/
Text
П. К. ГЕДЫК,
М. И. КАЛАШНИКОВА
www.engener.at.ua
СМАЗКА
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МЕТАЛЛУРГИЯ»
Москва 1971
УДК~в2Г892 Г669
Смазка металлургического оборудования. Г е-
дык П. К-, Калашникова М. И. Изд-во «Метал-
лургия», 1971, 376 с.
В книге описаны современные системы густой и жид-
кой смазки, технологической смазки, смазки оборудова-
ния прокатных цехов, механизмов доменной печи и агло-
мерационной машины. Помещены расчеты дозировки
расхода смазки, а также характеристики смазочных ма-
териалов и конструкции уплотнений смазываемых узлов.
Рассмотрены основные положения проектирования и
монтажа и условия правильной эксплуатации смазочных
систем.
Книга предназначена для инженерно-технических ра-
ботников проектных и конструкторских бюро, металлур-
гических заводов и монтажных организаций, а также
может быть полезна преподавателям и студентам метал-
лургических факультетов вузов. Илл. 175. Табл. 81. Библ.
92 назв.
ГЕДЫК Павел Константинович
КАЛАШНИКОВА Милица Ивановна
СМАЗКА
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
Редактор издательства Н. И. Шалимова
Технический редактор Л. В. Добужинская
Переплет художника В. П. Осипова
Сдано в производство 28/VII 1970 г.
Подписано в печать 27/1 1971 г.
Бумага типографская № 2 70х5О8'/и—11,75 бум. л
32,90 печ. л. (усл.). Уч.-изд. 29,49 л. Заказ 763. Изд. № 4782.
Т-00458 Тираж 4700 акз. Цена 1 р. 67 к.
Издательство «Металлургия»,
Москва, Г-34, 2-й Обыденский пер., д. 14.
Владимирская типография Главполиграфпрома
Комитета по печати при Совете Министров СССР.
Гор. Владимир, ул. Победы, д. 18-6.
3-10-1
154—70
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .......................................................... 4
Глава I
ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ГУСТОЙ СМАЗКИ................... 5
Общие сведения........................................................ 5
Устройство смазочных систем (петлевые, конечные, ручные), их работа и обо-
рудование ............................................................ 5
Аппаратура и контрольно-измерительные приборы.......................
Заправочные устройства . ;................................ • • у4
Краткие указания по проектированию централизованных систем густой смазки . о»
Расчет основных параметров систем густой смазки...................... 61
Эксплуатация централизованных систем густой смазки................... 64
Глава 11
ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ЖИДКОЙ СМАЗКИ.................... 68
Общие сведения........................................................ 68
Устройство и работа систем жидкой смазки.............................. 61
Оборудование и аппаратура ............................................ 76
Контрольно-измерительные приборы...................................... 123
Определение основных параметров систем жидкой смазки................. 138
Краткие указания по эксплуатации систем жидкой смазки................. 150
Глава III
ТРУБОПРОВОДЫ И АРМАТУРА.......................................... 155
Общие положения....................................................... 15|
Расчет трубопроводов.................................................. 155
Соединительные части и гибкие шланги................................ 158
Разводка и крепление трубопроводов ................................... 167
Трубопроводная арматура .............................................. 8'0
Глава IV
СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ............................................ 182
О смазочных материалах и видах трения .............................. 182
Смазочные масла и присадки к ним.................................... 184
Консистентные смазки и их важнейшие свойства........................ 192
Специальные масла и смазки ...................................... • 212
Технологическая смазка ............................................. 214
Глава V
ВЫБОР И РАСЧЕТ РАСХОДА СМАЗКИ И КОНСТРУКЦИЯ
СМАЗЫВАЕМОГО УЗЛА............................................. 221
Выбор, подвод и способы расчета расхода смазки для отдельных узлов общего
применения.......................................................... 221
Смазка подшипников скольжения и качения и других узлов трения, работающих
в условиях низких и высоких температур.............................. 251
Расчет производительности станций жидкой смазки..................... 254
Смазочные канавки................................................... 256
Уплотнения.......................................................... 256
Глава VI
МОНТАЖ СИСТЕМ ЖИДКОЙ И ГУСТОЙ СМАЗКИ....................... 283
Монтаж систем густой смазки..................................... 283
Монтаж систем жидкой смазки...................................... 284
Монтаж трубопроводов............................................. 286
Средства механизации, применяемые при монтаже.................... 289
Глава VII
СМАЗКА ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ............................................ , , 291
Смазка агломерационной машины.................................... 291
Централизованная смазка механизмов доменной печи ................ 306
Централизованная смазка прокатных станов........................ 329
Некоторые особенности смазки волочильных станов................ 370
1* 3
ПРЕДИСЛОВИЕ
В Программе Коммунистической партии Советского Союза,
принятой XXII съездом КПСС, указывается, что развитие ма-
шиностроения имеет первостепенное значение для технического
перевооружения всего народного хозяйства. Это обусловливает
быстрый рост парка всевозможного оборудования, в том числе и
металлургического.
Наиболее надежное и продуктивное использование оборудо-
вания в основном зависит от надлежащего ухода за ним и осо-
бенно от оснащения его смазочными системами, правильного
смазывания трущихся частей машин и механизмов, а также от
качества изготовления и монтажа узлов трения.
При написании книги авторы использовали материалы лич-
ных печатных и конструкторских работ, данные ВНИИМЕТ-
МАШа и заводов, а также данные ГОСТов и нормалей машино-
строения.
Авторы будут признательны читателям за отзывы и замеча-
ния, которые просят направлять по адресу. Москва, Г-34,
2-й Обыденский пер., 14. Издательство «Металлургия».
ГЛАВА I
ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
ГУСТОЙ СМАЗКИ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Автоматические централизованные системы густой смазки приме-
няют для обслуживания прокатного, доменного, сталелитейного, дро-
бильно-размольного, агломерационного и других цехов металлургиче-
ского производства, а также кранового оборудования.
По принципу работы централизованные автоматические системы
смазки делят на два типа: петлевые системы и конечные системы. Они
отличаются одна от другой конструкцией золотникового распределителя,
разводкой мазепроводов по цеху и расположением конечного выключа-
теля по отношению к центральной станции.
Петлевые системы целесообразно применять в тех случаях, когда
смазываемые машины расположены сравнительно близко одна от дру-
гой, образуя компактную группу, или когда требуется обслуживать
какую-либо отдельную машину, нуждающуюся в очень частой подаче
смазки, а также при необходимости на ответвлениях от главной магист-
рали устанавливать вентили для отключения от смазочной системы ме-
ханизмов, требующих более редкой подачи смазки, чем основные груп-
пы оборудования. В последнем случае петлевые системы приходится
применять даже тогда, когда смазочные механизмы расположены на
участке большой длины, так как установка контрольного клапана дав-
ления, применяемого в системе конечного типа, на самом удаленном от
станции участке мазепровода невозможна. Конечные системы наиболее
целесообразно применять при линейном расположении смазываемых
агрегатов и механизмов на участках большой длины.
УСТРОЙСТВО СМАЗОЧНЫХ СИСТЕМ (ПЕТЛЕВЫЕ,
КОНЕЧНЫЕ, РУЧНЫЕ), ИХ РАБОТА И ОБОРУДОВАНИЕ
Петлевые системы
Приведенная на рис. 1 схема централизованной системы густой
смазки петлевого типа состоит из оборудования, аппаратуры, контроль-
но-измерительных приборов и трубопроводов. Двухлинейная смазочная
станция 1 представляет собой ряд находящихся в кинематической взаи-
мосвязи узлов, смонтированных на горизонтальной плите, прикреплен-
ной к фундаменту. Резервуар 2 станции заполняется густой смазкой че-
рез заправочный клапан 3 из бочки при помощи установленного на ней
5
перекачного насоса 4 пневматического действия или шестеренного с
электроприводом.
Через определенные, заранее установленные промежутки времени
командный электропневматический прибор ДЭП-12У (/9) включает
электродвигатель 5, который заставляет плунжерный насос нагнетать
смазку из резервуара 2 станции через
реверсивныи золотниковый рас-
пределитель с гидравлическим
управлением 7 и сетчатый
фильтр 8 к питателям по од-
ной из магистралей I или II.
Под давлением смазки все до-
зирующие питатели начинают
срабатывать и подавать сма-
зочный материал в точки по-
требления. После срабатыва-
ния всех питателей давление
быстро возрастает как в рабо-
тающей, так и в соединенной
с ней обратной магистрали.
Первая (1а) и вторая (Па)
магистральные линии являют-
ся обратными и служат для
переключения распределителя
и возврата смазки в резерву-
ар при достижении в системе
максимального рабочего дав-
ления. По пути к резервуару
смазка проходит через распре-
делитель и переключает его на
другую главную магистраль
для следующего цикла рабо-
ты станции. Одновременно с
этим распределитель 7 через
конечный выключатель 6 от-
ключает электродвигатель 5.
Для более^рационального
расположения в системе пита-
тели обычно группируют по не-
скольку штук и устанавлива-
ют на главных магистралях I
и II, а большей частью на от-
водах от них, например пита-
тели 11 на отводах 10. Два пи-
тателя 13 подключены к про-
Рис. 1. Схема централизованной автоматической
петлевой системы густой смазки
должению магистральных трубопроводов за участком соединения их с
возвратными магистралями 1а и Па. Отводы для питателей 15 приве-
дены на схеме для примера — на тот случай, когда смазку через них
требуется подавать реже, чем к питателям 11 и 13. Мазевый поток в
отводах переключают при помощи золотника 14 линейного распредели-
теля с электрическим управлением, сблокированного с прибором ]<ЭП.
Установленный промежуток времени между подачами смазки в редко
смазываемые точки, выдерживают, соблюдая паузы между нажатиями
кнопки для включения электромагнитного распределителя. Паузы
должны быть кратны паузам в работе КЭП. Нажатие кнопки необходи-
мо для включения блокировки на период подачи смазки через распре-
6
делитель. При этом замыкается контакт промежуточного реле, что соз-
дает условия для включения тока в катушке электромагнита распреде-
лителя, который и открывает проход для смазки. Благодаря блокировке
с КЭПом распределитель открывается только одновременно с включе-
нием насоса.
От магистральных трубопроводов I и II берут свое начало линии
отводов, через которые смазка подается к питателям 17, обслуживаю-
щим смазываемые точки независимо от автомата. Эти отводы состоят
из пары двухлинейных трубопроводов, соединенных между собой че-
тырехходовым краном 18, который позволяет от насоса станции пода-
вать смазку поочередно: то в линию, соединенную с магистралью I, то
в параллельную ей, идущую от магистрали II, что соответствует опреде-
ленному положению пробки в кране .(на схеме показано нагнетание
смазки от магистрали II по отводам, обозначенным сплошными стрелка-
ми в верхний (по чертежу) канал питателя; смазочный поток потечет
в нижний канал питателя, но уже от магистрали I по отводам, обозна-
ченным штриховыми стрелками. Для полного отключения питателей на
определенный отрезок времени от системы при данной разводке подво-
дящих трубопроводов следует повернуть пробку крана на 45°. Трубо-
проводы 12 от питателей типа ПД идут к смазываемым точкам. Для
контроля работы смазочной системы служит самопишущий манометр 9
типа МТС, который фиксирует максимальное давление, создаваемое в
каждой магистрали, время работы станции и периодичность ее вклю-
чения.
Паропроводящая магистраль 16, расположенная между смазоч-
ными магистралями I и II и продолженная к отводам, предназначена
для подогрева смазки в трубопроводах в холодное время, так как сма-
зочная система работает удовлетворительно только при температуре не
ниже 15° С. Оснащение смазочных систем устройством для подогрева
повышает их стоимость, так как при этом усложняется разводка трубо-
проводов. Кроме того, наличие паропровода со всей относящейся к нему
аппаратурой значительно повышает расходы на эксплуатацию смазоч-
ной системы. Но в конечном итоге рациональное применение подогрева
дает не малую экономию.
Кроме парового, может быть применен обогрев магистральных тру-
бопроводов горячей водой или электрический. Обогреваемые трубопро-
воды вместе с нагревательными элементами должны иметь тепловую
изоляцию. При применении консистентной смазки, которая может пере-
мещаться по трубам при низких температурах, или присадок, понижаю-
щих температуру застывания, можно обойтись без обогрева смазочных
коммуникаций. Для очистки смазки от механических примесей на ма-
гистральных трубопроводах (основных и обратных) устанавливают
фильтры типа ФСГ.
Недостатком петлевых систем является большой расход магист-
ральных трубопроводов из-за наличия обратных линий. Преимущест-
вом можно считать более легкую наладку станции благодаря отсутствию
конечного выключателя в конце магистрали и большую надежность ее
работы.
Конечные системы
Конечные системы густой смазки имеют с предыдущей системой
много общего в части контрольно-измерительных приборов, аппаратуры
и арматуры. Отличаются они устройством распределителя и наличием
клапана давления КДГ, а также электрическими схемами и электрообо-
рудованием.
7
Системы конечного типа применяют для смазки оборудования, рас-
положенного линейно на участках большой протяженности, что харак-
терно для металлургического оборудования. Б конечных системах более
простая разводка труб главной магистрали, так как не требуется вво-
дить обратные линии, необходимые при петлевой системе.
Рис. 2. Конечная система централизованной смазки
Автоматическая двухлинейная конечная система состоит из смазоч-
ной станции 1 (рис. 2), резервуара 2, который заполняется смазкой из
бочки при помощи перекачного насоса 3 через заправочный клапан 4
(как и в петлевой системе). Работает система следующим образом. Че-
рез заданные интервалы времени командный электропневматический
прибор КЭП-12У (6) включает электродвигатель 5, приводящий в дви-
жение плунжерный насос станции. Смазка, нагнетаемая насосом из ре-
зервуара 2, проходит каналы распределителя 14 с электрическим управ-
лением и поступает в одну из магистральных труб 12. Прежде чем по-
пасть в магистраль, смазка очищается от механических примесей в
сетчатых фильтрах 15.
8
Под давлением смазки в трубопроводах начнут срабатывать вмон-
тированные в них питатели 11, т. е. выдавливать дозы смазочного мате-
риала по трубам 13 в точки потребления. Срабатывание всех питателей
гарантируется клапаном давления 10 (КДГ), который соединен с ко-
нечным выключателем и установлен в конце наиболее длинного ответ-
вления магистрали. В конеч-
ной системе, имеющей два или
несколько ответвлений с при-
близительно равным сопротив-
лением в мазепроводах, уста-
навливают два или несколько
клапанов давления, которые
барабанным переключателем
сблокированы так, что элек-
тродвигатель 5 насоса выклю-
чится только после переклю-
чения контактов того конеч-
ного выключателя, который
сработает последним. При
наличии ответвлений главной
магистрали, предназначенных
для периодического отключе-
ния от системы группы точек,
которые не требуют подачи
смазки при каждом цикле ра-
боты станции, применяют ли-
нейные распределители с
электрическим управлени-
ем 17.
С переключением золотни-
ков клапана давления 10 за-
мыкается контакт конечного
выключателя, входящего в со-
став этого клапана, и ток ав-
томатически переключается в
электромагнитах 16 распреде-
лителя 14, что вызывает пере-
мещение его золотника во вто-
рое крайнее положение. В ре-
зультате указанных переме-
щений элементов автоматики
размыкается цепь магнитного
пускателя двигателя насоса и
он останавливается. В следую-
щий очередной цикл насос начнет нагнетание смазки уже по другой ма-
гистральной трубе 12 и весь процесс повторится сначала.
В комплект автоматических приборов конечной системы централи-
зованной смазки, кроме электропневматического прибора 6, входят сиг-
нальная лампа 8 и сирена 9. Сирена включается при слишком длитель-
ной работе станции, а также при несвоевременном пуске последней. Для
контроля за изменением давления в нагнетательных мазепроводах в ав-
томатику конечных систем смазки включается самопишущий мано-
метр 7-
Станции автоматической густой смазки (САГ) петлевого типа (СП).
Эти станции предназначаются для нагнетания смазочного материала с
2—763
9
числом пенетрации не менее 260 при 25° С через трубы к дозирующим
питателям, установленным у точек смазки на кольцевом парном масло-
проводе I и II и его ответвлениях (см. рис. 1). Температура смазки дол-
жна быть не менее 15° С. Управление работой станции (рис. 3) автома-
тическое при помощи прибора КЭП-12У, который включает двигатель 2
насоса 3 через определенные промежутки времени, заранее отрегулиро-
ванные на его часовом механизме. В число функций, осуществляемых
названным прибором, входит автоматическая предупредительная свето-
вая сигнализация о затянувшейся работе насоса, о появлении удлинен-
ной паузы между очередными циклами и при отсутствии в результате
расхода смазки в резервуаре станции.
Запас густой смазки находится в резервуаре 1, из нижней части ко-
торого смазочный материал засасывается насосом и по трубе 7 через
четырехходовой с гидравлическим управлением распределитель 5 и тру-
бопроводы смазочной системы нагнетается в питатели. Для станций
петлевого типа применяют четырехходовой с гидравлическим управле-
нием распределитель, связанный с конечным выключателем 4. Назна-
чение распределителя 5 (РЧГ) заключается в автоматическом переклю-
чении подачи смазки из одной магистрали в другую. В лицевую стенку
корпуса этого прибора подключены четыре линии мазепроводов, обра-
зующих две замкнутые петли. Каждая петля состоит из основного участ-
ка и возвратного, берущих свое начало от распределителя (направле-
ние движения мазевого потока показано на рис. 3 стрелками и штрих-
пунктирными линиями). В работе под давлением всегда находится одна
петля, но в то же время по магистральному трубопроводу другой петли
движется небольшой по объему поток смазки в обратном направлении.
Он проходит распределитель 5 и через выходящую из него трубку 6 по-
ступает обратно в резервуар 1. Этим обеспечивается возможность сра-
батывания питателей при повторном включении насоса, так как смазка
движется к резервуару по нерабочей магистрали тогда, когда давление
в ней падает почти до нуля.
В рабочей магистрали давление смазки после срабатывания пита-
телей начинает быстро возрастать и при достижении заданной величины
в распределителе перемещается его золотник, который воздействует на
конечный выключатель 4 и автоматически, без участия прибора КЭП,
останавливает электродвигатель 2. Очередным включением станции при-
бором КЭП и вследствие состоявшегося при предыдущем цикле пере-
ключения распределителя нагнетание смазки пойдет уже по другой ма-
гистрали (см. рис. 3), и цикл повторится.
Резервуар 1 заполняется смазкой при помощи заправочных уст-
ройств через клапан 8 с фильтром. Для контроля нижнего и верхнего
уровней смазки в резервуаре на его крышке устанавливают конечные
выключатели 9.
На двухлинейные станции централизованной смазки имеется ГОСТ
11700—66, введенный с 1 января 1968 г. Основные параметры и размеры
станции петлевого типа указаны в табл. 1. К станциям густой смазки
относятся две станции для минеральных масел с наибольшим рабочим
Давлением: 6,4 и 10 Мн/м? (64 и 100 кГ)см2).
В основном применяют электродвигатели закрытого типа для пере-
менного тока и в двух станциях для постоянного тока. Для случаев ус-
тановки станций во взрывоопасных местах двигатели выполняют взры-
возащищенными. Станции петлевого типа (за исключением станций с
электродвигателями во взрывозащищенном исполнении) должны быть
снабжены конечным выключателем мгновенного действия закрытого
исполнения (см. рис. 3, 4), пригодным для работы как на переменном
10
Основные параметры и размеры смазочных станций петлевого типа
сС
U
5!
=5
\О
ей
н
(аагор эи) гз/ ‘вээв^ о о i 100 120 180 О 001 1 О О0 150 $ 13 СЧ |сч | £5
Ч 230 300 380 оег 1300 230 380 400
Ч 460 500 | 550 460 I 1 1 500 460 550 009
ео *4! ю 00 1 130 ю 00 130
(не более) 270 350 430 270 350 270 430 I 470
320 380 650 320 1 3801 320 460 099
ч 160 250 160
а; (не более) 006 ООП 900 1 ' иоо: । ООП
4 500 550 О о СО 1 005 OSS 500 009 670
~4 570 089 610 8 570 । 1089 570 099 770
'р 00 сч сч оо СЧ сч со сч
(БВИрХЗх нвмээьинои) X30J оп р E?9<J£9J ( 1 К труб. 1/4" К труб. 1/2"
(sairog эн) tf 280 1 375 1 280 375 009
Электродвигатель 0 ‘эииэжвбпви 220/380 220 380 1 220/380 220 ! • 220/3801
‘чхоонтпои СО с •—«
лох Пере- менный То же Посто- | явный Пере- менный -г । То же Посто- янный | Пере- менный I
эиианЕонаи Закры- тое 1 Взрыво- защи- щенное । Закры- тое То же » » 1 1
(aaifog ан) fWQ ‘edeXsdsrsd Ч1ЭОМ1Х’Э ВЕНЁЭЕОЦ СЧ СО со ю сч СО со 160
jMT/HpV 'ЭИН91ГНВ1Г ээьорвб ээшчгодивн । 1 10,0 । । 1 . 6,4 10,0 20,0 0*01 1 | 20,0
(Э9И9И 9Н) XdO[zW() g—01 ‘вЕвибэхвк оаонноевиэ вьвкоц 0,633 1 1 2,5 1 1,25 1 2,5 to о
Вид смазоч- ного матери- ала Консистент- ная смазка i Минераль- ное масло Консистент- ная смазка Минераль- 1 ное масло Консистент- ная смазка
Обозначение станции 0038-1-1-1 0038-1-1-2 0038-1-1-3 015-1-1-3 0075-1-1-1 0075-1-1-2 0075-1-2-1 ГГ1-910 030-1-1-1 030-1-2-1 060-1-1-1
1 й«3/сгк-=60 л/ман; 1 Л4и/л2=1О кГ!см2,
2*
11
токе напряжением 127 в, так и постоянном при напряжении 220 в.
В станциях с электродвигателями во взрывозащищенном исполнении
следует применять конечные выключатели, защищенные от взрыва на-
пряжением 220 в.
В станциях петлевого типа органы контроля давления в двухлиней-
ных распределителях с гидравлическим управлением (см. рис. 3,5) дол-
жны обеспечивать наибольшее давление в конце магистралей 16 Мн!м2
у большего и 5 Мн/м2 у меньшего распределителя.
Условные обозначения станций ^кодированы цифровой системой и
не содержат буквенных обозначений; в них входят: величина подачи
смазочного материала, дм ]мин (л]мин), тип станции, вид смазочного
материала и исполнение электродвигателя. В качестве примера ниже
приведено условное обозначение станции петлевого типа, работа тощей
на консистентной смазке с величиной подачи смазочного материала
0,038 дм3!мин и с электродвигателем закрытого типа, работающим на
постоянном токе (см. табл. 1, вторая строка сверху)’ станция 0038-1-1-2
ГОСТ 11700—66. '
Станции системы петлевого типа обозначают: СП-75; СП-150; СП-
300; СП-500 и СП-1000; станции системы концевого типа СК-75; СК-150;
СК-300, СК-500; СК-Ю00 (цифры производительность, см3/мин). Все
прочие характеристики у станций СП-75 и СК-75 одинаковые, а именно:
рабочее давление 10 Мн/м (100 кГ/см ); емкость резервуара 8,5 дм3 (л);
6е? вмазки 125 кг; электродвигатель переменного тока
в, типа АОЛ2-11-1, мощностью 0,6 кет с числом оборотов вала
1350 в 1 мин. Те же дянные для остальных станций соответственно со-
ставляют. 15 Мн/м2 (150 кГ[см2); 140 дм3 (л); 265 кг, тип электродвига-
теля АОЛ2-21-4, 1,1 кет, 1400 об)мин.
Насосы автоматических станций
К числу насосов, получивших распространение в последние годы,
относится одноплунжерный насос Елгавского завода (рис. 4). Этот на-
сос приводится в действие от червяка 9, вал которого соединен с элект-
родвигателем. На валу червячного колеса 8 эксцентрично посажен ша-
риковый подшипник 7. У данного насоса, предназначенного для неболь-
ших смазочных станций СП и СК-150, эксцентриситет равен 9 мм. Число
оборотов шарикоподшипника составляет 76,3 в 1 мин, при передаточном
отношении червячной пары 18,5.
На чертеже изображено крайнее правое положение плунжера 3,
т. е. момент, когда он при повороте вала начнет перемещаться влево. На
пути движения плунжера находится порция смазки, поступившей из ре-
зервуара через горловину а и отверстие во втулке 2 цилиндра в резуль-
тате создавшегося в нем разрежения. За полоборота вала 8 плунжер 3
дойдет до своего крайнего левого положения, продвинувшись на 18 мм,
и вытолкнет из цилиндра смазку в центральное отверстие ползуна 14
обратного клапана. Под давлением поступившей смазки ползун пере-
местится влево и откроет ей выход через радиальные отверстия в коль-
цевой канал в, а из него в вертикальное отверстие г, расположенное в
приливе фланца 11, к трубопроводу, соединяющему насос с распреде-
лителем.
Обратный ход плунжера 3 и ползуна 14 совершается под действием
разжимающихся пружин соответственно 4 и 13 в течение следующего
полуоборота вала 8. Итак, полный цикл совершается за один оборот
этого вала и за один двойной ход плунжера. Пружина 4 упирается в
торцовую поверхность втулки 2, а другим концом в тарелку 6, закреп-
12
ленную на конце плунжера штифтом 5. Обратный клапан представляет
собой отдельный узел, который присоединен к стенке корпуса 1 насоса
и состоит из фланца 11, внутри которого смонтированы: ползун 14, пе-
ремещающийся во втулке 15, и пружина 13, установленная в расточке
гайки 12 и упирающаяся в торец ползуна с направляющим выступом.
А-А
Рис. 4. Одноплунжерный насос с обратным клапаном
Гайка 12 ввинчивается во фланец 11 и служит для регулирования силы
нажатия пружины на ползун.
Все упомянутые детали насоса размещены внутри корпуса 1, пред-
ставляющего собой параллелепипед с отверстиями в верхней и боковых
стенках. Валы 9 и 8 установлены на шарикоподшипниках, смазка кото-
рых осуществляется разбрызгиванием из масляной ванны, отсюда же
подается масло и на зацепление при окунании червячного колеса. Уро-
вень масла контролируется жезловым маслоуказателем 16. В верхней
13
плоскости корпуса 1 имеется полость (горловина) а, являющаяся про-
должением резервуара, прикрепленного к кольцевому приливу 10. Гор-
ловина соединена с сегментным отверстием во втулке цилиндра.
Сферический конец плунжера, контактирующийся с наружным
кольцом шарикоподшипника 7, подвергают термообработке до твердо-
сти HRC = b2 55. При сопряжении плунжера 3 с цилиндром обеспе-
чивается зазор 0,005—0,02 мм. В существующих станциях плунжерные
Рис. 5. Распределитель с гидравлическим управлением для станций петлевого
типа
насосы унифицированы и отличаются один от другого только размера-
ми плунжеров и цилиндров. Смазка через ненагруженную магистраль
под поршень резервуара возвращается через трубопровод, присоединен-
ный к резьбовому отверстию б.
Преимуществом насосов Елгавского завода является небольшое ко-
личество деталей, что облегчает их изготовление и условия эксплуата-
ции. Наличие пружины возврата плунжеров несколько снижает уверен-
ность в безотказной работе насоса, так как пружина может выходить
из строя часто и неожиданно. К тому же при конструировании современ-
ных плунжерных насосов имеется тенденция отказа от применения пру-
жин. Из написанного выше можно сделать вывод, что в настоящее вре-
мя, учитывая многолетний опыт конструирования и эксплуатации насо-
сов, назрел вопрос об их стандартизации с наибольшим включением в
стандарт конструктивных параметров и другой технической информации.
Распределитель с гидравлическим управлением
В системе узлов автоматической станции петлевого типа (СП) рас-
пределитель занимает промежуточное положение между насосом и ма-
гистральными линиями. В передней стенке корпуса 5 (рис. 5) имеется
четыре резьбовых отверстия: два из них служат для присоединения глав-
ных трубопроводов, а другие два — для присоединения магистралей воз-
врата. Всего в корпусе распределителя имеется семь резьбовых отвер-
стий Для стыкования с внешними коммуникациями. В задней стенке
(рис. 5, А—Л) корпуса предусмотрено отверстие 13 для присоединения
М
трубы, связывающей распределитель с насосом; для другой трубы, ве-
дущей к резервуару, в той же плоскости — отверстие с резьбой М20Х
X 1,5. И, наконец, в боковой стенке имеется отверстие 1, к которому при-
соединяется самопишущий манометр.
На корпусе 5 распределителя установлены три манометра марки
МТ-60 типа I, показывающие давление до 25 Мн!м2 (250 кГ/см1'}, ГОСТ
8625—59. Для пога-
шения пульсации стре-
лок в манометрах они
присоединены к рас-
пределителю не непо-
средственно, а через
демпфер 7. Маномет-
ры 3 служат для пока-
зания давлений в ма-
гистралях возврата,
эти же давления регу-
лируются посредством
перепускных клапа-
нов 2. Для контроля
давления потока смаз-
ки при входе ее в рас-
пределитель из насо-
са на середине корпу-
са 5 расположен ма-
нометр 4 и спаренный
с ним предохранитель-
ный шариковый кла-
пан 9, регулируемый
пружиной 8.
Рис. 6. Схема работы золотникового распределителя с гид-
равлическим управлением (штриховкой обозначены каналы
и полости распределителя, заполненные смазкой)
Внутри корпуса
распределителя пере-
мещаются два золот-
ника: рабочий 12 и
распределительный 10.
К наружному концу
рабочего золотника
прикреплен шток 6,
связанный с конечным
выключателем. Рас-
пределитель прикреп-
лен к опорной плите
винтами, ввертывае-
мыми в отверстия 11,
расположенные в ниж-
ней стенке корпуса 5.
Для всех автоматических станций петлевого типа применяют один
стандартный распределитель, условно обозначаемый РЧГ ГОСТ 9417—
60. В обозначении буквы соответствуют словам: распределитель четы-
рехходовой с гидравлическим управлением.
Приведенные в ГОСТе чертежи не определяют конструкции распре-
делителей. По техническим требованиям клапаны контроля давления
2 и 9 должны открываться при достижении установленных давлений и
возвращаться в исходное положение после их снятия. Основные пара-
метры распределителя РЧГ следующие: наибольший расход смазки
15
600 cm^Imuh', наибольшее рабочее давление 15 Мн)м^ (150 кГ!см?) и
масса не более 11 кг.
На схеме (рис. 6) показаны три положения золотников и клапанов
давления при работе распределителя с гидравлическим управлением.
Положение I. Смазка, нагнетаемая насосом, проходит через
цилиндр золотника 7 в магистраль I и через канал а в правую его по-
лость, удерживая этот золотник в крайнем левом положении. После
срабатывания всех дозирующих питателей давление в магистрали I и
в трубопроводе возврата в начнет быстро повышаться до тех пор, пока
не будет преодолено сопротивление пружины перепускного клапана 5.
В этот момент предохранительный клапан 3 срабатывать не должен.
При данном положении золотников магистраль II через цилиндр золот-
ника 7 и обводной канал г остается соединенной с резервуаром. В этот
момент предохранительный клапан 3 не должен срабатывать, прежде
чем откроется перепускной клапан 5.
Положение II. Под давлением потока смазки в возвратной ма-
гистрали I перепускной клапан 5 откроет доступ смазочному материалу
в цилиндр в распределительного золотника 6 и последний переместится
в крайнее правое положение. Смазка, находящаяся в полости б, выдав-
ливается золотником через обратный клапан 2 и магистраль II в резер-
вуар. Как только золотник 6 переместится вправо, смазка получает воз-
можность пройти по каналу <3 в левую полость рабочего золотника 7 и
переместить его в крайнее правое положение. В конце хода золотник 7
переключает контакты конечного выключателя 8, размыкая цепь маг-
нитного пускателя электродвигателя станции, вследствие чего прекра-
щается нагнетание смазки насосом в магистраль I.
Положение III. При очередном включении электродвигателя
насоса смазка будет нагнетаться уже в магистраль II, а магистраль I
через цилиндр золотника 7 и правый обводной канал г окажется сое-
диненной с резервуаром. От возросшего давления в возвратной магист-
рали II срабатывает перепускной клапан 1, а далее при перемещении
золотника 6 влево откроется обратный клапан 4 и цикл подачи смазки
в механизмы повторится.
Пружины перепускных клапанов регулируют на давление, которое
гарантирует срабатывание всех дозирующих питателей, прежде чем от-
кроется один из этих клапанов. Величину такого давления измеряют
двумя крайними манометрами 3 (рис. 5). Пружину 8 предохранитель-
ного клапана затягивают таким образом, чтобы его открытие проходило
при давлении, соответствующем максимальному рабочему давлению в
системе смазки.
Смазочные станции системы
концевого типа
Двухлинейные автоматические станции концевого типа, условно
обозначаемые СК, предназначают для поочередного нагнетания смазоч-
ного материала в магистрали централизованных смазочных систем пе-
риодического действия. Средства автоматики и предупредительной сиг-
нализации в этих станциях применяют те же, что и для станций петлевого
типа.
На рис. 7 изображена автоматическая станция системы конце-
вого типа, которая состоит из электродвигателя 2, приводящего в дви-
жение насос 3. Смазка, нагнетаемая из резервуара 1 насосом, поступает
через мазепровод 6 в распределитель 4, откуда попадает в один из двух
магистральных трубопроводов. Все упомянутые узлы, входящие в обо-
16
рудование концевой станции, унифицированы с одноименными узлами
станции петлевого типа. Исключение составляет распределитель 4 (его
обозначают условно РЧЭ1—распределитель четырехходовой с электри-
ческим управлением). В переднюю стенку корпуса этого прибора под-
ключены две магистрали, находящиеся поочередно под рабочим дав-
лением. Перевод подачи смазки из одной магистрали с остановкой на-
соса осуществляется автоматически распределителем при переключении
тока в обмотках его электро-
магнитов. Так же, как и в
станциях петлевого типа по
магистрали, свободной от
давления, движется некоторый
объем смазки в обратном на-
правлении. Он проходит рас-
пределитель, а из него трубу 5
и попадает обратно в резер-
вуар.
При повышении установ-
ленного наибольшего давле-
ния срабатывает предохрани-
тельный клапан 8 и смазка из
распределителя по той же тру-
бе 5 возвращается под пор-
шень резервуара. Смазка в ре-
зервуар подается через за-
правочный фильтр 7. Для
контроля крайних положений
поршня резервуара при цент-
рализованной заправке на
крышке последнего установ-
лен конечный выключатель
ВК-311, приводимый в движе-
ние штоком поршня и подаю-
щий импульс для сигнализа-
ции о наличии смазки в ука-
занных крайних положениях.
Основные параметры и
размеры станций концевого
типа указаны в табл. 2. Из
пяти стандартных станций од-
на с наибольшим рабочим дав-
лением (10 Л4н/м2) предназ-
начена для минеральных масел. Для всех типоразмеров станций конце-
вого типа применены два электродвигателя закрытого исполнения пе-
ременного тока напряжением 220/380 в. В качестве примера посмотрим,
как условно обозначена станция концевого типа, работающая на конси-
стентной смазке с величиной подачи смазочного материала 0,6 дм3/мин
(0,60 л/мин') с электродвигателем закрытого исполнения, работающим
на переменном токе: 060-П-1-1 ГОСТ 11700—66.
Станции концевого типа более компактны по сравнению со станция-
ми петлевой системы и могут быть полуавтоматическими — с кнопоч-
ным управлением, и автоматическими — с часовым и сигнальным меха-
низмами. Для контроля за изменением давления в нагнетательных тру-
бопроводах в автоматику этих станций включают самопишущий
манометр.
17
Основные параметры и размеры смазочных станций концевого типа
(99ifop эи) гу 100 160 S 5 S сч 1 сч | сч
с? сч I 550 | 380 | ! 400
S 009
081
2701 85
( 430 | 470 1
(не бо- лее)
I 320 |430| 500
-е 081 200 !
(не более) ,006) 00Н| 1400
л 1 500 009 | 670
«-J 1 570 | 22 | 660 770
Л 00 С© сч
я EBHgXdx ввиээьииои) gs—1129 J.OOJ Р вдчтаа К труб. 1/4" К труб. 1/2" 1
9Э1ГО9 эн 280 1 1 375 | 500
(9ЭНЭИ 9Н) W ‘ЫГЭХ -HiroVodUDEd олоииэн -шгхЛяА BiHHjpwodxM -sirs эиггиэХ 9080JEJ, СО СО
Электродви- гатель ‘чхэонУпок и •—<
ЭИНЭН1Г0ИЭИ Закры- I тое
(9Э1ГО9 эн) ‘BdBXsd9e9d чхэоутэ ввнеэтгоц LO сч СО со 160 1 1
8иг/нр\г ‘эинэггавй 99bO9Ed ээптчггоривн о I 20,0 | 20,0 10,0 | 20,0
(Э9НЭК 9Н) Udo/^WQ ‘g—Ol ‘Еггвийэхвк олониоевкэ ЕЬЕГОЦ 1,25 | ю сч LQ о
Вид смазочного ма- териала i Консистентная смазка 1 i Минеральное мас- ло j Консистентная | смазка
Обозначение станции 0075-П-1-1 015-П-1-1 030-П-1-1 | 030-П-2-1 060-П-1-1
Четырехходовои
распределитель
с электрическим
Управлением
Для станций концевого
типа этот распределитель
состоит из следующих ос-
новных узлов: корпуса 1
(рис. 8) и двух электромаг-
нитов 7 переменного тока
типа МНС-5100. Последние
включены в электрическую
цепь системы, причем одна
клемма каждого из них со-
единена непосредственно с
электрической линией, а
вторые клеммы — с соот-
ветствующими контактами
реле. Механически электро-
магниты соединены с золот-
ником 8, который может пе-
ремещаться в расточке а
корпуса под действием тя-
гового усилия того электро-
магнита, который в данный
момент находится под то-
ком (одновременно в этом
состоянии может быть всег-
да только один из двух
электромагнитов). Пооче-
редная зарядка током осу-
ществляется автоматически
вследствие импульса, пода-
ваемого клапаном давления.
Эти два прибора находятся
во взаимодействии через
электрические цепи и осу-
ществляют выключение и
остановку станции (взаимо-
связь электродвигателя на-
соса и клапана давления
описана выше).
Когда золотник нахо-
дится в одном из крайних
положений и включен в ра-
боту, смазка начинает про-
ходить через распредели-
тель в одну из магистралей
(/ или II). В это время вто-
рой трубопровод магистра-
ли, не находящийся под
давлением, будет сообщать-
ся через соответствующий
крайний участок расточки а,
18
а также примыкающие к ней каналы с трубой, ведущей в резервуар
станции. Тем же путем попадает обратно в резервуар и некоторая доля
смазочного материала, занимающего пространство впереди головки пе-
ремещающегося золотника 8.
Одновременно с остановкой насоса переключится ток в обмотках
электромагнитов и золотник 8 переместится в противоположное край-
Рис. 8. Распределитель с электрическим управлением для станции
концевого типа
нее положение. При следующем включении электродвигателя насос на-
чнет нагнетать смазку в ту магистраль, которая до этого была соедине-
на с резервуаром станции.
К корпусу распределителя прикреплены манометр 3 с демпфером 4
и предохранительный клапан 2. Сам распределитель монтируют на стой-
ках 6, горизонтальные полки которых служат для прикрепления его к
опорной плите станции. В передней стенке корпуса имеется резьбовое
отверстие 5 для присоединения самопишущего манометра.
Ход золотника регулируют шайбами толщиной 1,5 мм, подклады-
вая их под пружинные шайбы 9. На одну стяжку 10 ставят не более двух
шайб. Описываемый распределитель условно обозначают РЧЭ 1 ГОСТ
9417—60. Масса его не более 17,5 кг.
19
Двухлинейные клапаны
Клапаны предназначены для контроля давления смазки на концах
магистральных трубопроводов и подачи импульса для переключения
распределителя с электрическим управлением в централизованных си-
стемах смазки концевого типа. Клапан давления состоит из корпуса 2
Положение UL
Положение IV
Рис. 9. Клапаны давления двухлинейные (штриховкой обозна-
чены каналы и полости, заполненные смазкой)
(рис. 9, а), в расточках которого свободно перемещаются поршень 3 и
золотник 4. На выходном конце поршня установлен регулируемый на-
конечник 1, который находится в соприкосновении с роликами на рычаге
6 конечного выключателя 5. К корпусу клапана прикреплены два мано-
метра 8 и спаренные с ним перепускные клапаны 7, служащие для регу-
лирования рабочего давления в магистралях I и II.
Схема работы клапана (рис. 9, б) соответствует четырем положени-
ям поршня 3, золотника 4 и перепускного клапана 7.
Положение I. Магистральная линия II находится под давлением,
а магистраль I разгружена. Смазка по каналам проходит в правую по-
лость расточки золотника 4 и перемещает его влево.
20
Положение II. Возрастая, давление преодолевает сопротивле-
ние пружины перепускного клапана 7 и смазка устремляется через коль-
цевую щель между шариком и гнездом и передвигает плунжер 3 влево.
Из левой части расточки плунжера находящаяся на его пути смазка
выжимается через каналы и магистральную линию / в резервуар. При
движении плунжера его шток с наконечником воздействует на рычаг
конечного выключателя, вследствие этого разрывается электрическая
цепь, выключается электродвигатель насоса и переключается ток в элек-
тромагнитах распределителя.
Положение III. Распределитель готов при последующем вклю-
чении электродвигателя к пропуску смазочного материала в первую ма-
гистральную линию. Заполнив каналы и левую полость расточки золот-
ника 4, смазка под влиянием своего давления передвигает золотник в
крайнее правое положение; находящаяся на его пути смазка через ка-
налы и магистраль II выжимается обратно в резервуар.
Положение IV. Под нарастающим давлением в магистрали I
смазка отожмет шарик перепускного клапана 7 и устремится в левую
полость цилиндра плунжера 3 и переместит его в правое положение.
В дальнейшем цикл повторится и смазка через вторую магистраль нач-
нет нагнетаться в дозирующие питатели и каналы клапана давления.
На тип и основные параметры клапана давления введен с I января
1959 г. ГОСТ 8782—58, при этом конструкция клапана стандартом не
определяется. Условное обозначение клапана давления для густой
смазки КДГ ГОСТ 8782—58.
Масса клапана не должна превышать 9,5 кг. Клапан КДГ изготов-
ляют вместе с конечным выключателем герметического исполнения и
располагают в конце магистралей. За ним рекомендуют устанавливать
только один дозирующий питатель (см. рис. 2). Смазка может входить в
клапан давления лишь после того, когда срабатывают все установлен-
ные перед ним дозирующие питатели и давление в нагнетательном трубо-
проводе магистрали достигает величины, при которой будет преодолено
сопротивление сжатой пружины перепускного клапана. Величину дав-
ления смазки на входе в контрольный клапан устанавливают для каждо-
го случая особо. Оно может изменяться от 1 до 7 Мн/л/2 (от 10 до
70 /сГ/с.м2). При недостаточном давлении в линии перед клапаном по-
следний может сработать раньше, чем все установленные перед ним пи-
татели.
Центральные станции с механическим приводом от вала машины
В некоторых случаях в металлургическом машиностроении встреча-
ется необходимость подавать смазку к нескольким смазываемым точ-
кам чаще, чем к остальным. Это относится к смазке механизмов машин,
работающих в условиях значительного трения между соприкасающими-
ся поверхностями при высоких температурах и т. д. Естественно, что
применение автоматической смазочной станции для обслуживания не-
большого количества смазываемых точек будет нецелесообразным и не-
экономичным. Применение ручного насоса в таком случае тоже нежела-
тельно, так как необходимость в частой подаче смазки потребует почти
непрерывной работы смазчика.
Наиболее приемлемым способом подвода смазки к дозирующим пи-
тателям при почти непрерывном их питании или с очень короткими пе-
рерывами является установка централизованной системы с механиче-
ским приводом (рис. 10, а), работающей следующим образом.
Смазка из резервуара 1 засасывается насосом 2 и нагнетается в
распределитель 5. Пройдя через соответствующие каналы распредели-
21
теля, смазка выходит в одну из двух главных магистралей, например
6, и заполняет питатели 8, 10, 13 и 14 (два последних заполняются толь-
ко при открытых кранах 15). После подачи смазки через отводы 9, 11,
12 к смазочным точкам давление в системе трубопроводов возрастает.
При максимальном рабочем давлении, на которое отрегулирована пру-
жина перепускного клапана в распределителе, смазка, входящая в кла-
пан по обратной магистрали 17, переключает реверсивное устройство, и
Рис. 10. Централизованная смазка с приводом от вала машины:
а — схема установки; б — насос: /— ролик; 2—вилка; 3 — плунжер;
4—8 — пружины; 5 — корпус; б — кожаное кольцо; 7 — стерженек с шести-
гранной головкой; 9 — винт с отверстиями; 10 — штуцер; 11 — вырезы в кор-
пусе; 12 — уплотнительный сальник; а — отверстие для всасывания смазки;
б — канал
цикл подачи смазки заканчивается. Время от одной подачи до другой
может регулироваться специальным гидравлическим аккумулятором,
включаемым в систему. Конструкция такого аккумулятора и особенно-
сти его работы изложены ниже. Следующий цикл подачи смазки про-
ходит в той же последовательности, но уже по другой магистрали 16 и
соответствующей ей обратной магистрали 7. На всех магистралях уста-
новлены фильтры 18. На трубопроводе, соединяющем насос 2 с распре-
делителем 5, предусмотрен предохранительный клапан 20. К обратным
магистралям присоединены манометры 19. В системе с механическим
приводом насос работает и в промежуток времени между циклами по-
дачи.
Основные узлы, входящие в систему централизованной смазки с ме-
ханическим приводом (см. рис. 10, а), могут быть взяты из автоматиче-
ской станции типа САГ. К таким узлам относятся распределитель 5,
22
предохранительный клапан 20 и фильтры 18. В этой системе можно
применять распределитель четырехходовой типа РЧГ. В этом случае не
требуется специального предохранительного клапана. Резервуар 1 ус-
тановки отличается от резервуаров смазочных станций типа САГ тем,
что его монтируют не на корпусе насоса, а непосредственно ко дну его
присоединяют два трубопровода (один ведущий к насосу и другой от
распределителя). Внутри резервуара передвигается поршень, шток
которого выходит наружу через крышку и одновременно служит указа-
телем уровня смазки в резервуаре. Резервуар заполняется смазочным
материалом снизу (смаз-
ка поступает под пор-
шень) .
Насос приводится в
действие от вращающе-
гося вала или качающе-
гося рычага, приводимо-
го в движение от элек-
тродвигателя смазывае-
мого механизма. Вал
должен иметь кулачок 3,
который при вращении
вала касается ролика 1
насоса. Ролик насоса
(рис. 10, б) свободно си-
дит на оси, закрепленной
в вилке. При каждом
обороте вала поднимают-
ся и опускаются ролик и
плунжер; подъем осу-
ществляется под действием
Рис. 11. Многоплунжерный насос с качательным при-
водом
кулачка, а опускается — под действием пру-
жины 4, сжимаемой плунжером при его подъеме. Можно также приво-
дить насос в действие отдельным электродвигателем с редуктором.
В этом случае кулачок закрепляют на конце тихоходного вала редукто-
ра. Чередование всасывания и нагнетания осуществляется клапаном,
состоящим из нескольких мелких деталей.
За цикл работы насоса проходят две последовательные операции:
всасывание смазки и нагнетание ее. При опускании плунжера в осво-
бождающемся пространстве цилиндра образуется вакуум, при котором
смазка через отверстие а всасывается в канал б. При подъеме плунжер
сжимает пружину, находящуюся между уступом в корпусе и головкой
плунжера, перекрывает отверстие а и выталкивает из цилиндра дозу
смазки, которая давит на клапан насоса, открывает его и через канал
выходит в трубопровод, ведущий к распределителю.
Изменение хода плунжера обычно составляет от 5 до 12 мм и обе-
спечивается соответствующим профилем кулачка. Число ходов в минуту
равно от 5 до 90. При расчете усилия для подъема плунжера необходи-
мо учитывать дополнительную силу для сжатия пружины.
Многоплунжерный насос. Для густой централизованной смазки под
давлением сильно нагруженных узлов трения устанавливают насос, при-
водимый в действие от одного из вращающихся валов той машины, ко-
торая обслуживается лубрикатором. Многоплунжерный насос (рис. II)
изготовляют с механическим качательным приводом и ручной подкач-
кой, осуществляемой вращением рукоятки 6. Устройство механизма на-
соса дает возможность подкачивать смазку, не освобождая привод от
сцепления с машиной.
23
Качательный привод совершает в одном направлении рабочий ход,
когда поворачиваемое благодаря храповику или обгонной муфте ^коро-
мысло 5 вращает вал, а в другом направлении совершает холостой ход.
Углы наклона приводного рычага (коромысла) должны изменяться от
15 до 50°. В самом рычаге имеются отверстия с расстоянием между ними
40 мм. Меняя полезную длину коромысла, можно изменять общую про-
изводительность всех насосных элементов. Число оборотов в минуту
приводного вала насоса изменяется от 30 до 50.
К каждой смазываемой точке насос подает смазку отдельным на-
сосным элементом 3 с плунжером, золотником и цилиндрами для них.
Восемь насосных элементов крепят к панели, и они образуют блок, за-
ключенный в корпус 2. Все насосные элементы приводятся в движение
через червячную передачу с передаточным числом 2,4 : I от приводного
вала, на который посажено коромысло 5. Насос выпускают трех типо-
размеров с числом отводов от 8 до 16 и собирают из таких же насосных
элементов, какие применяют в многоплунжерных насосах, изготовляе-
мых по ГОСТ 3564—58 для жидкой смазки, с той разницей, что плун-
жеры в нем расположены горизонтально.
В общем случае каждый насосный элемент имеет два отвода — один
рабочий, другой контрольный. Последний может служить и в качестве
полноценного рабочего отвода, что осуществлено в описываемой конст-
рукции насоса. Таким образом, при 8 насосных элементах может быть
16 рабочих отводов. Наибольшая подача смазочного материала за один
ход плунжера на обоих отводах должна быть не менее 0,12 см3, и ее
можно регулировать от 0 до указанной величины.
Регулирование объема подаваемой смазки в каждом насосном эле-
менте осуществляется посредством особых винтов-толкателей 1, распо-
ложенных на фасаде корпуса. Обе смазываемые точки, присоединенные
к одному насосному элементу, должны иметь одинаковый расход сма-
зочного материала. Насос можно применять во всех случаях, где тре-
буется дозированная подача смазочного материала с преодолением
встречного противодавления до 10 Мн/м2.
Резервуар 4 емкостью 4000 см3 снабжен скребком 7, снимающим
смазку с его стенки и направляющим ее под лопасти шнека. К насосным
элементам смазка проталкивается шнеком через сетчатый фильтр. От
вала червячного колеса через лобовую зубчатую передачу скребок и
шнек получают прерывное вращение с периодами, равными продолжи-
тельности холостого хода коромысла.
При необходимости можно соединить насосы в один ряд, по два
или по три, это осуществляется посредством специальной муфты, наде-
ваемой на второй конец приводного вала.
К недостаткам рассматриваемой конструкции лубрикатора отно-
сится отсутствие возможности контролировать подачу смазки в каждую
точку, так как контрольные отводы использованы как рабочие. Кроме
того, нет устройств для наблюдения и сигнализации об израсходовании
смазочного материала в резервуаре.
Аналогичным описанному выше (см. рис. 11) является лубрикатор
с индивидуальным отводом к каждой смазываемой точке. Насос при-
водится от рукоятки, посаженной на приводной вал червяка, допускае-
мое число оборотов которого 25—40 в 1 мин. Насос предназначен для
подачи смазки к узлам трения с предельным встречным противодавле-
нием до 10 Мн/м2 (100 кГ!см2). Подачу смазки за один ход каждого плун-
жера изменяют от 0 до 0,4 см3', регулировка парная, т. е. одновременно
на два отвода с одинаковой подачей в каждый отвод. Внутри корпуса
насоса имеется червячная передача с передаточным отношением 2,4: 1.
24
Центральная станция с гидравлическим управлением
В централизованной системе густой смазки, приводимой в действие
от вала обслуживаемой машины, можно применять гидравлическое ре-
гулируемое устройство простой конструкции (рис. 12). Оно автомати-
чески разгружает насос на период между подачами смазки в точки по-
Рис. 12. Центральная станция густой смазки с механическим приводом
и гидравлическим управлением
требления. Станция состоит из резервуара Д на шток которого нанесена
шкала с делениями 1—7, прикрепленного к корпусу 4 распределителя
типа РЧГ, в котором, кроме золотников (рабочего 6 и распределитель-
ного 5), установлен регулятор с поршнем 7. Система каналов связывает
цилиндр регулятора с распределителем и установленными на нем предо-
хранительным клапаном 3 и манометром 2.
Насос приводится в действие от вала машины через прикрепленный
к нему эксцентрик, соединенный с тягой 12. При вращении вала он за-
ставляет тягу перемещаться в вертикальном и горизонтальном направ-
лениях. Движение тяги вверх и вниз вызывает подъем и опускание при-
соединенного к ней плунжера 10. головка которого представляет собой
25
вилку с двумя цапфами, скользящими в прорезях, предусмотренных в
щеках другой вилки, которой заканчивается верхняя часть корпуса на-
соса. Горизонтальное перемещение тяги заменяется ее качанием на ша-
риковой опоре вокруг оси 11, закрепленной в вилке плунжера. При подъ-
еме плунжера смазка всасывается в цилиндр насоса из резервуара че-
рез горизонтальный канал а; при опускании плунжера смазка выталки-
вается через открывающийся шариковый клапан 9 и трубопровод 8 в
кольцевой канал б цилиндра аккумулятора. Величину хода плунжера
Рис. 13. Схема работы распределителя с гидравлическим регу-
лятором
можно регулировать изменением длины тяги при помощи стяжной муф-
ты 13.
Основные изменения в гидравлическом распределителе типа РЧГ
(см. рис. 6) и взаимодействие его с гидравлическим регулятором пояс-
нено схемой (рис. 13).
В рассматриваемой конструкции станции с механическим приводом
исключено все электрическое оборудование и автоматика, приводимые
в действие от электрического тока. Управляют станцией при помощи
гидравлического аккумулятора, встроенного в общий корпус. Золотники
(рабочий 3 и распределительный 4), а также общее число и расположе-
ние шариковых клапанов в распределителе остались без изменений по
отношению к распределителю РЧГ (см. рис. 5 и 6).
С обеих сторон к корпусу прикреплены пластины 5, в которых обра-
зованы каналы а и б, связывающие цилиндр аккумулятора с магистра-
лями I и II. На том же цилиндре проточены четыре кольцевых канала:
два крайних стыкуются с возвратными линиями I и II, один, совпадаю-
щий с каналом, к предохранительному клапану 1 предназначен для про-
хода смазки в резервуар и, наконец, последний, идущий от насоса, вли-
вается в канал 2, обозначенный штриховой линией. Поршень 8 переме-
26
щается под давлением смазки на пути, ограниченном с одной стороны
пластиной 7, а с другой — регулировочным болтом 6.
На схеме изображено такое мгновенное положение золотников и
поршня 8, когда закончена подготовка к нагнетанию смазки в трубопро-
воды магистрали II (каналы и полости, по которым должен пройти сма-
зочный материал, показаны точками). При работе станции от электро-
двигателя с управлением от гидравлического распределителя смазка
заполнила бы дозирующие питатели, пройдя по трубопроводам, состав-
ляющим магистраль II, и через вторые же возвратные трубопроводы
должна была бы вернуться в распределитель, передвинуть золотники и
переключить станции на магистраль I. В рассматриваемой схеме этот
процесс протекает в иной последовательности: смазка, прежде чем пой-
ти по трубопроводам магистрали II, направится в канал б, так как здесь
она встретит значительно меньшее противодавление. Своим напором
смазка заставит поршень 8 передвигаться вправо до упора в болт 6. За
это время левая полость цилиндра заполнится смазочным материалом,
а дальнейшее нагнетание насосом заставит его пойти в трубопроводы
магистрали и осуществить там работу по переключению золотников пи-
тателей и выдаче ими дрз смазки в точки потребления. По возвратной
магистрали II смазка направится через соответствующий кольцевой ка-
нал цилиндра в распределитель и, преодолев там сопротивление пере-
пускного клапана, передвинет золотники в крайнее левое положение
для работы станции на другую магистраль I. Здесь без перерыва, так
как насос не останавливается, смазка сначала двинется через канал а
в цилиндр и переместит поршень 8 в левое крайнее положение до упора
в плоскость пластины 7. Затем начнется работа всех питателей, возврат-
ной магистрали /, перепускного клапана и золотников распределителя в
той же последовательности, что и для магистрали II.
При каждом перемещении поршня 8 он находящуюся перед ним
смазку в цилиндре выдавливает обратно в резервуар по каналу б или а
и через ту магистраль, которая в данный момент не находится под дав-
лением. Время, затрачиваемое на перемещение поршня 8, и составляет
паузу между подачами смазки в магистрали. Путь поршня можно уве-
личивать или уменьшать, изменяя длину болта в цилиндре.
Лубрикатор с приводом от движущихся частей механизма
Этот лубрикатор, разработанный на Уралмашзаводе, состоит из
следующих основных деталей: корпуса 1 (рис. 14), зубчатой рейки 8,
винта 10 и поршня 9. Литой корпус 1 в левой своей части расточен как
цилиндр под поршень и закрыт откидной крышкой 2. Масляную ванну
приводного механизма располагают в правой части корпуса, которая
отделена от левой его части вертикальной стенкой с сальниковым
уплотнением. На одном конце рейки 8 установлен ролик 13, свободно
вращающийся на оси, а на другом конце в тело рейки ввинчены две на-
правляющие шпильки (стержни) 11, которые перемещаются при дви-
жении рейки и препятствуют ее вращению вокруг оси. На каждом
стержне имеется пружина 12, предназначенная для того, чтобы отво-
дить рейку в первоначальное положение. Рейка зацепляется с зубчатым
колесом 7, свободно сидящим на ступице храповика 6. При перемеще-
нии рейки влево зубчатое колесо 7 с закрепленными на нем тремя со-
бачками поворачивает по часовой стрелке храповик и скрепленный с
ним шпонкой винт 10. При вращении храповика винт 10 с трапецеидаль-
ной резьбой ввинчивается в бронзовую гайку 4, жестко соединенную
с поршнем, и передвигает его вправо. Вследствие этого смазка, нахо-
27
дящаяся в правой части цилиндра, сжимается и устремляется по трубо-
проводам к смазываемым точкам. Со стороны привода в цилиндре име-
ются отверстия для выхода смазки, расположенные в шахматном по-
рядке. В корпусе 1 выполнен люк для наблюдения за работой привода
и заливки масла. Для восприятия осевых усилий винта служит упор-
ный подшипник 5. На своей хвостовой части поршня 9 выполнен паз,
предназначенный для откидной шпонки 3, которая во время движения
поршня не дает ему возможности поворачиваться.
Рис. 14. Лубрикатор с приводом от движущейся части механизма
При каждом рабочем ходе рейки колесо 7 и храповик 6 поворачи-
ваются примерно на 25°, что соответствует 0,07 оборота винта. Величи-
ну хода рейки, равную 40 мм, можно уменьшить, подтянув пружины 12.
При этом уменьшаются угол поворота храповика и соответственно по-
дача смазки. Таким путем регулируется количество смазки, подавае-
мое за один ход рейки. Индивидуальное регулирование подачи смазки
к отдельным точкам осуществляют путем поджатия пружинок шарико-
вых ниппелей 14, поставленных в корпус лубрикатора у выхода каждой
нитки трубопровода. Лубрикатор обслуживает четырнадцать точек
смазки; для проверки ее поступления к месту питания на ниппелях 14
имеются контрольные штифты с нарезкой.
Лубрикатор устанавливают таким образом, чтобы ролик 13, при-
крепленный к рейке, располагался около той неподвижной части ме-
ханизма, на которой закреплена криволинейная направляющая. При
каждом подъеме или опускании лубрикатора ролик, катясь по направ-
ляющей, заставляет рейку двигаться и поворачивать винт 10, в резуль-
тате чего подается очередная порция смазки. От кривизны направляю-
щей зависит плавность хода рейки, а отсюда и работа самого аппарата.
28
Централизованная система густой смазки от станции с ручным приводом
Установка двухлинейной централизованной системы густой смазки
с ручным приводом (рис. 15) состоит из насоса 1 для нагнетания смаз-
ки, фильтров 2, установленных на обеих магистралях I и II, по которым
смазочный материал подводится к питателям 4—6, и присоединитель-
ных трубопроводов 8 и 9, показанных на схеме для примера. Через
трубопроводы 8 и 9 смазка к дозирующему питателю 6 подается более
Рис. 15. Схема установки ручной центральной станции
редко, чем к питателям 5 и 4. Включение и выключение потока смазки
от магистралей осуществляется при помощи кранов 7. Отводы 3 из труб
или гибких шлангов служат для подачи смазки от питателей к смазоч-
ным точкам. Работа смазочной установки осуществляется следующим
образом. Смазка, нагнетаемая насосом станции 1 под давлением, по-
ступает попеременно то в магистраль I, то в магистраль II, а от них —
к дозирующим питателям.
На рис. 16, а изображена ручная станция типа НРГ для нагнетания
густой смазки. В число деталей и изделий, из которых скомплектована
станция, входят резервуар 1, представляющий собой трубу, манометр 2
с трубчатой пружиной и демпфирующим приспособлением, обозначае-
мым М60Х160, тип 1, ГОСТ 8625—65. Манометр показывает давление,
развиваемое насосом 3 в камере нагнетания. Насос приводят в действие
качанием рукоятки (рис. 16,6). Поток смазки из одной магистрали
в другую переключают, перемещая вручную золотник 4. Указателем
уровня смазки является шток с кольцевыми делениями, прикреплен-
ный к поршню и выходящий наружу через крышку резервуара. В слу-
чае невозможности обеспечения свободного выхода штока он убирает-
ся, а отверстие в крышке закрывается снятой с него пуговкой. Для
наблюдения за положением поршня и количеством смазки в корпусе
резервуара делается смотровое окошко (см. рис. 15).
29
Станцию устанавливают только вертикально по отвесу и надежно
закрепляют четырьмя болтами, пропущенными через присоединитель-
ные фланцы 6. Присоединяют магистрали к выпускным отверстиям
при помощи резьбы К труб. 3/s" без применения пакли, сурика, белил
и других уплотнений, причем присоединительные отверстия могут быть
расположены и снизу корпуса насоса 3 (см. рис. 15).
Резервуар заполняют (заправляют) перекачным насосом через
заправочный фильтр 5 с шариковым клапаном, который служит для
предотвращения обратного движения смазки. Воздух, выжимаемый из.
Рис. 16. Ручной насос двухлииейиой централизован-
ной густой смазки типа НРГ:
а — общий вид насоса;' б — схема работы
верхней части резервуара при движении поршня вверх, удаляется че-
рез отверстие в крышке. При заправке необходимо следить за движени-
ем штока; станция считается заправленной, когда шток находится
в верхнем положении. По окончании заполнения резервуара шланг за-
правочного насоса должен быть отсоединен, а впускное отверстие насо-
са станции закрыто накидной гайкой для устранения возможности за-
сасывания воздуха.
На схеме (рис. 16,6) показана работа ручного насоса густой смаз-
ки НРГ. При качании рукоятки от руки плунжер 2 через камеру е и а
нагнетает смазку в одну из магистралей, например в II. Излишки смаз-
ки из золотниковых цилиндров питателей возвращаются в резервуар 1
по другой магистрали I, через левый участок камеры б и канал д. При
повторном цикле работы станции, когда золотник 7 будет за пуговку 6
передвинут в крайнее левое положение, нагнетание смазки пойдет по
магистрали I, а возвратный поток в резервуар направится через трубо-
проводы магистрали II, правый участок камеры б, обводной канал г
и вертикальный канал д. При заправке резервуара осуществлен прямой
путь смазки под поршень резервуара без прохождения ее по каналам.
Через канал в, сообщающийся с золотниковой камерой б, смазка на-
правляется к манометру. Техническая характеристика насоса: произво-
дительность за один цикл (двойное движение рукоятки) 10 ел:3, рабочее
давление 10 Мн/м2 (100 кГ/см2), усилие на рукоятке 216 н (~22 кГ), по-
лезная емкость резервуара 3,5 дм3 (3,5 л), масса 16 кг.
30
У станции описываемой конструкции имеется эксплуатационный
недостаток, заключающийся в низкой износостойкости плунжера и со-
пряженного с ним цилиндра. Быстрый износ этой трущейся пары объяс-
няется тем, что при качании рукоятки плунжер частично выдвигается
наружу и в нерабочем состоянии, правда, на меньшей длине тоже ос-
тается выдвинутым. На эту незащищенную поверхность плунжера на-
липают твердые частицы и при его движениях в цилиндре вызывают
интенсивный износ контактной поверхности.
В машиностроении нашли применение ручные станции другой кон-
струкции, например насос конструкции ЭНИМСа, отличающиеся тем,
что плунжер 2 (рис. 17) весь на-
ходится внутри цилиндра. Это
предохраняет его от загрязнения
и увеличивает срок службы, а
следовательно, и долговечность
всей станции.
Основной рабочий орган руч-
ных станций — насос приводят
в действие также качанием руко-
ятки, крайние положения кото-
рой изображены на рис. 15. На-
правление качания противопо-
ложно принятому в сравнивае-
мой конструкции. Рукоятка за-
креплена на оси зубчатого секто-
ра 1 (см. рис. 17), который поме-
щен в корпусе 3 насоса и зацеп-
лен с зубчатой рейкой плунжера
2. Обратные шариковые клапаны
4 располагают в проходах а, соединяющих посредством канала д всасы-
вающую и нагнетательную камеры. Они служат для предотвращения
возможности обратного движения смазки в камеру всасывания. Необ-
ходимо отметить, что данный насос является агрегатом двойного дей-
ствия. Он всасывает и нагнетает смазочный материал за каждое пере-
мещение плунжера как в левую, так и в правую стороны. Допустим,
что плунжер 2 движется вправо; тогда смазка, проталкиваемая в пра-
вый проход а, заставляет сработать шариковый клапан 4 и открывает
себе выход в канал д. Если бы не было левого клапана, то смазка по-
каналу д пошла по линии наименьшего сопротивления, т. е. не в канал в
и на выход в магистраль II, а в левый проход а и в камеру всасывания
с левой стороны.
Нагнетающая камера б золотника 7 расположена в нижней части
и сообщается с выпускными отверстиями, предназначенными для при-
соединения магистральных трубопроводов I и II (см. рис. 15). Внутри
камеры находится золотник, выходящий наружу через отверстие
в сквозном фланце. На конце штока золотника укреплена пуговка 6,
при помощи которой его передвигают вручную вдоль камеры. Запра-
вочное устройство 5 сообщается с резервуаром посредством вертикаль-
ного канала. Небольшие объемы (столбики) смазки, находящиеся на
пути золотников питателей, возвращаются по трубопроводам свободной
от давления магистрали (например, I) обратно в резервуар. Здесь смаз-
ка проходит левый участок нагнетательной камеры б и канал е. Не-
сколько сложнее путь по каналам насоса для возвратного потока смаз-
ки через магистраль II, когда работает параллельная ей магистраль I.
В этом случае, войдя в правую полость камеры б, смазка проходит по
3t
нижнему горизонтальному каналу и через обводной канал г, продолжая |
свой путь по нему и каналу е, попадает в резервуар. Таким же путем |
движется к резервуару смазка, находящаяся на пути золотника 7 при я
его перемещении в то или другое крайнее положение. Канал в ве- i
дет к манометру. Он при любом положении золотника остается от- ]
крытым. 'I
Рассматриваемая конструкция с реечным приводом имела несколь- |
ко модификаций, например ГС-5, ГС-4 (по емкости резервуара л), |
СРГ-8 (по производительности, см31цикл}. Эти станции до настоящего |
времени используют на отечественных и импортных машинах. Практи-
ка применения таких станций показала, что реечный плунжер, хотя
и сложнее в изготовлении, чем гладкий плунжер, но он более износо-
стоек и работает без холостого хода при нагнетании. Кроме того, креп- (
ление рукоятки и ее перемещения более удобны в работе. ;
В настоящее время в стандарт включены станции следующих ти-
пов: ручная для густой смазки без электроподогрева (СРГ), ручная
для густой смазки с электроподогревом (СРГЭ), ручная для
жидкой смазки (СРЖ). Основные данные о ручных станциях при-
ведены в табл. 3.
Ручную станцию СРГЭ снабжают трубчатым нагревательным эле-
ментом мощностью не более 300 вт, который при работе на переменном
токе напряжением 220 в должен обеспечить подогрев смазки до тем-
пературы от 15 до 50° С.
Техническая характеристика ручных станций
Таблица 3
Обозначение типоразмера Основные параметры станции Масса, кг
полезная емкость резер- вуара, дм3 (ие менее) наибольшее рабочее дав- ление, Мн/м2 подача за никл при наи- большем давлении, см^ (не менее)
СРГЭ-1 1,2 10 7,5 25
СРГ-1 2,3 10 7,5 22
СРЖ 2,3 2,5 7,5 22
СРГЭ 2,4 10 7,5 26
СРГ" 3,5. 10 7,5 23
Наименования станций сокращенные (см. табл. 3) и входят в ус-
ловные обозначения, например станцию типа СРГ с номинальной вы-
сотой h, равной 430 мм, без электроподогрева обозначают СРП ГОСТ
8630—57.
Здесь h — это высота от опорной поверхности корпуса насоса до
верхней точки при опущенном поршне в резервуаре. Упомянутый ГОСТ
на ручные смазочные станции является параметрическим стандартом
и не регламентирует конструкции этих изделий.
