Композиция смазки для редукторов и способ ее получения


 


Владельцы патента RU 2502791:

Абрамов Алексей Николаевич (RU)
Пузырьков Дмитрий Федорович (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "Химмотолог" (RU)

Настоящее изобретение относится к композиции смазки для редукторов, состоящей из углеводородной основы и присадки, отличающейся тем, что состоит из смеси: окисленного гудрона 60-75%, окисленного низкозастывающего минерального масла 21-32%, в качестве катализатора окисления - 1% растительного масла, серы 0,1-3%, в качестве моющей присадки - 1-3% сульфоната кальция; в качестве противоизносной присадки - 0,5-1,0% дитиофосфата цинка; в качестве антипенной присадки 0,003% полиметилсилоксана. Также настоящее изобретение относится к способу получения смазки для редукторов. Техническим результатом настоящего изобретения является получение смазки с повышенными трибологическими свойствами и термостойкостью в широком вязкостном диапазоне. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 пр., 4 табл.

 

Изобретение относится к смазкам для смазывания тяжелонагруженных тяговых редукторов локомотивов и редукторов сельскохозяйственной, промышленной и дорожной техники с менее нагруженными узлами трения для снижения коэффициента трения, предотвращения износа деталей и увеличения срока службы.

Известны полужидкие смазки, используемые в тяговых редукторах локомотивов с зубчатыми передачами:

ЦИАТИМ-208 (ГОСТ 16422-70), СТП-Л, СТП-3 (ТУ 38.УССР 201232-76), Трансол-200 (ТУ 38.УССР 20352-84), ОСп-Л, ОСп-3 (ТУ У 23.2-30802090-027:2004) [1].

Смазки ЦИАТИМ-208 и Трансол-200 относятся к категории мыльных (литиевых, полужидких) и они дороже битумных смазок СТП-Л и СТП-3 и используются в конструктивно сложных редукторах. В конструктивно простых редукторах тепловозов используются более дешевые битумные смазки такие как СТП-Л, СТП-3, ОСп-Л и ОСп-3 [2], которые обладают высокими противоизносными, противозадирными и адгезионными характеристиками.

Смазки ОСп-Л и ОСп-3 кроме смазывания зубчатых передач редукторов, тяговых редукторов тепловозов, применяются в качестве смазки редукторов сельскохозяйственной техники, промышленных предприятий, дорожной и строительной техники с менее тяжелыми условиями работы.

Смазки СТП-3, СТП-Л, ОСп-Л и ОСп-3 являются близкими аналогами предлагаемого изобретения. СТП-3, СТП-Л содержат, массовых процентов: осерненный Октол-600 (сополимер изо- и нормального бутиленов, молекулярной массой 600) - 35; битум БН-IV - 15; гудрон масляный - 20; масло МВП вязкостью 6,5-8 сСт - 30 [2]. ОСП-3 и ОСП-Л отличаются от СТП-3 и СТП-Л в основном отсутствием противозадирных присадок.

Однако высокие нагрузки и резкие перепады температур в узле трения при эксплуатации техники особенно в зимних условиях быстро снижают трибологические свойства всех этих смазок, и соответственно их ресурс работы.

Другим недостатком при получении битумных смазок, СТП-Л и 3 является сложные технология и рецептура. Осернение Октола-600 производят при температуре 160°С при которой выделяется сероводород, загрязняющий окружающую среду.

Новым технологическим результатом получаемым в соответствии с заявляемым изобретением является создание смазок с повышенными трибологическими свойствами и термостойкостью (при высоких и низких температурах) в широком вязкостном диапазоне. В соответствии с изобретением предлагаются полужидкие композиции смазки для тяжелонагруженных и менее нагруженных редукторов следующего состава:

- гудрон - 60-75% и масло - 38-23% (окисленные);

- катализатор (растительное масло 1%);

- противоизносная присадка ЦД-7 - 0,5-1%

Для тяжелонагруженных редукторов следующего состава:

- гудрон - 60-75%, масло минеральное веретенное АУ - 32-18% (окисленные);

- катализатор (растительное масло 1%);

