壓縮機是一種用來壓縮氣體，提高氣體壓力或輸送氣體的機械。按壓縮機的結(jié)構(gòu)型式，一般分容積式壓縮機和速度式壓縮機兩種。隨著壓縮機技術(shù)的不斷發(fā)展，噴油螺桿式等新型、高速、高壓壓縮機的不斷出現(xiàn)，實際工況條件日益苛刻。比如，國外已有排氣終壓高達400MPa以上的活塞式壓縮機。近幾年來，基于以下特點，螺桿式壓縮機技術(shù)發(fā)展較快：
 

（1）重量輕、體積小、易損件少、運行可靠性高、維修費用低
 

（2）功耗小、噪聲低、污染小
 

（3）制造難度大、精度要求高、價格較高
 

這樣，對壓縮機潤滑油也提出了更為苛刻的要求。充分發(fā)揮壓縮機的效能，使壓縮機安全可靠的工作，潤滑是重要的環(huán)節(jié)之一。

 

壓縮機油的選擇決定于壓縮機的結(jié)構(gòu)、被壓縮氣體組成、排氣溫度和排氣壓力等因素。壓縮機油主要用于壓縮機汽缸運動部件及排氣閥的潤滑，并起防銹、防腐、密封和冷卻作用。由于壓縮機一直處于高壓、高溫及有冷凝水存在的環(huán)境中，因此壓縮機油應(yīng)具有優(yōu)良的高溫氧化安定性、低的積炭傾向性、適宜的粘度和粘溫性能、及良好的油水分離性、防銹防腐性等。

 

活塞往復(fù)式壓縮機的排氣壓力很高，對氣缸的潤滑是一個難點。一般而言，對于排氣壓力低于7MPa的壓縮機，采用一般的潤滑油可解決問題。對于排氣壓力高于8MPa的壓縮機，則需要高粘度或特殊結(jié)構(gòu)的潤滑油。一般情況下，活塞式壓縮機的潤滑系統(tǒng)可以分為：與壓縮介質(zhì)直接接觸的內(nèi)部潤滑和與壓縮介質(zhì)不相接觸的外部潤滑。礦油型基礎(chǔ)油，必須選擇深度精制的礦物基礎(chǔ)油，有時還需加入一定量的聚丁烯來改善其粘溫性能、潤滑性能以及積碳傾向性等。
 

對于螺桿式壓縮機，潤滑油噴入壓縮機內(nèi)腔，潤滑油起到潤滑轉(zhuǎn)子、軸承，防止氣體在高壓下泄露和冷卻作用。潤滑油與被壓縮氣體在高溫高壓下充分混合，受被壓縮介質(zhì)的影響較大，油品容易氧化變質(zhì)，也因此，一般要求，選用合成型螺桿壓縮機油。
 

合成型壓縮機油所用基礎(chǔ)油主要有合成烴(聚α烯烴)、有機酯(雙酯)、聚烷撐二醇、氟硅油和磷酸酯五種，與礦油型相比具有高溫穩(wěn)定性好，高溫下不易生成積炭，使用溫度寬，傾點低，揮發(fā)性小，使用壽命長等優(yōu)點，但因價格昂貴，一般用于礦油型壓縮機油不能承受的各種苛刻條件下的壓縮機。

 

壓縮機的工作方式與內(nèi)燃機有相似之處，但二者的工作環(huán)境卻有很大的差別。在內(nèi)燃機的氣缸內(nèi)，氣體燃燒做功，活塞的工作溫度高達300℃以上，對油品的高溫抗氧性和高溫清凈性要求比較苛刻。而在壓縮機的氣缸內(nèi)，正常情況下不會有氣體燃燒，活塞工作溫度相對較低。因此，在壓縮機油中不必加入大量的高溫抗氧劑和清凈分散劑，但要求能控制膠質(zhì)、油泥的產(chǎn)生。
 

油品添加劑中，有許多表面活性很強的物質(zhì)，如T202，會使油品的抗乳化性能變差，在壓縮機油中盡量少用或不用這類添加劑。在壓力為10MPa以上的NH3的壓縮機上，其中NH3很容易與酸性添加劑如T746發(fā)生反應(yīng)，這也應(yīng)是注意的問題。壓縮機油的研制，盡量選用多功能添加劑，如同時具有抗氧、抗磨性或清凈、防銹性等的添加劑。有時選用兩種以上具有同一功效的添加劑復(fù)合使用，具有較好效果的協(xié)同效應(yīng)。另外，在壓縮機油中加入一些聚合物，能顯著地減少壓縮氣體中夾帶的油霧量。

 

壓縮機油不但有質(zhì)量等級的差別，還有粘度等級的區(qū)分。將壓縮機油進行粗略的等級劃分。
 

氣體壓縮機油的選用應(yīng)該慎重，應(yīng)根據(jù)不同的壓縮介質(zhì)選用不同的油品。另外，不同廠家的產(chǎn)品，不可輕易混用。
 

在壓縮機油的品種確定以后，在選擇潤滑油主要性能指標時，應(yīng)以粘度作為主要指標。根據(jù)粘度來選擇壓縮機潤滑油，對于保證壓縮機工作效能、可靠性和經(jīng)濟性，均具有實際意義。粘度適宜的潤滑油，能使壓縮機在運轉(zhuǎn)溫度和壓力下起到良好的潤滑、冷卻和密封作用。一般地說，粘度低的油品，密封高壓氣體的能力較差，氣體的內(nèi)外泄漏嚴重，所形成的油膜薄，油品的承載能力下降，機件磨損加劇。但是，若處在流體動力潤滑的狀態(tài)下，即在滿足良好潤滑的前提下，粘度低的油品產(chǎn)生的摩擦力較小，能減少壓縮機的摩擦功耗，高溫條件下形成漆膜和積碳的傾向性小，其冷卻效果比高粘度油品好。因此，確定合適的油品粘度，顯得相當重要。