Наряду с приведенными условными обозначениями пока еще су-
ществуют обозначения, принятые на заводах-изготовителях. Так, стан-
цию типа НРГ, выпускаемую Елгавским машиностроительным заво-
дом, обозначают: насос ручной густой смазки НРГ. Попутно полезно
отметить, что указанное обозначение не связано с предыдущими обо-
значениями подобных насосов, различные модели которых в хроноло-
гической последовательности были обозначены так: СРГ-4, СРГ-12
(последнее число соответствует производительности насоса 12 см3 за
цикл).
.32
АППАРАТУРА И КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
ПРИБОРЫ
Фильтр
Непременным условием безотказной работы смазочной установки
является многократная очистка потока смазки от механических приме-
сей: песка, окалины и др. На всем пути следования смазку неодно-
кратно пропускают через фильтры.
Первую очистку смазки осуществляют в фильтре при наполнении
резервуара, вторую — пропуская смазку через фильтр-сито при движе-
нии смазочного материала из резервуара во всасывающую камеру на-
соса, третью — на трубопроводе от насоса к распределителю и, нако-
нец, на каждой главной магистрали устанавливают фильтры, в которых
смазка очищается в четвертый раз. На обратных магистралях
также предусмотрены фильтры, в которых очищают смазку,
поступающую в каналы распределителя для воздействия на ре-
версивное устройство. Все перечисленные выше ступени фильт-
рации используют в станциях ранних конструкций. В современ-
ных автоматических станциях второй и третьей фильтрации, как прави-
ло, нет. Необходимо отметить большое влияние качества фильтрации
на увеличение долговечности не только смазываемых деталей машин,
но и подвижных элементов в узлах самой смазочной установки.
В ручных станциях централизованной смазки смазочный материал
не проходит фильтрацию в резервуаре, в результате чего количество
фильтров получается в два раза меньше, чем у смазочных автоматиче-
ских станций.
Таблица 4
Основные параметры и размеры линейных фильтров
Основные параметры Размеры, мм
Обозначение типоразмеров фильтров присоединительная резьба d условный проход Dy, 1 мм полезная площадь । фильтрации, 1 см2 L н не более В D 1 di 1 , Масса, кг (не более)
ФСГ1 К труб. или М16Х1.5 10 10 100 75 40 22 80 МЗЗХ2 1,2
ФСГ2 К труб. 7/' или W16X1.5 15 10 14 125 85 42 25 95 мзб х з 1,6 1,7
ФСГЗ К труб. 3Д" 20 1,5
3—763
33
Фильтр линейный (табл. 4) состоит из корпуса 3, перфорирован-
ной трубки 2 с отверстиями и латунной фильтровой тканой сетки 1.
Трубка (патрон) закреплена в корпусе 3 пробкой 4. В трубке имеются
отверстия диаметром 3 мм, расположенные в шахматном порядке.
Сетку 1 вставляют внутрь трубки и применяют в фильтрах по ГОСТ
6613—53 № 028. Под полезной площадью фильтрования, см2, понимают
суммарную площадь всех отверстий в гильзе (трубке) 2, за вычетом
площади, занимаемой в них проволоками фильтрующей сетки 1. Смаз-
ка поступает через отверстия в патроне, очищается от механических
примесей. Очищенная смазка выходит через отверстие Б в мазепровод.
В условном обозначении фильтров буквы ФСГ обозначают фильтр
для смазки густой, цифра перед тире — размер фильтра; после тире
дается обозначение резьбы присоединительных отверстий. Пример ус-
ловного обозначения линейного фильтра Гго размера с присоедини-
тельной резьбой К труб. 3/8": ФСП-К 3/в" ГОСТ 6918—54.
Питатели двухлинейные
Двухлинейные питатели применяют в централизованных системах
для периодической подачи консистентной смазки к трущимся поверхно-
стям при давлении в магистральных линиях до 10 Мн!м2. Их изготовля-
ют следующих типов: ПД1 — одноотводные; ПД2—двухотводные; .»
ПДЗ — трехотводные; ПД4 — четырехотводные. В условном обозначе- 4|
нии ПД означает питатель двухлинейный, первая цифра — число отво- я
дов к смазываемым точкам, вторая цифра — размер питателя, К — пи-
татель с трубно-конической резьбой, М — питатель с метрической резь-
бой. Пример условного обозначения двухотводного питателя первого
размера с резьбой К труб.: ПД21-К ГОСТ 6911—57. |
Основные параметры и размеры питателей приведены на рис. 18
и в табл. 5. Питатели серии М с метрической резьбой приспособлены .;
для безрезьбового соединения с мазепроводами при помощи зажимной J
34
втулки и уплотнителя из мягкого металла, которые поставляются комп-
лектно с питателями, причем уплотнительные кольца поставляются
в объеме двух комплектов. Для присоединения питателей серии К к ма-
гистралям имеется резьба К труб. 3/8", а к трубопроводам, ведущим
к смазываемым точкам, К труб. '/т"; обе резьбы по ГОСТ 6211—52.
При безрезьбовых присоединениях в корпусе питателей серии М преду-
смотрены соответственно резьбы М16Х 1,5 и М12Х 1,25.
Детали, из которых состоят питатели, указаны на рис. 18. В кор-
пусе 1 для каждой поршневой группы имеется шесть отверстий б, в, г,
д. е, з, из которых три (в, е, и з) вертикальные, остальные горизонталь-
ные и наклонные (канал з на чертеже показан условно на осевых лини-
ях; он служит для выхода смазки через трубопровод к смазываемым
точкам). Кроме того, в корпусе питателя независимо от количества то-
чек находятся два отверстия: а и ж для присоединения к трубопрово-
дам и два отверстия для крепления питателя к конструкции. У сдвоен-
ных питателей ПД13 и ПД23 на каждые две поршневые группы при-
ходится один отвод, поэтому два канала г впадают в один канал з,
пропускающий смазку в трубопровод к смазываемой точке. Таким об-
разом, в названных питателях на две поршневые группы приходится
не двенадцать, а одиннадцать каналов.
Цилиндр со стороны поршня 2 с одного конца, а цилиндр золотни-
ка 7 с обоих концов закрывают пробками 8. Выходное отверстие ка-
нала г, соединяющего цилиндр золотника с каналом з, заглушают
штифтом с последующей зачисткой заподлицо с корпусом питателя
и зачеканкой. В ограничителе 4 имеются смотровые окна, предназна-
ченные для наблюдения за перемещением штока 3. В питатели всех
типоразмеров ограничитель ввинчивают непосредственно в корпус 1
и снабжают уплотнением 5. При сборке питателя нижний конец ог-
раничителя после установки штока и уплотнения завальцовывают.
Под производительностью питателя подразумевают объем смазки,
подаваемой в каждую смазываемую точку за один ход поршня или,
иначе, за один цикл работы смазочной установки. Объем смазки, пода-
ваемой поршнем, можно изменить, подвинчивая регулировочные вин-
ты 6. Окна в корпусах ограничителей могут быть в случае необходи-
мости закрыты прозрачной небьющейся пластмассой.
Работа питателей. За один цикл работы центральной станции на-
гнетание смазочного материала проходит по одной магистрали тру-
бопровода. В следующем цикле этот процесс повторяется, но уже по
другой, параллельной первой магистрали (рис. 19, положение I и II).
Конструкция питателей позволяет смазке свободно проходить через ка-
налы а и е первого питателя независимо от положения его золотников
в последующие питатели. Для уяснения работы питателя рассмотрим
процесс дозировки смазки при двух основных положениях поршня и зо-
лотника (Л—Л, Б—Б, В—В, рис. 19, а).
Пол ожение I. Поступающая из магистрального трубопровода I
в канал а смазка заполняет его и верхнюю часть цилиндра и оказы-
вает давление на золотник 2, который опускается до предела и откры-
вает смазке наклонный проход б, по нему она устремляется в полость
цилиндра и давит на поршень 4 сверху, заставляя его переместиться
в крайнее нижнее положение. Первый рабочий цикл питателя на этом
заканчивается.
По л ожение II. Смазка под давлением поступает из маги-
стральной линии в канал е и, заполнив его, в цилиндр ж и воздейст-
вует на золотники 2, перемещая их вверх, входит в наклонный канал д
и оттуда поступает под поршень 4. Давление смазки под поршнем 4
36
превышает ее сопротивление в цилиндре в над поршнем, и он начина-
ет перемещаться вверх, выдавливая смазку через проход б в межзо-
лотниковое пространство цилиндра ж. По мере движения поршня 4
смазка выдавливается в горизонтальный канал г и через отверстие з
Рис. 19. Схема работы питателя:
частая штриховка — смазка, поступающая в питатель в течение рассматриваемого рабо-
чего цикла; редкая штриховка — смазка, оставшаяся в питателе от предыдущего цикла
поступает в отвод, а по нему — в смазываемую точку. После того как
поршень 4 достигнет своего крайнего верхнего положения, подача смаз-
ки прекращается. На этом заканчивается второй цикл нагнетания сма-
зочного материала питателями.
Эти два положения подвижных частей питателя отражают полный
(двойной) цикл его работы. При последующем цикле путь смазки по-
вторится и она заполнит каналы питателей аналогично положению I
с той разницей, что часть цилиндра в, расположенная под поршнем, бу-
дет заполнена смазкой при предыдущем цикле. Под действием давле-
ния поршня 4 эта доза смазки через проход д выдавливается в межзо-
лотниковое пространство цилиндра ж и через канал г и выходное от-
верстие з поступает к смазываемой точке.
Давление, развиваемое в верхней или нижней части цилиндра,
разделенного поршнем 4, может быть интенсивным только при отсутст-
вии просачивания смазки через неплотности между цилиндром и боко-
вой поверхностью поршня. Это же условие необходимо учитывать и в
отношении золотников 2. Не допускается просачивание смазочного ма-
37
териала через уплотнения и заглушенные отверстия. Поршень и золот-
ник перемещаются в корпусе под давлением смазки, не превышающим
1,5 Мн/м?. Мазевый столбик, высотой и площадью основания соответст-
венно равными ходу золотника 2 и площади сечения цилиндра ж, при
перемещениях золотников вверх и вниз выдавливается ими обратно че-
рез каналы а и в в магистральные линии и только в ту из них,
которая в данном рабочем цикле не является нагнетательной. Если
в начале цикла шток 3 опущен и невидим, то в конце цикла он должен
подняться до упора в регулировочный винт 1. В следующем цикле шток
снова должен опуститься. Наличие таких чередующихся положений
штока характеризует хорошую работу питателя.
При проектировании смазочных установок экономически целесооб-
разно применять многоотводные питатели с четырьмя отводами, объеди-
няя близко расположенные узлы трения, требующие примерно одина-
Рис. 20. Питатель восьмиотводный конструкции П. К. Гецыка
ковой порции смазки. Следуя этому условию, можно значительно
уменьшить потребность в соединительных гайках, упростить монтаж
системы и в результате заметно снизить стоимость установки. Группо-
вой питатель выбирают по величине наибольшей дозы смазочного ма-
териала, необходимой каждой смазываемой точке. Если в узле трения
для подвода смазки предусмотрено несколько отверстий, то к каждому
из них должен быть сделан индивидуальный подвод трубы от питателя.
Питатели могут быть включены в смазочную систему последовательно,
параллельно и смешанно. Наиболее распространенным является сме-
шанное включение, при нем каждую группу питателей включают в си-
стему параллельно, в то время как внутри группы питатели соединены
последовательно. В каждой группе рекомендуют устанавливать не бо-
лее четырех последовательно соединенных питателей. Для более
безопасной работы, особенно в условиях пыльных цехов, питатель ра-
циональнее устанавливать ограничителем вниз с целью уменьшения
возможности загрязнения штока ограничителя. К питателям, располо-
женным на подвижных частях машины, смазку подводят при помощи
гибких шлангов высокого давления, а к подвижным узлам трения — от
стационарных питателей дюритовыми или кислородными шлангами, или
шарнирами и металлическими рукавами при работе в условиях высоких
температур.
Со времени применения централизованной двухлинейной системы
смазки проходила некоторая эволюция в части конструктивной модерни-
38
зации отдельных элементов питателей, но в принципиальной схеме они
оставались в том же состоянии, какое обрели с начала своего возникно-
вения. Заметно изменены питатели в новой конструкции, предложенной
П. К. Гедыком [1], которая позволяет одноотводный питатель применять
для подачи смазки в две точки, четырехотводный—в восемь точек, т. е.
удвоить производительность питателей типа ПД в два раза. Достигается
это тем, что в новом питателе выполняют золотник не с двумя, а с тремя
головками и в корпусе дополнительно просверливают сообщающиеся
отверстия на каждую вновь образованную смазываемую точку.
На рис. 20 показан питатель с восемью отводами, из которых шесть
направлены вниз, а два расположены с фасадной стороны корпуса. Пи-
татель присоединяется через каналы, а и б к разводящим трубопроводам
от магистралей и может работать в сочетании с питателями типа ПД от
общей центральной станции при соответствующей корректировке ритма
ее работы и объема подаваемых питателями ПД доз смазки. Рассмотрим
вариант работы средних поршневых групп (рис. 21), имеющих отводы,
направленные только вниз. Пусть смазка (рис. 21,а), пройдя каналы а и
б, попадает в цилиндр з, здесь она заставит поршень 2 опускаться и вы-
талкивать находящуюся
под ним смазку через
канал ж в полость ци-
линдра в, заключающую-
ся между нижней и сред-
ней головками золотни-
ка 1, оттуда через кана-
лы г и д в смазываемую
точку, присоединенную к
питателю снизу. Как вид-
но на схеме, поток смаз-
ки движется по тем же
каналам, что и в питате-
ле, рассмотренном ранее
(см. рис. 19, положе-
ние II).
После переключения
магистралей распредели-
телем смазка начнет по-
ступать (рис. 21,6) в ка-
налы е и ж и цилиндр з.
Под действием давления
поршень 2 вытолкнет на-
ходящуюся над ним дозу
смазки через канал б в
пространство цилиндра в,
Рис. 21. Схемы работы нового питателя
заключающееся между верхней и средней го-
ловками золотника; оттуда через каналы г и д — в смазываемую точку,
присоединенную также снизу. В этом питателе образуются дополнитель-
но два канала Si и <?i, не лежащие в одной плоскости с каналами гид.
У крайних поршневых групп в восьмиотводном питателе (см.
рис. 20) имеются по два отвода: один присоединен снизу, а другой — с
фасадной стороны корпуса. Работа этих поршневых групп при подаче
смазки через канал а проходит в той же последовательности и одновре-
менно со средними группами. Но когда смазка начнет нагнетаться по ка-
налу б, то для выхода смазки в отвод не требуется вертикального кана-
ла di, достаточно отверстия, пересекающегося с каналом гр
На одной и той же базовой модели питателя может быть создано не-
39
сколько модификаций. Например, отводы могут быть поровну распреде-
лены снизу и спереди или только снизу, в последнем варианте пришлось
бы несколько удлинить корпус. Распределение отводящих труб на пере-
дней стенке питателя дает возможность значительно сократить его дли-
ну и в некоторых случаях облегчить разводку к смазываемым точкам.
Длина корпуса, несмотря на увеличение числа отводов, возрастает не-
много. Так, например, у питателя, изображенного на рис. 18, она равна
176 мм, а у питателя ПД41 (см. табл. 5) 138 мм. Если же взять два та-
ких питателя, то получим их длину, равную 138-2 = 276 мм, и 8 отводов,
а в новом питателе при том же количестве отводов будем иметь умень-
шение длины на 100 мм.
При установке описываемых питателей в систему централизованной
смазки цикл нагнетания должен быть разделен по времени на две при-
мерно равные части, т. е., подавая смазочный материал по одной маги-
страли в одну половину смазываемых точек, станция должна переклю-
читься и после короткой паузы (от 4 до 13 мин) продолжать нагнетание
по другой магистрали в оставшиеся смазываемые точки. Затем следует
длинная пауза, предусмотренная режимом смазки. Такой график рабо-
ты станции по сдвоенному циклу вполне осуществим при любом из из-
вестных способов управления ею. Если управление осуществляется ко-
мандным прибором КЭП-12У, то его настройку на соблюдение указанных
пауз осуществляют соответствующим расположением штифтов на часо-
вом циферблате и установкой защелки на исполнительном устройстве.
В системах с кнопочным и ручным управлениями цикл нагнетания смаз-
ки также разделяют на две части с паузой между ними от 1 до 2 мин.
Режим нагнетания смазки по сдвоенному циклу создает условия для
использования конструкции нового питателя на подачу двойной дозы
смазочного материала в одну точку не одновременно, а по одной дозе за
каждую часть полного цикла. Это можно получить, если в корпусе про-
сверлить дополнительно одно отверстие, параллельное отверстию г
(рис. 21,а), и соединить их вертикальным каналом, удлинив для этого
канал дь При этом канал д (рис. 21,6), или резьбовое отверстие, следует
заглушить пробками. Такая модификация питателей, например восьми-
отводного (см. рис. 20) с максимальной подачей за один ход по одному
отводу 2 см3 смазки, дает возможность получить из него четырехотвод-
ный питатель производительностью 4 см3 в одной смазываемой точке. С
указанными изменениями в сети каналов новый питатель может быть
применен и в сочетании с питателями типа ПД и работать по их парамет-
рам. Кроме того, используя метод унификации, можно сократить число
типов питателей (см. табл. 5). К примеру питатель ПД13 с подачей
10 см3 можно заменить новым питателем с подачей 5 см3, выбрав его из
типоразмеров второго типа и удвоив вышеописанным способом его
подачу.
Экономическая эффективность рассматриваемой конструкции пита-
теля по сравнению с эффективностью питателей типа ПД складывается
из нескольких показателей. Основные из них следующие: облегчается и
удешевляется изготовление в результате сокращения числа типоразме-
ров и значительного уменьшения количества главных деталей — золотни-
ков, поршней, ограничителей и штоков; в два раза сокращается количе-
ство устанавливаемых питателей, так как каждый питатель удваивает
или количество обслуживаемых им точек, или подачу смазки в каждую
точку. Вследствие этого почти в два раза уменьшается число соедини-
тельных гаек, которыми питатели присоединяют к трубопроводам, а так-
же число стоек и других дополнительных деталей. Обслуживание сма-
зочной системы, оборудованной новыми питателями, упрощается, так как
40
сокращение числа подвижных деталей и соединений, работающих под
высоким давлением, положительно влияет на надежность и четкость
работы смазочных систем.
По официальным данным Уралмашзавода, внедрение новых питате-
лей по каждому трубопрокатному агрегату дает возможность получить
экономию до ста тысяч рублей, а завод — изготовитель питателей в ре-
зультате сокращения поставок по ним в два раза сможет выпускать до-
полнительное количество смазочной аппаратуры.
В рассматриваемой ниже конструкции питателя, предложенного
П. К. Гедыком, в дальнейшем называемого дозатором для густой смазки,
не касаясь поршневой группы, которая остается без изменения, введено
новшество. Дозатор (рис. 22, а и в) состоит из тех же деталей, что и пи-
татели типов ПД, а именно: поршня 1, ограничителя 3 и золотника 7,
Рис. 22. Дозатор для густой смазки
установленных в корпусе 2, который снабжен внутренними каналами:
а — для золотника, в — для поршня, б и г — соединительными, е и ж —
прямоугольно расположенными — для выхода смазки в смазываемые
точки. Все перечисленные детали и каналы располагают в отдельном
корпусе 2.
В корпусе 2 дозатора имеются два выступающих в одной плоскости
патрубка 8, отверстия в которых соединены с цилиндром а золотника.
Патрубки служат для безрезьбового присоединения дозатора при помо-
щи футерки 4 и уплотнителя 5 к магистральным трубопроводам I и II
через специальные коллекторы 6. Коллектор (рис. 22, б) представляет
собой стальные бруски со сквозным отверстием и, заканчивающимся
конической резьбой и соединяющимся с поперечными отверстиями з,
расположенными с одной или с обеих сторон коллекторов. Дозирование
4—763
41
смазочного материала протекает точно так же, как и в питателях, уста-
новленных в двухлинейной системе. Смазка, нагнетаемая центральной
станцией, проходит по трубопроводу к коллектору, который является его
продолжением, и через отверстия д патрубков поступает в цилиндры а и
в (рис. 22, в) золотников и поршней, перемещает их и направляется к
смазываемым точкам.
Дозаторы по сравнению с типовыми питателями ПД имеют техни-
ко-экономические преимущества. Одним из них, наиболее важным, яв-
ляется возможность сокращения количества типоразмеров. Вместо один-
надцати типоразмеров ПД достаточно иметь всего лишь четыре типораз-
мера, различающихся только по производительности. Отпадает деление
питателей по количеству обслуживаемых ими точек, так как в коллек-
торы может быть вмонтировано любое количество дозаторов как одина-
ковых, так и различных по производительности в любом чередовании.
Благодаря значительному упрощению формы корпусов их можно изго-
товлять штамповкой вместе с патрубками. При проектировании смазоч-
ных установок появляется возможность наиболее выгодно компоновать
смазываемые точки, обслуживаемые одним комплектом дозаторов, объ-
единенных в коллекторы. Длина такого блока с дозаторами и коллек-
торами получается значительно меньше, чем при установке в ряд со-
ответствующего количества питателей.
Во избежание возможного перекоса блока дозаторов при свинчива-
нии трубопроводов с коллекторами рекомендуют коллекторы на смеж-
ных параллельных участках жестко соединять один с другим. Конструк-
ция дозаторов обеспечивает удобства эксплуатации: в случае выхода из
строя одного из дозаторов он может быть отсоединен от коллектора. Для
этого нужно отвинтить только две футеровки 4 и разобрать соединение
отвода с точкой.
Питатели централизованной смазки с ручным переключением
Для точек в четном количестве от двух до десяти, смазываемых гу-
стой или жидкой смазкой, применяют питатели с ручным переключением
(рис. 23), из корпуса 1 которых к каждой точке проведен отдельный тру-
бопровод. Смазку нагнетают ручным шприцем, надеваемым на пресс-
масленку 2, ввинченную в корпус питателя перпендикулярно стержню
(распределителю), на одном конце которого закреплена рукоятка 3. Ход
поршней регулируют винтами, установленными в ограничителе 4, а тем
самым осуществляют дозировку, одинаковую для двух точек, обслужи-
ваемых одним поршнем. Питатели такого типа выпускают с наибольшей
подачей за один ход поршня по одному отводу не менее 2 см3, а при ре-
гулировке на наименьшую подачу — не более 0,5 см3. Каждый питатель
типа ПРД изготовляют с отводами 5, расположенными снизу (рис. 23, а),
но стандартом также допускается изготовление питателей типа ПРД с
отводами 5, размещенными с двух сторон — сверху и снизу (рис. 23, б).
Наибольшее рабочее давление может доходить до 10 Мн!м2, перемеще-
ние поршня в корпусе питателя должно осуществляться под давлением,
не превышающим 1 Мн/м2. В более ранних конструкциях питателей мас-
ленку 2 ввинчивали непосредственно в распределитель по оси его цент-
рального канала, со стороны, противоположной рукоятке.
На рис. 23,в показана схема работы четырехотводного питателя с
ручным переключением. Наклонные каналы в и ж условно изображены
в одной плоскости с отверстиями з. Работа питателя разделяется на два
цикла, соответствующие положению рукоятки 3 (см. рис. 23, а и б).
Цикл I. Рукоятка занимает верхнее положение. Смазка, нагнетае-
мая ручным шприцем в масленку, поступает из нее через центральный
42
канал а в два радиальных канала б и через соединяющиеся с ними верх-
ние наклонные каналы в заполняет полости цилиндров г над поршнями.
Последние силой давления перемещаются вниз и выдавливают находя-
Рис. 23. Питатели централизованной смазки с ручным переключением
щуюся под ними смазку через каналы ж и канавки е в нижние отвер-
стия з, соединенные со смазываемыми точками. За этот цикл смазка
должна поступить в две точки. При этом в индикаторах 4 штоки должны
быть утоплены.
В установленном внутри питателя распределителе 6 имеется канал
а, соединенный с радиальными каналами б. На наружной поверхности
распределителя предусмотрены сферические канавки е, расположенные
в плоскости наклонных каналов в и ж. Число радиальных каналов б рав-
но числу поршней, а канавок е —шислу отводов. Канавки выполнены не
сплошными продольными, а прерывистыми, расположенными на корот-
ких отдельных участках стержня 6, и, кроме того, соседние канавки сме-
щены одна относительно другой (см. рис. 23, в).
Цикл II. Рукоятка занимает нижнее положение. Распределитель 6
повернут на угол, равный углу поворота рукоятки. Смазка проходит в
той же последовательности, как и в первом цикле: через каналы а, б и ж
и, попадая в цилиндры г с нижней стороны поршней, заставляет их под-
ниматься вверх. При этом доза смазочного материала, находящаяся в
цилиндрах г над поршнями, выдавливается в канал и через канавку е и
отверстие з поступает к трубопроводам смазываемых точек. В течение
второго цикла смазка подается в другие две точки. При этом штоки
перемещаются в противоположные по сравнению с первым циклом край-
ние положения.
Допускают изготовление питателей с нечетным числом отводов, пу-
тем объединения двух отводов в один. Питатели централизованной смаз-
ки с ручным переключением следует предпочтительно применять для
периодической подачи смазки к точкам, расположенным на небольших
расстояниях одна от другой и при больших перемещениях машин или
узлов.
4*
43
Питатели однолинейные
Однолинейные питатели значительно отличаются от двухлинейных
питателей централизованной смазки тем, что при их изготовлении полу-
чают экономию в результате сокращения вдвое количества труб, соеди-
нительных частей и затрат труда, связанных с монтажом всей системы.
Учитывая перспективность внедрения однолинейных питателей, на
них во ВНИИМЕТМАШе (руководитель и ответственный исполнитель
работы М. П. Вавилов) разработан ГОСТ 10614—63 со сроком введения
1 июля 1966 г. В стандарт включены четыре типа питателей: первые два
предназначены для консистентных смазок и масел, остальные — для
масел.
У питателя первого типа имеется корпус, внутри которого перемеща-
ется поршень. Возврат последнего в исходное положение осуществляется
пружинкой, под действием которой питатель должен перезаряжаться при
остаточном давлении в магистральной линии, не превышающем 2 Мн/м2
(20 кГ/слг2).
Наличие пружины сильно ослабляет надежность питателей как ос-
новного элемента в кинематической цепи механизма подачи смазки и за-
правки ею самого питателя на последующий цикл. По мнению зарубеж-
ных специалистов, пружина как звено в механизме питателей, распреде-
лителей и станций крайне нежелательна. Из опыта эксплуатации
смазочных установок известны неоднократные случаи выхода из строя
Отвод
распределителя вследствие ненадежности работы пружин шариковых
клапанов.
Стремление исключить из числа деталей пружину привело к созда-
нию питателя второго типа, называемого по назначению: дозирующий,
золотниковый, блочный, периодического действия. Он включает в себя
семь групп с подачей смазки за один ход по одному отводу от 0,16 до
2,5 см2. Каждая группа состоит из четырех питателей со следующим ко-
личеством отводов: 4, 6, 8 и 10. Питатели обоих типов могут выдержи-
вать давление в магистральной линии до 15 Мн/м2 (150 кГ/см2).
Блочный однолинейный питатель состоит из корпуса, соединенного
из нескольких блоков, скрепленных между собой, шпильками 4 (рис. 24).
44
В каждом питателе независимо от числа отводов имеются два блока:
входной 1 и концевой 3. Они лишены отверстий для присоединения отво-
дящих труб к смазываемым точкам. Между ними размещают золотнико-
вые блоки 2, в каждом из которых имеются два расположенных напротив
отверстия для присоединения отводов к трущимся поверхностям. Пита-
тели второго типа снабжены одним визуальным указателем. Для этого
на золотнике одного йЭ промежуточных блоков имеется выходящий на*
ружу шток 5, при перемещении которого в момент срабатывания пита*
теля можно судить об исправной его работе. В зависимости от необходи-
мости число отводов может изменяться от 4 до 10 путем добавления зо-
лотниковых блоков 2 (на рис. 24 показан питатель с шестью отводами).
Отверстия 6 на блоках 1 и 3 служат для крепления питателей к несущей
конструкции.
Через корпусы всех блоков 1—3 (рис. 25) проходит магистральный
канал а. От него в золотниковые блоки 2 выходят отверстия б, в каждый
по одному отверстию; из них смазочный материал, пройдя разветвлен-
ную систему каналов, поступает к смазываемым точкам. Направление и
число каналов в золотниковых блоках одинаковые и при соединении их
в один питатель они совпадают с примыкающими каналами смежных
блоков.
По схеме можно проследить путь смазки к трущимся поверхностям,,
например к точке № 1. Выйдя из отверстия б, смазочный материал попа-
дает в золотниковую полость s, расположенную между крайней и средней
головками верхнего золотника 4 со штоком 5. Далее, движимый давле-
нием от насоса он проходит через длинный с прямоугольными перехода-
ми канал г в камеру цилиндра нижнего золотника и воздействует на по-
следний со стороны переднего торца крайней головки. В результате зо-
45
лотник передвигается в крайнее правое положение. С этого момента
начинается выталкивание смазки, находящейся перед правой головкой
золотника, в канал к. Пройдя его, смазка попадает в полость м верхнего
цилиндра золотника 4 и из нее по каналам л и з к точке Л® 1. Под непре-
кращающимся давлением смазочный материад из нижнего отверстия б
поступает в полость цилиндра нижнего золотника, между средней и край-
ней его головками, и далее через канал д в левую часть среднего золот-
ника, который при своем смещении вправо выдавливает находящуюся на
его пути смазку в канал е. Отсюда через полость цилиндра нижнего зо-
лотника она подается по каналу ж к точке № 2. В дальнейшем, в течение
того же цикла перемещается верхний золотник и подает смазку к точке
Аз 3. После того как все золотники окажутся в крайнем правом положе-
нии, начнется их поочередное перемещение влево: сначала нижнего зо-
лотника, который подает смазку в точку № 4, а затем и остальных двух
золотников. Они выдавят из своих цилиндров смазочный материал в точ-
ки № 5 и 6.
Однолинейный питатель рассматриваемого типа более громоздкий и
тяжелый, чем питатели первого типа, но он надежнее в работе, может
быть использован в более тяжелых условиях, так как не имеет пружин
и пригоден для подачи смазки к большему количеству точек. Аналогич-
ные питатели в течение многих лет изготавливала фирма «Трабон» и дру-
гие заграничные фирмы. Помимо однолинейных систем, питатели второ-
го типа можно широко применять и в двухлинейных системах для обслу-
живания от одного двухлинейного питателя значительно большее число
точек, чем число его отводов.
Недостатками блочных питателей являются: разветвленная сеть
каналов, значительно осложняющая их изготовление; отсутствие регули-
ровки дозы смазки, подаваемой к трущимся поверхностям; ограничен-
ность контроля за поступлением смазочного материала (в питателе име-
ется один штоковый указатель на несколько отводов).
Основные размеры, мм, блочных питателей (см. рис. 24) приведены
ниже.
Группы питателей (по ГОСТ 10614—63):
В Н Hi d
1—4 115 57 50
К1/4" труб. ; К 1/4"; Ml XI,25
5—7 145 62 55
В настоящее время однолинейные питатели первых двух типов для
серийного выпуска промышленностью СССР не освоены, малоизвестны
и почти не имеют применения, за исключением случаев эксплуатации за-
рубежного оборудования (США и других стран).
По сложившемуся у наших специалистов мнению, основные причи-
ны, мешающие внедрению однолинейных питателей, состоят в следую-
щем: невозможность проверки их работы в производственных условиях,
отсюда и недостаточная уверенность в их надежности; отсутствие широ-
кой информации об однолинейных системах смазки; низкая культура
эксплуатации смазочных систем на ряде металлургических предприятий.
Однолинейные питатели целесообразно было бы применять для неболь-
ших смазочных установок, где условия их работы более благоприятные.
Кроме того, однолинейные питатели внедряют в небольших количествах
и работают они параллельно с двухлинейными питателями, которых го-
раздо больше. Наличие двух систем смазки на одинаковом оборудовании
в одном и том же цехе затрудняет их эксплуатацию и осложняет обеспе-
46
чение питателей запасными частями. Правильнее было бы оснастить
только однолинейными питателями один какой-либо завод целиком.
Тогда там их начнут изучать, осваивать и доводить до эффективного ра-
бочего состояния.
Третий тип однолинейных питателей является дозирующим, периоди-
ческого действия, с воздушной прозрачной камерой и предназначен толь-
ко для масел. Такие питатели широко применяют для смазки металло-
режущих станков.
Питатели четвертого типа для масел регулируемые, с круглыми
стеклами, непрерывного действия изготовляют трех типоразмеров по чис-
лу отводов: 2, 4 и 6 и допускают наибольшее рабочее давление в маги-
стральной линии 0,2 Мн/м2. Питатели этого типа выпускают серийно по
нормалям станкостроения и уже много лет эксплуатируют.
Питатели для распыления густой смазки
За последние годы получил развитие способ нанесения консистент-
ной смазки на плоскости скольжения распылением. В основном в маши-
нах прокатных цехов, цементных заводов, дробильно-размольных цехов
смазка распылением подается к реечным зацеплениям, цепям конвейе-
ров, открытым зубча- —
тым зацеплениям, шей- h* ' ~HD
кам валков прокатных
станов с текстолито-
выми вкладышами
и т. п.
Установка для
распыления смазки со-
стоит обычно из стан-
ции густой смазки ав-
томатической или руч-
ной, дозирующих пи-
тателей и питателей
распыливающих, свя-
занных между собой
трубопроводами, а так-
же трубопровода, под-
водящего воздух. Та-
кие установки отлича-
ются от обычных си-
стем централизованной
смазки наличием в
них распыляющего пи-
тателя.
В практике заво-
дов, изготовляющих
оборудование для вы-
шеперечисленных це-
хов, в частности Урал-
машзавода, применя-
ют два типа таких пи-
тателей.
Рис. 26. Питатель распиливающий для прокатного
оборудования
Питатель, пока-
занный на рис. 26,
47
применяют в машинах прокатных цехов. Он отличается более тонким
и равномерным распылением, возможностью регулирования количества
подаваемой смазки и меньшим ее расходом. Состоит питатель из кор-
пуса и вмонтированной в него форсунки. К корпусу сбоку подводится
консистентная смазка от дозирующего питателя и снизу — воздух.
Работа питателя состоит в следующем. Смазка, поступающая в кор-
пус 1, попадает в камеру нагнетания 2. Поршень 3 под давлением смазки
перемещается вниз, открывая отверстие 4, концом отжимает шариковый
клапан 6 и открывает доступ воздуху в зону распыления 10 корпуса фор-
сунки 7. Когда поток смазки прекращает поступать, шарик клапана 6 и
поршень 3 под действием пружин 5 и 12 и давления воздуха возвращают-
ся в исходное положение, прекращая поступление последнего в зону
распыления 10. Форсунка состоит из корпуса 7, наконечника 9 и гайки
накидной 8. Тонкость распыления форсункой зависит от размера d нако-
нечника. Выбирая размер d (обычно от 5 до 7 мм), можно получить за-
зор h между концом корпуса форсунки, диаметр которого равен 4 мм, и
отверстием в наконечнике от 0,5 до 1,5 мм. Ниппелем И можно регули-
ровать зазор, через который одновременно поступают смазка и воздух
к зоне распыления 10 или для опережения подачи воздуха. Количество
подаваемой смазки зависит от производительности выбранного дозирую-
щего питателя и от режима работы станции густой смазки.
Питатель распиливающий обычно устанавливают на расстоянии
150—250 мм от плоскостей, для смазки которых он предназначен, лучше
под углом к ним 60°. При этом получают пятно распыления диаметром
до 200 мм. При установке распиливающего питателя следует руководст-
воваться табл. 6.
Таблица 6
Выбор распиливающего питателя и его места установки относительно
смазываемой поверхности
h, мм Диаметр пятна распиливания D, мм, при L, мм
50 100 150 200 250
0,35 по 180 245 290 315
0,5 120 200 280 330 360
0,65 140 240 320 370 395
0,8 170 280 365 440 490
Распиливающий питатель можно применять и без дозирующего.
При этом смазка непосредственно от станции поступает в камеру нагне-
тания 2, а далее процесс проходит уже по описанной выше схеме. Такой
способ используют в случаях, когда подача смазки к поверхностям тре-
ния более продолжительна и в большем количестве, чем это может
48
обеспечить дозирующий питатель, например при смазке цепей конвейе-
ра уборки обрези у ножниц блюминга.
Во многих случаях при смазке того или другого узла трения недо-
пустимо попадание в него влаги, поэтому в установках смазочных уст-
ройств, предназначенных для смазки распылением, на подводе воздуха
необходимо предусматривать установку водоотделителя и воздушного
фильтра.
Распределитель двухходовой с электрическим управлением линейный
Для отключений от магистральных линий / и // и включения в них
отдельных ответвлений на трубопроводах устанавливают распредели-
тели. Их назначение удлинять паузы в подаче смазки к тем узлам тре-
ния, которые требуют более редкого смазывания, чем другие узлы, об-
служиваемые данной станцией. Такие распределители по своей конст-
рукции отличаются от распределителей, входящих в комплект
автоматических станций.
Двухходовой сдвоенный с электрическим управлением распредели-
тель (рис. 27) состоит и корпуса 1, в котором расположен золотник 2,
Рис. 27. Распределитель с электрическим управлением линейный.
Общий вид и схема работы
и двух электромагнитов 3, сердечники которых упираются в хвостовые
участки золотника. Распределитель работает следующим образом. При
замыкании электрической цепи левого электромагнита (положение /)
золотник переместится влево и откроет проход смазке из главных маги-
стралей I и II в ответвления трубопроводов. При этом если магистраль I
является напорной, то возврат излишков смазки из цилиндров золотни-
ков питателей осуществляется по магистрали //, и наоборот.
При включении правого электромагнита (положение //) золотник 2
переместится вправо и закроет отверстия, ведущие из магистралей I и II.
Вследствие этого доступ смазки в ответвление прекратится до следующе-
го включения левого электромагнита 3. Регулируя, таким образом, пе-
риоды между переключениями электромагнитов, можно обеспечить ре-
жим смазывания трущихся поверхностей, обслуживаемых питателями,
установленными на ответвлениях.
49
В корпусе 1 распределителя выполнены четыре отверстия с резьбой
К труб. Чч", из которых два служат для присоединения магистралей
I и II, а другие два — для подсоединения ответвления трубопроводов.
Крайние участки цилиндра а соединены между собой обводным кана-
лом б, через который проходят порции смазки, находящиеся на пути зо-
лотника 2 перед его крайними головками.
Распределитель двухходовой, сдвоенный, с электрическим управле-
нием линейный (РДЭ) условно обозначается по ГОСТу: РДЭ
ГОСТ 9417—60.
Обозначение по паспорту завода-изготовителя: золотник с электро-
магнитным управлением ЗЭГ-К труб. '/2". Основные параметры РДЭ:
наибольшее рабочее давление 15 Мн/м2 (150 кГ/см2); наибольший рас-
ход смазки 600 см3 в 1 мин; тяговое усилие электромагнита при продол-
жительности включения (ПВ) 100% 60 н (600 кГ); масса не более
16,5 кг; электромагниты соленоидные марки МНС 5100 переменного тока
напряжением 127 в по заказу могут быть изготовлены напряжением
220 и 380 в. Ход золотника 2 регулируют шайбами толщиной 1,5 мм.
Переключение потока смазки распределителем сблокировано с при-
бором КЭП, управление осуществляют с пульта нажатием кнопки на
включение одного из электромагнитов (см. рис. 1 и рис. 2). Рассматри-
ваемый распределитель может быть установлен на трубопроводе, нагне-
тающем смазку в резервуар станции от зарядного агрегата. В этом слу-
чае два отверстия I и I (входное и выходное) или // и // заглушают.
Управление распределителем осуществляется автоматически от импуль-
сов конечных выключателей на крышке резервуара станции.
Распределитель четырехходовой с ручным управлением (РЧР)
Распределитель (рис. 28) применяют для ручного управления коли-
чеством смазочного материала, поступающего в узлы трения, включен-
П сложение I
Рис. 28. Распределитель четырехходовой с ручным управле-
нием. Общий вид и схема работы
Положение П
ные в общие магистрали, но требующие большего количества смазки по
сравнению с тем, которое обеспечивается установленными питателями.
Четырехходовой распределитель РЧР включается в смазочную систему
таким образом, что одна пара отверстий, лежащих в одной плоскости,
присоединяется к магистральным трубопроводам, а вторая пара, распо-
ложенная в противоположной плоскости, к ответвлению, соединенному
с питателями.
50
Распределитель состоит из корпуса 1, в расточке а которого переме-
щается золотник 2. Расточка (цилиндр) соединена с четырьмя резьбо-
выми отверстиями, служащими для присоединения магистралей I и 11
и трубопроводов ответвления Г и 1Г, и с обводным каналом б. Сеть ка-
налов построена так, что при положении I золотника магистрали пере-
крещиваются и смазка, поступающая из магистрали 1, проходит обвод-
ной канал б, правую полость цилиндра а и попадает через отверстие Г
в трубопровод к питателям. При перемещении золотника в положение II
он пропускает смазку по каналам без перекрещивания магистралей. Та-
ким образом, за один цикл нагнетания смазки по магистрали I можно
подать ее сначала по ответвлению Г, а после перемещения золотника —
по трубопроводу ответвления II'.
Золотником управляют в период работы насоса станции. Ось руко-
ятки золотника при монтаже должна быть расположена горизонтально.
Резьбовые отверстия для присоединения трубопроводов имеют нарез-
ку К труб. Va"- Основные параметры: наибольшие расход смазки 600 см?
в 1 мин и давление 15 Мн.[м2’, рабочий ход золотника 18 мм\ масса не
более 4,5 кг. Условное обозначение распределителя: РЧР ГОСТ 9417—60.
Обозначение по паспорту завода-изготовителя: золотник четырех-
ходовой с ручным управлением РРГ—К труб. ’/г".
Манометры самопишущие
Манометры предназначены для измерения избыточного давления и
разрежения неагрессивных жидких и газообразных сред в стационар-
ных условиях. Самопишущие приборы осуществляют запись во времени.
Приборы с регулирующим устройством выдают пневмосигналы для авто-
матического регулирования заданного параметра. Выпускают приборы
с приводом диаграммы от часового механизма: МТС 710ч — манометр
самопишущий с трубчатой винтовой пружиной,и МТС 730ч — то же, для
измерения двух давлений и с приводом диаграммы от синхронного дви-
гателя; МТС 710 — манометр самопишущий с трубчатой многовитковой
пружиной и МТС 730 — то же, для измерения двух давлений.
Пределы измерения, кГ/см2-. 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60;
0—100; 0—160; 0—250; 0—400; 0—600; 0—1000; 0—1600. Привод диаг-
раммы: для приборов типа 710ч, 730ч — от часового механизма с вось-
мисуточным заводом; для приборов типа 710, 730 — от синхронного дви-
гателя напряжением 220 в. Время одного оборота диаграммы 24 ч.
Источник энергии регулирующего устройства — сжатый воздух давле-
нием 0,2—0,8 Мн/м2 (2—8 кГ/см2), регулирование — изодромное. Основ-
ная допустимая погрешность показаний (от верхнего предела измере-
ний) при температуре 20—15° С 1,5%. Температура окружающего воз-
духа при работе приборов может изменяться от 0 до 60° С при относи-
тельной влажности до 80%.
На рис. 29 показан манометр типа МТС 710. Измеряемое давление
подводится к штуцеру И и через капилляр 12 передается на винтовую
трубчатую пружину. Раскручивание пружины, вызываемое давлением,
передается передаточным механизмом на рычаг пера 6. Передаточный
механизм прибора с записью одной кривой смонтирован вместе с пру-
жиной н-а обратной стороне сегмента 8, который прикреплен к корпусу
двумя винтами .5. С передней стороны сегмента выступает головка кор-
ректора нуля со штуцером 7, благодаря которому перо смещается без
изменения рабочего угла поворота, т. е. угла между положением пера,
соответствующими пределам измерения. Показания пера записываются
на дисковой диаграмме 10, которую надевают на диаграммодержатель 3
и закрепляют скобой. Диаграмма приводится в манометре этого типа от
51
синхронного двигателя типа СД-60-У, а в манометрах типа МТС 710ч,.
730ч —от часового механизма, прикрепленного изнутри к диску, снару-
Рис. 29. Самопишущий манометр М.ТС710
жи которого имеется отверстие для ключа завода часов. В манометрах-
МТС 710 на левой стороне корпуса имеется выключатель 4, служащей
для пуска и останова двигателя 2.
На дне корпуса укреплена панель 1 с контактами. Для присоедине-.
ния синхронного двигателя к сети переменного тока из прибора выведен
кабель 13. Арретир пера 9 автоматически приподнимается при открыва-
нии крышки прибора, отрывая перо от диаграммы. Измеряемое давле-
ние подается по трубе внутренним диаметром не менее 3 мм к штуцрру-
прибора, к которому перед установкой его в трубопроводе подсоединяют
трехходовой кран с контрольным фланцем. При установке самопишу-
щего манометра перед трехходовым краном необходимо установить раз-
делительный демпфер, причем во избежание попадания консистентной
смазки в механизм манометра демпфер заполняют минеральным маслом
типа индустриальное 12 по ГОСТ 1707—51. Иногда в качестве демпфе-
ра используют кусок трубы диаметром 25—50 мм, имеющий специаль-
ный подвод и отвод для смены масла без разбора трубопроводов. Наи-
более распространен в тяжелом машиностроении демпфер ДМГ, выпу-
скаемый Елгавским машиностроительным заводом.
Командный электропневматический прибор КЭП-12У
Этот прибор автоматически подает импульсы (команды) по заранее
установленному графику времени для автоматического поддержания
требуемого технологического процесса. Автоматика и сигналы, подавае-
52
мые прибором, облегчают работу обслуживающего персонала. Назначе-
ние прибора КЭП-12У (рис. 30)—регулирование во времени последо-
вательности и продолжительности различных операций посредством
быстродействующего включения и выключения электрических или пнев-
матических цепей общим количеством до двенадцати.
Рабочее напряжение переменного тока 127 в при частоте 50 пер/сек-,
мощность электрических контактов при активной нагрузке 500 ва пере-
Рис. 30. Командный
электропневматический прибор КЭП-12у
менного тока напряжением 220 в и силе тока не более 5 а; потребляемая
мощность не более 50 в; рабочее давление пневматического золотника
0,15 Мн/м2; число рабочих цепей 12; пределы измерения продолжитель-
ности рабочих циклов от 30 сек до 18 ч.
Общее число различных циклов (скоростей вала) 163; точность
времени цикла ±2,5%; число кулачков, устанавливаемых в каждой ка-
навке вала, — от 1 до 4 шт.
Прибор включается тумблером Т (рис. 31, а). При этом зажигается
сигнальная лампочка Л. Возможен также дистанционный пуск прибора
при помощи кнопки К, замыкающий цепь соленоида С, воздействующе-
го на блокированные контакты пуска К2 или самоостанова двигателя Д,
который осуществляет привод распределительного вала через редуктор
с постоянным передаточным числом, храповой расцепляющий механизм
и четырехступенчатую коробку скоростей.
Кулачки, расположенные на распределительном валу, сбрасывают
и взводят защелки быстродействующих путевых выключателей: левый
кулачок сбрасывает защелку, а правый взводит ее. Путевые выключате-
ли воздействуют в зависимости от типа прибора (пневматический, элект-
рический или комбинированный) на электрические контакты Ki или на
поршни пневматических золотников (рис. 31, б).
В положении / поршня пневматического золотника воздух посту-
пает из сети через нижнее отверстие в верхнее и далее в исполнительный
механизм. При подъеме поршня (положение II) он запирает нижнее
отверстие и создает сообщение исполнительного механизма с наружным
выходным отверстием.
Бронзовые пружины электрических контактов выполнены с раздво-
енными концами, к каждому из которых приклепаны или приварены се-
ребряные контакты. Таким образом, каждый контакт представляет собой
два самостоятельных параллельных контакта, что обеспечивает боль-
шую надежность контактирования.
53
В смазочных системах прокатных станов и другого металлургиче-
ского оборудования прибор типа КЭП-12У применяют в системах авто-
матического управления дисковыми фильтрами типа ФДЖ и автомати-
ческих станциях густой смазки.
Г026] Гии яя
L l s<?L
Рис. 31. Схема включения КЭП-12у электрическая (а) и схе-
ма установки пневматических клапанов (б):
I— положение поршня золотника при взведенной защелке
выключателя; II — положения поршня золотника при сбро-
шенной защелке путевого выключателя
ЗАПРАВОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА
На многих металлургических заводах в настоящее время сооружа-
ют центральные склады смазочных материалов, оборудованные систе-
мами для централизованной заправки маслами и мазями резервуаров
смазочных станций жидкой и густой смазки. Такие системы состоят из
цистерн или других емкостей для хранения как чистых, так и использо-
ванных маслопродуктов, насосных установок, фильтров, магистральных
трубопроводов, установок для регенерации масел и лабораторий для их
испытаний. На таких центральных складах для систем густой смазки
в настоящее время устанавливают станции типа СК 500, если расстоя-
ния от склада до наиболее удаленной системы не превышают 200—
250 м, или зарядные агрегаты типа ЗАП. В случаях, когда центральный
склад масел организован для одного цеха, в нем для заполнения систем
густой смазки часто используют шестеренные насосы.
Все эти установки не вполне отвечают предъявляемым к ним требо-
ваниям, и в ведущих в области смазочных устройств организациях раз-
рабатывают аппараты для заправки систем густой смазки повышенных
параметров по рабочему давлению [до 30 ЛГн/л/2 (300 кГ/сл2)] и по про-
изводительности (до 5000 см3/мин). Во ВНИИМЕТМАШе разработана,
изготовлена и установлена на Магнитогорском металлургическом ком-
бинате опытная заправочная станция с гидравлическим приводом. На
Елгавском машиностроительном заводе разработана подобная станция
с электрическим приводом. При отсутствии централизованных заправоч-
ных систем заправку станций густой смазки и магистральных трубопро-
водов при их небольшой длине можно осуществлять при помощи стан-
ции типа СК 500, заправку резервуаров автоматических станций — на-
сосами НПШГ-200 и НПГ-550, а резервуаров ручных станций — насосом
НПГ-60.
Заправочные агрегаты типа ЗАП с пневматическим приводом пред-
назначены для заполнения густой смазкой резервуаров автоматических
станций трубопроводов централизованных систем.
Основная характеристика агрегатов следующая:
ЗАП-800 ЗАП-2000
Производительность при противодавлении
10,0 Мн/м2, с.м?1сек ......................
Давление смазки рабочее при давлении возду-
ха 0,4 Мн'м2, Mh/m2........................
Давление смазки пробное, Мн/м2.............
Общая масса без смазки, кг.................
Резервуар:
рабочая емкость, мг........................
диаметр поршня, мм......................
1,67—13,4 5,01—33,4
До 10,0 До 10,0
12,5
210 365
0,035 0,150
310 514
Насос пневматический:
давление воздуха, Мн!м2.................... 0,4—0,6
диаметр воздушного цилиндра, мм . . 180 250
диаметр плунжера, мм............................ 32 48
ход плунжера, мм............................... 220 350
Клапан пневматический электромагнитный,
мембранный КПЭМ-10:
давление воздуха, Мн/м2................. 0,4—0,6
рабочее напряжение, в.......................... 220 380
Предохранительный клапан:
наибольшее рабочее давление, Л1я/л2 . . . 15,0 10,0
Манометр МТ60, 0—25,0 Л1н/л2, тип 1, кл. IV
ГОСТ 8625—65
Выключатель конечный: тип ВК-311А, исполне-
ние 1, ступени 2, 380 в, 6 а.
На рис. 32, а показан заправочный агрегат ЗАП-800, а на рис. 32, б —
кинематическая схема этого агрегата. Конструкция агрегата ЗАП-2000
и схема его действия аналогичны приведенным.
Смазка нагнетается из резервуара агрегата насосом, приводимым в
движение пневматическим приводом, управляемым электропневматиче-
ским мембранным клапаном типа КПЭМ-10. Включает и выключает
электромагнитный клапан конечный выключатель ВК311А насоса. При
отключенном электромагните клапана КПЭМ-10 плунжер находится в
верхнем положении. При перемещении плунжера со штоком вверх смаз-
ка через клапан заполняет цилиндр насоса. При перемещении плунжера
со штоком вниз всасывающий клапан в цилиндре насоса закрывается и
55
смазка поступает к предохранительному клапану, а затем в магистраль.
Ход плунжера пневмоцилиндра вверх и вниз ограничивается конечными
выключателями В КЗ 11 А.
Агрегаты ЗАП предназначены для работы на смазке типа ИП-1 по
ГОСТ 3257—53 и графитной смазке по ГОСТ 3333—55 при температуре
до —5° С. Скорость движения плунжера вверх для наибольшего запол-
нения цилиндра насоса регулируется дросселем. Производительность
агрегатов регулируют путем измене-
ния проходных сечений в дросселях,
что изменяет скорость движения
плунжера, а перестановка нижнего ко-
нечного выключателя уменьшает или
увеличивает величину его хода.
Если агрегат установлен в не-
отапливаемом помещении, то для по-
вышения надежности его работы не-
обходимо вывернуть воздухоспуск-
ную пробку резервуара и в отверстие
в надпоршневом пространстве резер-
вуара с консистентной смазкой подве-
сти сжатый воздух.
Насос перекачкой шестеренный
НПШГ-200 предназначен для перека-
чивания консистентной смазки с пе-
нетрацией не менее 260 при темпера-
туре 25° С из бочек или другой тары
в резервуары смазочных станций, а
также для заполнения трубопроводов
небольших смазочных систем смазкой.
Температура перекачиваемой смазки
должна быть не ниже 15° С.
Производительность насоса 55,6
см31 сек, давление со шлангом
1,5 Мн/м2, давление без шланга
3,0 Мн/м2. Параметры шестерен: мо-
дуль 2 мм, количество зубьев 14, ши-
рина 15 мм. Параметры электродви-
гателя: типа АОЛ 32-4, мощность
1 кет, число оборотов 23,5 об/сек, нап-
ряжение 220/380 в, форма исполнения
Щ2. Параметры фильтра: размер сто-
роны ячейки сетки 1 мм, полезная пло-
щадь фильтрации 48 см2, масса насо-
са 30 кг.
Рнс. 32. Заправочный агрегат ЗАП-800 (а)
и его кинематическая схема (б):
/—фильтр заправочный; 2 — резервуар
для мази; 3 — поршень; 4 —указатель;
5 — клапан пневматический электромагнит-
ный; 6 — электромагнит; 7— конечный вы-
ключатель; 8 — плунжер; 9 — отдушина;
10 — обратный клапан; 11— цилиндр для
мази; /2 —выход смазки; 13 — предохрани-
тельный клапан; 14 — всасывающий кла-
пан; 15 — манометр; 16 — пробка для спу-
ска воздуха
Насос (рис. 33) состоит из чугунного корпуса 3, в котором помеще-
ны две стальные шестерни 4 и 5, находящиеся в зацеплении. Ведущая
шестерня 4 вращается на шариковом подшипнике 6, закрепленном в
стальной крышке 7, а ведомая 5 — на подвижной оси, закрепленной в той
же крышке. Ведущую шестерню 4 соединяют с электродвигателем 9 при
помощи шарнирного вала 8. Смазка в насос поступает через фильтр 1 и
отводится от насоса стальной трубой 10 и дюритовым шлангом 11. На
конце шланга имеется накидная гайка 12, при помощи которой насос
подсоединяют к месту подачи смазки. При выходе зубьев шестерен из
зацепления во впадинах между ними создается вакуум, достаточный
для всасывания смазки из бочки или другой тары. При входе в зацеп-
56
Насос перекачной ручной с ведром НПГ-60
ление смазка вытесняется из впадин в полость нагнетания и далее в на-
гнетательный маслопровод 10 и 11.
Этот насос предназначен для перекачивания консистентной смаз-
ки из ведра в резервуары ручных смазочных станций, а также его ис-
пользуют при монтаже и ремонтных работах для заполнения корпусов
подшипников, небольших магистралей и т. д. Рычажно-поршневой насос
(рис. 34, а) состоит из собственно насосной части 1, ведра 2 и отводного
шланга 3. Работу насоса можно проследить по схеме (рис. 34,6). При
нажатии на рычаг 4 шток 2 поднимается и поднимает поршень 1. При
этом смазка засасывается через клапан 6 в трубу 3. При поднятии рыча-
га шток 2 опускается вместе с поршнем 1, клапан 6 закрывается, а смаз-
ка через клапан 5 поступает в пространство над поршнем. При обратном
действии рычага 4 одновременно засасывается смазка и нагнетается
предыдущая порция в резервуар, который заполняется при помощи на-
соса. Производительность насоса 60 см3!цикл-, давление: пробное
57
0,5 Мн/м2 (5 кГ/см2), рабочее 0,5 Мн/м2 (5 кГ/см2}; усилие на рукоятке
150 н (15 кГ); диаметр поршня 50 мм; ход поршня 42 мм; объем ведра
14,5 дм5; масса насоса с ведром и смазкой 25 кг; размеры 290Х510Х
Х527ло«.
Заполняют ведро через люк в крышке. Нельзя нагнетать смазку в
резервуар, находящийся под воздуш-
ным давлением. Шланг в нерабочем
Рис. 35. Насос перекачной
НПГ-550
состоянии подсоединяют при помощи
Рис. 34. Насос перекачной ручной с ведром
НПГ-60:
а — насос; б — схема работы насоса
накидной гайки к специальной бобышке, предусмотренной на ведре.
Насос перекачной НПГ-550 предназначен для перекачивания кон-
систентной смазки из бочек и другой тары в резервуары смазочных стан-
ций СК и СП в случаях отсутствия в цехе централизованной заправоч-
ной станции или малого количества работающих станций СК и СП.
Реечно-поршневой насос (рис. 35, а) устанавливают в бочку или другую
тару со стандартной резьбой пробочного отверстия. Насос крепят в резь-
бе пробочного отверстия тары на разной высоте при помощи скользя-
щего штуцера. Производительность насоса 550 см5/цикл.
Вращая рукоятку 4 (рис. 35,6) через шестеренку 3 и реечный
шток 5, приводят в движение поршень 9, при подъеме которого мазь
засасывается через клапан 10 в цилиндр. Изменяя направление враще-
ния, опускают поршень 9. При этом клапан 10 закрывается, а мазь,
пройдя клапан 8, поступает в пространство над поршнем и оттуда в ре-
зервуар через корпус 7 насоса и гибкий шланг 2 с присоединительной
гайкой 1.
При установке насос не должен доставать до дна резервуара или
бочки. Рукоятку следует вращать плавно и менять направление после
упора. Качать мазь в резервуары, находящиеся под воздушным давле-
нием, нельзя. Установочный штуцер 6 передвигают, опустив предвари-
тельно стопорный винт.
краткие указания по проектированию
ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ ГУСТОЙ СМАЗКИ
Прежде чем приступить к проектированию той или иной системы
подачи густой смазки к машине или целому комплексу машин, следует
учесть многие факторы, при которых будут работать эти машины. К ос-
новным из них относятся: место установки машины (в каком цехе, стане
она будет установлена), режим ее работы, температурные условия, ус-
58
.ловия запыленности, возможность доступа к машине во время ее работы,
а также техническая характеристика машины — скорость, нагрузки, ки-
нематика. Исходя из комплекса этих данных и после расчета устанавли-
вают требуемый сорт смазки (см. гл. IV), способ ее подачи к узлу тре-
ния и режим подачи.
Способ подачи зависит от расчетных данных, полученных для каж-
дого узла трения; от числа этих узлов; от степени доступности узла во
время работы. Если расчет показал, что к узлу для обеспечения его нор-
мальной работы надо подводить мази от 5 до 20 г/ч и таких узлов в ма-
шине или в комплексе машин более 10, то, очевидно, в данном случае
нельзя обойтись подачей смазки при помощи обычной масленки, трудно
будет эксплуатировать машину и при помощи ручной станции. Здесь на-
до предусмотреть установку автоматической станции густой смазки.
Если по расчету потребность в смазке на узел трения не более 1 —
2 а за 4—8 ч и таких узлов в установке более 100, а иногда и более 1000,
то, безусловно, в этом случае следует ставить автоматические станции,
число которых зависит и от числа смазочных точек и от расстояния на
котором эти точки разбросаны, а также от режима смазки.
В связи с установкой во многих узлах трения подшипников качения
потребность в частой подаче смазки резко снижается. В некоторых ма-
шинах, особенно в работающих при нормальных температурах и в нор-
мальных условиях, смазку надо подавать редко. Например, на участках
рельсо- и балкоотделки рельсобалочных станов, агрегатах резки, транс-
портных рольгангах цехов холодной прокатки и в других узлах, где ско-
рости вращения не выше 1 м]сек и диаметры подшипников не больше
80 мм, установка автоматических станций теряет смысл, несмотря на
большое в некоторых случаях число мест подвода смазки. Считают, что
пополнять смазку целесообразно или подшипники следует пополнять
смазкой вручную во время профилактических осмотров и ремонта.
Оставлять в таких местах автоматические системы не следует, так
как слишком велики паузы между включениями станции и они не могут
быть оснащены применяемыми в смазочных системах приборами управ-
ления. Кроме того, если система бездействует несколько недель или да-
же месяцев, то прежде, чем ее пустить, надо провести осмотр, ремонт и
наладку, что почти во всех случаях менее экономично, чем вручную по-
дать новые порции смазки. В случаях, когда смазки требуется мало
(1—2 г), сроки ее подачи не часты (4—8 ч) и таких узлов не очень мно-
го, но доступ к ним во время работы машины невозможен (например,
исчезающие упоры в прокатных станах), надо ставить автоматическую
станцию.
Тип системы — концевой или петлевой — выбирают из условий рас-
положения оборудования.
Если требуется обеспечить автоматической смазкой одну или две
рядом стоящие машины, то лучше установить петлевую станцию. При
расположении оборудования в линию, например оборудования рельсо-
балочных, крупносортных, непрерывно-заготовочных и других станов,
лучше ставить станцию концевого типа. Такие машины, как рабочие
клети станов, ножницы, правильные машины, лучше оснащать отдель-
ными системами, оборудованными ручными или автоматическими стан-
циями в зависимости от требований.
Дозирующие питатели, ручные станции, лубрикаторы и другие сма-
зочные устройства, требующие периодического наблюдения, регулирова-
ния и ремонта, необходимо помещать в местах, удобных и безопасных
для подхода человека во время работы машины.
Практически уже выработаны нормативы, учитывающие число сма-
59
зываемых точек для одной станции, протяженность трубопроводов и
т. п. Эти рекомендации (если уже определен тип смазочной системы)
приведены в табл. 7.
Таблица 7
Основные параметры для выбора централизованной станции густой смазки
Характеристика системы Тип станции
НРГ СК-75 и 150 СП-75 и 150 СК-300 и СП-300 СК-500 и СП-500
Протяженность магистрального трубопровода от станции до наи- более удаленной смазочной точки, м Число смазываемых точек, обслу- живаемых одной станцией . . . 30—40 Не более 50 60—100 100—120 60—100 200—250 До 150 До 400
При этом надо учитывать разветвленность магистрали и конструк-
тивные особенности узлов трения. Если разветвленность магистрали ма-
ла, места смазки расположены прямолинейно (например, рольганги рас-
катных полей рельсобалочных станов) и в смазочных узлах для подво-
да смазки выполнены отверстия короткого прямого сверления, можно
от одной станции обслуживать большее число точек. При этом следует
использовать большие числовые значения параметров, приведенных в
табл. 7. Если магистральный трубопровод сильно разветвлен, сверление
отверстий, через которые подводится смазка к плоскости трения, слож-
нее (например, гайки нажимных винтов, подушки рабочих валков), луч-
ше пользоваться меньшими значениями. Расстояние от питателя до ме-
ста подвода смазки не должно превышать 3 м. При этом диаметр трубы,
по которому подводится смазка, может изменяться от 10 до 14 мм.
Это условие, к сожалению, часто нарушают, особенно в тех слу-
чаях, когда смазываемая точка расположена в труднодоступном или
вообще недоступном месте при работающей машине, а питатель надо
поместить в месте, удобном для обслуживания. Тогда его устанавлива-
ют на расстоянии не выше 10 м, а диаметр трубопровода выбирают сог-
ласно табл. 8.
Таблица 8
Выбор диаметра трубопровода для централизованных систем густой смазки
Диаметр услов- ного прохода трубы, мм Длина трубопровода, м (не более), по данным Диаметр услов- ного прохода | трубы, мм Длина трубопровода, м (не более), по данным
Оргчермета завода «Азовсталь» Оргчермета завода <Азовсталь>
8 5 1—1,5 25 50 70
10 12 5 40 80 120
15 18 10 50 120 250
20 30 50
Неправильно выбранный диаметр трубопровода, особенно заниже-
ние его, приводит к работе станции с повышенными давлениями, а сле-
довательно, к более быстрому ее износу.
Учитывая все вышеизложенное, приходится во многих случаях пре-
60
дусматривать установку различного числа смазочных систем на маши-
ны, работающие в одном производственном цикле (табл. 9).
Таблица 9
Ориентировочное количество смазочных систем и смазываемых точек,
устанавливаемых на прокатных станах
Наименование оборудования Число смазываемых точек Число смазочных систем на стан
Блюминг 1100 8 автоматических
Рельсобалочный стаи 6800- 13 автоматических, 23 НРГ
Непрерывно-заготовочный стан 1500 7 автоматических
Стан для горячей прокатки толстого листа 3800 11 автоматических
Цех для холодной прокатки тонкого листа 10 000 15 автоматических
Трубопрокатный агрегат 400 4350 8 автоматических, 39 ручных
Увеличенное число смазочных станций на блюминге, несмотря на
то, что в нем меньше смазочных точек, чем, например, в стане горячей
прокатки толстого листа, объясняется разными режимами работы этих
станций, вызванных различными условиями работы машин. С другой
стороны, на стане для горячей прокатки толстого листа имеется много
ручных станций, обслуживающих смазкой такие машины, как ножницы,
роликоправильные машины и др.
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ
ГУСТОЙ СМАЗКИ
Прежде чем выбрать, какой вид подачи смазки применить в каж-
дом конкретном случае, необходимо рассчитать ее количество, необхо-
димое для данного узла трения, и определить периодичность подачи.
Работники машиностроительной промышленности не располагают в на-
стоящее время какой-либо четкой теорией расчета количества густой
смазки, необходимого для узлов трения. Поэтому чаще всего оптималь-
ные условия подачи смазочного вещества, его количество и периодич-
ность подачи определяют при эксплуатации путем подбора.
Для ориентировочного' расчета потребности в смазке на заводах
металлургического машиностроения используют данные ЦКБММ, в ко-
торых рекомендованы для этого следующие формулы:
q= см3/(м2-ч),
где q — количество смазки (см3), которое следует подавать ежечасно
на 1 м2 трущейся поверхности узла трения;
11 — минимальная норма расхода смазки для подшипников диамет-
ром до 100 мм при п, не превышающем 100 об/мин-,
Ki — коэффициент, учитывающий зависимость расхода смазки от
диаметра подшипника (выбирают по табл. 10);
61
К2—коэффициент, учитывающий зависимость расхода смазки от
числа оборотов подшипника;
К3 — коэффициент качества трущихся поверхностей (при хорошем
качестве ЛГ3 = 1, при удовлетворительном Л3= 1,3);
Ki—коэффициент, учитывающий рабочую температуру подшипни-
ка (при температуре ниже 75° С Ki = l, при рабочей темпера-
туре 75—150° С Kt= 1,2);
Къ— коэффициент, учитывающий нагруженность подшипника.
При нормальной нагрузке Л5 = 1, при тяжелой Xs = l,l. Числовые
значения коэффициента Кг следующие:
Скорость вращения, об/мин . 100 200 300 400
Коэффициент Кг.......... 1,0 1,4 1,8 2,2
Производительность дозирующего питателя рассчитывают по фор-
муле
Vn = qF т,
где Vn—требуемый объем смазки, который должен подать питатель
за один ход плунжера, см5, при заданном или принятом ре-
жиме смазывания (периоде между двумя последовательны-
ми подачами) Тч\
F — площадь трущейся поверхности подшипника, м2.
По найденному значению Vn и табл. 5 (см. с. 00) выбирают соот-
ветствующий питатель. Воспользовавшись вышеприведенной формулой
без учета режима смазывания, т. е. определив необходимый объем смаз-
ки для данного подшипника только в отношении его размера
V' = qF см3,
можно сделать вывод, нужна ли вообще централизованная автоматиче-
ская смазка для данного подшипника или можно обойтись без нее при
небольшом количестве смазки, установив масленку или сделав смазку
закладной с заменой старой смазки новой только при вскрытии подшип-
ника для его осмотра или ремонта. Это особенно важно установить в тех
случаях, когда подшипник работает в условиях высоких или низких тем-
ператур и для его смазывания требуется применение специальных сор-
тов смазки, которые нельзя подавать при помощи автоматической си-
стемы.
Если по количеству смазки и числу мест ее подвода все-таки тре-
буется установить автоматическую централизованную систему, то сле-
дует предусматривать дополнительное охлаждение или обогрев узла
трения и трубопроводов в зависимости от их рабочей температуры и воз-
можности использования в качестве смазочного вещества консистентной
смазки, которую может прокачать станция, в частности, для машин ме-
таллургического производства — ИП1.
Таблица 10
Выбор числовых значений коэффициент a Ki
Подшипники Коэффициент Ki при диаметре» мм
100 200 300 400 500
Скольжения 1 1,4 1,8 2,2 2,5
Качения 1 1,1 1,2 1,25 1,3
62
Для большинства узлов трения расчет по приведенным формулам
дает вполне удовлетворительные результаты.
