Способ смазки узлов трения криогенныхмеханизмов

 

-(;" А

Союз Советских

Социалистических республик

ОП-Й НИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«»796620

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 300379 (21) 2743745/25-08 с присоединением заявки NQ (23) Приоритет

Опубликовано 15.0181. Бюллетень Но 2

Дата опубликования описания 15.0181

Р1 М ) „з

Г 16 Н 15/00

Государственный коиитет

СССР по делак изобретений и открытий (53) УДК 621.89 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Я.А.Глускин, В.Л.Мемелов, Н.Н.Плещунов и А.С.Веселовский (71) Заявитель (54) СПОСОБ СМАЗКИ УЗЛОВ ТРЕНИЯ КРИОГЕНН61Х

МЕХАНИЗМОВ

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к смазке узлов трения криогенных механизмов, работающих в жидких газах.

Известно применение для смазки узлов трения криогенных механизмов, работающих, например, в жидком гелии, самого хладагента (жидкого гелия) (1) .

Недостатком этого способа является то, что область использования извест- 1О ного изобретения ограничена узлами трения, работающими в условиях гидродинамического трения при легких режимах,не сопровождающихся значительным тепловыделением. 15

Даже при незначительном тепловы,целении, которое обязательно имеет место при граничном или полужидкостном трении, сжиженный газ переходит в зоне трения в газообразное состоя- 20 ние и теряет свои смазывающие свойства. При этом узел трения работает в режиме сухого трения со значительным тепловыделением и износом трущихся пар. Вследствие тепловыделения в 25 узлах трения повышается расход газа, используемого для охлаждения механизма в целом.

Наиболее близким к предлагаемому является способ смазки узлов трения QQ 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 гутем предварительной пропитки или подаваемые дополнительно из сгециальных 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 "газ=жидкость" по сравнению с газом, применяемым для ° охлаждения криогенного механизма, 796620 сжижаемый в процессе подачи к трущимся поверхностям. Сжижение газа осуществляется за,счет его контакта с развитой поверхностью пор. Жидкий гаэ сохраняется в порах за счет капиллярных сил. Выходя из пор под воздействием давления, жидкий гаэ осуществля5 ет смазку в полужидкостном или граничном режиме, несмотря на фрикционный йагрев при трении. Выбор смазывающего газа осуществляется исходя из расчета тепловыделения во фрикционном контакте или экспериментального определения температуры фрикционного нагрева.

В качестве смазывающих газов предпочтительны инертные тяжелые газы аргон, ксенон, обладающие более высо- 15 кой теплоемкостью и,более резко снижающие фрикционный нагрев узла трения, по сравнению с легкими газами.

Подача газа может осуществляться постоянно или периодически. При пе- Щ риодической подаче газа могут использоваться устройства с применением термопар, которые в сочетании с какимлибо регистрирующим прибором и стандартным исполнительным механизмом управляют клапаном подачи газа.

Для улучшения условий смазки в смазывающий гаэ ввод тся микродисперсные порошки твердой смазки.

На чертеже представлено устройство для осуществления указанного способа смазки (схема подшипника скольжения криогенного механизма с подачей смазывающего газа на трущуюся поверхностьь)

Газ иэ баллона 1 подается в полость 2 корпуса подшипника 3 и оттуда через пористый подшипник к поверхности трения. Нерабочие торцы герметиэируются известными способами путем закрытия пор механической обработки QQ или заполнением каким-либо веществом.

Для улучшения условий смазки в полость 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 теречия при повышенных скоростях и нагрузках в сжиженных газах.

Он дает воэможность 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

<риогенных механизмов, одна иэ деталей которых выполнена иэ пористого материала и использующих гаэ для охлаждения, включающий подачу смазки к поверхности трения через порис-.ый 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 "газ=жидкость", чем газ для охлаждения.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, в качестве смазки узлов трения, работающих в жидком гелии или азоте, используют преимущественно тяжелые инертные газы аргс:. или ксенон.

3. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в смазывающий газ вводится мелкодисперсные порошки твердой смазки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 280115, кл, Г 16 С 17/12, 1969.

2. Мошков А.Д. Пористые антифрикционные материалы. М...Машиностроение, 1968., с. 5-20.

Составитель В. Гришков

Редактор А. Долинич Техред Т. Маточка Корректор Г. Решетник

Заказ 9751/55а Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, РаушскаЯ наб, д. 4!5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4