Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб циркуляційного змащування моторно-осьового підшипника локомотива, за яким забезпечують подачу осьового мастила до підшипника, який відрізняється тим, що для підтримки потрібної товщини граничної мастильної плівки на поверхнях тертя підшипника до осьового мастила додають протизношувальну присадку в необхідній концентрації та, одночасно з цим, забезпечують умову знаходження молекул присадки в мономерному стані, при цьому вручну або автоматично регулюють подачу осьового мастила в залежності від швидкості руху локомотива та діаметрального зазору в підшипнику.

Текст

Реферат: Даний винахід належить до галузі машинобудування, а саме до конструкції локомотивів залізничного транспорту, в яких моторно-осьові підшипники колісно-моторних блоків мають обмежений експлуатаційний ресурс. Заявлений cпосіб циркуляційного змащування моторно UA 112918 C2 (12) UA 112918 C2 осьового підшипника локомотива забезпечує подачу осьового мастила до підшипника. Для підтримки потрібної товщини граничної мастильної плівки на поверхнях тертя підшипника до осьового мастила додають протизношувальну присадку в необхідній концентрації та, одночасно з цим, забезпечують умову знаходження молекул присадки в мономерному стані. Вручну або автоматично регулюють подачу осьового мастила в залежності від швидкості руху локомотива та діаметрального зазору в підшипнику. Винахід полягає у підвищенні ресурсу моторно-осьового підшипника локомотива в 1,33…3,33 разу, в залежності від швидкості локомотива та температури мастила. UA 112918 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі машинобудування, а саме до конструкції локомотивів залізничного транспорту, в яких моторно-осьові підшипники колісно-моторних блоків мають обмежений експлуатаційний ресурс. Відома примусова система змащування моторно-осьових підшипників (МОП) електродвигуна локомотива, що являє собою замкнене коло циркуляції рідкого мастильного матеріалу через вкладиші МОП за допомогою мастильного насоса. Пристрій включає дві польстерні камери, мастилозбірник і насос, з'єднані через МОП системою каналів. Насос встановлюється на кришці мастилозбірника та приводиться в дію від осі колісної пари через шестірню, яку виконано роз'ємною. На валу насоса встановлене зубчасте колесо, яке взаємодіє із шестірнею на осі колісної пари. До корпуса насоса прикріплена клапанна коробка, у якій розміщені кулькові клапани для всмоктування та нагнітання мастильного матеріалу. При русі локомотива мастильний матеріал, що нагнітається насосом по системі каналів, надходить в осьові підшипники, проникає в зазор між шийкою осі колісної пари та вкладишами підшипників, потім по каналах зливається в мастилозбірник, замикаючи коло циркуляції [1]. Пристрій системи змащування МОП електродвигуна відрізняється складністю конструкції. Це, насамперед, обумовлено встановленням насоса на кришці мастилозбірника, приводом його в дію від осі колісної пари через шестірню, змонтовану на осі колісної пари, необхідністю регулювання зазорів у зачепленні зубчастих коліс. Зношування вкладишів у процесі експлуатації порушує роботу зубчастої передачі, що, у свою чергу, погіршує роботу системи змащування підшипників. Відомі МОП із примусовою системою змащування, у яких змащування забезпечується приводом, що працює від повороту осі. Пристрій примусової системи змащування МОП електродвигуна локомотива рідким мастильним матеріалом, що містить дві польстерні камери, оливозбірник, насос, який приводиться в дію від осі колісної пари, клапанну коробку із клапанами, з'єднаними системою каналів для всмоктування та нагнітання мастильного матеріалу з робочими порожнинами підшипників, забезпечене плунжерним насосом, корпус якого встановлений за допомогою рознімних опор на осі колісної пари, підпружинений плунжер взаємодіє торцевою поверхнею з кулачком, розміщеним на осі колісної пари, при цьому вісь плунжера перпендикулярна осі колісної пари, а канал нагнітання від клапанної коробки містить клапан, що обмежує величину тиску мастильного матеріалу [2]. Недоліком такого способу змащування МОП є підвищене його зношування після тривалої зупинки локомотива, що відбувається безпосередньо на початку руху, при цьому ускладнюється система ущільнення між підшипником і віссю, або збільшується витрата мастильного матеріалу. Найбільш близьким за технічною суттю та сукупністю ознак винаходом є комбінований спосіб змащування МОП, який включає змащування підшипника за допомогою ґнотів і систему примусового змащування. При цьому система примусового змащування включається під час режиму електровоза "Підготовка" або режиму системи керування "Протягування