- сера - 0-3%;

- моющая присадка (сульфонат кальция) С-300 - 1-3%;

- противоизносная присадка (дитиофосфат цинка) ЦД-7 - 0,5-1%

- антипенная присадка (полиметилсилоксаны) ПМС-200А - 0,003%. Общими признаками заявленного и известного из [2] технических решений является назначение объектов (полужидкие битумные смазки для тяжелонагруженных узлов трения), состав смазок, включающий гудрон, нефтяное масло и осерненный продукт. Отличительными по отношению к [2] признаками является использование в качестве серосодержащего компонента продуктов осернения смеси гудрона и масла минерального окисленного, а так же то, что смесь гудрона, масла (минерального или синтетического), катализатора (растительного масла) нагревают до температуры 100-135°С и перемешивают в течение 2-3 часов, окисляют кислородом, озоном (2-8 м3/час) или пероксидом водорода 2-4% на тонну смеси в присутствии катализатора (растительного масла) при экспериментально установленных режимах, наличие в рецептуре присадок ЦД-7, С-300 и ПМС-200А, а также содержанием компонентов, массовых процентов (в зависимости от назначения смазки по триботехническим свойствам). После стадии окисления смесь охлаждают до температуры 70-80°С и при перемешивании вводят: 1-3% моющей присадки (сульфонат кальция); 0,5-1,0% присадки противоизносной (дитиофосфат цинка); 0,003% присадки антипенной (полиметилсилоксаны).

Полужидкие битумные смазки для тяжелонагруженных узлов трения в соответствии с изобретением могут быть приготовлены любым из известных способов. При этом необходимо использовать компоненты производимые по ТУ или ГОСТ.

Пример 1. Готовим образцы полужидкой смазки, ближайший аналог Осп-3. В реактор-мешалку с внешним обогревом загружают расчетное количество масла и гудрона, нагревают смесь до температуры 100-135°С и при постоянном перемешивании подают окислитель (кислород, озон, пероксид водорода) в качестве катализатора окисления вводится 1% растительного масла. Перемешивают в течение 2-3 часов, прекращают подачу окислителя, охлаждают до температуры 70-80°С вводят расчетное количество присадки и перемешивают в течение часа, анализируют.

Пример 2. Готовим образцы полужидкой смазки для тяжелонагруженных узлов трения. В реактор-мешалку с внешним обогревом загружают расчетное количество минерального масла, гудрона и серы, нагревают полужидкую смесь до 100-135°С и подают окислитель (воздух, озон, пероксид водорода и др.) в качестве катализатора окисления вводится 1% растительного масла. Окисление и осернение смеси ведут при температурах 125-135°С, не более (так как при температуре 140-145°С начинает выделяться сероводород).

Через два часа осернение и окисление прекращают. По достижении температуры смеси 70-80°С добавляют остальные компоненты, перемешивают в течение одного часа и анализируют.

Пример 3. С целью исследования влияния окисления на свойства смазки приготовили образец на основе осерненных гудрона и масла без окисления с расчетным количеством присадок как в примере 2 и определили смазывающие свойства после хранения в течение двух месяцев при температуре минус 35°С с нагревом до температуры 150°С через месяц и повторным охлаждением.

Рецептура приготовленных образцов приводится в таблицах 1, 3. Результаты испытаний приготовленных образцов смазок (относительно Осп-3 и СТП-3) приведены в таблице 2, 4.