Но иногда на практике появляется необходимость увеличения или
уменьшения расчетной величины производительности дозирующего пи-
тателя. Так, например, для смазки направляющих подушек валков блю-
минга вместо расчетного питателя ПД-23 в действительности требуется
питатель ПД-14, то же самое для некоторых узлов трения ножниц для
горячей резки металла у рабочих рольгангов блюмингов или рельсоба-
лочных станов. И, наоборот, для некоторых подшипников качения агре-
гатов резки листов в цехах холодного проката в действительности при-
ходится ставить питатели меньшей производительности, чем расчетная.
В большинстве случаев такое несовпадение зависит от причин, которые
в расчете учесть невозможно: неудачная конструкция уплотнений, боль-
шое количество воды, попадающей на узел трения и вымывающей смаз-
ку, неудачное расположение смазочных канавок, сорт мази, не соответ-
ствующий температурным и нагрузочным условиям работы узла. Эти
причины вызывают увеличение по сравнению с расчетным типоразмера
питателя. Наоборот, меньшая скорость работы машины, более легкий
режим, хорошо работающее уплотнение ведут к уменьшению запроекти-
рованного типоразмера питателя.
Расчет производительности центральных станций густой смазки
После выбора диаметра и длины мазепроводов от станции до пита-
телей решается вопрос о предельном числе смазываемых точек, которые
могут быть обслужены этой станцией. Для систем, оснащенных ручными
станциями, число питателей определяют исходя из условия, чтобы пере-
зарядку (заполнение) резервуара станции осуществляли не чаще одного
раз’в сутки, по формуле
л — (2?i + + 25д4)
aiQlOOO ’
где п — количество ручных станций;
24— время, ч;
— число применяемых питателей соответствующего типа (ПД1,
ПД2, ПДЗ и ПД4);
коэффициенты 2, 5, 10 и 25 — наибольшая емкость дозирующей камеры
питателей;
а — коэффициент, учитывающий уменьшение объема смазки в
резервуаре станции (а = 0,8-ь0,9);
i — режим смазывания, ч;
Q — емкость резервуара станции, дм3;
1000 — перевод емкости резервуара, см3.
Для смазочных систем, обслуживаемых автоматическими станция-
ми, необходимую производительность одной станции QCT определяют,
исходя из условия, что при режиме смазывания (от одного раза в два
часа и реже) продолжительность цикла нагнетания не превышает
1Ъмин, а при более частой подаче 5—10 мин. Производительность стан-
ции в этом случае определяется из уравнения
qct = 2Д..+ 5Уа.+109з + 25?4 CMs!MUHt
Т’нагн
где обозначения qn и числовые коэффициенты перед ними те же, что и
для ручных станций, а 7"нагн — продолжительность одного цикла нагне-
тания смазки в систему, мин (не более 10 мин). ,
вз
<7ь я* I
<7з и J
Единовременный максимальный объем смазки, который может быть
подан через питатели к узлам трения, определяют как сумму емкостей
всех питателей, установленных в системе. При этом необходимо отме-
тить, что производительность автоматической станции зависит не только
от суммарной емкости питателей, но и от суммарной емкости мазепро-
водов. От последней зависит объем смазочного материала, который дол-
жен быть подан в трубопроводы для компенсации упругого сжатия на-
ходящейся в них смазки. При большой длине мазепроводов объем смаз-
ки, поступающей от насоса к узлам трения, составляет 20—25% ее
суммарного объема, подаваемого в систему. Остальное количество идет
на компенсацию сжимаемости смазки в трубопроводах и частичного их
увеличения по диаметру.
Суммарный объем смазки, подаваемой в трубопроводы для ком-
пенсации ее сжимаемости, определяют как сумму объемов отдельных
их участков от станции до питателей по формуле, приведенной в рабо-
те [13]:
2 Ус = 0,0001 7Рср.
где Vc — объем, освобождаемый в трубопроводе вследствие сжимае-
мости смазки;
V — емкость данного участка трубопровода;
Pcp — среднее давление в данном участке трубопровода.
Таким образом, полный объем смазки, подаваемой станцией, равен
сумме двух объемов: одного — подаваемого через питатели к узлам тре-
ния и второго — необходимого для компенсации сжимаемости смазки
под действием давления в системе. Станцию выбирают, исходя из рас-
чета, что время работы насоса за один режим смазывания равно отно-
шению подаваемого объема смазки к производительности станции (но
не более 5—10 мин).
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ
ГУСТОЙ СМАЗКИ
Независимо от типа установки к эксплуатации систем густой
смазки предъявляют ряд общих требований. При ремонте или заправке
станций надо следить за тем, чтобы:
1. Была исключена возможность попадания в систему грязи, песка,
воды и других посторонних включений. Несоблюдение этого требова-
ния неизбежно вызовет быстрый износ плунжеров насосов, в результате
чего нарушится или полностью прекратится работа станции. Попадание
в систему воды изменяет химические свойства мази, и она теряет свои
смазочные свойства.
2. Станция была заряжена соответствующим сортом смазки, реко-
мендованным проектом, или ее заменителем, при этом следует обращать
особое внимание на техническую характеристику мази и на ее качество.
Нельзя применять консистентные смазки, пенетрация которых ниже 260.
Смазка должна быть однородная по составу, без комков и посторонних
примесей.
3. Была исключена возможность попадания в систему воздуха, по-
этому запрещается заполнять резервуар станции вручную через верх со
снятой крышкой. Присутствие воздуха в мазепроводах систем легко
обнаружить по большему, чем обычно, поднятию штока поршня резер-
вуара сразу же после остановки станции. При попадании в систему воз-
духа нужно освободить ее от смазки и промыть.
4. Была исключена возможность утечек через питатели, соединитель-
«4
ные детали трубопровода, сам трубопровод, так как иначе не может
быть обеспечена нормальная работа системы.
При повреждении участка трубопровода поврежденный элемент
удаляют, а если это труба, то ее заменяют новой, которая перед этим
должна быть соответствующим образом обработана, т. е. протравлена
или обработана пескоструйной машиной, промыта, заполнена мазью.
5. Запорные приспособления, установленные на мазепроводах возле
станции, были при ее работе открыты.
6. Соблюдали надлежащий контроль за своевременным заполнени-
ем резервуара смазкой, не допускали его опоражнивания.
В современных автоматических системах густой смазки предусмат-
ривают автоматическое заполнение резервуаров смазкой от зарядного
агрегата, включаемого от импульса, подаваемого конечным выключате-
лем, установленным на резервуаре станции и ограничивающим нижний
уровень поршня. От подобного же верхнего выключателя подается им-
пульс на отключение зарядного агрегата.
7. Один раз в сутки меняли диаграмму на самопишущем маномет-
ре, а результаты предыдущей диаграммы анализировали.
8. Проверяли масляный демпфер перед самопишущим манометром
и не допускали возможности попадания мази в механизм.
9. Регулярно проверяли показания манометров на контрольных кла-
панах.
10. Один раз в смену проверяли срабатывание питателей.
Ниже приведены краткие указания по эксплуатации ручных станций
типов СРГ, СРЖ а НРГ.
1. Нагнетают смазочный материал, спокойно качая рукоятку впе-
ред и назад, немного не доводя ее до крайнего положения, пока мано-
метр не покажет давление 7,0—10 Мн!м2 (70—100 кГ/см2) [для станции
СРЖ 2,5 Мн/м2 (25 кГ/см2)], после чего делают паузу около 1 мин, что-
бы смазка могла поступить ко всем питателям.
2. Не оставляют систему под давлением. Рукоятку ставят в верти-
кальное положение.
3. Станцию предохраняют от загрязнения пылью, песком и другими
частицами, а также от воздействия влаги, кислот, щелочей и т. и.
Для удобства эксплуатации желательно все обслуживаемые пита-
телями смазываемые точки и отводы к ним пронумеровать масляной
краской одними и теми же номерами. Основным средством контроля за
правильной работой питателей является систематическое наблюдение за
чередующимися положениями штоков ограничителя. Если в питателе
возникают неполадки, то шток неисправной поршневой группы будет
занимать неизменное положение, отличное от положений других штоков.
Такой питатель, не сработавший после трехкратного нагнетания смазки,
следует заменить новым, прошедшим обязательное гидравлическое ис-
пытание. Каждую остановку оборудования, обслуживаемого данной
смазочной системой, на планово-предупредительный ремонт (не реже
двух раз в месяц) следует использовать для наружного осмотра и очи-
стки всех питателей.
Некоторые типичные случаи неполадок питателей указаны ниже.
1. При давлении свыше 4—5 Мн/м2 (40—50 кГ/см2') питатель не
срабатывает при нагнетании смазки оттого, что поврежден корпус огра-
ничителя. Нужно исправить или заменить его.
Погнут шток. Следует отшлифовать другой шток и пригнать по ме-
сту шлифовкой. Поршень или золотник заклинен твердыми частицами,
попавшими в их цилиндры вместе со смазкой. Промыть корпус и все
детали питателя керосином, просушить сжатым воздухом и, если на
5—763
65
поршне и золотнике не обнаружено каких-либо повреждений (продоль-
ных рисок, задиров и надрезов), собрать и опрессовать их.
Шток ограничителя чрезмерно зажат сальником или попавшими
между ними отложениями пыли и грязи. Необходимо вынуть шток, про-
мыть керосином и, смазав, вручную притереть (расходить) его.
В цилиндрах поршня и золотника нет необходимого зазора. Отшли-
фовать поршень или золотник по месту к их цилиндрам.
2. При давлении 1 —1,5 Л1н/.м2 (Ю—15 кГ[см2) питатель срабатыва-
ет только вверх. Золотник в своем цилиндре перемещается нормально,
если у золотника слишком длинный нижний хвостовик. Нужно вынуть
золотник и уменьшить длину большого хвостовика. Слишком большая
длина нижней пробки золотникового цилиндра. Следует уменьшить
длину или поставить более короткую пробку. Забит канал, соединяющий
цилиндры. Необходимо прочистить и продуть канал.
3. Питатель подает смазку вниз и не подает вверх даже при давле-
нии 3—4 Мн/м2 (30—40 кГ/см2). Следует выполнить рекомендации п. 2.
4. При нормальном давлении питатель пропускает смазку свыше
положенной нормы. Из узла трения вытекает лишняя смазка в том слу-
чае, если в питателе отсутствует золотник. Нужно его установить.
Изношены поршень и золотник. Путем хромирования изношенной
детали и последующей подгонкой по месту необходимо обеспечить тре-
буемый зазор между соприкасающимися деталями. Имеется эллиптич-
ность отверстия цилиндров. Развернуть отверстия и подогнать к ним со-
ответствующие детали.
5. При переключении подачи смазки на другую магистраль по окон-
чании рабочего цикла шток питателя сразу же перемещается в другое,
не соответствующее данному циклу положение. Нужно отсоединить от-
вод, разобрать узел трения и очистить все отверстия и проходы от пита-
теля к трущимся поверхностям.
Иногда питатели не срабатывают, будучи сами в хорошем состоя-
нии. Это обнаруживают по уменьшению времени нагнетания по срав-
нению с нормальным. Причиной неполадки может быть непопадание
смазки в конец магистрали и в ответвления от нее, т. е. когда цикл со-
вершается на коротком участке линии.
Автоматическая централизованная заправка резервуаров
Главное требование к заправочным устройствам — обеспечение за-
полнения резервуаров свободной от механических примесей консистент-
ной смазкой. Окончательно очищается смазка в фильтрах заправочного
агрегата. При этом резервуары смазочных станций не открывают.
На рис. 36 показана схема централизованной заправки. Она состоит
из следующих элементов: бочки 1 с густой смазкой, установленной вбли-
зи заправочного агрегата 4; перекачного шестеренчатого насоса 2
(НПШГ-200); двухходового сдвоенного распределителя 6 с электриче-
ским управлением РДЭ; станций густой смазки 7 типа САГ. На резер-
вуарах последних установлен конечный выключатель 8, сблокированный
с распределителем 6, он автоматически отключает подачу смазки в об-
служиваемую им станцию по мере заполнения ее резервуара.
Главным звеном в схеме является заправочный агрегат ЗАП. Из
числа известных устройств аналогичного назначения наиболее подходя-
щим является ЗАП-4000 производительностью 4000 см21мин. Рабочее
давление, развиваемое этим агрегатом, составляет 20 Мн/м2
(200 кГ]см2), емкость его резервуара 0,5 м2, внутри последнего установ-
лена маземешалка, электродвигатель которой должен быть включен пе-
ред заправкой смазки. В крышку резервуара вмонтирован заправочный
66
фильтр с фильтрующей поверхностью 168 см2 и с номинальным разме-
ром стороны ячейки сетки 0,28 мм. Высокое давление, развиваемое за-
правочным агрегатом, позволяет подавать смазку к станциям, отстоя-
щим на несколько сот метров от самого агрегата. На схеме условно
показаны две станции 7, в действи- _________
дельности же их количество может
быть различным и расположены они
могут быть в любом порядке.
ЗАП-4000 оборудован приборами,
позволяющими автоматизировать
контроль за его работой. Мано-
метр 5 с электрическим индукцион-
ным датчиком типа МЭД является
первичным показывающим прибо-
ром (3) и работает в комплекте со
вторичным прибором ДС1.
Заправочные агрегаты (стан-
ции) высокой производительности
4000—5000 см2/мин еще не освоены
для серийного производства. Из
двух комплектов, установленных на
одном из уральских металлургиче-
ских заводов, один предназначали
для заправки смазочных станций,
обслуживающих прокатное обору-
дование, другой — для доменного
цеха. На пути смазки от заправоч-
ной установки к смазочным станци-
Рис. 36. Схема централизованной заправки
резервуаров станций густой смазки
ям в трубопроводы вмонтированы фильтры. Насколько повышение чи-
стоты консистентной смазки влияет на увеличение износостойкости сма-
зываемых поверхностей, видно из следующего примера, взятого из опы-
та Магнитогорского металлургического комбината: там приспособили
смазочную станцию только для заправки других смазочных станций,
освободив ее от ненужных при заправочной работе деталей и узлов. Пос-
ле некоторого времени эксплуатации было установлено, что плунжер
насоса заправочной станции износился в десять раз быстрее, чем анало-
гичные плунжеры смазочных станций. Борьба с износом плунжеров по-
ка не дала эффективных результатов. Опыт немецкой фирмы (ГДР) по
опылению плунжеров капроном нельзя считать удачным — капрон пло-
хо слипается с металлом.
ГЛАВА II
ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
ЖИДКОЙ СМАЗКИ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Циркуляционная жидкая смазка, осуществляемая под давлением,
является самой совершенной и наиболее современной по сравнению с
другими способами и в большинстве случаев удовлетворяет условиям
смазывания машин металлургического оборудования. В централизо-
ванной циркуляционной системе масло перемещается по маслопрово-
дам, образующим замкнутый кольцевой путь, смазывает трущиеся по-
верхности, проходит ряд агрегатов, где фильтруется, охлаждается и
т, д. Смазка движется под давлением, создаваемым насосом. Таким
образом, в рассматриваемой системе смазки масло, выйдя из бака;
проходит через всю магистраль и опять возвращается в тот же бак.
Практически теряется лишь небольшое количество масла, оставшегося
на смазываемых поверхностях, испаряющегося и выдавливаемого че-
рез уплотнения. При циркуляции масло не только смазывает, но и ох-
лаждает узлы трения и уносит с собой все посторонние вещества, при-
сутствие которых в смазочном слое недопустимо.
Циркуляционная смазка при постоянном и повторном использо-
вании смазочного материала, находящегося в непрерывной циркуля-
ции, является наиболее экономически выгодным способом централизо-
ванной смазки.' Однако при выборе системы жидкой смазки машины
необходимо учитывать, что оборудование, составляющее циркуляцион-
ную систему, довольно сложно, дорого, больших размеров и требует
применения надежных уплотнений во всех соединениях. Поэтому цен-
трализованную циркуляционную смазку следует применять лишь в тех
случаях, когда могут быть использованы все технические преимущест-
ва этой системы.
К циркуляционной системе может быть отнесена любая система
подачи жидкой смазки, при которой отработавшее масло возвращает-
ся в резервуар или отстойник или находится в непрерывной подвижно-
сти без циркуляции по трубопроводам. В самой системе, рассчитанной
на смазку многих машин, могут быть более мелкие циркуляционные
системы, не связанные с основной системой, обслуживающие некоторые
отдельные машины. Кроме того, наряду с применением централизован-
ной смазки можно в одной и той же машине или в комплексе машин
применять и другие способы подачи смазочного материала, например
индивидуальную смазку при помощи ручных масленок, смазку окуна-
нием и т. п.
68
В зависимости от способа подачи масла к трущимся поверхностям
может быть свободная или принудительная его циркуляция в системе.
При свободной циркуляции подачу осуществляют при помощи уст-
ройств, обеспечивающих непрерывный поток масла. К таким устройст-
вам относятся некоторые виды фитилей, конусы для смазывания цен-
тробежным способом, трубы для подачи масла самозасасыванием и т.п.
р УСТРОЙСТВО И РАБОТА СИСТЕМ ЖИДКОЙ СМАЗКИ
Системы, работающие под давлением, предназначены для смазки
комплекса машин с большим числом смазываемых точек. Каждая си-
стема такого типа оснащена устройствами для очистки и охлаждения
масла в процессе эксплуатации и приборами, автоматизирующими уп-
равление и контроль за ее работой. Сложность и объем оборудования
системы зависят от полноты ее использования и предъявляемых к ней
эксплуатационных требований. Для циркуляционной централизованной
смазки металлургических машин может быть использована станция
СЦ-70М (рис. 37) производительностью 1,16 длС/сек (70 л/мин) с мас-
лоохладителем или без него1.
Область применения станции несколько ограничена тем, что она
может работать на маслах вязкостью не более 3300 м2{сек (33 сст).
Расширить диапазон станций для тяжелых масел вязкостью 13000 м2/
сек (130 сст) при температуре 50° С не представляется возможным:
пропускная способность фильтров ФДЖ-50 на высоковязких маслах не
обеспечит полностью производительность насосов. Станция СЦ-70М со-
стоит из следующих основных узлов: резервуара-отстойника емкостью
3 м3; двух насосных установок типа ГП-24; двух фильтров дисковых
типа ФДЖ-50 с шириной фильтрующей щели 0,18 мм; кожухотрубчато-
го маслоохладителя поверхностью охлаждения 6 м2; контрольно-измери-
тельной аппаратуры и комплекта трубопроводов. В отстойнике и тру-
бопроводах системы предусмотрены гнезда для измерения температуры
в термопарах ЭКТ и ТСМ. Масса станции с маслоохладителями
1150 кг.
В прокатном оборудовании, работающем на жидкой смазке, обыч-
но применяют централизованную систему смены масла. Эту систему
размещают в подвалах. Рациональнее вместо нее пользоваться пере-
носными станциями типа СЦ-70. При этом смазываемые механизмы
стана разбивают на группы, объединяемые общими трубопроводами с
запорной арматурой на концах. К этой арматуре подсоединяют пере-
носную станцию. Станции целесообразно применять для отдельных ме-
ханизмов и их групп, например редуктора транспортеров, рольгангов
и других узлов, даже при наличии на стане централизованной смены
масла. Переносят станцию подъемным краном.
Примером циркуляционной системы смазки, оснащенной многими
контрольно-измерительными приборами (см. ниже), может служить
установка для смазывания подшипников электрических машин
(рис,., 38) * *.
Исходным агрегатом и замыкающим систему является резервуар-
отстойник 10 с установленным на нем комплектом приборов. Сельсин-
ный указатель 11 устанавливают в цехе на посту управления. Он рабо-
тает в контакте с реле уровня. Благодаря сельсину-датчику обеспечи-
1 Если применяют охладитель, то в обозначении не ставят букву М.
* На схеме условно показана одна электрическая машина с двумя опорными под-
шипниками, в действительности же количество электрических машин и подшипников,
обслуживаемых одной системой, может быть самое различное.
69
Рис. 37. Станция циркуляционной централизованной смазки:
/-резервуар-отстойник; 2 — фильтр ФДЖ-50; 3 — реле поплав-
ковое РП-65; 4—кран трехходовой; 5 — клапан перепускной
КПЖ-25; 6—маслоохладитель; 7 —указатель уровня масла;
8 — термометр угловой; Р —клапан обратный; 10 — кран пробко-
вый- //—вентиль муфтовый; 12 — рама; 13 — насосная установ-
ка ГИ-24; 14 — клапан предохранительный
70
вается возможность передачи на расстояние информации о фактичес-
ком уровне масла в резервуаре-отстойнике.-
При замыкании максимального контакта термометра 8 включает-
ся сигнал о высокой температуре масла на выходе из подшипников
Сжатый воздух к сетчатым тальтрам ФСЖ
для вытеснения масла в резервуар перед их
вскрытием на очистку
Рис. 38. Схема циркуляционной смазки подшипников электрических машин:
1— сигнализатор уровня СУ-1; 2 — электроподогреватель; 3— прессбак; 4— труб-
чатый теплообменник; 5 — термометр сопротивления TCMXI; 6 — регулятор тем-
пературы прямого действия РИД; 7 — термометр технический ртутный; 8— элект-
роконтактный манометрический термометр ЭКТ-1; 9— указатель подачи масла;
/Я — резервуар-отстойник; 11— сельсинный указатель СУ-66; 12 — поплавковое реле
уровня с сельсином типа РП-1065с; 13— логометр показывающий профильный
ЛПр-53м; /4 — многоточечный переключатель ПМТ; 15—дифференциальное реле
давления ДРД-02; 16 — электронный автоматический показывающий прибор ДС1-01;
17 — контрольный трехходовой кран с фланцем; 18— электроконтактный мано-
метр ЭКМ-1; 19— электрический индукционный датчик типа МЭД; 20— конден-
сатоотводчик типа 45ч9бкДу20; 21 — обратный клапан типа 16кг9бр; 22 — насос
с электродвигателем; 23— клапан перепускной; 24 — фильтр дисковый ФДЖ или
сетчатый ФСЖ; 25 — предохранительный клапан; 26— пневматический регулирую-
щий клапан 25ч32нж (ВО); 27 — вторичный прибор ЭПИД для измерения и запи-
си избыточного давления; 28 — перепускной клапан прямого действия; 29 — при-
бор, аналогичный прибору ДС-1, но с дополнительным пневматическим регуля-
тором; 30 — вентиль с электромагнитным приводом типа 15кч877брСВВ
электрических машин и мгновенно автоматически отключаются масля-
ные насосы и главный привод насосов. Иногда главный привод отклю-
чается с выдержкой времени после подачи аварийного сигнала. Тер-
71
мометры 8 следует устанавливать в машинном зале рядом с подшип-
ником.
'По всасывающему трубопроводу масло из резервуара-отстойника
поступает во входную полость насоса 22, смонтированного на одной
плите с электродвигателем. На нагнетательном трубопроводе у каж-
дого насоса установлен обратный клапан 21 типа 16кч9бр. На пути
нагнетаемого масла находится предохранительный клапан 25, условно
обозначаемый КПШ. При повышении давления он срабатывает на
сброс масла во всасывающий трубопровод к работающему насосу.
Первый агрегат из числа механического оборудования, через кото-
рый проходит масло после насоса, — фильтр 24', пройдя его и освобо-
дившись от механических примесей, жидкая смазка направляется к
смазываемым поверхностям подшипников непосредственно или через
теплообменник 4. В нагнетательный обводной трубопровод вмонтиро-
ван перепускной клапан 23, предназначенный для перепуска масла при
достижении установленной величины перепада давления в фильтрах^
Прессбак 3 с набором средств автоматизации: регулирующим кла-
паном с пневматическим мембранным приводом 26, перепускным кла-
паном прямого действия 28, приборами ЭПИД-03 27 и 29 рекоменду-
ют применять только в тех случаях, когда от системы будут обслужи-
ваться тяжелонагруженные подшипники с баббитовой заливкой вкла-
дышей и обязательной подачей масла в них под давлением.
Из двух показанных на схеме (см. рис. 38) насосов и фильтров
один является рабочим, а другой резервным. Там, где это требуется,
устанавливают не один, а два рабочих насоса. Если во время пуска
системы используют все насосы, то при достижении верхнего предела
рабочего давления резервный насос должен автоматически отключать-
ся. При этом число работающих насосов определяется диспетчером или
оператором, управляющим системой. Для каждой системы должно быть
предусмотрено включение рабочего насоса вручную. Каждый из насо-
сов, резервуаров-отстойников и фильтров должен быть приспособлен-
ным для работы и для резерва. Деление на рабочие и резервные пере-
численных агрегатов осуществляют до включения предварительного
подогрева масла перед пуском системы. При этом автоматически за-
крываются и открываются соответствующие приводные вентили и за-
движки на всасывающих, нагнетательных и сливных линиях.
В системе смазки с ротационно-поршневыми насосами, обеспечи-
вающей плавное изменение подачи масла в зависимости от его расхо-
да при незначительном изменении давления в нагнетательной линии,
электронные приборы 27 и 29, пневматический регулирующий клапан
26, перепускной клапан 28 и предохранительный клапан 25 не при-
меняют.
В системах с ротационно-поршневыми насосами, а также и в си-
стемах, снабженных перепускными клапанами 28, для контроля дав-
ления масла за фильтрами взамен приборов 27 и 29 используют вто-
ричный показывающий прибор 16 в комплекте с манометром 18.
Большое значение для правильной работы циркуляционной смазки
и красивого внешнего вида машины имеют разводка трубопроводов и
размещение встроенных в них различных видов аппаратуры и армату-
ры. На рис. 39 показана разводка смазки крупного редуктора, услож-
ненная тем, что она предназначена и для аварийной подачи масла к
подшипникам во время остановки центральной смазочной станции.
Для этого на редукторе установлены бачки, масло в которых пополня-
ется от центральной станции. При аварийной остановке станции запас
масла в бачках обеспечивает длительную смазку подшипников редук-
72
тора. Такая разводка смазки была внедрена взамен разводки к уста-
новленному ранее насосу, приводимому от вала редуктора. Шестерен-
ный насос быстро изнашивался и выходил из строя в результате не-
Рис. 39, Разводка маслопроводов на редукторе:
I — бачкн; 2 — нагнетательная подача смазки к подшипникам и в бачки; 3 — сливная магистраль
прерывной работы, несмотря на то, что предназначался только для
аварийной подачи масла.
В используемой ранее разводке трубопроводов по редуктору, ког-
да почти все детали, по которым смазка подавалась к зацеплению,
располагали внутри корпуса, имелось много фитингов и соединитель-
ных частей. Они были недоступны без разборки самого редуктора.
Кроме того, при применении такой разводки некоторые детали вслед-
ствие ослабления соединений могут отсоединяться и попадать в зацеп-
ление, что и случалось на практике. Улучшенная разводка трубопрово-
дов по редуктору отличается тем, что все соединительные части
располагают на внешней стороне его корпуса, и это исключает те не-
желательные явления, о которых упоминалось выше. При наружной
разводке каждое сопло закрепляют самостоятельно на фланце. Уста-
навливают на каждом сопле указатель протекания масла и кран для
регулирования его потока. Это позволяет очищать сопла, не останав-
ливая редуктор.'
Имеется достаточно конструктивных решений индивидуальной си-
стемы жидкой смазки. Для металлургического машиностроения пред-
ставляет интерес центробежная система подачи масла с коническими
вращающимися деталями. При горизонтальном расположении вала
(рис. 40) смазка распределяется по подшипнику качения центро-
бежным способом. При вращении вала масло по поверхности ролика
под действием центробежной силы движется в сторону уширения ро-
ликов, т. е. так, как показано стрелками. Масло, находящееся внизу
корпуса подшипника в канале а, испытывает при этом некоторое дав-
ление, создаваемое потоками той его части, которая поступает с роли-
ков через наклонные каналы б. Силой этого давления масло из канала
а выталкивается в кольцевой канал в и расположенные по его окруж-
ности радиальные отверстия г. Такая циркуляиция масла проходит
6—763
73
внутри подшипника беспрерывно, пока вращается вал. Свежее масло
заливают в корпус подшипника через отверстие д. Пройдя кольцевой
канал в и отверстия г, масло заполняет канал а и нижнюю часть кор-
пуса до уровня, показанного на рис. 40.
Центробежную смазку применяют и для вертикальных валов. Для
этого на валу крепят конусную насадку или на его конической поверх-
ности выполняют винтовую канавку с большим шагом на 2—3 витка.
С увеличением числа оборотов вертикального вала или конических ро-
ликов подшипника эффективность центробежной смазки возрастает.
Смазка по описываемой схеме надежна и хорошо охлаждает трущиеся
поверхности, но в ней отсутствует возможность регулирования потока
масла.
Смазка масляным туманом
Смазка масляным туманом является одним из видов жидкой смаз-
ки, ее применяют для быстроходных подшипников качения, цилиндров
компрессоров, тихоходных цепей, трущихся пар, требующих дополни-
тельного охлаждения, поддержания постоянной температуры или вяз-
кости масла, в среде, разрушающей консистентные или жидкие смаз-
ки. Масляный туман способствует более эффективному охлаждению
смазываемых деталей и снижению коэффициента трения. Применим
он и в качестве смазочно-охлаждающей жидкости при обработке ме-
таллов резанием.
Смазку тонким распылением (газо-жидкостную, масляным тума-
ном) можно осуществлять механически или пневматически. При пер-
вом способе на масло, находящееся в сосуде, оказывают высокое дав-
ление (до нескольких десятков атмосфер) либо при помощи насоса,
либо сжатым воздухом, подаваемым компрессором. Из распылителя
(форсунки) масло выходит веерной струей с небольшой скоростью, в
виде большого по объему масляного тумана. Пневматическое распыле-
ние происходит тогда, когда масло дробится на мелкие брызги в пото-
ке воздуха, выходящего из сопла струйного устройства.
Сечение струи масла можно регулировать и это позволяет эконо-
мить его. Например, известно, что для смазки распыленным маслом 350
подшипников качения и 170 зубчатых колес, входящих в механизмы
74
автоматической линии, расходовали масла 0,05 кг/ч и 18 м3 воздуха
при давлении 0,1 Мн/м2 (1 кГ/см2).
Для смазки узлов трения применяют распиливающие устройства,
смешивающие два потока с индивидуальным регулированием каждого
потока. Интенсивность распыления находится в прямой зависимости от
динамичности взаимодействия масла и воздуха. Тонкость распыления
пневматическим способом обратно пропорциональна квадратному кор-
ню из кинетической энергии воздуха, и диаметр некоторых частиц мас-
ляного тумана достигает 0,002 мм. Чем меньше частицы, тем дальше
Рис. 41. Схема непрерывной подачи масляного тумана к не-
скольким машинам при централизованной заправке маслораспы-
лителей
они переносятся струей воздуха, длина их пути может достигать не-
скольких десятков метров. Мельчайшие частицы масла легко проника-
ют в труднодоступные пазы, зазоры и полости и образуют масляную
пленку на поверхностях трения. Существенным недостатком этого спо-
соба является только однократное применение масла. Воздух и масло,
используемые для образования масляного тумана, необходимо подвер-
гать тщательной очистке от пыли и посторонних примесей, воздух дол-
жен быть сухим.
На рис. 41 показана схема устройства для непрерывной подачи
тонкораспыленного масла к нескольким машинам 1 при централизован-
ной заправке маслораспылителей 3, которая осуществляется насосом,
любой конструкции. В рассматриваемой установке сжатый воздух по
6*
75
следовательно нагнетается во влагоотделитель 13, осушитель воздуха
14, регулятор давления 15, а из него в маслораспределители 3. На под-
ходе к каждому маслораспределителю и на отводящих трубопроводах
к нему устанавливаются запорные краны 4, наличие которых позволя-
ет прекратить подачу распыленного масла к какой-либо машине или
механизму. Масло из бака 16 насосом 10 нагнетается через магист-
ральный трубопровод и его разветвления в маслораспределители 3. На
своем пути масляный поток регулируется дросселем 8 и очищается в
сетчатом фильтре 7. При повышении давления нагнетаемое масло
сбрасывается перепускным клапаном 9 обратно в резервуар. У каж-
дой машины в трубопровод встроен прибор — реле давления 2.
Распыленное масло на смазываемых поверхностях конденсирует-
ся, т. е. переходит в жидкое текучее состояние, а чистый воздух без
масляных паров выходит через щели наружу. Водяной конденсат из
влагоотделителя 13, а масляный — через конденсатосборник 5 накап-
ливаются в воронках 6, соединенных со сливным трубопроводом 12.
Слив масляного и водяного конденсатов осуществляют вручную один
раз в день и автоматически — конденсатоотводчиками. Температура
масла в резервуаре контролируется термометром 11. Если требуется
подавать в распылители 3 подогретое масло, включают насос при за-
крытом дросселе 8 и нагруженном перепускном клапане 9. В таком за-
мкнутом контуре масло будет циркулировать и нагреваться до уста-
новленной температуры. При монтаже труб от маслораспылителей к
смазываемым поверхностям следует избегать резких изгибов маги-
стралей, способствующих образованию масляного конденсата.
В случае индивидуальной подачи масла влагоотделитель, воздухо-
сушитель, регулятор давления и маслораспылитель монтируют вместе.
В трубопровод, по которому подводят сжатый воздух, встраивают реле
давления, отрегулированное на подачу аварийного сигнала при падении
давления в сети ниже 0,2 Мн/м1 (2 кГ/см2).
ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРА
Насосы
Назначение насосов — превращать механическую энергию двигате-
ля в потенциальную и кинетическую энергию потока жидкости и пода-
вать ее под необходимым давлением. Принцип действия любого насоса
характеризуется двумя основными процессами — всасыванием и нагне-
танием. Насосы подразделяют на объемные и центробежные: В смазоч-
ных и гидравлических системах широко применяют насосы объемного
действия, в которых разрежение в процессе всасывания создается уве-
личением объема всасывающей полости, а вытеснение масла или другой
жидкости — уменьшением объема полости нагнетания. Наиболее надеж-
но в условиях металлургического производства работают шестеренные
насосы. Их преимущества заключаются в простоте конструкции, не-
большой массе, дешевизне и надежности по сравнению с другими кон-
струкциями насосов.
Шестеренные насосы. Эти насосы независимо от их конструктивно-
го оформления состоят из зацепляющихся одна с другой шестерен оди-
накового диаметра, заключенных в плотно охватывающий их корпус.
Всасывающая полость располагается всегда со стороны выхода зубьев
из зацепления, а нагнетающая — со стороны входа их в зацепление.
Зацепляющиеся шестерни образуют перегородку между этими двумя
полостями насоса. При повышении давления сверх рабочего срабатыва-
76
ет перепускной клапан, установленный в нагнетательном маслопроводе
и предназначенный для пропуска масла через сливной трубопровод об-
ратно в масляный бак.
Шестеренные насосы с электродвигателем монтируют на общей
плите и поставляют как самостоятельную установку. Вал насоса сое-
диняют с валом электродвигателя в насосных установках типа Г-11 при
помощи нормальной эластичной муфты с резиновыми кольцами. Валы
в ротационно-зубчатых насосах типа РЗ соединяют эластичной муфтой,
состоящей из двух полумуфт.
В последнее время получили распространение шестеренные насосы
типов Г11-1 и Г11-2, предназначенные для нагнетания в смазочные си-
стемы станков и машин чистого минерального масла (рекомендуют ин-
дустриальное 20 или 30) при температуре от 10 до 50° С. Насосы не мо-
гут быть применены для. перекачивания жидкостей, не обладающих
смазывающей способностью и вызывающих коррозию стальных или чу-
гунных деталей, например воды. Типы насосов обозначают по класси-
фикации ЭНИМСа, а производительность — условно.
Производитель-
ность, дм?!мш . . 5 8 12 18 25 35 50 70 100 140 200
Условное обозна-
чение ......... 1А 1 2А 2 ЗА 3 4А 4 5А 5 6А
Обозначение насоса складывается из обозначения его типа и произ-
водительности, например насос типа Г11-1 с подачей 5 дм2/мин обозна-
чают Г11-11А, а насос типа ГН-2 с подачей 25 дм3/ман Г11-23А.
Давление, развиваемое насосами типа Г11-1, — до 0,5 Мн/мд
(5 кГ/см2}, Г11-2 — до 2,5 Мн/м2 (25 кГ/см2). Насосы типов БП1-1 и
ВГ1Г1 представляют собой аг-
регаты, состоящие из насоса
ГН-1 и электродвигателя ДПТ
21/4, устанавливаемого на ла-
пах или фланце. Насосы типа
БГ11-2 состоят из собственно
насоса Г11-2 и электродвига-
теля, смонтированных на об-
щей плите. Во всех упомяну-
тых насосах постоянное на-
правление потока масла и они
являются нерегулируемыми.
Направление вращения вала
правое (по часовой стрелке,
если смотреть со стороны ва-
ла) и левое. Скорость враще-
ния приводного вала насоса
для всех типоразмеров п —
= 24,2 об!сек (1450 об)мин).
Для насосов Г11-1, Г11-2 чис-
ло оборотов может быть 10—
24,2 в 1 сек, при этом произ-
водительность пропорциональ-
на числу оборотов. Высота
всасывания для всех насосов одинаковая: 0,5 м.
Конструкция шестеренных насосов типа Г11-1 показана на рис. 42.
В сквозных расточках корпуса 1 размещены две находящиеся в зацеп-
лении прямозубые шестерни ведущая 6 запрессована на валу 5 и ведо-
77
мая 3 свободно посажена на оси 4, запрессованной в корпус. От про-
дольного смещения шестерни ограничены корпусом и крышкой 2. У ве-
дущего вала 5 имеется одна опора на подшипнике качения, который яв-
ляется в то же время центрирующим элементом по своему наружному
кольцу для угольника 7. В крышке 2 выполнены два резьбовых отвер-
стия для присоединения всасывающего и нагнетательного трубопрово-
дов, которые располагают параллельно один другому. Стыковые по-
верхности между крышкой, корпусом и угольником 7 или фланцем у
насосов БГ11-1 и ВГ11-1 уплотнены прокладками из бумажной кальки.
Для предотвращения утечки масла по приводному валу служит войлоч-
ное уплотнение.
Числовые значения габаритных и присоединительных размеров да-
ны в табл. И (рис. 43). Техническая характеристика описываемых на-
сосов приведена в табл. 12.
К этому же классу шестеренных насосов относится и второй их
тип: Г11-2. Эти насосы состоят из корпуса 1 (рис. 44), закрытого с обе-
Рис. 43. Шестеренные насосы типа ПН:
я —насосы Г11-11А и Г11-11; б —насосы БГ11-11А и БГ1М1;
в — насосы ВГ11-11А и ВГ11-11
78
* Насосы, собранные на плите БГП-2, рассчитаны на длительную работу под давлением 2,5 Мн!л& (25 кГ!см2) и допускают кратковременные перегрузки до
3,2 Мн/л*2=32 к.Г1см2 (1 дм^сек^ъЬ л1м.и.н}._________________________________________________________________
их сторон крышками 2 и 8, прикрепленными к нему винтами. Оба вала
4 и 5 установлены на свободных игольчатых роликах 6, охватываемых
наружными кольцами 9. Шестерни 5 закреплены на валах двумя шпон-
Рис. 44. Шестеренный насос типа Г11-2
ками, каждая на скользящей посадке. В торцовых поверхностях наруж-
ных колец, обращенных к шестерням, выполнены небольшие разгрузоч-
ные канавки б, направленные в сторону нагнетания. Они предотвра-
щают задерживание масла между зубьями в момент их зацепления.
Для предотвращения утечек масла через отверстие в сквозной крышке
8 используют резиновые уплотнения 3. Для его разгрузки от избыточ-
ного давления в кольцах 9 име-
Рис. 45. Шестеренные насосы типа БГ11-2
ца, которые прилегали к передней
ются отверстия а, соединяющие-
ся с камерой всасывания. Для
крепления насоса к плите у кор-
пуса имеются лапы с четырьмя
болтовыми отверстиями.
Направление вращения при-
водного вала насоса задано пра-
вое, но можно получить и левое,
если осуществить следующие опе-
рации при разборке: отсоеди-
нить крышки 2 и 8 от корпуса 1,
вынуть из него наружные коль-
ца 9 и оба вала 4 и 5 с шестер-
нями 7; после этого повернуть в
горизонтальной плоскости кор-
пус на 180°. Собирать насос
нужно в такой последовательно-
сти: наружные кольца, прилега-
ющие к задней крышке 2, поста-
вить на место колец, прилегаю-
щих к наружной крышке S; коль-
крышке, поставить на место
колец, прилегавших к задней крышке. В результате перестановки колец
отверстия а должны выходить в камеру всасывания. Основные парамет-
ры насоса даны в табл. 12. Линейные размеры насосов и их установок
приведены в табл. 13 и 14 (рис. 45, 46).
80
Работа насоса должна быть спокойной, без резкого шума и стуков.
Эмульсирования масла воздухом не допускают.
К шестеренным относятся горизонтальные электроприводные насо-
сы марки РЗ — ротационно-зубчатые, предназначенные для подачи мас-
ла, нефти или мазута вязкостью от 10 до 30° ВУ для насоса РЗ-ЗОа и от
Рис, 46. Установки шестеренных насосов:
й —насосы типа БГВН-23; б —насосы типа БГМН-23
10 до 250° ВУ и температурой до 333° К для насосов РЗ-60. Все насосы
состоят из трех основных узлов: корпуса, роторов и предохранительно-
перепускного клапана.
Конструкция насосов РЗ-60 и РЗ-ЗОа идентичная. Они состоят из
бронзового корпуса 5 (рис. 47), в нижней части которого отлиты лапы/
6 7 3 9 10 V 12 13
Рис. 47. Ротационно-зубчатый насос
81
оо
Таблица 13
Габаритные и присоединительные размеры шестеренных насосов типа Г11-2, мм
Типораз- мер В Bl с Ct Е F н Hl нг L N ь d di d, a I f
ГН-22 Г11-22А 130 100 110 38 58 33,0 109 75 55,5 123 84 5 16 К’/4" KVa" 9 13 24 17,8
Г11-23 Г11-23А 138 НО 114 60 82 33,0 125 86 63,0 154 96 5 18 К3/4" KVa" 9 14 30 19,8
Г11-24 Г11-24А 176 130 146 63 93 35,5 140 97 71,0 165 ПО 6 22 К1//' KVZ 13 16 33 24,3
Г11-25 Г11-25А — — — — — — — — — — — KVa" KVi" -— —
Габаритные и Типоразмер J^coeAHbu^:H.,,e_p^3Mepb. установок шестеренных насосов типа ГН-2 (рнс. 45, 46), мм Таблица 14
А В с Е н Hr Ht н3 L м TV d d, Л Тип электродви- гателя
БГ11-22А 435 270 192 100 210 164 110,5 130 460 175 230 1 13 K3/4" KVa" 25 АОЛ2-21-4
БГ11-22АТ 435 270 192 100 210 164 110,5 130 488 175 230 13 K3/r KVa’ 25 АОЛ2-21-4Т
БГ11-22 462 308 242 100 312 189 135,5 155 516 235 200 13 K3/4" KVa" 25 АОЛ-41-4
БГ11-23А 463 320 242 110 312 194 132,0 155 541 235 200 13 K3/4" KVa" 25 АОЛ-41-4
БГ11-23 525 320 242 110 312 194 132,0 155 573 235 260 13 K3/4" KVa" 25 АОЛ-41-4
БГВ11-23 740 265 130 —- 280 195 132,0 — — — — 16 - 26 КОМ-22-4
Б ГМ 11-23 525 270 242 — 346 195 132,0 — 615 232 260 13 30 АОЛ-41-4
БГМ11-24А 513 270 250 130 340 185 136,0 162 — 227 260 13 K1VZ K3V" 25
БГМ11-24 580 282 250 130 340 205 136,0 162 675 270 280 13 K1V4" K3/4" 25 АОЛ2-4г-4
БГМ11-25А 645 — 328 150 377 250 168,0 200 — 276 293 — KIVa" KV4" 30
БГМН-25 645 — 328 150 377 250 168,0 200 —, 276 293 — KIVa" KV4" 30 —
00 W — .
—
для крепления к раме. От рабочей полости насоса отходят всасываю-
щий и нагнетательный патрубки, оканчивающиеся фланцами 2 с резь-
бовыми отверстиями 3, к которым прикрепляют фланцы всасывающего
и нагнетательного трубопроводов. В приливах патрубков имеются от-
верстия 4 с резьбой для присоединения трубок мановакуумметра и ма-
нометра.
С двух сторон корпуса к фланцам при помощи шпилек 19 и гаек 14
крепят бронзовые крышки, переднюю 15 глухую и заднюю 22 с отвер-
стием для прохода ведущего валика 27 и размещения уплотнения ман-
жетного типа. Уплотнение состоит из двух резиновых манжет 21 ш
стального кольца 20, служащего прокладкой между манжетами, кото-
рые прижимаются фланцем 23 при помощи гаек, навинчиваемых на
шпильки, ввернутые в крышку 22. Наружный конец валика закрывают
кожухом 24. Крышки служат для уплотнения корпуса с торцов и уста-
новки шарикоподшипников 29, являющихся опорами валиков обоих
роторов. Крышки с корпусом центрируют установкой чугунных колец 30,
которые наружным кольцом входят в сопрягаемые детали. Для надеж-
ной герметизации соединений между корпусом и крышкой ставят паро-
нитовые уплотнения 16.
Рабочим органом насоса являются два ротора — ведущий и ведо-
мый. Ведущий ротор представляет собой валик 27, на котором на об-
щей шпонке 18 насажены две шестерни с косыми зубьями /7; одна ше-
стерня с правой, а другая с левой нарезкой зубьев; они спарены так, что
вместе образуют как бы одну шестерню с шевронным зубом. На валике
25 ведомого ротора имеются такие же шестерни, как и на ведущем, но
на шпонке установлена только одна из них, а другая посажена на валик
свободно и при работе насоса может самоустанавливаться относительно
зубьев ведущих шестерен, компенсируя тем самым неточность их уста-
новки на валике ведущего ротора. Перемещение шестерен предотвра-
щают стопорными кольцами 26 с резьбой, обратной вращению валиков,
т. е. валик ведущего ротора выполнен с правой, а валик ведомого — с
левой резьбой и, кроме того, кольца стопорятся винтами 28.
Предохранительно-перепускной клапан смонтирован в корпусе на-
соса; его работа основана на разности давлений во всасывающем и
нагнетательных патрубках. При этом условии клапан осуществляет пе-
репуск масла из полости нагнетания в полость всасывания. Клапан
рассчитан на кратковременный полный перепуск масла при внезапном
прекращении его расхода в смазочной системе. Предохранительный
клапан расположен в верхней части корпуса насоса; через находящую-
ся там же полость проходят соосно расточенные отверстия: одно для пе-
репуска масла, а другое служит направляющим для клапана 6. Послед-
ний представляет собой пустотелый поршень с фаской на конце, кото-
рой он упирается в седло. На наружной поверхности клапана имеется
смазочная канавка для смазки и уплотнения. Корпус клапана закрыт
пробкой И, в которую ввернут винт 9, регулирующий нажатие пружи-
ны 7. В пружину, упирается наконечник 8, укрепленный на нижнем кон-
це винта. После регулирования силы нажатия пружины винт закрепля-
ют гайкой 12 и закрывают предохранительным колпачком 13. Между
корпусом и пробкой 11 устанавливают уплотняющую прокладку 10.
Для ротационно-зубчатых насосов РЗ-З а, РЗ-4, 5а и РЗ-7, 5 а ха-
рактерна меньшая производительность по сравнению с насосами этого
же класса РЗ-60 и РЗ-ЗОа. Состоят они из тех же основных частей:
корпуса, роторов и предохранительного клапана. Различие в конструк-
ции заключается в следующем: в корпусе помещены не четыре, а две
зацепляющиеся между собой шестерни со спиральными зубьями и ро-
84
торы установлены на втулках скольжения. Шестерни изготовлены заод-
но с валиками. Одна из торцовых крышек является одновременно и
стойкой насоса.
Подшипники скольжения смазываются при принудительной цир-
куляции масла через втулки, гнезда которых в крышке непосредствен-
но связаны со всасывающей полостью. Втулки, установленные в стойке,
соединены одна с другой отверстием во внутренней стенке стойки, а со
всасывающей полостью — отверстием в ведомом роторе. Таким путем и
обеспечивается постоянный обмен масла в подшипниках. Техническая
характеристика ротационно-зубчатых насосов приведена в табл. 15.
Таблица 15
Характеристика шестеренных насосов типа РЗ
Показатели Типоразмеры насоса
РЗ-60 РЗ-ЗОа РЗ-За Р3-4,5а Р3-7,5а
Производительность, дм31сек .... 15 5 0,31 0,917 1,4
Давление, Л1н/.и- 0,28 0,36 1,45 0,33 0,33
Давление полного перепуска, на ко- торое регулируют клапан, Мн/м3 . , — 0,55 1,9 0,55 0,75
Мощность на валу насоса, кет . . 8—9,5 4,5 5,2 1,1 0,9 1,35
Число оборотов вала насоса, об/мин Высота всасывания, м вод. ст. .. . 1С 7 00 6 5 5 1450 3 3
Диаметр нагнетательного патрубка, мм, дюймы Диаметр всасывающего патрубка, мм 100 70 3/ 4" 1" 1 Va"
10 70 3/ // 1 и 4 i 1
Масса насоса, кг 92,6 54 11 13 15,5
Направление вращения Правое или левое (по требованию заказчика) Правое
1 дм3/сек=ЪЪ л/мин; 1 МнДи2 = 10 кГ]см2.
Нет необходимости доказывать, какое большое значение для на-
дежной работы циркуляционных систем жидкой смазки имеет качество
шестеренных насосов. Работы по их совершенствованию ведут в науч-
ных и конструкторских организациях; имеются ценные рекомендации
по результатам исследований. Вот некоторые из них.
Для всех шестеренных насосов величина проходных сечений на
всасывании должна обеспечить скорость движения масла не более
1,5—2 м/сек. Наиболее рациональной является установка насоса ниже
уровня масла, непосредственно в бак или под баком. По данным много-
летней практики, насосы, погруженные в масло, в 3—4 раза долговеч-
нее расположенных выше его уровня при прочих равных условиях. Кро-
ме того, для надежного заполнения впадин шестерен маслом желатель-
но ось всасывающего патрубка располагать на 50—200 мм ниже уровня
масла в баке. При этом устраняется возможность засасывания воздуха,
а давление всасывания становится положительным и равным высоте
столба масла. На увеличении срока службы насосов благоприятно ска-
зывается их работа при возможно меньших давлениях (в пределах 20—
85% наибольшего рабочего давления) [37].
В шестеренных насосах, работающих при высоком давлении нагне-
таемого масла, важно иметь достаточную жесткость корпуса и валиков
и снижать деформацию опор. Все это влияет на гарантийный ресурс ра-
боты насоса. Подшипники, как показывают расчеты, испытывают боль-
шие нагрузки, которые снижаются при больших величинах модулей и
малых числах зубьев шестерен. Одним из средств разгрузки подшипни-
85
ков о'г давления перекачиваемой жидкости может служить система ка-
налов, соединяющих полости нагнетания и всасывания с камерами, рас-
положенными диаметрально противоположно упомянутым полостям.
Уязвимым местом в долговечности насосов является износостой-
кость зубьев шестерен. Особенно быстро наступает износ в случаях,
когда высокие удельные давления сочетаются с плохими смазывающи-
ми свойствами рабочей жидкости. Из известных методов химико-тер-
мической обработки зубьев шестерен наиболее эффективным является
азотирование. Из опубликованных работ известны случаи полного
устранения износа профиля азотированных зубчатых колес по сравне-
нию с ранее работавшими цементированными колесами [35]. Результаты
сравнительных испытаний [34], в том числе на контактную прочность,
показали, что износ зубьев у азотированных колес в 3—6 раз меньше,
Рис. 48. Миогороториые шестеренные иасосы
чем у цементированных. По работе [36] износ зубьев не был обнаружен
у смазываемых, сильно нагруженных шестерен за 200 миллионов циклов
нагружений и больше. Лучшие результаты получены для зубчатых ко-
лес из стали 38ХМЮА с глубиной азотирования 0,35—0,55 мм. При этом
было установлено, что более глубокое азотирование на слой выше
0,55 мм снижало сопротивляемость выкрашиванию и не повышало из-
носостойкости зубчатых передач.
Прогрессивное стремление повысить производительность шестерен-
ных насосов привело к созданию новых конструкций. В свете сказанно-
го представляет практический интерес трехшестеренный насос
(рис. 48, а), в котором средняя из трех шестерен одинакового диаметра
является ведущей. При вращении ее по часовой стрелке масло станет
засасываться из каналов I и III, а нагнетаться через каналы IV и II.
Теоретически производительность такого насоса должна быть в два
раза больше по сравнению с обычным шестеренным насосом. Но нельзя
не учесть снижения объемного к. п. д. из-за потерь, вызванных увеличе-
нием утечек.
По числу одновременно зацепляющихся пар роторов (шестерен)
насосы могут быть и многороторными. На рис. 48, б показана схема ше-
стеренного насоса, у которого центральное зубчатое колесо является
приводным: вокруг него размещены четыре зацепляющиеся с ним ше-
стерни, каждая из которых представляет как бы отдельный шестерен-
ный насос с полостями всасывания и нагнетания. К полостям подведены
трубопроводы: всасывающий идет из масляного бака и четыре нагнета-
ющих трубопровода. Каждый трубопровод определенно направлен и по
86
нему подается масло в определенную группу обслуживаемых точек
смазки. Таких групп в данной схеме четыре.
Насосы производительностью около 6,7 дмР/сек изготовляют серий-
но на заводах авиационной промышленности. На этих заводах также
изготовляют опытные образцы, подача в которых достигает 60 дмг/сек
и выше.
Рис, 49. Винтовые иасосы
87
Винтовые насосы применяют для нагнетания масла в централизо-
ванных системах жидкой смазки. Они надежны, отличаются компакт-
ностью и бесшумны в работе, обеспечивают равномерную подачу жид-
кости. У этих насосов имеется минимальный по сравнению со всеми
типами насосов маховой момент ротора. Их изготавливают с тремя и
двумя винтами, более распространенным является первый тип. Эти
насосы обладают самосмазывающей способностью и поэтому весьма
удобны для автоматического управления. Привод насоса осуществляет-
ся через эластичную муфту.
Винтовые насосы типа МВн (рис. 49, а) предназначены для пере-
качки масел. Основными деталями насоса являются: корпус 1, рабочий
механизм (винты 3 и 5), рубащка 2, крышка рубашки 7, подпятники 6
и о, сальник 13. В рубашке, запрессованной в перегородку корпуса и
прикрепленной к нему фланцами, имеется со стороны всасывания уши-
ренная часть с окнами для поступления перекачиваемой жидкости.
Внутри рубашки предусмотрены три сквозные цилиндрические по-
лости б, в и г, соединяющиеся между собой, и служащие — средняя для
ведущего винта 3, а крайние для ведомых винтов 5, последние препят-
ствуют перетеканию масла из полости нагнетания в полость всасыва-
ния, которая образована в крышке 9. После некоторого поворота вин-
тов масло, заполнявшее их Впадины со стороны полости всасывания,
оказывается герметически отделенным от нее и Под действием винто-
вых нарезок вытесняется в полость нагнетания. Масло во время работы
насоса движется равномерно и прямолинейно.
Ведомые винты разгружены от силового взаимодействия с ведущим
винтом и вращаются под Давлением нагнетаемого масла. У заключен-
ной в полости рубашки рабочей части винтов имеется двухзаходная на-
резка специального профиля (правая на ведущем и левая на ведомых
винтах). В крышку рубашки д которая прикреплена к самой рубашке
фланцами с фиксированием штифтами 4, запрессован подпятник 8 ве-
дущего винта. Подпятники ведомых винтов для облегчения их работы
и сборки сделаны плавающими. Через подпятники на крышку 7 переда-
ются осевые усилия винтов, возникающие вследствие разности давле-
нии между полостями нагнетания и всасывания. Масло движется внут-
ри насоса, поступая через всасывающий и уходя через нагнетающий
трубопроводы, присоединяемые к крышке корпуса 9 и к корпусу 1.
Частичная гидравлическая разгрузка винтов от осевого усилия до-
стигается тем, что со стороны нагнетания через осевые отверстия в вин-
тах подводится под давлением масло, а со стороны всасывания конец
каждого винта выполнен в„ виде поршня, входящего в бронзовый под-
пятник. Диаметры поршней подбирают с таким расчетом, чтобы раз-
грузка проводилась не полностью, а только в пропорции, достаточной
для получения такого фиксированного положения винтов, при котором
они упираются в подпятники.
Для трехвинтового насоса эти соотношения между отдельными
размерами винта можно принять в зависимости от диаметра основной
окружности ведомых винтов;
DB = dH-, D„ = JL == -L dH; t = dH,
О о о
где DB внутренний диаметр нарезки ведущего винта;
наружный^диаметр ведущего винта;
«в внутренний диаметр нарезки ведомого винта;
‘ — шаг нарезки винтов.
Радиальным подшипником для ведущего винта служит бронзовая
88
втулка И, запрессованная в корпус насоса со стороны нагнетания. Там
же установлен сальник 13 с мягкой набивкой. Через него проходит при-
водной конец ведущего винта. Для отвода утечки масла в кольцевую
полость, находящуюся между торцом втулки Пи -упорным кольцом
сальника 12, предусмотрено отверстие, через него и дренажную труб-
ку 10 масло поступает во всасывающую полость насоса.
У всех винтовых насосов допустимая вакуумметрическая высота
всасывания составляет 5 м; направление вращения правое; максималь-
но допустимое давление 2,5 Мн/м2 (25 кГ/см2'), за исключением насоса
МВН-0,8 (рис. 49,6), у которого этот параметр составляет 0,5 Мн/м2
(5 кГ/см2').
Винтовые насосы МВН-1,5 и МВН-6 снабжены предохранительным
пружинным клапаном, встроенным в нижнюю часть корпуса. Для ос-
тальных насосов этот клапан устанавливают на нагнетательном трубо-
проводе перед запорным клапаном. У насоса МВН-0,8 нет рубашки с
баббитовой заливкой и подпятников.
Техническая харатеристика винтовых насосов приведена в табл. 16
(рис. 50).
Таблица 16
Техническая характеристика винтовых насосов
Параметр Типоразмер
МВН-0,8 | МВН-1,5 МВН-6 МВН-10 МВН-25
Производительность, дм3!сек. .... 0,8 1,5 6 И 25
Число оборотов в 1 мин (1 сек) . . 1430 2930 1460 (24,3)
Потребляемая мощность при макси- мальном давлении, кет (23,8) 0,6 (49) 5,8 21 37,5 83
Объемный к.п. д 0,80 0,75 0,81 0,82 0,86
Полный к.п.д 0,66 0,63 0,71 0,72 0,74
Диаметр начальной окружности вин- та, мм . Длина рабочей части винта, мм . . 21,6 21,6 42 51 66
90 107 214 255 330
Масса, кг 13 30 ИЗ 202 433
I дм3/сек—6о л/мин.
В системах циркуляционной смазки применяют ротационно-порш-
невые насосы типа НУЖ- Характерной особенностью ротационно-порш-
невого насоса является наличие в нем, помимо собственно насосной
части, регулятора давления, автоматически поддерживающего в опре-
деленных пределах постоянное давление в нагнетательной магистра-
ли, и регулятора подачи масла, при помощи которого можно установить
максимальную или минимальную подачу насоса в пределах его номи-
нальной производительности.
Насос (рис. 51, а) состоит из корпуса 1, в котором вращается ро-
тор 2, насаженный концентрически на приводной вал. В сквозной про-
рези ротора помещается внешний поршень 3, в пазу которого распола-
гают внутренний поршень 4. Внутренний поршень при помощи пальца 5
соединен с рычагом регулятора давления.
Путь поршня 3 в прорези ротора, а также путь поршня 4 в пазу
поршня 3 равны двойному эксцентриситету е. Каждый поршень, когда
соответствующее направлению его движения окно в роторе обращено к
камере всасывания, передвигается слева направо, всасывая масло и од-
8»
непременно вытесняя в камеру нагнетания порцию смазки, находящую-
ся справа от него, засосанную за предыдущий цикл. За один оборот ро-
тора поршни совершают четыре хода и четыре подачи (два хода и две
подачи для каждого поршня). Вследствие того что направления ходов
поршней насоса сдвинуты одно относительно другого на 90°, поток наг-
нетаемого масла пульсирует.
На рис. 51, б показана диаграмма подачи масла отдельно четырьмя
ходами поршней (кривая абв) и суммарная подача насосом за один
оборот ротора (кривая гдб), повторяющаяся четыре раза. Таким об-
разом, поток масла совершает четыре пульсации за один оборот ротора
насоса. Для погашения пульсации и создания равномерного потока на
нагнетательном патрубке устанавливают воздушный колпак, при нали-
чии которого можно получить среднюю подачу насоса Fcp. Зависимость
Рис. 50. Винтовые насосы
а — насос МВН-1,5; б—насос МВН-6;
между подачами отображена на диаграмме и выражается соотношения-
ми: Уср = 0,901 Vmax; Vmax = l,ll Уср; l/min =0,786 Vcp.
Регулятор давления работает следующим образом. Рычаг вместе с
пальцем 5 (рис. 51, б), соединяющим его с внутренним поршнем 4, мо-
жет поворачиваться вокруг оси 6. С плунжером 3 регулятора этот же
рычаг соединен пальцем 7 и может качаться от одного крайнего поло-
жения, при котором ось пальца 5 совпадает с осью ротора, до второго
крайнего положения, когда ход поршней, эксцентриситет е, а следова-
тельно, и подача насоса будут максимальными. Автоматика регулятора
заключается в том, что пружина 2 удерживает плунжер 3 и палец 5
поршня 4 в рабочем положении, при котором насос работает с полной
производительностью и давление в нагнетательной магистрали не пре-
вышает заданной величины. При возрастании давления плунжер пере-
мещается, вызывая уменьшение эксцентриситета. Вследствие этого объ-
ем подаваемого масла автоматически сокращается. При эксцентриси-
тете, равном нулю, поршни не имеют возможности перемещаться и
подача масла совсем прекращается. В таком случае насос будет рабо-
различных типов:
6 — насос МВН-10; г — насос МВН-25
91
тать вхолостую и нагнетательная магистраль окажется перекрытой.
При ее открытии под действием пружины плунжер 3 и палец 5 поршня
4 перемещаются в исходное рабочее положение. Таким образом, давле-
ние в нагнетательной магистрали в заданных пределах автоматически
поддерживается постоянным.
Натяжение пружины регулируют при помощи гайки 1, а посредст-
вом гайки 4 можно заранее установить величину эксцентриситета е, со-
ответствующую расходу масла в системе.
с<- 4
0° 45° 90° 180° 270 ° 360°
Уср “0,9011/ та)(, Vmax =1,11 VCp г У min =0, 786 V ср
6
Рис. 51. Устройство ротационно-поршневого насоса
По сравнению с насосами постоянной производительности (напрщ-
мер, шестеренными) ротационно-плунжерные насосы имеют следующие-
преимущества: при наличии автоматического регулирования давления
становится излишним применение в смазочных системах предохрани-
тельных клапанов и пресс-баков или гидропневматических резервуа-
ров, которые занимают большие площади, а в случае непостоянного
расхода масла в системе и удорожают ее. Кроме того, регулятор дав-
ления обеспечивает работу системы без потери мощности на перепуск,
масла при высоком давлении, что неизбежно в нормальных предохра-
нительных клапанах. Благодаря регулятору подачи становится возмож-
ным применение одного и того же насоса в системах смазки с различны-
ми расходами масла в пределах его номинальной производительности.
92
Производительность ротационно-поршневого насоса определяют по
формуле
Q = 4en(x3z3 + AZ4) см51сек.,
где х3, — ширина поршней 5 и 4, см\
2з, zi — толщина этих поршней, см-,
е — эксцентриситет, ел;
п—число оборотов ротора, сек.
Коэффициент 4 соответствует количеству перемещений каждого
поршня за один оборот приводного вала. Каждое перемещение при-
нимают равным эксцентриситету е.
На рис. 51, а изображено положение ротора и поршней 3 и 4 со
смещением относительно исходного положения на угол а =45°. В этом
состоянии поршень 3 движется в направлении С, а поршень 4 — в на-
правлении В. Всасывание масла происходит в камеры А и D, а нагнета-
ние— из камер В и С.
Скорость поршня 3 относительно ротора определяют по формуле
или
v3 = ею sin ct.
Здесь а—угол, образованный осью камер А и С с осью центров.
Мгновенная подача масла поршнем 3 будет равна
7з — V3F3 = sin а.
Скорость поршня 4 находится по формуле
'У4 = ГьЫ
или
Vt = еа cos а.
Откуда
qi = O4F4 = еа x^Zi cos а,
F3 и Fi — рабочие площади поршней, см2.
Из сопоставления формул q3 и следует, что кривые подачи масла
поршнями не совпадают одна с другой. Диаграмма закономерностей
изменения этих кривых показана на рис. 51, б.
Результирующая подача (потока) масла
7рез = е® (x3z3 sin а + xtZt cos а).
Приняв
X3Z3 = XtZt = xz,
получим
q-рез = е® xz (sin а + cos а).
Интенсивность пульсации Т в процентах можно определить по
формуле
___ ^рез-тах — <7рез.ппп
^рез.тах
Насосы тина НУЖ предназначены для нагнетания масел типа инду-
стриальное 30 но могут быть использованы для перекачивания жидко-
стей со значительной вязкостью, например масло для прокатных станов
93
П-28. Насосы изготовляют на максимальное рабочее давление
0,35 Мн)м2 (3,5 кГ/см2) с производительностями при давлении в магист-
рали, равном нулю: 2,5; 5 дм21сек (150, 300 л/мин). Последние числа
используют для условного обозначения насосных установок НУЖ-150 и
НУЖ-300, которые по конструкции аналогичны и отличаются один от
другого по производительности и по габаритам. Насосная установка со-
стоит из ротационно-поршневого насоса, электродвигателя, приводяще-
го в движение насос через втулочно-пальцевую муфту, и опорной плиты,
на которой смонтирована вся установка.
Таблица 17
Насосы ротационно-поршневые типа НУЖ
Типораз- мер Производитель- ность при дав- лении 0,35 Мн/м2 (3,5 кГ/cMz)t дм3 /сек Диапазон регулирова- ния произво- дительности Тип электро- двигателя Мощность двигателя, КВТ Число оборотов в 1 сек Общая мас- са насос- ной уста- новки, кг
НУЖ-150 2,33 2,5—0 А051-6 2,8 15,83 171
НУЖ-300 4,5 5—0 А062-8 или А063-8 4,5 или (7) 12,25 325
Таблица 18
Габаритные и присоединительные размеры установок типа НУЖ, мм
Размеры Установка Размеры Установка
НУЖ-150 НУЖ-300 НУЖ-150 НУЖ-300
А 257 272 м 40 50
Б 417 457 (диаметр)
В 880 1133 Н 18 18
Г 543 688 (диаметр)
д 18 20 О 145 160
Е 685 945 п 453 547
Ж 50 60 р 390 485
3 585 825 с 240 266
и 20 20 т 190 215
к 22 22 У 160 185
(диаметр) ф 37 60
Л 110 125 X 13 0
(диаметр)
94
Техническая характеристика насосов, габаритные и присоедини-
тельные размеры насосных установок приведены в табл. 17 и 18.
Для централизованной смазки нескольких расположенных в раз-
личных местах узлов трения применяют многоплунжерные насосы
(рис. 52), которые удобны для подвода жидкой смазки в труднодоступ-
Рис. 52. Смазочный многоплунжерный насос с механическим приводом
и ручным подкачиванием:
/ — резервуар; 2 — масломерное стекло; 3 — верхняя крышка; 4—глаз-
ки для наблюдения за истечением масла; 5 — контрольные маслопро-
воды; 6 — крышка наливного отверстия; 7 — рабочие маслопроводы;
8— рычаг для присоединения к приводу машины; 9— ручка для руч-
ной подкачки; 10 — болт для крепления ручки
ные места и могут подавать ее на значительные расстояния при проти-
водавлении до 5—10 Мн/м1 (50—100 кГ/см2). Они не дают большой
утечки масла, так как подают его небольшими порциями и у них име-
ется индивидуальная регулировка на каждую смазываемую точку. На-
)
Таблица 19
Характеристика многоплунжерных насосов
Объем резер- вуара, дм? Число отво- дов Допустимое противодав- ление, Мн/м? Пределы ре- гулируемой подачи смазки для каждого отвода, см? 1ч Число оборотов приводного вала в 1 мин. Тип привода Масса насо- са» кг
рабо- чих кон- троль- ных
2 4 4 5 0 0—150 750 Вращательный 20
2 4 4 5,0 0-300 Предельное 30—50 Качательный 17
3 6 6 7,5 0—150 750 Вращательный 27
3 6 6 7,5 0—300 Предельное 30—50 Качательный 24
4 8 8 10,0 0—300 Предельное 30—50 То же 28
1 Ми/л<2=10 кГ^ся?.
95
сосы (лубрикаторы) по кинематике и конструкции насосных элементов,
численно соответствующих числу отводов, имеют много общего с насо-
сами для густой смазки (см. рис. 11). Подобные насосы (табл. 19) мож-
но устанавливать 2—3 в ряд. Их применяют для централизованной
жидкой смазки компрессоров, холодильных машин, эксцентриковых и
фрикционных прессов, насосов, станков и т. п.
Резервуары-отстойники
Загрязнение масел в процессе работы может быть причиной увели-
чения потерь мощности на преодоление трения в смазываемых узлах.
Возрастают также и эксплуатационные расходы вследствие сокращения
срока службы трущихся деталей по причине их повышенного износа.
