СМАЗОЧНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ РЕЛЬСОВ Российский патент 1996 года по МПК C10M169/04 C10M169/04 C10M125/02 C10M125/18 C10M125/28 C10M103/06 C10N30/06 

Изобретение относится к смазочным покрытиям, которые используются для снижения износа рельсов в кривых пути, в частности в условиях метрополитена.

В настоящее время, с целью снижения бокового износа рельсов в кривых пути, используют следующие смазочные покрытия, наносимые на боковую поверхность головки рельса с помощью специальных рельсосмазывателей:
смазочное покрытие РП ТУ 32ЦТ 2133-92, состоящее из основы - растворителя: бензина и наполнителей графита и пленкообразователя;
смазочное покрытие проф. Белосевича, состоящее из маслонесодержащего растворителя, смолы и графита чешуйчатого.

Недостатком этих смазочных покрытий является их высокая пожароопасность (в качестве основы покрытий используется бензин) и как следствие невозможность их использования для лубрикации рельсов в метрополитенах.

Наиболее близкой к описываемому решению является смазочное покрытие ВНИИНП-229 ОСТ.38.128-73, которое принимаем за прототип [1]
В составе смазочного покрытия-прототипа входят следующие компоненты, мас.

водный раствор силиката натрия (жидкое стекло);
дисульфид молибдена (тонкодисперсный);
смачиватель ОП-7.

Смазочное покрытие-прототип является пожаробезопасным, так как имеет водно-силикатную огнестойкую по своей природе основу.

Недостатками смазочного покрытия-прототипа являются низкая долговечность при высоких удельных контактных нагрузках.

Техническая задача заявляемого решения увеличение срока службы смазочного покрытия при удельных нагрузках в контакте свыше IГПа.

Задача достигается тем, что силикатное рельсовое покрытие, связующим которого является жидкое стекло, согласно изобретению, дополнительно содержит графит и водный раствор хлорида натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Графит ГС-4 ГОСТ 17022-81 20,0
Раствор хлорида натрия ГОСТ 4233,77 10 14
Жидкое стекло ГОСТ 13078-81 Остальное
Смазочное покрытие готовят путем введения, при непрерывном перемешивании, в жидкое стекло графита и водного раствора хлорида натрия, до получения жидкого однородного состава.

Водный раствор хлорида натрия предварительно готовят, растворяя хлорид натрия в воде при подогреве до 50^oC и соотношении компонентов, мас.

Хлорид натрия ГОСТ 4233-77 20
Вода питьевая ГОСТ 2874-82 80
Введением в состав заявляемого смазочного покрытия до 20% графита достигается необходимая нагрузочная способность и долговечность покрытия при высоких удельных нагрузках. Увеличение или снижение концентрации графита не целесообразно ввиду изменения консистентности состава и ухудшения технологичности его нанесения. Поэтому заявляется оптимальная с нашей точки зрения концентрация графита 20%
Введение в состав покрытия раствора хлорида натрия приводит к увеличению долговечности покрытия за счет улучшения его адгезионной способности. Экспериментально установлено, что минимальной концентрацией раствора хлорида натрия в заявляемом составе при которой достигается необходимый эффект является 10% а максимальной 14% Увеличение концентрации свыше 14% не целесообразно, так как увеличения срока службы покрытия не наблюдается.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были проведены испытания на установке, моделирующей процесс скольжения гребня колеса по головке рельса в кривой пути, со схемой контакта модельных образцов (выполненных из бандажной и рельсовой сталей) периферия диска шарик.

Режимы испытания: удельное давление 1,0 ГПа, скорость скольжения 0,2 м/с.

При проведении испытаний определялась долговечность испытуемого смазочного покрытия по значению времени от начала его работы до наступления момента заедания, после нанесения покрытия до периферии дискового образца.

Моменту наступления заедания соответствовало резкое повышение коэффициента трения до величины соответствующей сухому трению 0,4, характерный звук и появление металлической стружки.

Во всех экспериментах покрытие наносилось равномерным тонким слоем на дисковый образец и высушивалось в течение 5 мин при 100^oC.

В процессе испытаний проверялись предлагаемые составы в сравнении с составом прототипом. Результаты испытаний приведены в таблице.

Результаты испытаний показывают, что предлагаемые составы N 3 8 превосходят смазку-прототип по антифрикционным свойствам.

Следовательно, процентное соотношение составов 3 7 можно использовать как граничное при дозировке оптимального состава.

Сущность: покрытие содержит в мас.%: графит 20, водный раствор хлорида натрия 10 - 14 и жидкое стекло остальное. 1 табл.

Смазочное покрытие для рельсов, содержащее жидкое стекло и порошкообразный антифрикционный наполнитель, отличающееся тем, что покрытие в качестве порошкообразного антифрикционного наполнителя содержит графит и дополнительно содержит водный раствор хлорида натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Графит 20
Водный раствор хлорида натрия 10 14
Жидкое стекло Остальное