Смазочная композиция

(5 Ч, Кд, С 10 М 104 с присоединением заявки ИВауаарртвенный комитет Сь.ьр(23) П риоритет ао деном нтооретеннй н открьлнй(7 Заявитель Уральский филиал Всесоюзного дважды ордена Трудового КрасногоЗнамени теплотехнического научно-исследовательского институтаим. Ф. Э. Д,зе.жинского(54) СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Изобретение относится к свойствамсмазочных материалов и может бытьиспользовано в теплоэнергетике для смазывания и охлаждения подшипников ишеек валов высокотемпературных паро 5вых и газовых тур 6 ин.Известны смазочные материалы наоснове нефгяцых масел, содержашие различные присадки, улучшающие эксплуатационные свойства этих материалов. Ктаким присадкам относятся ионол, повышающий термическую стабильность масла,дипроксамины, улучшающие деэмульгируюшие свойства масел, олеицовая кислота (1.Однако указанные присадки не могутулучшить теплоотводяших свойств нефтяных масел, Например для смазыванияи охлаждения подшипников и шеек валоввысокотемпературных турбомашин, требуются смазочные материалы с повышенной теплоемкостью,Известны смазочные материалы наоснове нефтяных масел. Для улучшения их теплоотводящих свойств введена диспергированная (в виде мельчайших капель) вода, теплоемкость которой в два раза выше теплоемкости йефтепродуктов. К таким смазочным материалам относится водомасляная эмульсия 12).Недостатки этого смазочного материала - его повышенная коррозионная агрессивность, интенсивная вспециваемость и испаряемость, недостаточные вязкость и масляцистость (т,е. собственно смазываюшая способность), что особенно проявляется при увеличенном влагосодержании такого масла. Для смазывания подшипников высокотемпературных турбомашин необходимо масло, .хотя и с повышенными теплоотводяшими свойствами, но без ухудшения других полезных качеств, свойственных нефтяным маслам.Цель изобретения - улучшение тепло- отводящих свойств смазочной композиции ца основе нефтяного масла,Указанная цель достигается тем, что смазочная композиция, содержащая цеПоказат Температура баового маслао,4 з 7229 фтяьое масло, дополнительно содержит ,2-25 об.Ъ суспендировенного нефтяного масла, охлажденного до температуры его застывания.Таким образом, смазочная композиция это механическая смесь исходного жидкого масла и суспендированных в нем отвердевших вследствие охлаждения честиц (от 30 до 100 мкм) базового масла.(В дальнейшем эта. смесь будет 1 О называться суспензией). На чертеже показана схеме приготовления суспензии для подшипника скольжения турбомашины. 15Цапфа вала 1 расположена внутри подшипника 2 скольжения и картера 3, гидревлически соединенного спивным маслопроводом 4 с баком 5 для приема отработанного масла.Насос 6 подает масло через маслоохладитель 7, где масло охлаждается от 60 С до 35-40 С, и трубопровод 8 частично по линии 9 на диспергирующее устройство 10, оборудованное распыли вающей форсункой, встроенной в потолочной части осадительной колонны (заключенной в криогенную рубашку 11), частично по линии 12, подключенной к нижней приданной части оседительной колонны. Осадительная колонна заполнена воз 39 4духом и парами масле. Форсунка вначале :фприготовляет" масляный туман, гидрозоль (частицы жидкого масла в парогазовой среде) затем, по мере осаждения и охлаждения,частицы масла застывают и в нижней части колонны образуется аэрозоль (смесь отвердевших частиц масла в парогазовой среде). Наконец, застывшие частицы масла достигают придонного потока масла (поступающего по линии 12), смешиваются с ним, образуя суспензию, которая по беэнапорному каналу 13 поступает к подшипнику.Для получения суспензии подготавливают три смеси, содержащие каждая 2,16 и 25 об.% суспендированных застывших при охлаждении частиц базового масла ТкпКаждую суспензию длительно (50-70 ч) проверяют в экспериментальном гидродина ическом подшипнике скольжения с диаметром цилиндрической расточки 150 мм, шириной. вкладыша 150 мм, относительным диаметральным зазором 0,0013, при удельной нагрузке 10 кг/см. и частоте вращения вале 500 об/мин. Контрольные опыты проводят на чистом базовом масле Ткп. По микрофотографиям оценивают размеры частиц застывшего масла (30-100 мкм).