一种机器人用润滑脂及其应用
阅读：252发布：2021-05-31
专利汇可以提供一种机器人用润滑脂及其应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 润滑脂 及其在 机器人 谐波减速器中的应用，所述润滑脂包括以下组分：以 质量 分数计， 基础 油78～86％，稠化剂5～8％，抗 氧 剂1～3％，极压抗磨剂2.3～4％，固体 润滑剂 1～3％以及复合磺酸 钙 基脂4～8％；所述 基础油 为质量比为2～6:6:1～2的矿物油、PAO合成油和酯类油的混合物。本发明所述润滑脂具有良好的机械安定性、极压抗磨性、高温 稳定性 、氧化安定性、耐低温性能和抗微动磨损性能。，下面是一种机器人用润滑脂及其应用专利的具体信息内容。
1.一种机器人用润滑脂，其特征在于，包括以下组分：以质量分数计，基础油78～86％，稠化剂5～8％，抗氧剂1～3％，极压抗磨剂2.3～4％，固体润滑剂1～3％以及复合磺酸钙基脂4～8％；所述基础油为质量比为2～6:6:1～2的矿物油、PAO合成油和酯类油的混合物。
2.根据权利要求1所述的机器人用润滑脂，其特征在于，所述PAO合成油为PAO8和/或PAO10。
3.根据权利要求2所述的机器人用润滑脂，其特征在于，所述酯类油为苯二甲酸酯、偏苯三酸酯和多元醇酯中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的机器人用润滑脂，其特征在于，所述稠化剂为复合锂皂。
5.根据权利要求4所述的机器人用润滑脂，其特征在于，所述抗氧剂为质量比为1:1～2的二苯胺和2，6-二叔丁基对甲酚的混合物。
6.根据权利要求5所述的机器人用润滑脂，其特征在于，所述极压抗磨剂为质量比为3～5:15～25:5～10的噻二唑衍生物、磷酸钼和磷酸三苯酯的混合物。
7.根据权利要求6所述的机器人用润滑脂，其特征在于，所述固体润滑剂为磷酸锆。
8.权利要求1～7中任一项所述的机器人用润滑脂在机器人谐波减速器中的应用。
一种机器人用润滑脂及其应用
技术领域
背景技术
[0002] 润滑脂为稠厚的油脂状半固体，用于机械的摩擦部分，起润滑和密封作用。润滑脂可分为通用润滑脂和专用润滑脂两种，前者用于一般机械零件，后者用于拖拉机、铁道机车、船舶机械、石油钻井机械、阀门等。随着科技的发展及自动化技术的进步，工业机器人的应用领域越来越广，工业机器人主要由减速器、伺服电机及控制系统三大核心部件组成，精密减速器是工业机器人中最关键的功能部件，也是目前制约我国机器人产业发展的瓶颈之一。由于机器人成本很高，相应配套的核心零部件的寿命自然就成为了应用企业考虑的重点。机器人减速器的寿命主要有两个层面的意义，一个就是将减速器用坏的一个实际寿命，另一个则指的是精度寿命，即谐波减速器连续工作多少个小时后，在精度上会出现误差。
[0003] 由于工业机器人越来越多的应用于低温、高温、高速、重负荷等苛刻工况，性能优异的润滑剂对工业机器人越来越重要。业内也有很多关于机器人用润滑脂的研究，如，中国专利文献CN109810768A公开了一种长寿命工业机器人RV减速器润滑脂及其制备方法，该润滑脂以合成油为基础油，以脂肪酸锂皂为稠化剂，加入抗氧剂、极压抗磨剂、摩擦改进剂、金属减活剂、防锈剂经特殊工艺调制而成，但该润滑脂机械安定性及极压抗磨性较差。中国专利文献CN107699317A公开了一种机器人谐波减速器润滑脂组合物，包括稠化剂、极压抗磨剂、抗氧剂、防锈防腐剂和基础油。但该润滑脂硬度较大，导致机器人工作过程中耗能较大，且机械安定性较差。
发明内容
[0004] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中机器人用润滑脂机械安定性差、极压抗磨性差、不耐低温且润滑脂较硬的缺陷，从而提供一种极压承载能力强、机械安定性好、耐低温且质地较软的机器人用润滑脂。
[0005] 本发明还提供一种机器人用润滑脂的应用。