Нередки случаи, когда это явление ошибочно приписывают низкому ка-
честву применяемых масел. Известно, что в металлургических цехах
воздух содержит много пыли, которая при плохой герметичности уплот-
нительных устройств проникает через них и легко смешивается с цир-
кулирующим маслом, загрязняя его. Поэтому в производственных по-
мещениях необходимо обращать особое внимание на содержание в чи-
стоте оборудования и на общую культуру производства.
При прохождении масла между трущимися поверхностями в него
попадают продукты износа, частицы уплотнений, металлическая пыль
и т. п. и если размер твердых частиц больше наименьшей толщины мас-
ляного слоя в подшипнике, то усиливаются нагрев и коррозия металла,
возрастает коэффициент трения, засоряются маслопроводы.
Масло теряет смазочные свойства и от распада крупных молекул
углеводородов на ряд мелких, переходящих в молекулы смолы и кокса,
когда масло соприкасается с нагретыми частями машин. Такие же яв-
ления наблюдают и при окислении масла кислородом воздуха, которое
проходит интенсивнее с увеличением поверхности соприкосновения,
например при смазке разбрызгиванием. Для поддержания необходимо-
го качества и количества масла в системе загрязненное отработавшее
масло периодически заменяют новым или подвергают его непрерывной
очистке, пополняя естественно убывающее масло свежим.
Восстанавливают (регенерируют) отработавшее масло путем осво-
бождения его от механических примесей и воды отстаиванием, фильт-
рацией и центрифугированием и воздействием физико-химических реа-
гентов для удаления кислот, кокса, смол и т. п. В последнее время при-
меняют очистку с помощью магнитного и электрического полей. Реге-
нерацию одного и того же масла можно проводить несколько раз.
Процесс отстаивания может быть двух видов: отстаивание масла,
находящегося в неподвижном состоянии при периодическом его потреб-
лении, и отстаивание движущегося масла при непрерывном его исполь-
зовании. Отстаивание масла при непрерывном циркуляционном движе-
нии осуществляют в отстойниках обычно горизонтального, реже верти-
кального типа. В горизонтальных отстойниках масло движется с не-
большой скоростью от места слива к месту отбора насосом. Скорость
должна быть такой, чтобы частицы примесей не могли находиться во
взвешенном состоянии и на пути движения масла постепенно оседали
на дно, а относительно очищенное масло двигалось дальше.
В системе централизованной циркуляционной смазки резервуары-
отстойники предназначают для хранения эксплуатационного запаса
масла, подогрева и очистки его от механических примесей и воды. От-
стойник представляет собой бак прямоугольной формы, свариваемый из
листовой стали. Их выполняют с перегородками или без перегородок с
паровым, водяным и электрическим подогревом масла. В крышке ба-
зе
ка 1 (рис. 53) для осмотра и очистки имеется большой люк 5. Верхний
левый угол отстойника отделен перегородкой и является приемником
масла из системы, сюда оно поступает сверху и может идти дальше
только через сетчатый фильтр 3 и магнитный сепаратор 11, оставляя в
них посторонние включения. Фильтр представляет собой ряд кассет,
состоящих из стальных каркасов, обтянутых сетками: фильтрующей
№ 2 и каркасной № 16 по ГОСТ 3826—47. Магнитные сепараторы типа
СМР-50, СМР-100 и СМР-300 устанавливают от 1 до 8 в зависимости
Возврат масла, из Прием масла
ристемы(П) , со склада (В3)
От сепаратора (П3) § I К циркуляционном;/ 'Откачка
насоси (D,) на склад
(Вц)
Рис. 53. Резервуар-отстойник для масла с паровым подогревом
от объема отстойника. Фильтр и сепаратор для очистки могут быть лег-
ко вынуты из бака через малый люк 2. Все пространство бака, кроме
верхнего участка левой части, служит отстойником, в котором масло
освобождается от взвешенных твердых частиц, пузырьков воздуха и
пара, появляющихся в масле, когда оно разбрызгивается и взбалтыва-
ется во время рабочих циклов. Для улучшения слива отстоя дно бака
устанавливают с уклоном ’/ю в сторону передней стенки.
Выше дна бака установлен змеевик 4 для подогрева масла паром
перед пуском смазочной системы или в тех случаях, когда масло воз-
вращается в отстойник с температурой ниже, чем 45—50° С. Конструк-
ция змеевика должна быть съемной, ее испытывают на плотность, пода-
вая воду под давлением 1,0 Л4н/л2 (10 кГ/см2-} в течение 10 мин. В не-
7—763
97
больших отстойниках (до 6,3 м3) масло можно подогревать электро-
грелками. Малые резервуары до 1,5 м3 снабжают грелками на 3 кет,
остальные — на 5 кет. Кроме электрогрелок, в баках иногда устанавли-
вают змеевик (трубу для охлаждающей воды). В резервуарах, снаб-
женных электрогрелками, устанавливаемых в системах, работающих с
применением охладителя, необходимость в охлаждающем змеевике от-
падает. Масло насосом забирается из правой части отстойника через
всасывающую трубу с поплавком 6. Применение этого устройства обес-
печивает засасывание наиболее чистого масла независимо от его уров-
ня в резервуаре.
К передней стенке резервуара присоединяют следующие контроль-
но-измерительные приборы: регулятор уровня 7 с ртутным переключа-
телем типа КГ или электроконтактный сигнализатор уровня ЭСУ-2;
указатель уровня вентильного типа 8 цапковый 12НЖбк (Dy = 20) со
щитком, на котором должны быть нанесены деления, соответствующие
объему масла в отстойнике; термометр манометрический дистанцион-
ный типа ТПП может быть заменен ртутным угловым термометром
690 N-3—1° ГОСТ 2823—59. На крышке бака установлен вентиляцион-
ный колпак 9, через который выходят пары масла. Свежее масло посту-
пает в отстойник и возвращается из системы по разным трубам через
приемную камеру с фильтрами. Перекачивать свежее масло со склада
можно рабочим насосом, который всасывает масло из подводящей тру-
бы и нагнетает его в резервуар. Но процесс этот длительный. Напри-
мер, масло для смазки механизмов прокатных станов П-28 в пятнадца-
тикубовый отстойник перекачивают в течение 12 ч. Насос НУЖ-150,
поставленный непосредственно у цистерны, заполняет ту же емкость
за 1,5 ч.
Для лучшего отстаивания масла целесообразно горизонтальные от-
стойники выполнять с поперечными перегородками разной высоты, раз-
деляющими пространство внутри резервуара, например на три отсека.
Тогда отработавшее масло поступает в первый отсек, где оседают наи-
более крупные тяжелые частицы. Из него масло переливается через
перегородку во второй отсек, в нем благодаря незначительной скорости
оно теряет большую часть примесей. Далее масло переливается в тре-
тий отсек, откуда забирается через всасывающую трубу насосом. Вто-
рой и третий отсеки по объему выполняют больше первого отсека.
Отстойники с отсеками рекомендуют устанавливать непосредственно
перед тонкой фильтрацией через несамоочищающиеся фильтры.
Габаритные и присоединительные размеры отстойников с паровым
подогревом указаны в табл. 20. Присоединительные размеры фланцев
D, Dt, Dz, D3 и d приняты по ГОСТ 1234—54 дляру = 1 Мн/ж2 (10 кГ/слп).
В масляных подвалах для размещения отработавшего (грязного)
масла при сливе его из смазочной системы, а также при сепарации как
промежуточная емкость в качестве дополнительных или резервных ем-
костей могут быть установлены отстойники специальной, отличающейся
из описанной конструкции.
Постоянный уровень масла в резервуаре следует поддерживать
таким, чтобы остающееся свободное пространство в баке было доста-
точным для приема масла, находящегося в системе.
Фильтры. Сущность процесса фильтрации состоит в том, что на
пути потока масла, движущегося под давлением, устанавливают барьер
из ткани, сетки, узких щелей таким образом, чтобы весь поток прохо-
дил через него, оставив на поверхности фильтрующего материала ча-
стицы примесей. Очищенное масло должно продолжать двигаться тем
же потоком, но уже по другую сторону барьера — фильтра, давление в
98
Габаритные и присоединительные размеры резервуаров-отстойников
8500 2800 2400 1550 950 2585 1900 600
7*
99
потоке за фильтром будет меньше, чем перед фильтром. Эта разница и
есть перепад давления. В каждом фильтре теряется давление потому,
что, проходя через него, масло преодолевает сопротивление фильтрую-
щего материала и осевшего на нем осадка, который по мере накопления
частиц и их уплотнения снижает скорость фильтрации вплоть до пре-
кращения движения потока жидкости. Такие явления должны быть
исключены. Для этого необходимо следить за показаниями приборов,
контролирующих давление в системе. На всякий непредвиденный слу-
чай фильтр снабжают перепускным клапаном, который отключает его
и пропускает непрофильтровэнное масло к трущимся поверхностям обо-
рудования.
В процессе фильтрования твердые частицы задерживаются фильт-
ром, образуя на нем осадок, часто более плотный, чем сам фильтрую-
щий материал; от свойств последнего во многом зависит задерживаю-
щая способность фильтра. Оказывают влияние на нее и свойства осад-
ка: частицы более мелкие, чем площадь сечения отверстий, в большей
своей части проходят через фильтрующую среду и лишь немногие за-
стревают в ней, снижая проходимость потока. Этим объясняется нали-
чие в первых порциях отфильтрованного масла большего количества
механических примесей, чем в последующем потоке. Осадок необходи-
мо своевременно удалять, не допуская застопоривания фильтров. Для
этого их снабжают специальными устройствами для автоматической или
ручной очистки или устанавливают быстросъемные патроны, наполнен-
ные фильтрующим материалом. Известны фильтры, которые легко про-
чищать продувкой сжатым воздухом в обратном направлении, предо-
твращая таким образом возникновение неполадок и необходимость
частой смены фильтровальных элементов.
Скорость фильтрации в идеальном случае должна быть такой же,
как и скорость потока масла без фильтров, но практически она сни-
жается и зависит от пористости фильтрующего материала и толщины
его слоя, от величины твердых частиц, от перепада давления до и после
фильтра, от вязкости и температуры фильтруемого масла, а также от
пористости и толщины слоя осадка. Производительность фильтра тем
выше, чем больше давление на фильтрующую поверхность и чем мень-
ше ее сопротивление. Применение фильтров осложняет эксплуатацию
и увеличивает стоимость смазочной установки, но частая замена загряз-
ненного масла свежим в системе без фильтрации не уменьшает, а, нао-
борот, ускоряет износ смазываемых деталей. И получается, что расхо-
ды на приобретение фильтрующих устройств значительно меньше рас-
ходов на замену изношенных деталей и вызванных в связи с этим про-
стоев оборудования.
Фильтрация способствует сохранению основного требования к мас-
лам — полное отсутствие или почти полное отсутствие механических
примесей в течение всего времени работы масла в системе. Для соблю-
дения этого условия необходимо, чтобы все частицы примесей, вымы-
ваемые потоком из системы, не возвращались в нее, а задерживались
на фильтрующей поверхности. Вредное влияние на свойства масла ока-
зывают механические примеси и при фильтрации. Неулавливаемыс
фильтром микрочастицы действуют как катализатор, ускоряя процесс
окисления свежего масла. Из практики эксплуатации смазочных систем
известно, что в фильтрах удаляется некоторое количество присадок из
масла.
При выборе фильтров следует учитывать следующие факторы:
способность фильтрующего элемента задерживать частицы разме-
рами, равными или немного меньшими минимального зазора между
100
трущимися парами смазываемого механизма или наименьшего размера
щели дросселирующего устройства;
фильтр должен выдерживать давление, установленное на перепуск-
ном клапане, при полном засорении фильтрующего материала;
фильтры, установленные в смазочных системах, обслуживающих
автоматизированные машины, должны обладать большой пропускной
способностью и грязеемкостью и иметь автоматическую очистку.
При выборе типа фильтра необходимо знать допускаемый перепад
давления, величину которого определяет прежде всего фильтрующий
материал, и учитывать возможность возникновения неожиданных пуль-
саций давления в системе. Поэтому рабочее давление всегда долж-
но быть ниже сопротивления фильтрующей среды смятию или раз-
рушению.
В циркуляционных системах фильтры можно располагать под
крышкой заливочного отверстия резервуара-отстойника (заливочные
фильтры), на всасывающем патрубке насоса (приемные фильтры), на
линии нагнетания, а также на сливной магистрали. При установке
фильтра на нагнетательной магистрали его следует располагать после
отвода на предохранительный клапан: в противном случае при засоре-
нии фильтра насос может выйти из строя. Такие же последствия имеет
и засорение приемного фильтра, в этом случае всасывание, а следова-
тельно, и поступление масла в систему могут прекратиться.
Фильтры заливочные. Заливочные фильтры служат для очистки
масла, заливаемого в резервуар-отстойник со склада или через слив-
ные трубопроводы. Их можно устанавливать под крышкой горловины
маслобаков отдельно стоящих машин, оборудованных самостоятельной
циркуляционной смазкой. Фильтрующим элементом является латунная
сетка № 025, не пропускающая частицы размером более 0,25 мм или
дающая повышенное качество фильтрации сетка № 009 или 01
(табл. 21). Сетки впаивают в корпус, состоящий из круглой боковой
поверхности с окнами, нижней обоймы и верхнего кольца, которым
фильтр опирается на стенку горловины бака. Заливочные фильтры из-
готовляют двух типоразмеров № I и 2 с размерами соответственно: под
Сетки фильтровые с квадратными ячейками
Таблица 2J
Номер сетки Диаметр проволо- ки, мм Число проволок на 1 дм сетки Число ячеек на 1 см2 сетки Живое сечение сетки, % Количество масла кг, проходящего через 1 л3 сетки Удельная пропускная способность а, сж3/ж2
латунной фосфо- ристой Оронзы в олин слой в два слоя в три слоя
018 0,13 323 1040 33,8 0,76 0,35 0,21 0,13
016 0,12 385 1480 32,7 0,72 — 0,29 0,157 0,121
0125 0,09 465 2130 33,8 0,54 0,53 0,21 0,104 0,086
01 0,07 588 3460 34,6 0,4 0,4 0,15 0,1 0,06
009 0,07 625 3900 31,6 9,43 0,43 0,11 0,09 0,063
008 0,055 740 5476 30,-0 0,30 0,33 0,11 0,06 0,053
0063 0,045 910 8270 34,9 — 0,25 0,08 0.056 0,041
0045 0,035 1250 15000 29,8 — 0,22 0,053 0,023 0,018
расточку D = 75 и 120 мм и Н = 35 и 75 мм (рис. 54, а). Фильтры следует
периодически очищать по мере их засорения шламом, промывать в ке-
росине и продувать сжатым воздухом.
Фильтр приемный сетчатый. Этот фильтр состоит из двух дисков 1
(рис. 54, б) и цилиндрического корпуса 2 с окнами 3 для прохода мас-
101
ла. На корпус с наружной стороны в два слоя намотана латунная сет-
ка 4 № 0071 по ГОСТ 3584—53 или по ГОСТ 6613—53. Края сетки заг-
нуты. Корпус при помощи перфорированной трубки 5 и натяжной гайки
6 с прокладкой 7 зажимают между двумя дисками 1 и вместе с ними
Рис. 54. Фильтры сетчатые:
а — фильтр заливочный; б — фильтр приемный; в — фильтр с крепле-
нием на маслопроводе
упирается в кольцо 8. Конец трубки 5 закрыт заглушкой 9. Для прида-
ния жесткости на дисках имеются фасонные углубления 10. Резьбовой
конец трубы ввертывают во всасывающий патрубок насоса, а сам
фильтр погружают в бак с маслом. Чтобы не допустить засасывания
осадка, осевшего на дно бака, сетка не должна доходить до его дна на
величину, равную 1,5—2 диаметром присоединительной трубы. Фильтры
102
пригодны для работы на индустриальных маслах вязкостью до
5200 м2/сек (52 сст) при температуре 50° С.
Фильтр линейный сетчатый. Этот фильтр с креплением на масло-
проводе, с трубной резьбой диаметром 3/4" и 1" состоит из чугунного
корпуса 1 (рис. 54, в) и крышки 2, скрепленных между собой винтами.
Внутрь корпуса вставлен фильтрующий патрон, боковые стенки и дно
которого состоят из сетки 5, припаянной сверху к наружному кольцу
(фланцу) 3, а снизу — к кольцевому дну 8. В местах стыка сетку сши-
вают и шов запаивают. В корпусе фильтра выполнены четыре присоеди-
нительных отверстия, одно из которых служит для выхода масла, а
остальные три позволяют присоединить фильтр к подводящему масло-
проводу в различных положениях. Свободные отверстия закрывают
резьбовыми пробками 9.
Масло, входящее в фильтр, заполняет пространство между сеткой и
стенкой корпуса и, дойдя до верхнего края последней, переливается че-
рез выступ 6 в щель 7, направляясь к выходному отверстию (как пока-
зано стрелками). Для очистки патрон легко вынимают из корпуса за
ручку 4.
Производительность фильтра определяют по формуле
(?Ф = d2vM 0,78 м3/сек,
где d— диаметр отверстия патрубка, мм;
v — скорость потока масла, м/сек.
Производительность линейного фильтра описываемой конструкции
0,42—2,52 дм3/сек при вязкости масла до 8°ВУ1Оо-
Линейный фильтр с набором фильтрующих сеток 3, натянутых на
специальные диски 4, показан на рис. 55, а, фильтр рассчитан на любую
площадь фильтрации, увеличение которой достигается путем прибавле-
ния фильтрующих дисков с сетками при незначительном увеличении га-
баритов фильтра. Во избежание прогиба фильтрующих сеток под них
подкладывают так называемую каркасную латунную сетку. Диски 4
зажимают между фильтрующими и каркасными сетками и вместе с ни-
ми нанизывают на перфорированную трубку 5. Весь набор дисков мо-
жет быть легко вместе с крышкой 2 вынут из корпуса 6 фильтра для
осмотра, очистки и замены сеток новыми. Конструкция крана 1 позво-
ляет выключить фильтр из системы смазки, не прерывая подачи масла
к машинам, и осуществлять движение потока масла как в левом, так и
в правом направлениях. Максимальное давление масла в фильтре не
более 0,5 Мн/м2 (5 кГ/см2'}, максимальная скорость прохождения масла
в патрубках 1,5 м/сек.
Фильтр сетчатый стационарный. Это фильтр, обозначаемый ФСЖ,
является высокопроизводительным и представляет собой отдельный
агрегат, присоединяемый к нагнетательному маслопроводу посредством
фланцев 1, прикрепленных к приемной трубе 12 (рис. 55, б). Сварной
корпус 9 выполнен со сферическим дном. Снизу к корпусу приварен
фланец 13, предназначенный для крепления фильтра к фундаменту.
Сверху к фланцу''корпуса крепят крышку при помощи болтов 3 с коль-
цевой головкой, затягиваемых зажимными гайками 8 с рукоятками. Та-
кое крепление крышки позволяет легко и быстро снимать ее с фильтра.
Снаружи к крышке крепят манометр 4 для фиксации давления очищен-
ного масла в корпусе фильтра.
Собственно фильтр состоит из нескольких одинаковых секций 10,
размещенных в корпусе 9 и ограниченных вверху двумя деревянными
брусками 17, прикрепленными к ребрам 18 корпуса. Верхний брусок 7
отъемный и служит для прижатия секций к их нижней опоре. Каждая
103
Рис. 55. Линейные фильтры сетчатые:
а— фильтр с сеткой на дисках: 1— кран
для выключения фильтра; 2 — крышка;
3 — фильтрующие сетки; 4 — диски для
сеток; 5 — перфорированная трубка;
6 — корпус фильтра; б —фильтр сетча-
тый кассетный; 1 — присоединительные
фланцы; 2 — накладка; 3 — болты; 4—
манометр; 5 — рым; кран для спус-
ка воздуха; 7 — брусок; 5 —зажимные
гайки; 9— корпус; /0 — секция (кассе-
та); И—полоса; /2 —приемная труба;
13 — опорный фланец; 14 — уплотни-
тельные прокладки; 15 — штуцер; 16—
корпус клапана; /7 — деревянные брус-
ки; 18 — ребра корпуса; 19 — выходной
штуцер; 20 — пробка; 21 — клапан с хво-
стовиком
104
секция 10 состоит из П-образно изогнутой трубы, прикрепленной кон-
цами к полосе 11. В середине полосы имеется отверстие с выходом в
штуцер 15, прикрепленный к полосе снизу. На конце штуцера имеются
четыре прорези.
Труба секции является рамкой, внутрь которой вставлена капи-
лярная сетка по ГОСТ 3306—46, обеспечивающая жесткость фильтро-
вальной сетке № 016 (см. табл. 21), натянутой на рамку с обеих сторон
и припаянной или прикрепленной к ней при помощи планок, прижимае-
мых болтами Мб. Таким образом, каждая секция (кассета) представ-
ляет собой узкую камеру с двумя боковыми сетчатыми стенками.
В накладке 2, вваренной в прорезь приемной трубы, предусмотре-
ны отверстия по числу секций, в каждое из которых ввинчивают кла-
пан 21 с хвостовиком и установленной внутри него пружинкой. В части
корпуса 16, расположенной в трубе, имеется четыре отверстия (окна).
При установке в корпус фильтра секции 10 патрубками (штуцерами) 15
входят в отверстия корпуса 16 и открывают клапаны 21.
Масло из нагнетательного маслопровода входит в приемную тру-
бу 12, проходит через окна в корпусе 16, прорези в штуцере 15 и попа-
дает в секции фильтра. После этого отфильтрованное масло поступает
в корпус фильтра и через выходной штуцер 19 — в линию маслопровода.
Стационарный фильтр ФСЖ удобен в эксплуатации и прост в изготов-
лении; его достоинства заключаются в том, что каждая секция при не-
обходимости очистки ее может быть вынута из корпуса без нарушения
работы остальных секций. Как только секция будет немного приподня-
та, клапан 21 закроет доступ масла из приемной трубы в корпус фильт-
ра. Если нужно из фильтра вынуть все секции, поток масла направляют
прямо через приемную трубу 12 в обводной маслопровод, присоединен-
ный ко второму фланцу этой трубы. При этом трубопровод, идущий от
штуцера 19, нужно перекрыть вентилем. Основные параметры, харак-
теризующие фильтры, приведены в табл. 22.
Таблица 22
Основные параметры технической характеристики стационарного сетчатого фильтра
Обозначение (номер фильтра) Производи- тельность фильтра дм3!сек. Рабочее дав- ление, Мн/м? Общая пло- щадь филь- трующей по- верхности кассет, м- Число кассет Тонкость фильтра- ции Фильтруемая жидкость
2 0,4 2 8 0,18 Масло
3,5 4,18 0,4 3,5 7 0,14 »
9 — 0,6 9 8 0,25 Эмульсия
30 30 0,4 30 16 0,1 Масло
40 150 1,0 40 17 0,2 Эмульсия
1 Л1и/л12=10 кГ[см\
Смазочные устройства, входящие в централизованные смазочные
системы, обслуживающие металлургическое оборудование, должны не-
прерывно и надежно работать. Сетчатые фильтры не удовлетворяют
этим условиям, так как нуждаются в частой остановке для очистки
фильтрационных сеток. Кроме того, их засорение увеличивает сопротив-
ление проходу масла и уменьшает к. п. д. смазочной установки. В более
поздних конструкциях фильтров фильтрационные сетки заменили дру-
гими фильтровальными приспособлениями. Примером фильтра, имею-
щего более совершенную конструкцию, может служить самоочищаю-
щийся дисковый фильтр типа ФДЖ, изготовляемый на заводах СССР.
8—763
105
На рис. 56 показана схема однопатронного и двухпатронного филь-
тров. Фильтрующий патрон 5 представляет собой набор чрезвычайно
тонких дисков 7 из нержавеющей стали (выполненных в виде колеса со
спицами). Между дисками диаметром 112 мм и толщиной 0,5 мм про-
ложены прокладки 14 (имеющие форму звездочек) с наружным диа-
метром, несколько меньшим, чем диски. Толщина прокладок 0,08—0,12
или 0,18 мм определяет величину зазора между дисками. Все диски и
прокладки насажены на общий валик 10, на верхней цапфе которого
Рис. 56. Схемы дисковых фильт-
ров— одиопатронного (а) и двух-
патронного (б):
1— электродвигатель; 2 — червяч-
ная передача; 3 — цилиндрическая
зубчатая пара; 4—патрубок;
5 — фильтрующий патрон; б—резер-
вуар; 7—диски; 8—подставка;
9 — сливной патрубок; 10—диско-
вый валик; 11 — патрубок со сторо-
ны нагнетания; 12 — ножи; 13—стер-
жень; 14 — прокладки
закреплено зубчатое колесо. Вращение валику передается от электро-
двигателя через червячную и зубчатую передачи со скоростью около
0,083 об/сек (5 об/мин). Число оборотов патрона однопатронного и
двухпатронного фильтров одинаковое, так как их зубчатые колеса вы-
полняют одинаковых диаметров. Очевидно, что в двухпатронном фильт-
ре патроны вращаются в противоположные стороны. В резервуаре
фильтра сбоку патрона укреплен стержень 13, на который насажены
ножи 12, входящие остриями в зазоры между дисками и служащие для
очистки патрона от грязи.
Фильтр работает следующим образом: масло, поступающее от на-
соса через патрубок 4, заполняет приемную камеру а резервуара и
проходит через зазоры между дисками фильтрующего патрона 5 в ка-
меру б и дальше через патрубок 11 поступает в нагнетательный масло-
провод. Частицы примесей задерживаются на внешней поверхности
патрона 5, который непрерывно вращается вокруг своей вертикальной
оси. При этом все частицы, осевшие на внешней поверхности патрона,
снимаются при помощи ножей 12. Вся грязь попадает в нижнюю часть
резервуара, выполняющую роль отстойника. Периодически грязь удаля-
ют через сливной патрубок 9. Степень загрязнения фильтра определяют
по показаниям дифференциального манометра или реле давления, из-
106
Таблица 23
Дисковые фильтры типа ФДЖ
(мощность электродвигателя типа АОЛ2-21-4 1,1 кет; число оборотов вала
в 1 мин 1400; ток переменный напряжением 380/220 в)
Параметры Типоразмер
ФДЖ-50 | ФДЖ-80 I ФДЖ-100 ФДЖ-150
Пропускная способность, дм?/сек 0,87 4,2 8,4 16,8
Рабочее давление, Мн/м2 0,4
Перепад давления, Л4н/лР 0,05- -0,1 0,05—0,12 0,05—0,15
Общее передаточное чис- ло привода — 285
Число патронов . , 1 1 2 4
Фильтрующая поверх- ность, см2 67 330 660 1320
Число дисков в патроне . 161 532 2X532 4X532
1 дм?/сек = 60 л/мин; 1 Мн/м2=10 кГ/см2 . .
Таблица 24
Габаритные и присоединительные размеры фильтров типа ФДЖ, мм
Типоразмер А D D, н Отверстия d Отверстия dx Hi Масса установ- ки» кг
число d число d,
ФДЖ-80 600 460 195 150 80 1680 4 18 3 22 1300 168
ФДЖ-юо 700 580 215 180 100 1690 8 18 3 22 1300 241
ФДЖ-150 928 950 280 240 150 1750 8 23 3 22 1300 438 .
8*
107
меряющего перепад давления в фильтре, который должен составлять
0,02—0,04 М/Ди2 (0,2—0,4 кГ/см2).
Основные данные характеристики и размеры фильтров с механиче-
ской очисткой Ф ДЖ-80, ФДЖ-100 и ФДЖ-150, а также и фильтров с
очисткой вручную Ф ДЖ-50 приведены в табл. 23 и 24.
Дисковый фильтр с креплением на маслопроводе по конструкции
аналогичен рассмотренным ранее фильтрам, только патрон приводят во
w
11
12
Рис. 57. Фильтры од-
иопатрониые пластин-
чатые
вращение вручную через маховичок.
Грязь, снимаемая ножами с дисков,
собирается на дне корпуса. Ее удаля-
ют через спускной кран.
Пластинчатые фильтры. В пла-
стинчатых фильтрах типа Г41 име-
ется фильтрующий пакет, состоящий
из набора основных круглых пласти-
нок 2 и звездообразных промежуточ-
ных 13 (рис. 57), которые определяют
величину раскрытия щели и тонкость
фильтрации. В фильтрах исполнения
Г41-1 к крышке 3 четырь-
мя винтами крепят чугун-
ный стакан 1. Масло че-
рез правое присоедини-
тельное отверстие посту-
пает в полость стакана,
проходит через фильтру-
ющие щели пакета в коль-
цевой канал и через ле-
вое присоединительное
отверстие отводится в
маслопровод. В фильтре
исполнения Г41-2 присое-
динительные резьбовые
отверстия в крышке 3 от-
сутствуют, так как эти
фильтры предназначены
для встраивания в рас-
точку бака или корпуса.
Масло подводят к отвер-
стию расточки корпуса, в
который встроен фильтр, а отводят через отверстия в центрирующем дис-
ке, расположенном на конце оси 7 пакета и жестко связанного с крыш-
кой 3.
А-А
1А
/3
Для обоих исполнений пластинчатых фильтров общими являются
некоторые детали и их взаимодействие. Пакет пластин надевают на ось
7 и располагают между шайбами: верхней 9 и нижней 10. Усилием, пе-
редающимся от затяжки гайки через втулки 12, пластинки оказываются
в зажатом состоянии. На упорном разъемном кольце 4 весь пакет под-
вешен к крышке 3. Ось 7 уплотнена в отверстии крышки сальником 5,
поджимаемым гайкой 8. Для крепления квадратного стержня 16, на
котором насажены ножи 15, предусмотрены две стойки 14, удерживаю-
щие при вращении пакета фасонную пластину 11 и закрепленный на
ней стержень в неподвижном состоянии.
Фильтры следует монтировать в вертикальном (рукояткой вверх),
наклонном или горизонтальном положениях. Для очистки фильтров необ-
108
ходимо повернуть рукоятку 6 на полный оборот и осуществлять это не
реже раза в неделю. При вращении пакета скребки 15, входящие ост-
рием в щели между пластинками 2, выбросят накопившийся там шлак
и грязь на дно стакана, после чего фильтр снова пригоден к работе. По-
сле работы в течение 6 месяцев— 1 года снимают стакан после спуска
масла через отверстие в его дне и очищают фильтр от накопившегося
осадка. Фильтрующий пакет промывают в керосине и продувают сжа-
тым воздухом со стороны выходного отверстия.
Основные параметры однопатронных пластинчатых фильтров приве-
дены в табл. 25. Пластинчатые фильтры типа Г41-1 предназначены для
Рис. 58. Фильтр с плоским полотном:
1 — отверстие для впуска загрязненной жидко-
сти; 2— емкость для сброса грязи и израсхо-
дованного покрытия; 3 — отверстие выпуска
для очищенной жидкости; 4 — расходуемый
фильтрующий материал; 5 — грязесборник;
6 — напорная камера; 7 — уплотнение
масел вязкостью до 8000 м^/сек (80 сст) и наибольшего рабочего давле-
ния 6,3 Мн/м2 (63 кГ/см2).
В последние пять лет в США нашли применение, особенно в черной
металлургии, фильтры с плоским полотном (рис. 58). Они состоят из
двух камер, разделенных тканью или нетканым фильтрующим материа-
лом, для зажатия которого между верхней и нижней камерами исполь-
зуют давление пневматических цилиндров на подвижное уплотнение.
Таким образом, камеры становятся как бы сосудом под давлением, через
который нагнетается загрязненная жидкость и продавливается через
фильтрующий материал. При этом наблюдают, что накопившаяся на
нем грязь способствует процессу очистки. После образования слоя грязи,
Таблица 25
Техническая характеристика и размеры пластинчатых фильтров типов Г41-1 и Г41-2
Параметры Типы
Г41-11 Г41-21 Г41-12 Г41-22 Г41-13 Г41-23 Г41-14 Г41-24 Г41-15
Пропускная способность при темпе- J 0,05 0,084 0,134 0,2 0,3 0,42 0,58 0,8 1,05 1,67
ратуре 50° С, дм'! сек I 0,134 0,3 0,58 1,05 2,08
Условный проход Dy, мм 10 15 15 20 32
Присоединительные резьбы (для Г41-1 и Г41-2) К3/в" KVa" KVa" к3/г кн/г
Высота фильтрующего пакета h, мм . 40 60 80 120 200
Размеры, мм: В С 0 120 140
Н 170 190 230 265 355
Hi НО 130 170 205 295
Масса, кг ... 2,72 2,96 6,30 7,25 8,50
Примечание. Пропускная способность указана для масла вязкостью 7000—8000 м^сек
(70—80 сст) при перепаде давления на фильтре с резьбой К 3/в" К1//' 0,1 Мн!м~ (1 кГ/см2); для
фильтров с р'езьбой К 3/t" и К l1//' —не более 0,2 MhIm2 (2 кГ!см2), 1 дм3/сек—00 л/мин.
109
вызывающего снижение давления на 0,05—0,14 Мн/м2 (0,5—1,4 кПсм2),
срабатывает реле давления, заканчивая цикл, выпускной клапан фильт-
ра закрывается, вступает в действие воздушный клапан, проталкивая ос-
тавшуюся жидкость через фильтрующий материал. Уплотнение подни-
мается, в фильтрующую камеру поступает новая часть загрязненной
жидкости, затем уплотнение снова опускается и фильтрация возобнов-
ляется. Полный цикл фильтрации занимает около 80 сек. При стабиль-
ных эмульсиях циклы повторяют через 2—5 ч, для нестабильных раство-
ров они несколько короче. Уровень жидкости в резервуаре для чистой
эмульсии в течение цикла фильтрации несколько понижается, но подача
не прерывается.
В зависимости от размеров частиц смазки в водяной среде степень
очистки нестабильного раствора составляет 0,05—0,1 мм. На фильтра-
цию влияют температура жидкости и общая конструкция системы. Под
нестабильным раствором в данном случае понимают смазочно-охлаж-
дающую жидкость на основе животного или растительного жира с не-
большим количеством эмульгатора или без него. Масло добавляют к
воде в количестве 2—10%. Нестабильный смазочно-охлаждающий рас-
твор работает при температуре 50—60° С. Его применяют на 5—6-клете-
вых непрерывных листопрокатных станах. Повышение тонкости филь-
трования в системе охлаждения валков способствует росту качества про-
катываемых листов и поддержанию минимального загрязнения охлажда-
ющей жидкости.
Магнитные фильтры (уловители). Мелкая металлическая пыль, по-
падающая в масло при обкатке новых машин и механизмов, а также в ре-
зультате износа трущихся поверхностей, почти не улавливается сетча-
тыми и дисковыми фильтрами. Ее можно удалять из потока масла
магнитными уловителями. У магнитных фильтров имеются один или не-
сколько уловителей. В металлургическом машиностроении получили рас-
пространение магнитные фильтры, устанавливаемые в приемной камере
резервуара-отстойника и предназначенные для предварительной очист-
ки масла перед его отстаиванием. В настоящее время изготовляют серию
фильтров типа ФМ производительностью от 0,134 до 6,68 дмг)сек. На
рис. 59 показан магнитный фильтр ФМ-6 производительностью
1,67 дм31сек. Его фильтрующий пакет состоит из одного постоянного ма-
гнита с большой индукцией (сплав никеля, меди, кобальта и титаново-
кислого железа). Магнит 1 заключен в тонкую трубу 2, изготовленную
из цветного металла. Сверху и снизу магнит закрыт железными дисками
в виде звезды, между лучами которой открыт проход для масла. Весь
фильтрующий элемент скрепляют латунным стержнем 3. Вокруг магни-
та располагают улавливающую корзину, состоящую из двух половин,
каждая из которых представляет собой набор железных полуколец 4,
образующих девять рядов и соединенных латунными планками 5. Через
промежутки полуколец протекает фильтруемое масло.
Железные частицы улавливаются магнитным полем, которое созда-
ется силовыми линиями, проходящими через полукольца и зазоры ме-
жду ними. Скорость протекания масла через фильтрующий пакет не
должна превышать 10 м!сек. Размеры механических частиц, задержи-
ваемых фильтром, колеблются от 0,002 до 0,1 мм. В ответственных меха-
низмах целесообразно магнитные фильтры устанавливать после фильт-
ров грубой очистки сетчатых или пластинчатых. Первую очистку маг-
нита, встроенного в смазочную систему, обслуживающую новые машины,
рекомендуют проводить через 500 ч работы, последующую — через
1000 ч и в дальнейшем один раз в год.
Магнитные уловители не следует подвергать резким ударам, к го-
110
товым намагниченным и подвергнутым старению магнитным пакетам
нельзя подносить ферромагнитные предметы ближе чем на 200 мм. При
сборке и эксплуатации магнитных фильтров необходимо применять ин-
струмент, изготовленный из латуни. При надлежащем обращении маг-
ниты могут работать в течение 15—20 лет.
Теплообменники (маслоохладители и маслоподогреватели)
Теплообменниками называют приборы, принцип работы которых
основан на теплопередаче от одной циркулирующей в них жидкости к
другой среде, также движущейся внутри прибора. В системах циркуля-
ционной смазки применяют теплообменники двух видов: маслоохлади-
тели, когда поступающее в них масло охлаждается до определенной тем-
пературы, и маслоподогреватели, когда по условиям эксплуатации сма-
зочных систем требуется подогреть масло выше той температуры, с
которой оно поступает в подогреватель.
В маслоохладителях благодаря разности температур масла и воды
тепло передается от масла к воде через стенки труб и в результате мас-
ло охлаждается. На рис. 60, а изображен маслоохладитель, состоящий
из водяной камеры 1, корпуса 4, радиатора 8 и крышки 16. Водяная ка-
мера 1 состоит из корпуса, имеющего форму сферического днища, и при-
варенного к нему фланца 19. Внутри камера перегородкой разделена на
две части. Корпус представляет собой трубу с приваренными на обоих
концах фланцами 3 и 14 и патрубками. Отверстия 13 предусмотрены
для спуска воздуха при вводе маслоохладителя в работу. Радиатор со-
стоит из набора латунных труб 10, концы которых развальцованы в ре-
шетках 2 и 15. Трубы могут быть изготовлены и из другого цветного
металла. В средней части радиатора расположены диафрагмы 11, имею-
щие сегментные вырезы, находящиеся либо в верхней, либо в нижней
их части.
Крайние диафрагмы 7 и 12 как бы разделяют межтрубное прост-
ранство на три части: левую приемную часть, среднюю, где в основном
охлаждается масло, и правую, из которой охлажденное масло попадает
Ш
Спуск Воздуха.
Рис. 60. Маслоохладшсли:
--кожухо’1 рубчатый; б — маслоохладитель с двумя водяными камерами
112
в магистраль. Средняя часть радиатора заключена в кожух, состоящий
из двух половин 9 и 18, соединенных между собой при помощи болтов.
Болтами 6 к диафрагме 7 крепят манжету 5 из маслостойкой резины.
Большая решетка 2 радиатора закреплена неподвижно между фланцами
корпуса 4 и водяной камеры 1, малая же решетка 15 может перемещать-
ся вдоль горизонтальной оси, и при тепловом удлинении труб она сколь-
зит по стенке отверстия фланца 14, снабженного сальниковым уплотне-
нием 17. В крышке 16 и в корпусе водяной камеры 1 предусмотрены от-
верстия для слива воды.
Особенностью рассматриваемой конструкции маслоохладителя яв-
ляется то, что масло, поступая через патрубок в корпус 4, благодаря ди-
аметрально расположенным в диафрагмах 11 сегментным вырезам сма-
зывает максимально возможное число труб 10 в каждом секторе, отде-
ленном двумя смежными диафрагмами. Движение масла вдоль труб
предотвращает резиновая манжета 5 и кожухи 9 и 19. Вода поступает
через нижний патрубок и движется к крышке 16 внутри латунных тру-
бок, расположенных в нижней половине корпуса маслоохладителя, и воз-
вращается по другой половине трубок к выходу из охладителя через
верхний патрубок.
Описываемые маслоохладители выполнены с гладкими трубами
и рассчитаны на эксплуатацию в условиях средних географических ши-
рот и при нормальном режиме работы. Для других условий маслоохла-
дители должны быть рассчитаны специально. Гладкие трубы могут быть
заменены ребристыми по мере их освоения.
Температуру входящей воды принимают не выше 25° С. Разность
температур масла на входе и выходе зависит от его вязкости и количест-
ва и колеблется от 6 до 10 град. В качестве терморегулирующего
устройства при автоматическом включении подачи воды на вход в мас-
лоохладитель устанавливают вентиль запорный бессальниковый с эле-
ктромагнитным приводом, а при ручном включении — вентиль запорный,
муфтовый бронзовый. При монтаже маслоохладителей необходимо осу-
ществлять дополнительную развальцовку труб в решетках.
Таблица 26
Основные размеры и техническая характеристика маслоохладителей
I Поверхность охлаждения, £> 1>1 d 1 L ц а А Число труб Размер труб 1 Число пере- городок Рекомендуе- । мое количе- ство охлаж- дающей воды, дм?/сек. «а У СЗ и S
3 325 440 40 635 1149 1229 90 260 68 16X1,5 17 1,0— 2,0 270
6 377 500 40 900 1494 1580 100 300 102 16X1,5 21 2,0— 5,46 435
12 426 565 80 1450 2093 2186 110 340 146 16X1,5 21 5,46— 7,75 580
25 529 650 100 1640 2410 2490 125 400 256 16X1,5 15 7,75— 13,36 960
50 630 780 125 2900 3905 4000 150 450 192 25X2 19 13,36— 21,7 1950
100 820 1010 200 3150 4394 4540 200 600 344 25X2 13 21,7— 33,4 3450
200 1020 1180 200 3670 5065 5200 200 700 600 25X2 13 33,4 5750
113
Основные размеры маслоохладителей, применяемых в системах смаз-
ки металлургического оборудования, приведены в табл. 26. Применение
охладителя способствует сохранению высокого качества масла на более
длительное время по следующим соображениям. Температура масла,
циркулирующего в системе смазки, не должна превышать 50—55° С.
В ином случае оно начинает окисляться с выделением смолистых осад-
ков, особенно интенсивно в индустриальных маслах (ГОСТ 1707—51).
Вязкость оставшейся более жидкой фракции в 1,5—2,5 раза ниже уста-
новленной для данного сорта масла, что приводит к резкому ухудшению
смазывающих свойств.
Несколько отличается по конструкции маслоохладитель М-21. К ос-
новным узлам этого маслоохладителя (рис. 60, б) относятся корпус,
верхняя водяная камера, нижняя водяная камера, трубная система. По-
следняя состоит из прямых латунных трубок, развальцованных в двух
трубных решетках, перегородок и кожухов.
Охлаждающую воду под напором подают через патрубок входа в
верхнюю водяную камеру, откуда по трубкам она поступает в нижнюю
водяную камеру навстречу маслу и выходит через выходной патрубок.
На корпусе имеются патрубки входа и выхода масла. Верхнюю водяную
камеру закрывают крышкой, на которой установлен кран для выпуска
воздуха.
Основные размеры и показатели технической характеристики мас-
лоохладителей МП-21 завода «Пяргале» следующие:
Поверхность охлаждения маслоохла-
дителя, м-.................... 65
Расход масла, м'/ч............ 60
Расход воды, м3/ч..................... 72
Число ходов воды....................... 4
Число охлаждающих трубок .... 434
Диаметр трубок, мм........... 19/17
Полная длина трубок, мм .... 2540
Коэффициент теплопередачи, вт/(л2Х
Хград) [ккал/(м2 ч град)] .... ПО (94,5)
Гидравлическое сопротивление по
маслу, М.н1м21(кГ1см2).................0,2 (2)
Число ходов масла..................... 22
Число перегородок..................... 21
При изготовлении маслоохладителя, работающего на морской воде,
трубки маслоохладителя выполняют из мельхиоровых труб марки
МП-70-30 ГОСТ 494—52 или из латуни марки ЛО-70-1.
Маслоподогреватели
Маслоподогреватели вводят в систему централизованной жидкой
смазки как отдельный агрегат, служащий для подогрева масла перед
его очисткой в сепараторе. Принцип работы подогревателей основан на
теплообмене, когда тепло пара или электронагревательных элементов
передается проходящему потоку масла. В качестве источника тепла луч-
ше использовать сухой насыщенный пар, который экономичнее электро-
энергии, особенно в том случае, если этим же паром нагреваются змее-
вики в резервуаре-отстойнике. Использованный пар при наличии на от-
водящей трубе конденсационного горшка полностью конденсируется.
Еще лучше для этой же цели применять конденсатоотводчик с опроки-
нутым поплавком типа 45ч96к. Температуру конденсата t принимают
равной температуре пара tni
По своей конструкции маслоподогреватели напоминают маслоохла-
дители и также состоят из цилиндрического кожуха с радиатором и ди-
114
афрагмами. Радиатор состоит из прямых трубок, по которым циркули-
рует пар, обогревающий масло. Масло движется внутри кожуха, и об-
ходя поперечные диафрагмы, проходит такой же извилистый путь, как
масло при движении в охладителе. Подогретое масло отводится в мас-
лопровод к сепаратору, а конденсат пара — в систему паропроводов.
Подогреватели можно применять, когда масло проходит по трубкам,
а пар пропускают через пространство между трубками, и в случае, ког-
Рис. 61. Электроподогреватель масла перед сепарацией
да пар проходит по трубкам, а масло находится в пространстве между
трубками.
Для улучшения сепарации масла его необходимо подогревать до
температуры 47—65° С. В качестве подогревателя можно использовать
и электроподогреватели. Температуру подогрева выбирают тем выше,
чем больше вязкость масла; иногда она доходит до 85° С. В сепараторах
нельзя очищать без подогрева даже маловязкт.е масла, например типа
турбинных.
На рис. 61 изображен электроподогреватель, состоящий из корпу-
са <?, восьми нагревательных секций /, плавкого предохранителя 4, двух
патрубков с фланцевыми соединениями 5 для входа и выхода подогре-
ваемого масла, клеммной коробки 6 для подключения к электросети,
закрытой кожухом 2. Из подогревателя нагретое масло выходит через
установленный на нем сверху плавкий предохранитель, автоматически
выключающий электродвигатель в случае перегрева масла (при останов-
ке движения масла или недостаточной производительности машины).
Контакты предохранителя 4, один из которых является термопере-
датчиком, соединены между собой пластинкой из легкоплавкого сплава,
плавящегося при температуре 75—80°С. Термопередатчик смывается
нагретым маслом и воспринимает его температуру. При нагреве масла
выше 80° С пластинка расплавляется и размыкает электрическую цепь
подогревателя. Электроподогреватель можно включить не раньше чем
через 5 мин после пуска машины, перед включением следует убедиться,
наполнен ли он маслом, что контролируют по появлению последнего в
пробном кране сборника центрифуги.
Сепараторы масла
В случае принудительной циркуляционной системы смазки масло при
каждом цикле проходит через фильтр, где оно очищается от механиче-
ских примесей. Однако в профильтрованном масле могут содержаться
окислы и вода, а также некоторое количество золы, грязи и мелких ча-
115
стиц. При наличии этих примесей масло быстро «стареет» и становится
непригодным к дальнейшему употреблению. Для того чтобы избежать
частой смены масла по упомянутым причинам, прибегают к надежному
способу тонкой очистке его — к сепарированию. Сущность сепарирова-
ния заключается в удалении из масла твердых и жидких посторонних
примесей путем воздействия на них центробежной силы и использова-
ния при этом разницы удельных весов других веществ по сравнению с
удельным весом очищаемого масла. При сепарировании необходимо
Рис. 62. Сепаратор масла:
а— принципиальная схема работы сепаратора; б—барабан сепаратора; 1 — корпус бара-
бана; 2— комплект тарелок; 3 — гайка большая; 4— кольцо уплотнительное; 5 — крышка;
6 — гайка малая; 7 — уплотнительная прокладка; 8 — тарелка грязевая; 9— тарелкодер-
жатель; J0—горловина грязевая; 11 — горловина водяная; 12 — кольцо регулирующее
периодически восполнять естественные потери масла. Аппараты, слу-
жащие для очистки масла при помощи сепарирования, называют сепа-
раторами, или центрифугами. Они в системе принудительной смазки
работают периодически, перегоняя для очистки все масло независимо от
работы смазочной системы, без остановки для этого самой машины.
На рис. 62, а показана принципиальная схема работы сепаратора,
включенного в систему циркуляционной жидкой смазки.
Главным рабочим органом сепаратора служит барабан (рис. 62,6),.
насаженный на вертикальное веретено (вал червяка), вращающийся в
шарикоподшипниках. Червяк, а следовательно, и барабан вращаются со-
скоростью 83,3—125 об/сек. (5000—7500 об!мин). Пространство внутри:
барабана заполнено набором конических тарелок 2 с припаянными к
ним сверху шипами; последние обеспечивают создание зазора между та-
релками. Отличительной особенностью центрифуг является применение
в них разделения масла на ряд тонких параллельных слоев толщиной,
равной величине зазора между тарелками. При таком расслоении масла
длина пути, проходимого частицами механических примесей, будет не-
значительной.
Барабан состоит из корпуса 1 и тарелкодержателя 9, на который
насажен комплект тарелок, между плоскостями которых образуется ра-
бочее пространство. Барабан может быть собран для очистки от меха-
нических примесей, т. е. для кларификации (осветления), или для отде-
116
ления воды от масла, когда проходит пурификация. На рис. 62, б в раз-
резе барабана справа показана его сборка для очистки масла от воды,
слева — для осветления.
Сверху на комплект тарелок при сборке барабана на пурификацию
надевают водяную горловину 11, а при сборке на кларификацию — гря-
зевую тарелку 8. Над водяной горловиной или грязевой тарелкой уста-
навливают крышку 5, между ней и корпусом 1 помещают уплотнительное
резиновое кольцо. Большой гайкой (левая резьба) крышку прижимают
к корпусу. В верхней части крышки находится регулирующее кольцо 12,
внутренний диаметр которого подбирают в зависимости от удельного
веса очищаемого масла. При сборке барабана на кларификацию уста-
навливают грязевую горловину 10, а между ней или регулирующим
кольцом п крышкой резиновое уплотнительное кольцо 4. Грязевую гор-
ловину или регулирующее кольцо поджимают малой гайкой 6 (левая
резьба).
Сепаратор работает следующим образом. Загрязненное масло из
подогревателя поступает в центральную часть барабана, т. е. во внут-
ренний канал тарелкодержателя, по которому опускается до нижнего
конусного основания. В дальнейшем сепарация масла протекает по раз-
ному в зависимости от того, какой процесс является ведущим: пурифи-
кация или кларификация. При отделении воды от масла оно из нижней
конусной части тарелкодержателя под действием центробежных сил по-
ступает в разделительные тарелки, где и проходит пурификация. Так
как вода тяжелее масла, она под действием центробежной силы отбра-
сывается к внутренней стенке корпуса барабана, а масло как более лег-
кое вытесняется к центральной его части. Отделившаяся вода выжима-
ется через кольцевой зазор между водяной горловиной и внутренним
диа'метром регулирующего кольца в нижнюю камеру сборника масла,
установленного над барабаном. Чистое масло гонят через водяную гор-
ловину в среднюю камеру сборника, откуда насосом подают в бак чисто-
го масла. При этом на своем пути чистое масло нигде не соприкасается
с вновь поступающим загрязненным маслом.
При очистке масла от механических примесей и тягучих загрязне-
ний, которые как более тяжелые оседают на внутренней стенке корпуса
барабана, чистое масло поступает через грязевую горловину, так же как
и при пурификации, в среднюю камеру сборника масла. Иногда масло
приходится очищать комбинированным способом, заключающимся в
том, что сначала сепарируют масло методом пурификации, затем соби-
рают барабан на кларификацию и пропускают масло через сепаратор
еще раз. При незначительном содержании механических примесей в за-
грязненном масле допускают его очистку методом пурификации. В этом
случае воду отделяют до тех пор, пока отложения механических приме-
сей не перекроют кольцевой зазор между полем водяной горловины
п внутренней стенкой корпуса барабана. При прекращении выделения
воды через патрубок необходимо сепаратор остановить, разобрать ба-
рабан и удалить из него отложившуюся грязь.
Загрязненное масло, содержащее не более 3% воды и 0,06% меха-
нических примесей, очищенное методом пурификации, после двух циклов
сепарации не должно содержать воды более 0,25%. При нормальных
условиях эксплуатации содержание масла в отходах не должно быть бо-
лее 1 % по отношению к количеству отсепарированной воды. Масло, со-
держащее не более 0,3% (по массе) механических примесей, очищенное
методом кларификации, после двух циклов сепарации не должно содер-
жать загрязнений более 0,06%.
Последовательность прохождения масла, предназначенного для очи-
117
стки, отражена на рис. 62, а. Загрязненное масло из бака 1 через всасы-
вающий трубопровод 2 и фильтр 4 нагнетается насосом 5 по трубопро-
воду 6 через подогреватель 7 и трубопровод 8 в барабан, где вода и ме-
ханические примеси отделяются, а очищенное масло из средней камеры
сборника через трубопровод 11 откачивается насосом 5 в бак 15 чистого
масла. На всасывающем трубопроводе 2 перед насосом установлены
сетчатый фильтр 4 и прямой проходной кран для регулирования произ-
водительности сепаратора. На нижнем конце всасывающей трубы уста-
новлен обратный (невозвратный) клапан, удерживающий масло в ней
во время остановки сепаратора. Для отбора проб чистого масла в трубо-
провод 11 вмонтирован кран 10, а для отбора проб грязного масла у
входа его в сборник установлен кран 9. Для спуска масла в бак 1 из ка-
меры переполнения маслосборника к ней подсоединен трубопровод 3.
Отсепарированную воду сливают через трубопровод 13 в водяной бак 14.
Сепаратор масла и электродвигатель 12 смонтированы на общей фун-
даментной плите. Пусковую электроаппаратуру устанавливают от-
дельно.
В верхней части чаши станины сепаратора имеются два пружинных
тормоза с ручками, предназначенные для торможения барабана в слу-
чае необходимости быстрой его остановки. Независимо от принятого
метода сепарации следует периодически очищать барабан от скопляю-
щихся в нем грязевых отложений. Для этого при помощи подъемника
или другого приспособления снимают тарелкодержатель с комплектом
тарелок и ручным насосом и выкачивают из барабана масло. Периоды
времени между чистками определяют практически в зависимости от сте-
пени загрязнения очищаемого масла.
Масло для смазывания червячной пары заливают в ванну до уровня,
определяемого через смотровое окно масломера; менять масло следует
примерно через 48 ч непрерывной работы сепаратора. Сдвоенный шесте-
ренный насос приводится в действие от горизонтального вала червячно-
го колеса через эластичную муфту. Первая пара шестерен насоса пред-
назначена для подачи загрязненного масла через подогреватель в ба-
рабан. При помощи второй пары шестерен отводится очищенное масло
из сборника в бак чистого масла.
Сначала сепаратор как при пурификации, так и при кларификации
работает вхолостую до достижения им полного числа оборотов. Через
1—2 мин после пуска электродвигателя постепенно открывают проход-
ной кран на всасывающем трубопроводе. После отключения электродви-
гателя следует постепенно затормозить барабан при помощи тормозов.
Выше описано устройство и принцип работы сепараторов типа
НСМ-2. Это же почти в полной мере относится и к центробежным сепа-
раторам типа СЦ-3, в которых по сравнению с сепараторами НСМ-2
можно очищать гораздо больше нефтепродуктов. Кроме минеральных
масел, в них можно очищать дизельное и моторное топливо, обводненное
масло с большим (до 10%) содержанием воды и с меньшим остатком
ее (не более 0,2%) после двух циклов сепарации в чистом масле. Их
производительность при вакуумметрической высоте всасывания
46,2 кн/м2 (350 мм рт. ст.)*, давлении нагнетания 0,35 Мн)м2
(3,5 кГ/см2) и вязкости нагнетаемой жидкости 6° ВУ составляет
0,833 дм3/сек. Значительно меньшую производительность 0,14 дм3!сек
дают сепараторы НСМ-2 при следующих условиях: геометрическая вы-
сота всасывания 2,5 м; температура масла в баке не ниже 18° С, а при
входе в барабан сепаратора не ниже.35° С.
* 1 кн/ж2 = 7,5758 мм рт. ст.
118
Дифференцированные индексы сепараторов зависят от напряжения
в электросети, вида тока и характеризуются следующими обозначения-
ми: при электрооборудовании, работающем на переменном токе и напря-
жении 220 в, HCM-2/I и СЦ-3/I; то же, при напряжении 380 в НСМ-2/П
и СЦ-З/П; то же, при напряжении 220/380 в СЦ-ЗА; при электрообору-
довании, работающем на постоянном токе, НСМ-2 и СЦ-3.
Другие параметры обоих типов сепараторов следующие:
Тип сепаратора Вакуумметрическая высота всасывания, кн/м? Число оборотов барабана, в 1 сек Размеры сепаратора (длина, ширина, высота), мм
НСМ-2 39,2 112,4—118,7 1020—1090; 500; 830
СЦ-3 53,33 74,8—79,0 1085—1040, 735; 980
Один сепаратор СЦ-3, как правило, обслуживает 2—3 смазочных
станции, установленные в одном подвале. Исключение составляют стан-
ции, обслуживающие подшипники жидкостного трения. В этом случае
желательно иметь в составе каждой станции сепаратор.
Недостатком сепараторов описанных конструкций является интен-
сивное перемешивание в них масла с воздухом, что создает благоприят-
ные условия для процессов окисления.
В последнее время получили распространение сверхцентрифуги ти-
па СГС (рис. 63), представляющие собой сепарирующую машину закры-
того типа. Они предназначены для непрерывного (при отсутствии твер-
дых примесей) разделения эмульсий. В противном случае необходима
периодическая разборка и чистка ротора.
Сверхцентрифуга состоит из корпуса 2, привода ротора 3, нижнего
направляющего подшипника, сливных крышек, подводящей коммуника-
ции, ручного колодочного тормоза 12, электродвигателя типа АО52-2
мощностью 7 нет с 48,3 об/сек (2900 об/лшн) и масляного реостата. По-
следний служит для обеспечения плавности запуска электродвигателя
Передача вращения к ротору осуществляется посредством ременной пе-
редачи с натяжным роликом. Ротор изготовляют в виде полого цилинд-
ра (стакана), к верхнему торцу которого приварена головка 11 с двумя
концентричными рядами отверстий. Отверстия, расположенные ближе
к оси вращения, служат выходом для легкого компонента эмульсии, а
отверстия второго ряда, находящиеся дальше от упомянутой оси, преду-
смотрены для выхода тяжелого компонента. Их можно дросселировать
при помощи сменных регулировочных колец.
На нижний конец стакана ротора навинчивают крышку, прижимаю-
щую цапфу, в которой предусмотрено центральное отверстие для ввода
эмульсии через трубопровод 13 в ротор. Для того чтобы избежать от-
ставания движения эмульсии от вращения ротора, внутрь последнего
вставляют трехлопастную крыльчатку. Подлежащая разделению эмуль-
сия непрерывно подается по трубопроводу 13 в нижнюю часть ротора и,
вовлекаемая во вращение, движется вверх вдоль его стенок. Под дей-
ствием центробежных сил движущаяся эмульсия расслаивается на два
концентричных кольцевых слоя, которые поступают в сливные камеры и
через приемные карманы и патрубки 4 отводятся по назначению.
Наличие в эмульсии твердых частиц приводит к накоплению их на
глухих стенках ротора и закупориванию периферийных выходных от-
верстий, вследствие чего нарушается непрерывность процесса сепариро-
вания. Качество сепарирования контролируют диэлектрической проч-
ностью обезвоженного масла, при которой напряжение пробоя на
119
аппарате АМИ-60 не должно быть ниже 10 кв. Скорость вращения ро-
тора равна 13530 об/мин, рабочая высота ротора 750 мм, полезный объем
ротора 11,8 дм?. Разделительная способность ротора 15250; максималь-
Рис. 63. Сепарирующая сверхцентрифуга:
/ — нижняя опора ротора; 2 — корпус центрифуги; 3 — ротор;
4 — патрубок для отвода продукта из центрифуги; 5 — тарелка
нижняя; 6 — тарелка верхняя; 7 — крышка; 3 — электродвига-
тель; 9 — шкив ременной передачи; 10 — опора верхняя; 11— го-
ловка; 12— ручной тормоз; 13 — подвод эмульсин
но допустимая загрузка ротора 20 кг; пропускная способность по воде
0,56 дм3/сек-, габаритные размеры центрифуги (длина, ширина, высота)
1125X650X1960 мм-, масса центрифуги 850 кг. Сверхцентрифугу устанав-
ливают на бетонном фундаменте или на металлической конструкции.
За последние годы появились конструкции центрифуг, в которых
120
исключена возможность соприкасания воздуха с маслом благодаря осо-
бой герметичности внутренних пространств центрифуги и применению
отсоса воздуха специальными микровоздушными насосами, предназна-
ченными для создания вакуума в центрифуге. Есть способы сепарирова-
ния, позволяющие обойтись без подогрева при очистке масел, особенно
трансформаторных, с применением центрифуг и отличающиеся тем, что
масло последовательно прогоняется через нее и обрабатывается щелоч-
ными жидкостями. При этом сепа-
рирование осуществляют при низ-
кой температуре (от 10 до 5° С). В
качестве щелочной промывочной
жидкости применяют раствор
NasPO4, к которому можно добав-
лять жидкое стекло.
Установка сепаратора в цирку-
ляционной системе жидкой смазки
показана на рис. 64. При паровом
подогреве (рис. 64,а) из нагнета-
тельного трубопровода после фильт-
ра 2 по отводной трубе масло прохо-
дит через сепаратор 4 в подогрева-
тель 5. При переполнении приемной
части сепаратора излишки масла
возвращаются в нагнетательный
трубопровод через трубу 3. Нагре-
тое до определенной температуры
масло из подогревателя по трубо-
проводу 10 поступает в сепаратор.
Измерение, запись и автомати-
ческое регулирование постоянства
температуры масла на выходе из
парового подогревателя 5 осущест-
вляются регулятором типа ЭМД-232
в комплекте с термометром сопро-
тивления 6 типа 3TM-XI. Прибор
применяют в комплекте с мембран-
Рис. 64. Установка сепаратора в циркуля-
ционной системе смазки:
а — с паровым подогревом; б — с электри-
ческим подогревом масла
ным регулирующим пневматическим клапаном 9 типа 25ч30 нж (ВЗ).,
Образовавшаяся в подогревателе вода отводится через конденсато-
отводчик 7 по трубе 8. Очищенное масло по трубопроводу поступает в.
резервуар-отстойник 1. С меньшим количеством приборов работает уста-
новка сепаратора в циркуляционной системе смазки с электрическим
подогревателем 11 (рис. 64,6). Здесь температура масла, поступающего
в сепаратор, регулируется электроконтактным термометром 12 типа
ЭКТ-1. Для всех сепараторов, устанавливаемых в помещениях, преду-
сматривается ручное управление, включают паровые и электрические
подогреватели вручную. Управление электроподогревателями в процес-
се работы—автоматическое.
Воздушные аккумуляторы или прессбаки
При помощи этих аккумуляторов (рис. 65) обеспечивают постоян-
ное давление масла в напорной магистрали, подают кратковременно мас-
ло в нагнетательный трубопровод в случае внезапного прекращения ра-
боты насоса, а также сглаживают колебания расхода и пульсацию в си-
стеме, если эти явления создаются насосами. В настоящее время при-
121-
меняют преимущественно пневматические беспоршневые аккумуляторы,
в которых постоянство давления создается и поддерживается сжатым
воздухом. В более ранних конструкциях смазочных установок встреча-
ются грузовые, пружинные и воздушно-поршневые аккумуляторы.
В систему циркуляционной смазки прессбак включается как авто-
матически действующий агрегат. При обесточивании электромагнитного
вентиля 6 типа ВВ-34 распределитель 5 типа РЭП1-1 открывает доступ
в прессбак сжатому воздуху. Поплавковое реле 2 типа РП-40 минималь-
Рис. 65. Прессбак (воздушный аккуму-
лятор)
/ — предохранительный клапан; 2— по-
плавковые реле РП-40; 3— то же реле;
4— вентиль типа 16кч877бр; 5 —распре-
делитель типа РЭШ-1; 6 — электромаг-
нитный вентиль типа ВВ-34Ш; 7 — ука-
затель уровня масла
Рис. 66. Маслораспылитель типа инжектора
ным контактом подает импульс на отключение вентиля 6 распределите-
ля 5 при достижении максимального уровня масла в прессбаке. Другое
поплавковое реле 3 типа РП-40 минимальным контактом подает импульс
на закрытие вентиля 15кч877брСВВ при достижении минимального
уровня масла в прессбаке, а также на включение вентиля 6 для соеди-
нения прессбака с атмосферой при работе одного из насосов, заполня-
ющих прессбак маслом.
В случае прекращения подачи масла насосами смазочной станции
давление в магистрали падает, а находящийся в аккумуляторе воздух,
расширяясь, выдавливает масло к смазываемым узлам.
Маслораспылители
Маслораспылители выполняют нескольких конструктивных разно-
видностей. Одна из них показана на рис. 66. При помощи такого масло-
распылителя возможно одновременное регулирование объема потоков
сжатого воздуха и масла, проходящих в единицу времени. Регулировку
следует проводить до присоединения труб к выходному отверстию рас-
пылителя. У маслораспылители имеется резервуар 3 полезным объемом
0,051 дм31сек, который обеспечивает продолжительную непрерывную
подачу масла к трущимся парам. Игольчатый дроссель 1 регулирует
размер раскрытия щели для струи масла, вытесняемого из резервуара
122
сжатым воздухом, заставляющим его подниматься по трубе 5 в канал
дросселя 2.
Из верхней части резервуара в нижнюю его часть воздух проходит
через зазор между отверстием в перегородке 4 и трубкой 5. Щель для
прохода сжатого воздуха регулируют перемещением штуцера 2. Сжатый
воздух смешивается с маслом в камере айв виде тумана нагнетается
силой сжатого воздуха по трубопроводу к смазываемым точкам.
Регулирующее устройство прикрепляют к крышке резервуара вин-
тами. Недостаток описываемого распределителя — отсутствие визуаль-
ного контроля за подачей масла в заданном объеме.
КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
В книге рассмотрены лишь те приборы контроля, которые применя-
ют в смазочных и охлаждающих системах металлургических машин,
преимущественно прокатных станов.
Приборы для измерения и регулирования давления
Манометры технические общего назначения ОБМ-ЮО и ОБМ-ЮОб
(рис. 67) по ГОСТ 8625—65 предназначены для измерения избыточного
давления (разрежения) жидкости и газа с температурой от —40 до
Рис. 67. Манометры технические:
а~ манометры ОБМ-ЮО без фланца; б — манометр ОБМ-ЮОб с задним рас-
положением фланца
+ 60° С. Действие прибора основано на использовании зависимости меж-
ду упругой деформацией чувствительного элемента — одновитковой
трубчатой пружины и внутренним давлением или разрежением. В сма-
зочных и эмульсионных системах эти приборы применяют для визуаль-
ного контроля давления в станциях, редукторах, подшипниках и т. п.
Манометр электроконтактный двухпозиционный типа ЭКМ
(рис. 68, а) предназначен для измерения давления нейтральных (в отно-
шении их воздействия на сталь и медные сплавы), взрывобезопасных,
некристаллизующихся жидкостей и газов в условиях, где необходимо
своевременное извещение о достигнутых крайних пределах рабочего
давления или дистанционное регулирование. Верхние пределы измере-
ния:
1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0; 40,0; 60,0; 100,0 кГ/см**.
Прибор должен работать при плавных непульсирующих нагрузках,
температуре окружающего воздуха от 0 до 40° С и относительной влаж- *
* 1 Л4н/м2=1О кГ/см2.
123
ности до 80%. Действие прибора основано на линейной зависимости ме-
жду упругой деформацией чувствительного элемента — одновитковой
трубчатой пружины и величиной воздействующего на нее избыточного
давления. Изменение давления вызывает перемещение наконечника
трубчатой пружины, которое передаточным механизмом преобразовыва-
ется в угловое перемещение, показывающее на шкале циферблата изме-
ряемую величину. Прибор при эксплуатации не должен испытывать де-
формации, тряски или ударов и должен быть установлен так, чтобы ци-
Рис. 68, Манометр электрокоитактный ЭКМ-1:
/ — шкала; 2—минимальный подвижный контакт; 3—кон-
такт стрелки; 4— маскимальный подвижной кон-
такт; 5 — клеммная коробка; 6 — присоединительный ка-
бель; 7— устройство регулирования или сигнализации:
ферблат находился в вертикальной плоскости. Не допускают искрения
контактов.
На рис. 68, б показана схема включения электроконтактного мано-
метра. Манометр ЭКМ-1 является основным прибором для управления
работой смазочной станции, эмульсионной или технологической установ-
ки, вернее их насосными установками.
Обычно на станции устанавливают два прибора типа ЭКМ-1. Исклю-
чение составляют станции, предназначенные для смазки подшипников
жидкостного трения, где устанавливают по три прибора ЭКМ-1.
Управление работой насосов сводится к следующему:
1. Замыкание минимального контакта одного из манометров ис-
пользуют для автоматического включения резервного насоса и подачи
предупреждающего сигнала, замыкание максимального контакта — для
автоматического отключения резервного насоса при достижении верхне-
го предела рабочего давления и дачи разрешения на включение главно-
го привода.
2. Замыкание минимального контакта второго манометра использу-
124
ют для включения аварийного сигнала низкого давления в системе, авто-
матического отключения насосов станций, а также, если это требуется
по устройству механизмов стана или других машин, обслуживаемых
данной станцией, отключения двигателей приводов или блокировки, за-
прещающей, например, подачу нового слитка к раскату, впредь до уст-
ранения причин, вызвавших аварийный сигнал. Максимальный контакт
Рис. 69. Дифференциальные манометры
используют для подачи предупредительного сигнала в случае повыше-
ния давления выше допустимого.
