Способ автоматизированного микродозированного смазывания узлов машин с образованием непрерывной эластогидродинамической текущей пленки

Способ автоматизированного микродозированного смазывания узлов машин с образованием непрерывной эластогидродинамической текущей пленки

Реферат

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, 20.04.2003.

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

Наиболее близким аналогом по своей технической сущности к описываемому изобретению является способ автоматизированого 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, 27.12.2006.

Недостатком 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 также 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.

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

Технической задачей изобретения является повышение долговечности узлов смазывания, при различных соотношениях давлений и скоростей газообразной транспортирующей среды и жидкого смазочного материала. Другой технической задачей изобретения является повышение точности и экономичности дозирования жидкого смазочного материала. Еще одной технической задачей изобретения является расширение номенклатуры газообразной транспортирующей среды.

Поставленная задача решается и технический результат достигается за счет того, что способ автоматизированного микродозированного смазывания узлов машин с образованием непрерывной эластогидродинамической текущей пленки 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 транспортируют по магистралям, и подают к узлам смазывания с последующим удалением от них газообразной транспортирующей среды, при этом новым является то, что в качестве газообразной транспортирующей среды используют непрерывный турбулентный поток сжатой газообразной транспортирующей среды, подаваемой под давлением 2,5-7,0 10⁵ Па, и со скоростью захватывающего потока 15-20 м/с, которым захватывают дозы смазочного материала в питателе, 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.

Технический результат также достигается, если в качестве транспортирующей среды применяется воздух.

Кроме того, технический результат достигается, если в качестве транспортирующей среды применяется нейтральный к нефтяным маслам газ, например азот.

А также технический результат может быть достигнут, если в качестве транспортирующей среды применяется смесь сжатого воздуха с нейтральным к нефтяным маслам газом.

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 МПа и газообразной транспортирующей среды, например сжатого воздуха, под давлением от 0,3 до 0,63 МПа к питателям (импульсным либо последовательным), в питателе дозы смазочного материала захватывают непрерывным турбулентным потоком сжатой газообразной транспортирующей среды, подаваемой под давлением 2,5-7,0 10⁵ 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 используются импульсные питатели, то импульсная смазочная система представляет собой систему, в которой смазочный материал подается ко всем поверхностям трения одновременно. Импульсные питатели подключаются к смазочной станции последовательно или параллельно.

Принцип работы.

При подаче питания на прибор управления смазочной станции включается смазочный насосный агрегат, и смазочный материал подается к импульсным питателям, к которым также подводится сжатый воздух.

При достижении величины настройки реле давления (установленного в смазочной станции) в напорной магистрали выдается 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 МПа через распределитель клапанный, встроенный в нагнетатель. Питатели подготавливаются к следующему циклу работы (перезаряжаются). После истечения времени паузы, заданной прибором управления, включается смазочный агрегат станции. Цикл повторяется.

В случае, если используются последовательные питатели, то последовательная смазочная система представляет собой одномагистральную систему, в которой смазочный материал подается к поверхностям трения последовательно, через определенные интервалы времени.

Принцип работы.

При подаче питания на прибор управления смазочной станции включается смазочный насосный агрегат и начинается отсчет продолжительности смазочного цикла. Смазочный материал подается в масловоздушный блок, из отвода которого масло-воздух подается к точкам смазки. По окончании смазочного цикла насосный агрегат станции выключается, 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) применяются 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 2,5-10·10⁵ Па, то это позволяет обеспечить в подшипниковом узле избыточное давление 0,1-0,4·10⁵ Па (в зависимости от конструкции подшипникового узла), препятствующее проникновению в него охлаждающей жидкости и механических частиц.

1. Способ автоматизированного микродозированного смазывания узлов машин с образованием непрерывной эластогидродинамической текущей пленки, включающий 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 транспортируют по магистралям, и подают к узлам смазывания с последующим удалением от них газообразной транспортирующей среды, отличающийся тем, что в качестве газообразной транспортирующей среды используют непрерывный турбулентный поток сжатой газообразной транспортирующей среды, подаваемой под давлением 2,5-7,0 10⁵ Па и со скоростью захватывающего потока 15-20 м/с, которым захватывают дозы смазочного материала в питателе, 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.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве транспортирующей среды применяют воздух.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве транспортирующей среды применяют нейтральный к нефтяным маслам газ, например азот.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве транспортирующей среды применяют смесь сжатого воздуха с нейтральным к нефтяным маслам газом.