[0006] 为此，本发明提供一种机器人用润滑脂，包括以下组分：以质量分数计，基础油78～86％，稠化剂5～8％，抗氧剂1～3％，极压抗磨剂2.3～4％，固体润滑剂1～3％以及复合磺酸钙基脂4～8％；所述基础油为质量比为2～6:6:1～2的矿物油、PAO合成油和酯类油的混合物。
[0007] 进一步地，所述PAO合成油为PAO8和/或PAO10。所述矿物油为采用全加氢工艺制得的高黏度指数的加氢基础油。
[0008] 进一步地，所述酯类油为苯二甲酸酯、偏苯三酸酯和多元醇酯中的一种或几种。
[0009] 具体的，所述邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正戊酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯中的一种或几种；所述偏苯三酸酯为偏苯三酸三异辛醇酯(TMTO)、偏苯三酸三异壬醇酯(TMTD)、偏苯三酸三异十三醇酯(TMTT)中的一种或几种；所述多元醇酯为三羟乙基丙烷酯、三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯中的一种或几种。
[0010] 进一步地，所述稠化剂为复合锂皂。
[0011] 进一步地，所述抗氧剂为质量比为1:1～2的二苯胺和2，6-二叔丁基对甲酚的混合物。
[0013] 进一步地，所述固体润滑剂为磷酸锆，优选为α-ZrP。
[0014] 所述的复合锂皂和复合磺酸钙基脂可以通过本领域常规方法制备或是普通市售产品均可。
[0016] 本发明技术方案，具有如下优点：
[0017] 1.本发明选用质量比为2～6:6:1～2矿物油、PAO、酯类油调和而成的油作为基础油，其中酯类油能够吸附在金属表面，形成一层黏附分子油膜，且能形成不易断裂的油层，在其他基础油失效的条件下仍能保持优越的润滑作用，且本发明所述由特定含量组分组成的基础油的粘度指数、倾点、热安定性、氧化安定性等均适用于机器人的作业工况，尤其能够影响润滑脂的机械稳定性及硬度；该基础油与其他添加剂复配协同作用，可以使得到的润滑脂具有良好的机械安定性、极压抗磨性、高温稳定性、氧化安定性、耐低温性能和抗微动磨损性能。
[0018] 2.PAO合成油选择PAO8和/或PAO10，能够与复合锂皂协同作用，使润滑脂具有足够的油膜厚度和更为良好的极压性能，能够长时间适用于边界润滑状态，满足高负荷工况需求。
[0019] 3.所述酯类油选自苯二甲酸酯、偏苯三酸酯和多元醇酯，可以更好地阻止氧气进入微动接触区域，及降低摩擦系数，使润滑脂具有更为优异的抗微动磨损性能，适合机器人关节部位频繁启动和在较小范围内进行往复运动的特点。
[0020] 4.所述固体润滑剂为磷酸锆，其具有层状介孔结构，能够使润滑脂具有更为优良的承载力和减摩抗磨性能，并且易于操作人员在机械检修中观察磨损情况。
[0022] 6.在润滑脂组合物中添加有复合磺酸钙基脂，能够使润滑脂兼具高温、重负荷等苛刻条件下具有更加优异的润滑效果。
[0023] 7.本发明所述润滑脂还具有较长的使用寿命。
具体实施方式
[0024] 提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
[0025] 实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0026] 实施例1
[0027] 本实施例提供一种机器人用润滑脂，包括以下组分：以质量分数计，基础油80％，复合锂皂稠化剂5％，抗氧剂(质量比为1:1.3的二苯胺和2，6-二叔丁基对甲酚)3％，极压抗磨剂(质量比为3:25:5的噻二唑衍生物、磷酸钼和磷酸三苯酯)3％，固体润滑剂(α-磷酸锆)2％以及复合磺酸钙基脂7％；所述基础油为质量比为1:3:1的加氢精制基础油、PAO8和邻苯二甲酸二异丁酯的混合物。
[0029] 实施例2