составу". Також запропонований пристрій для реалізації згаданого способу, який складається з корпуса, що включає в собі резервуар з мастилом, латунну втулку, на яку наплавлений шар бабіту, ґноти, мастильний насос, трубопроводи, запобіжний клапан, систему керування мастильним насосом. При цьому мастильний насос примусової системи змащування включається системою керування під час режиму електровоза "Підготовка" або режиму системи керування "Протягування составу" [3]. До недоліків цього способу слід віднести неможливість регулювання подачі осьового мастила до підшипників в усьому діапазоні швидкостей руху локомотива з урахуванням зносу підшипника та неможливість використання протизношувальних присадок в осьовому мастилі, тому що відбувається їх затримка пакетом ґнотів внаслідок агрегації молекул в об'ємі осьової оливи. В основу винаходу поставлена задача підвищення ресурсу МОП за рахунок забезпечення потрібної товщини граничної мастильної плівки на поверхнях тертя шляхом використання примусової циркуляції осьового мастила крізь підшипник та застосування протизношувальної присадки в оливі. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що відповідно до способу циркуляційного змащування МОП локомотива забезпечують необхідну подачу осьового мастила до підшипника, згідно з винаходом; додають протизношувальну присадку до осьового мастила в необхідній концентрації; забезпечують умову знаходження молекул присадки в мономірному стані; вручну або автоматично регулюють подачу осьового мастила в залежності від швидкості руху локомотива та діаметрального зазору в підшипнику. Запропонований спосіб циркуляційного змащування МОП локомотива базується на фізичних уявленнях про процес формування граничної мастильної плівки та впливу товщини такої плівки 1 UA 112918 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 на ресурс вкладишів МОП. Спосіб здійснюється наступним чином. Задають необхідний ресурс (Тр) МОП та на підставі залежності на Фіг. 1 визначають товщину мастильної плівки (h) на поверхнях тертя, потрібну для забезпечення встановленого значення ресурсу [4]. Визначають концентрацію протизношувальної присадки (с) в об'ємі осьового мастила, яка потрібна для формування заданої товщини мастильної плівки (h) на поверхнях тертя МОП (Фіг. 2). Встановлюють необхідну подачу осьового мастила (Q) до МОП в залежності від швидкості руху локомотиву (VЛОК) та діаметрального зазору в підшипнику (ε) (Фіг. 3, 4, 5). Потрібна подача мастила визначається на підставі функціональної залежності концентрації протизношувальної присадки (с), молекули якої знаходяться в мономерному стані, від часу знаходження оливи в зазорі. Тобто, величина подачі вибирається за умови формування мастильної плівки (h) заданої товщини на поверхнях тертя МОП [4]. Для реалізації способу пропонується система циркуляційного змащування МОП, яка показана на Фіг. 6. Така система включає в себе насосну станцію, яка складається з насоса 1 та двигуна 2, пристрій для переводу присадки у мономерний стан за рахунок електростатичної обробки осьового мастила 3 [5], блок живлення 4, бак для мастила 5, запобіжний клапан 6, трубопроводи, підшипники 7 та фільтр 8. Електродвигун 2 живиться від бортової мережі локомотива, розташовується зовні від польстерної камери. Насос розташовується в польстерній камері одного з МОП та подає мастило до двох підшипників колісно-моторного блока. У загальній напірній магістралі монтується пристрій 3, після пристрою потік мастила ділиться на два потоки, на кожний з МОП. Для підтвердження можливості реалізації способу авторами проведені стендові випробування МОП локомотива ВЛ11М, в яких визначався ресурс вкладиша в залежності від концентрації протизношувальної присадки, подачі осьового мастила температури оливи та швидкості руху локомотива. У випробуваннях ресурс вкладиша встановлювався як час за який досягається повне зношування бабітової наплавки Б16 товщиною 3 мм. Використовувалась олива осьова Л за ГОСТ 610-72, протизношувальна присадка - стеаринова кислота за ГОСТ 6484-96. Результати випробувань наведені на Фіг. 7 та 8. На Фіг. 7 відображені встановлені залежності ресурсу вкладишу від концентрації присадки та величини подачі оливи до МОП. По отриманих залежностях встановлені значення раціональної концентрації присадки для різної подачі оливи, а також підтверджена можливість збільшення ресурсу МОП локомотивів за рахунок використання циркуляційної подачі оливи та протизношувальної присадки. На Фіг. 8 поверхня 1 відповідає середньому значенню ресурсу вкладишу МОП на рівні 3000 годин при традиційній подачі осьової оливи без застосування протизношувальної присадки. На Фіг. 8 поверхня 2 відображає залежність ресурсу вкладиша МОП від швидкості руху локомотива та температури оливи при реалізації запропонованого способу змащування. Встановлено, що ресурс вкладиша змінюється, згідно з поверхнею 2 на Фіг. 8, від 4000 до 10000 годин в досліджуваному діапазоні. