道非常少，虽然有很少的涉及牵引电机润滑的专利报道，但是只注重了复合添加剂配方，对基础油和工艺的研究并不完整，并且最终只报道了简单的理化性能，对寿命的长短并未涉及。专利CN102167991A报道了一种适合高温、高速、重负荷条件的润滑脂及其制备方法，主要体现在添加剂配方上，介绍了一种高温高速重负荷条件的润滑脂组合物，组成包括：基础油为矿物油、聚-a-烯烃油、酯类油或其混合物，添加剂主要是摩擦改进剂、分散清净剂和极压抗磨剂的混合物，三者的摩尔比为0.2～1:0.2～1:1。该润滑脂基本理化性能优于对比例，但是并未提到寿命的优越性例子，并没有体现寿命试验。

文献“铁路机车牵引电动机轴承润滑脂的研究”和文献“铁路机车牵引电动机轴承润滑脂”均报道了一种铁路机车牵引电动机轴承润滑脂的研制，制备出半合成型极压复合锂基润滑脂，该脂适用于低速下8K、ND5进口机车和DF4等国产机车牵引电机轴承的润滑。文献“牵引电动机轴承用润滑脂的新技术”是日本报道的一种牵引电机轴承润滑脂，以烷基苯醚油和多元酚酯油的混合油为基础油，新合成油润滑脂可以有效提高牵引电动机轴承的润滑寿命。文献“高速列车轴承和齿轮的润滑”是为了解决润滑脂的分油，延长润滑脂的使用寿命和减少列车的维修，提出以烷基二苯醚合成油为基础油的复合锂基脂(Unimax SR)，其分油和耐热性能要优于Unimax R。

国内专利涉及到的牵引电机轴承润滑脂基本理化性能优于对比例，但是并未提到实际台架寿命的优越性例子。另外，目前国内在用的国外进口样品的热氧化安定性、极压抗磨性及高低温使用性差，实际只能运行15万公里后补加油脂，因此，达不到长寿命的运行要求。

综上所述，目前国内的牵引电机轴承润滑脂，只研究最高车速在200km/h以下的铁路机车，中石化研发的润滑脂所使用的基础油和稠化剂范围比较宽泛，但该脂并没有在高铁牵引电机的台架上进行耐久试验，无法证明该脂的可靠性。日本的牵引电机轴承润滑脂，基础油主要以烷基苯醚油、矿物油或者烷基苯醚油与多元酚酯油的混合油为主，添加剂为胺系和硫尿系，基础油和添加剂配方不同于本研究，并且没有报道制备工艺。

发明内容