Смазка для шарошечных долот с герметизированными опорами
Иллюстрации
Показать всеИспользование: в горнорудной, нефтяной, газовой и металлургической отраслях промышленности. Сущность: смазка содержит в мас.%: синтетическое масло Б-ЗВ 13-22, керофлюкс 3-5, порошок фталоцианина меди и фталоцианина кобальта (1:1) 1,5-2,3, сернистая присадка 1,3-2,1, масло цилиндровое 52 остальное. Сернистая присадка представляет собой продукт теломеризации серы и пиперилена. Технический результат -повышение износостойкости узлов трения опор шарошечных долот в 3,2 раза, улучшение низкотемпературных свойств смазки. 3 табл.
Реферат
Изобретение относится к смазкам для шарошечных долот, а более конкретно к смазкам для герметизированных опор шарошечных долот, и используется для повышения долговечности подшипников скольжения.
Широко известны смазки на основе минеральных масел с применением мыльных загустителей, наполнителей и различных присадок, например УссА [ГОСТ 3333-80]. Однако известные смазки обладают недостаточными противоизносными и низкотемпературными свойствами.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является смазка для опор шарошечных долот [патент №2183660], содержащая минеральное масло цилиндровое 52, синтетическое масло Б-ЗВ, керофлюкс, порошок фталоцианина меди и фталоцианина кобальта (1:1), противоизносную сернистую присадку на основе олигомеров серы и алкенов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Синтетическое масло Б-ЗВ | 15-20 |
Керофлюкс | 3-4 |
Порошок фталоцианина меди и | |
фталоцианина кобальта(1:1) | 1,5-2 |
Сернистая присадка | 1,5-2 |
Масло цилиндровое 52 | остальное |
Известная смазка имеет недостаточно высокие противоизносные и низкотемпературные свойства.
Предлагаемое изобретение решает техническую задачу повышения противоизносных и низкотемпературных свойств смазки.
Указанная задача решается тем, что смазка для шарошечных долот с герметизированными опорами, содержащая минеральное масло цилиндровое 52, противоизносную сернистую присадку, синтетическое масло Б-ЗВ, присадку керофлюкс, порошок фталоцианина меди и фталоцианина кобальта (1:1), согласно изобретению в качестве противоизносной сернистой присадки, содержит присадку на основе теломеризации серы и пиперилена в следующем соотношении компонентов, мас.%:
Синтетическое масло Б-ЗВ | 13-22 |
Керофлюкс | 3-5 |
Порошок фталоцианина меди и | |
фталоцианина кобальта(1:1) | 1,5-2,3 |
Сернистая присадка | 1,3-2,1 |
Масло цилиндровое 52 | Остальное |
Сернистая присадка представляет собой продукт на основе продуктов теломеризации серы и пиперилена. Применение данной сернистой присадки улучшает по сравнению с прототипом противоизносные и температурные свойства смазки, (см. табл.2, 3)
Способ получения сернистой присадки.
Пример. В стальной автоклав емкостью 1 л поместили 174 мл пипериленовой фракции (содержащей 95-98% пиперилена в соотношении транс:цис=67:33, амилены и изопрен) в 390 мл п-ксилола, 219 г элементарной серы и перемешивали при температуре 130°С в течение 3 часов. После охлаждения и упаривания растворителя получили реагент, представляющий собой жидкость темно-коричневого цвета с процентным содержанием серы % S=72%.
Депрессорная присадка к моторным топливам керофлюкс (keroflux-5486, фирма "BASF", Германия) имеет следующие характеристики:
Вязкость, мм2/с при температуре 50°С | 150 |
Температура вспышки, °С не выше | 57 |
Температура застывания, °С не выше | 10 |
Плотность при 20°С, кг/м3 не более | 900 |
Более плотные сведения по свойствам присадки приводятся в книге: "Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив. Присадки и добавки" / Данилов А.М. - М.: Химия, 1996, 232 с. Масло Б-ЗВ.
Масло синтетическое Б-ЗВ - синтетическое на основе сложных эфиров пентаэритрита и жирных кислот с комплексом присадок.
Характеристики соответствуют ТУ 38.101295-85.