В таблице приведены характеристики суспензий.722939 Продолжение таблицы Безразмерный коэффициент нагруженности подшипника 0,78 0,81 0,8 0,79 Минимальная толшина смазочногослоя, мкм 58 60 Потери мощности натрение (ламинарныйрежим), кДж/с 0,58 0,61 0,6 0,56 Расход масла черезподшипник С = 6г/с 12,2 8,3 13 П р и м е ч а н и е, В таблице и дальше в тексте цифровые индексы при буквенных обозначениях параметров (, р, Ссоответствуют нумерации элементовна схеме (см чертеж).1 ак видно из таблицы, энтальпия сус- ся. Однако, как показали эксперименты, пензии ниже, чем у исходного (известно- суспензия все же остается устойчивой го) "азового. масла. Оптимальная добав- (т.е. не расплавляется полностью) в тека застывших при охлаждении частиц на- З 5 чение времени необходимого для прохож.ходитс.; в пределах 2,0-25 об,%. При кон- дения ее вдоль рабочего зазора подшипцентрациях частиц более 25 об.% суспен- ника (доли секунды).зия становится структурно неустойчивой Диспергированные частицы расплав- (начинается коагуляция и слияние частиц, ляясь отбирают от масла и трущихся по- быстрое их осаждение), смазывающая верхностей тепло, которое отводят при40способность суспензии и грузоподъем- глубоком охлаждении частиц (-15 С ) ность подшипника снижается. При кон- и их замораживании, При этом интенсицентрации частиц менее 2 об.% теплоот- фицируются процессы теплоотвода в подводящие свойства смазочного материала шипнике, По сравнению с обычным жидпрактически не улучшаются.45ким маслом заданный расход суспензииВ смазочном зазоре подшипника сус- способен отвести большее количество пензия ведет себя подобно любому жид- тепла или, наоборот, при заданных коли- кому смазочному материалу, содержаще- чествах отводимого тепла возможно со, - му диспергированные примеси (эмульсии, кращение. расхода суспензии.смеси) при движении вдоль клинового50Безусловно, что и обычное жидкое зазора образуется несущий гидродинами- масло может отвести повышенное коли- ческий слой, эффективность которого чество тепла, но для этого потребуется определяютдинамическойвяэкостьюсмазоч-" глубокое охлаждение всего объема мвсногоматериала (суспензия) и относительной ла, связанное с резким возрастанием55скоростью скольжения поверхностей тре- вязкости. Например, чтобы получить ния. энтальпию жидкого масла Ткп Суспензия постепенно разогревается 8 кДж/кг необходимо охладить масло доО -5исуспендированныечастицы расплавляют С; вязкость /О =250 10 Па с иг7229 39 8полшинник окажется неработаапдсо 6 ным;телей и открывается возможность сокраСуспензия, содержащая 25 об.% за- щения ассортимента применяемых масел.мороженных частиц при энтальпииЬ 8 кДж/кг имеет вязкость 1.39,4.10 Па с,т,е. ту же величину,что и для обычногр жидкого масла пои35 С. формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Присадки к маслам, Труды 2-го Всесоюзного научно-технического совещания. фХимия", 1966,с. 360-365. 2. Патент США Мо 3269946,кл. 252-32.5, опублик. 1965 (прототип).едактор Н. Кравцова Техред М. Петко Корректор Г. Назарова Тираж 545арственного кообретений и отосква, Ж,сное ССР о 61/25ЫНИИПИ Гос по делам 113035 итета рытий аушск аб., д. 4 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектн Поскольку вязкость суспензии типа масло плюс застывшие частицы масла 1 О выше, чем вязкость базового масла(при одинаковой сравниваемой температуре), возможно также использование смазочной композиции с целью изменения индекса вязкости масла (и, как следствие, 5 изменение несущей способности подшипника) вместо применяемых в настоящее время загуща.ощих полимерных присадок.Достигается "обратимое" изменение индекса вязкости, т.е, восстановление исходной вязкости масла б;.з извлечения или добавления инородных полимерных эагустпСмазочная композиция, содержащая нефтяное масло, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения теплоотводящих свойств композиции, она дополнительно содержит 2-25 об.% суспендированного нефтяного масла, охлажденного до температуры его застывания.