3. При наличии третьего манометра (например, в системах, обслу-
живающих ПЖТ) минимальный контакт этого манометра используют
для аварийного сигнала низкого давления масла у насосов, их останов-
ки и предупреждения обслуживающего персонала о том, что система
работает от прессбака. При этом должны быть остановлены двигатели
стана, где имеются ПЖТ, а также двигатели механизмов, расположен-
ных на входной стороне стана, что исключает возможность подвода но-
вой заготовки. Кроме станций, приборы типа ЭКМ-1 широко применяют
и в ряде других установок, например для контроля работы масла, под-
водимого к крупным подшипникам, на редукторах и даже в последнее
время в системах густой смазки для контроля работы и остановки стан-
ции при достижении ею контрольного давления.
Дифференциальный манометр МДФ-100. Этот манометр (рис. 69, а)
служит для одновременного измерения давления двух сред, а также для
отсчета разности этих давлений. Верхний предел измерения 0,8 Мн/м2.
Дифманометр состоит из двух трубчатых пружин, каждая из которых
соединена с отдельным штуцером и связана со своим секторным меха-
низмом, причем оси трубок выведены в один центр. На оси одного меха-
низма насажена стрелка, а на оси другого — диск, на окружности кото-
рого имеется указатель. Стрелкой на внешней шкале отсчитывается
давление, а стрелкой на диске — разность давлений.
В смазочно-эмульсионных системах МДФ-100 применяют как при-
бор контроля за работой фильтров и теплообменников. По показаниям
разности давлений судят о степени засоренности фильтров, трубного и
межтрубного пространства теплообменников.
Дифманометр поплавковый показывающий. Манометр ДП-280
(рис. 69,б) предназначен для измерения перепада (разности) двух дав-
125
лений. Условное давление до 16 Мя/м2 (160 кГ/см2). Пределы измерения
по перепаду давлений: 0—5,28; 0—8,32; 0—13,2; 0—33; 0—52,8; 0—83,2;
0—132 кн/м2*. Температура окружающего воздуха не должна превышать
50° С. Прибор состоит из двух частей: измерительной системы (поплав-
ковое устройство) и механизма, передающего перемещение поплавка на
стрелку прибора. Дифманометры являются приборами жидкостного ти-
па и работают по принципу сообщающихся сосудов. Их применяют в
тех же случаях, что и дифманометры МДФ-100.
рис. 70. Приборы для контроля давления;
а — дифференциальное реле давления ДРД; б—манометр бесшкальный с индук-
ционным датчиком типа МЭД
Дифференциальное реле давления ДРД. Это реле
(рис. 70, а) предназначено для подачи электрического сигнала при от-
клонении разности (перепада) давлений жидкости и газов и для полу-
чения непрерывного показания разности давлений.
Реле можно применять для контроля расхода жидкостей и газов
(по методу переменного перепада давления) и их избыточного давления.
Предельные перепады давления: 21,2; 33,0; 52,8; 83,2; 132 кн)м2,
4214, 5674 и 9800 н/м2**. Температура измерений среды от —80 до 50° С.
ДРД-02 состоит из дифманометрической части и показывающей го-
ловки. Чувствительным элементом реле является мембранный блок.
Показывающая головка состоит из показывающего блока и сигнального
устройства. На оси показывающей стрелки насажен и вращается вместе
с ней поводок, приводящий в действие сигнальное устройство. Оно со-
стоит из двух рычагов, связанных между собой пружиной растяжения.
Изменение направления момента, создаваемого пружиной, заставляет
рычаг резко изменять положение, замыкая или размыкая электрическую
цепь. Применяют ДРД-02 аналогично МДФ-100 при автоматизации ра-
боты смазочно-эмульсионных систем.
Манометр бесшкальный с индукционным датчиком типа МЭД. Ма-
нометр (рис. 70, б) в комплекте со вторичным прибором типа ЭПИД
(рис. 71, а) предназначен для дистанционного измерения, записи и ре-
гулирования, а в комплекте с прибором типа ДС-1 (рис. 71, б) —для ди-
станционного измерения и записи избыточного давления жидкости.
Пределы показаний по шкале для манометра модели 2306 — от 0
до 40 кГДм2, для манометра модели 2307 — от 0 до 1600 кГ/слР.
* 1 «Д2=0,101971 мм вод. ст.
** 1 кн/л2 —7,58 мм рт. ст.
126
Работа прибора основана на принципе уравновешивания измеря-
емого' давления силой упругой деформации пружины.
Электронный автоматический показывающий и регулирующий при-
бор типа ЭПИД модель 4703
Прибор (рис. 71, слева) в комплекте с датчиком манометра типа.
МЭД предназначен для измерения, записи и регулирования избыточного
давления жидкости. Шкала прибора равномерная. Верхний предел из-
мерения выбирают из ряда Л = а-10", где а одно из чисел: 1; 1,25; 1,6;
Сальник для подвода проводов
измерительной цепи
СальниьГдл^подвода проводов
силовой цепи
Рис. 71. Электронные автоматические показывающие приборы
2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; п — целое (положительное или отрицательное)
число или ноль. Прибор может работать от сети переменного тока на-
пряжением 127 или 220 в. Температура окружающей среды от 0 до 50° С.
Прибор ЭПИД работает в комплекте с первичными приборами, имею-
щими индукционный датчик. Измерительное устройство прибора выпол-
нено по дифференциально-трансформаторной схеме и работа его осно-
вана на компенсации разности трансформированных напряжений в ка-
тушках первичного и вторичного приборов.
Дифференциально-трансформаторная система передачи состоит из
двух последовательно соединенных трансформаторных катушек. Одна
с сердечником находится в первичном приборе, другая — во вторичном.
Каждому положению сердечника первичного прибора соответствует по-
ложение сердечника в катушке вторичного прибора.
Электронный автоматический показывающий прибор ДС1-01
Прибор (рис. 71, справа) работает с датчиком МЭД и предназначен
для измерения и записи разности давлений, расхода жидкости, пара и
газа избыточного давления, разрежения газа и изменения уровня
жидкости.
Прибор работает в комплекте с датчиком, имеющим специальную
трансформаторную катушку с подвижным сердечником (плунжером),
выполненным из мягкой стали. Перемещение плунжера в датчике осу-
ществляется чувствительным элементом датчика (мембраной, сильфо-
ном, поплавком и т. д.), и положение плунжера в катушке зависит от
значения измеряемой величины. Такая же трансформаторная катушка
встроена в прибор. Плунжер в катушке прибора перемещается при по-
мощи профилированного диска (кулачка), поворот которого осуществ-
ляется реверсивным двигателем прибора. Трансформаторные катушки
датчика и прибора включены по дифференциально-трансформаторной
схеме. При работе каждому положению плунжера датчика, определя-
емому значением измеряемой величины, соответствуют свои определен-
ные положения плунжера в катушке и кинематически связанного с ним
указателя прибора относительно шкалы.
127
Приборы для измерения и регулирования уровня жидкости
Реле поплавковое с сельсином типа РП-1065-1 (рис. 72, а) предназ-
начено для измерения уровня жидкости в открытых емкостях, дистанци-
онного контроля и сигнализации предельных отклонений. Работает реле
в паре со вторичным прибором — сельсинным указателем типа СУ-66
Рис. 72. Приборы для контроля уровня жидкости:
а — реле поплавковое с сельсином типа РП-1065-Г,
б—сельсинный указатель типа СУ-66
(рис. 72,6). Максимальная температура контролируемой среды 50° С.
Максимальная разность сигнализируемого уровня достигает 6 м. Предел
измерения уровней 0—3 и 0—6 м. В смазочных и эмульсионных систе-
мах реле устанавливают в отстойниках для непрерывного дистанционно-
го измерения уровня масла и эмульсии.
Реле работает следующим образом. В литом алюминиевом корпусе
установлен сельсин-датчик типа БД-404А. При вертикальном переме-
щении поплавка, вызванном изменением уровня жидкости, начинают
вращаться ролик и соединенный с ним через редуктор вал сельсина
128
реле Hiiiubo-u, отличающееся от
Н-ф/50—1 ----250 ----н
монтажа реле
Рис. 73. Реле поплавковое механическое
РМ-51
датчика, электрически связанный с сельсином вторичного прибора. Каж-
дому положению поплавка соответствует определенное положение ро-
тора сельсина вторичного прибора. Показания измеряемого уровня от-
считывают по шкале вторичного прибора.
Замыкание нижнего контакта реле используют для включения ава-
рийного сигнала низкого уровня масла или эмульсии в отстойнике и ав-
томатического отключения насосов. Для контроля верхнего уровня жид-
кости в отстойнике применяют
РП1065-1 тем, что оно не имеет
сельсина-датчика и при работе
не соединяется со вторичным
прибором.
Контактное устройство реле
РП 1065-0 используют для подачи
предупредительного сигнала в
случаях заполнения отстойника
жидкостью с центрального скла-
да; переключения работы систе-
мы с одного отстойника на вто-
рой (станции ПЖТ в станах с ох-
лаждающими водяными или
эмульсионными системами, стан-
ции, подающие смазку к приво-
дам рольгангов станов горячей
прокатки, и др.) и в других случа-
ях переполнения отстойников.
Сельсинный указатель типа СУ-66 (рис. 72,6) предназначен для ди-
станционного указания уровня жидкости в различных резервуарах.
Сельсинный указатель типа СУ-66 является вторичным прибором для по-
плавковых реле, снабженных сельсинными датчиками.
Реле поплавковое механическое РМ-51 (рис. 73) используют для
включения пусковых устройств и сигнализации при предельных поло-
жениях уровня неагрессивной жидкости. Давление измеряемой среды —
атмосферное. Температура контролируемой среды колеблется от 5 до
60° С. Расстояние между контролируемыми положениями уровня изме-
няется от 0,5 до 10 м.
Чувствительным элементом реле является поплавок. В качестве кон-
тактного устройства в приборе имеется пружинный переключатель
мгновенного действия с одним нормально открытым и одним нормально
закрытым ртутным контактом. При достижении жидкостью верхнего или
нижнего контролируемых уровней реле одновременно замыкает одну
и размыкает другую электрическую цепь сигнальных или пусковых уст-
ройств. В промежутке между верхним и нижним положениями уровня
жидкости одна из электрических цепей замкнута, другая разомкнута.
Реле типа РМ-51 применяют в масляных и эмульсионных подвалах для
автоматизации работы насосов, откачивающих стоки из грязевых ям.
Реле поплавковое РП-40 (рис. 74, а) предназначено для включения
или выключения сигнальных устройств или исполнительных пусковых
механизмов в различных резервуарах при отклонении уровня неагрес-
сивной жидкости. Максимальная разность верхнего и нижнего уровней
150 мм. Рабочая температура— от 5 до 60° С.
Прибор имеет два контактных устройства, каждое из которых мо-
жет быть нормально открыто или нормально замкнуто. Поплавок при от-
клонении уровня жидкости от заданного через систему тяг действует на
контактное устройство, заставляя его замыкать или размыкать одну из
9—763
129
электрических цепей. За нулевой уровень принято нижнее положение
поплавка, отмеченное чертой на наружной стенке корпуса. При монтаже
прибора на резервуаре необходимо, чтобы черта на корпусе была на
уровне, при котором в случае подъема и опускания жидкости в резервуа-
ре должно сработать контактное устройство. В системах смазки и ох-
Рис. 74. Приборы поплавкового типа:
а — реле поплавковое РП-40; б — сигнализатор уровня СУ-1
лаждения прокатных станов реле РП-40 используют для контроля уров-
ня в прессбаках.
Поплавковый сигнализатор уровня СУ-1 (рис. 74,6) предназначен
для контроля уровня жидкости в резервуарах. Разность верхнего и ниж-
него уровней жидкости, при которой сработает прибор, составляет от 20
до 150 мм.
Рабочее давление неагрессивной среды, при котором может рабо-
тать сигнализатор, не должно превышать 0,5 Мн/м2 (5 кГ/см2). а тем-
пература ее 5—60° С.
В качестве контактного устройства в сигнализаторе используют
пятиконтактный ртутный переключатель, позволяющий при отклонении
уровня жидкости от заданного включать сигнализацию или исполнитель-
ные устройства. Когда уровень жидкости находится на 500 мм ниже гео-
метрической оси прибора, электрическая цепь для сигнализации об
130
аварийном положении замыкается (красный сигнал). Если уровень жид-
кости выше геометрической оси прибора, замыкается электрическая
цепь для сигнализации о предупредительном положении (желтый сиг-
нал). При уровне жидкости выше предупредительного прибор замыкает
электрическую цепь для сигнализации о рабочем положении (зеленый
сигнал).
Приборы для измерения и регулирования температуры масла
и эмульсии
Термометры сопротивления TCM-XI (рис. 75, а) предназначены для
измерения температуры жидких и газообразных сред (от —50 до
+ 100°С) в промышленных условиях. Термометры сопротивления рабо-
тают в комплекте с логометрами и автоматическими мостами. Условное
давление может достигать 4,0 А1«/л«2. Действие всей установки (тер-
мометр в комплексе с логометром или мостом) основано на изменении
величины электрического сопротивления проводника, помещенного в ту
среду, температуру которой нужно определить. В смазочных и охлаж-
дающих системах эти приборы применяют для измерения температуры
масла и эмульсии в отстойнике, перед и за теплообменником, масла в
подшипниках, воды перед и за теплообменником.
Термометр технический ртутный стеклянный по ГОСТ 2823—59 при-
меняют для визуального контроля температуры. В смазочных и эмуль-
сионных системах чаще устанавливают угловой термометр в оправе для
контроля температуры жидкости в отстойниках.
Логометр профильный показывающий ЛПрбЗм (рис. 76, а) предназ-
начен для измерения температуры в комплекте с термометрами сопро-
тивления TCM-XI (рис. 75, а) при изменении температуры от 0 до 100° С.
Прибор работает при температуре окружающей среды — 18-т-+35°С
и относительной влажности до 80%.
9:
131
Принцип действия основан на взаимодействии поля постоянного ма-
гнита и магнитных полей, вызываемых токами, протекающими в двух
рамках подвижной системы. Логометр типа ЛПр53 состоит из двух же-
стко скрепленных одна с другой рамок. Расположение рамок и форма
зазора, в котором они вращаются, определяют положение подвижной
системы, которое зависит от отношения токов в рамках, изменяющегося
в зависимости от сопротивления термометров, подключение которых к
логометру ЛПр-53м может быть выполнено по двух или трехпроводной
Логометр
Источник
сетевого
питания ИСП-2.
Нулевая
катушка
Панель
Рис. 76. Логометр профильный типа
ЛПр-53м
схеме. На рис. 76, б показана схема соединения логометра, переключа-
теля ПМТ и четырех термометров сопротивления TCM-XI по двухпро-
водной схеме.
Электронный показывающий самопишущий и регулирующий много-
точечный мост ЭМР-209МЗ. Прибор типа ЭМР-209МЗ (рис. 75, б) в
комплекте с термометрами сопротивления TCM-XI предназначен для из-
мерения, записи и позиционного регулирования одного заданного пара-
метра температуры в нескольких точках и сигнализации аварийного ре-
жима. Диапазон измеряемых температур от 0 до 100° С. Электронные
мосты ЭМР-209 работают в стационарных условиях при температуре
окружающей среды от 0 до 50° С и влажности от 30 до 80%. Принцип
работы прибора сводится к следующему. Постоянными плечами моста
служат сопротивления Ri, R% и R3 (рис. 75, в), в четвертое плечо включен
термометр TCM-XI, сопротивление которого изменяется в зависимости
от измеряемой температуры. Мост находится в равновесии, если произ-
ведения противолежащих плеч равны. С изменением температуры нару-
шается равновесие схемы, для восстановления которого служит рео-
хорд. Одна часть сопротивления реохорда подключена к одному плечу,
другая к другому в зависимости от положения его движка. Если мост не
уравновешен, то разность потенциалов между вершинами А и В посту-
пает на вход электронного усилителя, который усиливается до величины,
достаточной для приведения в действие реверсивного двигателя РД-09А.
132
Двигатель, вращаясь, передвигает подвижной контакт по реохорду до
наступления равновесия в мостовой схеме.
Системой передач с контактом реохорда связан указатель прибора.
Каждому значению измеряемой температуры соответствует определен-
ное положение на шкале указателя прибора.
Если прибор одноточечный, то перо, жестко связанное с указателем,
непрерывно записывает на движущейся ленте значение измеряемой
величины. В многоточечном приборе имеется переключатель, автомати-
чески подключающий к измерительной схеме поочередно все присоеди-
ненные к прибору датчики. После наступления равновесия печатающий
механизм отпечатывает точку с порядковым номером того термометра,
сопротивление которого в данный момент измеряется.
Термометр сигнализирующий манометровый электроконтактный ти-
па ТСМ-100 предназначен для дистанционного измерения и сигнализа-
ции температуры нейтральных сред. Совместно с усиливающим реле он
может быть использован для автоматического двухпозиционного регули-
рования температуры жидкостей и- газов. Пределы измерения темпера-
туры, 0°С, следующие: (—60) м- ( + 250); (—60)-:- (0); 0 -ъ 100; 50 -ъ-
150; 60 -ъ 200; 100 ->250.
Предельные контакты могут быть установлены так, что один рабо-
тает как минимальный, второй — как максимальный.
Работа термочувствительной системы основана на неизменной свя-
зи, существующей между давлением насыщенных паров жидкости, за-
ключенной в замкнутом объеме, и температурой среды, в которой поме-
щается термобаллон. Усилие, развиваемое ведущим звеном термосисте-
мы, вызывает смещение свободного конца пружины и передается на
стрелку прибора. Термометр ТСМ-100 широко применяют в смазочных
и охлаждающих системах для измерения температуры масла как на
станции, так и в машинах, куда эта станция подает масло или эмульсию.
Регулятор температуры прямого действия РТ (рис. 77, а) предназ-
начен для поддержания заданного значения температуры контролируе-
мой среды (в том числе агрессивной). Он состоит из жидкостной мано-
метрической термосистемы и регулирующего клапана. Оба узла связа-
ны дистанционной трубкой (капилляром). Изменение температуры регу-
лируемой среды воспринимается жидкостью, объем которой изменяется
вследствие расширения. Жидкость, воздействуя на сильфон, связанный
с исполнительным механизмом, вызывает его перемещение, пропорцио-
нальное изменению температуры. При регулировании температуры гре-
ющей средой применяют регулятор с прямым клапаном, закрывающим
вентиль при повышении температуры регулируемой среды. При регули-
ровании охлаждающей средой применяют регулятор с обратным клапа-
ном, открывающим вентиль при повышении температуры регулируемой
среды.
В смазочных и эмульсионных системах регулятор устанавливают на
подводящем трубопроводе пара или горячей воды к отстойнику. При
установке прибора необходимо предусмотреть обводной трубопровод
с соответствующими запорными устройствами для возможности осуще-
ствления ремонта прибора независимо от работы всех других механиз-
мов станции.
Диапазоны настройки регулируемой температуры, °C, следующие:
2060; 60 -ъ 100; 100 :140; 140-ы 180; (—20) -ъ (+20); (0) » (—40).
Условное давление регулируемой среды до 1,6 М.н1м2 (16 кГ1см2) для
регуляторов с прямым клапаном (регулирование греющим веществом)
и до 0,6 Мн/м2 (6 кГ)см2') с обратным клапаном (регулирование охлаж-
дающим веществом).
183
Регулятор температуры прямого действия РПД (рис. 77, б) предназ-
начен для поддержания температуры рабочей среды регулируемого про-
цесса на заданном уровне (под рабочей средой подразумевают среду, в
которую погружается термобаллон регулятора). Наиболее удачное ре-
гулирование при помощи РПД возможно в тех случаях, когда регулиру-
емый процесс обладает большой инерцией, т. е. когда малое изменение
количества нагревающего или охлаждающего вещества способно быст-
ро изменить состояние процесса. Изготавливают РПД со следующими
Рис. 77. Приборы для поддержания и дистанционного измерения тем-
пературы рабочей среды:
а — регулятор температуры прямого действия РТ; б — регулятор тем-
пературы прямого действия типа РПД
пределами регулирования температуры, °C: 30—40; 40—50; 50—60;
60—70; 70—80; 80—90; 90—100; 100—110.
Пар в качестве греющего вещества не применяют. Давление рабо-
чей среды достигает 1,0 Мн/м2 (10 кГ!см2). РПД представляет собой
автоматическое устройство, в котором для восприятия колебаний тем-
пературы и создания необходимых перестановочных усилий использу-
ют давление насыщенных паров жидкости в герметично замкнутой тер-
мометрической системе.
Реле ТР-200 (рис. 78) предзначено для контроля температурного со-
стояния в схемах сигнализации и автоматики. При его помощи можно
плавно регулировать температуру от 25 до 200° С с погрешностью
±5 град. Реле может работать в неагрессивной жидкой или газовой
среде при любой влажности последней.
Принцип действия прибора основан на использовании разности ко-
эффициентов линейного расширения инвара и латуни, из которых выпол-
134
иены основные детали реле (пластины и трубка). В результате размыка-
ются или замыкаются контакты электрической цепи. Применяют реле
для контроля верхнего предела температуры масла в отстойниках.
Рис. 78. Температурное реле типа ТР
Приборы для измерения и регулирования расхода и контроля
протекания среды
Реле контроля подачи С55-51 (рис. 79, а) предназначено для контро-
ля подачи смазочных и охлаждающих жидкостей вязкостью от 2 до
10° ВУ в системах под давлением от 0,08 до 0,6 Л-Тн/.и2 (от 0,8 до
6 кГ!см2) и имеет два исполнения:
Рис. 79. Реле контроля:
а — реле контроля подачи C55-5I; б — реле струйное типа PC
135
а) реле 0,5 C55-51 — минимальный расход, при котором срабатыва-
ет реле: 0,0083 дм3/сек (0,5 дм3/мин)-, б) реле 2 С55-51— минимальный
расход, при котором срабатывает реле: 0,0333 дм3/сек (2 дм3/мин).
Наибольший расход жидкости 0,133 дм31сек (8 дм3/мин). Реле протока
РП (табл. 27) предназначено для контроля наличия струи воды и может
быть использовано в системах охлаждения, где нет агрессивных сред,
а также для подачи аварийного сигнала при критическом расходе масла.
Реле работает при давлении рабочей среды до 0,35 MhJm2
(3,5 кГ/сл2). Реле протока представляет собой автоматический прибор,
в котором использован принцип различного распределения давления при
наличии потока воды и при его прекращении.
Таблица 27
Размеры реле протока типа РП
Размеры
Тип реле
РП-]1//' У* 118 253 Труб. Р/з"
РП-3/4" 160 242 Труб. 3/4"
РП-11//' 160 2'12 Труб. I1/»"
РП-2" 190 267 Труб. 2"
С угловым корпусом.
Основным элементом прибора является клапан с возвратной пру-
жиной. Клапан со штоком под действием давления протекающей воды
перемещается и обеспечивает переключение микровыключателей сиг-
нальных цепей. При отсутствии расхода воды клапан удерживается в
закрытом положении силой некоторого избыточного давления.
Реле струйное типа PC (рис. 79, б) предназначено для контроля на-
личия струи жидкости, протекающей в трубопроводе, и подачи аварий-
ного сигнала при критическом расходе. Реле работает при давлении сре-
ды 0,2—0,25 Мн/м2 (2—2,5 кГ/см2). Принцип работы реле сводится к
следующему: при расходе жидкости в результате различного распреде-
ления давлений в корпусе реле возникает вертикально действующая си-
ла, поднимающая клапан реле на величину, зависящую от количества
протекаемой жидкости в единицу времени. При расходе до предельной
величины замыкаются верхние контакты. В случае прекращения струи
жидкости клапан опускается в седло, нижние контакты замыкаются.
136
Дроссельное устройство типа ДРУ предназначено для создания в
трубопроводах перепада давления жидкости и является мерой ее рас-
хода. Работает в комплекте с дифференциальным реле давления ДРД-1.
Размеры дроссельного устройства приведены в табл. 28. Перепад давле-
ния вызывается сужением потока, которое создается дисковой диафраг-
мой диаметром меньше диаметра трубопровода. В прокатном оборудо-
вании ДРУ применяют в системах охлаждения станов для замера рас-
хода эмульсии, воды и технологической смазки.
Таблица 28
Размеры
дроссельного устройства типа ДРУ, мм
Типоразмер D d D\ d2 L Н Масса, кг
ДРУ-1 21,5 18 Ч2" 140 82 248
ДРУ-2 41 32 165 90 281 до 10
ДРУ-3 68 55 21// 190 90 295
Приборы разного назначения
Преобразователь высокоомный указывающий типа ПВУ-5256 пре-
образовывает электродвижущую силу электродных систем, применяе-
мых для измерения pH, в пропорциональную по величине силу постоян-
ного тока. В преобразователь встроен показывающий прибор, шкала ко-
торого градуирована непосредственно в единицах pH. Для использования
в системах непрерывного контроля и автоматического регулирова-
ния на выходе преобразователя предусмотрены потенциальные и токо-
вые зажимы, к которым могут, быть подключены стандартные показы-
вающие, записывающие и регулирующие потенциометры или миллиам-
перметры. Преобразователь снабжен устройством для автоматической
компенсации изменения э. д. с. электродной системы при изменении тем-
пературы контролируемого раствора.
В комплекте с преобразователем ПВУ-5256 датчик ДПг (рис. 80, а)
используют в системах непрерывного контроля и автоматического регу-
лирования кислотности и щелочности промышленных растворов и эмуль-
сий различных технологических процессов. Датчики величины pH пред-
назначены для преобразования активности ионов водорода в пропорци-
ональное ей электрическое напряжение. В качестве чувствительного
10—763
137
элемента датчиков используют электродные системы со стеклянным из-
мерительным электродом.
Датчик ДПг-5274 погружного типа предназначен для измерения pH
в закрытых резервуарах. Монтажная схема датчика показана на
рис. 80,6. В прокатных цехах ис-
пользуют такой датчик для кон-
троля качества эмульсии в эмуль-
сионных установках станов хо-
лодного проката листа.
Рис. 80. Датчик ДПг-5274 (с):
/ — стеклянный электрод; 2 — погружная часть датчика; 3— соединительная коробка;
4 —узел крепления; 5 — верхняя головка; 6 — проточный вспомогательный электрод;
7 — компенсатор; монтажная схема датчика ДПг (б); /—датчик ДПг-5274; 2 — компен-
сационный термометр; 3— соединительная скоба; 4 — преобразователь
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ
ЖИДКОЙ слизки
При проектировании и комплектовании систем жидкой смазки
большое значение имеет правильное определение и рациональный выбор
основных параметров оборудования и аппаратуры. К таким параметрам
относятся: мощность насосов; пропускная способность фильтров; по-
верхность охлаждения теплообменников; расход масла при смазке
масляным туманом и т. п.
Теоретическая, производительность шестеренного насоса
Теоретическая производительность достаточно точно может быть оп-
ределена по формуле
О- =------------дм? сек,
1000
где Ъ — ширина шестерни, см;
п — число оборотов ведущей шестерни в 1 сек;
R,,—радиус окружности выступов шестерни, см;
Ra —радиус окружности впадин шестерни, см.
Как видно из формулы, насос за каждый оборот ведущего вала по-
дает количество масла, равное объему впадин между зубьями у обеих
шестерен. Допуская, что объем впадин равен объему зубьев, получим
объем впадин на одной шестерне.
у П-ДвИ
2
138
Объем впадин на обеих шестернях
2У = л (#н— R%)b.
При уточнении результата для насосов с числом зубьев у шестерен
z = 6 -4-12 величину л заменяют коэффициентом 3,5, так как объем впа-
дин несколько больше объема зубьев.
Действительная производительность насоса в зависимости от многих
факторов: вязкости и температуры перекачиваемого масла, утечки его в
насосе и в системе и т. п. всегда меньше теоретической производительно-
сти. Это уменьшение учитывают объемным к. и. д. т]0 . Таким образом,
действительная производительность насоса
Л 3,5Ьп(я2н-д2) а ,,
^действ — Ло !сек-
Для изменения производительности насоса можно варьировать сле-
дующими величинами: числом зубьев, шириной шестерен или числом
оборотов ведущего вала. Число зубьев ведущей и ведомой шестерен реко-
мендуют принимать равными. Для удобства перестановки всасывающий
и нагнетательный патрубки выполняют одинаковых размеров. Всасы-
вающую трубу с целью улучшения условий всасывания масла целесо-
образно принимать большего диаметра с плавным переходом к сечению
патрубка. Площадь сечения канала для возврата масла составляет око-
ло 8% площади сечения патрубка, вследствие чего обеспечивается до-
статочный сброс масла. ,
Мощность, потребляемую насосом, определяют по формуле
» т Q.T Рцас 0,736
Мнас = т нас—— кет,
£р450т)мех
где QT — теоретическая производительность насоса, дм?/сек-,
Рнас— давление, создаваемое насосом, Мн/м2 (1 Л1н/л«2=10 кГ/см2');
Ер — коэффициент мощности насоса;
Лмех — механический к. п. д. насоса.
Коэффициент мощности насоса определяют по формуле
£ — _____1_______
Р °ВУуш ’
+ 242РИ
где °Ву —условная вязкость масла при рабочей температуре;
иш—окружная скорость шестерен, м/сек.
Давление насоса Ри принимают с учетом всех потерь как в самом
насосе, так и в маслопроводах. Для масляных шестеренных насосов ок-
ружные скорости шестерен принимают иш = 2-н5 м!сек. Как показали
исследования, при этих скоростях впадины шестерен заполняются мас-
лом достаточно хорошо. Окружная скорость шестерен
пш = Пн.оля м/сек,
где £>и.о — диаметр начальной окружности шестерен, м;
п — число оборотов шестерни, сек.
При больших окружных скоростях шестерен и недостаточном абсо-
лютном давлении в полости всасывания, т. е. когда вместе с маслом за-
сасывается воздух, происходит лишь частичное заполнение впадин ше-
стерен маслом. Вследствие этого создается обратный поток масла в по-
лости нагнетания при соединении с ней незаполненных впадин.
Перепады давления в полости нагнетания вызывают пульсирующую
10!
139
нагрузку на шестерни и на подшипники, а также способствуют вибра-
ции деталей смазочной установки. Недостаточное заполнение объема
впадин маслом является причиной снижения производительности насо-
са, уменьшения его объемного и механического к. п. д. и эмульсирова-
ния масла. Постоянное усилие, действующее на ось шестерен, величину
которого следует учитывать при расчете подшипников насоса, прибли-
зительно равно
N = 7,5 P3DHb,
где Р3—давление масла в насосе, Мн/м2 (1 Л1н/л12=10 кГ/см2);
D„— диаметр окружности выступов шестерен, см;
b — ширина шестерни, см.
В тех случаях, когда требуется определить производительность Q
шестеренного насоса, пользуясь данными замеров его деталей и полагая
объем зуба примерно равным объему впадины, может быть применена
следующая формула:
о„ ода(р»+р.)(р.-р,>ь»'>, ам,1сек
10»
Эту формулу следует применять при отсутствии паспортных дан-
ных и возможности практического определения производительности на-
соса из-за его износа или поломки.
Отстойники выбирают в зависимости от производительности стан-
ции, исходя из условия, что запас масла в отстойнике должен быть ра-
вен не менее чем 20-кратной производительности станции.
Производительность станции, дм3)сек
0,42 0,84 1,167 2,1 2,52 5,04 5,04—6,3; 10,08 15,12 20,16 30,24 40,32
Рекомендуемая, емкость отстойника, м'' *
0,5 1 1,6 2,5 3,15 6,3 10 16 25 31,5 40 50
* Приведенный ряд емкостей составлен по десятому ряду предпочтительных чисел ГОСТ 8032—56.
Абсолютные величины этого ряда на 10—20% меньше полной емкости резервуара Кп •
Если объем масла для заполнения системы обозначим V3, то фак-
тическая полезная емкость Кф.п=Кп—К3. Коэффициент кратности
Д' = уФД162 < 25,
Q
где Q подставляется как размерность в дм?1сек. При проектировании
горизонтальных отстойников основные геометрические размеры опреде-
ляют расчетом по следующим формулам:
длина отстойника
л vh
А > — СМ;
ширина отстойника
В = -3- см,
hv
где и — скорость потока, см/сек;
v0 —скорость осаждения, см/сек;
h — высота масла в отстойнике, см;
q —расход жидкости, см2!сек.
140
Взвешенные частицы шаровидной формы диаметром меньше 0,1 мм
при спокойном состоянии жидкости осаждаются со скоростью
где Pi —плотность частицы;
р — плотность масла;
у — коэффициент кинематической вязкости;
g — ускорение силы тяжести;
г —радиус шаровидной частицы.
Высота отстойника
и q&Ol
Н = ---СМ,
F-q
где t — продолжительность отстаивания, мин;
т] — объемный коэффициент использования отстойника.
Площадь отстойника
F = — см\
V
Горизонтальные отстойники нецелесообразно делать глубокими,
так как это не улучшает очистку. При большой ширине отстойника, ког-
да — >1,5, целесообразно сливать отработавшее масло по нескольким
Н
трубам, впадающим в желоб, расположенный по всему периметру верх-
ней части отстойника. При определении высоты отстойника Н необхо-
димо задаваться продолжительностью отстаивания t.
Объем масла в отстойнике для обычного оборудования должен
быть рассчитан не менее чем на двадцатиминутную, а для подшипников
жидкостного трения — сорокаминутную производительность насоса
и может быть определен по формуле
Здесь <2Д — действительная производительность насоса, дм?1сек;
t — время, сек.
Расход пара при подогревании масла при помощи парового змееви-
ка, установленного в резервуаре-отстойнике, и время нагрева определя-
ют по методике расчета [2].
Количество тепла, необходимого для подогрева масла:
W = nQc{t2— / J дж.
Здесь п— коэффициент запаса тепловой мощности, учитывающий на-
ружное охлаждение резервуара (обычно принимают рав-
ным 1,2—1,3);
Q — масса подогреваемого масла, кг;
с — теплоемкость масла при средней температуре, джЦкг-град).
Среднюю температуру можно принимать равной 1674,7—2093,4:
Лф.м = 0,5 (Л + /г),
где — начальная температура масла;
— температура нагрева масла.
Необходимое количество пара
А = -Ат- FZ.
Л - 12
141
Здесь ii — энтальпия пара на входе в змеевик, кдж)кг\ из табл, работы
[3] для сухого насыщенного пара при давлении 0,369 Мн!м2
(3,69 кГ1см2) 4 = 2734 кдж)кг, а при давлении 0,63 Мн/м2
/1 = 2758 кдж)кг;
1й — энтальпия конденсирующегося пара на выходе из змеевика;
без учета переохлаждения конденсата из табл, работы [3]
для кипящей воды при давлении 0,369 Мн/м2 i2 =
= 589,11 кдж!кг, а при давлении 0,63 Л4«/лг2 4 = 6754 кдж!кг.
Переохлаждение конденсата образует запас тепловой мощности на-
гревателя. Количество тепла, поглощаемого маслом за 1 ч:
Qi = kF At вт,
где k — коэффициент теплопередачи от пара к маслу;
F— поверхность нагрева змеевика, м2, определяемая по длине тру-
бы змеевика и ее наружному диаметру;
Д/ — температурный перепад, град.
Коэффициент теплопередачи от пара к маслу
+ +
Ct} Л ОС)
Пренебрегая значениями термических сопротивлений ~ + у- , так
CCj Л
как они малы по сравнению с —, для упрощения расчета принимаем
аа
А = а2, гдеаз — коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к маслу
в вт! (м2 • град).
Коэффициент а2 при нагреве в цистерне или резервуаре змеевика-
ми (теплоотдача при свободном движении) можно определить по фор-
муле
аа== 1,57 р/" ^—^-втЦм2 -град).
Здесь 4т — температура внешней поверхности стенки нагревателя, ее
принимают равной 150° С; 4р—средняя температура масла;
d — наружный диаметр трубы нагревателя, ж; v — коэффи-
циент кинематической вязкости масла, м21сек, при опреде-
ляющей температуре.
4пр = 0,5 (4т 4- 4р).
При нагреве масла паром в резервуарах-отстойниках отношение раз-
ности температуры пара и начальной температуры масла к разности
температуры конденсата и температуры, до которой масло нагревается
С 2. Поэтому среднеарифметический температурный напор определяют
по формуле
At —
2 ’
где 4 — температура насыщенного пара (при давлении 0,6 М.н{м?
4= 150° С);
4 — температура конденсирующего пара (при давлении 0,6 Мн!м2
4= 150° С).
Время нагрева масла
№3,6
г = —— ч.
Qi
142
Часовой расход пара
Qa — кг.
Определение пропускной способности фильтров
Пропускная способность фильтра или его фильтрующая поверх-
ность зависят от вязкости и степени загрязнения масла, времени рабо-
ты фильтрующих элементов без очистки, разности давлений до фильтра
и после него, типа фильтрующих материалов.
По степени очистки жидкостей различают фильтры следующих ви-
дов: фильтр грубой очистки, не пропускающий частицы размером
0,2 мм и выше; нормальной очистки — частицы до 0,1 мм; тонкой очист-
ки— до 0,05 мм; очень тонкой очистки — до 0,005 и особо тонкой — до
0,0001 мм.
В зависимости от места установки фильтра (перед насосом или пос-
ле него) находят допускаемый перепад давления. На линии всасывания
фильтр должен пропускать требуемый объем масла при перепаде дав-
ления 0,01 Мн/м2 (0,1 кГ/см2), а на линии нагнетания — от 0,02 до
0,20 Мн/м2 (от 0,2 до 2 кГ/см2). При этом следует иметь в виду, что пе-
репад давления прямо пропорционален вязкости, но между этими пара-
метрами не установлена точная математическая зависимость. В неко-
торых литературных источниках значение перепада давления достига-
ет даже 0,35 Мн/м2 (3,5 кГ/см2).
На основе проведенных испытаний ряда фильтров Г. Д. Бернштейн
[4] предлагает следующее уравнение для расчета фильтров:
н
где (?ф—количество масла, проходящего через фильтр, дм3/сек;
Pi — давление перед фильтром, Мн/м2;
pt— давление после фильтра, Мн/м2;
р,—динамическая вязкость, н-сек/м2;
а — удельная пропускная способность фильтра, см3/м2;
F — площадь фильтра, м2.
Вязкость масла является функцией температуры 0 и изменяется
в зависимости от последней. Ее определяют по приближенной формуле,
предложенной Фальцем:
где i — индекс вязкости, зависящий от свойств масла.
Числовые значения удельной пропускной способности а, по экспе-
риментальным данным ЭНИМСа, для сеток приведены в табл. 21.
Здесь же помещены их основные размеры в соответствии с ГОСТ 3584—
53. Для нормальной фильтрации рекомендуют применять сетку 0125 из
ряда, указанного в табл. 21, а для тонкой — сетки начиная с № 64 по
ГОСТ 3187—53. Размеры сеток (с сокращением) и условное живое се-
чение (площадь отверстий), приходящееся на 1 дм2, приведены в табл. 29.
Применение этих сеток позволяет хорошо улавливать механические при-
меси и получать тонкую фильтрацию, но их трудно промывать из-за
клиновидной формы щелей. Промывают сетки в бензине, керосине, жид-
ком масле или продувают сжатым воздухом.
143
Таблица 29
Сетки проволочные гладкие (ширина 1000+15 лслс) для фильтрации
Номер сетки Номинальный диаметр проволоки, мм Номинальное число нитей на 1 дм Условное живое сече- ние, %/дм’ Теоретиче- ская масса 1 м2, кг
основа уток основа уток
40 0,5 0,32 40 312 23,6 2,86
64 0,35 0,22 64 454 20,5 2,03
80 0,28 0,18 80 555 19,3 1,65
100 0,25 0,16 100 625 17,3 1,51
160 0,2 0,14 160 714 13,6 1,38
200 0,18 0,12 200 833 13,3 1,25
Удельная пропускная способность сеток по табл. 21 приемлема для
фильтрации сравнительно чистого масла. При большой его загрязнен-
ности их следует уменьшить в несколько раз. По экспериментальным
данным, пропускная способность сетки № 0125 при перепаде давления
0,05 Мн/м2 (0,5 кГ/см2) и фильтрации индустриального масла 20 в нор-
мальных условиях составила 120 дм2‘1дм2/мин, что примерно соответст-
вует величине пропускной способности этой же сетки, указанной
в табл. 21 (0,21 сж3/л2~126 дм?)дм2/мин).
Для сетчатых фильтров, применяемых в системе смазки на метал-
лургических заводах, рекомендуют [2] пропускную способность упомя-
нутой выше сетки уменьшить в 10 раз, т. е. принять сетку пропускной
способностью 12 дмг/дм2!мин с целью увеличения срока службы фильт-
ра. Пропускная способность кассетных сетчатых фильтров, устанавли-
ваемых в системах смазки металлургического оборудования, составля-
ет 0,4—0,8 дм2!дм2/мин-, меньше значения принимают при малых разме-
рах ячейки сетки в свету и фильтрации масел большой вязкости.
Указанная пропускная способность кассетных фильтров значительно ни-
же пропускной способности сетчатых фильтров при применении их в си-
стемах смазки и гидроприводах металлорежущих станков вследствие
меньшей загрязненности масел, применяемых при эксплуатации станоч-
ного оборудования, и фильтрации масла небольшой вязкости.
Удельная пропускная способность а некоторых фильтрующих ма-
териалов [5] приведена ниже.
Удельная про*
пускная спо-
Фнльтрующий материал собность,
дм3/см2
(дм^/м2)
Фильтр авиационный................................ 0,037 (370)
Мягкий густой войлок чистой выделки (на 1 см толщины) . 0,015 (150)
Капрон фильтрующий.................................... 0,012 (120)
Парусина (ГОСТ 5683—61) ............................. 0,02 (200)
Сукно (ГОСТ 669)....................................... 0,02 (200)
Фильтровальная бумага (ГОСТ 6722—53)............... 0,45 (4500)
Металлические пластины (диски) с зазором 0,05—0,02 мм . 0,08 (800)
Бумажные, войлочные и матерчатые фильтры, согласно исследова-
ниям, приведенным в работе [4], в состоянии задерживать не только
твердые частицы, но и часть смол, что является их преимуществом пе-
ред металлическими сетчатыми и дисковыми фильтрами.
144
Расчет дисковых фильтров. Расчет можно ограничить определени-
ем потребной площади фильтрации, т. е. площади зазоров между диска-
ми в патроне, по приближенной формуле
F = 10-^5- см2,
V
где QH — производительность насоса, дм2!сек-,
v—скорость фильтрации (практически равная 0,1—0,25 м/сек).
Расчет поверхности теплообменника
Необходимая поверхность охлаждения может быть определена сле-
дующим образом. Зная количество тепла Т, выделяющегося при рабо-
те трущихся поверхностей, определяем необходимый расход воды:
0=св(^/-/1ГИсеК-
в ' zb 1в'
Здесь Т — количество тепла, дж/сек-,
св —теплоемкость воды, равная 1 дж/(кг • град)-,
/1В —температура воды при входе в трубки охладителя (при от-
сутствии указаний можно принимать £1в=24°С);
/2в —температура воды при выходе из охладителя.
Повышение температуры воды в охладителе можно принимать от
2 до 4 град.
Скорость движения воды по трубам
G /
ив —-------м/сек,
п^н-2>88
где п — число труб в охладителе, по которым вода движется в одном
направлении;
(4Н — внутренний диаметр трубы, м.
Средняя скорость при движении масла в охладителе перпендику-
лярно трубам
= -^н~- м/сек,
Fn
где QHac — производительность масляного насоса, м2/сек',
Fn— площадь среднего сечения охладителя между двумя сосед-
ними перегородками с учетом площади, занимаемой тру-
бами, м2.
Коэффициент теплоотдачи от масла к стенке трубы при его движе-
нии перпендикулярно пучку труб
ам =----------—-------— кдж/(м2 -ч -град),
d-я
где %м — теплопроводность масла при средней температуре его в охла-
дителе [приближенно можно принять Хи =0,314 кдж/(м-ч-
град)]-,
dK — наружный диаметр трубы, м-,
г]/ — абсолютная вязкость масла при средней температуре его в ох-
ладителе, н* сек/м2-,
си— теплоемкость масла, равная 1,675/(кг г/7ад);
р —плотность масла, равная 0,9.
145
Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к воде
о0.8
ав = 3620(1 4- 0,0136/ср) — дж)(м?-ч-град),
“вн
где 4р — температура в охладителе;
dBH—внутренний диаметр трубы, м.
Общий коэффициент теплопередачи от масла к воде
k ~--------------------------дж1(м2-ч-град),
— + — + —
ам ав
где 6—толщина стенки трубок, м\
Zs —коэффициент теплопроводности, вт! (я- град).
Для латуни Xs =87 ч- 116,3, для стали 46,5—58.
Необходимая поверхность охлаждения
р = T~T.i
где Л*ср — средний арифметический перепад температур от масла
к воде.
ср 2 ' 2
Здесь tiM —температура масла при входе в охладитель;
4м —температура масла при выходе из охладителя;
Tj—количество тепла, отводимое естественным путем.
Л = дж!сек-,
Fof>— общая поверхность корпусов смазываемых узлов и трубопро-
водов, соприкасающихся с наружным воздухом и омываемая
маслом, л2;
k-t — коэффициент теплопередачи при естественном охлаждении;
его принимают 31,4—52,33 джЦмР-ч-град)',
М—разность температур охлаждаемого масла (обычно принима-
ют 50—60 град) и окружающего воздуха (20°С).
Поверхность охлаждения выбранного маслоохладителя должна •
быть несколько больше расчетной поверхности Р.
Определение параметров маслоподогревателя
При определении параметров маслоподогревателя, в котором в ка-
честве источника тепла применен сухой насыщенный пар [6] тепловой
баланс выражается уравнением
7П = 7М 4- Т.
ТП —количество тепла, подаваемое паром в 1 ч;
Ти—количество тепла, необходимое для нагревания масла до за-
данной температуры 4м ;
Т —количество тепла, которое передается через стенки подогрева-
теля окружающей атмосфере:
Т’м = См pQB (4М — 4М) дж[ч,
где см— удельная теплоемкость масла;
р —плотность масла, равная 0,9;
—производительность -насоса, нагнетающего масло в центрифу-
гу, дмг]ч-,
146
tzu —температура масла, выходящего из подогревателя;
/1М —температура масла, поступающего в подогреватель.
Т = SkAtCp дж/ч.
Здесь S— поверхность корпуса подогревателя, равная nDal м2\
k—общий коэффициент теплопередачи от пара к окружающей
атмосфере, дж/(м2 • ч • град) ;
/ср — средний арифметический температурный перепад от пара
в окружающую атмосферу равен /п—10 ;
DH — наружный диаметр корпуса подогревателя, м;
I —длина трубок, м;
1П —температура пара;
/0 —температура окружающего воздуха.
К = —-------------—дж/(м?-ч-град),
—+ —+ v~
ССп ССВ Лст
где б — толщина стенки корпуса подогревателя, м;
а„ — частный коэффициент теплоотдачи от пара к стенке,
дж/ (м2 • ч • град);
ав —частный коэффициент теплоотдачи от стенки корпуса к окру-
жающей среде, дж/(м2 • ч • град);
Хст —коэффициент теплопроводности материала стенки, для стали
Хстали = 209340 дж/ (м2 • ч град).
4460+ 17,7 (/п — ^ст) Л
ап = —-------------— дж/(м2 -ч-град),
^вн (^п Ст)
где /Ст —температура стенки;
jDbk — внутренний диаметр корпуса подогревателя, м;
f __ /п + Ст
дж/(м2-ч-град).
Суммируя Тм и Т, получим Тп, по которому определяем расход
пара
Gn = ——— кг/ч,
сп ск
где сп —теплоемкость пара, <3ж/кг;
ск —теплоемкость конденсата, дж/кг.
Объем пара, пропускаемый через подогреватель в 1 ч,
Vn = VnGBMSl4-
V п = 0,3825 м3— объем 1 кг пара.
Скорость пара в подводящем патрубке
ип =------м секг
3600F z
где F — площадь живого сечения подводящего патрубка, м2.
Необходимую поверхность подогревателя определяют по формуле
147
где k± — общий коэффициент теплопередачи от пара к маслу,
дж) (м2 чград);
Д/ср — среднеарифметический температурный перепад от пара
к маслу . ., .
I/ __
^“ср
2
Начальный температурный перепад от пара к маслу
4М •
Конечный температурный перепад от пара к маслу
А/к = tn t2^ ,
kr =---------------дж(м2 -ч -град).
^ст
Здесь ап—частный коэффициент теплоотдачи от пара к стенке трубки,
дж/ (м2 • ч•град);
ам — частный коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к мас-
лу, дж/ (м2 • ч • град);
б —толщина стенки трубки, м;
Хст—коэффициент теплопроводности от пара к стенке трубки,
для стали Хстали =209340 дж/(м • ч град).
4460+ 17,7 (<п — /ст) ,/ 2 л-.
ап =---———---------— дж/(м2 -ч-град),
d (tB /ст)
где /Ст — температура стенки трубки;
d — наружный диаметр трубки, м.
' ^2м
2
2
При ламинарном потоке движения масла
аи = ^^дж/(м2-ч-град),
^вн
где А — коэффициент теплопроводности масла, который можно при-
нять равным 314 дж/(м2 • град);
п!вн — внутренний диаметр трубки, м;
Na — критерий Нуссельта:
Na = 5,91 ,
где Ре— критерий Пекле;
L—длина трубки, м (за длину трубки принимают полную длину
трубки с изгибами).
р&___ 3600fM pdBH
X
Nu___5 91 f 3600им Р^вн \®*2
~ \ XL /
Здесь —скорость движения масла в трубке, м/сек-,
р — объемная масса масла, равная 900 кг/м2-.
V., = —м/сек,
3.6F '
где 3600 — коэффициент пропорциональности.
ст
148
г
Суммарная площадь сечения всех трубок, по которым проходит
масло,
F = z Л,2(
4
где dBJi — внутренний диаметр трубки, м;
Z —число трубок.
Поверхность S в выбранного подогревателя масла должна быть
больше необходимой (расчетной) поверхности SH:
5в > 5Н.
Расчет электроподогревателя масла. Количество тепла, необходи-
мое для подогрева масла, определяют по формуле
W' = nQc(t2 — ti) дж.
Буквенные обозначения см. с. 146.
Необходимое количество электроэнергии
V = Ki 1КЗ,6 • 106 кет • ч,
Ki—коэффициент перевода тепловой энергии в электрическую,
при расчетах по системе единиц СИ он равен единице.
Время разогрева масла
т У
1 = — ч,
N
где N — суммарная мощность установленных нагревателей, кет.
Для сохранения допустимых нормами свойств масла температура
выше 150° С для стенки нагревателя нежелательна. Поэтому рекомен-
дуют проверять расчетом, приняв за исходную величину равенство теп-
ловых потоков [2]:
Q Д 7к,
где — удельный тепловой поток нагревателя, определяемый по его
характеристике, вт]мР,
qK — конвективный тепловой поток, определяемый из условий теп-
лопередачи от стенки нагревателя к маслу, вт/м2-.
q = К2п,
тд.е К2—коэффициент перевода удельной поверхностной мощности на-
гревателя в тепловой поток, равный 8610-1,163 =
= 10013,4 вт-см2/м2;
п— удельная поверхностная мощность нагревателя, вт]см2-, ее
принимают из характеристики нагревателя.
= а2А/,
<х2 — коэффициент теплоотдачи от стенки нагревателя к маслу,
вт/ (м2 • град); его определяют по уравнению
as = 1,57 1/ —т-~/ср втЦм2 • граду
А/ — температурный перепад, град.
А/ = /ст — /ср-
По принятой температуре /ст = 150°С находят qK. Этот тепловой по-
ток должен быть больше q, при qK<q температура стенки нагревате-
ля будет выше 150° С, что может нарушить стабильность свойств мас-
ла. Во избежание этого следует применить нагреватель с меньшим п
149
или ввести принудительную циркуляцию масла. В случае использова-
ния нагревателя с меньшим q 8 время разогрева масла следует пересчи-
тать в соответствии с вновь принятой величиной п. Желательно выби-
рать такой нагреватель, у которого q3—qK, это обеспечивает максималь-
но возможную скорость нагрева масла при заданной температуре.
Емкость прессбака
Емкость прессбака распределяется следующим образом: непосред-
ственно для подачи масла к смазываемым точкам используется 45%
емкости, 20%—Для масла, предотвращающего попадание воздуха в
систему, и 35% —для создания воздушной подушки.
Емкость прессбака рассчитывают по формуле
V = 2,2Q дм3 (л).
Здесь Q — расход масла для смазки машин в течение заданного време-
ни определяют по формуле
Q = qt 0,0167 дм3,
где q — количество масла, подаваемого к узлам трения в 1 сек',
t — время подачи масла, сек.
Определение расхода масла при смазке масляным туманом
Для определения расхода масла при смазке масляным туманом
принимают смазываемую поверхность, равную 1 см2. Практикой уста-
новлено, что через маслораспылитель на такую площадь необходимо
подать масла не менее 0,3 см3/ч, или 8 капель, и это только для ее сма-
зывания, без учета потерь вследствие оседания на трубах и стенках де-
талей. Считается, что потери масла в виде тумана не должны превы-
шать 1% всех потерь при смазке проточным способом [7]. Условную
площадь, по которой рассчитывают расход распыляемого масла, при-
нимают для подшипников качения F=dB (d— диаметр отверстия внут-
реннего кольца, В — ширина); для подшипников скольжения F=dL[4
(d — диаметр цапфы, L — длина вкладыша); зубчатых колес F=
—DH,0B/4(Dн.о—диаметр начальной окружности, В — ширина колеса).
Диаметр подводящего маслопровода принимают в 6 раз больше
общей площади всех выходных отверстий труб, подающих распыленное
масло в смазываемые точки. Подачу масла регулируют с таким расче-
том, чтобы у выходного отверстия агрегата были лишь следы масла.
При смазке масляным туманом рекомендуют применять масла с
низким коэффициентом кинематической вязкости. Обычно вязкость ма-
сел колеблется от 800 до 2000 м2/сек (от 8 до 20 сст) при температуре
100° С в зависимости от давления воздуха и конструкции распылителей.
По опытным данным, для смазки шарикоподшипников в зависимо-
сти от их числа в маслораспределитель рекомендуют подавать сжатый
воздух приблизительно под давлением: при числе подшипников от 1 до
30 шт. 0,07 Мн!м2 (0,7 кГ1см2~), от 30 до 45 шт. 0,1 Мн)м2 (1 кГ^см2),
от 45 до 60 шт. 0,14 Мн)м2 (1,4 кГ!см2).
КРАТКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ
ЖИДКОИ СМАЗКИ
Эксплуатировать смазочные системы следует, руководствуясь сле-
дующими основными положениями:
1. Пуск смазочной системы допустим только при наличии в исправ-
ном состоянии всех световых и звуковых сигнальных точек как в подва-
150
ле, так и на пультах управления в цехе. При отсутствии хотя бы одной
сигнальной точки или ее неисправности пуск соответствующей системы
запрещен. Пуск и работа системы разрешены лишь при выключенных
на щите управления индикаторных лампах.
2. Перед пуском системы допускают подогрев масла до темпера-
туры 60—70° С. Подогревать масло до температуры выше 80° С не ре-
комендуют. Включать системы необходимо за 15—20 мин до пуска ста-
на (агрегата).
3. При остановке систем жидкой смазки машинист подвала или его
помощник должны лично убедиться, что обслуживаемые механизмы
остановлены.
4. При эксплуатации систем жидкой смазки необходимо следить
за четкостью действия приборов, обеспечивающих автоматическую ра-
боту станции, обратив особое внимание:
а) на чистоту контактов электроконтактных приборов, так как воз-
можно их пригорание;
б) на частоту срабатывания КЭП или ДРД-1, управляющих рабо-
той фильтров типа ФДЖ, не допуская слишком частого их включения
и продолжительной работы, так как это может привести к быстрому
износу пластин фильтра.
5. Регулярно (перед каждым пуском системы) проверять действие
сигнализаторов, электроконтактных манометров, сигнальных реле,
установленных за линейными фильтрами. Для этого перед запуском на-
сосов нужно включить сигналы на пульте управления станом (агрега-
том). Сигналы должны действовать до достижения нормального для
данной системы давления. Если какой-либо из приборов при такой про-
верке не сработал, пуск системы воспрещен до тех пор, пока прибор
не будет исправлен или заменен.
6. Необходимо систематически следить за состоянием масла в от-
стойнике, для чего:
а) отвернув нижние пробно-спускные краны спустить воду из от-
стойника (обводненность системы может быть следствием либо попада-
ния охлаждающей воды через уплотнения подшипников, либо призна-
ком неисправности теплообменника);
б) регулярно брать пробы масла для лабораторных анализов.
7. Раз в год промывать отстойники горячей водой и периодически
спускать грязь, осевшую на дне корпуса дисковых и пластинчатых
фильтров, а также следить за чистотой фильтров в отстойниках. Уро-
вень масла ниже красной черты может служить признаком засорения
фильтров отстойника.
8. Периодически чередовать рабочие и резервные насосы систе-
мы с целью равномерного их износа, т. е. рабочий насос использо-
вать через определенные промежутки времени как резервный, и на-
оборот.
9. Рекомендуют поддерживать давление масла на входе в тепло-
обменник на 0,02—0,03 Л1н/м2 (0,2—0,3 кГ/см2) выше, чем давление
охлаждающей воды, например прикрывая задвижку-вентиль на входе
масла в теплообменник. В таком случае при аварийном появлении те-
чи в теплообменнике масло потечет в воду, а не наоборот.
10. Необходимо следить за чистотой наружной и особенно внут-
ренней поверхностей трубок радиатора в теплообменнике, обратив осо-
бое внимание на правильное срабатывание реле давления ДРД-1, конт-
ролирующего чистоту радиатора.
Во всех смазочных станциях аварийный сигнал должен быть одно-
временно световым (загорается лампочка) и звуковым (звучит сирена).
151
Таблица 30
Возможные неисправности в работе шестеренных насосов,
их причины и способы устранения_________________________
Неисправность Причина Способ устранения
а. Насос не залит маслом.
1. Насос не заса-
сывает масло
б. На всасывающей стороне на-
соса или во всасывающем
трубопроводе имеются не-
плотности. Подсос воздуха
в линии всасывания
в. Велика высота всасывания
а. Перед первым пуском насос
необходимо залить перека-
чиваемым маслом.
б. Тщательно проверить герме-
тичность всасывающей сторо-
ны насоса.
Проверять следующим обра-
зом: при открытой задвижке
на нагнетательной магистрали
пустить насос в работу и на
ходу закрыть до отказа вса-
сывающую магистраль, при
этом вакуум будет быстро по-
вышаться. Сразу же после за-
крытия всасывающей магистра-
ли насос остановить и быстро
закрыть задвижку нагнетатель-
ной магистрали. При хорошей
герметичности вакуумметр бу-
дет. показывать неизменный
вакуум. Понижение вакуума
после остановки насоса при за-
крытых всасывающей и нагне-
тательной магистралях свиде-
тельствует о наличии неплот-
ностей в насосе. В этих случа-
ях следует искать подсос воз-
духа во всасывающих полостях
насоса от клапана на всасыва-
ющем трубопроводе.
в. Уменьшить высоту всасыва-
ния.
2. Насос не нагне-
тает масло в си-
стему
а. Низкий уровень масла в ба-
ке или его отсутствие.
б. Неправильное направление
вращения насоса.
в. Засорение всасывающей тру-
бы или приемного фильтра.
г. Срезана шпонка вала насо-
са и муфта проворачивается
на валу.
д. Сломан вал между подшип-
ником и ротором или ше-
стерней.
е. Мала скорость вращения ва-
ла.
ж. Велики торцовые зазоры
между шестернями и втул-
ками из-за ослабления бол-
тов
а. Заполнить бак маслом до
отметки маслоуказателя.
б. Реверсировать направление
вращения двигателя.
в. Прочистить трубы. Промыть
и продуть фильтр. Проверить
степень загрязненности бака
и при необходимости сме-
нить масло.
г. Заменить шпонку и закре-
пить муфту на валу стопор-
ным винтом.
д. Сменить вал или весь насос.
е. Увеличить скорость враще-
ния.
ж. Аккуратно подтянуть болты
крышки, все время повора-
чивая вал от руки и не до-
пуская его заклинивания.
Подтяжку следует осущест-
влять, заворачивая пооче-
редно диаметрально проти-
воположные болты
152
Продолжение табл. 30
Неисправность Причина Способ устранения
3. Велика потреб- ляемая мощ- ность а. Велико давление нагнетания. б. Насос перекачивает слиш- ком холодное масло с боль- шой вязкостью. Вследствие этого насос может войти в кавитационный режим. в. Насос перекачивает загряз- ненное масло. Задираются и срабатывают рабочие по- верхности или подшипники. г. Неравномерная затяжка га- ек болтов, крепящих раму к фундаменту. д. Неровность соприкасающих- ся поверхностей фундамен- та и рамы агрегата. е. Деформация рамы агрегата или фундамента. а. Уменьшить давление нагне- тания при помощи перепуск- ного клапана. Если давление не уменьшится, проверить схему и монтаж трубопрово- да и в случае обнаружения лишнего сопротивления уст- ранить его. б. Необходимо разогревать пе- рекачиваемое масло приня- тым на месте способом. До- пускается работа электрона- соса на пониженной произ- водительности вследствие перепуска перекачиваемого масла через перепускной клапан. Проверить полное открытие клапана на всасы- вающей трубе. в. Насос разобрать и прочис- тить. В случае перекачива- ния насосом загрязненного- масла на линии всасывания установить фильтр. Подтянуть болты и гайки креп- ления электродвигателя и на- соса к раме. Проверить состоя- ние рамы и фундамента
4. Повышенный шум при работе насоса Засорение приемного фильтра, засорение всасывающей трубы или ее недостаточный диаметр Промыть и продуть фильтр. Прочистить или заменить тру- бу.
5. Однотонный звук значитель- ной силы (до рева) а. Засорение всасывающих ка- налов в насосе. б. Повышенная скорость вра- щения вала. в. Повышенная вязкость мас- ла. г. Отсутствие сообщения про- странства над маслом в ба- ке с атмосферой а. Разобрать насос, прочистить и промыть керосином все ка- налы. б. Уменьшить скорость враще- ния. в. Залить масло меньшей вяз- кости. г. Обеспечить сообщение с ат- мосферой через воздушный фильтр
6. Наружные утеч- ки по валу на- соса или в сое- динениях корпу- са с крышками. а. Нет отвода утечки. Засори- лись дренажные каналы. За- сорены сверления в валиках. б. Износ или повреждение уп- лотнения валика. в. Повреждение уплотнитель- ной прокладки в крышках а. Проверить и прочистить ка- налы и сверления. б. Сменить уплотнения. в. Сменить прокладки.
153’,
WJBRWWW
11. Машины, обслуживаемые данной смазочной станцией, разре-
шено пускать только после того, как давление в нагнетательной маги-
страли, по которой масло подается к этим машинам, достигнет мини-
мум 0,15 Mh/m2 (1,5 кПсм2).
12. Систематически необходимо наблюдать за работой указателей
течения и подачи масла, не допуская его перерасхода, за состоянием
сопел и брызгал в редукторах, не допуская их загрязнения, а также за
состоянием всех фланцевых и резьбовых соединений, не допуская в них
течи.
13. Следует систематически (не реже одного раза в день) спускать
воду из водоотделителя, установленного на подводе сжатого воздуха
к оборудованию масляного подвала.
Для успешной эксплуатации насосного агрегата экономически вы-
годно при возникновении неисправностей не заменять его целиком, а
быстро устранять неполадки. В помощь эксплуатационникам составлен
перечень наиболее часто встречающихся неполадок и приведены способ
бы их устранения (см.табл.30).
ГЛАВА III
ТРУБОПРОВОДЫ И АРМАТУРА
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Трубопроводы составляют из отдельных звеньев труб, соединенных
между собой фланцами, сваркой, фитингами, в целом образующих ма-
гистраль. Магистральные трубопроводы прокладывают непрерывной
линией вдоль обслуживаемых механизмов от центральной станции
смазки до конечной точки системы или по замкнутому контуру.
Сеть трубопроводов можно разделить на отдельные участки: ответ-
вления или отводы от основных магистралей, по которым смазку подают
к отдельным узлам или механизмам; разводящие или подводящие тру-
бопроводы, соединяющие магистральные или отводные линии с питате-
лями, маслораспределителями, приборами и отдельными видами обору-
дования смазочной системы, и питательные трубопроводы, по которым
смазку от питателей подводят к узлам трения.
Трубопроводы жидкой смазки соединяют для непрерывной цирку-
ляции масла из резервуара-отстойника к смазываемым точкам и обрат-
но в сливную камеру того же отстойника. Трубопроводы густой смазки
(мазепроводы) объединяют все аппаратуру и детали, входящие в со-
став системы. Они состоят из труб, соединительных частей и гибких
шлангов.
При проектировании смазочных систем лимитирующим фактором
обычно является протяженность магистральных трубопроводов, кото-
рая, как правило, не превышает 100—120 м. При прокачивании смазки
типа ИП1-3 можно использовать следующую зависимость длины труб
от диаметра, которая составлена для минимальной температуры окру-
жающего воздуха —10° С:
Условные проходы, мм . 6 10 15 20 25 40 50
Длина трубы, м (не бо-
лее) ................ 5 10 15 25 50 75 120
РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ
Диаметр всасывающего маслопровода общепринятой длины и вы-
соты всасывания, как правило, берут равным диаметру всасывающего
патрубка насоса. В случае применения собирательного коллектора, со-
единяющего всасывающие патрубки нескольких насосов, диаметр его
принимают больше диаметра всасывающего патрубка насоса на два-
три интервала в ряду диаметров труб (табл. 31). Например, при диа-
метре всасывающего патрубка насоса 40 мм диаметр собирательного
коллектора принимают с условным проходом 70 или 80 мм.
155
Определение диаметра труб в зависимости от скорости и количества масла, проходящего через трубу
Поперечное сечение главного нагнетательного маслопровода реко-
мендуют принимать больше суммы поперечных сечений отверстий всех
трубопроводов. По практическим данным Ново-Краматорского завода,
диаметр подводящего маслопровода к подшипнику определяют по
формуле
£ _ 4F подв
л
Здесь Кподв — площадь сечения проходов (принимают равной
8,4 Qo/^o);
Qo — количество подаваемого масла, дм3/сек-,
t>0 — скорость подачи масла, м/сек.
Уклоны обратных маслопроводов целесообразно устанавливать в
зависимости от вязкости масла следующими:
вязкость масла °ВУ50 от 1 до 3, уклон 1 : 80; вязкость от 4 до 10,
уклон 1 : 60, от 11 и выше 1 : 40.
Количество масла, проходящего через трубу, определяют по фор-
муле
Q — 0,1 FvM дм3/сек,
где им — скорость течения масла в трубе, м/сек (в зависимости от его
вязкости можно принимать в нагнетательном трубопроводе
0,8—1,5; в сливном 0,2—0,5);
F — площадь проходов нагнетательного и сливного трубопрово-
дов, см2.
Диаметр условного прохода (Z)y) можно определить по формуле
Dy = 2 1/ — = 1,128 V~FcM.
F л
По количеству масла, которое необходимо пропустить через трубу,
задавшись скоростью его течения (пользуясь табл. 31), легко опреде-
лить диаметр трубопровода. Однако при проектировании необходимо,
чтобы диаметры патрубков сопрягаемого оборудования и арматуры со-
ответствовали полученным диаметрам трубопроводов.
Трубопроводы для густой смазки составляют из толстостенных
стальных бесшовных труб. Концы мазепроводов с нарезкой желательно
оцинковать.
Известно, что при движении смазки по трубопроводам часть напо-
ра, развиваемого насосом, теряется на преодоление сопротивлений,
возникающих вследствие трения смазочного материала о внутреннюю
стенку труб. В результате опытного исследования, проведенного сотруд-
никами ЦНИИТМАШа, были получены числовые значения количества
смазки, протекающей через трубу за единицу времени. Из сопоставле-
ния полученных величин можно сделать заключение, что расход смазки
не оказывает преобладающего влияния на потерю напора если расход
возрастает в 10 раз, то сопротивление только в 1,5—2,5 раза. Большое
влияние на увеличение потерь давления оказывает изменение проходно-
го сечения мазепровода и колебания температуры; так, например, при
уменьшении диаметра условного прохода трубы вдвое сопротивление
в среднем возрастает в 3,5 раза. Изменение температуры отражается на
консистенции смазки: при ее падении от +5 до —10° С смазочный мате-
риал загустевает и его сопротивление перемещению по трубопроводам
возрастает в среднем в 2,5 раза, особенно в трубах малого диаметра.
Обычно потеря давления в магистралях и ответвлениях от них составля-
ет не более 4,5 Мн/м2 (45 кГ/см2).
157
156
Для нагнетательных и сливных трубопроводов систем жидкой смаз-
ки в основном используют трубы по ГОСТ 3262—62 и 10704—63А и ре-
же по ГОСТ 8732—58А и 8734—58А (табл. 32).