Таблица 1
Содержание компонентов, % масс. Образец 1 Приготовленный по известной рецептуре (ОСп-3) Образец 2 Приготовленный по предлагаемой рецептуре Образец 3 Приготовленный по предлагаемой рецептуре
Растительное масло (катализатор окисления), % 1 1
битум нефтяной БН-IV 60
гудрон масляный 60 60
Масло минеральное 39 37,997 38.497
Сера
С-300 0.5 1
ЦД-7 1 0,5 0,5
ПМС-200А 0,003 0,003
Таблица 2
Наименование показателей Образец 1 Образец 2 Образец 3 Метод испытаний
1. Внешний вид Однородная мазь от темно-коричневого до черного цвета Визуально
2. 3ольность, % 1,0 0,8 1.1 ГОСТ 1461
3. Коррозионное воздействие на металл выдерживает ГОСТ 9.080
4. Массовая доля воды, % 0,4 0,3 0,3 ГОСТ 2477
5. Массовая доля механических примесей, % 0,08 0,05 0,05 ГОСТ 6479
6. Вязкость условная при 100°С, градусы условные 10 9 10 ГОСТ 6258
7. Трибологические характеристики, определяемые на ЧМТ при температуре (20±5)°С: ГОСТ 9490
- индекс задира, Н, 350 350 400
- показатель износа при осевой нагрузке 392 Н, мм, 0,65 0,50 0,45
- нагрузка сваривания, Н, 2000 2800 2890
- нагрузка критическая, Н, 650 680 700
- показатель износа при осевой нагрузке 392 Н и температуре 100°С, мм. 0,85 0,55 0,5
- нагрузка сваривания температуре 100°С, Н 1500 2820 2890
Таблица 3
Содержание компонентов, % масс. Образец 4 Приготовленный по известной рецептуре (СТП-3) Образец 5 Приготовленный по предлагаемой рецептуре Образец 6 Приготовленный по предлагаемой рецептуре
35% осерненного сополимер изо- и n-бутиленов 1% растительного масла 1% растительного масла
битум нефтяной БН-IV 15
гудрон масляный 20 75 60
масло МВП, минеральное низкозастывающее масло 35 22,497 32,997
Сера 1 3
С-300 1 3
ЦД-7 1 0,5 1
ПМС-200А 0,003 0,003
Наименование показателей Образец 4 Образец 5 Образец 6 Метод испытаний
1. Внешний вид Однородная загущенная жидкость черного цвета Визуально
2. Микропенетрация, мм/10 при 50°С 25 27 25 ASTM 1403
3. Коррозионное воздействие на металл выдерживает ГОСТ 9.080
4. Массовая доля воды, % Отс. Отс. Отс. ГОСТ 2477
5. Содержание серы, % 1,1 1,1 3 ГОСТ 1437
6. Вязкость условная при 25°С, мин. 7,0 7,0 9,0 ГОСТ 11503
7. Трибологические характеристики, определяемые на ЧМТ при температуре (20±5)°С: ГОСТ 9490
- индекс задира, Н, 608 628 688
- показатель износа при осевой нагрузке 392 Н, мм, 0,65 0,50 0,45
- нагрузка сваривания, Н, 3400 3600 4500
- нагрузка критическая, Н, 980 1000 1235
- показатель износа при осевой
нагрузке 392 Н и температуре 100°С, мм. 0,7 0,6 0,55
- нагрузка сваривания температуре 150°С, Н 2450 3000 4500

Из таблиц 1-2 видно, как после окисления низкозастывающего минерального масла с гудроном и добавления моющей и противоизносной присадки у предлагаемой смазки улучшаются смазывающие свойства (с повышением температуры до 100°С при нагрузке 392Н показатель износа практически не изменился, что косвенно свидетельствует о высокой термостойкости полученной смазки). Из таблиц 2-4 видно, как в результате совместного окисления и осернения повысились смазывающие свойства смазки и сохранилась высокая нагрузка сваривания при работе узла трения при 150°С. В тоже время смазка приготовленная по примеру 3 имеет нагрузку сваривания при температуре 150°С 2450 Н, что на 550 Н ниже чем по примеру 2 и худшие смазывающие свойства, кроме этого смазка по примеру 3 по сравнению со смазкой по примеру 2 после хранения при низкой температуре ухудшила свои смазывающие свойства по показателям нагрузки сваривания на 130 Н и индексу задира на 70 Н. Это объясняется выпадением части диспергированной серы из смазки на дно стакана в образце после охлаждения, нагрева и повторного охлаждения, в тоже время смазка по примеру 2 не ухудшила свои смазывающие свойства так как сульфоны углеводородной основы обладают хорошими растворяющими и диспергирующими способностями по отношению к сере и присадкам [3]. Сераорганические соединения сульфиды и часть тиофенов содержащихся в масле и гудроне окисляясь превращаются при температуре 100°С и более в сульфоны, которые придают основе (гудрону и маслу) высокую термостойкость (низкий износ узла трения при температуре 100°С и высокая нагрузка сваривания при температуре 150°С на предлагаемых смазках и хорошей растворяющей способностью к сере и присадкам. Термостойкость смазки проявляется при работе узла трения при высоких температурах и высоких нагрузках в основном из-за преобразования сероорганических соединений углеводородной основы сульфидов и части тиофенов путем окисления в сульфоны при этом температура кипения сульфонов повышается на 100-150°С по сравнению с сульфидами [3]). Кроме этого сульфоны более полярны по сравнению с сульфидами и обладают высокой растворяющей способностью к сере и присадкам и в уровне техники не описаны, что подтверждает изобретательский уровень предлагаемого изобретения.

