смазывания узлов машин

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для смазки различных узлов машин, станков, рольгангов, мельниц горно-обогатительных комбинатов и глиноземных заводов, подшипниковых узлов валковых опор клети прокатных станов, где присутствуют запыленность, загрязненность, повышенное содержание влаги и других вредных примесей.

Известен способ смазывания узлов, включающий подачу по независимым трубопроводам от смазочной станции и станции подготовки воздуха соответственно масла и сжатого воздуха к импульсным питателям, от которых масло строго фиксированными дозами подается в смесительные устройства и далее турбулентный поток воздуха транспортирует ее в виде пленки по внутренней поверхности масловоздушной магистрали, к форсункам узлов смазывания, где воздушным турбулентным потоком масло через форсунки наносится в виде крупнодисперсных капель на рабочие поверхности (RU 2202728 С2, опубл. 20.04.2003).

Недостатком известного способа является наличие масляной аэрозоли (масляного тумана) в рабочей зоне из-за транспортировки масла турбулентным воздушным потоком, а также отсутствие регулировки по дозе в импульсных питателях, что не позволяет установить оптимальный режим жидкостного трения во всех смазываемых точках.

Известна система смазки для доставки смеси смазочного материала и воздуха к нескольким точкам смазки, которая включает несколько пневматических инжекторов для доставки смеси смазочного материала и воздуха к точкам смазки (US 2004140161 А1, опубл. 22.07.2004).

Недостатком известной системы является ее сложность и дороговизна, а также недостаточная точность дозирования и отсутствие возможности образования эластогидродинамической текущей пленки смазочного материала.

Известно устройство для дозированной подачи газообразной смазочной жидкости на отдельные точки смазывания, содержащее питающую линию с несколькими независимыми трубопроводами для подачи смазочной жидкости, снабженную приборами учета и обратными клапанами, питающую линию с несколькими независимыми трубопроводами для подачи газа, снабженную обратными клапанами, несколько смесительных трубопроводов для газообразной смазочной жидкости, отдельные линии доставки газообразной смазочной жидкости в разбрызгиватель и несколько выходных отверстий для отдельных смазываемых точек (ЕР 2039978 А2, опубл. 25.03.2009).

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности преобразования турбулентного потока сжатой газообразной транспортирующей среды в ламинарный поток с образованием эластогидродинамической текущей пленки смазочной жидкости, так как через выходные отверстия на рабочие поверхности смазываемых точек наносится газообразная смазочная жидкость в виде крупнодисперсных капель, что увеличивает ее расход.

Наиболее близким аналогом по своей технической сущности к описываемому изобретению является способ автоматизированного микродозированного смазывания узлов машин с образованием в них непрерывной эластогидродинамической текущей пленки, включающий подачу по независимым трубопроводам от смазочной станции и станции подготовки воздуха соответственно жидкого смазочного материала (масла) и воздуха к питателям, в которых масло дозами с определенной цикличностью подхватывают турбулентным потоком воздуха, и создают непрерывный поток смеси масла с воздухом, который подают в магистрали для транспортировки потоков смеси к подшипниковым узлам смазывания с образованием в них непрерывной эластогидродинамической текущей пленки и последующего удаления от них воздуха (RU 2290562 С2, опубл. 27.12.2006).

Недостатком этого способа является его сложность и инерционность по управлению, так как рассчитан на номинальный режим работы.

Другим недостатком является то, что он рассчитан только для смазки подшипниковых узлов валковых опор прокатной клети. Недостатком является так же и то, что при скоростях выхода масловоздушной смеси выше оптимальной величины происходит турбулизация потока, отрыв капель и образование масляного тумана, что нежелательно в процессе смазки.

Кроме того, недостатком является то, что в качестве газообразной транспортирующей среды используется только воздух.

Задачей изобретения является повышение долговечности узлов смазывания при различных соотношениях давлений и скоростей газообразной транспортирующей среды и жидкого смазочного материала с минимальным образованием вредных вторичных вихревых течений и потерь на гйдросопротивление при взаимодействии с элементами магистралей, а также расширение номенклатуры газообразной транспортирующей среды и повышение точности и экономичности дозирования жидкого смазочного материала за счет создания такого ламинарного потока с повышенной устойчивостью к внешним воздействиям, в котором силы инерции превалируют над силами, обусловленными вязкостью движущейся среды.

Поставленная задача решается за счет того, что способ автоматизированого микродозированного смазывания узлов машин включает подачу по независимым трубопроводам от смазочной станции и станции подготовки газообразной транспортирующей среды соответственно жидкого смазочного материала и газообразной транспортирующей среды к питателю, в котором жидкий смазочный материал дозами циклично захватывают газообразной транспортирующей средой и создают непрерывный поток смеси жидкого смазочного материала с газообразной транспортирующей средой, которую затем транспортируют по магистралям и подают к узлам смазывания с последующим удалением от них газообразной транспортирующей среды. В качестве газообразной транспортирующей среды используют непрерывный турбулентный поток сжатой газообразной транспортирующей среды, который подают со скоростью 15-20 м/с и который захватывает дозы смазочного материала в питателе, после чего турбулентный поток смеси в магистралях за счет снижения его скорости преобразуют в ламинарный поток с образованием непрерывной эластогидродинамической текущей пленки жидкого смазочного материала, транспортируемого по магистралям со скоростью 0,5-2,0 м/с. Перед подачей потока смеси к узлам смазывания входящий поток смеси разделяют в делителе на, по меньшей мере, два второстепенных потока, площадь поперечного сечения которых не превышает площади поперечного сечения входного потока.

Поток сжатой газообразной транспортирующей среды подают под давлением (2,5-7,0) 10 ⁵ Па.

Преобразование турбулентного потока смеси в ламинарный поток осуществляют путем снижения скорости газообразной транспортирующей среды до 5-10 м/с.

