[发明专利]一种工业机器人用润滑脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种工业机器人用润滑脂，由基础油、四聚脲‑复合磺酸钙增稠剂、抗氧剂、固体添加剂、极压抗磨剂、防锈剂和抗泡剂组成。本发明还提供了上述工业机器人用润滑脂的制备方法。本发明的最显著特点是高温使用寿命很长；摩擦系数很低，提升减速器传动效率，降低能耗，抗微动磨损性能优异；极压抗磨、抗水、抗剪切、防锈和稳定性能出色。另外本发明的生产制备工艺简单，产品环保，质量稳定。

技术领域

本发明属于石油化工领域，涉及一种润滑脂，具体来说是一种工业机器人用润滑脂及其制备方法。

背景技术

工业机器人诞生于20世纪60年代，是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术。近年来，保障人身安全，减轻劳动强度，提高规模化生产效率和质量可靠性并降低生产成本，以及产业升级的需要，成为中国制造业用工业机器人替代人工的驱动力，也推动了我国工业机器人应用的飞速增长。我国已连续5年雄踞全球第一大工业机器人市场，未来仍将持续上升。据国际机器人联合会(IFR)预测，到2020年，将有52万个新工业机器人应用到世界各地的工厂中，而其中有超过40％在中国市场，21％的年均复合增长率是北美的三倍，是全球发展最快的机器人市场。

工业机器人主要由本体、减速器、伺服系统和控制器四大部件构成，其减速器又称“机器人的关节”，是机器人最为关键的核心部件，占机器人整体成本的三分之一，控制着工业机器人力量输出和操作精度，起到把电动机、内燃机等高速运转动力通过齿轮减速传递更大转矩的目的。作为精密仪器，工业机器人工作精细复杂，机器人实现每一个动作都需要一台减速器支撑，所以保障减速器的顺畅运行是机器人正常工作的关键所在。

润滑介质如同关节液保护人体关节一样，保障减速器的平稳运行，所以润滑介质对支撑机器人正常运转，有着不可替代的作用和价值。一旦因为润滑问题引起减速器故障，造成停工损失，机器人带来的成本效益也就大打折扣，因此选用一款高品质的润滑产品非常重要。目前工业机器人减速器中可以使用润滑油或润滑脂作为润滑介质。润滑油存在易泄漏、与其他类型的油不能混用等缺点，故多数机器人供应商推荐脂润滑。

目前应用于工业机器人领域的减速器主要有两种，一种是RV减速器，另一种是谐波减速器。在关节型机器人中，由于RV减速器具有更高的刚度和运动精度，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置，减速器承受负荷高，齿轮极易发生磨损甚至胶合而无法正常工作，所以需要润滑脂具有优异的极压抗磨性，抗剪切，承载能力强；谐波减速器一般放置在小臂、腕部或手部。在机器人高动态性能的伺服系统中，采用谐波减速器传动更显示出其优越性。它传动比大，传递的功率从几十瓦到几十千瓦，要求润滑脂具有很低的牵引系数，带来减速器传动效率的提升和能耗的降低；而且机器人关节结构紧凑，散热性较差，需要长时间连续工作，造成关节部位温度较高，因此要求润滑脂不仅能减少齿轮摩擦副在传动过程中产生的热量，起到散热作用，还具有良好的高温稳定性和氧化安定性，使用寿命长，避免在高温下变软流失和变质，减少停工更换次数；谐波减速器的加工精度很高，需要频繁地启动和在较小的空间里进行往复运动，齿轮摩擦副表面之间的间隙很小，容易产生塑性变形和粘着，柔轮和钢轮高速啮合的过程中，粘着点受齿面间相对滑动剪切而脱落，这些脱落的碎屑在配合紧密的齿轮副之间不易排出，不断循环的磨损齿面，造成微动磨损，这就要求润滑脂具有优异的流动清洁性和很低的摩擦系数，容易吸附在摩擦面上形成油膜，而且谐波减速器由于传动齿轮的摩擦、振动以及碰撞会产生强烈噪音的问题，也需要润滑脂来解决。

随着工业机器人减速器向着“小型化、轻量化、精密化、大功率、重载、高速”的趋势发展，减速器内的齿轮传动工况条件越来越苛刻，对润滑脂的性能要求也越来越高。

公开号为CN110724577A的中国专利公开了一种润滑脂，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。上述润滑脂存在抗氧化、抗水和胶体安定性差，极压抗微动磨损能力不强，摩擦系数大的问题。