Список литературы

1. Анисимов И.Г., Бадыштова К.М. и др. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник под ред. В.М.Школьникова. Изд. 2-е перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Техинформ», 1999. - 596 с., ил.

2. Патент РФ №2036223 от 27.05.1995 «Битумная смазка для тяжелонагруженных узлов трения» авторов Капустина A.M., Чернышева В.П., Тарасюка Ю.Г., Фукса И.Г., Шибряева С.Б., Нестерова А.В., Караченкова В.А., Перекрестова В.В., Елисеева Л.С., Кайдала Е.В., Школьникова Е.Н.

3. Шарипов А.Х., Кабилов А.А., Нигматуллин В.Р. «Очистка топлив и сжиженных газов от меркаптанов и сульфидов» Уфа, УГАТУ 1999 г. 102 с.

1. Композиция смазки для редукторов, состоящая из углеводородной основы и присадки, отличающаяся тем, что состоит из смеси: окисленного гудрона 60-75%, окисленного низкозастывающего минерального масла 21-32%, в качестве катализатора окисления - 1% растительного масла, серы 0,1-3%, в качестве моющей присадки - 1-3% сульфоната кальция; в качестве противоизносной присадки - 0,5-1,0% дитиофосфата цинка; в качестве антипенной присадки 0,003% полиметилсилоксана.

2. Способ получения композиции смазки для редукторов по п.1, отличающийся тем, что смесь гудрона, масла минерального, растительного масла, серы нагревают до температуры 100-135°С и перемешивают в течение 2-3 ч, окисляют воздухом, озоном 2-8 м3/ч или пероксидом водорода 2-4% на тонну смеси, охлаждают до температуры 70-80°С и при перемешивании вводят: 1-3% сульфоната кальция; 0,5-1,0% дитиофосфата цинка; 0,003% полиметилсилоксана.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что сульфиды и тиофены углеводородной части смазки эффективно окисляются воздухом, озоном или пероксидом водорода в сульфоны в присутствии растительного масла для улучшения приемистости к присадкам и улучшения смазывающих свойств редукторной смазки.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к способу подготовки металлических обрабатываемых изделий для холодной штамповки сначала путем нанесения фосфатного слоя, а затем нанесением слоя смазочного покрытия, содержащего органический полимерный материал, причем фосфатный слой образуется с помощью водного кислого фосфатирующего раствора, который содержит от 4 до 100 г/л соединений кальция, магния или/и марганца, включая их ионы, и который является свободным от цинка или содержит цинк в количестве менее 30% масс.
Настоящее изобретение относится к смазочно-охлаждающей жидкости для шлифования плазменных покрытий на никелевой основе, содержащей эмульсол «ЭПМ-1ш» и воду, отличающейся тем, что смазочно-охлаждающая жидкость дополнительно содержит присадку ML - RM 20 и присадку ML - 5331 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Эмульсол «ЭПМ-1ш» 2,0-3,2 Присадка ML - RM 20 0,45-0,65 Присадка ML - 5331 0,05-0,08 Вода остальное Техническим результатом настоящего изобретения является достижение высокой производительности обработки и высокой стойкости абразивного инструмента, а также получение удовлетворительной шероховатости обрабатываемой поверхности.

