Пластичная смазка

ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА, на основе минерального или синтетического масла и комплексного кальциевого мыла стеариновой и уксусной кислот, отличающаяся тем, что, с целью повышения антиобледенительных свойств смазки, она дополнительно содержит глицерин и пропиленгликоль - 1,2 при следующем содержании компонентов, мас.%:
Комплексное кальциевое мыло стеариновой и уксусной кислот - 4,5-15
Глицерин - 5-15
Пропиленгликоль-1,2 - 20-50
Минеральное или синтетическое масло - До 100

Данное изобретение относится к пластичным смазкам, предназначенным для использования на железнодорожном транспорте, в частности для токоприемников. В настоящее время известно множество пластичных смазок, представляющих собой минеральное или синтетическое масло, загущенное мылами карбоновых кислот.
Известна пластичная смазка на основе минерального или синтетического масла и комплексного кальциевого мыла стеариновой и уксусной кислот. Однако известная пластичная смазка не обладает антиобледенительными свойствами.
Необходимость создания таких смазок вызвана развитием электрификация железных дорог, а также увеличением скоростей передвижения и токовых нагрузок на электроподвижной состав. В связи с этим предъявляются повышенные требования к бесперебойной работе всех элементов транспортного оборудования.
В период гололедообразования, занимающий в отдельных районах страны значительное время, на элементах токоприемника происходит отложение льда. Конструктивные особенности данных элементов таковы, что при толщине стекловидного льда (удельный вес 0,9 г/см³) 7 мм и более происходит отрыв полоза токоприемника от контактного провода с пережогом последнего.
В результате возникает открытая электрическая дуга большой мощности (напряжение в сети до 25 кВ), выводящая из строя контактный провод, всю цепную подвеску и токоприемник. Операции по восстановлению проводов составляют от 2-х до 4-х ч. В отдельных случаях при гололедообразованиях в пределах только одной железной дороги имеет место до 30 пережогов проводов. Вследствие этого перерыв в движении поездов, необходимый для восстановления нормальной работы дороги, затягивается на 12-36 ч.
Для решения данной проблемы применялись электрические методы, суть которых состояла в постоянном подогреве проводов цепной подвески до +2 - +3^оС. Однако этот метод не исключал возможности пережога проводов, а с другой стороны связан с неоправданно высокими затратами энергии.
Целью данного изобретения является повышение антиобледенительных свойств пластичной смазки. При этом смазка должна удерживаться на элементах токоприемника и противостоять отложению льда в течение не менее, чем 12 суток, т. е. интервалу времени между заходами электроподвижного состава в депо.
Для достижения поставленной цели пластичная смазка на основе минерального или синтетического масла и комплексного кальциевого мыла стеариновой и уксусной кислот дополнительно содержит глицерин и пропиленгликоль-1,2.
Состав смазки, мас. %: Комплексное кальциевое мыло стеариновой и уксус- ной кислот 4,5-15 Глицерин 5-15 Пропиленгликоль-1,2 20-50 Минеральное или синтети- ческое масло До 100
Для удовлетворительного эффекта по активности в отношении антиобледенительного действия в смазку необходимо вводить большое количество (30-50%) гликолей. Однако осуществить это не удается, т.к. однородность смазки сохраняется только при перемешивании. При прекращении перемешивания они расслаиваются с отделением гликоля.
Проведенные исследования по созданию пластичной смазки с антиобледенительными свойствами показали, что в комплексные кальциевые смазки на силиконовых жидкостях, а также на нефтяных маслах можно ввести только до 18-19% пропиленгликоля-1,2. Введение же пропиленгликоля-1,2 в больших количествах оказалось невозможным, т.к. сразу после прекращения перемешивания избыток гликоля выделяется из смазки.
Только введение глицерина в количестве 5-15 мас. % позволяет довести содержание пропиленгликоля в составе комплексной кальциевой смазки до 20-50 мас. %. Смазки же на литиевых мылах и гидратированные кальциевые смазки разрушаются равным образом при попытках ввести гликоль, глицерин или гликоль-глицериновый раствор.
Наиболее предпочтительной является смазка, содержащая 30-50 мас. % пропиленгликоля-1,2, 5-10 мас. % глицерина и полиэтилсилоксановое масло. Смазка может также дополнительно содержать различные присадки, например, антиокислительную, адгезионную и т.п., пигменты, красители и прочие добавки, не оказывающие существенного влияния на ее рабочие характеристики.
Предложенную пластичную смазку готовят следующим образом.
К маслу добавляют омыляемое сырье (стеариновую и уксусную кислоты) и гидрат окиси кальция. (Обычно на этой стадии добавляют не все масло, а от 1/3 до 1/2 части, остальную часть масла добавляют после выпаривания воды). Затем смесь нагревают до температуры, обеспечивающей омыление кислот и выпаривание воды. Полученную смесь нагревают до 260^оС и охлаждают до температуры 40-50^оС.
Полученную систему подвергают гомогенизации, при этом к ней добавляют при перемешивании присадки, пигменты и прочие добавки. В соответствии с настоящим изобретением необходимо совместное введение растворов глицерина и пропиленгликоля-1,2 или последовательное введение вначале глицерина и затем пропиленгликоля-1,2 перед стадией гомогенизации в холодный продукт (при температуре не выше 40-50^оС). При более высокой температуре замешать указанные компоненты не удается.
При указанном способе введения компонентов происходит ассоциация - пропиленгликоля-1,2 и стабилизация ассоциатов глицерином. Это позволяет достигнуть устойчивость структуры системы. В процессе эксплуатации смазки на токоприемниках происходит постепенное разрушение ассоциатов, выделение пропиленгликоля-1,2, за счет чего и обеспечивается высокое антиобледенительное действие смазки.
В табл. 1 приведены примеры рецептур смазок, полученных согласно вышеописанной технологии.
В табл. 2 представлены данные по испытанию предложенных рецептур 1-7.
Показатель долговечности и активности определяют следующим образом.
Испытываемую смазку наносят на токоприемник и наблюдают в период гололедообразования за отложением льда на смазанных и несмазанных элементах токоприемника. Разница во времени начала отложения льда на смазанных и несмазанных элементах токоприемника называется активностью смазок, а время, в течение которого сплошной слой смазки фиксируется (визуально) на токоприемнике, называется долговечностью смазки.
Известная смазка, представляющая собой смесь минерального или синтетического масла с комплексным кальциевым мылом стеариновой и уксусной кислот имеет показатели долговечности и активности равные 0.
Таким образом, предлагаемая пластичная смазка обладает высокими антиобледенительными свойствами по сравнению с известными смазками.