СМАЗКА УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЖИДКАЯ "ТЕХНОФРОСТ TF-1" ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОБЛЕДЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОВОЗОВ И ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ, А ТАКЖЕ ПРОВОДА КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ Российский патент 2021 года по МПК C10M169/04 C10M101/00 C09K3/18 C10N30/08 

Изобретение относится к жидким смазкам глубокого проникновения предназначенных для защиты от обледенения электрооборудования (токоприемники, токоведущие шины, изоляторы и пр.), механической части электровозов и электропоездов постоянного (переменного) тока, моторвагонного подвижного состава (ЭВПС), в том числе скоростного и высокоскоростного движения, и другого железнодорожного подвижного состава, а также провода контактной сети железной дороги.

Смазка универсальная жидкая «ТЕХНОФРОСТ TF-1» препятствует образованию наледи на металлических, латунных, алюминиевых, хромированных, керамических и других поверхностях, посредством глубокого проникновения и образования полимерной пленки при высыхании, препятствующей образованию влаги и адгезии льда, снижает износ трущихся поверхностей и защищает металлические поверхности от коррозии.

Смазка универсальная жидкая «ТЕХНОФРОСТ TF-1» работоспособна при температурах от минус 60 до плюс 50°С.

Обледенение и налипание снега на токоприемниках, токоведущих шинах, изоляторах, на корпусах вагонов и механической части подвагонного и подкузовного оборудования железнодорожного подвижного состава, а также на проводах контактной сети железной дороги, приводит к нарушениям безопасности движения электропоездов и их задержкам.

Особенно актуальна данная проблема для скоростного и высокоскоростного подвижного состава, при движении которого происходит значительная ветровая упаковка снега, гололедообразование в условиях интенсивного выпадения стекловидного гололеда, кольцо льда, образующееся вокруг защищаемого длинномерного стержня токоприемника, токоведущих шин, изоляторов или провода контактной сети, а также механической части подвагонного и подкузовного оборудования.

Сцепление льда (адгезия льда) - примерзание льда к инородным предметам за счет сил межмолекулярного взаимодействия и сцепления льда зависит от структуры и шероховатости соприкасающихся поверхностей, температуры, давления, времени контакта, наличия примесей во льду и прочее. Измеряется силой или работой отрыва на единицу площади контакта. Если вода замерзает на полностью смоченной поверхности, то сила сцепления с поверхностью превышает силу сцепления внутри льда. При превышении предела прочности, разрушение происходит внутри льда, а не по поверхности раздела. Это значит, что силы сцепления часто могут превышать 25*105 Н/м². Для предотвращении адгезии льда, защищаемую от обледенения поверхность покрывают смазкой глубокого проникновения, предназначенной для защиты от обледенения, гололедообразования и борьбы с наледью.

Из анализа мирового опыта борьбы с образованием ледовой массы на крышевом электрооборудовании и механической части железнодорожного подвижного состава железных дорог, можно сделать вывод, что на сегодняшний день не существует методов, которые бы полностью удовлетворяли требованиям эксплуатации железнодорожного подвижного состава в зимнее время.

Известна антиобледенительная пластичная смазка (патент РФ №809881, МПК С10М 169/06,1995 г.) для защиты электрооборудования железнодорожного подвижного состава, которая содержит стеарат лития, масс. % 6-18; диалкилдитиофосфат цинка 1-2; глицерин 5-10; пропилегликоль-1,2 15-25; нефтяное или синтетическое масло - остальное. Смазка обладает высокими антиобледенительными свойствами, длительность ее работы в условиях атмосферных осадков 75 дней из-за большого содержания водорастворимых компонентов (суммарное содержание глицерина и пропиленгликоля-1,2 - от 25 до 35%).

Известна антиобледенительная пластичная смазка (патент РФ №1455724, МПК С10М 169/06, 1995 г.) для защиты электрооборудования железнодорожного подвижного состава, которая содержит базовое масло, литиевое мыло стеариновой кислоты, нитрованное масло и пропиленгликоль-1,2, в следующем количественном соотношении, мас. %: литиевое мыло стеариновой кислоты - 6-18; пропиленгликоль-1,2 - 15-30; нитрованное масло - 2,5-5,0; базовое масло - остальное.