Таблица 32
Трубы, применяемые в смазочных системах
Условный проход D , мм Наружный диаметр, мм Толщина стенки, мм Теоре- тическая масса 1 м длины, кг Условный проход £>у, мм Наружный диаметр, мм Толщина стенки, мм Теоре- тическая масса 1 м длины, кг
Трубы по ГОСТ 3262—62 из стали Ст.З (смазка жидкая) 250 273,0. 8 52,28
8 13,5 2,2 0,61 300 Тр1 325,0 10 77,68
10 17,0 0,80 бы по ГОСТ 8734—58А
15 21,3 2,8 1,28 (смазка 6 густая; 0,5 0,068
20 26,8 1,66
25 33,5 3,2 2,39 — 8 0,6 0,110
32 42,3 3,09
— 10 0,8 0,182
40 48,0 3,5 3,84
— 12 1,0 0,271
50 60,0 4,88
70 75,5 4,0 7,05 8 14 2,5 0,709
80 88,5 8,34
10 18 3,0 1,11
100 114,0 4,5 )СТ 8732— 12.15
125 140,0 15,04 15 22 3,5 1,60
150 | 165,0 Трубы по ГС 17,81 58
20 28 4,0 2,37
из стали марок iu и zu с условным проходом свыше 150 мм (смазка жидкая) 25 34 4,0 2,96
175 194,0 7 | 32,28 40 48 4,5 4,83
200 219,0 6 46,52
50 60 5,0 6,78
225 245,0 8 46,76
Для трубопроводов густой смазки применяют трубы по
ГОСТ 8732—58А и 8734—58А. Редко только для отдельно стоящих ма-
шин цехов холодного проката используют тонкостенные трубы по
ГОСТ 1753—53.
СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЧАСТИ И ГИБКИЕ ШЛАНГИ
Стыковые соединения труб, а также соединения их отрезков при по-
воротах вместо гибки длинных труб при укладке их по контуру несущей
158
S
Соединительные части (фитинги) стальные для мазепроводов с трубной конической резьбо
рассчитанные на ру=10 Мн/м.2 (100 кГ/сл42)
5S
Наименование фитингов и их условное обозначение Тройники проходные Тройник Dy 15 МН 2406—61 1 Тройники переходные Тройник Dy 20X10 МН 2407—61 Угольники проходные Угольник Dy 10 МН 2404—61
Сортамент* о 25X20 (1 Х»/4) 40 (1Г/2)
25 (1) 1 25X15 (1XV 2) 50X40 (2Х11/2) 25 (1)
о сч Ю LO — WH СЧ XX XX О’* о сч Л — (Vs) 06
ю 5 1 20X10 (3/4Х3/8) 50X20 (2Х3/4) 15 е/2)
О 5 о ю — — « сч X XX X « со о гТ' — -ф 10 (3/8)
SS 10X8 (3/eXi/4) 40X20 (1’/гх3/4) (г) 0S С/т) 8
Фитннги т:
т: 3 1 1
в и —
is
15Ф
Продолжение табл. 33
Фитинги Сортамент* Наименование фитингов и их условное обозначение
10X8 (7sXl/4) 25X15 (1 XVa) 50X15 (2Х1/2) 15X8 (УгХЧЛ 25X20 (1X70 50X20 (2X70 15X10 (72х78) 40X10 (В/гХУв) 50X25 (2X1) 20X10 (3/4х3/8) 40X15 (В/2ХЧ2) 50X40 (2Х1Чг) 20X15 (3/1ХЧ2) 40X20 (1Ч2Х3/0 25X10 (1 х3/8) 40X25 (172х1) Угольники переходные. Угольник Ру 10x8 МН 2405—61
— 8 (74) 50 (2) 10 (7в) 15 (70 20 (70 25 (1) 40 (17г) Муфты проходные Муфта Dy 10 МН 2402—61
пиши».
^7 — -d 10X8 (3/8х74) 25X15 (1ХЧ2) 15X8 е/аХЧО 25X20 (1X70 15X10 (72х7з) 40X20 (172х3/4) 20X10 (3/4х3/8) 50X20 (2X70 25X10 (1Х7в) 40x25 (172Х1) 20X15 (3/4х72) 50X40 (2Х17г) Муфты переходные Муфта Dy 40X25 МН 2403—61
"г 10X8 (78xi/4) 25X10 (1Х3/8) 50X10 (2X7 8) 15X8 (72xi/0 25X15 (1 ХЧ2) 50X15 (2Х7г) 15X10 (72X70) 40X10 (П/йХЗ/в) 50X20 (2X70 20X8 (3Лх70 40X15 (В/гХУО 50X25 (2X1) 20X10 (3/4Х3/8) 40X20 (Р/2Х70 50X40 (2X172) 20X15 (3/4х72) 40X25 (172х 1) Футорка Футорка Dy 20X8 МН 2409—61
-d
г
— 1 1 1 1 1 1
11—763
8 (74) 50 (2) 10 (7Л 15 (72) 20 (74) 25 (1) 40 (B/2) Ниппели Ниппель Dy 15 MH 2408—61
d- 10X8 (78x74) 40X25 (172X1) 15X10 (72x3/8) 50X20 (2X74) 20X10 (74x3/8) 50X25 (2X1) 20X15 (74X72) 50X40 (2X173) 25X15 (1X72) 25X20 (1 X3/4) Ниппели переходные (специ- альн ые) Ниппель переходный Dyb25x X 15 спец.
rfZzPz&d-*— ъ —। Е ~ 7777Т “ 10 (3/8) b = 50 20 (3/4) b = 70 25 (1) b = 90 ‘ — — — Ниппели приварные (специаль- ные) Ниппель приварной Dy 25; Ь~ = 90 спец.
—d. 8 (74) 50 (2) 10 (7e) 15 (7 2) 20 (3/4) 25 ' (1) 40 (172) Пробки Пробки Dy 15 МН 2410—61
d; cixdi трубной конической
резьбы, дюймы.
Целые числа условный проход в скобках — размеры
Таблица 34
Соединительные гайки стальные, резьба трубная коническая по ГОСТ 6211—52
Гайки Сортамент* Наименование гаек и примеры их условных обозначений
8 (V4) 25 (1) 10 <3/s) 40 Р/2) 15 (V2) 50 (2) 20 (3Л) Соединительные гай- ки Соединительная гайка Dy 15 МН 2411—61
1 8 (Х/4) 25 (1) 10 (3/8) 40 (IV2) 15 (Vs) 50 (2) 20 (3А) Гайки соединитель- ные с уплотнением (специальные) Гайка с уплотнением Dy 20 специальная
। Ци|]
1 jp 8 (Х/4) 10 (3/8) — — Гайки соединитель- ные цапковые (специ- альные) Гайка цапковая Dy 10 специальная
К труб. о* И Ш f \Kmpy5. 8 С/4) — — — Гайки соединитель- ные цапковые удли- ненные (специаль- ные) Гайка цапковая удли- ненная Dy 8 специаль- ная
8 е/т) 10 (3/8) Г айки соединитель- ные цапковые с при- варкой (специаль- ные) Гайки цапковые с приваркой Dy 10 спе- циальные
rpMTZlE4
-1—
—г ЛЛ 8 ел) Гайки соединитель- ные цапковые удли- ненные с приваркой (специальные) Гайки цапковые удли- ненные с приваркой Dy 8 специальные
{зЕЩЕЕЕг 8 25 10 15 20 Гайки соединитель- ные муфтовые с при- варкой (специаль- ные) Гайка муфтовая с приваркой Dy 15 спе- циальная
‘Целое число — условный проход Ду, мм; в скобках размеры трубной конической резьбы,
дюймы.
162
конструкции и при подводе к смазываемым точкам осуществляют при
помощи соединительных деталей (фитингов). Однако при монтаже по
возможности лучше трубы гнуть, чем применять фитинги.
Для соединения маслопроводов и воздухопроводов диаметром до
2" применяют стандартные соединительные части из ковкого чугуна по
ГОСТ 6148—52 до 6182—52 с трубной конической разьбой по
ГОСТ 6211—52. Если отдельные участки маслопроводов приходится
часто разбирать, то применяют стандартные соединительные гайки
с уплотнительной прокладкой. Соединительные части по упомянутым
ГОСТам применяют для соединения трубопроводов, работающих при
температуре не свыше 175° С и условном давлении 1,6 Мн/м2 (16 кГ/см2).
Трубы мазепроводов соединяют фитингами (табл. 33), рассчитан-
ными на условное давление 10 Мн/м2 (100 кГ/см2) с той же резьбой, что
и для маслопроводов. Коническая резьба обеспечивает плотное соедине-
ние труб и не требует дополнительных уплотнений в виде сурика и пак-
ли, достаточно смазать витки резьбы нитролаком. Кроме того, профиль
этой резьбы соответствует закругленному профилю трубной цилиндри-
ческой резьбы, а это дает возможность использовать ее в системах жид-
кой смазки при соединении с трубопроводной арматурой, имеющей
трубную цилиндрическую резьбу по ГОСТ 6357—52. Приварку фитингов
к трубам не допускают ввиду недостаточной надежности сварки при
вибрации мазепроводов, находящихся под высоким давлением, а также
из-за невозможности демонтажа их; исключение составляют соедини-
тельные гайки, которые концами можно приваривать к трубам. При этом
разъемность соединения сохраняется.
При соединении труб в длинных магистралях и присоединении их
к питателям, приборам и другим смазочным устройствам необходимо
применять быстроразъемные соединения, которые не требовали бы раз-
движки смежных участков трубопровода при удалении из системы како-
го-либо одного участка магистрали или питателя. Таким условиям де-
монтажа смазочной системы удовлетворяют соединительные гайки
(табл. 34) и прямые угольники с накидными гайками (ГОСТ 6180—52)
для маслопроводов.
Для соединений, требующих точного положения по отношению к го-
ризонтальной или вертикальной плоскости присоединяемого прибора
или какого-либо арматурного изделия, фитинги непригодны потому, что
коническую резьбу завинчивают до упора — по принципу «стоп» и не до-
пускают дополнительного подвинчивания. Никаких силовых приемов с
целью скручивания на некоторый угол конца трубы ни в холодном, ни
в подогретом ее состоянии не допускают.
Принцип соединения и присоединения труб без резьбы на трубах
состоит в следующем. В корпус машины или питателя типа ПД вверты-
вают штуцер / (рис. 81, а), заканчивающийся трубной конической резь-
бой диаметром У/7, 3/8", а затем в нем крепят трубу 4 с надетыми на
нее грундбуксой 3 и алюминиевым или латунным уплотнителем 2. При
завинчивании и надлежащей затяжке грундбуксы уплотнитель благода-
ря своей пластичности деформируется в такой степени, что обеспечивает
надежную плотность соединения. Этот вид соединений имеет следующие
преимущества: сокращаются затраты на изготовление специального на-
резного инструмента для трубной конической резьбы и на нарезание са-
мой резьбы; чрезвычайно упрощается монтаж и демонтаж соединений;
становится возможным в связи с отсутствием резьбы на трубах приме-
нять трубы с тонкими стенками, которые легче изгибать.
В качестве примера можно сослаться на экономию, полученную на
Ново-Краматорском машиностроительном заводе в Донбассе при приме-
11*
163
нении безрезьбовых соединений вместо соединений с фитингами с труб-
ной конической резьбой для установки густой смазки рольганга блюмин-
га 1000, имеющего 50 смазываемых точек. Масса необходимого числа
труб и фитингов уменьшится на 223 кг, или 66%, а число деталей фитин-
гов__на 792 шт., или 83%. По данным того же завода, отверстия для
присоединения труб к деталям выполняют с метрической резьбой с мел-
Рис. 81. Безрезьбовое
соединение и присое-
динение труб
ким шагом до наружного диаметра трубы, равного 22 мм. При необхо-
димости большего диаметра соединения рекомендуют коническую,
резьбу.
На рис. 81, б показано соединение труб при помощи прямой муфты
3 с метрической резьбой на концах. Грундбуксы 1 ввертывают в отвер-
стия муфты и плотно прижимают уплотнитель 2 к соединяемым трубам.
Такое соединение обеспечивает быструю разборку и не требует раздвиж-
ки труб, кроме того, отпадает необходимость в сложных и дорогих
соединительных гайках. Попутно необходимо отметить, что, несмотря на
явные преимущества, безрезьбовые соединения не получили широкого
распространения на металлургических заводах. Объясняется это тяже-
лыми условиями работы оборудования (ударные нагрузки, вибрация
смазываемых машин), что в ряде случаев является причиной поврежде-
ний мазепроводов и расстройства их соединений. Когда эти явления не-
значительны, описываемые соединения, по мнению авторов, вполне при-
менимы.
Практикуют соединение трубопроводов приварными стальными
фланцами, которые применяют также и для присоединения труб к ме-
стам подвода масла в машинах и к арматуре, присоединительные раз-
меры которых соответствуют размерам фланцев. В системах жидкой
смазки в основном применяют фланцы, рассчитанные на давление =
= 1 .Мн/м2 (10 кГ)см2) по ГОСТ 1234—54 и более редкое—на ру =
= 0,6 Мн/м2 (6 кГ/см2') по ГОСТ 1255—54. Очень важно обеспечить гер-
метичность фланцевых соединений, что достигают тщательной обработ-
кой торцов соединяемых труб и фланцев. На трубах должны быть
удалены все заусенцы, возникшие в результате резки. В качестве уплот-
нительных прокладок между фланцами применяют, как правило, прес-
сованный картон, реже паронит и, как исключение,— маслостойкую ре-
зину и кожу.
164
В современном машиностроении подача смазочных материалов от
неподвижной части машин к подвижной осуществляют резиновыми и
гибкими металлическими рукавами или резиновыми шлангами. На
рис. 82, а изображен резиновый рукав высокого давления с металли-
ческой оплеткой по ГОСТ 6286—52 и ТУ МХП 1515—56, концы которого
заделаны в металлические наконечники, рассчитанные на присоединение
к штуцерам с внутренним конусом с углом 37—74°. Такие рукава с за-
Рис. 82. Шланги резиновые с присоединительными деталями:
а — шланг высокого давления с заделками: / — собственно рукав; 2 —ниппель; 3 — наконечник
шланга; 4„ гайка накидная; 5 — кольцо наружное; 6 — кольцо внутреннее; 7 — штифт- б—шланг
дюритовыи с наконечником; / — присоединительный штуцер; 2 — гайка накидная- 3 — ниппель
с присоединительным штуцером; 4 шланг; в — шланг с быстроразъемным соединением- г — ме-
таллический рукав с наконечниками (передняя арматура): /-наконечник- 2 — муфта’ с кону-
сом; 3 разрезная втулка; задняя арматура: 1 — штуцер с конусом; 2— накндиая гайка- 3 — на-
конечник с конусом, 4 разрезная втулка; 5 — втулка с конусом; 6 — уплотнитель (асбестовый
шнур)
делками предназначают в качестве соединительных гибких трубопрово-
дов смазочных систем при рабочем давлении от 10 до 15 Мн/м2 (от 100
до 150 кГ1см2) и изготовляют внутренним диаметром d = 6, 8, 10, 12 и
16 мм и длиной до 2,2 м. Диаметр присоединительной резьбы dr соответ-
ственно равен: для d = 6 М18Х1.5; для d = 8, 10, 12 М22Х1 5 и дтя d =
= 16М27Х1,5.
Для подвода жидкой смазки к подвижным точкам и для соедине-
ния трубопроводов, по которым подают воду, применяют дюритовые
шланги оплеточной конструкции. Их изготовляют из внутренних и на-
ружных резиновых слоев с двумя или несколькими тканевыми проклад-
ками (рис. 82, б) внутренним диаметром d = 6, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 50
165
и диаметром присоединительного штуцера с трубной конической резьбой
dy соответственно: ]/4", 3/8", ЧЧ', ЧЧ'Л", Ч/Ч', Ч/Ч' и 2.
Рукава по конструкции делят на семь групп, в каждой из которых
пять типов рукавов, обозначенных буквами В, Г, М, П, Т в зависимости
от среды, в которой он должен работать, и марки резины. Для мине-
ральных масел применяют рукава типа М1-й, 2-й и 3-й группы, для
густой смазки — рукава 5-го типа М с внутренним резиновым слоем и
тремя хлопчатобумажными оплетками.
На рис. 82, в показана конструкция быстроразъемного соединения
для дюритовых шлангов, рассчитанная на рабочее давление 1,6 Мн/.и2
(16 кГ!см2). Основными деталями этого узла являются наружная втул-
ка с накаткой и пружина. Последняя при сдвигании рукой втулки в сто-
рону шланга, т. е. при разъеме, сжимается. В сдвинутом положении
внутренняя клинообразная проточка совмещается с осями трех шариков,
свободно размещенных в конусных отверстиях внутренней втулки 2, из
которых шарики при разъеме выпадают и освобождают ниппель 3. Пос-
ле этого ниппель свободно вынимают из соединения.
Штуцер 1 ввертывают в смазочное отверстие до сборки соединения.
Рабочее положение наружной втулки фиксируют пружинным кольцом,
установленным в проточку на конце внутренней втулки 2. Возвратное
движение наружной втулки совершается под действием пружины, при
этом шарики клинообразной поверхностью снова заводятся в свои ко-
нусные гнезда, запирая ниппель 3 относительно внутренней втулки 2.
Глубина клинообразной проточки выбрана с таким расчетом, чтобы
шарики не имели возможности полностью закатиться в щель между на-
ружной и внутренней втулками.
На практике это соединение успешно работает на трубопроводах
густой смазки при более высоком, чем было указано, давлении: 8—
9 Мн)м2 (80—90 кГ/см2). Уплотнения соединения достигают резиновой
прокладкой, упирающейся в конический торец ниппеля. Размеры и мас-
са быстроразъемных шланговых соединений приведены в табл. 35.
Шланги, подверженные хотя бы и не постоянному воздействию по-
вышенной температуры и работающие в среде сухого воздуха, для пре-
дохранения их поверхности от растрескивания рекомендуется тщательно
обернуть асбестом. Эта рекомендация основана на опыте эксплуатации
смазочных систем блюминга 1150. Наружная поверхность шлангов, по
которым подводится смазка к линейкам манипулятора и от питателя к
стационарному опрокидывателю, сталкивателю обрезков ножниц горя-
чей резки, передвижным кареткам рольганга перед ножницами, рольган-
гу перед машиной огневой зачистки, механизму уравновешивания верх-
него валка, была защищена асбестом.
Для подвода смазки к подвижным смазываемым точкам, находя-
щимся под действием высокой температуры, служат гибкие металличе-
Таблица 35
Размеры быстроразъемных соединений для дюритовых шлангов (рис. 82, в)
Диаметр труб- ной кониче- ской резьбы, дюймы Д d, dt D I L Размеры под ключ Масса, кг
5 Si 5,
Х/4 М18Х1.5 М12Х1,75 8 16 30 14 103 27 19 17 0,24
М30Х2 М24Х2 20 31 45 23 163 36 36 32 0,97
2 Р/2 М56ХЗ М45ХЗ 40 55 75 30 245 65 60 50 3,25
166
ские рукава (рис. 82, г) герметичные с подвижным швом (ГОСТ 3575—
47). Они состоят из спиральной трубы, полученной из профилированной
ленты, уплотняющей прокладки и проволочной оплетки на наружной по-
верхности трубы. Рукава с хлопчатобумажной уплотняющей проклад-
кой предназначены для подачи или слива жидкости температурой не
выше 110° С и для рукавов с асбестовой проклад-
кой— не выше 300° С.
В тех случаях, когда по каким-либо причи-
нам применить гибкие шланги не представляется
возможным, можно использовать телескопиче-
ское соединение труб (рис. 83).
Его изготовляют из тонкостенных стальных
бесшовных труб. Это соединение состоит из тру-
бы 2, соединенной неподвижно одним концом со
штуцером 1, а другим — с трубой 3. Внутри этой
трубы перемещается другая труба 4, которая за-
креплена в подвижной части механизма и при
движении скользит в сальниковом уплотнении 5.
Подобные соединения хорошо работают в меха-
низмах с возвратно-поступательным движением.
Рис. 83. Телескопическое соединение труб
РАЗВОДКА И КРЕПЛЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ
Разводку трубопроводов по цеху и машинам определяют при конст-
руировании смазочных систем. В чертежах разводки указывают способы
соединений труб и крепления трубопроводов. В смазочных системах
ранних конструкций Уралмашзавода, как правило, переходы трубопро-
водов выполняли под прямыми углами. Для этого использовали тройни-
ки, сварные колена под углом 90° и большое число кованых и литых фи-
тингов (угольники, муфты, ниппели, футорки и т. п.). Опыт монтажа
и эксплуатации таких систем показал, что в трубопроводах создается
сильное сопротивление и возникают гидравлические удары, разрываю-
щие трубы, особенно вблизи насосов, на нагнетательной магистрали.
К тому же в результате эксплуатации сварных колен был выявлен ряд
недостатков. Все это побудило конструкторов ввести в разводку трубо-
проводов преобладающее число гнутых элементов с различными, в том
числе и с минимально возможными, радиусами гибки без гофр и пере-
жимов. Были разработаны заводские стандарты на тройники и уголь-
ники, сваренные под разными углами с отводами различных диаметров,
конические переходники для соединения труб разных диаметров, колена,
гнутые под углом от 30 до 90° с плавной линией изгиба, и колена, гну-
тые в двух местах. В результате появилась возможность создания проек-
тов трубопроводов с несравненно более высокими гидродинамическими
качествами, чем в ранее выпущенных машинах.
Рис. 84, а показан пример разводки густой смазки с применением
гнутых труб подводящих и питательных трубопроводов. Здесь же видно
присоединение гибких шлангов к питателю цапковыми концами наконеч-
ников.
За последнее время во многих смазочных системах редукторов,
шестеренных клетей и других механизмов трубопроводы соединяют при
помощи двухбортовых фланцев даже при трубах с наружным диаметром
167
18, 22, 28 мм. Это вызвано стремлением уменьшить возможность обра-
зования течи в соединении труб. Так, например, на рис. 84, б изображены
два маслопровода: нагнетательный и сливной, участки которых соеди-
нены один с другим фланцами. Кроме того, для слива масла, находяще-
гося в нагнетательных трубопроводах, в резервуар-отстойник сливной
и нагнетательный трубопроводы должны быть соединены перемычкой,
включающей в себя вентиль 1 запорный, фланцевый с условным прохо-
дом 50 мм. Вентиль присоединен к фланцам, приваренным к бонкам,
Рис. 84. Примеры разводки
трубопроводов жидкой и гу-
стой смазки
которые в свою очередь приварены к маслопроводам. Во время работы
системы вентиль 1 всегда должен быть перекрыт. Перед пуском насоса
машинист обязан это проверить.
Внесены изменения и в конструкцию установки приборов. Так, на-
пример, термометры сопротивления (рис. 84, в) устанавливают в прива-
ренную наклонно к трубопроводу бонку (под углом 45—60°) вместо при-
соединения их через прямые тройники. В результате удается получить
более точные показания термометра.
Для хорошей работы трубопроводов, особенно магистральных, боль-
шое значение имеет правильное крепление их к фундаменту или к несу-
щей конструкции машины, так как постоянная вибрация, сопутствую-
щая работе последних, приводит к ослаблению резьбовых и других
соединений.
Крепят трубы к конструкциям при помощи специальных скоб
(рис. 85, а — г), размеры которых регламентированы заводскими стан-
дартами. Скобы.применяют для труб диаметром Онар = 12; 13,5; 17 мм.
Те скобы, которыми трубы непосредственно прикрепляют к конструкции
машины или к швеллеру, заделанному в фундамент (рис. 85, г), норма-
лизируют на диаметр Ьнар от 4 до 60 мм и от 89 до 273 мм. Расстояние
между скобами должно быть не более 3—4 м. При заделке в стену
крючьев (рис. 85, д) для крепления труб диаметром DHap =22, 28, 35,
42, 48, 60, 76 и 89 мм предельное расстояние между ними выбирают до
5 м. Трубопроводы в траншеях (рис. 85, е) крепят при помощи верти-
кальных стоек, которые приваривают к пластинам, загнутым на уголь-
168
ник и заделанным в стену. При разводке трубопроводов по цеху к стой-
кам приваривают держатели, на которые укладывают трубопроводы.
В местах, где трубы могут оказаться под действием значительных
внешних нагрузок или случайных ударов, необходимо закрывать трубо-
проводы предохранительными щитками (рис. 85, ж), которые вырезают
из труб большего диаметра. Щитки должны закрывать весь пучок труб
в одной коммуникации.
12—763
169
При прокладке трубопроводов в траншеях или в лотках они должны
быть закрыты съемным настилом из листового железа толщиной 3—
4 мм. Более легкими кожухами из листа 0,5—1,0 мм защищают участки
магистральных и отводящих трубопроводов, расположенных непосредст-
венно на фундаментах вблизи обслуживаемых машин или на кронштей-
нах, приваренных к их рамам.
ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА
К трубопроводной арматуре относятся приспособления, монтируе-
мые на трубопроводах, резервуарах, машинах и других устройствах и
предназначенные для включения, отключения, изменения количества,
давления или направления потока воздуха и жидкости, для указания
и регулирования их уровня, а также для автоматического впуска возду-
ха и автоматического выпуска жидкости и газов. Приспособления такого
же рода, но встроенные в корпус машины к трубопроводной арматуре
не относятся.
На трубопроводах систем жидкой смазки устанавливают стандарт-
ную арматуру (краны, вентили, задвижки и т. п.), рассчитанную на ус-
ловные давления ру до 1,6 Мн/м2 (16 кГ/см2). В группу кранов пробко-
вых проходных входят:
1. Краны натяжные муфтовые и фланцевые чугунные при ру —
= 0,6 Мн/м2 (6 кГ/сЛ£2) и условных проходах Dy = 15, 20, 25, 32, 40, 50,
70, 80 мм. Их применяют на трубопроводах для воды и масла при тем-
пературе до 100° С (ГОСТ 6222—55).
2. Краны сальниковые муфтовые чугунные типа Нчббк при ру —
= 1 Мн/м2 (10 кГ/см2) и Dy =15, 20, 25, 32, 40, 50, 70, 80 мм
(ГОСТ 2422—55). Их применяют при тех же условиях, что и краны на-
тяжные.
3. Краны сальниковые фланцевые приРу=25, 32, 40, 50, 70, 80 мм
(ГОСТ 2423—55).
4. Краны сальниковые муфтовые бронзовые или латунные. Их при-
меняют на трубопроводах при давлении ру = 1 Мн/м2 (10 кГ/см2) и тем-
пературе среды до 100° С и предназначают для жидкостей, требующих по
своим свойствам применения бронзы или латуни (ГОСТ 2704—59); Dy
составляет 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50 мм.
При циркуляционной водоохладительной системе, а также для
спуска воздуха применяют специальные бронзовые или латунные на-
тяжные краны, рассчитанные на давление ру = 1,0 Мн/м2 (10 кГ/см2)
и Dy =6, 10, 15 и 20 мм. Пробно-спускные краны предназначены для
контроля уровня и спуска воды, пара и воздуха. Они могут быть с изог-
нутым спуском типа 10Б8бк и с прямым спуском типа 10Б9бк. Ручки
кранов изготовляют из пластмассы или дерева, а набивку — из асбеста,,
пропитанного графитом.
У пробковых кранов (п. 1, 2, 4) на муфтах, а у пробно-спускных
кранов на присоединительных концах имеется трубная дюймовая резь-
ба d, соответствующая Dy:
d. . . , 1/4 3/8 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3
Dy . . . 6 10 15 20 25 32 40 50 70 80
Особое место среди проходных кранов занимают краны трехходо-
вые, сальниковые, фланцевые чугунные по ГОСТ 2998—55, применяе-
мые в трубопроводах для воды и масла при давлении ру=0,6 Мн/м?
(6 кГ/см2) и Dy=25, 32, 40, 50, 70, 80 мм. У корпуса таких кранов
имеются три отростка, оси которых лежат в плоскости, перпендикуляр-
170
ной к оси пробки. Поток жидкости в зависимости от формы привода и
положения пробки может либо одновременно разветвляться по двум
отросткам, либо поочередно направляться в каждый из них.
На рис. 86, а показан пробковый муфтовый трехходовой кран, пред-
назначенный для установки в трубопроводе перед манометром. Кран
рассчитан на ру — & Мн/м2 (20 кГ/см2'). У него имеется фланец с коль-
цевой насечкой, которым его присоединяют к контрольному манометру.
Диаметр проходного отверстия составляет 4 мм.
Направление потока масла зависит от положения отверстий в проб-
ке. При исходном положении А—А (рис. 86, а) масло направится к ра-
бочему и контрольному манометрам. С поворотом рукоятки на 90°
только к рабочему манометру, а при повороте ее на 45° от исходного
положения оба манометра окажутся перекрытыми. Корпус крана вы-
полнен из латуни, пробка из бронзы, масса крана 0,36 кг.
Для централизованных систем густой смазки применяют проход-
ные пробковые краны с сальниковой набивкой (рис. 86,6), рассчитан-
ные на ру = 10 Мн/м2 (100 кГ/см2') и £>у = 10, 15, 20 и 25 мм. Краны
выполнены .с присоединительной трубкой конической резьбой d = 2l&, У2,
3/4, 1" и предназначены для отключения или пропуска консистентной
смазки через трубопровод. Корпус крана изготовляют из стали мар-
ки Ст.З, пробку из бронзы или латуни, набивка пеньковая. Масса крана
в зависимости от Dy соответственно равна 1,48; 2,3; 4,1; 6,2 кг.
Вентилями называют арматуру с запирающим органом (тарелка,
диск, игла), перемещающимся вдоль оси седла корпуса.
В ГОСТ 9086—60 входят вентили запорные муфтовые бронзовые и ла-
тунные, рассчитанные на ру = 1,0 и 1,6 Мн/м? (10 и 16 кГ/см2} и Dy = 10
15, 20, 25, 32, 40, 50. Указанные вентили изготовляют двух типов, отли-
чающихся ру и способом поджатия сальниковой набивки. Вентили пер-
вого типа рассчитаны на ру = 1,0 Мн/м2 (10 кГ/см2} и могут быть вы-
полнены двух видов в зависимости от материала уплотнения затвора
и температуры среды: исполнение А — кожа или резина, температура
не более 50°С; исполнение Б — специальная масса, температура не бо-
лее 200° С.
Вентили второго типа выполняют с накидной гайкой, поджимаю-
щей грундбуксу латунного или бронзового уплотнения сальника. Такие
12:
171
вентили выдерживают ру=1,6 ЛМ/лг2 (16 кГ/см2} при температуре не
более 225° С. Вентиль запорный муфтовый первого типа исполнения А
при ру=1,0 Мн/м1 (10 кГ/см2) и £>у=15 мм с бронзовым уплотненйем
условно обозначают так: вентиль муфтовый бронзовый 15-10-1А
ГОСТ 9086—60.
Встречаются и другие обозначения вентилей: запорного муфтового
15кч18бр при ру = 1,6 Мн/м'1 (16 кГ)см2у и температуре 225° С и
15кч18К при ру=1 Мн/м2- (10 кГ/см2) и температуре 50° С, запорного
фланцевого 15ч14бр при ру = 1,6 Мн/м2 (16 кГ/см2). Вентили первых
двух типов (табл. 36) устанавливают на трубопроводах для воздуха,
пара и конденсата, третий тип фланцевый — для масла и - воды
(табл. 37). Эти вентили отличаются от стандартных конфигурацией
корпуса и набивкой, которую для всех трех типов выполняют из пропи-
танного асбеста. Ряд Dy рля муфтовых вентилей совпадает со стан-
дартным, а у фланцевых его берут сверх стандартного ряда.
Таблица 36
Вентили запорные муфтовые типов 15кч18бр и 15кч18к
-н I
L --------
Условный проход Dy, мм Диаметр труб- ной резьбы d, дюймы L 1 3 Si н Hi о» Масса, кг (не более)
15 20 3/4 90 100 12 14 27 32 24 115 120 108 112 65 80 0,7 0,9
25 32 1 Р/4 120 140 16 18 41 50 27 145 165 135 155 100 1,4 2,1
40 50 Р/2 2 170 200 20 22 60 70 180 195 165 180 120 140 3,7 5,0
На выходе пара из резервуаров-отстойников смазочных систем
и на входе воды в теплообменник устанавливают вентили с электромаг-
нитным приводом 15кч877бр — СВВ, В корпусе вентиля (табл. 38)
имеется тройниковая часть 1, в вертикальное отверстие которой встав-
лен цилиндр 3 с перемещающимся в нем золотником 2, последний свя-
зан штоком 4 с электромагнитным устройством 7, вмонтированном в
вертикальную подставку 8 корпуса. Рабочая среда подается на рабо-
чий золотник. Для облегчения работы магнита при открывании венти-
ля предусмотрен разгрузочный золотник. Для ограничения хода затво-
ра служит упор 5, связанный со штоком. У вентиля имеются главный
электромагнит и электромагнит защелки. Оба они рассчитаны на крат-
ковременный режим работы и находятся под током только в момент от-
172
Таблица 37
Вентили запорные фланцевые типа 15ч14бр
Условный проход Dy, мм L D <01 ь И н, £>« Отверстие число | d Масса, кг (не более'
70 290 180 145 122 3 20 316 288 160 4 18 24
80 310 195 160 138 22 320 297 8 30
100 350 215 180 158 24 390 350 200 45
125 400 245 210 188 26 450 400 240 65
150 480 280 240 212 28 530 470 320 23 90
200 600 335 295 268 30 680 590 400 12 145
Рнс. 87. Задвижка с электроприводом
крывания и закрывания затвора.
При крайних положениях вентиля
электромагниты автоматически при
помощи встроенных путевых кон-
тактов отключаются от сети. Электро-
магнит расположен в подставке 8 кор-
пуса и защищен кожухом 6 от непос-
редственного влияния температуры
окружающей среды. У вентиля предус-
Рис. 88. Клапан обратный для густой
смазки
173
мотрено устройство для ручного управления на случай отсутствия элект-
роэнергии.
Задвижку с электроприводом (рис. 87) устанавливают в смазочных
системах с двумя отстойниками и располагают на трубопроводе для
слива масла и на всасывающем патрубке каждого из них. Задвижка
служит для автоматического подключения системы к резервному от-
стойнику; ее применяют также на трубе для отвода воды из теплооб-
менника, для подвода масла к нему и на трубопроводе, не входящем
в теплообменник. В корпусе 1 задвижки по направляющим перемещает-
ся затвор, состоящий из двух шиберов (дисков) 2 и помещенного меж-
ду ними клина. Перемещение дисков осуществляется от электродвига-
теля 4 через червячную пару 5 и шпиндель 3 с резьбовой верхней
частью. Возможно также ручное перемещение при помощи маховика 6.
Ручное и электрическое управления взаимно сблокированы. Привод
шпинделя у задвижки при Dy 100 мм выполнен с цилиндрической зуб-
чатой передачей 7. Выключение электродвигателя в крайних положе-
ниях затвора задвижки осуществляется автоматически при помощи кон-
цевых переключателей.
В системах жидкой смазки применяют особый вид арматуры, от-
носящийся к классу клапанов. Они бывают различного назначения и
Таблица 38
Размеры вентилей запорных с электромагнитным приводом
и защелкой тип 15кч877брСВВ
Характеристика Вентиль на давление ру, Мн/м'
1.6 0.6
при сливном проходе мм
25 40 50 70
Размеры, мм А J67
D НО 145 160 180
Рт 84 НО 125 145
d2 68 88 102 122
L 160 200 230' 290
и 505 520 530 540
b 15 - 18 21 23
d 14 18
1 80
Число отверстий 4 8
Масса, кг (не более) 25,7 31,5 33,5 43,2
174
разных конструкций при одном и том же назначении. У обратных кла-
панов имеется запирающий орган (тарелка, диск, «захлопка»), откры-
вающийся потоком среды и закрывающийся ее обратным потоком. Они
служат для предотвращения слива масла из трубопроводов в отстой-
ник при остановке насосов. Устанавливают эти клапаны на напорных
трубопроводах непосредственно на выходе масла из насосов. В настоя-
щее время применяют обратные клапаны трех основных видов: типа
19ч16бр и 19ч16бк (так называемые «захлопки»), типов КПП! и ЮТЖ.
Корпус захлопки (табл. 39) выполняют бочкообразной формы,
крышку крепят болтами. Собственно захлопка подвешена внутри кор-
пуса на оси, установленной в ушках, отлитых заодно с крышкой.
Тип обратного клапана 19ч16бр рассчитан на ру = 1,6 Л4н/л2
(16 кГ/см2~) и Dy до 150 мм. Его применяют для воды и пара. Клапа-
ны типа 19ч16бк работают при ру= 1,0 Мн/м2 (10 кГ/см2). Их устанав-
ливают на трубопроводах при Dy более 150 мм для нефти и масел.
На горизонтальном трубопроводе клапан следует располагать крыш-
кой вверх, а на вертикальном — захлопкой вниз; масло подается под за-
хлопку. Линейные размеры и масса клапанов обоих типов приведены
в табл. 39.
Таблица 39
Клапан обратный (захлопка) фланцевый
Условный проход °У Размеры, мм Отверстие Масса, кг
D о. О2 D, (аХЬ) L н /Л С число d, мм
50 160 125 102 130X125 230 140 80 20 4 18 15 23
70 180 145 122 205 290 160 90
80 195 160 138 222 310 175 100 22 8 35 42
100 215 180 158 245 350 185 НО 24
125 245 210 188 300 400 210 125 26 67
150 280 240 212 322 480 240 140 28 23 82 ПО
200 335 295 268 385 500 270 175
250 300 390 440 350 400 320 370 415 485 600 700 315 345 200 215 12 143 217
175
Обратный клапан (рис. 88), включаемый в смазочную систему,
предназначен для пропускания потока смазки по трубопроводу только
в одном направлении. Он состоит из стального корпуса 1, в котором
установлено запорное устройство. В обычном положении затвор 2 при-
жимается пружиной 3 к седловине 4 клапана. Другим концом пружина
упирается в нажимной болт 5.
При движении влево смазка отжимает затвор 2 с пружиной 3 и,
пройдя через отверстия а, следует дальше по трубопроводу. При движе-
нии, в противоположном направлении, смазка нажимает на затвор 2,
поджимая его к седловине 4. Обратный клапан применяют в двух-
линейных автоматических и ручных системах густой смазки в ос-
новном в сочетании с четырехходовым распределителем и четыреххо-
довым краном ручного действия. Условное обозначение клапана обрат-
ного КОГ-1//'. Клапаны можно изготовлять четырех типоразмеров с
трубной конической резьбой d = %, !/2 и 3//' присоединительных
концов.
Предохранительные и перепускные клапаны КПШ, КПрЖ и КПЖ
предназначены для поддержания заданного постоянного давления в си-
стемах жидкой смазки, а также для предохранения системы от пере-
грузок.
Клапан предохранительный типа КПШ (табл. 40) собирают на-
следующих деталей: корпуса 4 с приваренным ниппелем 1, пружины 3,
собственно клапана 2, притертого к седлу корпуса, регулировочной гай-
ки 5 и колпачка б, уплотненного картонной прокладкой. При увеличе-
нии давления в магистрали поток масла преодолевает усилие пружи-
ны 3, отрегулированной на требуемое давление: 0,25—0,3 Мн/м2 (2,5—
3 кГ/см2), приподнимает клапан 2 над седлом и через ниппель 1 по-
ступает на слив. Предел регулирования давления от 0,15 до 0,5 Мн/м2
Таблица 40
Клапаны предохранительные
Условное Рекомендуе- мый перепуск Диаметр конической трубной резьбы d, дюймы Размеры, мм Масса,
обозначение масла, дм3/сек D * и Л* кг
КПШ-15 0,3 42 28 115 48 0,72
КПШ-20 0,42 3/4 50 32 145 56 1,37
КПШ-25 0,84 1 55 40 170 70 1,80
КПШ-40 1,25 П/2 65 44 200 88 2,90
* Л — расстояние от низа клапана до его горизонтальной оси
176
(от 1,5 до 5 кГ/см2). Характеристика, размеры и масса клапанов КПШ
приведены также в табл. 40.
Клапаны предохранительные типа КПрЖ и перепускные типа КПЖ
с одним и тем же условным проходом отличаются один от другого
только характеристиками пружин (табл. 41). Корпус клапана 1 флан-
цем входного отверстия присоединяют к отводу от нагнетательной ма-
Таблица 41
Клапаны перепускные и предохранительные
Условное обозначение Размеры, мд Масса, кг
перепускной клапан предохрани- тельный клапан Ж 01 D ^тах d d, отверстие ’ h
п dz
КПЖ-25 КПрЖ-25 25 85 115 225 25 32 4 14 80 10 4,0
КПЖ-50 КПрЖ-50 50 125 160 340 50 60 18 110 20 10,5
КПЖ-80 КПрЖ-80 80 160 195 38 — 130 22 21,0
КПЖ-ЮО КПрЖ-ЮО 100 180 215 390 85 — 8 150 22,0
гистрали. К выходному патрубку подсоединяют сливную (перепускную)
трубу. Рукояткой 7 и винтовым шпинделем 6 через тарель 4 устанав-
ливают натяг пружины 3, оказывающий давление на клацай 2, кото-
рый запирает входной патрубок. Клапан поднимается и пропускает
масло в сливную трубу, когда его давление превышает давление пружи-
ны. Пределы регулирования последней у клапанов КПрЖ — от 0,05 до
0,6 Мн/м2 (0,5—6 кГ/см2), а у клапанов КПЖ — от 0,05 до 0,12 Мн/м2
(0,5—1,2 кГ/см2). Рабочая поверхность клапана (стакана) 2 может
притираться непосредственно к корпусу или к втулке 8, запрессован-
ной в корпус. Клапаны изготовляют с условным проходом D? =25, 50,
80, 100 и 150 мм, причем у последних трех типоразмеров крышку 5 кре-
пят к корпусу шпильками, ввернутыми во фланец корпуса. Регулирую-
щие клапаны (рис. 89) применяют в качестве регуляторов давления
прямого действия. Различают клапаны «после себя» и «до себя». Пер-
177
вый из них, обозначенный 25ч10нж, поддерживает постоянное понижен-
ное давление в трубопроводе за регулятором по направлению потока
среды. Клапан «до себя» (25ч12нж) поддерживает постоянное давле-
ние в трубопроводе до регулятора по направлению потока. У клапа-
нов обоих типов имеются двухседельные тарельчатые золотники. Для
защиты резиновой мембраны от высокой температуры верхнюю по-
Рис. 89. Клапан регулирующий:
лость мембранной головки запол-
няют водой или другой жидкостью,
не смешивающейся с регулируемой
средой. Конструктивное отличие
клапанов «до себя» от «после себя»
в том, что золотник у них перевер-
нут на 180°. У клапана имеется
шесть ступеней регулируемого дав-
ления от 0,015 до 0,35 Мн)м2 (0,15—
3,5 кГ/см2'). Соответственно им при-
нимают и массы грузов от 8 до
21 кг.
В смазочных системах применя-
ют конденсатоотводчики с опроки-
нутым поплавком типа 45ч9нж
(табл. 42). Они служат для удале-
ния конденсата из паропроводов и
различных пароприемников. Вытес-
няя воздух вверх через отверстие
в дне поплавка 2, конденсат запол-
няет его и полость корпуса 1. При
/ — корпус; 2— двухседельный золотник; ЗЯПОЛНеНИИ КОНДеНСИТОМ ВСеГО ПрО-
3 — груз; 4 — резиновая мембрана СТраНСТВЭ ВНуТрИ Корпуса В6С ПОД-
вешенных на рычаге 4 деталей (по-
плавок и др.) становится больше
силы, с которой клапан 5 прижимается к седлу. При таком соотношении
сил поплавок опускается, отрывая клапан от седла, и конденсат выбра-
сывается. Выброс продолжается до тех пор, пока в поплавок не посту-
пит пар. При заполнении паром известной части объема поплавка он
приобретает плавучесть, поднимается и закрывает выпускной клапан.
В дальнейшем цикл повторяется. Клапан и связанный с ним поплавок
Таблица 42
Размеры кондеисатоотводчиков с опрокинутым поплавком, мм
178
Таблица 43
Основные параметры указателей подачи масла
Условное обозна- чение Условный проход Dy, Л£М Диаметр трубной конической резьбы d, дюймы Размеры, мм Масса, кг
D L Н 3
1БМТ10 1БМТ15 10 15 3/8 J/2 60 90 55 32 0,8
1БМТ20 1БМТ25 20 25 3/4 1 70 120 60 41 1,3
вмонтированы во внутреннюю полость крышки 3, прикрепленной болта-
ми к корпусу. Рабочее положение конденсатоотводчика — крышкой вер-
тикально вверх.
В разводку трубопроводов по машинам входят трубы, краны или
вентили, указатели течения масла, указатели уровня масла, а также
сопла и брызгала. Указатели течения применяют обычно двух основных
типов: УТЖ предназначен для визуального контроля за течением мас-
ла в трубопроводе; УРЖ, кроме контроля, служит также для регулиро-
вания количества поступающего в смазываемую точку масла.
Указатель УТЖ (табл. 43) включается в нагнетательный маслопро-
вод перед смазываемой точкой. Под напором масла, поступающего в
корпус, затвор отклоняется на оси в сторону; с ослаблением давления
потока масла или с прекращением его течения пружина возвращает за-
твор в исходное положение. Перед указателем устанавливают кран или
вентиль. Указатели этого типа входят в ГОСТ 9684—61 как тип I, ис-
полнение Б, группа М. В табл. 43 приведены заводские обозначения
указателей, а размеры — в соответствии с указанным стандартом.
Имеются варианты конструкции, например указатель, в котором
затвор выполнен в виде крыльчатки с восемью открылками. Для ее вра-
щения потоком каналы в корпусе отклоняются от горизонтальной оси.
С осью крыльчатки соединен вертикальный показывающий флажок. Его
вращение наблюдают через стеклянный колпачок. Для лучшей види-
мости затвор и флажок окрашивают в белый цвет.
Масло поступает в чугунный корпус 1 (табл. 44) указателя УРЖ
и, пройдя клапан 3, движется вниз к смазываемым точкам. С обеих
сторон корпуса имеются стеклянные диски 2, предназначенные для на-
блюдения за движением масла. Регулируют подачу перемещением по
вертикали дросселя клапана 3, который при этом открывает или закры-
вает частично или полностью внутреннее отверстие 4, расположенное
на пути движения масла. Клапан перемещается при вращении рукоят-
ки, насаженной на верхний конец его стержня. В корпусе указателя
предусмотрен воздушный кран 5. Указатели обоих типов рассчитаны
на рабочее давление 0,4 Мн/м2 (4 кГ/см2).
179
Таблица 44
Условное обозначение Условный проход Dy, мм Диаметр трубной конической резь- бы d, дюймы В D Размеры, мм 1 h Масса, кг
В di
ШАТ-10 ШАТ-15 10 15 3/з V2 54 62 160 6 35 70 1,6
ШАТ-20 ШАТ-25 20 25 3/4 1 68 80 200 10 40 90 2,4
По конструктивному признаку и по геометрической форме масло-
указатели уровня масла делят на круглые, удлиненные и трубчатые..
Круглые маслоуказатели применяют при небольших колебаниях уровня
масла. За их основной параметр (рис. 90, а) принимают диаметр смот-
ровой части d, равный 16, 20, 32, 50 мм, и соответственно ему присоеди-
нительную резьбу di М22Х1,5; М27Х1,5; М36Х1,5 и М60х2,0. Кор-
пус 1 маслоуказателя прессуют из оргстекла с одновременным получе-
нием резьбы. В канавке корпуса устанавливают экран 2 толщиной;
0,65 мм из белого целлулоида. Для того чтобы избежать утечки масла,
применяют резиновую прокладку 3.
В тех случаях, когда уровень масла в резервуаре может изменять-
ся в больших пределах, ставят два круглых маслоуказателя один над
другим. При этом наименьший допустимый уровень определяется по-
нижнему маслоуказ ателю.
При более значительных колебаниях уровня жидкости применяют
удлиненные маслоуказатели (рис. 90,6). Конструкция таких маслоука-
зателей подобна конструкции круглого указателя с креплением винта-
ми. Они состоят из корпуса 1, уплотнительного кольца 2 и винтов 3.
Иц изготовляют с глазком размером Н = 80, 120, 160 и 200 мм.
Трубчатые маслоуказатели можно применять только там, где уста-
180
новка встроенных (круглых или удлиненных) маслоуказателей невоз-
можна. Их изготовляют двух видов: высотой Я=80 и 120 мм (рис. 90, в)
и высотой /7=160 и 200 мм (рис. 90, г). Маслоуказатели с цельной
трубкой 2 из оргстекла предназначены для меньшей высоты и состоят
из корпуса 1, прокладок 3—5, гайки 6 и винта 7. Материал прокла-
док— резина маслобензостойкая марки А средней твердости. Трубча-
Рис. 90, Указатели уровня масла
тые маслоуказатели высотой 160 и 200 мм собирают из корпуса /, стек-
лянной трубки 2, предохранительной трубки 3, колпачка 4, прокладок
5—7, гайки 8, винта 9. Трубка 2 может быть изготовлена из стекла или
оргстекла. При применении трубчатых маслоуказателей размеры ма-
шины увеличиваются, что является их недостатком, ч.
В последнее время применяют указатели уровня масла типа 12Б2бк
при Dy=20 мм и ру —1,6 Л1н/м2 (16 кГ/см2'). Запорные устройства этих
указателей состоят из верхнего и нижнего кранов и пробно-спускного
крана для продувки. В рабочем положении ручки кранов направлены
вниз. Длина смотрового стекла должна быть меньше установочного
размера между центрами присоединительных фланцев верхнего и ниж-
него кранов на 30 мм. Эти указатели устанавливают для наблюдения
и замера уровня жидкости при температуре до 225° С.
181
ГЛАВА IV
СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
О СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ВИДАХ ТРЕНИЯ
Минеральные масла и консистентные смазки называют смазочны-
ми материалами. Масла при нормальной температуре (20° С) пред-
ставляют собой жидкости с различной степенью текучести и относятся
к жидким смазкам. Консистентные, или, иначе, густые смазки имеют
при той же температуре пластичную консистенцию.
В зависимости от наличия и толщины смазочного слоя между тру-
щимися поверхностями, согласно теории гидродинамической смазки,
различают четыре вида трения скольжения: сухое^граничное, полужид-
костное и жидкостное.
Сухое трение включает в себя три понятия: чистое трение, возника-
ющее на фрикционных поверхностях при пластической деформации в
вакууме, сопровождающееся сцеплением поверхностей, поэтому оно
возможно только в условиях чисто физического опыта; сухое трение,
или трение Кулона, возникает между трущимися материалами при пол-
ном отсутствии смазки и сопровождается сильным износом, оно полез-
но и его используют во фрикционных передачах, тормозных устройст-
вах и др.; полусухое трение может быть между твердыми поверхно-
стями при недостаточной толщине слоя смазки или молекулярной
пленки окислов, который не превышает 0,5 мкм. Близко к полусухому
подходит граничное трение, оно встречается на поверхностях скольже-
ния при пуске и остановке машины или при работе ее с малым числом
оборотов и большой нагрузкой, когда масляная граничная пленка на-
столько тонка (около 0,1 мкм), что течения масла между трущимися
поверхностями не может быть.
Как показали исследования, сухое, полусухое и граничное трения
качественно подчиняются одним и тем же законам.
Полужидкостное трение возникает тогда, когда толщина слоя мас-
ла недостаточна или этот слой не образует непрерывной масляной плен-
ки и в некоторых местах между трущимися поверхностями появляются
небольшие островки, где выступы непосредственно соприкасаются со
скользящими поверхностями. В условиях полужидкостного трения на-
гревание и износ деталей будут меньше, чем при граничном трении.
Жидкостное трение возможно только при наличии нормального сма-
зочного слоя толщиной 10—15 мкм, полностью разделяющего их, когда
непосредственное трение металлических поверхностей заменяется внут-
ренним трением слоев смазочного материала в самой его прослойке.
182
Согласно теоретическим данным, эта сила трения изменяется прям»
пропорционально вязкости масла.
Режим трения может быть воспроизведен эмпирической зависи-
мостью коэффициента трения j от параметра — , где р — динамиче-
Р
ская вязкость смазки, v — относительная скорость скольжения поверх-
ностей трения, р—удельная нагрузка на поверхности. Закономерность
этой зависимости выражается кривой Герси — Штрибека (рис. 91, а).
Правая ветвь /—II ее соответствует жидкостному трению, при котором
толщина слоя смазки, засасываемого в зазор между поверхностями,.
Рис. 91. Кривая Герен—Штрибйа для определения коэффициентов
трения
уменьшается при снижении скорости скольжения или при возрастании
нагрузки. Это приводит к ослаблению сопротивления сдвигу масляной
пленки, т. е. к снижению коэффициента внутреннего трения. Область
полужидкостного трения //—III охватывает небольшой участок кривой
и минимальное значение коэффициента трения определяется критиче-
ской толщиной масляной пленки, зависящей от шероховатости поверх-
ностей трения, их материала и вязкости смазки.
На рис. 91,6 схематично изображена прослойка масла между цап-'
фой и вкладышем в сильно увеличенном виде. Пусть она состоит из пя-
ти слоев. Первый слой вследствие прилипания к вращающейся цапфе
будет двигаться почти с той же скоростью, что и поверхность цапфы.
Второй, третий и четвертый слои будут отставать один от другого,
и, наконец, пятый слой, непосредственно прилегающий к поверхности
вкладыша, будет находиться с ним в почти неподвижном состоянии.
Таким образом, при жидкостном трении, когда контактные поверхности
разделены слоем смазки такой толщины, что непосредственное трение
их одного по другому исключается, остается только внутреннее трение
между отдельными слоями масла, движущимися с различными скоро-
стями. Если толщина смазочного слоя почему-либо начнет уменьшать-
ся, то к его внутреннему трению прибавится в некоторой части и тре-
ние неровностей Н2 и Hi трущихся поверхностей и жидкостное трение
перейдет в полужидкостное. Резкой границы перехода от жидкостного
трения к полужидкостному нет, этот переход проходит плавно. При по-
лужидкостном трении процесс износа и приработки поверхностей на-
столько искажает жидкостный режим, что классические уравнения ги-
дродинамики теряют свое значение.
В результате многолетней практики эксплуатации различного обо-
рудования получено много опытных данных, позволяющих правильно
выбрать материалы трущихся поверхностей, конструкции смазочных
узлов и подобрать соответствующие сорта смазки для них. При выбо-
ре смазочного материала прежде всего необходимо выделить поверх-
ности, которые можно смазывать консистентными смазками. При этом
можно руководствоваться следующими указаниями. Густая смазка
188
тратится безвозвратно ввиду невозможности осуществления ее цирку-
ляции, поэтому смазка машин мазями обходится дороже по сравнению
со смазкой минеральными маслами. Если требуется отводить от мест
трения избыточное количество теплоты, то густая смазка может быть
использована для этой цели в гораздо меньшей степени, чем жидкая
циркуляционная смазка. У консистентных смазок в силу их большей
вязкости внутреннее трение в смазочном слое больше, чем трение у ра-
ционально подобранного масла. В результате и расход энергии на пре-
одоление этого трения при консистентной смазке получается больше.
Увеличивается трение также и от того, что мази содержат посторонние
примеси (например, нерастворившуюся известь и т. п.), которые не смы-
ваются с трущихся поверхностей, как при применении жидкого мас-
ла, а удерживаются в смазочном слое, способствуя образованию зади-
ров и ускорению износа.
К положительным свойствам густой смазки относится способность
•ее задерживаться на трущихся поверхностях более продолжительное
время, чем жидкая смазка, потому что при более или менее нормаль-
ной температуре мазь не плавится, а остается в таком же густом виде.
Она начинает течь только при довольно высокой температуре. Конси-
стентные смазки лучше, чем минеральные масла, препятствуют попада-
нию на рабочие поверхности различного рода загрязнений. Особенно
это имеет значение в условиях сильной загрязненности внешней среды.
Приведенное сопоставление жидкой и консистентной смазок более
или менее ориентирует на правильный выбор вида смазки для конкрет-
ных условий работы смазываемых поверхностей. При односторонней
оценке жидкой смазки к ее преимуществам можно отнести: возмож-
ность применения при больших числах оборотов; низкий коэффициент
внутреннего трения; снижение температуры нагрева, особенно в про-
точной и циркуляционной системах при наличии в них охлаждающих
устройств; возможность использования фильтров и контрольных при-
боров и замены масла без разборки смазываемых узлов. Только при
жидкой смазке можно создать жидкостное трение. Некоторые трущиеся
поверхности, например направляющие, смазывают, как правило, мине-
ральными маслами.
Жидкая смазка допускает смешение масел различных марок, улуч-
шение свойств присадками и регенерацию. Стоимость минеральных ма-
сел значительно ниже стоимости густых смазок. Недостатком жидкой
смазки является то, что она легко вытекает из корпусов, а это вызывает
необходимость применения уплотнений и сравнительно частого попол-
нения маслом резервуаров.
После выявления в проектируемых машинах всех трущихся поверх-
ностей, подлежащих смазыванию густой смазкой, необходимо устано-
вить сорт смазок для каждой машины. При этом желательно путем
объединения близких по своим свойствам сортов сократить их число
в машинах до 2—3, различающихся предельной температурой, при ко-
торой смазка способна удовлетворительно работать (85, 120 и 180° С).
СМАЗОЧНЫЕ МАСЛА И ПРИСАДКИ К НИМ
Смазочные материалы по своему происхождению и составу делят
на жидкие минеральные, растительные и животные масла; консистент-
ные смазки и животные жиры; водные (эмульсионные) смазки.
Растительные масла (льняные, сурепное, касторовое, пальмовое)
получают извлечением масляных веществ из соответствующих семян
льна, сурепы, клещевины и т. п. На открытом воздухе растительные
масла быстро высыхают и становятся непригодными для смазки. Кас-
торовое масло обладает густотой, малоизменяющейся при повышении
температуры.
К группе животных масел относятся костное масло и спермацето-
вое масло, добываемое из головного и спинного мозга китов-кашалотов;
оно служит эталоном, с которым сравниваются другие смазочные ма-
териалы. Благодаря большой стойкости к окислению, низкой темпера-
туре застывания и малой вязкости, спермацетовое масло в смеси с 95—
75% минерального масла применяют для смазки деталей, вращающих-
ся с большой скоростью. Животные жиры получают вытапливанием
или прессованием из любых видов животного жирсодержащего сырья,
непригодного для пищевых целей.
Растительные масла, животные масла и жиры обладают высокими
смазочными свойствами, но применение их в чистом виде ограничено.
Их используют только в случаях, когда другие сорта смазки дают худ-
шие результаты.. В настоящее время их добавляют к маслам и конси-
стентным смазкам, а также для охлаждения обрабатываемого металла
при прокатке и волочении.
В зависимости от назначения минеральные масла делят на сма-
зочные и несмазочные; последние находят применение для изоляции
в трансформаторах и конденсаторах, в гидравлических системах, как
технологические материалы для пропитывания и фильтрации, а также
в качестве защитных для предохранения от коррозии. Воздействие на
минеральные масла электрических разрядов высокого напряжения в
присутствии разреженного азота или водорода повышает их вязкость
и маслянистость. Масла, прошедшие такую обработку, называются
вольтоловыми, для разжижения их разбавляют легкими минеральными
маслами.
Из всех важнейших показателей минеральных масел особое зна-
чение для работоспособности и долговечности смазываемых машин
им еет_ вяз кость, которая является основным свойством, определяющим
пригодност&'ТКгаЖи как смазывающего вещества. Как и всякая жид-
кость, нефтяные масла состоят из частиц — молекул, связанных между
собой внутренними силами сцепления, которые оказывают сопротивле-
ние внешним силам, стремящимся переместить их одну относительно
другой. Вязкость и отражает эту способность масла сопротивляться
сдвигу. Чем больше сопротивление частиц масла, тем больше его вяз-
кость, но тем менее его частицы подвижны. Различают вязкость дина-
мическую, кинематическую и условную.
Динамическая вязкость, или коэффициент внутреннего трения, вы-
ражает собой силу, затрачиваемую на перемещение верхнего слоя жид-
кости относительно нижнего со скоростью 1 см./сек при площади каж-
дого слоя 1 сл2 и расстоянии между ними 1 см. За единицу измерения
динамической вязкости принимают пуаз (пз)—дин-сек/см2. Динами-
ческая вязкость воды при 20° С равна 1 спз (точнее 1,0087 спз)*. Коэф-
фициент динамической вязкости обозначают греческой буквой р. Вели-
чину, обратную р, т. е. 7р, называют текучестью.
Кинематическая вязкость, или удельный коэффициент внутреннего
трения, представляет собой отношение динамической вязкости жидко-
сти к ее плотности при одной и той же температуре. Единицей кинема-
тической вязкости является стокс (ст)**. У коэффициента кинемати-
* Соотношения между единицами динамической вязкости в системах МГКСС,
СГС и СИ следующие:
1 кГ сек1м2=98,07 /13=9,807 н сек/м2.
** В системе СИ 1 ст -Ю’1 м2!сек.
185
ческой вязкости те же единицы измерения, что и 1 ст-.
у/ — ~см2;сек, или 10-4 м2)сек.
Р
_ ГН ! ч
Плотность жидкости р =— г)см ,
V
или в технической системе кг сек2/м\
выражает количество жидкости, за-
ключенное в единице ее объема. Плот-
ность масел колеблется от 0,86 до
0,95 г1см2. Плотность по массе изме-
ряют ареометром и выражают в гра-
дусах Боме.
Понятие динамической вязкости
применяют при гидродинамических
расчетах вязкости масел, а кинемати-
ческой— для расчета прокачиваемо-
сти масла по трубопроводам. Динами-
ческую и кинематическую вязкости вы-
ражают в абсолютных единицах и
поэтому называют абсолютными; оп-
ределяют их при помощи приборов,
называемых капиллярными вискози-
метрами, по методам, предусмотрен-
ным стандартом.
Условная (относительная) вяз-
кость является отвлеченным числом,
выражающим отношение времени ис-
течения из вискозиметра типа ВУ
испытуемого масла в количестве 200 г
ко времени истечения такого же коли-
чества дистиллированной воды при
температуре 20° С. Определение услов-
ной вязкости легко осуществимо в ла-
бораторных условиях. Ее измеряют в
градусах ВУ50 или ВУ100*, или в гра-
дусах Энглера (°Е). Относительная
вязкость неточно выражает внутренний процесс трения между молеку-
лами жидкости. Соотношение между кинематической вязкостью, сст, и
градусами ВУ выражают уравнением
v = 7,32ВУ —
ВУ
se
100 :
70 =
SO2
40=
30=
,00= •
70-,
50?
40:
30:
300th
250tH'
25001
2000=
I000-
1000-
8-
10-
14-
зоо-
зосн
2003
ZDD:
600-
500:
400-
30Д
20-
20:
15=
2(H
16:
500:
10=
8 =
6 =
5:
4-
3-
2,5=
26
10=
8=
6 =
5-
4-
3.
2,5 i
2=
300 ,
500-
400-
3014
200 =
/503
100:
80=
200=
30-
40-
50-
100-
100-
1.5-
1,4:
1,3-
1,2-
1,5-
1,4:
i.3-
1,2-
60-
50:
40-
36-
34-
32-
6Д
50-
100:
80]
60 =
50:
40=
30=
200-
30(h
500-
40J
36-
34-
32-
30-
1000-
2000-
4000-
100-
80;
20(b
700:
500=
400=
300-
200)
100 i
70 =
50=
40:
304
5th
100T
100 z
203
15=
3(h
201
20=
15 =
5(T
40-
30-
504
40-
30-
15-
13-
12:
10(
8-
7-
20-
15:
II-
10-
6-
5-
10]
7=
54
4-
3:
20=
15 =
104
7 =
52
4-
3-
103
84
6-
5-
4-
3=
2,54
24
1,5-
1.44
1,3-
1,2-
2:
Рис. 92. График перевода значений
вязкостей, выраженных в различных
единицах
и только при ВУ5О>10 это выражение принимает пропорциональную
зависимость, т. е. v =7,4 ВУ**.
Для перевода одних единиц вязкости в другие при одной и той
же температуре с достаточной для практических целей точностью мож-
но использовать график [8], изображенный на рис. 92. При смешивании
двух минеральных масел с различной вязкостью условная вязкость сме-
си может быть определена из следующего соотношения:
ORV = а°ВУ! + Ь°ВУ2 - К (°ВУ! — °ВУ2)
* Для более вязких масел испытания проводят при температуре 100° С.
* * Шкала ВУ весьма близка к шкале Энглера (°Е), принятой в ГДР и ФРГ; в
Англии приняты секунды Редвуда № 1, обозначаемые Ri, в США — секунды Сейболт-
Универсал SU; во Франции — градусы Барбье.
186
где а и b — содержание компонентов в смеси (а + 6 = 100%),
% (объемн.);
СВУ1 и °ВУ2—величины условной вязкости смешиваемых масел;
К—опытный коэффициент, изменяющийся в зависимо-
сти от содержания компонентов (%):
а . . . . 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Л . , . 6,7 13,1 17,9 22,1 25,5 27,9 28,2 25 17
Вязкость масел изменяется в зависимости от температуры: при по-
вышении ее она уменьшается, при понижении увеличивается. Это свой-
ство масел имеет большое практическое значение и для его оценки
пользуются понятием индекс вязкости. В стандартах вязкостно-темпе-
ратурную характеристику масла выражают числом, полученным от де-
ления одного на другое числовых значений кинематической вязкости
при двух температурах: 50 и 100° С. Чем меньше величина этого от-
ношения, тем выше индекс вязкости и лучше качество масла. Для оцен-
ки интенсивности изменения вязкости в зависимости от температуры
служит температурный коэффициент вязкости т. к. в., определяемый по
формуле
Т. к. в = v° ~ Vlo° .
50
Чем меньше значение этого коэффициента, тем более полого распола-
гается кривая v(£). Метод определения т. к. в. изложен в ГОСТе. При
пересчете условной вязкости масла при одной температуре на вязкость
при другой можно использовать формулу
nv _ ВУ50
(.50 /
где °ВУг —условная вязкость масла при заданной температуре;
сВУ50—условная вязкость масла при температуре 50° С.
Вязкость минеральных масел, по данным Кискальта, повышается
с увеличением давления:
=poap,
где i.i.p— динамическая вязкость, н^сек/м2, при давлении р, Мн/м2\
р,0—то же, при атмосферном давлении;
а — постоянная, зависящая от сорта масла.
Для смазочных нефтяных масел значение константы а приближен-
но равно 1 + (2—4) 10'~3. При давлении в смазочном слое до 5 Мн/м2
(50 кГ/см2) увеличение вязкости незначительное и его можно не учи-
тывать. Но при давлении до 10 Мн/м2 (100 кГ/см2) вязкость возраста-
ет на 25—30%, поэтому зависимость вязкости от расчетного давления
необходимо принимать во внимание при расчете подшипников с боль-
шой удельной нагрузкой, например в прокатных станах.
Вторым после вязкости показателем можно считать смазочную
способность или маслянистость (липкость, смачиваемость), при нали-
чии которой снимаются износ и потери на трение в условиях гранично-
го и отчасти полужидкостного трения. Опытным путем установлено, что
не ко всем металлам частички масла прилипают одинаково прочно и
что масла с высокой вязкостью обладают большей маслянистостью, и
наоборот. Для сравнения маслянистости различных масел и жиров
воспользуемся результатами испытаний, произведенными в ЦИАТИМе.
Маслянистость свиного сала как наибольшая принята за 100 единиц,
187
тогда маслянистость рыбьего жира будет 69, касторового масла 57,
спермацетового масла 50, минерального масла с присадкой 10% олеи-
новой кислоты 44, 0,8% 23, авиационного масла 16, машинного (из арте-
мовской нефти) 13.
Маслянистость обусловливается прочностью тонкой пленки, разде-
ляющей трущиеся поверхности. По исследованиям Р. М. Матвеевско-
го [9], прочность такой пленки в значительной степени зависит от тем-
пературы смазочного слоя. Испытания некоторых масел, проведенные
на четырехшариковой машине, показали, что для каждого- из них су-
ществует своя критическая температура, при которой пленка разру-
шается, обнажая отдельные участки трущихся поверхностей. Значения
критической температуры перечислены ниже.
Масло Температура, °C
критичес- кая ВСПЫШКИ
Индустриальное 12 160 165
Турбинное 22 120 180
Турбинное 30 140 180
Индустриальное 50 140 200
Автотракторное АК-10 150 200
Авиационное МС-20 165 225
Для маловязких масел критическая температура близка к темпе-
ратуре вспышки. Для большинства минеральных масел плотность при
20" С в среднем равна 0,9.
Цвет чистого минерального масла характеризует степень его очист-
ки и происхождение. Для определения этих показателей сравнивают
цвет образца с цветом эталонного стекла или колориметром (эталонной
жидкостью в специальном сосуде). Цвет выражают в миллиметрах,
равных высоте столба масла, дающего окраску, по интенсивности оди-
наковую с окраской эталонной жидкости или стекла. Например, если
цвет по колориметру равен 40 мм, то это значит, что цвет масла в слое
толщиной 40 мм идентичен цвету эталонного раствора или стекла.
Температура вспышки и воспламенения. Пары нагре-
того масла образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую
при поднесении к ней пламени. Температуру, при которой смесь заго-
рается, называют температурой вспышки масла. Температура, при ко-
торой загораются не пары нагреваемого масла, а само масло и горит
не менее 5 сек, называют температурой воспламенения.
Температура вспышки масла не влияет на его смазывающие свой-
ства, а служит показателем испаряемости и огнеопасности. В случаях,
когда рядом с маслом может оказаться горячий металл, как в меха-
низмах, предназначенных для горячих слитков, машинное помещение
наполняется масляными испарениями. Тогда необходимо применять
масла с высокой температурой вспышки.
Температура воспламенения масла на 20 град, а иногда и больше
выше температуры вспышки. Испарение масла начинается при темпе-
ратуре на 65—85 град ниже температуры вспышки.
Температура застывания. С понижением температуры мас-
ло загустевает, что приводит к снижению его подвижности в маслопро-
водах и гнездах трения. В зимнее время масло с высокой температу-
рой застывания трудно сливать из железнодорожных цистерн без пред-
188
варительного подогрева. Присутствие парафина в масле повышает
температуру его застывания по сравнению с температурой, допускае-
мой стандартом. Масла из парафинистых нефтей, например Сурухан-
ских месторождений, необходимо подвергать, кроме обычной очистки,
депарафинизации, т. е. отделению от жидкости твердых при обычной
температуре парафиновых углеводородов.
