Смазка для опор шарошечных долот Советский патент 1983 года по МПК C10M5/02 C10M5/10 C10M5/14 C10M5/20 

(54) СМАЗКА ДЛЯ ОПОР ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ

. -- 1- --Иэофетение огноснгся к составам смд зочных материалов и Может быть использовано предприятиями нёфт азодобываюшей и горнорудной промышленвости, изготавливающими и эксплуагарующими шарошечные долота для бурения, а также может быть испота зовано в машинах и ме ханизм1ах,применяемых в Других отраслях народного хозяйства, в подшипниковых узлах, работающихв аналгя ичных условиях. Опора шарошек, долот, состотдая из трех- етьфех подшипников .качения и скол жения, в пропессе бурения скважин быстро изнашивается, тем самым определяя время долбления я теалп проводки скватш Причинами быстрого износа опор долот являются действующие (значительные по величине удельные нагрузки динамического характера, высокий температурный режим, превышаюший tOO С, а у открытых (нагерметизированных) опор присутствие в полости подшипников бурового раствора с абразивными частипами, так как сушествукмцие, применяемые смаэки вымываются в первые Минуты рабр- ты долота. Известны смазки, применяемые в опорах шарошечных долот: УСсА, включающая солидол Н графит бягумная смазка, состоящая из битума, циливдрового масла, дисульфида молибдена н поропласта полиуретаповосо УНИОЛ-1, содержащий комплйссное .кальциевое мыло, авнамаспо МС-2О з, ЛПИ-27, включаюшая литневюе мыло кнслог, аилиндровое масло, ацетат свшша и MoS 4i. . Однако известные смазки имеют ввакие щютявозадв; жые и противоианосвые свойства, при повышенных температурах и низкие адгезионные свойств ва. Наиболее близкой по составу к предлагаемой является смазка Сб 3 для опор шарошечных долот, которая содержит, вес I л) Графит9-10 Натуральный каучук23-26 Полииаобутипен с мол€жулярным весом ЮООО15000.10-14 N -фенил-р-нафгиламинIМинеральное масло МС-2О доЮО Однако эта смазка имеет недостаточные противозадирные и противонзносные свойства, необходимые для подшипников скольжения в герметизированных опорах долот и недостаточно высокие адгезионн свойства особенно при повышенных т&лпературах необходимые для негерметизированных опор. Целью изобретения является повышение противозадирных, противоизносных и адгезионньпс свойств смазки, улучшение которых обуславливает повышение работо способности опор шарошечных долот. Поставленная цель достигается тем, что смазка для опор шарошечных долот, содержащая минеральное масло, натураль ный каучук, графит и N -фенил-j3-нафти амин, дополнительно содержит продукт обработки окисленного петролатума уксус нокислой медью, дисульфид молибдена и ацетат свинца при следующем соотношении компонентов, вес. %: 23-26 Натуральный каучук Продукт обработки . окисленного петролатума уксуснокислой 10-15 9-10 Графит Дисульфид молибдеАцетат свинца N -фенил-15 -наф1-1,2 тиламин Остально Минеральное масло Предлагаемая смазка имеет повышенные противозадирные и противоизносные свойства в результате присутствия в ней в указанном соотношении минерального масла (МС-20), графита и дисульфида молибдена. Наличие натурального каучука и продукта обработки окисленного пет ролатума уксуснокислой медью (омеднен ного окисленного петролатума) в указанном соотношении прЩ1ает смазке повыше ные реологические и адгезионные свойст ва при нормальной и повышенной темпера турах. Омедненный окисленный петрола324тум не только улучшает реологические и адгезионные свойства, но улучшает и противозадирные, и противоизносные свойства. Ацетат свинца улучшает адгезионные свойства смазки и в процессе трения способствует образованию вторичных структур, повышая противозадирные свойства смазки. Повышенные адгезионные свойства смазки позволяют ее использовать и для негерметизированных опор долот, так как смазка длительное время удерживается на поверхности беговых дорожек подшипников даже в присутствии промывочной жидкости. N -фенил- Ь-нафтиламин вводится в смазку в качестве антистарителя натурального каучука. Омедненный окисленный пе ролатум представляет собой высоковязкую, пластичную массу плотнодть 1-1 гс/см , почти черного с синеватым- оттенком цвета. Вязкость при 10О°С 14-16 сСг, температура плавления 7О С, гемперагура застывания О°С. Омедненный окислительный петролатум состоит из карбоновых, окси- и эфирокислот и их медньпс солей. Степень насьш1ения их медными солями О,25-О,3. Смазку готовят следующим образом. Натуральный каучук 3,45 кг (23%) прокатывается на лабораторных вальцах с постепенным добавлением в него 4 ,5 кг масла МС-2О при температуре саморазогрева 7О-8О°С в течение 1. ч. После окончания ввода масла, не прекращая прокатывания, в полученную смесь постепенно вводят 1,35 кг (9%) графита и 0,15 кг (1%) N -фенил- i-нафтиламина. После чего щюкатка на вальцах продолжается О 5 ч. В мешалку механического типа с подогревателем загружена оставшаяся часть масла МС-20 2,7 кг, цисульфиц молибдена 0,75 кг (5%), ацетат свинца 0,6 кг (4%) и омедненный окисленный петролатум 1 5 кг (10%). Указанная смесь, загруженная в мешалку, расзогревается до 90 °С и перемешивается 0,5 ч, после чего в нее постепенно вводится каучуковая заготовка с маслом и графитом, совместное пераиешивание проводится I ч. Таким же образом готовятся и остальные рецептуры смазок. В габл. I представлен состав рецептур смазок. Противозадирные свойства сравниваемых смазок оценены на машине ЧШМ-3.2 в соответствии с ГОСТ 942О-75 по критической нагрузке, характеризующей способность смазочного материала предотврашать возникновение задира трущихся поверхностей, и нагрузке сваривания, харак геризуюшей предельную рабогоспособност смазочного материала в условиях испытания. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Как видно из результатов испытания предлагаемая смазка по своим противозадирным свойствам значительно выше, чем известные. При более высокой критической нагрузке предлагает ая смазка имеет относительно высокий диаметр пят .на износа при критической нагрузке. Подишпники опор долот работают в забойных условиях при температуре окружающей среды свышеЮО С, поэтому прогивоизносные свойства сравниваемых смазок дополнительно оценены на машине МАСТ-1 с частотой врашения 750 об/мин. За время работы 450ОО об ротов (около 6О мин) при подогреве узла трения до и контактной наг рузке Ю кгс обеспечиваются наибольшие контактные напряжения в 410ОО кгс/см Результаты испытаний приведены в табл. 3 Предлагаемая смазка обладает значительно лучшими противоизносными свойст вами при повышенных температурах, чем известные смазки. Адгезия сравниваемых смазок оценивается на лабораторной установке по спе циально разработанной методике по величине напряжения отрыва смазки с металлической полированной поверхностью, определяемой ,при различных температурах. Смазка наносится тонким слоем на полированную поверхность наковальни, которая имеет нагреватель и термопару для создания необходимой температуры на рабочей поверхности. На поверхность наковальни со смазкой опускается шток с полированной поверхностью и с удельным давлением 5,6 кгс/см выдерживается в течение 4 мин. После чего произ водится отрыв штока с постоянной скорос

