СМАЗКА ДЛЯ ТРАНСМИССИОННЫХ ПЕРЕДАЧ "СТП-3М Российский патент 1994 года по МПК C10M161/00 C10M161/00 C10M135/04 C10M137/10 C10M143/08 C10M159/04 C10N40/04 C10N30/06 

Изобретение относится к смазочным материалам для трансмиссионных передач, в частности для тяговых редукторов локомотивов.

Из всех трансмиссий указанные передачи занимают особое место. Они характеризуются высокими контактными напряжениями, достигающими 3˙ 10⁹ Па, скоростями скольжения, которые в среднем составляют 16 м/с, работоспособностью в широком интервале температур (от минус 50 до плюс 50^оС). Кроме этого, вследствие конструкционных особенностей трансмиссионных передач локомотивов через неплотности кожуха в тяговые редукторы при эксплуатации попадают влага и грунтовая пыль, что способствует абразивному износу и коррозии трущихся элементов редуктора.

Для удовлетворения все возрастающих требований эксплуатации тяговых передач локомотивов, а именно форсирования скоростей, увеличения нагрузок, повышения долговечности и надежности работы, совершенствования технологии обслуживания и текущего ремонта, а также увеличения межремонтного пробега, необходимо повышать качество применяемых смазочных материалов, которые, как показано в многочисленных работах, оказывают первостепенное влияние на эти показатели.

Ассортимент смазочных материалов, выпускаемых отечественной промышленностью невелик и предусматривает следующие варианты. Известна смазка "ОС", в состав которой входит осерненное автотракторное масло (95-97%), загущенное натровым мылом гудронного сала (3-5%). Смазка "ОС" не обладает требуемой адгезионной способностью, имеет плохую водостойкость и неудовлетворительную вязкостно-температурную характеристику.

Достаточно широко в настоящее время применяется смазка "СТП" (а.с. N 405936 - прототип) на основе тяжелых нефтепродуктов и осерненного сополимера бутилена и изоамиленов с добавкой маловязкого нефтяного масла. Смазка обладает высокой адгезией к металлу, хорошими противоизносными и противозадирными свойствами, работоспособна в широком интервале температур. Высокие противозадирные и противоизносные свойства смазке СТП придают полисульфиды полимера бутилена и изоамиленов, получаемые в процессе осернения последних элементарной серой при температуре, превышающей 180^оС. Практически процесс осернения ведут при температурах 180-200^оС. Это увеличивает массообмен в реакторе, однако способствует интенсификации процесса испарения углеводорода, улетучивания сероводорода и самой серы. Газообразные продукты реакции - отходящие газы процесса осернения в значительной степени загрязняют рабочие помещения и окружающую среду.

В то же время, имея в своем составе полисульфиды сополимера бутилена и изоамиленов, смазка СТП характеризуется достаточной химической и термической стабильностью, но при попадании воды в редуктор в смазке образуются продукты, ускоряющие коррозионные процессы на трущихся поверхностях, что способствует износу и преждевременному выходу из строя тяговых редукторов.

Задачей настоящего изобретения является создание смазки для тяговых редукторов локомотивов, обладающей улучшенными антикоррозионными свойствами, термической стабильностью при сохpанении высоких адгезионных, противоизносных, противозадирных свойств и работоспособности в широком диапазоне температур, увеличивающей срок службы редукторов.

Поставленная задача достигается тем, что смазка, содержащая минеральное масло, битум и гудрон масляный, дополнительно содержит осерненный тетрамер пропилена, диалкилдитиофосфат цинка и/или диалкилфенилдитиофосфат цинка и сополимер бутилена и изоамиленов при следующем соотношении компонентов, мас.%: Битум 15-33 Гудрон масляный 18-30
Сополимер бутилена и изоамиленов 12-30
Осерненный тетрамер пропилена 2-7
Диалкилдитиофосфат
цинка и/или
диалкилфенилдитиофосфат цинка 0,5-5 Минеральное масло Остальное
Для приготовления смазки используют компоненты, выпускаемые по действующей нормативно-технической документации.

Битумы нефтяные получают из остатков перегонки смолистых нефтей. Это твердые или жидкие высокомолекулярные органические соединения, состоящие из смеси углеводородов и их сернистых, кислородных и азотистых производных. Для производства предлагаемой смазки предпочтительно использовать битумы дорожные по ГОСТ 11954-81, обладающие свойством упруговязких и прочностных характеристик в широком интервале температур. Дорожные битумы используют в основном, для строительства и ремонта дорожных покрытий.

В качестве гудрона масляного предпочтительно использовать продукт, остающийся после отгонки от нефти легких и большей части масляных фракций. Гудрон масляный выпускается по ТУ 38. УССР 201184-74 и характеризуется высоким содержанием смолистых веществ. В промышленности гудрон масляный используют для получения остаточных масел, битумов и т.д.