Для определения температуры застывания масло, заключенное в
пробирку, охлаждают до тех пор, пока оно не загустеет настолько, что
при наклоне пробирки на 45° уровень масла остается неизменным в
течение 1 мин.
В ГОСТе указаны предельные температуры застывания масел.
Практически же зимой масло не теряет подвижности при температуре
на 15—20 град ниже установленной ГОСТом, особенно если оно прока-
чивается по маслопроводу большого диаметра. Более надежно опре-
деляют прокачиваемость масел при низких температурах в установ-
ках— моделях, находящихся в действительных условиях работы мас-
ляных систем при фактической рабочей температуре самого агрегата.
Кислотное число. В масле, хорошо очищенном, во время из-
готовления всегда остается небольшая доля нерастворимых в воде наф-
теновых кислот. Во время работы машины масло окисляется кислоро-
дом воздуха, особенно при повышенных температурах. Соприкасаясь
с металлом и водой, окисленные масла образуют металлические мыла,
наличие которых служит причиной ускорения окислительного процесса.
При охлаждении масла окислы и мыла выпадают в виде тяжелого
осадка (шлама), засоряя маслопроводы и масляные ванны.
Кислотное число указывают в характеристике масел. Под кислот-
ным числом понимают количество едкого кали (КОН), мг, необходимо-
го для нейтрализации 1 г минерального масла. Установленные ГОСТом
кислотные числа для всех масел, применяемых продолжительное время
и особенно в циркуляционных системах, должны служить эталоном при
контроле масла на окисление.
Зола характеризует наличие в маслах несгораемых веществ. Золь-
ность определяется массой остатка, полученного после выпаривания,
сжигания и прокаливания навески масла. Ее выражают в процентах от
массы остатка.
Коксуемость — это свойство минеральных масел под влиянием вы-
соких температур образовывать твердый углеродистый остаток (кокс)
при нагревании без доступа воздуха. Мерой коксуемости служит кок-
совое число, т. е. количество осадков, полученных после прокаливания
10 г масла при температуре 500—600° С. Из сравниваемых масел то
масло лучше очищено, у которого числовое значение коксуемости мень-
ше. Такие масла могут находиться в циркуляционных системах более
длительное время.
Вода попадает в масло при небрежном хранении, транспортировке
или из окружающего воздуха. Нефтеперерабатывающие заводы обычно
выпускают масла, не содержащие воды. Присутствие даже следов во-
ды в масле при наличии в нем растворимых органических кислот вы-
зывает сильную коррозию металлов и ухудшает смазывающие свойства
масел, вызывает образование мыльных сгустков, засоряющих масло-
проводы. Масло, содержащее воды более 0,05%, нельзя подавать к мес-
там трения фитилями и тампонами вследствие его разжижения и ухуд-
шения капиллярных свойств. Вода во внутрь корпусов подшипников и
редукторов попадает из окружающего воздуха в момент, когда корпус
начинает остывать после работы. Охлаждаясь, воздух выделяет содер-
жащуюся в нем влагу в виде капель воды (конденсат), которая по
189
внутренним стенкам корпуса стекает в масляную ванну и смешивается
с маслом.
Эмульгированием называют процесс образования смеси масла с
водой. Это свойство масел определяется числом или скоростью деэмуль-
сации, т. е. временем (мин), необходимым для полного отделения мас-
ла от воды. Время деэмульсации пока нормировано ГОСТом или ТУ
только для турбинных масел. Однако оно является весьма важным по-
казателем качества и других жидких смазок. Противоположные тре-
бования предъявляют к судовым маслам. В них вводят уплотненное
растительное масло, которое с судовым маслом образует тонкую вод-
ную эмульсию, охлаждающую подшипники.
Водорастворимыми кислотами и щелочами считают все кислоты и
щелочи, полностью растворяющиеся в воде. Согласно ГОСТ, содержа-
ния минеральных кислот в масле не допускают, но практически в не-
которых маслах вследствие неполной их очистки после кислотной об-
работки кислоты частично остаются, чаще других — серная кислота,
которая вызывает ржавление металла и разрушает трущиеся поверх-
ности.
Присутствие свободной щелочи в масле способствует образованию
густых клейких осадков (мыла), которые шлакуют смазочные кольца
при кольцевой смазке, засоряют маслопроводы, что особенно опасно
при циркуляционной смазке. Кроме того, щелочи оказывают разрушаю-
щее действие на цветные металлы, поэтому они не должны содержать-
ся в маслах. Масло считают не содержащим свободную щелочь, если
при его испытании спиртовая вытяжка не окрашивается под действием
фенолфталеина, и не содержащим водорастворимых кислот, если не
изменяется окраска при смешивании с метилоранжем.
Механическими примесями считают все твердые вещества, находя-
щиеся в масле в виде осадка или во взвешенном состоянии, которые
задерживаются фильтром при фильтровании масла. К ним относятся
пыль, земля, песок, деревянные и железные стружки, волокна тряпок
и пр. Механические примеси даже в количестве, меньше 0,007%, но
по характеру напоминающие волокна ваты и волосовины, вызывают
засорение фильтров и маслопроводов. Вследствие этого, например на
Уралмашзаводе, все свежие масла перед подачей к крупному ответст-
венному оборудованию подвергают предварительной тонкой фильт-
рации.
За последние годы появились дистиллятные масла селективной
очистки, вырабатываемые из сернистых нефтей. К ним относятся: авиа-
ционное масло МС-20С, индустриальное ИС-20 и ИС-45, компрессор-
ное КС-19 и др. Нормы вязкости и области применения этих масел та-
кие же, как и для одноименных масел из малосернистого сырья.
Присадки — это специальные добавки, которые применяют для
улучшения свойств минеральных масел и повышения их эксплуатацион-
ных качеств. При их выборе следует учитывать следующие основные
факторы: тип смазочного масла и его склонность к восприятию приса-
док, эффективность присадки, условия эксплуатации масла.
Присадки подразделяют на несколько основных групп.
Вязкостные (загущающие) присадки улучшают вязкостно-темпе-
ратурные свойства масел: они не теряют подвижности при низких тем-
пературах и не сильно разжижаются при высокой температуре. Это
полиизобутилены, винипол, вольтоли, эфиры метакриловой и метилме-
такриловой кислоты.
Моющие присадки (детергенты) уменьшают или предотвращают
лаковые отложения и предохраняют от образования нагаров и осадков
190
на смазываемых деталях. В качестве моющих присадок применяют
нафтеловые кислоты, соли кальция, бария, алюминия и других метал-
лов, соли сульфокислот, соединения, содержащие цинк, свинец и т. д.
Обычно эти присадки добавляют в количестве от 3 до 5% (по массе
масла).
Депрессорные присадки (АэНИИ, парафлоу, сантопур, окисленный
петролатум, вольтоли и др.) понижают температуру застывания масел
и улучшают их текучесть при низких температурах. При добавке 3%
депрессаторов ОПД-1 и ОПД-2 температура застывания масел сни-
жается не менее чем на 18 град.
Противозадирные и противоизносные присадки предназначены для
предотвращения «сваривания» трущихся поверхностей, работающих в
условиях больших нагрузок и высоких температур. Хлор является наи-
более распространенным компонентом противозадирных присадок. До-
бавка к минеральному маслу 5—7% хлорфторуглеродов позволяет при-
менять его в высоконагруженных передачах, работающих в условиях
перехода к граничному трению. Износ снижают органические соедине-
ния азота, кроме того, они обладают антиокислительными и антикор-
розионными свойствами. Эти же свойства характерны и для серофос-
форных присадок, но как противозадирные они уступают серохлорным
присадкам.
Противопитинговые присадки предотвращают или отдаляют срок
образования питинга в тяжелонагруженных зубчатых и червячных пе-
редачах. Для названных узлов трения применяют высоковязкие сма-
зочные масла с присадками, содержащими серу, фосфор, хлор и иногда
свинец. В гипоидных передачах для этих же целей используют свин-
цовые мыла, хлорированные и содержащие серу вещества. Вследствие
резкого запаха серных присадок их применение ограничено.
Антиокислительные (ингибиторы) и антикоррозионные присадки
служат для защиты металла от ржавчины, для устранения и уменьшения
образования смолистых и асфальтовых осадков. Хороший антиокис-
лительный эффект у маловязких масел дают азотсодержащие присад-
ки АзНИИ-11 и АзНИИ-НФ. Фосфорсодержащие присадки (трибутил-
фосфат или трифинилфосфат) широко применяют в качестве антиокис-
лителей для авиационных, дизельных масел и автолов. Антикоррозион-
ная присадка НИИГСМ-12 защищает металлы от коррозии морской и
пресной воды.
На практике антикоррозионная присадка вводится вместе с дру-
гими, особенно антиокислительными и моющими присадками.
К числу таких присадок относятся ЦИАТИМ-339, ДФ-1, для автотрак-
торных масел — АзНИИ-4, АзНИИ-5 и АзНИИ-7.
Для повышения липкости масла добавляют смолистые углеводоро-
ды типа битумов и окисленные петролатум и парафин. Усиливают мас-
лянистость масел растительные и животные жиры, добавляемые к неф-
тяным маслам.
Противопенные присадки служат для устранения вспениваемости
масла в высокоскоростных редукторах. Так, добавка к маслу только
0,001% силиконовой жидкости устраняет его ценообразование.
Для одновременного улучшения нескольких свойств масел пользу-
ются многофункциональными (комплексными) присадками. Такие при-
садки, как АзНИИ-4, АзНИИ-5 (СБ-2), АзНИИ-7, ЦИАТИМ-330
(НАКС), АзНИИ— ЦИАТИМ-1, паранокс являются одновременно
моющими, антикоррозионными, антиокислительными и улучшающими
смазочную способность масел. Кроме того, некоторые из них, например
АзНИИ — ЦИАТИМ-1, снижают температуру застывания масла.
191
В циркуляционных системах при прохождении масел с присадками
через фильтры в последних задерживается некоторое количество при-
садок. Так, исследователь Нутт [10] оценивал влияние фильтров, наблю-
дая циркуляцию через них чистого свежего масла в течение 100 ч при
температуре 70° С и падении давления 0,14 Мн/м2 (1,4 кГ/см2). Уда-
ление 30% присадок в этих условиях считают допустимым.
КОНСИСТЕНТНЫЕ СМАЗКИ И ИХ ВАЖНЕЙШИЕ
СВОЙСТВА
Консистентные смазки представляют собой минеральные масла,
загущенные мылами или немыльными загустителями. Мыла изготовля-
ют из растительных и животных жиров, а также из заменяющих их
синтетических жиров, полученных окислением парафина и петролату-
ма. Все названные жиры омыляются негашеной известью или едким
натром. В зависимости от состава мыльных загустителей консистент-
ные смазки разделяют на кальциевые, натриевые и смешанного каль-
ииево-натриевого основания и на смазки с металлической основой, за-
гущенные алюминиевыми, магниевыми, свинцовыми, литиевыми, цин-
ковыми и другими подобными мылами. К мыльным загустителям относят
11 смоляные кислоты, которые используют при изготовлении консистент-
ных смазок с теми же названиями, что и при жирных кислотах, т. е.
кальциевых, натриевых и т. д. В качестве немыльных загустителей при-
меняют твердые углеводороды: парафин, церезин и петролатум. Смаз-
ки, приготовленные на таких загустителях, называют углеводородными.
Они плавятся при более низкой температуре, чем смазки, загущенные
мылами.
Кальциевые смазки (солидолы) содержат свободную и связанную
воду и в воде не растворяются. Это значит, что их можно применять
в условиях влажной среды и в случаях, когда не исключена возмож-
ность соприкосновения с влагой. Они не могут длительное время рабо-
тать при температуре 55° С и выше без добавления свежих порций. При
плавлении кальциевые смазки теряют содержащуюся в них воду и на-
чинают распадаться на масло и мыло, после охлаждения они уже не
восстанавливают смазочные свойства и не дают необходимой мазеоб-
разной структуры.
Натриевые смазки, например консталины, по сравнению с кальцие-
выми обладают более высокой температурой каплепадения (100—
200° С); застывая после расплавления, вновь приобретают свои свой-
ства, и их можно опять использовать по назначению. Легко растворяясь
в воде, особенно при высокой температуре, эти смазки выделяют сво-
бодные жирные кислоты и щелочи, вызывающие коррозию металлов;
при смешении с водой они образуют эмульсию, легко смываемую с
трущихся поверхностей. В исключительных случаях натриевые смазки
можно применять при повышенной влажности, если часто пополнять
и сменять смазку.
Кальциево-натриевые смазки обладают гладкой неволокнистой
структурой, их целесообразно применять при повышенной температу-
ре и небольшой влажности.
В настоящее время в СССР переходят на выпуск смазок на син-
тетической основе (на синтетических мылах и загустителях).
Температура каплепадения — температура, при которой падает
первая капля смазки, нагреваемой в строго определенных условиях,
в капсюле прибора. Эта температура выше рабочей температуры узла
трения для углеводородных смазок на 10 град, а для смазок, содер-
192
ссортимент, фиЗИкО-хиМНческИе Свойства и области применения минеральных масел
Области применения Для механизмов с числом обо- ротов 1500—5000 в 1 мин и малыми нагрузками, для ма- ломощных электродвигателей с кольцевой системой смазки и в других аналогичных случаях Заменитель масла индустри- ального ИС-12. Для техноло- гической смазки при холодной прокатке металла и при его промасливании; для гидроси- ! стем Для механизмов, работающих с малыми и средними нагруз- ками при числе оборотов до 5000 в 1 мин и подшипников скольжения с кольцевой смаз- кой; для испытания смазочной аппаратуры и маслопроводов; для лабораторного и линейно- го оборудования
'-S О'- (ЭЭ1Г -09 ан) Hiros soo‘o I : 0,007 О
ф Я к я ф Ct о (aair -ор эн) №os 1 1 1
(aairop ан) цэээнидн хияээьинвхэи 1 1 1
Я ч ан (ээиод ) чхэокэЛэхох 1 1 1
ф я я я Я О С (ээтгор ан) bitobw г 1 ен НОУ ж ‘OITOHh Э0И101ГЭНЯ 0,05 0,14 0,05
и о я" си (эппчв эн) Бннввгахэве су сс 1 ю 7
я си ф с S ф (эжин ан) ияппчнэа 165 165 180
вязкость условная и кинематическая ° ВУ«, v40, м*!сек 1,86—2,26 1000—1400 1,86—2,26 1000—1400 2,6—3,31 1700—2300
Наименование, марка масла, ГОСТ или ТУ Индустриальное ИС-12 ГОСТ 8675—59 Индустриальное 12 (ве- ретенное 2) ГОСТ 1707—51 Индустриальное ИС-20 ГОСТ 8675-59
193
13—763
Продолжение табл. 43
Наименование, марка масла, ГОСТ или ТУ Показатели Области применения
вязкость условная и кинематическая °ВУ5()1 v50, м?/сек температура, °C кислотное число, мг КОН на 1 г масла (ие более) коксуемость (не более) содержание, %
вспышки (не ниже) застывания (не выше) механических примесей (не более), воды (не бо- лее) золы (не бо- лее)
Индустриальное 20 (ве- ретенное 3) ГОСТ 1707—51 2,6—3,31 1700—2300 170 —20 0,14 0,3 — — 0,007 Заменитель масла индустри- ального ИС-20. Для техноло- гической смазки при холодной прокатке, для подшипников электрических машин
Индустриальное ИС-30 ГОСТ 8675—59 3,81—4,59 2700—3300 190 -15 0,05 0,15 0,005 Для механизмов, работающих на средних режимах (подшип- ники качения, зубчатые пере- дачи и направляющие); для заливки слабонагружепных ре- дукторов; для ножниц, прес- сов, ленточных и дисковых пил; заливки в масляные ван- ны редукторов: кранов с лапа- ми, кранов для раздевания слитков и мульдовых кранов
Индустриальное 30 (ма- шинное Л) ГОСТ 1707—51 3,81-4,59 2700—3300 180 — 15 0,2 0,3 0,007 — 0,007 Заменитель масел индустри- ального ИС-30 и (в отдельных случаях) турбинного 30. Для подшипников электрических машин
Индустриальное ИС-45 ГОСТ 8675—59 5,24—7,07 3800—5200 200 — 10 0,05 0,15 0,005 В тех же механизмах, где ре- комендовано индустриальное ИС-30, но при более тяжелых нагрузках и меньших скоро- стях. Для ковочных и гибоч- ных машин (для обводненных систем не рекомендуют)
з , • ...у Xa
£5 Индустриальное 45 (ма- * шинное С) ГОСТ 1707—51 5,24--7,07 3800—5200 190 -10 0,35 0,3 0,007 — 0,007 Заменитель масла индустри- ального ИС-45. Для подшип- ников электрических машин; для прессов: фрикционных, эксцентриковых н кривошип- ных, механизмов рельсоотдел- ки и адъюстажа, механизмов адъюстажа сортопрокатных станов
4 Индустриальное 50 (ма- рт' шинное СУ) ГОСТ 1707—51 5,76—7,86 4200—5800 200 —20 0,15 0,2 0,007 0,005 Для механизмов, работающих в помещениях с повышенной температурой: для смазки под- шипников и вообще деталей машин, работающих с нагруз- кой свыше 2,5 Мн/м2 и ско- ростью движения менее 1 м/сек. Для механизмов до- менного оборудования: упряж- ного устройства скипа, короб- ки передач лебедки маневриро- вания конусами, коробки пере- дач к путевому выключателю, лебедки скипового подъемни- ка, редуктора агломерацион- ной машины, для механизмов агрегатов резки, травления, нормализации и аналогичных им в цехах холодной прокатки
Индустриальное ИС-50 ГОСТ 8675—59 CD 5Л ВУ50-5,76 — 7,86 •v50-4 2 00 ~5800 210 —20 0,05 0,15 — — 0,005 Для ответственных механиз- мов, работающих с большими нагрузками и малыми скоро- стями при частых остановках; для циркуляционных систем большой протяженности
Продолжение табл, 45
Наименование, марка масла, ГОСТ или ТУ Показатели Области применения
вязкость условная и кинематическая 100» М2/С€К. температура, °C кислотное число, мг КОН на 1 5 масла (не более) коксуемость (не более) содержание, %
вспышки (не ниже) застывания (не выше) механических примесей (не более) воды (не бо- лее ) i золы (не бо- лее)
Индустриальное ИСТ-11 ГОСТ 8675—59 1,76—2,15 900—1300 210 -10 0,05 0,25 0,005 Для тех же механизмов, что и индустриальное ИС-50, но при повышенной температуре окру- жающей среды: для циркуля- ционных систем протяжен- ностью до 20 м, смазки цепей
Масло для прокатных станов ПС-28 ВТУНП 103—61 . 3,68-4,2 2600—3000 285 —10 0,1 1,0 — — Серы 1,3 Для оборудования, работаю- щего с тяжелыми нагрузками, обслуживаемого циркуляцион- ными системами протяжен- ностью не менее 30 лц для заливки червячных редукторов
Масло для прокатных станов П-28 (брайтсток) ГОСТ 6480—53 3,68—4,2 2600—3000 285 — 10 0,1 1,0 Заменитель масла ПС-28. Для подшипников жидкостного тре- ния (ПЖТ); для технологиче- ской смазки при прокатке не- ржавеющей стали; для редук- торов нажимных устройств, моталок, разматывателей, шес- теренных клетей в станах хо- лодной прокатки
Авиационное МС-20С ГОСТ 9320—60 2,95 2000 250 —18 0,05 0,45 — — 0,003 Заменитель масла ПС-28
Авиационное МС-20 ГОСТ 1013—49 2.95 2000 225 —18 0,05 0,3 — — 0,003 Заменитель масла П-28. В про- катном оборудовании для на- жимного устройства, привода ножниц и манипулятора
1 1 1 1 1
Цилиндровое 11 (цилиндровое 2) ГОСТ 1841—51 легкое 1,76—2,15 900—1300 215 +5 0,3 0,8 0,007 — 0,03 Заменитель масла индустри- ального ИСТ-11. Для механиз- мов доменного оборудования: червячные и зубчатые переда- чи лебедки скипового подъем- ника, „ штанги направляющих устройств лебедки маневриро- вания конусами; для редукто- ров передвижения слитковоза
Цилиндровое 24 зин) ГОСТ 1841—51 (виско- 2,95—3,95 2000—2800 240 0*) 2,5 0,1 0,05 Для зубчатых и червячных пе- редач, работающих с больши- ми нагрузками и малыми ско- ростями, при циркуляционных системах протяженностью до 30 м; для смазки зубчатых муфт: для зубчатой передачи лебедки скипового подъемника и ,штанг направляющего уст- ройства в зимнее время; для нажимных устройств рабочих клетей, редукторов толкателей и линеек манипуляторов, роль- ГЗНГОВ, НОЖНИЦ ГОПЯЧАЙ noQizrr
Цилиндровое 38 линдровое 6) ГОСТ 6411-52 (ци- 4,5—6,0 3200—4400 300 + 17 3,0 0,05 0,015 Для тяжелонагруженных зуб- чатых и червячных передач и других механизмов, работаю- щих со скоростью до 3 м/сек (заливная смазка, реже—цир- куляционная); для заливки в масляные ванны редукторов механизмов, крана для разде- вания слитков главного подъ- ема, движения тележки, при- вода механизма выталкивания, для заправки полого вала и штемпеля, для механизмов шаржирных, консольно-пово- ротных, мульдовых и других кранов, а также для литейно- го оборудования
Продолжение табл. 45
Показатели
Наименование, марка масла, ГОСТ или ТУ вязкость условная и кинематическая °ВУ100, v10u, м^сек. температура, °C кислотное число, : мг КОН на 1 г масла (не более) ! коксуемость (не более) содержание, % Области применения
вспышки (не ниже) застывания (не выше) механических примесей (не более) воды (не бо- лее) золы (не бо- лее)
1 Цилиндровое 52 (вапор) ГОСТ 6411—52 6,0—8,0 4400—5900 310 —5* 3,3 0,007 0,05 0,01 Для тех же целей, что и ци- линдровое 38, но при более высоких нагрузках; для шесте- ренных клетей блюминга и ав- томатстана, для редукторов калибровочного и прошивных станов
Вапор цилиндровый Ор- ского НПЗ ВТУ 599—56 6,0—8,0 4400—5900 315 -(18 — 2,8 0,007 0,05 0,01 Заменитель масла цилиндро- вого 52 в летних условиях
Вапор деасфальт ; ВТУ 526—54 8,1—9,5 6000—7000 325 -(-30 — 2,5 0,02 0,05 0,01 Заменитель консистентной смаз- ки ИП-Дв централизованных системах густой смазки станов горячей прокатки в летнее время
Облегченный вапор 13 (1500) ТУ 25—56 2,0—2,3 1140—1450 180 —10 — 2,5 -— — 0,07 Для вспомогательных меха- низмов при циркуляционных системах большой и малой протяженности и при удельных давлениях до 600 ТИнД2
Облегченный вапор 25 (2200) ТУ 25—56 3,5—3,8 2450—2700 100 — 10 — 3,0 — — 0,07 Заменитель масел ПС-28 и П-28 в циркуляционных систе- мах большой протяженности и при нагрузках на трущиеся поверхности 600—1200 Мн/м2
чР-'- , - г щ-.д.Ч »
Облегченный вапор 30 (2900) ТУ 25—56 4.2—4,6 3000—3300 190 -5 3,5 — 0,07 Заменитель масел ПС-28 и П-28 в коротких циркуляцион- ных системах и при высоких нагрузках па трущиеся поверх- ности (свыше 1200 Мн/м2)
Автотракторное АСп-6 ** ГОСТ 1867—60 1,48 600 185 —35 0,1 — 0,025 Следы 0,26 Заменитель масла индустри- ального 45, в том числе в усло- виях низких температур
Автотракторное АСп-10 ГОСТ 1862—60 1,86 1000 200 —25 0,1 — 0,025 Следы 0,26 Для тех же целей, что и ци- линдровое 11, по при более низких температурах
Автотракторное АКщ-10 ГОСТ 1862—60 1,86 1000 200 —25 0,15 0,4 — Следы 0,015 Заменитель масла АСп-10
Автотракторное АК-15 ГОСТ 1862—60 °ВУ1Оо=2,37 vioo - 1500 220 —5 0,2 0,7 Следы 0,015 Для тяжелонагруженных зуб- чатых передач (заливная смаз- ка, реже — циркуляционная), смазки подшипников качения и цепей; для редукторов рил- линг-машин, холодной алибро- вочного стана и рольганга пе- ред прошивным станом
Трансмиссионное авто- тракторное «зимнее» (ни- грол зимний) ГОСТ 542—50 СО °ВУ10о=2,7—3,2 v100= 1800—2200 170 .—20 — — 0,05 Следы - - Для тех же целей, что и ци- линдровое 24 при заливных си- стемах смазки; для заливки зубчатых муфт
Продолжение табл. 45
Наименование, марка масла, ГОСТ или ТУ Показатели Области применения
вязкость условная и кинематическая вВУ30, vso, №/сек температура, °C J *f. «к* кислотное'число, мг КОН на 1 г масла (не более) коксуемость (не более) содержание, %
вспышки (ие *ниже) 4- - ' застывания (не выше) 4» » ' ' л S о X S ч Ф 0.0 S КЮ воды (не бо- лее) золы (не бо- лее)
Трансмиссионное авто- тракторное «летнее» (ни- грол летний) ГОСТ 542—50 °ВУ1(10=4 ,0-4,5 vl00=2840—3240 180 —5 — — 0,05 Следы — Для заливной смазки зубча- тых и червячных редукторов, смазки зубчатых муфт
Масла для гидротурбин из сернистых нефтей (ТГС-30) ГОСТ 9972—62 3,95—4,5 2800—3200 190 — 10 0,02 — — — 0,005 Заменитель масел индустри- ального ИС-30 и турбинного 30. Для циркуляционной смазки редукторов: прошивных ста- нов, роликов обратной подачи привода автомат-стана и под- шипников рабочих валков про- шивного стана; для заливки зубчатых муфт
Турбинное 22 (турбин- ное П) ГОСТ 32—53 2,95—3,31 2000—2300 180 —15 0,02 — — — 0,005 Для подшипников электриче- ских машин; для смазки ПЖТ (в том числе в смеси с мас- лом П-28)
Турбинное 30 (турбин- ное УТ) ГОСТ 32—53 3,95—4,45 2800—3200 180 -10 0,02 — — 0,005 Для тех же целей, что и тур- бинное 22
Турбинное 46 (турбин- ное Т) ГОСТ 32—53 6,02—6,55 4400—4800 195 —10 0,02 — — — 0,02 Для тех же целей, что и тур- бинное 30
14—763
Турбинное 57 (турборе- дукторное) ГОСТ 32—53 7,47—8,00 5500—5900 195 — 0,05 — — — 0,04 Для тех же целей, что и тур- бинное 30. Для редукторов моталок, разматывателей, шес- теренных клетей. Как замени- тель масла индустриально- го ИС-50
Приборное ТУ МХП 4216—55 1,96—2,26 1100—1400 — — — — — — — Для смазки приборных под- шипников и узлов трения, ра- ботающих в широком интер- вале температур (от —60 до + 120° С)
Веретенное АУ ГОСТ 1642—50 2,05—2,26 1200—1400 163 —45 0,07 — — — 0,005 Для специальных гидросистем и для смазывания машин, ра- ботающих на открытом возду- хе в зимнее время
Масло для гипоидных передач ГОСТ 4003—53 °ВУ10о=3,0—4,5 v100=2050—3240 — -20 — — 0,1 — Для смазки тяжелонагружен- ных узлов трения и гипоидных передач автомобилей и дру- гих аналогичных машин
Масло «Гаргилль» МРТУ 12Н63—63 ВУ100~2,6 ^юо—П00 228 — 10 — — — — — Для смазки механизмов про- катных станов
Масло для прессов ГОСТ 5519—50 ВУ 100= 1,86 v100 не менее 1000 200 — 15 — — — — — В системах подачи прессов. Входит в группу масел, ис- пользуемых в качестве рабо- чих жидкостей. Равноценного заменителя не имеет
g Продолжение табл. 45 ГчЭ Области применения Для открытых зубчатых пере- дач с грубой обработкой зубьев и для шарниров цепей. Для смазывания осей вагонеток с открытыми подшипниками, гру- бых механизмов и осей пово- зок. В прокатном оборудова- нии для механизмов конвейера уборки обрезков, для смазки стальных канатов Для зйливки редукторов инди- видуальных и групповых роль- гангов обжимных станов в зимнее время, смазки стальных .канатов Для тех же целей, что и осе- вое 3, в летнее время
Показатели 1 содержание, % (ЭЭ1Г -Ор ЭН) 1Ч1ГО6' 1 1 1
(aair -09 эн) Htfoa 0,5 0,3 0,4
(aairop эн) уэоэкиёи хнюэьинвхак o' 0,05 0,07
(аэтгор ан) чхаоиэЛэяоя 1 1 1 1
(аэтгор ан) втгэек г I ен НОМ гк ‘OITOHh ЭОН1О1Г0НИ 1 1 1
температура, °C 1 (эпича эн) КИНВН1Ч1ЭВ6 1 о 7
(эжнн ан) няппчнэа 140 1 130 LO СО о о
вязкость условная и кинематическая °ВУБ0, у50, м?!сек о 7 9 В 1800—2500 3,0—3,5 2000—2500 5,0—7,0 3600—5200 = 10 кГ[см2. ные приведены свепх 1
Наименование, марка масла, ГОСТ или ТУ Полугудрон ГОСТ 4105—48 ' Осевое 3 ГОСТ 610—48 Осевое П ГОСТ 610—48 1 Л42/С^^ = 0,01 сст. 1 Мн/м2 = Примечания: I. Дан
жащих мыла, на 15—20 град. Чем выше температура каплепадения
смазки, тем она работоспособнее при высоких температурах.
Пенетрация характеризует степень густоты или консистенции смаз-
ки, ее плотность. Ее определяют по глубине погружения стандартного
конуса в смазку при температуре 25° С в течение 5 сек и выражают
числом, указываемым стрелкой на шкале циферблата пенетрометра.
Если число пенетрации смазки равно 200—250, то это значит, что глу-
бина погружения в смазку конуса равна 200—250 сотых долей санти-
метра.
По числу пенетрации можно приближенно заключить о пригод-
ности смазки для выбранного способа ее подачи, учитывая при этом,
что прокачиваемость через мазепроводы улучшается при увеличении
числа пенетрации. О прокачиваемости смазок по мазепроводам лучше
судить по их вязкости, определяемой в автоматическом капиллярном
вискозиметре.
Вода для кальциевых смазок является обязательной составной
частью, но количество ее не должно превышать 3%, для натриевых —
не более 0,5%, в предохранительных смазках по техническим нормам
воды не должно быть. Наличия свободной воды в смазках, особенно
в натриевых, структурно с ними не связанной и выделяющейся в виде
капель, не допускают.
Свободные щелочи в смазке — это щелочи, не связанные в виде
мыла и окрашивающие фенолфталеин в спиртоводной среде в розовый
цвет. Наличие свободной (до 0,2%) щелочи в смазках необходимо для
предотвращения их окисления. В то же время избыток ее вызывает
потемнение цветных металлов.
Механические примеси могут попасть в смазку при использовании
для ее изготовления недоброкачественного сырья, например извести,
содержащей мельчайшие нерастворившиеся абразивные частицы и
песок.
Под содержанием механических примесей понимают количество
органических и неорганических веществ (%), нерастворимых в петро-
лейном эфире, 10%-ной соляной кислоте и спиртобензольной смеси, т. е.
в любом из названных веществ. В защитных и особенно в антикорро-
зионных смазках механические примеси нарушают целостность покро-
ва смазки и служат источником ржавления металлов.
Метод определения способности консистентных смазок предохра-
нять металлы от коррозии заключается в изменении цвета металличе-
ских пластинок под действием смазки.
Консистентные смазки условно обозначают начальными буквами
слов, указывающих область применения смазок и их свойств, напри-
мер У — универсальная, И — индустриальная, Н — низкоплавкая,
С — среднеплавкая, Т — тугоплавкая, В — водостойкая, М — моро-
зостойкая, 3 — защитная, К — канатная, П — для прокатных станов
и т. д.
Технические показатели, характеризующие физические и химиче-
ские свойства применяемых . в металлургическом машиностроении
смазочных масел, приведены в табл. 45, а консистентных смазок да-
ны в табл. 46.
Области применения масел и смазок установлены на основании за-
водской практики. Параметры масел и смазок для узлов трения, рабо-
тающих в специфических условиях, определяют расчетом, марку сма-
зочного материала выбирают по таблицам, исходя из полученных рас-
четных данных.
14
203
Ассортимент, физико-химические свойства
Наименование, марка смазки, ГОСТ или ТУ Показатели t
темпера- тура кап- лепадения, °C (не ниже) пенетрация при 25° С Содержание, %
серы(не менее), мыла воды (не более) свободной щелочи (не более) механических примесей (не более)
Смазка индустри- альная для про- катных станов ИП1-Л гост 3257—53 80 260—310 0,3 2 — —
Смазка индустри- альная для про- катных станов ИП1-3 ГОСТ 3257—53 75 310—350 0,3 2 — —1
Смазка индустри- альная для про- катного оборудо- вания синтетиче- ская ИП1-1с Вр.ТУ Пер мского ОПНД43 90 300—350 0,3 2 — —.
Смазка индустри- альная металлур- гическая № 137 ГОСТ 9971—62 145 335—360 — 0,4 0,3 — 1 ’1
Смазка УСс-1 (со- лидол синтетиче- ский) ГОСТ 4366—56 70 330—360 Мыла 9 3 0,2 0,4 4
Смазка УСс-2 (со- лидол синтетиче- ский) ГОСТ 4366—56 75 270—330 Мыла 11 4 0,2 0,5
204
и области применения консистентных смазок
Таблица 46
Области применения Состав смазки Рекомендуемый температурный диапазон применения, град Примечание
Для централизованной смазки подшипников ка- чения и скольжения, на- правляющих и других узлов трения в летних условиях; для закладной смазки зубчатых муфт Минеральное масло, нат- риево-кальциевые мыла хлопкового мыла и са- ломаса с присадкой осер- ненного хлопкового мас- ла 65 Влагостойкая
Для централизованной смазки подшипников ка- чения и скольжения, на- правляющих и других узлов трения в зимних условиях; для закладной смазки зубчатых муфт Минеральное масло, нат- риево-кальциевые мыла хлопкового масла и са- ломаса с присадкой осер- ненного хлопкового мас- ла 60 Влагостойкая
Заменитель смазок ИП1-Л и ИП1-3 Минеральное масло м5о^24ОО я?)сек и нат- риево-кальциевые соли (мыла) синтетических кислот с присадкой осер- ненного хлопкового мас- ла До 90—100 Влагостойкая
Для централизованной смазки узлов трения обо- рудования горячих це- хов, заливочных кранов, завалочных машин, а также для заправки под- шипников шлаковозов, чугуновозов, пушек для доменных печей и т. п. Минеральное масло v100 —.3200 -т-4400 м2/сек, загущенное натриевыми мылами жирных кислот От +18 до +400 Эмульгирует с водой Смазка работоспособна при температу- ре 127—400° С
Для смазки под давле- нием подшипников каче- ния и скольжения в хо- лодное время года в условиях повышенной влажности, смазки пресс- и колпачковыми маслен- ками Минеральное масло "Vso= 1700 н- 5200 л{2/сек, загущенное кальциевы- ми солями (мылами) синтетических кислот От —30 до +50 Водоупорная
Для смазки открытых зубчатых передач при легких и средних нагруз- ках, смазки подшипни- ков качения и скольже- ния, направляющих скольжения, цепных пе- редач Минеральное масло т50 =1700н- 5200 мг]сек, загущенное кальциевы- ми солями (мылами) синтетических кислот От —30 до +55*1 Водоупорная
205
Наименование, марка смазки, ГОСТ или ТУ Показатели
температу- ра капле- падеиия, °C (не ниже) пенетрация при 25° С Содержание, %
серы (не менее), мыла воды (не более) свободной щелочи (не более) механических примесей (не более)
Смазка УСс авто- мобильная (УСс-3, солидол синтети- ческий) ГОСТ 4366—56 75 —. Мыла 14 3 0,2 0,5
Смазка УТс-1 (кон- сталин синтетиче- ский) ГОСТ 5703—51 130 225—275 0,5 0,2
Смазка УТс-2 (кон- сталин синтетиче- ский) ГОСТ 5703—51 150 175—225 — 0,5 0,2
Смазка 1-13 жи- ровая ГОСТ 1631—61 120 250—290*2 23 0,75 0,2
Смазка 1-13с ТУ НП РСФСР 5—58 120 — — 1,2 0,2 0,25
Смазка индустри- альная металлур- гическая № 10 ГОСТ 8804—58 90 200—260 1,0 0,2 0,4 '
Продолжение табл. 46
Области применения Состав смазки Рекомендуемый температурный диапазон применения, град Примечание
Для смазки подшипни- ков качения и скольже- ния, а также других уз- лов трения, работающих с высокой нагрузкой при малых и средних скоро- стях в условиях высокой влажности Минеральное масло ^5о=1700-г-5200 мг1сек, загущенное кальциевы- ми солями (мылами) синтетических кислот От —30 до +55 Водоупорная
Для смазки подшипни- ков качения и скольже- ния, а также цепных пе- редач в условиях, пол- ностью исключающих контакт смазки с водой. Для механизмов домен- ного оборудования: вту- лок барабанов лебедки маневрирования конуса- ми, подшипников и шар- ниров направляющих устройств, подшипников качения скиповой лебед- ки; для кузнечно-прессо- вого оборудования; для автоматической центра- лизованной смазки на- правляющих шин агло- мерационных машин Минеральное масло vso .-=1900-7- 4500 м21сек, загущенное натриевыми мылами синтетических кислот От +60 до +115 Не влагостойкая
Заменитель смазки УТс-1 Минеральное масло v50 = 1900 -г- 4500 я2 [сек, загущенное натриевыми мылами синтетических кислот От +60 до +135 Не влагостойкая
Для смазки средне- и высоконагруженных под- шипников качения и скольжения в условиях нормальной влажности. Заменитель смазки НК-50 при средних температу- рах Минеральное масло •v50=19OO м2[сек, загу- щенное натриевыми и кальциевыми мылами касторового масла Не выше 120 Чувствительна к влаге
Заменитель смазки 1-13 жировой Смесь индустриальных масел, загущенная на- триево-кальциевыми мы- лами синтетических жир- ных кислот От 0 до +110 Чувствительна к влаге
Для смазки бронзовых подшипников скольже- ния рабочих валков про- катных клетей, а также других узлов трения, ра- ботающих при повышен- ных нагрузках и средних 1 скоростях Минеральное масло, загущенное кальциевы- ми мылами хлопкового масла и саломаса с при- садкой олеиновой кисло- ты Водоупорная
207
Наименование» марка смазки, ГОСТ или ТУ Показатели
темпера- тура капле- падения, °C (не ниже) пенетрация при 25° С Содержание, %
серы (не менее), мыла воды (не более) свободной щелочи (не более) механических примесей (не более)
Смазка самолето- моторная туго- плавкая СТ (смаз- ка НК-50) ГОСТ 5573—50 200 170—225 Золь- ность 7 0,3 0,15 —
Смазка индустри- альная канатная НК (мазь канат- ная) ГОСТ 5570—50 40 Вязкость °ВУ юо= = 1,4=2,5 — — — —
Смазка УН (вазе- лин технический) ГОСТ 782—59 54 Вязкость veo=2000 м^/сек Золь- ность 0,07 — Следы 0,03
Смазка 1-ЛЗ РТУ НН 14—61 125 240—260 — 0,75 0,2 —
Смазка графитная (УСсА) ГОСТ 3333—55 77 >250 Мыла 12 3 — —
Смазка ГОИ-54п ГОСТ 3276—63 60 230—265 —
Смазка ПВК (пу- шечная) ГОСТ 10586—63 54 Вязкость v6o=4OOO м?! сек. — — — 0,07
208
Продолжение табл. 46
Области применения Состав смазки Р ек о м ен ду емый температурный диапазон прим енения, град Примечание
Смазка высоконагреваю- щихся узлов трения (как закладная) при темпера- туре до 190° С, смазка шлицевых и резьбовых соединений Авиационное масло, за- гущенное натриевыми мылами технического са- ла и саломаса и колло- идальным графитом Для особо высоких темпе- ратур (до +180) при низких —не применя- ется Невлагостойкая
Для смазки стальных ка- натов с целью снижения износа и предохранения от ржавления Минеральный гудрон °ВУюр = 18<-30°, смешан- ный с петролатумом, нефтебитумом, кани- фолью и графитом — —
Для смазки _ легконагру- женных узлов трения, шарниров тормозов; за- щиты от коррозии ме- таллических поверхно- стей, конструкций под- шипников жидкостного трения Минеральное масло т70 = =2000 м2'сек*2, загущен- ное петролатумом пара- фином и церезином До 50 —
Заменитель смазок 1-13 жировой н 1-13с (с улуч- шенными антиокисли- тельными свойствами) Минеральное масло v50 = = 1900 м2/сек, загущен- ное натриево-кальциевы- ми мылами касторового масла и дифениламина От 0 до +110 Неводо- упорная
Для смазки тяжелона- груженных открытых зубчатых передач, цент- рализованной смазки вы- соконагруженных мест трения. Для цепей ле- бедки маневрирования конусами Минеральное масло v1 оо=900 —1300 м2[сек, кальциевые мыла синте- тических жирных кислот и графит — Водоупорная
Для смазки легконагру- женных узлов трения, высокого класса точно- сти механической обра- ботки, защиты от корро- зии изделий из черных и цветных металлов. За- менитель снятой с про- изводства смазки № 21 Масло приборное МВП, загущенное церезином с присадкой МНИ-7 (окис- ленный церезин) От —60 до 4-50*3 - Водоупорная
Заменитель смазки УН (вазелин технический) с улучшенными свойствами . Минеральное масло ,'’1оо=900 л-1300 м2)сек, загущенное церезином и петролатумом с присад- кой{ МНИ-7 До 50 Водоупорная
209
Наименование, марка смазки, ГОСТ нли ТУ Показатели
темпера- тура капле- падення, °C (не ниже) пенетрация прн 25° С Содержание, % ”
серы (не менее), мыла воды (не более) свободной щелочи (не более) механических примесей (не более)
Смазка литиевая ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267—59 170 270—320 о,1
Смазка ЦИАТИМ- 202 ТУ МНИ 517—54 170 260—320 0,1
Смазка ЦИАТИМ- 203 ГОСТ 8773—58 150 250—300 0,2 0,1
Смазка ЦИАТИМ- 208 ТУ МНП 445—56 300—360 (при —15° С) 0,5 0,2 0,2
Смазка канатная 33 «Т» МРТУ 12Н № 31—63 60 — — 0,5
210
Продолжение табл. 46
Области применения Состав смазки Рекомендуемый температурный диапазон применения, град Примечание
Для смазки подшипни- ков скольжения и каче- ния (в том числе со ско- ростью вращения до 3000 об/мин), а также других узлов трения, ра- ботающих с малым уси- лием сдвига при повы- шенных и низких темпе- ратурах. Заменитель сня- тых с производства сма- зок НК-30, № 12 и 21 Маловязкое масло, загу- щенное стеаратом лития От —60 до +100*4 Водоупорная
Для смазки подшипни- ков качения (в том чис- ле со скоростью враще- ния до 30000 об/мин), смазки цепных передач. Заменитель смазок УТс-1 и 1-13 (при требовании более высокой прочности смазочной пленки) Минеральное и касторо- вое масла, загущенные стеаратом лития От —50 до +150 Водоупорная
Для смазки узлов тре- ния, в том числе направ- ляющих, в условиях вы- соких удельных давлений (до 500 Мн/м2). Замени- тель смазок УТс-1, 1-13, УСс-1 и УСс-2 (при вы- сокой прочности смазоч- ной пленки) Минеральное масло, за- гущенное литиевыми мы- лами осерненных каша- лотового жира и асидола От —60 до +120 Водоупорная
Для смазки высокона- груженных (удельные давления до 2400 Мн/м2) и недостаточно гермети- зированных узлов тре- ния (в том числе зубча- тых передач, редукто- ров)*5 в условиях кон- такта с водой; для за- щиты металла от корро- зии Смесь осевого и осер- ненного трансмиссионно- го автотракторного ма- сел, загущенная кальцие- выми мылами, осернен- ных асидола и окислен- ного петролатума i От —40 1 до +100 1 Высоководо- упорная
Для смазки стальных канатов. Заменитель смазки НК Масляный гудрон «Т», смешанный с окислен- ным петролатумом, озо- керитом, октолом и тал- ловым маслом, омылен- ным известковым моло- ком От —20 до +40 —
211
Наименование, марка смазки, ГОСТ или ту Показатели -
температу- ра капле- падения, °C (не ниже) пенетрация при 25° С Содержание, % *•
серы (не менее), воды (не более) свободной щелочи (не более) механических примесей j (не более)
Смазка твердая ВНИИНП-212 для высоких удельных давлений ТУ № НП 88—61 — — — — —
Смазка ВНИИ НП-232 ВТУ Ns НП 108—61
Смазка ВНИИ НП 242 ВТУ № НП 107—61 170 —~ — — 0,15
Смазка лейперная (смазка ВЛ) ГОСТ 5078—49 150 220—270 0,1
*’ Наиболее эффективна при температуре от 0 до 50° С.
*2 Данные приведены сверх ГОСТа.
*3 При температуре около 100° С переходит в жидкое состояние и представляет собой обычное
*4 Кратковременно — до 120° С.
*5 Необходимо учитывать возможность вытекания минерального масла вследствие расслоения
редуктора.
*б Как сухую смазку после испарения масла можно применять при температуре до 300° С.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ МАСЛА И СМАЗКИ
Твердые смазки
К смазкам на твердой основе относят графит. Как смазочный ма-
териал он выдерживает высокую удельную нагрузку и применим в уз-
лах с малой скоростью скольжения и высокой температурой. Благо-
даря способности образовывать на трущихся поверхностях прочную
адсорбционную пленку графитизированные вкладыши могут работать
в режиме граничного трения. Те же свойства приобретают масла и кон-
систентные смазки при введении в них графита.
212
Продолжение табл. 46
Области применения Состав смазки Рекомендуемый температурный диапазон применения, град Примечание
Для смазки трущихся пар (трение скольжения) при высоких удельных давле- ниях. Наносится па де- тали по технологической инструкции, утвержден- ной ВНИИ НП Дисульфид молибдена особой чистоты, диспер- гированный в легком растворителе — этиловом спирте в присутствии связующего вещества — мочевиноформальдегид- ной смолы От —25 до +70 —
Для смазки узлов трения скольжения (шарниры, подшипники, винтовые соединения), работаю- щих с высокими нагруз- ками (ударные исклю- чаются) при высоких температурах. Минеральное масло, м50- = 1700 н- 5200 мг/сек, ди- сульфид молибдена и стабилизатор До 200*6
Для смазки подшипни- ков качения, работаю- щих с высокими нагруз- ками при низких темпе- ратурах и во влажных помещениях Высоковязкое минераль- ное масло, стеарат ли- тия, присадка дисульфи- да молибдена и анти- окислительная присадка От —35 до +120 Допускаемая влажность окружающей среды 95±3%
Для смазки сопрягаемых поверхностей стальных труб и резьбовых изде- лий, подвергающихся в процессе эксплуатации периодическому нагреву до высоких температур Минеральное масло, v50= 1700 -т- 2300 м21сек, загущенное графитом и натриевыми мылами са- ломаса
минеральное масло. При понижении температуры принимает первоначальный вид.
смазки при контактных температурах, что может вызвать спекание мыла и опасный перегрев
Водяная смазка
Детали, работающие на трение и изготовленные из натуральной и
пластифицированной древесины, древесно-слоистых пластиков, тексто-
лита и текстолитовой крошки, лучше смазывать водой. Подшипники
с резиновыми обкладками смазывают только водой. Для некоторых
пластмассовых деталей, например из вулколана, смазка водой предпоч-
тительнее смазки нефтяными маслами.
Кинематическая вязкость воды изменяется в зависимости от тем-
пературы: при 10° С v • 106= 1,300 м^/сек-, при 50° С v • 105 = 0,556 и при
100° С v-106 = 0,295.
213
Синтетические смазочные масла
За последние годы химическая промышленность в СССР и за рубе-
жом достигла больших успехов в разработке и промышленном изготов-
лении новых сортов углеводородных и неуглеводородных синтетических
смазочных- материалов. Искусственно получаемые (синтетические) не
нефтяные масла в зависимости от исходного сырья и методов получения
могут быть как равноценными заменителями дефицитных масел и
смазок, так и высококачественными, применяемыми в особо ответствен-
ных случаях. Из всего разнообразия синтетических смазочных материа-
лов в металлургическом машиностроении, по мнению авторов, перспек-
тивно применение только несколько их видов.
У масел на основе эфиров карбоновых кислот и многоатомных
спиртов низкий температурный коэффициент вязкости, сохраняется
смазочная способность при температуре от 65 до 120° С, а со специаль-
ными присадками предельная температура повышается до 200° С. Эти
масла растворимы в нефтяных маслах и могут быть применены для по-
лучения комбинированных масел с промежуточными свойствами.
На основе диэфиров изготовляют консистентные смазки с темпера-
турой плавления 174—186° С, обладающие высокой стойкостью к окисле-
нию, малой испаряемостью, отсутствием корродирующего действия.
Развитие химии кремнийорганических соединений или силиконов
привело к созданию кремнийорганических смазок, которые при одина-
ковых условиях эксплуатации оказываются в 10 раз более долговечны-
ми по сравнению с минеральными или органическими. Для кремнийор-
ганических смазок ПЭС-С1 и ПЭС-С2 характерны низкая температура
застывания, повышенная термостойкость, хорошее совмещение с мине-
ральными маслами. Они могут длительное время работать при темпера-
туре от 60 до 100° С. Температура вспышки смазки ПЭС-С2 состав-
ляет 260° С.
Для смазки приборов, предназначенных для систем автоматизации,
контроля и управления металлургическими процессами и работающих
при температурах от 40 до 100° С, могут быть применены демпфирую-
щие полиэтил сил оксановые жидкости по ГОСТ 10887—64. Стандартом
предусмотрен выпуск девяти типов жидкостей, классифицируемых по
признаку вязкости, и введено определение температуры вспышки для
каждого типа жидкости.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СМАЗКА
При обработке металлов давлением, в частности при штамповке и
при холодной прокатке, большое значение имеют технологические смаз-
ки. В присутствии активных смазочных сред значительно повышается
способность металла к пластической деформации, т. е. облегчается его
обработка, улучшается качество поверхности, повышается производи-
тельность машины. Положительные качества технологических смазок
зависят от наличия в их составе абсорбционно-активных компонентов,
взаимодействующих с поверхностью деформируемого металла и вслед-
ствие этого коренным образом меняющих граничные условия в зоне
контакта, например прокатываемого металла и валков. Применение
этих смазок способствует созданию в зоне контакта оптимальных режи-
мов трения. При отсутствии эффективной смазки вследствие внешнего
трения между металлом и валками возникает деформация сдвига, про-
никающая далеко в глубь прокатываемого металла; на эту деформацию
затрачивается усилие, в несколько раз большее, чем то, которое необ-
ходимо для объемной деформации при данной степени обжатия. Приме-
214
нение поверхностно-активных веществ вследствие их абсорбции поверх-
ностью деформируемого металла снижается предел текучести и сдвиго-
образование локализуется в тончайшем поверхностном слое. Величина
максимума абсорбционного эффекта определяется условиями, в кото-
рых работает смазка, прежде всего температурой и режимом напряжен-
ного состояния.
Помимо оценки технологической смазки с точки зрения вытяжки
металла, снижения коэффициента трения и давления металла на валки,
важной является оценка ее с точки зрения геометрии полосы, качества
поверхностной структуры прокатываемого металла и чистоты поверхно-
сти— отсутствие на поверхности металла загрязнений в виде продуктов
разложения смазки и металлических продуктов износа.
Т ехнологические смазки, применяемые при холодной прокатке стали
Типовыми веществами, вызывающими абсорбционный эффект, явля-
ются органические кислоты, спирт и эфиры. Известные и применяемые
в промышленности при прокатке стали сорта технологических смазок —
хлопковое, касторовое, пальмовое масло, ПДС-1 (гидрогенезированное,
рафинированное подсолнечное масло). Наилучшей технологической
смазкой при прокатке жести считают пальмовое масло, при применении
которого получают высокое качество поверхности полосы, хорошую ее
геометрию и высокие энергосиловые параметры стана.
В связи с большой дефицитностью перечисленных натуральных тех-
нологических смазок (пальмовое масло является импортным продук-
том) и высокой стоимостью (1400 руб. за 1 т) последнее время в СССР
проводят большую работу по созданию синтетических смазок. Кроме
того, все известные натуральные технологические смазки можно приме-
нять при скоростях прокатки не выше 15—18 м/сек. При больших ско-
ростях они начинают гореть, загрязняют поверхность проката и вызыва-
ют снижение производительности стана. Другие важные факторы, ха-
рактеризующие технологическую смазку: отсутствие неприятного запа-
ха, нетоксичность. Важное значение имеет температура плавления смаз-
ки. На практике установлено, что при температуре плавления свыше
30° С ухудшается возможность очистки полосы после прокатки и, что
Таблица 47
Физико-технические свойства и сравнительная характеристика технологических смазок
Т ехнологическая смазка Плотность, г/слО (при 200° С) Температура капле- падения, °C Вязкость (м2/сек.) при температу- ре, °С‘ Количество мг КОН Температура вспыш- ки в открытом тигле, °C Испаряемость при 150° С в тонком слое Кислотное число, мг КОН I Относительная эф- фективность элект- ролитической очист- ки, % (после про- катки) Стоимость 1 т, руб.
50 100
Пальмовое масло 0,925 32 3200 1000 230 200— 220 8,0 и 63—67 1400
Гидрогенизи- рованное под- солнечное мас- ло ПКС-1 0,91— 0,92 29,93— 30,84 919— 1000 263— 303 268 9,8 1800
Синтетическая смазка Л3500 0,960 32,5 — — 124,9 197 4,4 15,4 80 —
Синтетическая смазка Л3501 0,920 31 1331 446 138,3 182 0,94 3 75—79 1000
215
также очень важно, затруднено применение смазки в чистом виде или
в форме водо-масляной смеси; смазка быстро охлаждается, затвердева-
ет и забивает трубопроводы, форсунки, приборы, вентиляцию стан§, за-
грязняет оборудование стана.
Все созданные за последние годы синтетические смазки (Л3142,
Л3192, Л31936, оксидаты, ОП198) имеют ряд недостатков; эти смазки
были широко испытаны в производственных условиях и признания у
эксплуатационников не получили; созданные позднее смазки Л3500,
Л3501 показали лучшие результаты и сейчас их испытывают на станах
холодного проката.
В табл. 47 приведена физико-химическая характеристика некото-
рых сортов натуральных и синтетических смазочных материалов.
Система технологической смазки
Теоретическое количество смазки, необходимое для создания опти-
мальных условий прокатки, составляет 0,2—0,5 кг/т прокатываемого
металла (это соответствует толщине масляной пленки 0,2—0,3 мкм).
Данные, полученные на действующем оборудовании, значительно пре-
вышают эту цифру и составляют 2—3 кг/т для углеродистых сталей
и 4—5 кг/т для белой жести (толщина масляной пленки 2—3 мкм).
Создание смазочного слоя такой толщины при современных конструк-
циях устройств, распыливающих смазку, невозможно; производитель-
ность форсунок существующих конструкций при условии равномерного
распределения смазки по поверхности металла более высокая. Поэтому
с целью экономии смазочного материала для его подачи на промасли-
ваемую поверхность применяют системы, подающие масло-водяную
смесь, в соотношении 1 : 3—1 : 7 соответственно масла и воды. Масло-
водяная смесь представляет механическую неустойчивую дисперсную
массу, быстро расслаивающуюся на масло и воду, поэтому при проек-
тировании систем масло-водяной смеси, учитывая ее неустойчивость,
необходимо избегать длинных участков трубопроводов и выбирать их
такого диаметра, чтобы обеспечить поток смеси в турбулентном режиме,
т. е. число Рейнольдса Re должно быть >10000:
v ng
Здесь v — скорость среды, м/сек',
d — диаметр трубы, м;
v— кинематическая вязкость, м2/сек-,
р—плотность, кг/м3',
р — динамическая вязкость, н • сек/м2',
g— 9,81—ускорение силы тяжести, м/сек2.
Масло-водяная смесь, разбрызгиваемая форсунками на прокаты-
ваемую полосу, достигая ее поверхности, расслаивается; вода стекает
с полосы, масло образует на поверхности металла ориентированную
пленку, равномерно тонким слоем покрывающую металл.
В зоне контакта валков с прокатываемым металлом часть масля-
ной пленки выдавливается, а часть разрушается под действием высо-
ких температурных вспышек, в результате которых молекулы масла
изменяют физические свойства. Чтобы восстановить разрушенную плен-
ку, смесь подают перед каждой последующей клетью прокатного ста-
на. В принципе станция технологической смазки с точки зрения созда-
ния оптимальных условий прокатки в зоне контакта валков и полосы
216
может работать и на чистой технологической смазке (а не на смеси
масла с водой), что предусмотрено схемой системы технологической
смазки. В этом случае должны быть приняты меры по обеспечению
экономии смазочного материала при нанесении его на прокатываемую
поверхность. Схема типовой системы технологической смазки изобра-
жена на рис. 93.
Оборудование системы подразделяют на три группы: подготовка
смеси; циркуляция смеси, подача на прокатываемую поверхность.
Подготовка смеси. К оборудованию, предназначенному для под-
готовки смеси, относятся резервуары для хранения масла (и воды),
насосы, фильтр, ультразвуковые аппараты, реакторы-смесители. Для
того чтобы обеспечить необходимый запас технологической смазки и
необходимую рабочую температуру ее (70—80° С), предусматривают
установку двух емкостей, одна из которых является рабочей, вторую в
это время заполняют смазкой, прогреваемой до необходимой темпера-
туры. После того как в первой емкости кончится запас смазки, систему
переключают на вторую подготовленную емкость.
Рнс. 93. Схема типовой системы технологической смазки:
/ — резервуары для масла; 2—-дозировочные насосы; 3— фильтры; 4 — аппарат УГС;
5 — насосы для подачи воды; 6 — расходомер; 7 — реактор-смеситель; 8 — насосы для
подачи смеси (циркуляционные); правый резервуар / — для воды
Подготовку смеси технологической смазки осуществляют при по-
мощи ультразвуковых аппаратов типа УГС (первый вариант). Масло
из одного из резервуаров, подогретое до температуры 80° С, самотеком
(предусматривается необходимый перепад уровней в резервуаре и
УГС) или перекачиваемое насосом поступает в смеситель аппарата,
где осуществляются дозировка и предварительное перемешивание сме-
си. Затем смесь через фильтр насосом аппарата прокачивается в уль-
тразвуковые излучатели, в которых под действием колебаний высокой
частоты она приобретает устойчивую мелкодисперсную структуру. По-
сле аппарата УГС смесь в готовом виде перекачивается в емкость (ре-
актор), снабженную механической мешалкой пропеллерного типа, под-
держивающей смесь в реакторе в дисперсном состоянии.
Второй вариант подготовки смеси технологической смазки заклю-
чается в том, что масло из резервуара насосом через фильтр подается
непосредственно в реактор, куда аналогичным способом поступает во-
да. При этом дозировка смеси осуществляется расходомерами, соот-
ветственно устанавливаемыми на нагнетательных трубопроводах воды
и масла. Перемешиваются компоненты мешалкой пропеллерного типа,
217
установленной в реакторе; масло-водяная смесь, полученная вторым
способом, весьма неустойчива и в случае прекращения ее перемешива-
ния или недостаточно высокой скорости в трубопроводах быстро «.рас-
слаивается на масло и воду. В результате этого нарушается техноло-
гия прокатки. Объем смесителя реактора выбирают таким образом,
чтобы обеспечить работу системы при включенных циркуляционных на-
сосах в течение 5—10 мин.
Циркуляция смеси. К циркуляционной группе системы отно-
сятся циркуляционные насосы, фильтры и кольцо трубопровода, обес-
печивающее непрерывную циркуляцию смеси от насосов к реактору-
смесителю. Смесь, забираемая от реактора-смесителя, нагнетается на-
сосами через циркуляционные фильтры в трубопровод, состоящий из
двух ветвей — напорной и возвратной, границей напорной и возврат-
ной ветви является вентиль. По возвратной ветви обратно в смеситель
уходит неизрасходованный избыток смеси.
Смесь на прокатываемую поверхность подают перед каждой
клетью, за исключением первой, куда поступает промасленная полоса
с непрерывно-травильного агрегата (см. рис. 93).
Оборудование, применяемое для подачи смазки: насосы, подающие
смесь к клети в количестве, соответствующем данной скорости прокат-
ки, т. е. регулирующие расход смеси в зависимости от количества про-
катываемого металла; золотники, открывающие подвод смазки к кол-
лекторам или перепускающие весь поток смеси в сливной трубопровод;
коллекторы, распределяющие смесь вдоль валков; форсунки, подающие
смесь на прокатываемую поверхность. Для того чтобы обеспечить ра-
боту системы в режиме рабочей температуры 80° С, все оборудование
снабжено приспособлениями для пароподогрева (паровые рубашки,
змеевики, паровые камеры), а трубопроводы, подающие масло, воду
и масло-водяную смесь, снабжены паровым трубопроводом — спутни-
ком и изолированы вместе с ним слоем теплоизоляции.
При проектировании системы технологической смазки, подаваемой
в виде масло-водяной смеси, недопустимо наличие оборудования или
участков трубопроводов, где смесь находится в неподвижном состоя-
нии или движется со скоростью, не обеспечивающей турбулентного ха-
рактера потока. Производительность системы технологической смазки
выбирают исходя из необходимого количества масло-водяной смеси
(определяемого толщиной смазочной пленки), увеличенного в 1,5 раза;
увеличение. производительности системы диктуется необходимостью
создания надлежащего напора в подающей магистрали и интенсивного
перемешивания смеси.
Контрольно-измерительные приборы системы
Управление системой технологической смазки и поддержание ра-
бочих параметров масло-водяной смеси, ее компонентов и энергоноси-
телей осуществляются системой приборов.
Приборы давления: а) реле давления — перед и за фильтрами на
трубопроводах нагнетания масла, воды, масло-водяной смеси; б) ма-
нометры электроконтактные (два) и манометр технический (один) —
на напорных магистралях (после фильтров), а также напорных магист-
ралях насосов, установленных перед клетями и перекачивающих масло,
воду, масло-водяную смесь; в) манометр технический — на коллек-
торах.
Приборы измерения температуры: а) электроконтактный термо-
метр — на резервуарах с маслом (и водой), реактора; б) логометр с
218
термометрами сопротивления, установленными на трубопроводах от
резервуаров с маслом (и водой), трубопроводе, идущем от реактора,
на нагнетательном трубопроводе масло-водяной смеси; в) регулятор
температуры — на резервуарах с маслом (и водой).
Регулятор уровня ограничивает верхнее и нижнее положение сре-
ды в резервуарах с маслом (и водой) и в реакторе-смесителе. Расхо-
домер предназначен для контроля и дозировки в определенной пропор-
ции компонентов масло-водяной смеси и соответственно установлен на
трубопроводе масла и воды.
В связи с тем что система работает при температуре смеси 80° С,
для обеспечения нормальных условий работы манометров 50° С перед
ними устанавливают разделительные мембраны.
Работа системы технологической смазки проходит следующим об-
разом: в один из резервуаров, предназначенных для приема масла, за-
ливают со склада технологическую смазку, на трубопроводе заливки
установлены задвижки с электроприводом. При достижении верхнего
предельного уровня срабатывает верхний регулятор уровня, закрывая
задвижку на трубопроводе. Подогрев масла до рабочей температуры
осуществляется паровым змеевиком (паровой рубашкой), на подводя-
щем трубопроводе пара установлен регулятор температуры, отключа-
ющий автоматически подачу пара при достижении заданного предела
температуры, сигнализация в случае превышения температуры сверх
нормы осуществляется электроконтактным термометром. Станция за-
бирает масло из данного резервуара до тех пор, пока уровень масла в
нем не достигает нижнего предельного значения, после чего резервуар
отключается и система переключается на второй резервуар, где в пе-
риод работы первого резервуара было залито и подогрето масло. По-
добным же способом готовят и воду. Если в цехе, где установлена си-
стема технологической смазки, имеется вода с рабочей температурой
80° С, можно ее использовать, минуя резервуар, предусмотренный в си-
стеме. Подогретые до рабочего состояния масло и вода поступают для
приготовления смеси одним из двух описанных выше способов.
Поступившая в реактор смесь, приготовленная аппаратом УГС, не
подлежит перемешиванию механической мешалкой. При отключенных
аппаратах в реакторе-смесителе смесь непрерывно перемешивается.
При любом из принятых вариантов приготовления смеси подача ее в
реактор-смеситель начинается, когда уровень смеси достигает нижне-
го предела, и прекращается, когда уровень поднимается до верхнего
предела.
Управляют насосами регуляторы уровня, установленные на сме-
сителе. Забираемая из реактора смесь насосами через фильтры пода-
ется через напорный трубопровод к насосам, установленным непосред-
ственно перед клетями стана и предназначенным для регулировки рас-
хода смеси в зависимости от скорости прокатки; после этих насосов
смесь через золотник с электромагнитным приводом и фильтр поступа-
ет в коллектор с форсунками, установленный на клети, или сбрасыва-
ется обратно в возвратный участок напорной магистрали. Утечки от
золотника по отдельному трубопроводу сливают в смеситель. Коллекто-
ры технологической смазки устанавливают относительно прокатываемой
полосы сверху и снизу. Они обеспечивают равномерное распределение
смеси по ее ширине. Форсунки компрессорного или бескомпрессорного
типа размещают таким образом, чтобы обеспечить равномерное
распределение смеси по ширине полосы; предусмотрено отклю-
чение крайних форсунок при прокатке узкой полосы. При разбрызги-
вании технологической смазки форсунками компрессорного типа сжа-
219
тый воздух, подаваемый к форсункам, предварительно подогревается
и фильтруется. Рабочие параметры систем технологической смазки
приведены ниже: „
Дозировочная группа:
давление дозировочного насоса; насоса аппарата УГС (перед излу-
чателями), н/лг2........................................ 0,9
температура масла в резервуаре; воды, подаваемой к УГС или к ре-
актору-смесителю, °C.......................................- . 85
соотношение смеси вода: масло в зависимости от технологии про-
катки ............................................................ 1:3 -т-1 :7
Циркуляционная группа:
давление циркуляционного насоса, н/м2................................. До 1,0
температура смеси в реакторе и на выходе, °C.................. 85
уровень смеси в реакторе...................................... В соответ-
ствии с тре-
бованиями
эксплуата-
ции
Разводка по клетям:
давление масло-водяной смеси, н/м2-.
в насосе, подающем на клеть................................. До 0,8
на коллекторах........................................... » 0,7
давление сжатого воздуха на коллекторах, н/.ч2 .... » 0,5
температура, °C:
масло-водяной смеси и воздуха, подводимого к коллек-
тору ................................................. 80
пара, подводимого к коллектору....................... 140—150
ГЛАВА V
ВЫБОР И РАСЧЕТ РАСХОДА СМАЗКИ
И КОНСТРУКЦИЯ СМАЗЫВАЕМОГО УЗЛА
ВЫБОР, ПОДВОД и СПОСОБЫ РАСЧЕТА
РАСХОДА СМАЗКИ ДЛЯ ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ
ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
Подшипники скольжения
При исследовании применения консистентных смазок в подшипни-
ках скольжения было выявлено, что влияние нагрузки на подшипник
при консистентной смазке аналогично ее действию при гидродинами-
ческой смазке и состоит в том, что длина дуги охвата подшипника
смазкой возрастает с увеличением нагрузки, а толщина смазочного
слоя уменьшается; с возрастанием скорости длина дуги охвата смаз-
кой уменьшается, наиболее чувствительно влияет скорость на подшип-
ник с меньшим зазором; влияние зазора при консистентной смазке
аналогично влиянию его на подшипник при жидкой смазке. Наиболее
устойчиво работают подшипники с зазором средней величины. Слиш-
ком малые и большие зазоры не обеспечивают удовлетворительной
смазки. При больших диаметрах цапф и густой смазке на практике ус-
Таблица 48
Выбор консистентных смазок для подшипников скольжения
Удельная нагрузка, Мн/м? Окружная скорость, м/сек Предельная рабочая температура, °К Рекомендуемая смазка Допускае- мая заме- на Примеч ание
До 6,5 0,5—5 328 УСс-2 (солидол) УСс2 —
6,5 н выше До 0,5 348 УСс"3 солидол жировой УСсЗ —
До 6,5 0,5—5 293 УТс-1 консталин УТС1 При наличии влаж- ной среды приме- нять нельзя
6,5 и выше До 0,5 383 Смазка 1-13 — •—
До 1,0 До 1 — УС-1 (пресс-соли- дол) — Смазку подают под давлением
1,0—6,5 До 1 От 223 до 373 УТМ (смазка КВ) — <—1
6,5 и выше До 0,5 До 333 ИП1-Л ИП1-3 —
221
тановлены повышенные зазоры, которые для диаметров от 230 до
360 мм принимают 0,8—1,1 мм, а для диаметров от 360 до 500 мм 0,9—
1,2 мм.
Применение консистентных смазок оказывается наиболее эффек-
тивным в подшипниках скольжения сравнительно тихоходных, рабо-
тающих при высоких нагрузках, в том числе при частых пусках и оста-
новках под нагрузкой. Сорт смазки для них выбирают в зависимости
от удельной нагрузки и окружной скорости (табл. 48).