Смазка обладает высокими антиобледенительными свойствами, однако имеет кратковременный эффект от трех до 10 суток из-за большого содержания водорастворимых и летучих компонентов (пропиленгликоль-1,2 - 15-30).

Технической задачей изобретения является повышение защиты поверхности от обледенения при выпадении стекловидного гололеда с продолжительностью действия эффекта защиты более восьмидесяти дней.

Технический результат достигается тем, что смазка универсальная жидкая для защиты от обледенения электрооборудования и механической части электровозов и электропоездов, а также провода контактной сети железной дороги, содержит нефтяной деадорированный растворитель, ланолин безводный, пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав, в следующем количественном соотношении, мас. %:

нефтяной деадорированный растворитель - 64-66

ланолин безводный - 20-22

пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав -

остальное до 100%.

Указанный технический результат обеспечивается совместным действием совокупности ингредиентов, используемых в составе для профилактики обледенения при их заявленном количественном соотношении.

Заявляемое изобретение не известно из уровня техники, данное решение обладает новизной.

Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что предлагаемая антиобледенительная жидкая смазка явным образом не следует из уровня техники и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанный технический результат, то есть изобретение соответствует критерию охраноспособности - «изобретательский уровень».

Заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», так как оно содержит компоненты, известные на дату подачи заявки, и найдет широкое применение для защиты от обледенения, т.е. от отложений атмосферного льда, особенно для зашиты электрооборудования (токоприемники, токоведущие шин, изоляторы), механической части подвагонного и подкузовного оборудования железнодорожного подвижного состава, а также провода контактной сети железной дороги.

При использовании заявленной смазки в условиях интенсивного выпадения стекловидного гололеда, тело льда, образующееся вокруг защищаемого длинномерного стержня (токоприемника или провода), механической части подвагонного и подкузовного оборудования, разрыхляется, так как адгезия льда сведена к минимуму, посредством заполнения раковин и микротрещин и образованием полимерной пленки на обработанной защищаемой поверхности, что вызывает его последующее разрушение и удаление с защищаемой поверхности.

В состав заявляемой антиобледенительной жидкой смазки входят следующие компоненты.

1. Пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав НГ-222А

ТУ 38101427-76 обеспечивает образование полимерной пленки после высыхания смазки, а также создают гидрофобный эффект на защищаемой поверхности.

Данный результат пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав НГ-222А (далее - «ПИНС») создает за счет входящих в его состав специальных композиций маслорастворимых ингибиторов коррозии, загустителей, наполнителей и нефтяных растворителей.

Ингибиторы коррозии для ПИНС разработаны на основе сульфированных или нитрованных масел с добавлением быстродействующих и водовытесняющих компонентов, таких как алкилоламидов жирных кислот, полигликолевых эфиров алкилфенолов и др., тем самым создавая гидрофобный эффект для заявленной смазки.

В качестве основных загустителей для ПИНС используют битумно-каучуковые, битумно-полимерно-восковые, полимерные и полимерно-восковые композиции с включением наполнителей (бентонит, силикагель, технический углерод, асбест, микрокальцит, пигменты в виде порошков или оксидов металлов). Эти композиции наделяют данную универсальную смазку способностью образовывать полимерную пленку после высыхания смазки, а также усиливают гидрофобный эффект на защищаемой поверхности.

2. Ланолин безводный ТУ 64-8-15-87, также является одним из основных компонентом в данной универсальной смазке.

Ланолин безводный состоит преимущественно из длинноцепочечных воскообразных эфиров (около 97 мас. %), остальное являются ланолиновыми спиртами, ланолиновыми кислотами и ланолиновыми углеводородами, а также различные типы эфиров.

Ланолин - это натуральное сырье, являющееся вываркой жира из шерсти овец, он обладает повышенной вязкостью, а самое главное, отличной липучестью, что позволяет прочно удерживать на защищаемой поверхности универсальную жидкую смазку сразу после ее нанесения на защищаемую поверхность до полного проникновения, высыхания и образования защитной полимерной пленки.