Сополимер бутилена и изоамиленов (ТУ 38.101808-81) получают полимеризацией бутанбутиленовой фракции термического крекинга в присутствии катализатора - хлористого алюминия. Это высоковязкий продукт, обладающий повышенной антиокислительной стабильностью в условиях эксплуатации, характеризуется однородностью и постоянством состава, обладает диэлектрическими свойствами. Он применяется при производстве кабелей, частично для производства присадок.

Осерненный тетрамер пропилена получают осернением монохлористой серой фракции олефиновых полимеров с температурой кипения 150-260^оС. Это нейтральная жидкость без запаха, хорошо растворимая в минеральном масле, выпускается по ВТУ НП 203-65.

Диалкилфенилдитиофосфат цинка (присадка ВНИИ НП - 354) и диалкилдитиофосфат цинка (присадка ДФ-11) выпускаются по ГОСТ 24216-80.

В качестве масла нефтяного предпочтительно использовать дистиллат трансформаторного масла, полученного из Анастасиевских нефтей, или масла приборного МВП (ГОСТ 1805-51), входящие в состав группы легких индустриальных масел, получаемых прямой перегонкой малосернистых и сернистых нефтей. Важным показателем качества используемых масел должна быть температура застывания (до минус 60^оС).

Технология получения предлагаемой смазки для трансмиссионных передач заключается в обезвоживании компонентов, входящих в ее состав, и их сорастворение до получения однородной композиции. Изготовление смазки ведут при атмосферном давлении в обогреваемом варочном аппарате емкостью 10 м³, снабженном механическим перемешивающим устройством. Вначале в варочный аппарат загружают 1880 кг нефтяного масла и 2000 кг гудрона масляного. Смесь тщательно перемешивают и обезвоживают при температуре 110-115^оС. Затем в реактор загружают 1520 кг битума марки БНД-70/90, после растворения которого приступают к загрузке сополимера бутилена и изоамиленов в количестве 2000 кг. По окончании загрузки смесь в реакторе тщательно перемешивают до однородности при температуре 110-120^оС. Наконец, в реактор по очереди загружают 400 кг осерненного тетрамера пропилена с содержанием серы до 20% и 200 кг присадки диалкилдитиофосфата и/или диалкилфенилдитиофосфата цинка.

По приведенной технологии в соответствии с заявляемым изобретением были приготовлены образцы предлагаемой смазки (образцы 2-4), состав которых приведен в табл. 1. В той же табл.1. приведена рецептура образцов, состав которых выходит за пределы заявляемого количественного соотношения (образцы 1 и 5).

Приготовленные образцы смазок были испытаны в сравнении с известной смазкой по а. с. 405936 следующей рецептуры, мас.%: Битум 15 Минеральное масло МВП 30
Осерненный сополимер изобутилена и изоамиленов 29 Гудрон масляный 26
Как видно из данных табл.1 и 2, содержание компонентов в заявляемом интервале количественных соотношений обеспечивает предложенной композиции особое сочетание свойств, а именно достижение высоких противоизносных и противозадирных свойств в комплексе с высокой антикоррозионной стойкостью. При этом достигается также снижение испаряемости смазки, что выражается в улучшении термической стабильности.

Совместное использование осерненного тетрамера пропилена и присадки диалкил-, диалкилфенилдитиофосфата цинка не обнаружено ни в отечественных, ни в зарубежных аналогах предлагаемой смазки.

Решая вопрос антикоррозионной стойкости смазки, одновременно достигнуты также результаты по улучшению экологических условий работы промышленного персонала: значительно снижается выброс в атмосферу количества паров углеводородов и сероводорода.

Предлагаемая смазка прошла стендовые и натурные испытания в условиях эксплуатации. Проведенные испытания под наблюдением показали, что на рабочих поверхностях зубьев следов задиров, схватывания и усталостного выкрашивания не выявлено, утечек смазки не наблюдалось, а предлагаемая смазка способствует повышению износостойкости зубьев шестерен. Новая смазка допущена к применению. Ее внедрение повысит надежность и долговечность работы тяговых редукторов локомотивов, позволит улучшить экологию производства.

Сущность изобретения: смазка содержит, %: битум 15-33; гудрон масляный 18-30; сополимер бутилена и изоамиленов 12-30; осерненный тетрамер пропилена 2-7; диалкилдитиофосфат цинка и/или диалкилфенилдитиофосфат цинка 0,5-5 и минеральное масло остальное. 2 табл.

Смазка для трансмиссионных передач, содержащая битум, масляный гудрон и минеральное масло, отличающаяся тем, что смазка дополнительно содержит осерненный тетрамер пропилена, сополимер бутилена и изоамиленов, диалкилдитиофосфат цинка и/или диалкилфенилдитиофосфат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Битум 15 - 33
Масляный гудрон 18 - 30
Сополимер бутилена и изоамиленов 12 - 30
Осерненный тетрамер пропилена 2 - 7
Диалкилдитиофосфат цинка и/или диалкилфенилдитиофосфат цинка 0,5 - 5
Минеральное масло Остальное