Способ смазки узлов трения криогенныхМЕХАНизМОВ Советский патент 1981 года по МПК F16N15/00 

Изобретение относится к машиностр ению, преимущественно к смазке узло трения криогенных механизмов, рабо,тающих в жидких газах. Известно применение для смазки узлов трения криогенных механизмов, работающих, например, в жидком гелии самого хладагента (жидкого гелия) 1 Недостатком этого способа являетс то, что область использования извест ного изобретения ограничена узлами трения, работающими в условиях гидро динамического трения при легких режимах, не сопровождающихся значительным -тепловыделением. Даже при незначительном тепловыделении, которое обязательно имеет место при граничном или полужидкостном трении, с :иженный газ переходит в зоне трения в газообразное состояние и теряет свои смазывающие свойства. При этом узел трения работает в режиме сухого трения со значительным тепловыделением и износом трущих ся пар. Вследствие тепловыделения в узлах трения повышается расход газа, используемого для охлаждения механиз ма в целом. Наиболее близким к предлагаемому является способ смазки узлов трения с применением пористых детелей, обеспечивающий высокую работоспособность трущихся пар, работающих в условиях граничного или полужидкостного трения. Обычно для смазки в этих условиях используют жидкие масла, вводимые в поры путем предварительной пропитки или подаваемые дополнительно из специальных емкостей 2. Однако даже низкотемпературные масла непригодны для эксплуатации в криогенных механизмах, в частности для работы в жидких газах, например водороде, гелии, азоте, кислороде и др. вследствие замерзания и потери смазывающих свойств. Цель изобретения - снижение трения и износа, а также уменьшение расхода жидких газов, необходимых для охлаждения криогенных механизмов. Указанная цель достигается тем, что в способе смазки, включающем подачу смазки из резервуара к поверхности трения .через пористый материал, из которого выполнена одна из детелей трения, в качестве смазки используют газ с более высокой температурой фазового перехода газт жидкость по сравнению с газом, применяемым для охлаждения криогенного механизма. снижаемый в процессе подачи-к трущим ся поверхностям. Сжижение газа осуще ствляется за .счет его контакта с раз витой поверхностью пор. Жидкий газ сохраняется в порах за счет капилляр ных сил. Выходя из пор под воздействием давления, жидкий газ осуществля ет смазку в полужидкоеТВом или грани hOM режиме, несмотря на фрикционный i arpeB при трении. Выбор смазывающег газа осуществляется исходя из расчет тепловыделения во фрикционном контак те или экспериментального определения температуры фрикционного нагрева В качестве см азывающих газов пред почтительны инертные тяжелые газы аргон, ксенон, обладающие более высо кой теплоемкостью и .более резко снижающие фрикционный нагрев узла трени по сравнению с легкими газами. Подача газа может осуществляться постоянно или периодически. При периодической подаче газа могут исполь зоваться устройства с применением те мопар, которые в сочетании с какимлибо регистрирующим прибором и стандартным исполнительным механизмом управляют клапаном подачи газа. Для улучшения условий смазки в смазывающий газ вводятся микродисперсные порошки твердой смазки. На чертеже представлено устройств для осуществления указанного способа смазки (схема подшипника скольжения криогенного механизма с подачей смазывающего газа на трущуюся поверхность) . Газ из баллона 1 подается в прлость 2 корпуса подшипника 3 и оттуда через пористый подшипник к поверх ности трения. Нерабочие торцы герметизируются известными способами путем закрытия пор механической обработки или заполнением каким-либо веществом Для улучшения условий смазки в полост корпуса могут вводиться тонкодисперсные порошки твердой смазки, захватываемые потоком газа и доставляемые также через.поры к поверхности трения. Использование способа смазки позволяет обеспечить работоспособность узлов терения при повышенных скоростях и нагрузках в сжиженных газах. Он дает возможность за счет реализации полужидкостного или граничного режимов трения резко понизить коэффициент трения и фрикционный нагрев. Снижение температуры пары трения уменьшает потери сжиженного газа, используемого для охлаждения при работе криогенных механизмов. Предлагаемый способ смазки может быть рекомендован в узлах трения подшипниках скольжения, контактных уплотнениях различных криогенных механизмов, работающих с использованием жидкого водорода, гелия, азота, воздуха, кислорода и других газов, в частности в криогенных электродвигателях и генераторах. Формула изобретения 1.Способ смазки узлов трения сриогенных механизмов, одна из деталей которых выполнена из пористого материала и использующих газ для охлаждения, включающий подачу смазки к поверхности трения через пористый материал, отличающийся тем, что, с целью снижения трения И износа трущихся деталей, а также уменьшения расхода охлаждающего газа, в качестве смазки используют газ с Более высокой температурой фазового перехода газг:жидкость , чем газ для охлаждения. 2.Способ по п, 1, отличающийся тем, что, в качестве смазки узлов трения, работающих в жидком гелии или азоте, используют преимущественно тяжелые инертные газы арго-; или ксенон . 3.Способ поп. 1, отличающийся тем, что в смазывающий газ вводится мелкодисперсные порошки . твердой смазки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свидетельство СССР № 280115, кл, F 16 С 17/12, 1969. 2. Мошков А.Д. Пористые антифрикционные материалы. М., Машиностроение, 1968., с. 5-20.

о о о о о о о о о оо о о о ,о о о о о о