МАСЛО ДЛЯ ТРАНСМИССИОННЫХ ПЕРЕДАЧ Российский патент 1996 года по МПК C10M165/00 C10M165/00 C10M151/02 C10M135/04 C10M159/04 C10N40/04 

Изобретение относится к смазочным материалам для трансмиссионных передач, в частности гипоидных передач автомобилей. Из всех трансмиссий указанные передачи занимают особое место. Они характеризуются высокой несущей способностью, высокими контактными напряжениями, достигающими 3· 10⁹ Па, а также высокими скоростями скольжения, которые в среднем составляют 16 м/с. Известно, что возможности повышения несущей способности зубчатого зацепления за счет его рациональной геометрии, применения более качественных материалов и термообработки не безграничны. В этой связи в настоящее время особенно остро стоит проблема создания и применения высококачественных трансмиссионных и редукторных масел, обеспечивающих зубчатым зацеплением высокую несущую способность и длительную работу при минимальном износе. Масло для гипоидных передач грузовых автомобилей [1] представляет собой смесь остаточного и дистиллятного масел селективной очистки, к которой добавляют противозадирную присадку Хлорэф-40 (0,0-дибутиловый эфир трихлорметилфосфоновой кислоты) и 0,35% присадки МАСК (раствор алкилсалицилата кальция в масле). Масло имеет удовлетворительные защитные свойства, однако оно характеризуется сравнительно низкими противозадирными свойствами (нагрузка сваривания не превышает 3685 Н).

Аналогичными противоизносными свойствами (нагрузка сваривания около 4136 Н) характеризуется также трансмиссионное северное масло ТС₃-9гип [2] представляющее собой смесь маловязкого нефтяного масла с остаточным маслом МС-20, загущенную низкомолекулярным полимером и содержащую противозадирную присадку ЛЗ-309/82, ингибитор ржавления, депрессатор и антипенную присадку. Отрицательным свойством масла ТС₃-9гип является то, что при его эксплуатации наблюдается необратимое снижение вязкости за счет механодеструкции полимерной загущающей присадки, которое достигает 30-40% после 5-8 тыс.км пробега.

Известно трансмиссионное масло ТАД-17И [3] предназначенное для работы в гипоидных, цилиндрических и других передачах автомобилей. В состав ТАД-17И входит масло ТБ-20, серофосфорсодержащая присадка Англамол-99 и полиметакрилат "Д". Это масло обладает хорошими антикоррозионными, защитными и антиокислительными свойствами. Однако противоизносные и противозадирные свойства недостаточно высокие нагрузка сваривания не превышает 3685 Н. Широко применяется масло для гипоидных передач ТС-ГИП [4] наиболее близкое по составу и назначению, обладающее высокими противоизносными и противозадирными свойствами. Оно представляет собой осерненный остаточный нефтепродукт, в частности осерненный нигрол марки "З". Однако указанное масло не в полной мере отвечает требованиям по вязкостным и низкотемпературным характеристикам, имеет повышенную испаряемость.

Задачей изобретения является создание трансмиссионного масла на недефицитном сырье, которое обладало бы более высокими противоизносными, противозадирными свойствами и термической стабильностью при сохранении хороших антиокислительных, антикоррозионных свойств, способного обеспечить надежную и бесперебойную работу тяжелонагруженых гипоидных передач.

Поставленная цель достигается тем, что масло на основе осерненного остаточного нефтепродукта дополнительно содержит осерненный полимер изобутилена, бутена-1 и бутена-2 и/или осерненный сополимер изобутилена и изоамиленов, масло дистиллятное нефтяное при следующем содержании компонентов, мас. Осерненный остаточный нефтепродукт 30-65 Осерненный полимер изобутилена, бутена- 1 и бутена-2 и/или Осерненный полимер изобутилена и изоамиленов 5-20 Масло дистиллятное нефтяное Остальное
В качестве остаточного нефтепродукта целесообразно использовать неочищенный остаток, получаемый при первичной переработке малопарафинистой нефти (нигрол) ТУ 38.101529-75. Он содержит большое количество натуральных смол. Его применяют для смазки зубчатых передач сельскохозяйственных и дорожных машин. В качестве дистиллятного нефтяного масла целесообразно использовать индустриальное масло И-12А, характеризующееся кинематической вязкостью при 50^оС не менее 12сСт и температурой застывания не выше минус 20^оС. Масло относится к нефтяным маслам широкого назначения, которое используют в узлах трения металлорежущих станков, текстильных и дорожных машин. В качестве полимера изобутилена, бутена-1 и бутена-2 целесообразно использовать продукт, выпускаемый по ТУ 38.301-60-17-80, мол.м. 600-1000. В качестве сополимера изобутилена и изоамиленов целесообразно использовать продукт, выпускаемый по ТУ 38.10117-9-74, мол.м. 700-1500.