В качестве газообразной транспортирующей среды используют воздух или нейтральный к смазочным маслам газ, например, азот.

В качестве газообразной^транспортирующей среды может быть использована смесь сжатого воздуха и нейтрального к смазочным маслам газа. Способ автоматизированого микродозированного смазывания узлов машин с образованием непрерывной эластогидродинамической текущей пленки осуществляют следующим образом.

По независимым трубопроводам от центральной смазочной станции и станции подготовки газообразной транспортирующей среды, в качестве которой может применяться, например, сжатый воздух или нейтральный к нефтяным маслам газ, например, азот, или их смесь, соответственно осуществляют подачу жидкого смазочного материала, например масла, номинальное давление нагнетания масла на выходе из станции 8 Па и газообразной транспортирующей среды, например сжатого воздуха, под давлением от 0,3 до 0,63 Па к питателям (импульсным либо последовательным), в питателе дозы смазочного материала захватывают непрерывным турбулентным потоком сжатой газообразной транспортирующей среды, подаваемой под давлением (2,5- 7,0) ^х 10 ⁵ Па, и со скоростью захватывающего потока 15-20 м/с, и создают непрерывный поток смеси жидкого смазочного материала с газообразной транспортирующей средой, после чего турбулентный поток смеси путем снижения скорости газообразной транспортирующей среды до 5-10 м/с в магистралях преобразуют в ламинарный поток смеси с образованием непрерывной эластогидродинамической текущей пленки жидкого смазочного материала, которую транспортируют по магистралям со скоростью 0,5-2 м/с, а перед подачей потока смеси к узлам смазывания его направляют в делители потока для разделения входящего потока смеси на, по меньшей мере, два второстепенных потока.

К смазываемой поверхности поступающий, например, масловоздушный поток при выходе преобразуется в крупнодисперсные капли размером от 1 до 50 мкм в зависимости от температуры и вязкости смазочного материала, попадающие на поверхность трения, которые образуют на ней эластогидродинамическую пленку толщиной от 0,2 до 2 мкм (в зависимости от узла), защищающую поверхность трения от износа.

В случае, если используют импульсные питатели, то импульсная смазочная система представляет собой систему, в которой смазочный материал подают ко всем поверхностям трения одновременно. Импульсные питатели · подключают к смазочной станции последовательно или параллельно.

Пример 1.

При подаче питания на прибор управления смазочной станции включают смазочный насосный агрегат, и смазочный материал подают к импульсным питателям, к которым также подводят сжатый воздух.

При достижении величины настройки реле давления (установленного в смазочной станции) в напорной магистрали, выдает сигнал на прибор управления. Все питатели набрали дозу смазочного материала. После истечения времени выдержки системы под давлением прибор управления выключает насосный агрегат, давление в магистрали падает до 0,05-0,5 Па через клапанный распределитель, встроенный в нагнетатель. Питатели подготавливают к следующему циклу работы (перезаряжают). После истечения времени паузы, заданной прибором управления, включают смазочный агрегат станции. После этого цикл повторяют.

В случае, если используют последовательные питатели, то последовательная смазочная система представляет собой одномагистральную систему, в которой смазочный материал подают к поверхностям трения последовательно, через определенные интервалы времени. ^' · ····· ^' -^ ^' "

Пример 2.

При подаче питания на прибор управления смазочной станции включают смазочный насосный агрегат и начинают отсчет продолжительности смазочного цикла. Смазочный материал подают в масловоздушный блок, из отвода которого масло-воздух подают к 0

7 точкам смазки. По окончании смазочного цикла насосный агрегат станции выключают и прибор управления отсчитывает время паузы до следующего включения.

В системе, осуществляющей способ, могут быть применены делители потока, встраиваемые либо выносного типа, позволяющие распределить поступающий масловоздушный поток на требуемое количество второстепенных потоков.

Для подачи и разделения масловоздушного потока в узлах, с многорядными подшипниками качения (например, подшипники рабочих валков прокатных станов), применяется пакет встраиваемых делителей потока, имеющих определенное число входных и выходных отверстий, суммарная площадь поперечного сечения которых не превышает площади поперечного сечения подводящего трубопровода.

Для подачи и разделения масловоздушного потока на требуемое количество узлов трения (например, подшипниковые узлы машины непрерывного литья заготовок) применяют делители потока блочного типа, имеющие определенное число входных и выходных отверстий, суммарная площадь поперечного сечения которых не превышает площади поперечного сечения подводящего трубопровода, при этом делители блочного типа распределяют входящий в него поток на 2, 3 либо 4 второстепенных потока.

При применении пакета встраиваемых делителей потока, имеется возможность подавать масловоздушный поток в межманжетную полость, тем самым, увеличивая их ресурс и создавая дополнительную преграду проникновению воды и абразивных частиц в подшипниковый узел.

В системах, осуществляющих заявленный способ, могут быть применены специальные смазочные устройства - дюзы и форсунки, позволяющие увеличить скорость выходящего потока, тем самым более локально обеспечить подачу масла на поверхность тела смазывания. Экспериментальным путем установлено, что, если рабочее давление воздуха в системе составляет (2,5-10)х 10 ⁵ Па, то это позволяет обеспечить в подшипниковом узле избыточное давление (0, 1-0,4) 10 ⁵ Па (в зависимости от конструкции подшипникового узла), препятствующее проникновению в него охлаждающей жидкости и механических частиц.

Все материалы, упомянутые в описании изобретения, следует рассматривать как информационный или справочный материал.

Независимо от того, что в данном изобретении описываются конкретные воплощения его осуществления, для специалиста в данной области техники очевидно, что возможно внесение различных изменений в предложенный способ, не нарушающих объем настоящего изобретения.