Рельсовая смазка

Рельсовая смазка

Реферат

Изобретение относится к области технологий лубрикации, используемых для системы «колесо-рельс» железнодорожного транспорта, с целью снижения износа головки рельса и гребней бандажей колесных пар.

Известна рельсовая смазка, включающая в себя наличие смазочного материала (патент RU №2119940, МПК С10М 169/04, опубл. 10.10.1998) для тяжелонагруженных пар трения, предназначенная, в частности, к применению в качестве рельсовой смазки, состоящая из твердого наполнителя 5-95 мас.% и смазочной основы 5-95 мас.%, содержащая в качестве наполнителя обработанную в энергонапряженной мельнице смесь, мас.%: синтетическое моющее средство 3-10; металлосодержащее соединение и/или порошок металла из группы: медь, алюминий, цинк, свинец, молибден или их смеси 2-5; скрытокристаллический графит или тальк 45-75; чешуйчатый графит или тальк 10-50; при этом рельсовая смазка содержит, мас.%: твердый наполнитель 10-20, битум 5-15, атактический полипропилен или смола канифольная 5-10; бензин - до 100.

Применение данной рельсовой смазки при нанесении в кривых участках пути не позволяет достичь приемлемых показателей по снижению износа взаимодействующих поверхностей, а наличие бензина в рассматриваемой смазочной композиции предопределяет ее высокую пожароопасность.

Известна рельсовая смазка (патент RU №2271382, МПК С10М 169/02, опубл. 10.03.2006), содержащая минеральное масло или смесь минеральных масел, мазут, солидол, графит и/или дисульфид молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Мазут	20-65
Солидол	3-20
Графит и/или
дисульфид молибдена	1-10
Минеральное масло
или смесь минеральных масел	до 100

Смазка наносится в кривых участках пути.

Данная рельсовая смазка по сравнению с технологией, использующей известную смазку на маслонесодержащей (бензиновой) основе, значительно более эффективна и хорошо себя зарекомендовала, в частности, при использовании на железнодорожном транспорте для снижения износа рельсовых путей и гребней колес подвижного состава. Тем не менее, при промышленном применении она не обеспечивает необходимых показателей износостойкости взаимодействующих поверхностей пары трения «колесо-рельс».

Известна рельсовая смазка, включающая в себя наличие смазочного материала (патент RU №2415176, МПК С10М 103/06, опубл. 27.03.2011), содержащего порошковую композицию серпентин Mg₆[Si₄O₁₀](OH)₈ с вкрапленным магнетитом Fe₃O₄ при соотношении, мас.%: серпентин 65-75, вкрапленный магнетит 20-30, примеси не более 5. Также порошковая композиция содержит серпентин с вкрапленным магнетитом, магнезит MgCO₃ и магнезиально-железистый силикат (MgFe)₇[Si₄O₁₀](OH)₈ при соотношении, мас.%: серпентин 65-75, магнетит 10-25, магнезит 5-15, магнезиально-железистый силикат 2-7. Серпентин содержится преимущественно в фазе лизардита IT, размер вкраплений магнетита - не более 50-300 нм. Смазочная композиция содержит 0,5-80 мас.% порошковых композиций в связующем. Технология лубрикации включает размещение между трущимися поверхностями порошковых композиций в связующем при нанесении смазки в кривых участках пути.

Неопределенность состава связующего, являющегося базовой основой смазки, сложность изготовления порошковой композиции делает данную технологию лубрикации малоэффективной.

Известна также рельсовая смазка, включающая в себя наличие смазочного материала (патент RU №2333119, МПК В61К 3/00, С10М 169/00, С10М 101/02, С10М 125/00, опубл. 10.09.2008), содержащая мазут, канифоль и минеральное масло или смесь минеральных масел при следующем содержании компонентов, мас.%:

Мазут	5-50
Канифоль	10-40
Минеральное масло или
смесь минеральных масел	до 100

Смазка наносится в кривых участках пути.

Данная рельсовая смазка по сравнению с известными, применяемыми для пары трения «колесо-рельс», более эффективна и хорошо зарекомендовала себя на железнодорожном транспорте (принята за прототип), но и она при промышленном применении не обеспечивает достаточной износостойкости взаимодействующих поверхностей трения.

Как установлено, общими недостатками известных рельсовых смазок является отсутствие в составах смазок приработочных присадок, которые снижают шероховатость поверхностей сопряжения пары трения «колесо-рельс».

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение износа пары трения «колесо-рельс».

