РЕЛЬСОВАЯ СМАЗКА Российский патент 2006 года по МПК C10M169/02 C10M101/02 C10M159/04 C10M125/02 C10M125/22 C10M117/02 C10N50/10 

Изобретение относится к области создания смазочных композиций, используемых на железнодорожном транспорте для снижения износа рельсовых путей, гребней колес локомотивов и подвижного состава.

Известна рельсовая смазка (патент РФ №2204586 зарегистрирован 28.11.2001г.), содержащая минеральное масло или смесь минеральных масел, солидол, мазут и твердую противоизносную присадку, в качестве которой применяют графит и дисульфид молибдена, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

мазут2,0-15,0солидол20,0-50,0графит и дисульфид молибдена1,5-4,5минеральное масло или смесь минеральных маселДо 100

Данная композиция применяется для смазки пар трения «колесо-рельс» путем дозировки ее с помощью стационарных путевых лубрикаторов и дрезин, но ее состав не обеспечивает возможности эффективного осуществления процесса лубрикации при использовании электровозов-рельсосмазывателей.

Известна также принятая за прототип рельсовая смазка (патент РФ №2200184 зарегистрирован 25.04.2001г.), содержащая минеральное масло или смесь минеральных масел, мазут, солидол, графит и дисульфид молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.%:

мазут3,0-15,0солидол3,0-20,0графит и дисульфид молибдена1,5-4,5минеральное масло или смесь минеральных маселДо 100

Данная известная композиция применяется путем ее нанесения на боковую грань наружного рельса, преимущественно, с помощью пневмодозирующих систем, устанавливаемых на электровозах-рельсосмазывателях. К ее недостаткам относится невысокая эффективность при положительных температурах эксплуатации и использовании на тяжелонагруженных участках путей.

Для их устранения предложена рельсовая смазка, включающая в свой состав минеральное масло или смесь минеральных масел, мазут, солидол, графит и/или дисульфид молибдена, отличающаяся тем, что соотношение входящих в нее компонентов поддерживают следующим, мас.%:

мазут20-65солидол3-20графит и/или дисульфид молибдена1-10минеральное масло или смесь минеральных маселДо 100

Преимущества предлагаемой композиции обусловлены тем, что наряду с требуемыми смазывающими характеристиками она обладает эффективными вязкостно-адгезионными свойствами. Это достигается, в основном, высокими содержаниями в ней мазута. Последний, помимо значительной вязкости и лучшей адгезии к поверхности трения, относительно применяемых в смазке масел, обеспечивает эффективные противоизносные показатели. Так пятно износа, определяемое на четырехшариковом трибометре, фиксируется у мазута, прошедшего термообработку при 105-130°С, на уровне 0,5 мм, в то время как при использовании трансформаторного и индустриального масел оно составляет 0,8 мм. У солидола этот показатель достигает 1.0 мм. Таким образом, содержание данного загустителя в композициях ограничивается пороговым снижением антифрикционных свойств смесей - пятно износа при их опробовании на трибометре не должно превышать 0,7 мм.

Мазут же используется, одновременно, и как эффективный жидкий загуститель, и как качественный смазывающий компонент.

Сравнительную оценку работоспособности известной и предлагаемой композиций, заключающуюся в определении показателя сочетания антифрикционных и вязкостно-адгезионных свойств смесей, осуществляли с помощью экспериментальной установки тестирования смазок. В ее основе - система, состоящая из вращающегося с заданной скоростью металлического диска, на который наносится определенный объем испытуемой смазки, и металлического круга, прижимаемого заданным усилием к диску. В качестве основного критерия тестирования смазочного композита установлена длительность работы апробируемого образца, определяемая по времени появления искрения и характерного резкого звука, издаваемого рассматриваемой парой трения при срабатывании нанесенного слоя смазки.

Практика проведения испытаний по сравнению и оптимизации составов рельсовых смазок показала высокую степень корреляции экспериментальных данных, полученных на установке тестирования композитов, и результатов их опробования в промышленных условиях.

Применяемая установка тестирования смазок изображена на чертеже. Она выполнена с использованием фрезерного станка 1 (6Р81Г), на вращающемся валу которого закреплен съемный металлический диск 2 (ст.3) с ограждением 3. Металлический круг 4 (ст.3, d = 30 мм) прижимается к диску пружиной 5 с усилием 17 кгс. Указанные элементы помещены в цилиндрический корпус 6, на который резьбовым соединением закреплена накидная гайка 9, в ней установлен регулировочный болт 8, последний посредством шайбы 7 воздействует на пружину и через нее - на металлический прижимной круг, контактирующий с диском.

