СМАЗКА ДЛЯ ТРАНСМИССИОННЫХ ПЕРЕДАЧ Российский патент 1996 года по МПК C10M161/00 C10M141/10 C10M141/10 C10M135/02 C10M137/10 C10M143/06 C10M159/04 C10N30/06 

Изобретение относится к смазочным материалам для трансмиссионных передач, в частности для редукторов подземного оборудования угольных шахт.

Опыт эксплуатации горных машин в условиях угольных шахт показывает, что они работают в крайне тяжелых условиях. Их режимы работы характеризуются частыми остановками и пусками (до 300 пусков в час), значительными динамическими и знакопеременными нагрузками, вызывающими резкими изменениями условий трения трущихся поверхностей. Большое количество исполнительных органов, приводимых от одного двигателя, работающих в разных плоскостях, требует применения различных видов передач. Поэтому в одном корпусе могут находиться различные виды зубчатых передач: цилиндрические, конические, червячные, окружные скорости которых находятся в пределах от 0,5 до 15 м/с, а передаваемые мощности до 400 кВт, при возможных перегрузках в 2-2,5 раза. Контактные напряжения изменяются в широких пределах и, в связи с ограниченными габаритами корпусов редукторов, достигают 19000 Н/см² и более. Характерной особенностью работы редукторов угольных шахт является чрезвычайная запыленность окружающей среды абразивными частицами, наличие в воздухе большого количества воды, характеризующейся высокой агрессивностью и большим содержанием солей. Как показали исследования, срок службы горношахтного оборудования в значительной степени зависит от качества применяемой смазки. Последняя должна учитывать все особенности эксплуатации оборудования и обеспечить его надежную и бесперебойную работу.

Известна смазка, которая имеет плохую совместимость с резинотехническими уплотнениями и недостаточные низкотемпературные свойства. Широкое применение в станах СНГ получила смазка на основе нефтяного масла и осерненного остаточного нефтепродукта, содержащая окисленный петролатум, трибутилфосфат и/или диалкилдитиофосфат цинка и амид кубового остатка синтетических жирных кислот. Она обладает высокими противоизносными и защитными свойствами. Однако, имея в своем составе амид кубового остатка синтетических жирных кислот, при попадании в кожух редуктора воды смазка загустевает и не обеспечивает требуемых реологических характеристик. Загустевание смазки в процессе эксплуатации редукторов приводит к затруднению слива отработанной смазки.

Задачей изобретения является создание смазки для редукторов угольных комбайнов, обладающей улучшенными низкотемпературными свойствами, хорошей совместимостью с резиновыми уплотнениями, не загустевающей в процессе эксплуатации при сохранении высоких смазочных свойств, химической и термической стабильности, работоспособной в широком интервале температур. Поставленная задача достигается тем, что смазка, содержащая нефтяное масло и осерненный остаточный нефтепродукт, в качестве осерненного остаточного нефтепродукта смазка содержит осерненное трансмиссионное масло и дополнительно содержит гудрон масляный, полимер изобутилена, бутена-1 и бутена-2, смесь в массовом соотношении 1:1 цинковой соли диалкилдитиофосфорной кислоты и цинковой соли продукта конденсации алкилфенола с формальдегидом и/или смесь в массовом соотношении 2,5:1,1 алкилфенолята бария и диалкилфенилдитиофосфата цинка при следующем соотношении компонентов, мас. Гудрон масляный 8-18 Осерненное трансмиссионное масло 25-45 Полимер изобутилена, бутена-1 и бутена-2 1,5-9,5 Смесь в массовом соотношении 1:1 цинковой соли диалкилдитиофосфорной кислоты и цинковой соли продукта конденсации алкилфенола с формальдегидом и/или смесь в массовом соотношении 2,5:1,1 алкилфенолята бария и диалкилфенилдитио- фосфата цинка 3-7 Нефтяное масло Остальное
Для приготовления смазки используют компоненты, выпускаемые по действующей нормативно-технической документации. Гудрон масляный выпускают по ТУ 38. УССР 201184-74. Он характеризуется высоким содержанием смолистых веществ. В промышленности гудрон масляный используют для получения остаточных масел, битумов и т.п.