Кроме удержания состава универсальной смазки на защищаемой поверхности, ланолин защищает и саму полимерную пленку от механических и атмосферных повреждений, создает и усиливает гидрофобный эффект смазки, благодаря длинноцепочечным воскообразным эфирам, а также благодаря тому, что ланолин является органическим природным жировым сырьем, он усиливает проникающую и гидрофобную способность данной смазки.

Также ланолин имеет ничтожно малый % убытка высыхания (со значением менее<0,5%) и свойства повышенного прилипания, защитные и гидрофобные свойства ланолина, а значит и свойства заявленной смазки сохраняются продолжительное время.

3. Нефтяной деадорированный растворитель ГОСТ 10214-78, является основой жидкой заявленной смазки.

Он является летучей жидкостью, умеренно испаряется, давая временной период для наибольшего проникновения остальных компонентов в защищаемую поверхность, хорошо растворяет пленкообразующие ингибирующие нефтяные составы и ланолин безводный, входящие в состав данной заявленной смазки.

Водостойкость смазки, умеренное высыхание, сохранение эластичности полимерной пленки при низких температурах препятствует адгезии льда и оседания гололедообразующих осадков, снеговых уплотнений, посредством глубокого проникновения компонентов смазки, заполняя раковины и микротрещины, образовывая стойкую полимерную пленку на обработанной защищаемой поверхности на молекулярном уровне.

Приготовление предлагаемой смазки заключается в простом смешивании компонентов в добавлении к нефтяному деадорированному растворителю пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав, после их совместного перемешивания в смесь добавляют ланолин безводный и вновь все перемешивается. Все технологические операции производят при атмосферном давлении. Затем охлаждение смазки, гомогенизация (создание устойчивой и однородной смеси), деаэрации (удаление кислорода и других газов из смеси), расфасовка.

По вышеописанной технологии готовят ряд образцов, рецептура которых приведена в Примерах 1, 2, 3.

Для приготовления 100 кг предлагаемой смазки универсальной жидкой «ТЕХНОФРОСТ TF-1» для зашиты от обледенения электрооборудования и механической части электровозов и электропоездов, а также провода контактной сети железной дороги:

Пример 1

Приготовление указанного состава осуществляется следующим образом.

В емкость, снабженную перемешивающим устройством загружают - 64 кг нефтяного деадорированного растворителя и при интенсивном перемешивании добавляют порциями ланолин безводный - 20 кг, в указанную смесь дозируют пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав в количестве - 16 кг. Производят перемешивания до достижения однородной пластичной смазки. Все технологические операции производят при атмосферном давлении. Затем охлаждение смазки, гомогенизация (создание устойчивой и однородной смеси), деаэрации (удаление кислорода и других газов из смеси), расфасовка.

Пример 2

Приготовление указанного состава осуществляется следующим образом.

В емкость, снабженную перемешивающим устройством загружают - 66 кг. нефтяного деадорированного растворителя и при интенсивном перемешивании добавляют порциями ланолин безводный - 22 кг, в указанную смесь дозируют 12 кг. пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав. Производят перемешивания до достижения однородной пластичной смазки. Все технологические операции производят при атмосферном давлении.

Затем охлаждение смазки, гомогенизация (создание устойчивой и однородной смеси), деаэрации (удаление кислорода и других газов из смеси), расфасовка.

Пример 3

Приготовление указанного состава осуществляется следующим образом.

В емкость, снабженную перемешивающим устройством загружают - 65 кг. нефтяного деадорированного растворителя и при интенсивном перемешивании добавляют порциями ланолин безводный - 21 кг, в указанную смесь дозируют пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав - 14 кг. Производят перемешивания до достижения однородной пластичной смазки. Все технологические операции производят при атмосферном давлении.

Затем охлаждение смазки, гомогенизация (создание устойчивой и однородной смеси), деаэрации (удаление кислорода и других газов из смеси), расфасовка.