Снижение износа достигается путем:

- применения смазки, включающей в свой состав минеральное масло, или смесь минеральных масел, мазут, канифоль, и приработочную мелкодисперсную присадку асбест хризотиловый, дисперсностью - массовая на сетке №0063,%, не более 0,5 при следующем содержании компонентов, мас.%:

Мазут	5-50
Канифоль	5-40
Асбест хризотиловый	0,01 -0,02
Минеральное масло или
смесь минеральных масел	до 100

Сравнительную оценку работоспособности известной и предлагаемой рельсовых смазок осуществляли двумя методами:

- определение эффективности работоспособности смазок с приработочной присадкой асбест хризотиловый и без нее на машине трения ЧМТ-1 по ГОСТ 9490-75 (замер диаметра пятна износа в узле трения, составленного из четырех подшипниковых шариков ⌀ 12,7 мм, закрепленных в обойме под вертикальной нагрузкой);

- определение долговечности смазок с присадкой асбест хризотиловый и без присадки проведено в июле 2012 года на участке ст. Карымская - ст. Забайкальск Забайкальской железной дороги. Протяженность участка дороги Карымская - Забайкальск - 365 км. Смазки наносили на боковую грань рельса в кривых участках пути на высоту 12 мм от поверхности катания с расходом 250 мл/км. Смазывали кривые участки пути радиусом до 2000 м вагоном-рельсосмазывателем один раз в сутки. Средний вес состава 5390 т.

Данные по исследованию смазывающих свойств смазочных композитов на ЧМТ-1 и результаты долговечности, измеренные количеством пропущенных осей до коэффициента трения 0,2, представлены в таблицах 1, 2, 3 и 4.

Таблица 1
Состав и характеристики образцов смазки
Наименование компонентов	Период использования
Лето	Весна - осень	Зима
Содержание компонентов в образцах смазки, мас.%
Мазут	40	50	20	10	30	5
Канифоль	40	30	15	15	10	5
Асбест хризотиловый	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,01
Масло минеральное
ТСП-15К	19,98	19,98	64,98	74,98	59,98	29,99
Масло минеральное ГК	-	-	-	-	-	60
Характеристика образцов смазки
Диаметр пятна износа, мм	0,42	0,41	0,39	0,4	0,4	0,38

Таблица 2
Состав и характеристики образцов известной смазки (прототип)
Наименование	Период использования
компонентов	Лето	Весна - осень	Зима
	Содержание компонентов в образцах смазки, мас.%
Мазут	40	50	20	10	30	5
Канифоль	40	30	15	15	10	10
Масло минеральное
ТСП-15К	20	20	65	75	60	25
Масло минеральное ГК	-	-	-	-	-	60
Характеристика образцов смазки
Диаметр пятна износа, мм	0,48	0,46	0,44	0,45	0,46	0,43

Таблица 3
Состав и характеристика образцов смазки, проверенных на участке ст. Карымская - ст. Забайкальск Забайкальской железной дороги
	Период использования
Наименование компонентов	с 01 по 15 июля	с 02 по 15 сентября	с 05 по 15 января
	Содержание компонентов в образцах смазки, мас.%
Мазут	40	20	5
Канифоль	40	15	5
Асбест хризотиловый	0,02	0,02	0,01
Масло минеральное
ТСП-15К	19,98	64,98	29,99
Масло минеральное ГК	-	-	60
Характеристика образцов смазки
Среднее количество пропущенных осей до коэффициента трения 0,2	5012	4866	4796

Таблица 4
Состав и характеристика образцов известной смазки (прототип), проверенных на участке ст. Карымская ст. Забайкальск Забайкальской железной дороги
	Период использования
Наименование компонентов	с 01 по 15 июля	с 02 по 15 сентября	с 05 по 15 января
	Содержание компонентов в образцах смазки, мас.%
Мазут	40	20	5
Канифоль	40	15	10
Масло минеральное
ТСП-15К	20	62	25
Масло минеральное ГК	-	-	60
Характеристика образцов смазки
Среднее количество пропущенных осей до коэффициента трения 0,2	4076	4018	3978

Из представленных табличных данных следует, что предлагаемая рельсовая смазка для пары трения «колесо-рельс» значительно превосходит по характеристикам известные смазочные материалы. Так смазывающие свойства смазочных композиций, анализируемые на ЧМТ-1 по диаметру пятна износа, у предлагаемой смазки при всех вариациях содержаний компонентов зафиксированы в пределах 0,38-0,42 мм, в то время как у известной смазки данный показатель составляет 0,43-0,48 мм.

Долговечность смазочного слоя, определяемая количеством пропущенных осей на участке ст. Карымская - ст. Забайкальск Забайкальской железной дороги, у предлагаемой рельсовой смазки составила летом 5012 осей, осенью 4866 осей, зимой 4796 осей против летом 4076 осей, осенью 4018 осей, зимой 3978 осей у известной рельсовой смазки.

Таким образом, предлагаемая рельсовая смазка по сравнению с известной позволяет значительно увеличить долговечность смазочного слоя.

Технический результат снижения износа в паре «колесо-рельс» достигается за счет снижения шероховатостей деталей сопряжения, что позволяет сохранять работоспособным смазочный слой минимальной толщины, тем самым увеличивая ресурс смазочного материала.

1. Рельсовая смазка, содержащая мазут, канифоль, минеральное масло или смесь минеральных масел, отличается тем, что дополнительно включен асбест хризотиловый и соотношение входящих в рельсовую смазку компонентов поддерживают следующим, мас.%:

Мазут	5-50
Канифоль	5-40
Асбест хризотиловый	0,01-0,02
Минеральное масло или смесь минеральных масел	до 100

2. Рельсовая смазка по п.1 отличается тем, что асбест хризотиловый имеет дисперсность - массовая доля остатка на сетке №0063, %, не более 0,5.