Трансмиссионное масло представляет собой неочищенный остаток первичной переработки малопарафинистой нефти, содержит значительное количество натуральных смол. Его применяют для смазывания зубчатых передач сельскохозяйственных и дорожно-строительных машин. В качестве нефтяного масла предпочтительно использовать смесь нефтяных масел с кинематической вязкостью при 50^оС не менее 17 мм²/с и температурой застывания не выше минуc 10^оС. Для ее получения целесообразно использовать индустриальные масла И-12А и/или И-20А в смеси с И-50А или цилиндровыми маслами или другие масла, обеспечивающие требуемую вязкость и температуру застывания. Это нефтяные масла широкого назначения. В качестве полимера изобутилена, бутена-1 и бутена-2 целесообразно использовать продукт полимеризации бутан-бутиленовой фракции молекулярной массы от 200 до 1500. Это высоковязкий продукт, обладающий высокими антиокислительными и адгезионными свойствами. В качестве цинковых солей диалкилдитиофосфорной кислоты и продукта алкилфенолформальдегидной конденсации в соотношении 1: 1 целесообразно использовать присадку ВНИИНП-357 (ТУ 38.401896-91), представляющую собой раствор указанных солей в индустриальном нефтяном масле и предназначенную для улучшения эксплуатационных свойств масел. В качестве алкилфенолята бария и диалкилфенилдитиофосфата цинка в соотношении 2,5: 1,1 предпочтительно использовать присадку ВНИИНП-360 (ГОСТ 9899-78), представляющую собой смесь присадок ВНИИНП-350 и ВНИИНП-354, применяющуюся в составе моторных масел. Технология получения предлагаемой смазки состоит из двух стадий: 1 осернение трансмиссионного масла, 2 изготовление смазки. Осернение трансмиссионного масла осуществляют в варочном аппарате емкостью 5 м³, снабженном обогревом и перемешивающим устройством. Для осернения берут обезвоженное трансмиссионное масло в количестве 3475 кг, загружают в реактор и подогревают до 120-130^оС. Затем при постоянном перемешивании в реактор подают небольшими порциями порошковую серу в количестве 130 кг и ведут процесс осернения до получения коленчатого продукта, выдерживающего испытания на коррозию на стальной пластинке при 100^оС в течение 3 ч. Полученное осерненное трансмиссионое масло откачивают в накопительную емкость. Изготовление смазки для трансмиссионных передач осуществляют в варочном аппарате емкостью 10 м³, снабженном механическим перемешивающим устройством и обогревом через рубашку. В реактор сначала загружают нефтяное масло в количестве 3000 кг, гудрон масляный в количестве 1200 кг. Содержимое мешалки тщательно перемешивают и обезвоживают при 100-115^оС. Затем в реактор загружают 200 кг полимера изобутилена, бутена-1 и бутена-2, после растворения которого приступают к загрузке 3200 кг осерненного трансмиссионного масла и 400 кг присадки ВНИИНП-357. По окончании загрузки смесь в реакторе тщательно перемешивают до однородности при 105-110^оС, анализируют, охлаждают до 70-80^оС и сливают. По приведенной технологии в соответствии с изобретением были приготовлены составы смазки (2,3,4), приведенные в табл. 1 (составы 1-5 выходят за пределы заявленного количественного соотношения).

В табл. 2 приведена физико-техническая характеристика образцов смазки 1-5 и прототипа.

Как видно из табл. 1 и 2, содержание компонентов в заявленном интервале количественных соотношений обеспечивает предложенной композиции особое сочетание свойств, а именно достижение высоких противоизносных и противозадирных свойств, антикоррозионной способности, наряду с достаточно хорошими низкотемпературными свойствами и совместимостью с резиновыми уплотнениями. Совместное использование гудрона масляного, полимера изобутилена, бутена-1 и бутена-2, а также присадок ВНИИНП-357 и/или ВНИИНП-360 не обнаружено ни в отечественных, ни в зарубежных аналогах предлагаемой смазки. Смазка прошла лабораторные и стендовые испытания. Испытания показали, что в процессе работы она не загустевает, не вытекает из узлов трения, не вызывает коррозии трущихся поверхностей и совместима с применяемыми резиновыми уплотнениями. Ее применение повысит надежность и долговечность зубчатых передач горношахтного оборудования.

Физико-техническая характеристика образцов предложенной смазки и прототипа приведена в табл. 2.

Сущность изобретения: смазка содержит, %: гудрон масляный 8 - 18; осерненное трансмиссионное масло 25 - 45; полимер изобутилена; бутена - 1 и бутена - 2 1,5 - 9,5; смесь в массовом соотношении 1 : 1 цинковой соли диалкилдитиофосфорной кислоты и цинковой соли продукта конденсации алкилфенола с формальдегидом и/или смесь в массовом соотношении 2,5 : 1,1 алкилфенолята бария и диалкилфенилдитиофосфата цинка 3 - 7 и нефтяное масло - остальное. 2 табл.

СМАЗКА ДЛЯ ТРАНСМИССИОННЫХ ПЕРЕДАЧ, содержащая нефтяное масло и осерненный остаточный нефтепродукт, отличающаяся тем, что в качестве осерненного остаточного нефтепродукта смазка содержит осерненное трансмиссионное масло и дополнительно содержит гудрон масляный, полимер изобутилена, бутена-1 и бутена-2, смесь, в массовом соотношении 1 : 1 цинковой соли диалкилдитиофосфорной кислоты и цинковой соли продукта конденсации алкилфенола с формальдегидом и/или смесь в массовом соотношении 2,5 : 1,1 алкилфенолята бария и диалкилфенилдитиофосфата цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гудрон масляный - 8 - 18
Осерненное трансмиссионное масло - 25 - 45
Полимер изобутилена, бутена-1 и бутена-2 - 1,5 - 9,5
Смесь в массовом соотношении 1 : 1 цинковой соли диалкилдитиофосфорной кислоты и цинковой соли продукта конденсации алкилфенола с формальдегидом и/или смесь в массовом соотношении 2,5 : 1,1 алкилфенолята бария и диалкилфенилдитиофосфата цинка - 3 - 7
Нефтяное масло - Остальное