Для образцов смазок, рецептура которых представлена в Примерах 1, 2, 3, определяют предел прочности при 25°С (ГОСТ 7143-73), эффективную вязкость при 0°С и среднем градиенте скорости деформации 10 с^-1 (ГОСТ 7163-84), описывают состояние ледяной поверхности после контакта с противогололедной смазкой, определяют усилие смещения металлической пластинки со слоем смазки толщиной 1 мм по ледяной поверхности. Результаты приведены в табл. 1.

Для сравнения с заявляемой рецептурой смазки универсальной жидкой «ТЕХНОФРОСТ TF-1» для защиты от обледенения электрооборудования и механической части электровозов и электропоездов, а также провода контактной сети железной дороги с антиобледенительной пластичной смазкой по патенту РФ №809881 был выбран образец №3, ингредиенты в следующем количественном соотношении, мас. %: стеарат лития 12; диалкилдитиофосфат цинка 1,5; глицерин 5; пропилегликоль - 20; нефтяное или синтетическое масло - 61,5. (данные для таблицы 1)

Для сравнения с заявляемой рецептурой смазки универсальной жидкой «ТЕХНОФРОСТ TF-1» для защиты от обледенения электрооборудования и механической части электровозов и электропоездов, а также провода контактной сети железной дороги с пластичной смазкой по патенту РФ №1455724, был выбран образец №14, ингредиенты в следующем количественном соотношении, мас. %: литиевое мыло стеариновой кислоты - 10; пропиленгликоль - 20; нитрованное масло - 3; базовое масло - 67. (данные для таблицы 1)

Смазка по Примеру 3 показала лучшие качественные и количественные характеристики в сравнении с Примерами 1, 2 и с аналогами по патентам №809881, №1 455724.

Так эффективная вязкость больше соответственно в 2,2 и 2,9 раз, предел прочности в сравнении с аналогами больше соответственно в 1, 96 раза и 3,25, усилие смещения пластинки со смазкой по льду после 1 час. пребывания в воде сохраняют в 2 и 1,67 более низкие значения усилий смещения, что влияет на повышение защиты поверхности от обледенения при выпадении стекловидного гололеда и продолжительность действия эффекта защиты более восьмидесяти дней.

В заявляемом изобретении повышается защита поверхности от обледенения при выпадении стекловидного гололеда с продолжительностью действия эффекта защиты, за счет того, что смазка универсальная жидкая для зашиты от обледенения электрооборудования и механической части электровозов и электропоездов, а также провода контактной сети железной дороги, содержит нефтяной деадорированный растворитель, ланолин безводный, пленкообразующий ингибирующий нефтяной составов, в следующем количественном соотношении, мас. %:

нефтяной деадорированный растворитель - 64-66

ланолин безводный - 20-22

пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав - остальное до 100%.

Изобретение относится к пластичным (жидким) смазкам глубокого проникновения, предназначенным для зашиты от обледенения электрооборудования (токоприемники, токоведущие шины, изоляторы и пр.), механической части электровозов и электропоездов постоянного (переменного) тока, моторвагонного подвижного состава (ЭВПС), в том числе скоростного и высокоскоростного движения, и другого железнодорожного подвижного состава, а также провода контактной сети железной дороги. Технической задачей изобретения является повышение защиты поверхности от обледенения при выпадении стекловидного гололеда с продолжительностью действия эффекта защиты более восьмидесяти дней. Смазка универсальная жидкая для защиты от обледенения электрооборудования и механической части электровозов и электропоездов, а также провода контактной сети железной дороги содержит нефтяной деадорированный растворитель, ланолин безводный, пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав, в следующем количественном соотношении, мас.%: нефтяной деадорированный растворитель - 64-66; ланолин безводный - 20-22 и пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав - остальное до 100%. 1 табл., 3 пр.

Смазка универсальная жидкая для защиты от обледенения электрооборудования и механической части электровозов и электропоездов, а также провода контактной сети железной дороги, содержит нефтяной деадорированный растворитель, ланолин безводный, пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав, в следующем количественном соотношении, мас.%:

нефтяной деадорированный растворитель - 64-66,

ланолин безводный - 20-22,

пленкообразующий ингибирующий нефтяной состав - остальное до 100%.