Технология изготовления предлагаемого масла для трансмиссионных передач состоит из трех стадий:
1. осернение остаточного нефтепродукта (нигрола),
2. осернение полимера изобутилена, бутена-1, бутена-2 и/или сополимера изобутилена и изоамиленов,
3. изготовление масла.

Осернение нигрола осуществляют в варочном аппарате вместимостью 5 м³, снабженном обогревом и перемешивающим устройством. Обезвоженный нигрол в количестве 3475 кг загружают в аппарат, подогревают его до 120-130^оС, затем при постоянном перемешивании в аппарат подают небольшими порциями порошковую серу в количестве 120 кг и ведут процесс осернения до получения конечного продукта, выдерживающего испытания на коррозию стальной пластинки при 100^оС в течение 3 ч. Полученный осерненный нигрол откачивают в накопительную емкость. Осернение полимера изобутилена, бутена-1 и бутена-2 и/или сополимера изобутилена и изоамиленов проводят по приведенной технологии при температуре 150^оС, в том же количественном соотношении. Изготовление масла для трансмиссионных передач осуществляют в варочном аппарате вместимостью 10 м³, снабженном перемешивающим устройством и обогревом через рубашку. В аппарат сначала загружают индустриальное нефтяное масло в количестве 2960 кг и обезвоживают при температуре 110-115^оС. Затем в аппарат поочередно загружают осерненный нигрол в количестве 3600 кг и осерненный полимер изобутилена, бутена-1 и бутена-2 и/или осерненный сополимер изобутилена и изоамиленов в количестве 1440 кг. Содержимое варочного аппарата тщательно перемешивают до однородности при температуре 105-110^оС, анализируют, охлаждают до температуры 70-80^оС и сливают. По приведенной технологии в соответствии с изобретением были изготовлены образцы предлагаемого масла (составы 2, 3 и 4), состав которых приведен в табл. 1. В той же таблице приведена рецептура образцов, состав которых выходит за пределы заявляемого количественного соотношения (составы 1 и 5).

Приготовленные образцы были испытаны в сравнении с известным маслом (прототип) осерненным трансмиссионным маслом ТС-ГИП. Результаты сравнительных испытаний приведены в табл. 2.

Из данных таблицы видно, что предлагаемое трансмиссионное масло в сравнении с прототипом обладает лучшими приработочными свойствами (нагрузка сваривания составов 2, 3 и 4 составляет 8232, 8722 и 8232 соответственно, в то время как у прототипа этот показатель составляет 7080 Н), улучшенной испаряемостью (0,75, 0,66 и 0,78 против 1,1%) при сохранении всего комплекса положительных эксплуатационных свойств прототипа. Предлагаемое масло рекомендовано к промышленному применению.

Сущность изобретения: масло для трансмиссионных передач содержит, мас. %: осерненный остаточный нефтепродукт 30 - 65; осерненный полимер изобутилена, бутена - 1 и бутена - 2 и/или осерненный сополимер изобутилена и изоамиленов 5 - 20; нефтяное дистиллятное масло до 100. 2 табл.

МАСЛО ДЛЯ ТРАНСМИССИОННЫХ ПЕРЕДАЧ на основе осерненного остаточного нефтепродукта, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит осерненный полимер изобутилена, бутена-1 и бутена-2 и/или осерненный сополимер изобутилена и изоамиленов и нефтяное дистиллятное масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Осерненный остаточный нефтепродукт - 30 - 65
Осерненный полимер изобутилена, бутена-1 и бутена-2 и/или осерненный сополимер изобутилена и изоамиленов - 5 - 20
Нефтяное дистиллятное масло - До 100