Настоящее изобретение представляет композицию смазочного масла, пригодную для применения в механических, автоматических и бесступенчатых трансмиссиях автомобилей или промышленных системах зубчатых передач.
Изобретение относится к смазочному составу, включающему смазочную среду и продукт дегидратации гидратов природных минералов или смеси природных минералов, или синтезированных гидратов, в котором продукт дегидратации, включающий оксиды MgO, и/или SiO2, и/или Al2O3, и/или СаО, и/или Fe2O3, и/или K2O, и/или Na2O, получен после удаления конституционной воды и разрушения кристаллической решетки при температуре от 350 до 900°С.

Настоящее изобретение относится к применению смазочной композиции в двигателях внутреннего сгорания. Описано применение смазочной композиции, содержащей от 60 до 92 вес.% базового масла и одно или более солевых производных амидов поли(гидроксикарбоновых кислот); для повышения чистоты поршней в двигателях внутреннего сгорания.
Настоящее изобретение относится к не содержащей свинца смазке для использования при горячей штамповке металлов, содержащей от 15 до 40% вес. одного или более масел, от 3 до 20% вес.

Настоящее изобретение относится к технологической смазке для обработки металлов давлением на основе хлорированного парафина (варианты), отличающейся тем, что содержит, масс.%: сульфидированный пропиленгликолевый эфир касторового масла с содержанием серы 2-5% 20-25; неионогенное поверхностно-активное вещество из класса оксиэтилированных алкилфенолов 2-5 и хлорированный парафин - остальное.

Настоящее изобретение относится к цилиндровому маслу, имеющему BN, не менее 40 миллиграмм гидроксида калия на грамм масла, содержащему базовое масло для судового двигателя и по меньшей мере один сверхщелочной детергент на основе щелочных или щелочноземельных металлов, характеризующееся тем, что оно дополнительно содержит от 0,01 масс.% до 10 масс.% от общей массы масла одного или нескольких соединений (А), выбранных из сложных эфиров насыщенных жирных монокислот, содержащих не менее 14 атомов углерода, и спиртов, содержащих не более 6 атомов углерода, где соединения (А) выбраны из моноэфиров одноатомных спиртов и диэфиров, и где по меньшей мере один сверхщелочной детергент на основе щелочных или щелочноземельных металлов выбран из группы, состоящей из фенолятов, сульфонатов, салицилатов и смесей указанных детергентов, где указанный детергент является сверхщелочным за счет карбоната кальция.

Настоящее изобретение относится к способу смазывания коробки передач ветряной турбины, включающему использование смазочной композиции, содержащей по меньшей мере одну перфторполиэфирную (ПФПЭ) смазку.