Н а тypaJП ный каучук

Омедненный окисленный петролатум

Графит

Дисульфид молибдена

26

24,5

15 10

12,5 9,5

Ацетат свинца

N -фенил-1) -нафтиламин

Минеральное масло

Продолжение табл.

454,5

I1,21,1

До ipo До юо До юа

9 Форм у л а изо 6 р е т е к и я Смазка для опор шарошечных долог, содержашая миндальное масло, ват альный каучук, грабит и N -фенил- А-вафтиламин, о тл и ч а ю ш а я с я тем,что,с целью повышения противозадирных,противо- 25 наносных и адгезионных свойств,смазка дополнительно содержит продукт обработки окисленного пегролатума уксуснокислой медью, дисульфид молибдена и ацегаг свища при следукяпем содержании ком- ЗО понентов, весг%Г Натуральный каучук23 26 Продукт обрабоИЕИ окисленного петролату-ма уксуснокислой медью,1О-15 Трафяг9-10

lO

996432 Таблица 5 п № пл с. № |№ Чп Дисульфвд молибдена5-6Апетаг свинца 4-5 Ы-фенил- -наф-. тиламин . t-.l,2,. Минеральное масло Остальное . Источники информации, инятыево внимание прв экс1юргизе 1.ГОСТ 3333-55.. 2,Авторское свадегепьство СОТР 319632, кл. С 10 М 5/tO, 1971, 3 Сийицын В, о, flonJSop и примввевие стичных смазок. М., Химия, 1974, 344. 4.Автсфское свидетельство СССР 767185, кл, С ЮМ 5/14, 1980. 5.Авторское свидетельство СССР 438679, кл. С ЮМ 5/08, 1975 ототип). .