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де зображені: на Фіг. 1 - графік залежності ресурсу МОП від товщини граничної мастильної плівки; на Фіг. 2 - графік залежності концентрації протизношувальної присадки від товщини граничної мастильної плівки; на Фіг. 3 - графік залежності подачі осьового мастила до МОП від діаметрального зазору -6 підшипника та швидкості руху локомотива при заданій товщині мастильної плівки h=0,3·10 м; на Фіг. 4 - графік залежності подачі осьового мастила до МОП від діаметрального зазору -6 підшипника та швидкості руху локомотива при товщині мастильної плівки h=0,4·10 м; на Фіг. 5 - графік залежності подачі осьового мастила до МОП від діаметрального зазору -6 підшипника та швидкості руху локомотива при заданій товщині мастильної плівки h=0,5·10 м; на Фіг. 6 - схема циркуляційного змащування МОП, згідно зі способом; на Фіг. 7 - зміна ресурсу вкладиша МОП в залежності від концентрації присадки та подачі 3 мастила (VЛОК=40 км/год; t=60 °C): 1 - при традиційній подачі мастила; 2 - при Q=0,23 дм /хв; 3 3 при Q=0,46 дм /хв; на Фіг. 8 - зміна ресурсу вкладиша МОП в залежності від температури мастила та швидкості руху локомотива: 1 - при традиційному змащуванні; 2 - при застосуванні запропонованого способу. Запропонований спосіб дозволяє отримати наступний технічний результат: підвищити ресурс МОП локомотивів в 1,33…3,33 разу, в залежності від швидкості локомотива та температури мастила, що досягається за рахунок примусової циркуляції осьової оливи крізь підшипник, застосування протизношувальної присадки в осьовому мастилі, дотриманні потрібної подачі мастила (див. Фіг. 3, 4, 5) та потрібної концентрації протизношувальної 2 UA 112918 C2 5 10 15 20 присадки (див. Фіг. 7), підтримки молекул присадки у мономірному стані в об'ємі мастила (див. Фіг. 6, позиція 3). Джерела інформації: 1. Тепловозы 2ТЭ10М и 3ТЭ10М: Устройство и работа / С.П. Филонов, А.Е. Зиборов, В.В. Ренкунас и др. - М.: Транспорт, 1986. - 288 с. 2. Пат. 2255253 Российская федерация, МПК F16С 33/10, В61F 17/24. Принудительная система смазывания моторно-осевых подшипников электродвигателя локомотива / А.В. Бородин, Д.В. Тарута; патентообладатель Омский государственный университет путей сообщения (RU). - № 2003129933/11; заявл. 08.10.2003; опубл. 27.06.2005, Бюл. № 18. 3. Пат. 2458265 Российская федерация, МПК F16С 33/10, В61F 15/02, В61С 17/08, F16N 7/12. Комбинированный способ смазки моторно-осевого подшипника и устройство для его реализации / Портной А.Ю., Мельниченко О.В., Коноваленко Д.В., Цыбульский B.C., Шрамко С.Г.; патентообладатель Иркутский государственный университет путей сообщения (RU). - № 2010147246/11; заявл. 18.11.2010; опубл. 10.08.2012, Бюл. № 22. 4. Груник I.C. Удосконалення системи змащення моторно-осьових підшипників локомотивів шляхом використання електричного поля: автореф. дис … канд. техн. наук / I.С. Груник. - Київ, 2013. - 20 с. 5. Пат. № 72366 Україна, МПК C10G 71/00. Пристрій обробки рідких змащувальних матеріалів на вуглеводневій основі / Лисіков Є.М., Воронін С.В., Онопрейчук Д.В., Ткач В.В., Овчінніков О.О., Стефанов В.О.; патентовласники Лисіков С.М., Воронін С.В., Онопрейчук Д.В., Ткач В.В., Овчінніков О.О., Стефанов В.О. - № u201203748; заявл. 28.03.2012; опубл. 10.08.2012, бюл. № 15. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 Спосіб циркуляційного змащування моторно-осьового підшипника локомотива, за яким забезпечують подачу осьового мастила до підшипника, який відрізняється тим, що для підтримки потрібної товщини граничної мастильної плівки на поверхнях тертя підшипника до осьового мастила додають протизношувальну присадку в необхідній концентрації та, одночасно з цим, забезпечують умову знаходження молекул присадки в мономерному стані, при цьому вручну або автоматично регулюють подачу осьового мастила в залежності від швидкості руху локомотива та діаметрального зазору в підшипнику. 3 UA 112918 C2 4 UA 112918 C2 5 UA 112918 C2 Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: F16C 33/10, B61C 17/08

Мітки: локомотива, змащування, циркуляційного, підшипника, спосіб, моторно-осьового

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/8-112918-sposib-cirkulyacijjnogo-zmashhuvannya-motorno-osovogo-pidshipnika-lokomotiva.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб циркуляційного змащування моторно-осьового підшипника локомотива</a>

Подібні патенти