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано для защиты от коррозии металлических изделий, преимущественно кузовов автомобилей. Описан защитный смазочный материал, содержащий сульфонат щелочно-земельных металлов, твердые нефтяные углеводороды, структурообразователь-органо-модифицированный сепиолит, бутилцеллозольв, при соотношении структурообразователь-бутилцеллозольв 3:1, микротальк для повышения тиксотропности, антиокислительную присадку, антиржавейную присадку, смолу нефтеполимерную синтетическую и органический растворитель.
Изобретение относится к смазочным композициям и может быть использовано при эксплуатации железнодорожного транспорта и кранового хозяйства, в частности для смазки поверхности трения пары «гребень колеса - рельс».
Настоящее изобретение относится к пластичной смазке, содержащей синтетическое масло или смесь синтетических масел с кинематической вязкостью при 40°C от 5 до 700 мм2/с, загущенных неорганическим загустителем, и дополнительно содержащей наполнитель для повышения термостойкости, полярный реагент и полимер при следующем соотношении компонентов, вес.%: неорганический загуститель 5,0-30,0 наполнитель для повышения термостойкости 0,5-12,0 полимер 0,5-10,0 полярный реагент 0,5-5,0 синтетическое масло или смесь синтетических масел остальное. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение температуры каплепадения смазки до 310°С, а также коллоидной стабильности, повышение водостойкости и, как следствие, адгезионных свойств.
Изобретение относится к составу универсального моторного масла, предназначенного для всесезонного применения, и может быть использовано в серийных и перспективных высокофорсированных турбонаддувных бензиновых и дизельных двигателях.
Изобретение относится к пластичным смазкам, предназначенным для смазывания узлов трения машин и механизмов в условиях высоких нагрузок и скоростей скольжения. .
Изобретение относится к смазочным композициям, в частности к составам для обработки пар трения, и может быть использовано в машиностроении для обработки узлов трения, а также при эксплуатации различных механизмов и машин для увеличения межремонтного ресурса.
Изобретение относится к области технологий лубрикации систем «колесо - рельс» и может быть использовано для снижения интенсивности износа рельсовых путей, гребней колес локомотивов и подвижного состава.
Настоящее изобретение относится к компрессорному маслу, содержащему базовое нефтяное масло и полиметилсилоксан, при этом оно дополнительно содержит 4,4'-динонилдифениламин, пентаэритритовый эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионовой кислоты, 1,2,3-бензотриазол, сложный эфир диалкилдитиофосфорной кислоты и смесь сложных аминов, а в качестве базового масла оно содержит гидрированный остаточный компонент с содержанием ароматических углеводородов 19,0-22,0%, при следующем соотношении компонентов, % мас.: 4,4'-динонилдифениламин 0,95-1,0; пентаэритритовый эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил пропионовой кислоты 0,55-0,65; 1,2,3-бензотриазол 0,045-0,055; сложный эфир диалкилдитиофосфорной кислоты 0,055-0,065; смесь алифатических и ароматических аминов 0,055-0,065; полиметилсилоксан 0,004-0,005; базовое масло - гидрированный остаточный компонент до 100. Техническим результатом настоящего изобретения является разработка состава компрессорного масла, работающего в особо тяжелых условиях при температуре нагнетания выше 200°C. 4 табл., 8 пр.
Настоящее изобретение относится к антифрикционной смазке для узлов трения на основе литиевого мыла стеариновой кислоты и минерального масла, при этом она дополнительно содержит полиэтиленовый воск и суспензию титаната калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: литиевое мыло стеариновой кислоты 5,0-12,0; полиэтиленовый воск 1,0-7,0; суспензия титаната калия 1,0-15,0; минеральное масло - остальное до 100%, причем суспензия титаната калия имеет следующий состав (мас.%): порошок титаната калия 60,1-70,0, минеральное масло - остальное до 100%. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение трибологических свойств смазки, таких как критическая нагрузка, нагрузка сваривания, диаметр пятна износа, а также снижение степени смываемости смазки водой с поверхностей трения. 4 табл.
Настоящее изобретение относится к электроизоляционному маслу, содержащему гидрированные полиальфаолефины молекулярной массой 400÷1000, антиокислительную присадку фенольного и/или аминного типа, алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты, при этом оно содержит антиокислительные присадки на основе сложных эфиров, сложные эфиры двухосновных органических кислот при следующем соотношении компонентов, маc.%: гидрированные полиальфаолефины   ММ 400÷1000 до 100,0 антиокислительные присадки фенольного   и/или аминного типа 0,1÷1,0 алкилфосфаты и/или триалкилфенилфосфиты 0,1÷2,0 антиокислительные присадки на основе   сложных эфиров 0,1÷1,0 сложные эфиры двухосновных органических кислот 5,0÷20,0 Техническим результатом настоящего изобретения является получение электроизоляционного масла с рабочей температурой до 250°C, с повышенной температурой начала разложения и стабильностью в условиях воздействия электрического поля. 11 пр., 1 табл.
Настоящее изобретение относится к рельсовой смазке, содержащей мазут, канифоль, минеральное масло или смесь минеральных масел, при этом дополнительно включен асбест хризотиловый и соотношение входящих в рельсовую смазку компонентов поддерживают следующим, мас.%: мазут 5-50; канифоль 5-40; асбест хризотиловый 0,01-0,02; минеральное масло или смесь минеральных масел до 100. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности защиты пары трения «колесо-рельс» железнодорожного транспорта от износа. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.
Наверх