Технология приготовления смазки заключается в следующем.
В минеральное масло цилиндровое 52 при температуре 80°С вводят синтетическое масло Б-ЗВ 22 мас.%, и периодически перемешивают. Сернистую присадку 2,1 мас.% разогревают до температуры 70°С, после чего вводят в смесь и тщательно перемешивают до полного растворения. Затем добавляется 2,3 мас.% порошка фталоцианина меди и фталоцианина кобальта в отношении (1:1). Порошок измельчается при 9000 об/мин. Далее вводят 5% депрессорной присадки керофлюкс. Полученную смесь доводят до температуры 80-90°С, тщательно перемешивают до получения однородной массы.
Сокращение сроков строительства скважин и повышение эффективности работы породоразрушающего инструмента тесно связано с износостойкостью узлов трения опор шарошечных долот.
Одним из основных требований, предъявляемых к смазке опор шарошечных долот, - обеспечение высоких противоизносных свойств долотных сталей.
Оценка противоизносных свойств смазки проводят на машине трения "Экспресс-1", работающей по схеме "диск-стержень", помещаемой в камеру с исследуемым материалом (диск-20 ХНЗМА, стержень-40ХН) при нагрузках, значительно превышающих пределы работы подшипников скольжения в герметизированных опорах шарошечных долот.
Для оценки свойств были приготовлены образцы смазки с различным содержанием ингредиентов (табл.1).
В табл.2 приведены значения скорости изнашивания долотной стали 14ХНЗМА от интенсивности нагрузки при трении по схеме "диск-стержень".
Из табл.2 видно, что по сравнению с прототипом и базовой смазкой противоизносные свойства заявляемой смазки во всем диапазоне изменения нагрузки существенно выше.
Данные из табл.3 свидетельствуют о более широком температурном диапазоне применения предлагаемой смазки.
Испытания предлагаемой смазки проводились в шарошечных долотах типа 111-215,9 Т3-ГНУ КОЗ и 111-215,9 МС3-ГНУ К01 с использованием принудительной смазки подшипников скольжения применением наддолотного лубрикатора. За критерий оценки работы при проведении испытаний принимают проходку на долото и долговечность опор долот. Испытания проводились непосредственно в условиях эксплуатации буровой установки в следующей последовательности: на площадке буровой на долото наворачивается наддолотный лубрикатор и через специальное заправочное устройство закачивается смазка;
- на лубрикатор наворачивается забойный двигатель с оборотами до 400 об/мин;
- при бурении создается нагрузка на 20-30% выше обычной;
- после каждого долбления производится дозаправка лубрикатора смазкой;
- принудительная смазка обеспечивается за счет перепада давления промывочной жидкости на насадках долота;
- расход смазки составляет 0,5 л на долбление;
- рекомендуется отрабатывать долото в течение двух часов для приработки поверхностей трения при нагрузке 50-60% от обычной.
Испытания показали, что предлагаемая смазка с использованием принудительной системы позволила увеличить проходку на долото в 2,8 раза, а стойкость опор в 3,2 раза.
Смазка нетоксична и имеет простую технологию приготовления. Как следует из анализа результатов исследований и испытаний, предлагаемая смазка обладает хорошими противоизносными свойствами, что обеспечивает надежную работу узлов трения.
Использование предлагаемой смазки возможно в горнорудной, нефтяной, газовой и металлургической отраслях промышленности.
Смазка для шарошечных долот с герметизированными опорами, содержащая минеральное масло цилиндровое 52, противоизносную сернистую присадку, синтетическое масло Б-ЗВ, присадку керофлюкс, порошок фталоцианина меди и фталоцианина кобальта (1:1), отличающаяся тем, что в качестве противоизносной сернистой присадки содержит присадку на основе продукта теломеризации серы и пиперилена при следующем соотношении компонентов, мас.%:
синтетическое масло Б-ЗВ | 13-22 |
керофлюкс | 3-5 |
порошок фталоцианина меди и фталоцианина кобальта(1:1) | 1,5-2,3 |
сернистая присадка | 1,3-2,1 |
масло цилиндровое 52 | остальное |