 

壓縮機油的潤滑原理是減少摩擦。所謂摩擦，是指當兩個相對運動的表面，在外力作用下發(fā)生相對位移時，存在一個相對的接觸面，叫摩擦面。摩擦現(xiàn)象的種類很多，有外摩擦、內(nèi)摩擦、滑動摩擦、滾動摩擦、干摩擦、邊界潤滑摩擦、流體潤滑摩擦、混合潤滑摩擦等。摩擦帶來的表觀現(xiàn)象如高溫、高壓、噪音、磨損等，其中危害最大的是磨損。磨損有粘著磨損、磨料磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損等類型，它直接影響機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)甚至失效。

壓縮機油的作用就是在兩摩擦副之間形成一種保護膜，避免金屬與金屬之間直接接觸，從而緩沖了摩擦力作用，起到潤滑作用，減少磨損，保護機械正常運轉(zhuǎn)。這種保護膜可以是物理吸附膜、化學(xué)吸附膜或氧化膜，膜的厚度及強度直接影響到潤滑作用。
 

壓機油的潤滑作用主要是在摩擦面間形成一層油膜作保護，壓縮機油的潤滑理論是，依靠添加劑在摩擦面形成吸附膜起保護作用，基礎(chǔ)油本身僅起到添加劑載體和摩擦面間密封作用，油膜的潤滑作用已退到次要地位。

 

含P極壓抗磨劑的作用機理比含S劑要復(fù)雜得多。目前較為普遍的觀點認為在邊界潤滑條件下，磷酸酯類添加劑在摩擦表面生成含磷酸鐵的化學(xué)反應(yīng)膜，該機理認為摩擦面上沒有或具有非常少的磷化鐵，而是通過一種酸性磷酸鐵鹽的“有機磷酸鹽膜”，或是磷酸鐵的“無機磷酸鹽膜”在起抗磨作用，使金屬間不發(fā)生直接接觸,從而保護了金屬表面。

 

含硫添加劑的作用機理，普遍的觀點是，在邊界潤滑條件下，摩擦表面受摩擦、熱、外逸電子、自我催化等作用，與添加劑發(fā)生反應(yīng)，生成含硫的無機膜或在有氧化鐵的存在下形成0.15μｍ以上的Fe2O3-FeS的極壓化學(xué)反應(yīng)膜，從而起到抗擦傷和抗燒結(jié)作用[4]。Forbes提出了硫系極壓抗磨添加劑作用機理的模式圖,如圖2所示�？梢钥闯�,在抗磨區(qū)由于S-S鍵的斷裂而生成有機的硫醇鐵，在極壓區(qū)則發(fā)生C-S鍵的斷裂而生成無機的硫化鐵。在摩擦表面生成的硫化鐵膜，由于其抗剪切強度大，因而摩擦系數(shù)較高。但其水解安定性好，熔點高，其潤滑作用可持續(xù)到800℃。

配方的研制，需選用含有適量活性硫的含硫添加劑。在由潤滑油膜強度不夠?qū)е碌恼持�磨損和由添加劑的化學(xué)腐蝕造成的化學(xué)磨損之間必須有一個平衡。
 

遵循上述原理，可以在礦物油、合成油基礎(chǔ)油和各添加劑之間找到最佳的平衡，兼顧壓縮機油的抗磨性能、抗氧化性能、油水分離能力（抗乳化性）、防腐防銹性能以及好的消泡性。研制出的壓縮機油，除具備一般的壓縮機油所具有的特性之外，對設(shè)備的能耗降低，也起到了很好的作用。

 

 

采用GB 7304電位滴定法進行。這是因為，某些在用油樣，由于顏色較深，無法用GB 264指示劑滴定方法進行判斷。一般情況下，同一個油樣，電位滴定法所測數(shù)值相對較高。
 

采用SH 0189四球機法進行測定，試驗條件選用1450r/min，196N，30min，在室溫下進行。所得結(jié)果分別列于圖6。

進口油樣的酸值較低，但其摩擦系數(shù)和磨斑直徑并不占優(yōu)，甚至摩擦系數(shù)相比其它樣品，還處于高位。摩擦系數(shù)越小，表明摩擦副之間的摩擦力越小，壓縮機工作過程中所克服的阻力越小，消耗的動力也就越少。減小壓縮機的比功率（即每分鐘排除1m3氣體所消耗的電能），是節(jié)能減耗的有效手段。壓縮機的比功率，與多種復(fù)雜的影響因素有關(guān)。壓縮機油的潤滑性、積炭傾向、粘溫改進劑等高分子化合物，都是影響壓縮機比功率的因素。因此，摩擦系數(shù)、抗氧化能力，應(yīng)尋找其最佳平衡點。抗氧化能力強，勢必要加入大量的抗氧化劑，這樣會消弱抗磨劑的效能，反之亦然。

 

（1）  在為壓縮機選用油品時，應(yīng)考慮各種因素，包括壓縮機工作條件的苛刻度，例如溫度、壓力、體積大小等等。

（2）  在保證潤滑性能的條件下，盡量選用粘度小的油品，以便減小壓縮機工作所需要克服的阻力。

（3）  從經(jīng)濟角度出發(fā)，選用合成油有諸多優(yōu)點，可以大大增加換油期周期，減少維修費用。另外，合成油粘溫性能良好，可減少粘溫性能改善添加劑的用量，顯著提高油品的抗氧化性能。