[0030] 本实施例提供一种机器人用润滑脂，包括以下组分：以质量分数计，基础油85.7％，复合锂皂稠化剂6％，抗氧剂(质量比为1:1的二苯胺和2，6-二叔丁基对甲酚)1％，极压抗磨剂(质量比为1:3:2的噻二唑衍生物、磷酸钼和磷酸三苯酯)2.3％，固体润滑剂(γ-磷酸锆)1％以及复合磺酸钙基脂4％；所述基础油为质量比为4:6:1的加氢精制基础油、PAO10和偏苯三酸三异十三醇酯(TMTT)的混合物。
[0031] 制备方法同实施例1。
[0032] 实施例3
[0033] 本实施例提供一种机器人用润滑脂，包括以下组分：以质量分数计，基础油78％，复合锂皂稠化剂6％，抗氧剂(质量比为1:2的二苯胺和2，6-二叔丁基对甲酚)2％，极压抗磨剂(质量比为1:5:2的噻二唑衍生物、磷酸钼和磷酸三苯酯)4％，固体润滑剂(τ-磷酸锆)2.5％以及复合磺酸钙基脂7.5％；所述基础油为质量比为3:3:1的加氢精制基础油、PAO10和三羟乙基丙烷酯的混合物。
[0034] 制备方法同实施例1。
[0035] 实施例4
[0036] 本实施例提供一种机器人用润滑脂，包括以下组分：以质量分数计，基础油78％，复合锂皂稠化剂8％，抗氧剂(质量比为1:1.5的二苯胺和2，6-二叔丁基对甲酚)1％，极压抗磨剂(质量比为1:7:3的噻二唑衍生物、磷酸钼和磷酸三苯酯)2.3％，固体润滑剂(α-磷酸锆)2.7％以及复合磺酸钙基脂8％；所述基础油为质量比为2:6:2的加氢精制基础油、PAO合成油(质量比为1:3的PAO8和PAO10的混合物)和三羟甲基丙烷酯混合物。
[0037] 制备方法同实施例1。
[0038] 对比例1
[0039] 本对比例与实施例1相同，不同之处在于，所述基础油为质量比为3:1的PAO10和偏苯三酸三异壬醇酯(TMTD)混合物。
[0040] 对比例2
[0041] 本对比例与实施例1相同，不同之处在于，所述基础油为质量比为6:3:1的加氢精制基础油、PAO8和苯二甲酸酯的混合物。
[0042] 对比例3
[0043] 本对比例与实施例1相同，不同之处在于，所述基础油为质量比为2:6:2的加氢精制基础油、PAO25和癸二酸二辛脂的混合物。
[0044] 对比例4
[0045] 本对比例与实施例1相同，不同之处在于，将复合磺酸钙基脂换为合成烷基磺酸钙。
[0046] 对上述实施例及对比例制得的润滑脂进行性能测试，测试项目及测试方法如表1所示，具体测试结果如表2及表3所示。
[0047] 表1
[0048]
[0049] 表2
[0050]
[0051]
[0052] 表3
[0053] 项目 对比例1 对比例2 对比例3 对比例5工作锥入度，0.1mm 356 385 380 410
10万次延长工作锥入度，0.1mm 426 442 466 503
滴点，℃ 185 183 198 198
极压性能，PB，N 899 920 886 905
极压性能，PD，N 2875 2864 2824 2883
氧化安定性，压力降，kPa 27 25 30 33
铜片腐蚀(100℃，24h) 合格 合格 合格 合格
防腐蚀性(52℃，48h) 合格 合格 合格 合格
相似粘度(-30℃，10s-1)，Pa·s 669 800 740 560
SRV摩擦系数，50℃ 0.083 0.080 0.101 0.083
10万次延长工作锥入度，0.1mm 426 442 466 503
滴点，℃ 185 183 198 198
极压性能，PB，N 899 920 886 905
极压性能，PD，N 2875 2864 2824 2883
氧化安定性，压力降，kPa 27 25 30 33
铜片腐蚀(100℃，24h) 合格 合格 合格 合格
防腐蚀性(52℃，48h) 合格 合格 合格 合格
相似粘度(-30℃，10s-1)，Pa·s 669 800 740 560
SRV摩擦系数，50℃ 0.083 0.080 0.101 0.083
[0054] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
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