Цилиндрический корпус устанавливают в тисы 10, размещенные на движущемся столе 11, что позволяет осуществлять продольное и поперечное перемещение корпуса.

Тестирование рельсовых смазок осуществляли установкой прижимного круга на расстоянии 105 мм от центра диска, вращающегося со скоростью 1250 об/мин, внесением в радиальную зону трения 0,4 см³ композита, при этом линейная скорость вращения последней составляла 50 км/час, аналогично средней скорости движения локомотивов и подвижного состава. Полученные данные представлены в таблице.

Таблица
Результаты тестовых испытаний известной и предлагаемой смазокКомпонентыСмазочная композиция, содержание компонентов, мас.%ИзвестнаяПредлагаемаяМазут10203040506065Солидол53510152020Графит2-12410-Дисульфид молибдена11-12-10Минеральное масло или смесь маселМ10Г2 -до 100М10Г2 -до 100Трансформаторное, М10Дм, ТСП-15 -до 100ТСП-15, отрегенерированное, М10Г2 -до 100И-40, М14В2 -до 100ТСП-15, М10Дм -до 100ТСП-15 -до 100Время сохранения смазочного слоя, мин.4679101112

Из представленных данных следует, что длительность действия известной смазки составляет 4 мин, а применение предлагаемой позволяет поддерживать данный показатель в пределах 6-12 мин.

В промышленных условиях опробование рассматриваемых композиций осуществлялось на Забайкальской железой дороге. Подачу смазки на боковую грань наружного рельса осуществляли на криволинейных участках пути с помощью пневмодозирующих систем, установленных на электровозах ВЛ-60 и вагонах-рельсосмазывателях. Для этого использовали сочетание мазута и солидола, дизельное, трансмиссионное и трансформаторное масло, а также индустриальные и отрегенерированные моторные масла.

В качестве известной рельсовой смазки применяли композицию, содержащую следующие ингредиенты, мас.%: мазут - 10, солидол - 5, графит - 2, дисульфид молибдена - 1, масло M10Г2 - остальное.

В периоды опробования предлагаемого композита в условиях отрицательных температур содержание солидола и мазута поддерживали на минимальном уровне - соответственно 3 и 20 мас.%, с возрастанием температуры среды, концентрацию указанных ингредиентов в смеси повышали - соответственно до 20 и 65 мас.%. При обеспечении высокой частоты нанесения смазки количество твердой противоизносной присадки - графита и/или дисульфида молибдена ограничивали 1-2 мас.%, композиты с повышенным ее содержанием - до 10 мас.% применяли на изношенных и тяжелонагруженных участках пути.

В целом, за время проведения промышленно-экспериментальных работ концентрацию используемых веществ в смеси изменяли по мазуту - от 20 до 65%, солидолу - от 3 до 20%, поддерживая содержание графита и/или дисульфида молибдена в пределах 1,0-10,0%, минерального масла или смеси минеральных масел - до 100%. При эксплуатации данной смазки с грузооборотом 19 млн.тонн км / месяц на путях с 40% кривых износ гребней колесных пар магистральных локомотивов, по сравнению с использованием известной композиции, снизился с 0,53 до 0,45 мм /10 тыс.км.

Таким образом, полученные результаты показали высокую эффективность применения предлагаемой смазки для лубрикации пар трения «колесо - рельс» на железнодорожном транспорте.

Использование: на железнодорожном транспорте для снижения износа рельсовых путей, гребней колес локомотивов и подвижного состава. Сущность: смазка содержит в мас.%: мазут 20-65, солидол 3-20, графит и/или дисульфид молибдена 1-10, минеральное масло или смесь минеральных масел - остальное. Технический результат - снижение износа рельсовых путей и гребней колес подвижного состава.1 табл., 1 ил.

Рельсовая смазка, содержащая минеральное масло или смесь минеральных масел, мазут, солидол, графит и/или дисульфид молибдена, отличающаяся тем, что соотношение входящих в нее компонентов поддерживают следующим, мас.%:

Мазут20,0-65,0Солидол3,0-20,0Графит и/или дисульфид молибдена1,0-10,0Минеральное масло или смесь минеральных маселДо 100