РЕЛЬСОВОЕ ПОКРЫТИЕ Российский патент 2003 года по МПК C10M159/04 C10M159/04 C10M125/22 C10M125/02 C10M117/00 C10M101/02 

Изобретение относится к области создания противоизносных композиций, используемых на железнодорожном транспорте для снижения износа гребней колес подвижного состава.

Известна противоизносная композиция по ТУ 38 УССР 201129-77 (В.В.Синицын. Пластичные смазки в СССР, 2 издание. М.: Химия, 1984, с.126), содержащая смесь индустриальных масел И-12А и И-20А (1:4), гидратированные кальциевые мыла СЖК фракций широкой нетермообработанной (10%) и С₅-С₆ (6%), графит ГС-4 (30%), воду (до 2%).

Недостатком данной композиции при ее применении для лубрикации пар трения "колесо-рельс" является ее низкая противоизносная эффективность и неудовлетворительные эксплуатационные качества. Последнее связано с расслоением смеси за счет значительного содержания графита и забивкой им дозирующих устройств.

Известна также смазка "Рельсовая ЖР" по ТУ 32ЦТ553-83 (В.В.Синицын. Пластичные смазки в СССР, 2 издание. М.: Химия, 1984, с.126), содержащая смесь осевого 3 и индустриального И-5А масел (73:5), Nа-Са - мыла жирового гудрона (6%), касторовое масло (5%), саломас (4%), графит ГС-4 или П (6-7%), серу (1%), озокерит (2-3%), воду (до 0,5%), свободную щелочь (до 1% NаОН).

Данное рельсовое покрытие не обладает высокой противоизносной эффективностью, что обусловлено, прежде всего, отсутствием в его составе дисульфида молибдена, и, в частности, синтетического МоS₂. Природный дисульфид молибдена, получаемый очисткой флотоконцентратов обогатительных фабрик, по своему дисперсному составу и трибологическим характеристикам значительно уступает МоS₂, синтезированному из химических соединений.

По способности внедряться в металл и образовывать поверхностную пленку синтетический дисульфид молибдена превосходит все известные противоизносные присадки. Пленка имеет высокое сопротивление продавливанию. Предел текучести 35000 кг/мм², что выше предела текучести некоторых сталей. Повышенные температуры не ухудшают смазывающих свойств МоS₂.

В связи с этим наиболее близким, принятым за прототип, является рельсовое покрытие следующего состава (патент РФ 2152429, зарегистрирован 21.09.1998), мас.%:
Синтетический дисульфид молибдена - 0,5 - 2,0
Графит - 0,2 - 1,0
Полиизобутилен - 1,5 - 3,0
Солидол - 10,0 - 20,0
Дизельное или трансформаторное масло - До 100
Композиция на основе трансформаторного масла предназначена для низких температур окружающего воздуха (до -40^oС), дизельное масло используется преимущественно в области положительных температур.

Данная рельсовая смазка обеспечивает высокие противоизносные свойства и защиту гребней колес подвижного состава.

К недостаткам известного рельсового покрытия относится ограниченная номенклатура и узкий диапазон значений применяемых ингредиентов, что не позволяет мобильно варьировать компонентами и системами, которые могут эффективно использоваться для лубрикации пар трения "колесо-рельс" в различных погодных условиях.

Для устранения указанных недостатков предложено рельсовое покрытие следующего состава, мас.%:
Синтетический дисульфид молибдена - 0,5 - 1,5
Графит - 1,0 - 3,0
Мазут - 3 - 15
Солидол - 3 - 20
Минеральное масло или смесь минеральных масел - До 100
Предложенная смазочная композиция обеспечивает возможность управления процессом лубрикации наиболее оперативно и эффективно путем изменения соотношения ингредиентов в зависимости от погодных факторов, степени износа рельсовых путей, периодичности нанесения покрытия и других условий применения смазки. На более изношенных участках пути целесообразно использовать смазку с повышенным содержанием антифрикционных присадок - дисульфида молибдена, графита; в летнее время года при высоких температурах среды и значительном количестве выпадающих осадков требуется увеличение содержания загустителей, в частности мазута, который одновременно улучшает адгезионные свойства покрытия. В зависимости от температур окружающего воздуха для оперативного обеспечения необходимой вязкости смеси рационально смешение минеральных масел различного состава.

Опробование предлагаемого рельсового покрытия и определение оптимальных соотношений входящих в него ингредиентов осуществлялось в процессе промышленных испытаний на Забайкальской железной дороге - подачу смазки на боковую грань наручного рельса вели на криволинейных участках пути с помощью пневмодозирующих систем, установленных на электровозах-рельсосмазывателях ВД-60.

Основным критерием оптимизации процесса было определено снижение износа гребней колес локомотивов в совокупности с минимизацией расхода рельсового покрытия.

В летний период, наряду с известным и ранее применяемым дизельным маслом, были опробованы индустриальные: И-40, И-50. С понижением температуры для снижения вязкости в индустриальные масла вводили веретенное, трансформаторное. Опробованы также добавки автола и негрола.

В зимний период использовалось преимущественно трансформаторное и веретенное масла. Основным критерием выбора масел и их смесей служила кинематическая вязкость, в летнее время поддерживаемая в пределах 30-58 сСт - замеры параметра при 50^oС и 6÷33 сСт - замеры параметра при 100^oС; в зимний период - на уровне 2÷9 сСт (кинематическая вязкость при 50^oС).

Содержание в испытываемом рельсовом покрытии синтетического МоS₂ поддерживали в пределах 0,5-1,5%, графита 1,0-3,0%, солидола и мазута соответственно 3-20% и 3-15%.

Во всех случаях, при опробованных изменениях соотношений ингредиентов, предлагаемое рельсовое покрытие удовлетворяло следующим условиям: диаметр пятна износа, измеряемый на четырехшариковом трибометре, не превышал 0,7 мм, нагрузка сваривания составляла не менее 400 кг; кислотность, мг/КОН на 100 см³ продукта, не превышала 10; температура вспышки в открытом тигле составляла не менее 140^oC.

В целом, проведенные промышленные испытания показали, что применение предлагаемого рельсового покрытия в сравнении с известным обеспечило снижение удельного расхода смазки с 300-350 до 220-250 г/км пути при аналогичном уровне износа гребней колес локомотивов: 0,25-0,30 мм/км пробега.

Сущность: изобретение относится к области создания противоизносных композиций, используемых на железнодорожном транспорте для снижения износа гребней колес подвижного состава. Композиция содержит, мас.%: синтетический дисульфид молибдена 0,5-1,5, графит 1-3, мазут 3-15, солидол 3-20, минеральное масло или смесь минеральных масел - до 100. Технический результат - снижение износа рельсовых путей и снижение износа гребней колес, возможность использования в различных погодных условиях, уменьшение удельного расхода смазки.

Рельсовое покрытие, содержащее минеральное масло, солидол, графит и синтетический дисульфид молибдена, отличающееся тем, что дополнительно содержит мазут при следующем содержании компонентов, мас. %:
Синтетический дисульфид молибдена - 0,5 - 1,5
Графит - 1 - 3
Мазут - 3 - 15
Солидол - 3 - 20
Минеральное масло или смесь минеральных масел - До 100