Для подачи смазки на трущиеся поверхности вкладыша или втулки
применяют масленки колпачкового типа или пружинные, заправляемые
ручным насосом. Подшипники, требующие сравнительно частой и регу-
лярной подачи смазки, целесообразно питать от централизованной систе-
мы ручного или автоматического действия. Для обеспечения устойчивой
работы достаточно подавать смазку в сравнительно небольшом количе-
стве. При увеличении подачи излишняя смазка выбрасывается.
Долговечность смазочного слоя зависит от многих факторов и в
первую очередь от того, насколько рациональна конструкция разрабо-
танного узла трения. Так, например, при помощи специально приспособ-
ленных отражателей, а также канавок, способствующих удержанию
смазки в подшипнике, срок службы ее может быть значительно увели-
чен, а расход соответственно уменьшен.
Расчет необходимого количества густой смазки для подшипника
скольжения приведен ниже.
Для выбора размера питателя типа ПД служит номограмма
(табл. 49). Зная диаметр вала и число его оборотов, определяют зону
номограммы, после чего по ней и по отношению длины вкладыша к его
диаметру находят размеры питателя.
Таблица 49
Выбор размеров, питателей, устанавливаемых иа подшипниках скольжения
L/d Зоны номограммы
А Б в Е Ж | 3 и К Л
размеры автоматических питателей, ПД (см. табл. 5)
1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 ' 3 4
1,5 1 1 1 1 2 2 3 3 3 4 4
2 1 1 1 2 2 3 3 3 4 4 4
Режим смазывания подшипников скольжения можно устанавливать
исходя из условий их работы: постоянно действующие, работающие в
тяжелых температурных условиях и с большой нагрузкой подшипники
смазывают 2—3 раза в смену; постоянно действующие, работающие в
нормальных температурных условиях 1—2 раза в смену; периодически
222
работающие при значительной нагрузке 1 раз в смену; периодически ра-
ботающие при малой нагрузке и эпизодически действующие 1 раз в 4_
5 дней. Способ подачи консистентной смазки может быть централизо-
ванный колпачковыми масленками и прессмасленками.
Подшипники скольжения широко применяют в металлургическом
машиностроении. В таких машинах прокатных станов, как шестеренные и
рабочие клети блюмингов и слябингов, универсальные клети рельсоба-
лочных и крупносортных станов, в рабочих клетях станов для холодной
прокатки тонкого стального листа, разматывателях и моталках, обору-
довании обжиговых цехов в целом ряде других машин, где превалируют
высокие нагрузки и скорости или высокие температуры, подшипники
скольжения с бронзовыми или баббитовыми вкладышами не могут быть
заменены подшипниками качения. В последнее время все чаще в каче-
стве опор для опорных валков станов холодной и горячей прокатки при-
меняют подшипники скольжения с гидродинамической смазкой, так на-
зываемые подшипники жидкостного трения (ПЖТ).
В этих подшипниках обеспечивается совершенное жидкостное тре-
ние в период установившегося режима, но не при пусках и остановках,
когда в них возможно полужидкостное трение. ПЖТ требуют большой
точности обработки, чистоты и постоянства давления смазочного веще-
ства. Это дорогие в изготовлении и обслуживании подшипники и поэтому
они не нашли широкого применения. За последние годы появились неко-
торые модификации конструкций ПЖТ, созданные на основе установив-
шихся конструктивных и размерных параметров. Каждый такой подшип-
ник состоит из трех основных частей: втулки-вкладыша, сменной втулки-
цапфы и шейки прокатного валка. Основные размеры рабочих поверхно-
стей регламентированы ГОСТ 7999—56, в который включены наружные
диаметры сменной втулки начиная со 180 до 1180 мм и соответственно
им предпочтительные диаметры бочки валка от 270 до 1600 мм.
Несмотря на то что гидродинамическая теория смазки впервые бы-
ла разработана Н. П. Петровым, именно для подшипника скольжения
до сих пор нет теоретического расчета гидродинамической грузоподъем-
ности подшипника скольжения. Известно, что при гидростатической
смазке вязкость масла почти никакого значения не имеет, но гидродина-
мический расчет сводится к определению вязкости масла, обеспечиваю-
щей требуемую грузоподъемность подшипника, учитывая при этом, что
теория гидродинамической смазки основана на условии ламинарного те-
чения вязкой жидкости через малый зазор в подшипнике, когда число
Рейнольдса равно 7? = -^-<2320.
ц
Проводим расчет гидродинамической грузоподъемности подшипника
скольжения, разработанный Кодниром Д. С. [15].
Обозначения, принятые в расчете:
D, R—соответственно диаметр и радиус вкладыша подшипни-
ка, м;
d, г. — соответственно диаметр и радиус вала, .и;
. D~d
ф =-------относительный зазор между валом и вкладышем;
d
е
к =-------относительный эксцентриситет между валом и вкладышем;
R—с
е — эксцентриситет между положением центров вала и вкла-
дыша, м;
Р — максимальная нагрузка на подшипник, «;
L — рабочая длина подшипника, л;
v — окружная скорость вала, дг/сек;
223
р — удельная нагрузка на подшипник, н/м2-,
|х — абсолютная вязкость масла, н • сек/м2-,
Q —расход масла через подшипник, м3/сек.
Класс чистоты обработки вала и вкладыша, т. е. среднее арифмети-
ческое высоты неровностей поверхности цапфы /i4.cp, м и вкладыша
/гв.Ср, м, выбраны по ГОСТ 2789—51:
Е — модуль упругости материала вала;
G, н/м2 — модуль сдвига материала вала;
^крит.ты — минимальная толщина масляной пленки, обеспечивающая
жидкостное трение, м;
8 — упругий прогиб шейки вала, м.
Зависимости между указанными параметрами следующие:
1 • ЙКрит.п11п = /1ц. ср + ^в.ср + е;
2. 8 = 0,3183 М20,102+ °'222-0’102 ]^ .9,81.
\ d / [_ Е \ d / G ] L
3. Относительный эксцентриситет цапфы во вкладыше
1 _2/гкрит.т;п
1 - Л -- ------- ,
tyd
4. Безразмерная величина грузоподъемности подшипника
Рф2 ___ 2,04
+ — (1 — х)[1 —2,32 (D/L)2 (1,052 — и)] ’
или по формуле
+ _ 19,11Рф
[ivl ЦП
Из полученной безразмерной величины грузоподъемности, зная Р
или р для заданного числа оборотов п, об/мин, определяют абсолютную
вязкость масла р, н- сек/м2, при рабочей температуре. Задаваясь сред-
ней рабочей температурой (Ср в нагруженной зоне подшипника, нужно
учитывать, что она не должна превышать 80° С.
5. Расход масла, прокачиваемого через подшипник для поддержа-
ния допустимого верхнего уровня средней рабочей температуры
Q = Pvfn 2,34-10-3 м3/сек,
160срД1 '
где fn — коэффициент трения подшипника,
f — коэффициент трения в нагруженной зоне подшипника
/ = у WEE [1 + 2(D/L)2] ;
f1 — коэффициент трения в ненагруженной зоне подшипника
Л=1,5-^-1/ф.
Здесь р/ —вязкость, соответствующая средней рабочей температуре
ненагруженной зоны (Гр, н- сек/м2\
t' —средняя рабочая температура в ненагруженной зоне под-
шипника для подшипников диаметром до 275 мм\
D/L = 0,75; ф = 0,001 4-0,00175; р=7,5Мн/л2;
v = l 4- 15 м/сек определяют из соотношения
f __3/ер ^вх
(ср“ 4
224
Для более нагруженных подшипников тех же размеров или для под-
шипников больших размеров, но несущих те же нагрузки
I' _ ^ср 4~ ^вх
ср — 2
При £)/Л = 0,6 в обоих случаях будет на 10% ниже рассчитанной;
с — теплоемкость масла А (1,675- 103 — 2,093-Ю3) дж/кг-град) [0,4—
0,5 ккал/(кг • град)]; р— плотность масла при рабочей температуре,
кг/м3-, t вх — температура входящего в подшипник масла.
Для определения количества масла для смазки подшипников сколь-
жения, работающих не в гидродинамических условиях смазки, можно
использовать эмпирическую формулу
где Q—расход масла, м5/сек;
L — рабочая длина вкладыша, м;
v —окружная скорость на цапфе вала, м!сек;
h — зазор подшипника (разность диаметров цапфы и вклады-
ша) , м.
Таблица 50
Выбор вязкости масла для смазывания подшипников скольжения
О
20
40
j. 60
^80
100
120
/40
"Удельная нагрузка,
Мн/м?*
Рекомендуемая вязкость, °ВУБ0 по зонам графика
А | Б | В | Г
До 0,5
0,5—6,5
6,5—15,0
2,6—3,3
6,5—7,5
9—12
1,8—2,2
2,5—3,3
4—6
* 1 Мн/м2=10 кГ/см2.
Пользуясь табл. 50 с номограммой, выбирают сорт масла (его вяз-
кость) в зависимости от нагрузки и скорости.
Масло с вязкостью ниже указанной в номограмме применяют при
работе в условиях низких температур (10° С) и при циркуляционных си-
стемах смазки. В этих случаях вязкость масла должна быть ниже ука-
занной в номограмме.
Масло с повышенной вязкостью нужно в следующих случаях: при ра-
боте в условиях повышенных температур (более 60° С), при реверсивном
движении, при вращении с переменными скоростями, при наличии толч-
ков и ударов, при частых запусках.
15—763 225
Таблица 51
Режим смазывания маслом подшипников скольжения
Система смазки Условия работы 5» Режим смазывания (единовременная смазка, добавление и полная смена масла)
Ручная и ниппель- ная Непрерывная при темпе- ратуре>40° С Через 2 ч добавление
Непрерывная пои тем- пературе воздуха 20— 25° С Два-три раза в смену добавление
С периодическими пере- рывами Один раз в смену добавление
Эпизодическая, при ма- лой нагрузке Один раз в сутки добавление
Кольцевая (а), циркуляционная под давлением (б) При работе в нормаль- ных условиях Добавление: а — один раз в 5 дней; б — то же Полная смена: а — через 3 меся- ца; б — через 6—12 месяцев
При работе в тяжелых условиях (высокая тем- пература, пыльная или влажная среды) а — один раз в два-три дня; б— то же а — через 1—2 ме- сяца; б — через 3—6 ме- сяцев
В этих случаях вязкость масла берут на 1—2° ВУ выше номограм-
мной. Режим смазывания подшипников скольжения указан в табл. 51.
Рис. 94. Схема гидростатической смазки подшипника:
1 — шип; 2 — опора; 3 —масляная подушка; 4 — бак;
5 — насос
Подшипники, у которых смазка в нагруженную зону подается под
давлением и образует в ней масляную подушку, называют гидростати-
ческими. На рис. 94 показана схема гидростатической смазки, позволяю-
щей создать смазочный слой толщиной, в несколько десятков раз превы-
226
тающей толщину слоя смазки у обычных подшипников. Толстая масля-
ная подушка, на которой плавает шип вала, дает возможность снизить
требования к точности и чистоте обработки трущихся поверхностей и по-
лучить высокие эксплуатационные качества узла трения.
Для гидростатических подшипников не нужны специальные анти-
фрикционные материалы (бабит, бронза), они почти не изнашиваются,
так как исключено непосредственное соприкосновение трущихся поверх-
ностей (их разделяет толстый слой смазки). Снижение потерь энергии
на преодоление трения обусловливает снижение мощности привода на
Рнс, 95. Текстолитовый вкладыш верхней подушки автоматстана
12—14%. Применение в шаровых мельницах гидростатических подшип-
ников диаметром 1350 мм, рассчитанных по рекомендациям сотрудников
института «НИИПТмаш» (г. Краматорск), дало возможность на Ново-
Краматорском заводе получить годовую экономию 230 тыс. руб. и
420 кг баббита на каждой мельнице. Гидростатические подшипники мо-
гут быть успешно применены в опорах тяжелых машин (прокатные ста-
ны, цементные мельницы и т. д.).
Из пластмассовых подшипников в машинах прокатного производст-
ва наиболее распространены подшипники из текстолита, устанавливае-
мые в опорах валков блюмингов, слябингов, рабочих клетях станов для
горячей прокатки рельсов, толстого листа и др. [12].
На рис. 95 показана верхняя подушка рабочей клети автоматстана
трубопрокатного агрегата с текстолитовыми вкладышами, состоящими
из отдельных сегментов. Сегменты монтируют в бугеле 1 и подушке 2.
Со стороны, обращенной к валкам рабочей клети, устанавливают так
называемые галтельные сегменты 3, закрепленные в бугеле и подушке
специальными упорами 4 и торцовыми выточками в сопрягаемых дета-
лях, образующих замковое соединение, фиксирующее сегменты в осевом
направлении. С противоположного торца верхней подушки устанавлива-
ют крайние сегменты 5, которые отличаются от промежуточных сегмен-
тов 6 большим угловым размером. Сегменты 6 устанавливают в бугеле и
подушке по 20 шт. впритык один к другому.
15*
227
После укладки сегментов 5 и 6 в бугеле и подушке их туго закреп-
ляют клиньями 7. При этом допускают установку распорных текстоли-
товых вставок. Смазка осуществляется водой, поступающей на шейку
вала через центральные каналы в клиньях 7.
При смазке и охлаждении густой смазкой и водой для безаварийной
работы предпочтительней применение не периодической, а непрерывной
подачи смазки. При перерывах в подаче коэффициент трения очень быст-
ро повышается (до 4-кратного значения), несмотря на наличие на под-
шипнике воротников из густой смазки, а после 15 ч работы достигает
12-кратного значения.
Для повышения продолжительности службы пластмассовых подшип-
ников большое значение имеют чистота охлаждающей воды, правильный
выбор и подвод воды и густой смазки, защита уплотнениями или кожу-
хами против попадания окалины.
Подшипники качения
Для выбора смазки (жидкой или густой) необходимо учитывать,
что густая смазка повышает момент вращения, который увеличивается
Таблица 52
Консистентные смазки, рекомендуемые для смазывания подшипников качения
Условия работы Рекомендуемая смазка Допускаемая замена
Подшипники, работающие при малых и сред- них нагрузках и скоростях; рабочая темпе- ратура до 65° С Солидол (УСс-2) Солидол (УС-2)
Подшипники, работающие при средних нагруз- ках и скоростях, с подачей смазки под давле- нием; рабочая температура до 75° С Пресс солидол (УС-1) —
Подшипники, работающие с большой нагруз- кой при небольших скоростях; рабочая темпе- ратура до 75° С Солидол (УСс-3) Солидол (УС-3)
Подшипники, работающие с большой нагруз- кой при централизованной системе смазки; ра- бочая температура до 70° С Летом — смазка ИП1-Л Зимой — смазка ИП1-3
Подшипники, работающие при средних нагруз- ках; рабочая температура до 115°С; попада- ние влаги исключается Консталин (УТс-1) Консталин (УТ-1)
Подшипники, работающие с нагрузками выше средних; рабочая температура до 115° С; по- падание влаги исключается Консталин-6 (УТс-2) Консталин УТ-1
Подшипники, работающие при средних и вы- ше средних нагрузках в условиях повышенной влажности; рабочая температура до 110° С Смазка 1-13 (УТВ) — .
Подшипники, работающие при средних нагруз- ках в интервале температур от —50 до + 100° С Смазка КВ (УТМ) Смазка ЦИАТИМ- 201 (УТВМ)
228
при низких температурах. Там, где скорость не превышает нескольких
сотен оборотов в 1 мин, требуется смазка маслом. <$09
/ГПри скорости, превышающей эту величину, лучше употреблять гу-
стую смазку, так как подшипникам необходимы лучшие условия смазки
и у них есть тенденция освободиться от свободной жидкости. Густую
смазку легче удержать, чем масло. Кроме того, с увеличением скорости
сопротивление густой смазки вращению меньше вследствие прирабаты-
ваемости смазки. Выбирают сорт густой смазки по табл. 52.
Допускаемые скорости подшипников качения при густой смазке
определяют из соотношения внутреннего диаметра в мм и числа оборо-
тов в минуту (d и п). Практически окружная скорость вращения не
должна превышать 4—5 м/сек, но можно пользоваться определенными
формулами.
1. Для шариковых и роликовых подшипников с цилиндрическими ро-
ликами
, , 300 000
ага д. — —
V' d/50
(для подшипников d<50 мм б/га ЗООООО).
2. Для других подшипников при с/> 40 мм
, . 160 000
ага — — .
/d/50
Максимальные значения dn, полученные по приведенным формулам,
могут быть повышены, если благоприятствуют температурные условия
работы подшипника. Интервалы смены густой смазки в подшипниках
могут быть определены по следующим формулам:
1. Для шариковых подшипников среднего размера (б/=150н- 180 мм).
Суммарное число оборотов между пополнениями подшипника
смазкой
2000-1О6
а =--------.
Vd
2. Для среднего диаметра подшипников с цилиндрическими роликами
1000-10»
а =-----------------------------------,
Vd
3. Для других роликовых подшипников среднего диаметра
500•106
а =--------.
Vd
Для этих же целей в эксплуатационных условиях можно пользовать-
ся номограммой (рис. 96,а). Периодичность смены смазки, полученная
по вышеприведенным формулам, должна быть понижена в следующих
случаях: для подшипников d>200 мм\ для подшипников, работающих
при высоких скоростях, где dn>200000; когда температура подшипника
близка к рекомендуемой рабочей температуре густой смазки. Для полу-
чения интервала между пополнениями-смазки в часах полученные значе-
ния а следует разделить на 60 га.
Необходимые и достаточные дозы консистентной смазки, расходуе-
мые на первоначальное заполнение корпуса подшипника и на периодиче-
ское пополнение, регламентируются данными, приведенными в табл. 53.
По приблизительным нормам объем заполнителя должен занимать по-
ловину свободного пространства корпуса подшипника.
229
350
Рис. 96. Номограммы:
а — для определения срока службы консистентных смазок, ч: 1— радиаль-
ный шарикоподшипник, II — радиальный роликоподшипник, III— само-
устанавливающийся радиальный роликоподшипник; б — для выбора масла
для подшипников качения в зависимости от их- размера, числа оборотов
и рабочей температуры
230
Таблица 53
Количество смазки на единовременное заполнение корпуса подшипника
и для периодического добавления
X о Количество смазкн, г, необходимое для единовременного запол- нения корпуса подшипника качения для z- Единовремеиный расход смазки для
к фланцев прижимных 1 крышек с уплот- разъемных периодического
X 0 : няющнм войлоч- фланцев мелких | глубоких ным кольцом корпуса добавления, г
н. при использовании подшипников серин
200 | 300 | 400 | 200 | 300 400 | 200 | 300 | 400 | 200 | 300 400 2Оо| ЗОо| 400 500 600
90 175 280 425 263 420 637 315 503 765 685 1090 1660 2,44,1 6,1 3,2 6,0
85 199 310 486 299 465 730 358 557 875 775 1210 1895 2,7 4,5 6,1 3,9 6,7
100 224 362 525 336 543 788 403 650 945 875 1410 2050 3,15,1 7,3 4,1 7 8
ПО 279 455 663 418 683 1000 585 955 1395 1170 1910 2790 3,86,0 9,1 5,3 9,6
120 318 532 817 476 795 1225 667 1120 1720 1370 2230 3430 4,37,2 11,2 6,7 11,2
130 360 615 987 540 922 1480 755 1290 2070 1470 2580 4150 4,68,1 13,3 7,4 13,0
140 429 704 1100 645 1055 1650 900 1475 2350 1800 2960 4630 5,39,3 14,8 8,5 15,0
Для подшипников качения с deu >140 мм количество смазки для за-
полнения корпуса подсчитывают по формуле
Q3 = 0,001B(D2 —гР),
где Q3 — количество смазки, необходимое для заполнения корпуса, г;
В — ширина подшипника, мм;
D — наружный диаметр подшипника, мм;
d — внутренний диаметр подшипника, мм.
Количество смазки для периодического добавления
Q = 0,0005.0.В г.
Это же количество можно определить и по табл. 54. Для подшипни-
ков с dBH>260 мм периодичность добавки смазки определяют экспери-
Таблица 54
Интервалы времени между очередными пополнениями смазки
для крупногабаритных подшипников
Внутренний диаметр, мм Периодичность добавления, ч (рабочие), прн скорости вращения, об/мин
300 400 500 I 600 700 800 1000
160 ,240 210 150 80 30 20
180 220 180 120 40 15 10
200 200 150 90 м 20 10 5
220 180 120 60 20 15 5
240 160 90 30 10 5 — —
260 120 60 10 5 —. — —
ментально для каждого случая отдельно или по формулам, приведенным
выше. Ходовые зазоры в лабиринте и уплотнении вала изменяются от
конструкции и во многом зависят от механической точности, вибрацион-
ного перемещения вала и нужны во избежание фрикционного контакта
на высокой скорости. В неответственных конструкциях используют зазо-
ры от 0,076 до 0,127 мм на радиус и почти столько же в осевом направ-
лении.
231
При нормальных условиях эксплуатации полную перезарядку
подшипников осуществляют через 4—6 месяцев работы, при тяжелых
условиях эксплуатации — через 2—3 месяца. При назначении жидкой
смазки для подшипников качения следует иметь в виду, что они весьма
чувствительны к количеству подаваемого в них масла и частоте (перио-
дичности) его поступления. Для очень низких скоростей при dn = 10000
{d — внутренний диаметр подшипника, мм; п — число оборотов вала
подшипника в 1 мин) и температуре не выше 50° С достаточно одной-
двух капель масла для нескольких тысяч часов работы подшипника.
При dn= 10000, когда важно, чтобы момент трения был минималь-
ным, следует употреблять масло меньшей вязкости. Проточную смазку
окунанием можно успешно применять до dn= 100000 при условии соб-
людения необходимого низкого уровня масла.
При применении смазки окунанием важно поддерживать в процессе
эксплуатации правильный уровень масла в ванне подшипника. Этот уро-
вень должен находиться между х/з и V2 высоты нижнего шарика или ро-
лика. Даже небольшое повышение уровня приводит к повышению коэф-
фициента трения и температуры подшипника. Например, повышение
уровня масла в ванне подшипника от центра нижнего шарика до его
верхней точки вызывает нагрев подшипника, эквивалентный повышению
скорости вращения в 2,5 раза или увеличению радиальной нагрузки от
2 до 6 раз и более (разница вырастает с уменьшением исходной нагруз-
ки). При dn С 200000 рекомендуют применять смазку разбрызгиванием.
Когда dra~600000 и температура достигает 150° С, многие густые
смазки могут оставаться годными не более чем на несколько сотен ча-
сов. При высоких скоростях следует: подавать только чистое масло; пи-
тать подшипники разбрызгиванием под давлением или искусственной
тягой воздуха и масла; предупреждать возникновение разности воздуш-
ного давления, для чего могут потребоваться специальные уплотнения;
употреблять лабиринтные уплотнения; использовать корпус с минималь-
ным воздушным пространством.
Система смазки разбрызгиванием является наилучшим видом смаз-
ки, обеспечивающим охлаждение и исключающим турбулентное сопро-
тивление подшипника. Если же по условиям конструкции нельзя приме-
нить разбрызгивание под давлением или масляный туман, используют
фитили с всасыванием через подшипник при помощи маслоотражателей
и насосных устройств для того, чтобы преодолеть сопротивление враще-
ния подшипника.
При больших нагрузках и высоких скоростях рекомендуют осуще-
ствлять смазку разбрызгиванием. Если имеется источник сухого и чисто-
го воздуха и некоторая потеря масла не имеет большого значения, тог-
да следует осуществлять питание под давлением смесью масла с возду-
хом и его используют при ^«>600000. В линии подачи воздуха в таких
системах устанавливают водоотделитель и фильтр.
При фитильной смазке фитили должны быть большими в попереч-
ном сечении, всегда погруженными в масло, употреблять их следует па-
рами и располагать как можно ближе к подшипнику. Фитили могут сно-
ва поглощать масло, отбрасываемое от вала, если их большая площадь
окружает вал. Вязкость масла должна быть такой, чтобы его можно бы-
ло подавать к фитилям при низких температурах, давлении ниже атмос-
ферного и пониженных скоростях. Маслоотражатели должны пропускать
через подшипник масляный туман, при этом необходимо тщательно ох-
лаждать маслосборник.
Следует особо остановиться на смазке подшипников качения, при-
меняемых в установках рабочих валков клетей прокатных станов. Роли-
232
коподшипники с цилиндрическими роликами и шариокподшипники до-
пускают при умеренном давлении скорость прокатки до 35 м/сек и мо-
гут надежно работать при этой скорости на густой закладной смазке.
Для четырехрядных конических подшипников при скорости прокатки
свыше 15—16 м/сек необходимо применять жидкую циркуляционную
смазку, так как при работе конических роликоподшипников под нагруз-
кой и при высоких скоростях вращения выделяется большое количество
тепла.
По рекомендации специалистов подшипниковой промышленности
при проектировании смазки подшипников качения рабочих валков сле-
дует придерживаться следующей классификации. I группа — рабочие
клети с окружной скоростью валков от 15 до 30 м/сек. Смазка подшип-
ников жидкая циркуляционная (^срге> 150000). II группа — окружная
скорость валков от 1 до 15 м/сек. Смазка густая от централизованной
станции.
Для игольчатых подшипников предельная скорость вращения, при
которой допустимо применение густой смазки, следующая:
250 000
п =--------- об мин,
d '
где d — наружный диаметр, огибающий иглы, мм.
Ориентировочный срок службы смазки
с 20-10’
S =---=—ч.
dn
При смазке жидкими маслами предельная скорость вращения
400 000
п = —-— об/мин.
Расчет жидкой смазки подшипников качения. Для
подшипников d<250 мм смазку не рассчитывают, а используют или
табл. 55 и 56 для определения необходимого количества масла на запол-
Таблица 55
Ориентировочные емкости масляных ванн стандартных подшипников качения
и сменный (за 8 ч) расход масла на добавление
Внутренний диаметр Емкость мас- ляной ванны, кг Расход, г Емкость мас- ляной ванны, кг Расход, г Емкость мас- ляной ванны. кг Расход, г
подшипника, мм для подшипников серии
200— 00 300—£ >00 400
90 0,23 8 0,36 11 0,55 14
95 0,26 9 0,40 13 0,63 15
100 0,29 10 0,47 14 0,68 17
110 0,39 12 0,64 16 0,93 21
120 0,46 14 0,74 20 1,14 26
130 0,49 15 0,86 22 1,38 30
140 0,6 17 0,99 26 1,54 34
нение корпуса подшипника и дополнительную подачу при проточной сис-
теме смазки, или принимают ориентировочно расход масла на один под-
шипник не более 1 дм--/мин при циркуляционной смазке его. Так посту-
пают при расчете циркуляционной смазки редукторов и отдельно стоящих
подшипников. При этом исходят в основном из условий минимальной
пропускной способности устанавливаемых указателей протока масла,
16—763
233
Таблица 56
Расход масла на добавление в подшипники качения при проточной системе смазки
(фитильные, капельные и другие масленки)
Последние два знака номера подшипника по ГОСТ Внутренний диаметр подшипника, мм Норма расхода масла за 8 ч при использовании подшипников серин, г
200 300 400 500 600
18 90 16 23 29 22 35
19 95 18 26 31 25 38
20 100 20 28 35 28 44
22 110 25 33 43 35 53
24 120 29 40 52 42 62
26 130 31 45 61 50 73
28 140 35 52 69 57 86
регулировочной арматуры и т. п. В результате норма эта в большинстве
случаев сильно завышена по сравнению с действительной потребностью
подшипника.
Для подшипников, у которых d>250 мм, особенно для роликовых
подшипников со сферическими или коническими роликами, требуется
рассчитывать необходимое количество масла. В этих случаях рекомен-
дуют использовать формулы, предложенные сотрудниками
ВНИИМЕТМАШа. Итак, потерю мощности на трение и расход масла
для подшипников качения рассчитывают в следующем порядке.
1. Легконагруженные подшипники с повышенным числом оборотов:
2Итр = Мо + 1,25А7?Д0/с!ш 10-4 мн-м,
где 7Иож4До — для радиальных шарикоподшипников;
M0st6D0 — для сферических двухрядных радиальных подшип-
ников;
Do — диаметр окружности расположения шариков, см;
(1Ш— диаметр шарика, см;
R — радиальная нагрузка на подшипник, сн;
k — коэффициент трения качения, равный 0,0005—0,001.
2. Для подшипников средних размеров при п >1000 об/мин
Л4тр = (0,05dB 4-0,0017?)-у-0,1 н-м,
для шарикоподшипников и роликоподшипников с цилиндрическими ро-
ликами;
^ = (0,25^,4-0,0022?)-^-0,1 н-м,
для роликовых подшипников с коническими и сферическими роликами,
где Дн — диаметр отверстия подшипника, см;
R— радиальная нагрузка на подшипник 10 н.
Потери мощности, подсчитанные по данным этих формул, будут
Агр - 52 Ш-~±квт,
п
п — число оборотов подшипника, об)мин.
3. Для подшипников, работающих при средних и тяжелых нагрузках,
NTD= Р-"р -- кет,
р 102
234
где Р — нагрузка на подшипник 10 н;
/пр — приведенный к валу коэффициент трения скольжения;
v — окружная скорость цапфы, м!сек.
Для выбора сорта масла по вязкости для смазки подшипников ка-
чения рекомендуем пользоваться номограммой (рис. 96,6).
Пример. Для подшипника d = 100 мм, га = 1500 об]мин при рабо-
чей температуре 70° С требуется кинематическая вязкость масла vso=
= 2200 м21сек, соответствующая марке масла—индустриальное 20.
Пользуясь табл. 57, можно проверить правильность выбора сорта масла
для подшипника качения в зависимости от произведения dn и рабочей
температуры, исходя из рекомендуемых пределов вязкости.
Таблица 57
Рекомендуемые пределы вязкости нефтяных масел для смазки подшипников качения
Скоростной параметр ммХоб/ мин (d, мм; п, об/мин) Кинематическая вязкость м*/сек при температуре подшипника, °C
0—60 60—100 свыше 100
До 0,15-10» 1000—5000 40—150 800—30 000/т1оа= 1200— —3500 мР/сек
(0,15—0,3)-10» 800—3000 25—80 5000—18 000/т100=800— —2500 мР/сгк
Свыше 0,3-106 500—2000 7—40 1000—10 0OO/vloo=30O— —1 500 .и2/ сек
Применение менее вязкого масла обеспечивает большую долговеч-
ность подшипников, чем использование масла с большей вязкостью. Тем-
пература масла и охлаждение подшипников качения имеют большое зна-
чение для повышения их долговечности.
Для улучшения условий смазки тяжелых роликоподшипников и не-
которого (в 1,1 раза) увеличения их работоспособности и долговечности
представляет интерес конструкция подшипника этого
класса, предложенная П. К. Гедыком и П. А. Комисса-
ровым [13]. Конструктивной особенностью этого под-
шипника является выполненное в теле качения 1 ро-
ликоподшипника (рис. 97) сквозное цилиндрическое
отверстие 2 диаметром, составляющим 20—30% диа-
метра ролика. Эти отверстия способствуют увеличе-
нию податливости роликов в пределах упругих дефор-
маций, а тем самым и увеличению грузоподъемности
радиального или упорного подшипника. Через эти от-
верстия можно пропустить связующее звено для колец
сепаратора, а в результате освобождаемого простран-
ства увеличить число роликов. С введением полого
ролика улучшается действие циркуляционной смазки,
а следовательно, и охлаждение подшипникового узла:
масло получает возможность протекать через отвер-
Рнс. 97. Подшип-
ники с полыми
роликами
стия роликов.
Конструкция роликоподшипников с полыми роликами в сочетании со
специальной конструкцией сепаратора обеспечивает хорошую циркуля-
цию смазки и интенсивный теплоотвод. Специальная конструкция сепа-
ратора характеризуется тем, что, располагаясь с обеих сторон роликовой
обоймы, сепаратор заполняет почти все свободное пространство между
16*
235
внутренним и наружным кольцами (см. рис. 97) и хорошо удерживает
масло.
Зубчатые цилиндрические передачи
Жидкую смазку зубчатых зацеплений можно осуществлять следую-
щими способами: ручное поливание, купание или картерная смазка и'
поливание от насосной станции (проточная или циркуляционная
смазка).
Ручное поливание применяют весьма редко и поэтому здесь его не
рассматривают. Смазка купанием или, как чаще называют, картерная
смазка имеет большое распространение для всех видов передач. Ограни-
чениями для применения картерной смазки являются: центробежный эф-
фект, вызываемый разбрызгиванием масла, который настолько велик,
что масло попадает на зацепление в недостаточном количестве; сильное
перемешивание масла при высоких скоростях в зацеплении, что вызыва-
ет дополнительный нагрев смазки и ее разложение. В связи с этим при-
менение картерной смазки зависит от окружных скоростей в зубчатой
передаче и размеров колес. Так, при диаметре зубчатого колеса менее
2 м можно допустить смазку купанием при скорости до 12 м/сек, а при
диаметре более 2 м —при окружной скорости до 10 м/сек При этом глу-
бина погружения колеса в масло не должна превышать трех высот зуба
или быть не менее одной его высоты. При смазке купанием горизонталь-
но расположенных зубчатых колес они должны быть погружены в масло
не более чем на 0,5 ширины зуба.
Таблица 58
Расход масла и режим его смены и добавления в редуктор при каретной смазке
Емкость масляной
ванны, кг
Расход масла, г, за 8 ч работы на 1 кг масла, заливаемого в ванну
герметически уплотнен- ные редукторы и короб- ки скоростей негерметические редукторы и коробки при состоянии уплотнения
хорошем | удовлетворительном
До 5
5—10
10—15
15—20
20—30
30—50
50—75
75-100
100—500
500—1000
> 1000
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
2/3,5*
1,8/3,0
1,6/2,7
1,4/2,5
1,3/2,2
1,1/1,9
1,0/1,7
0,8/1,4
0,7/1,1
0,5/0,8
0,4/0,6
4,7/6,0
4,3/5,5
3,8/5,0
3,5/4,5
3,1/4,0
2,7/3,5
2,4/3 0
2,0/2,5
1,6/2,0
1,2/1,5
0,8/1,0
* Числитель — нормальные условия работы, знаменатель — тяжелые условия.
Количество масла, расходуемого в редукторе при картерной смазке,
определяют по табл. 58. Режимы смены масла и добавления его в ванны
даны в табл. 59. Кроме этого, эмпирически подсчитывают количество за-
ливаемого в редуктор масла, исходя из того, что на одну единицу (л. с.)
передаваемой мощности в корпус редуктора заливают 0,25—0,5 дм?
масла.
Циркуляционную систему смазки для зубчатых и червячных редук-
торов применяют при окружных скоростях свыше 10—12 м/сек, в много-
ступенчатых редукторах при скоростях менее 10 м/сек, когда зубчатое
Таблица 59
Режим смены и добавления масла в ваниы закрытых передач
Емкость Периодичность смены масла, дни Периоды между добавлениями, дни Количество отработавшего
состояние уплотнений
хорошее удовлетворительное
ванны, кг условия работы (к залитому
свежему)
нормаль- пыльные нормаль- нормаль- „
иые условия иые тяжелые
До 5 90 60 15 10 7 5 80—85
5—10 90 60 18 10 8 6 85—88
10—15 90 60 20 12 9 7 88—90
15—20 120 90 25 15 10 8 90—92
20—30 120 90 25 15 11 9 92—93
30—50 120 90 30 20 12 10 93—94
50—75 180 120 30 20 14 11 94—95
75—100 180 120 40 25 17 14 95—96
100—500 180 120 45 30 20 16 95—96
500—1000 180 120 60 40 30 20 95—96
>1000 240 180 80 60 40 30 95—96
колесо последней пары намного больше по диаметру остальных передач
и для обеспечения картерной смазки требуется поддерживать высокий
уровень масла, что по условиям, изложенным выше, недопустимо.
При работе тяжелонагруженных зубчатьгх__передач выделяется
большое количество тепла. В связи с этим при применении циркуляци-
онной или проточной смазки для зубчатых и червячных колес количест-
во масла, подводимое к зацеплению в единицу времени, рассчитывают.
Принятые при расчете обозначения:
А^подв — подводимая к редуктору мощность, квт (в случае расчета
смазки редуктора или шестеренной клети главного привода
прокатного стана рекомендуют выбирать эту мощность, ис-
ходя из диаграммы загрузки стана);
Мрр.зац— потеря мощности на трение в зацеплении, квт1;
Огр.зац—количество тепла, выделяемое при трении в зацеплении, вт;
Фм.зац — количество масла, которое надо подвести к зацеплению, что-
бы отвести выделенное при трении тепло, дм^/сек',
е; — коэффициент перекрытия зацепления в торцовом сечении;
i — передаточное число;
Р — угол наклона зуба к оси колеса по делительному цилиндру в
шевронных и косых передачах, град.;
а — угол зацепления нормальный, град.;
as —угол зацепления в торцовом сечении, град.’,
fi, f2 — коэффициент высоты головки зуба (отношение высоты голов-
ки к модулю) и ножки зуба;
р— коэффициент, учитывающий форму и приработку зубьев (для
прямых, косых и шевронных зубьев до приработки р=2, для
косых и шевронных зубьев быстроходных передач после
приработки р = 2-ь-3, для тех же тихоходных передач р=5);
с — удельная теплоемкость масла, равная 1,675—2,093 кдж](кгХ
X град)’,
zK, гш — число зубьев колеса, шестерни;
7 — удельный вес масла, равный 0,9;
237
&tM — допускаемое повышение температуры масла, равное 5—
8 град-,
т]м — коэффициент использования масла, составляющий 0,5—0,8
(меньшие значения берут при подводе масла снизу вверх);
р — коэффициент трения 0,07—0,15; меньшее значение при быст-
роходных передачах и большее — при тихоходных, принимая
во внимание и чистоту отделки зубьев;
<р — коэффициент истечения (для отверстий, просверленных в
стенке трубы, можно принять <р = 0,3, а для узких щелей со-
пел qp=0,6);
Рм — давление масла на подводе к зубчатому зацеплению прини-
мают 0,5—3,5 кн/м-,
FK — общая площадь отверстий в коллекторе (соплах) для полива
масла на зацепление, см2-,
v — окружная скорость зубчатого колеса, м/сек-,
vM — скорость масла при истечении, м/сек-,
h — высота струи масла при направлении ее вверх, м;
q — давление на единицу длины зуба, кн/м (кГ/см);
р0 — коэффициент, зависящий от окружной скорости зубчатого
колеса (при и<8 лг/сек р0=1,6; при v>8 м/сек р0=1,2).
Для цилиндрических передач работу трения на зацепление опреде-
ляют по формуле
Мгр.зац = Л^подз /—L + _L квт : 3,6 Мдж/ч).
pcos₽\ гш гк
Знак минус берут в случае внутреннего зацепления:
; = 1.23 (/х 2Ш +/2 гк) [1+0,165 (Л-/2) Г] 0.15р? + ^) (5 + t)
(^ш zK) sin 2аЛ. (*+ + zK) sin2 cxs
В нормально выполненном зубчатом зацеплении fi=fz, при корреги-
ровании зуба изменяются соответственно fi и fz в зависимости от приме-
ненного метода корригирования.
Количество тепла, эквивалентное работе трения на зацепление,
Ртр.зац — 860 ,VTp .зац * 4,1868 кдж/ч.
Количество масла, поливаемое на зацепление,
«м.зац = дМ*/ч.
Т)м
Для ориентировочного определения количества циркулирующего
масла на практике пользуются следующими эмпирическими данными:
на потерянную мощность (1 л. с.) требуется от 4 до 5 дм?/мин, или на
100 мм длины зуба — от 4 до 5 дм?/мин масла.
В американской практике пользуются следующими данными: коли-
чество масла Фм.зац=0,006 • Л'подв+3 гал/мин, или в переводе на ку-
бические дециметры (0,006 Л^подв+З) 4,546 дм2/мин-, на 100 мм длины
зуба требуется масла ~6 дм3/мин.
Для определения диаметра трубопроводов, требуемых для подвода
расчетного количества масла к местам потребления, пользуются
табл. 29, причем для масла, как правило, принимают скорость течения
1—1,25 м/сек.
238
Для расчета размеров отверстий в коллекторах (соплах) для полива
масла на зацепление пользуются формулой
FK= —60 См2.
ц>88,5Урм
При направлении струи масла вверх (вязкость безразлична) высота
ее достигает
В этой формуле не учтено сопротивление воздуха. Если в редукторе
возможно вихревое движение воздуха, необходимо значение h принять
меньшим и учитывать направление струи.
Конические передачи
При расчете количества масла для конических передач с прямым и
косым зубом пользуются теми же формулами, что и для цилиндрических
передач, в которых числа зубьев заменяют приведенными числами зубь-
ев конической шестерни и колеса. Приведенные числа зубьев определяют
по формулам
2'ш = 2,usecOiu; 4 = zKsec0K, (1)
где Z’m — приведенное число зубьев шестерни;
0Ш — угол делительного конуса шестерни, град\
Z’K — приведенное число зубьев колеса;
0К — угол делительного конуса колеса, град.
Если угол зацепления а не равен 20°, то значение, полученное из вы-
ражения (1), умножают на величину 0,643/sin 2а.
Величину es для конических косозубых и шевронных передач опре-
деляют по формуле
8s косозуб — 0,8 COS {3&s прямозуб,
где Р — угол наклона зубьев;
е<.прямозуб — коэффициент перекрытия зацепления для прямозу-
бой конической передачи.
Для правильной смазки зубчатых передач очень важно выбрать
масло такого сорта, которое при рабочей температуре масляной ванны
хорошо прилипало бы к зубьям. Высоковязкие масла при низких темпе-
ратурах теряют текучесть и окунающиеся колеса перестают захватывать
их зубьями (рис. 98,а). Правильно выбранное масло хорошо удержива-
ется на поверхности зубьев, образуя вокруг зубчатой передачи масля-
ную оболочку. Маловязкие масла с повышением температуры разжижа-
ются и при погружении колеса в ванну разбрызгиваются в стороны, не
задерживаясь на зубьях. Такие масла не могут обеспечить качественной
смазки.
При перекатывании зубьев одного по другому их контактные пло-
щадки изменяются по величине и работают в условиях граничного или
в лучшем случае. полужидкостного трения. На рис. 98, б изображены
различные состояния смазочной пленки между зацепляющимися зубья-
ми цилиндрических зубчатых колес, к которым смазка подводится
струей 1, ударяющейся о поверхность зуба ведущего колеса 2. Пусть
зуб 3 при вращении ведущего колеса по часовой стрелке входит в за-
цепление с зубом 4 ведомого колеса и между их соприкасающимися по-
239
верхностями имеется слой смазки 5. Когда спаренные зубья 3 и 4 вхо-
дят в дальнейшее зацепление, на их контактных площадках действуют
трение качения и трение скольжения.
С продолжением зацепления зубья 3 и 4 достигают центра зацепле-
ния 6 и контакт между ними возможен только по линии. В этот корот-
кий момент действует только трение качения, слой смазки 5 испытывает
наибольшее давление в месте контакта и масло отжимается от центра 6
к вершинам зубьев 7.
Когда зубья 3 и 4 начинают расцепляться, трение качения уступа-
ет место комбинированному действию качения и скольжения, а слой
Рнс. 98. Поведение различных масел и смазочной пленки при смазке зубчатых колес
смазки отжимается к вершине 7 зуба 4 и толщина его заметно умень-
шается.
В результате опытных исследований установлено, что для всех ти-
пов зубчатых колес при правильно выбранном режиме смазки можно
достигнуть такой 4их работы, при которой устраняются причины для
разрыва или повреждения смазочной пленки в местах контакта зубьев
даже при предельно большой нагрузке на зубчатую передачу.
Влияние минеральных и синтетических масел на повышение допу-
стимой нагрузки и предохранение зубьев от износа зависит главным
образом от их вязкости: чем выше вязкость, тем благоприятнее его
влияние на уменьшение износа. Подачу одного и того же масла к зуб-
чатым передачам и подшипникам, что осуществляют в большинстве
случаев в настоящее время, следует рассматривать как один из недо-
статков таких систем.
Работу передач при смазке чистыми минеральными маслами типа
П-28 и авиационных при нагрузке выше предельной, при которой воз-
можно появление задиров, не рекомендуют, так как малейшие удары
или вибрации могут вызвать интенсивное заедание. Повышение вяз-
кости масла в результате применения соответствующего сорта или
путем уменьшения температур в зоне контакта при одном и том же сор-
те масла всегда приводит к предупреждению и’уменьшению питтинго-
вания зуба.
240
На предупреждение выкрашивания металла большое влияние ока-
зывает маслянистость. При одинаковой вязкости двух масел лучшим
является масло, обладающее большей маслянистостью. Для примера
можно привести применение таких масел, как П-28 и цилиндровое 24.
Обладая почти одинаковой вязкостью, эти масла различно влияют на
работу тяжелонагруженных передач. На металлургических заводах
в шестеренных клетях предпочитают применять масло цилиндровое 24
вязкостью 2000—2800 м21сек при температуре 100° С, но обладающее
большей маслянистостью, чем масло П-28, вязкость которого 2600—
3000 мЧсек при 100°С, но маслянистость уступает цилиндровому 24.
Явление начинающегося питтинга наблюдали на зубьях шестерен ше-
стеренной клети среднелистового стана 2300, которые смазывали мас-
лом П-28. Питтинг прекратился после замены масла П-28 цилиндро-
вым 24.
Мощность, которую в состоянии безопасно (с точки зрения изло-
ма) передать одна и та же зубчатая передача, в зависимости от ка-
чества смазочного материала может колебаться, значительно изменяясь
(почти в два раза). Большое влияние на работу зубчатых передач ока-
зывает добавление присадок к смазочным маслам. Применение, на-
пример, антизадирных присадок позволяет повысить предельную допу-
стимую нагрузку на передачу в несколько раз. Экспериментально
доказано, что если обкатку колес осуществляют, используя масло с про-
тивозадирными присадками, а затем это масло заменяют маслом прямой
перегонки, то нагрузка, при которой возможно заедание, увеличивается
на 30% по сравнению с нагрузкой при применении масла без проти-
возадирной присадки. Наличие противозадирных присадок в масле по-
зволяет увеличивать нагрузку заедания на 240%.
Работа передачи при смазке маслом с высококачественными при-
садками после того, как произошло заедание при использовании масла
прямой перегонки, способствует постепенному выравниванию дефектов
поверхности, появившихся после заедания.
Эффективность влияния присадок на изменение нагрузки заеда-
ния во многом зависит от материала зубчатых колес. При прочих рав-
ных условиях сопротивляемость заеданию возрастает с увеличением со-
держания в стали хрома и молибдена и снижается при повышении со-
держания никеля.
Материал, имеющий после закалки грубую мартенситовую струк-
туру, оказывает большую сопротивляемость заеданию при использова-
нии масла средней вязкости, а передачи, изготовленные из более мелко-
зернистого материала большей твердости, требуют применения масла
малой вязкости с добавлением противозадирных присадок. Заедание
наблюдают после цианирования. Азотирование повышает сопротивляе-
мость, но увеличивает возможность отслаивания. Сопротивление зае-
данию увеличивается вдвое при покрытии зубьев фосфатами железа
и марганца, а также серебром, оловом или бронзой.
Исследования показали, что наилучшими противозадирными свой-
ствами обладают нафтеновые масла, несколько худшими — парафино-
вые, а светлые масла высокой очистки (при соответствующей вязкости)
воспринимают еще меньшую нагрузку заеданию. Противозадирные
свойства масел повышаются с повышением в них содержания серы.
В большинстве случаев при проектировании смазочных систем для
зубчатых зацеплений вязкость масла может быть рассчитана по
формуле
ВУ.. - [14].
241
где ВУ60—условная вязкость масла при температуре 50° С;
q — давление на единицу длины зуба, кн/м.-,
р0 — коэффициент, зависящий от окружной скорости колес:
при у<8 м/сек р0=1,6; при у = 8-г-10 м/сек р0=1,2; при
v = 16 -ч- 25 м/сек р0 =0,85.
Давление на единицу длины зуба подсчитывают по формуле
102#
~ vB ’
где N—передаваемая мощность, кет;
v — окружная скорость, м/сек-,
В — длина зуба, см.
Кроме указанного метода, можно пользоваться при выборе масла
для всех видов зубчатых передач приведенными ниже графиками
и формулами.
Вязкость нефтяных масел для смазки стальных зубчатых передач
выбирают по графику (рис. 99), на котором по оси абсцисс отложены
значения параметра зубчатой пары X, определяемые по формуле
Д2£![15]
10’v 1 -1
где HV — твердость по Виккерсу зубьев более мягкой шестерни из
двух зацепляющихся шестерен;
р — наибольшее удельное давление (наибольшее контактное на-
пряжение сжатий) в полюсе зацепления (по Герцу), Мн/м2;
v — окружная скорость, м/сек.
р = 2,88т.
Здесь т — напряжение сдвига в расчете зуба на прочность соответст-
вует максимальному расчетному моменту М.
Если передача работает при переменных режимах, следует при
определении величины X принимать максимальное значение p2/v. Как
видно из графика (см. рис. 99), каждому значению X соответствует оп-
ределенный диапазон вязкости масла.
Таблица 60
Выбор масла для прямозубых, косозубых и шевронных цилиндрических
и конических закрытых передач при смазке купанием и подаче циркуляционной смазки
Материал Вязкость. °ВУ, при температуре, °C
100 | 50
окружной скорости, м.{сек
0,5 0,5-1 1-2,5 2,5—5 5—12,5 | 12,5—25 25
Пластмасса, чугун, брон- за 3 16 11 8 6 4,5
Сталь (470—630)* . . 4,5 24 16 И 8 6 4,5
Сталь (630—790) . . 4,5 24 16 И 8 6 , 4,5
Сталь (790—1020) . . 4,5 24 16 11 8 6 4,5
Сталь (1020—1260) . . 4,5 36 24 16 11 8 6
Сталь (1260—1500) . . 7 36 36 24 16 11 8
Сталь цементированная или с закаленной по- верхностью .... 7 36 36 24 16 11 8
* Цифры в скобках — предел прочности на разрыв, ЛГн/лс2
(Л4н/м2=0,1 кТ/л-и2).
242
вязкость принимают при: высокой разности в обработке
ниже 6-й степени
10° С; фос-
или суль-
шестернях
Более высокую вязкость принимают в следующих случаях: при из-
готовлении обеих зацепляющихся шестерен из стали одной марки или
хотя бы одной из шестерен из никелевой или хромоникелевой стали со
сквозной закалкой; при работе зубчатой передачи с ударными нагруз-
ками; при температуре окружающего воздуха свыше 25° С.
Меньшую
шестерен (не
воздуха ниже
фатированных
филированных
(пока покрытие не стер-
лось) ; при струйной смаз-
ке шестерен, если пара-
точности); температуре окружающего
При смазке наиболее
тяжелонагруженных ко-
лес может потребоваться
легированное масло с
противозадирными при-
садками, что графиком не
учтено.
Масла для цилиндри-
ческих и конических за-
крытых передач при смаз-
ке окунанием и циркуля-
ционной приведены в
табл. 60. При этом для
зубчатых пар из хроми-
стой стали вязкость мас-
ла следует выбирать на
10—15° ВУ больше по
сравнению с указанной в
табл. 61.
Для закрытых зубча-
тых передач в зависимо-
сти от их конструкции и
размера масла выбирают
по табл. 60. При этом при-
нято считать средней ско-
рость от 500 до 1200
об/мин, высокой >1200
99. Выбор вязкости чисто нефтяных масел для
Рис.
ки стальных зубчатых передач в зависимости от твердо-
сти зубьев (по Виккерсу) HV н окружной скорости:
вверху — для зубчатых передач, внизу для червячных
см аз-
об/мин.
Для закрытых зубчатых передач в зависимости от удельной на-
грузки и скорости сорт масла выбирают по номограмме и данным, по-
мещенным в табл. 61. Чисто граничное трение на значительных участ-
ках контактных поверхностей зубьев может возникнуть главным обра-
зом в гипоидных и цилиндрических винтовых передачах. Они обладают
особой склонностью к задиранию, их смазывать можно только масла-
ми с противозадирочными присадками. К таким маслам относится
масло для гипоидных передач по ГОСТ 4003—53, представляющее со-
бой обработанную серой смесь экстракта и веретенного дистиллята
с депрессатором. Для смазки открытых зубчатых передач рекомендуют
применять смазку графитную УСс-А, полугудрон, шестеренную мазь
(80% полугудрона +20% нефтебитума IV ГОСТ 1544—64). Битум при
изготовлении этой мази разогревают до жидкого состояния.
243
Таблица 61
Выбор смазки для закрытых зубчатых передач по номограмме
м/сек
Зона Смазка при нормальных условиях работы, равномерной постоянной нагрузке При реверсивном движении, неравномерной нагрузке, частых запусках При тяжелых условиях работы, рабочей температуре свыше 55—65° С
А Б В Г Д Е Ж 3 И к Индустриальное 20 Индустриальное 30 Индустриальное 45 Индустриальное 50 Автотракторное АкЮ Автотракторное Ак15 Трансмиссионное авто- тракторное зимнее Цилиндровое 24 Трансмиссионное авто- тракторное летнее Цилиндровое 38 Индустриальное 30 Автотракторное Акб Индустриальное 50 Автотракторное АкЮ Цилиндровое 11 Трансмиссионное авто- тракторное зимнее Цилиндровое 24 П28 Цилиндровое 38 Цилиндровое 52 Индустриальное 45 Индустриальное 50 Автотракторное АкЮ Индустриальное 11 Автотракторное Ак15 Цилиндровое 24 П28 Трансмиссионное авто- тракторное летнее Цилиндровое 52 »
Червячные передачи
Коэффициент полезного действия червячной передачи определяют
по формуле [5]
tgX
Лч.п + /1 , \ ^Р’
tg + Р1)
где X — угол подъема витков по делительному цилиндру червяка;
Pi — фиктивный угол трения;
т]р — коэффициент, учитывающий потери мощности на размешива-
ние и разбрызгивание масла.
Можно принять pi — arcigf,
где f — коэффициент трения скольжения в червячном зацеплении.
В случае, если червячное колесо изготавливают из фосфористой
бронзы, коэффициент f и р можно выбирать по табл. 62 в зависимости
от скорости скольжения vc.
Скорость скольжения червяка находят по формуле
v — —= тПч- г2 + о2 м/сек,
с cos X 1910 Г 4 7 Z
244
где v4 — окружная скорость червяка, м)сек-,
т — модуль, см\
пч — число оборотов червяка в 1 мин-,
г.,—число заходов червяка;
q — число модулей в диаметре делительной окружности червяка.
Коэффициент трения f, приведенный в табл. 62, учитывает потери
мощности в подшипниках качения червяка и червячного колеса.
Таблица 62
Значения коэффициентов f и р в зависимости от скорости скольжения червяка vc
t>c, м/сек f p=arc!g f vc, м/сек f p=arctg f
0,01 0,10—0,12 6°17'+6°51' 2,5 0,03—0,04 1O43'_1_2O17/
0,1 0,08—0,09 4°34'+5°09' 3,0 0,028—0,035 i°36'+20oo'
0,25 0,065—0,075 3°43,+4°17' 4,0 0,023—0,03 l°19'_pl°43'
0,5 0,055—0,065 3°09,4-3°43z 7,0 0,018—0,026 l°02'-|-l°29'
1,0 0,045—0,055 2°35'-{-3°09' 10,0 0,016—0,024 0°55'+l°22/
1,5 0,04.-0,05 2°17'-(-2052' 15,0 0,014—0,020 0°48'-j-l°09'
2,0 0,035—0,045 2°00'-|-2o35'
Меньшие значения f можно выбирать только для цементированных
шлифованных и полированных червяков при тщательно приработан-
ной передаче, обильной смазке маслом соответствующей вязкости.
Для обработанных червячных колес из чугуна коэффициент тре-
ния f выбирают от 0,6 до 0,12, причем меньшие значения следует при-
нимать лишь при значительных скоростях скольжения (ис >
>1ч-2 м!сек).
рр определяют по формуле (53):
Т)р — N — 0,0002w0к В V^ок °ВУ/,
где N—передаваемая мощность, кет;
уок — окружная скорость окунающегося в масло тела, м!сек',
В —ширина окунающегося в масло тела, см\
СВУ; — условная вязкость.
Кроме указанного способа, для определения к.п. д. червячной пере-
дачи можно пользоваться графиком (рис. 100, а).
На графике представлена зависимость к. п. д. червячной передачи
от угла подъема витков червяка X и коэффициента трения f.
Определив коэффициент полезного действия червячной передачи,
определяют потери мощности на трение по формуле
Мгр.зац = Л/цодв (1—Т]ч,п) КВТ.
Количество необходимого для зацепления масла подсчитывают по
тем же формулам, что и для цилиндрических передач.
Для червячных передач вязкость масел (нефтяных) выбирают по
графику (см. рис. 99), пользуясь формулой
105 v
где X — параметр червячной передачи;
р— наибольшее удельное давление (по Герцу, наибольшее кон-
тактное напряжение сжатия в полюсе зацепления червячной
передачи, Мн]м2);
v — окружная скорость червяка, м)сек.
245
При работе передачи на переменных режимах при определении X
надо выбирать максимальное значение . Если червячная передача
работает с ударными нагрузками или при температуре окружающего-
воздуха свыше 25° С, следует принимать максимальную вязкость мас-
Ударная или
повышенная
нагрузка
Рнс. 100. Графики:
а — для определения к.п.д. червячной передачи; б — для выбора вязкости
нефтяных масел для смазывания червячных передач
ла. При температуре окружающего воздуха меньше 10° С, а также при
работе передачи с перерывами следует подбирать минимальную вяз-
кость масла.
Вязкость масла (при 50° С) для червячных передач в зависимости
от температуры окружающей среды и характера нагрузки определяют
по графику (рис. 100,5). При этом: зона А для вязкости 900 м21сек', зо-
на Б и В для вязкости 1200—1500 м2/сек; зона Г для вязкости
15 000 м21сек-, зоны Д и Е для вязкости 15 000—30 000 мДсек и зона Ж.
36 000 мДсек.
246
Норма заливаемого масла для червячных редукторов составляет
0,34—6,8 дм?!квт. По форме исходной поверхности червяка различают
два основных вида червячных передач: цилиндрические и глобоидные.
Последние по сопротивляемости заеданию, усталостному 'выкрашива-
нию и излому обладают большей несущей способностью, чем цилиндри-
ческие. Это объясняется тем, что контакт в глобоидном зацеплении осу-
ществляется одновременно по двум линиям, причем одна имеет ра-
диальное, а другая — близкое к нему направление, а также тем, что
в зацеплении одновременно находятся до 4—5 зубьев колеса. Для гло-
боидных передач по сравнению с передачами с цилиндрическим червя-
ком наиболее благоприятна жидкостная смазка.
Влияние масел на различные виды износа червячных колес такое
же, как и на износ зубчатых. С точки зрения уменьшения износа чер-
вячных передач целесообразно применять высоковязкие чисто нефтяные
масла. Ниже приведены рекомендуемые масла для глобоидных передач:
касторовое; цилиндровое 52 (разбавленное до ВУюо = 4,06°); цилиндро-
вое 52 ГОСТ 6411—52; цилиндровое 38 ГОСТ 6411—52; цилиндровое
24 ГОСТ 1841—51.
В качестве присадки к нефтяному маслу полезно добавлять неко-
торое количество касторового масла.
Пример расчета жидкой смазки зубчатой передачи шестеренной
клети. Обозначения, принятые в расчете, аналогичны обозначениям,
приведенным на с. 237.
Дано: Л^подв = 900 кет; ж = 43; /п, = 50; t = l; г=20/20; р=30°41';
В = 1600 мм; га = 62,5 об/мин; Z)II.o = 1000 мм; а=20°; р = 2,5.
Определяем:
tg«s=-tg-a
— = 0,86,
50
0,364
-g-20°- - = = 0,423; a = 22° 56'•
cos p cos 30° 41' 0,86 ’
sin 2as = sin 45° 52' = 0,718; sin as = sin 22° 56' = 0,39;
_ l,23(f1Zra+f2zK)[14-0,165(h-y/Г] 0,l5( + +
О -------------------------------------- -- ----------------
(2щ -j- zK) sin 2сЛ. (гш + zK) sin2 as
= 1.23 (0,86-20+0,86-20) [(1+0,165) (0,86—0,86)/Т] _0,15 (0,862 + 0,862) (5 + 1) _
~ (20 + 20) 0,718 (20+ 20) 0,392 ~
_ 1,23-0,86-40-1 0,15-2-0,862-6 . п 99 — 1 оч
40-0,718 40-0,152
Определяем потерю мощности на трение в зацеплении:
„ т * г и, / 1 । 1\ ««л lf25-0,l/ 1 । 1 \ .ре
^тр.зац ^подв 7 I I I = 900 I —- | —— 1 = 16,5 КвШ.
р cos £ \zm гк / 2,5-0,86 \ 20 20 /
Количество тепла, выделенное при трении:
фтр.зац = Л^тр.зац 860 = 14200-4,187 кдж/ч.
Количество масла, которое следует подать к зацеплению для отво-
да выделившегося тепла:
Q = =------14 200-4,187-W------- = ---U200----- = 75Q()
,3 ц сТД/мт) 0,4-4,187-103-0,9-7-0,75 0,4-0,9-7-0,75
Определение вязкости масла при трехкратной перегрузке двигателя
Мпах = 900 • 3 = 2700 кет.
247
Через зацепление передается (с запасом)
вперед = 2700 • 0,7 ~ 1890 кет.
Окружная скорость шестеренных валков
лОп л • 1 • 62,5 „ „ ,
v -------—---------— = 3,3 м сек.
60 60 '
Окружное усилие в зацеплении
р 102УпереД = 102-1890- = 58 500.10
° V 3,3
Давление на единицу длины зуба
Ро 58 500-10 „„„ ,
о = —5- - -------- = 366 КН М.
4 В 160 г ‘
Вязкость при у <8 м/сек и ро = 1,6
J8 ____ ‘УРо __ 366 -1,6 _29 °
60 — 20 — 20 —
Получили условную вязкость масла при температуре 50° С ВУ50 =
= 29° или v = 20 000 или 1800 м2/сек при 100° С, что соответствует маслам:
авиационному МС 20 по ГОСТ 1013—49 и цилиндровому 24 по
ГОСТ 1841—51.
Смазка цепей. У каждого ролика цепи имеются два гнезда тре-
ния, расположенные на его концах в местах соединений пластинок с ро-
ликами и втулками. Во время работы цепной передачи все шарнирные
соединения цепи находятся в условиях большого истирания и сильного
износа. Плохо смазываемая цепь быстро выходит из строя вследствие
разработки (увеличения) отверстий в пластинках, что приводит к уве-
личению шага цепи и общей ее длины и к нарушению зацепления цепи
со звездочками. Наиболее удачным и правильно выбранным местом в
цепной передаче для подвода масла служит участок ведомой ветви це-
пи [16].
В табл. 63—65 приведены соответственно: масла для смазывания
цепных передач, расход смазки на 1 м длины цепи и режим смазывания
цепных передач. В работе, обобщающей исследования по определению
влияния смазки на износ цепей, работающих в абразивной среде, а так-
же результаты проведенных испытаний, Ф. И. Пичак [13] делает .опре-
деленные выводы. Абразивный износ в основном характеризуется одно-
сторонним истиранием внутренней стороны валиков и втулок звеньев
цепи. При работе цепей абразивные частицы непрерывно поступают в
Таблица 63
Масла, применяемые для смазки цепных передач, при различных системах смазки
Окружная скорость, м/сек. Масла прн рабочей температуре, °C
40 40-75
ручной смазке капельной маслинной ванне поливании
До 2,5 Цилиндровое 11 Автотракторное АКп10 Индустриальное 45 Индустриальное 45
2,5—8 То же Цилиндровое 11 АКп10 АКп10
8—10 » » То же Цилиндровое 11 Цилиндровое 11
>10 » > » » То же Полугудрон
248
Таблица 64'
Расход смазки на 1 м длины за 8 ч работы для цепных передач
при различных системах смазки
Шаг цепи, мм Средний зазор в шарнире цепи, мм Расход смазки, а, при
ручной капельной масляной ванне и поливании смазывании консистентной смазкой
<12,7 0,05—0,1 20—30 12—20 4—6 2,4—4
12,7—25,4 0,1-0,15 30—40 20—30 6—9 4—6
25,4—41,3 0,15—0,2 40—50 30—40 9—12 6—8
41,3—50,8 0,2—0,25 50—60 40—50 12-15 8—10
>50,8 0,25—0,30 60—70 50-60 15—18 10—12
Таблица 65
Режим смазывания цепных передач
Работа Условия работы Смазочная система Смазывание консистентной смазки
ручная капельная масляная ванна доливаине | полная смена
Непре- рывная Нормальные Один раз в смену Доливание один раз в сутки Один раз в 5 дней Через 120 дней Один раз в сутки
Т яжелые Два раза в смену Один раз в сутки Один раз в 3 дня Через 90 дней Один раз в смену
Периоди- ческая Нормальные Один раз в смену Один раз в двое суток Один раз в 7 дней Через 120 дней Один раз в сутки
Тяжелые То же Один раз в сутки Один раз в 5 дней То же То же
зазоры, попадают в смазку во взвешенном состоянии и циркулируют
между валиком и роликом. Смазка деталей втулочно-роликовых цепей
маслом в условиях запыления ведет к интенсивному износу вследствие
непрерывного поступления вместе со смазкой абразивных частиц в за-
зоре между трущимися поверхностями звеньев. При работе в запылен-
ной среде наименьшему абразивному износу подвергаются цепи, рабо-
тающие без смазки. Наиболее эффективным способом повышения
(в 2—3 раза) срока службы цепей, работающих в абразивной среде, яв-
ляется электролитическое покрытие рабочих поверхностей твердым хро-
мом слоем толщиной 0,02—0,03 мм. Из опыта эксплуатации буровых
установок «Урдлмаш 5Д» известно, что цепи редуктора, находясь в мас-
ляных ваннах, работают безотказно: в теченйеД лет не было ни одного-
случая их разрыва.
Смазка плоских направляющих. Между направляющи-
ми поверхностями возможно только трение скольжения, подчиняю-
щееся законам «масляного клина». Для того чтобы подвижная направ-
ляющая могла всплыть, у нее спереди и сзади должен быть клинообраз-
ный плавный скос. Благодаря скосу движущаяся направляющая деталь
набегает на слой масла, который вклинивается между обеими направ-
ляющими. При малых нагрузках и больших скоростях в масляном слое
249-
может создаваться высокое давление, способное отделить металличес-
кие поверхности одну от другой и удерживать подвижную направляю-
щую плавающей на масляном слое. В этих случаях обеспечивается пол-
ное жидкостное трение; при малых скоростях достижимо только полу-
жидкостное трение.
Необходимое количество смазки для плоских поверхностей трения
можно рассчитать, пользуясь теми же формулами и таблицами, что
и для подшипников, предварительно заменив условно плоскую поверх-
ность цилиндрической диаметром D = L/ л (L — длина трущейся поверх-
ности, мм). За длину цилиндра принимают ширину плоской поверхно-
сти трения, а скорость скольжения заменяют условным числом обо-
ротов:
v-60 v-60
п —------=--------об мин,
nD L
где v—относительная скорость перемещения плоскости, м/сек-,
D — диаметр условного цилиндра, ж;
L — длина плоской трущейся поверхности, м.
Единовременный расход масла подсчитывают по формуле
Q = K —^г,
1000
где f — площадь поверхности, см2;
К.—поправочный коэффициент (принимают по табл. 66).
При автоматической смазке расход ее рассчитывают по формуле
где Q — расход смазки за 8 ч работы, г;
f — площадь поверхности, см2;
q—коэффициент, зависящий от вида поверхности.
Для направляющих штанг манипуляторов и крюков кантователей
<7 = 0,1, для направляющих подушек верхних валков прокатных станов
*7 = 0,3, для направляющих суппорта ножниц горячей резки металла
*7=0,065.
Хорошее влияние на плавность хода плоских поверхностей оказы-
вают вольтоли, MoS2 и графит. При применении чистых парафиновых
масел получают большие скачки хода, улучшается движение, если до-
бавить к ним олеиновой кислоты, а также копытного масла. Однако уве-
личение содержания копытного масла даже выше 45% (часовое масло)
не дает существенного увеличения плавности хода.
Таблица 66
Значение поправочного коэффициента К
Площадь поверхности, см2 Коэффициент К Смазка роликом Циркуляцион- ная смазка
ручная система смазки направляющих
постоянно действующих периодически действующих
горизонталь- ных вертикальных горизонталь- ных вертикальных
До 500 24 36 12 24 12 6
500—800 22 33 И 22 И 5,5
800—1000 20 30 10 20 10 5
1000—2000 16 24 8 16 8 4
Более 2000 12 18 6 12 6 3
250
Вполне плавный ход можно получить при применении нагретого
до 95° С трикрезилфосфата.
Режим смазывания горизонтальных и вертикальных направляющих
поверхностей дан в табл. 67.
Таблица 67
Режим смазывания направляющих
Вид поверхности Характер работы направляющих Режим смазывания в зависимости от смазочной системы
ручная смазка смазка роликами циркуляцион- ная смазка смазка от СРГ или САГ
Горизон- тальная Постоянно дей- ствующие Два раза в смену Добавление один раз в смену Добавление через 5—10 дней Через 2—4 ч
Периодически действующие Один раз в смену Один раз в сутки — —
Вертикаль- ная Постоянно дей- ствующие Три раза в сме- ну Добавление через 5—10 дней Через 2—4 ч
Периодически действующие Два раза в смену — — —
СМАЗКА ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ и КАЧЕНИЯ
И ДРУГИХ УЗЛОВ ТРЕНИЯ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ
НИЗКИХ И ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР
При работе узлов трения в условиях низких и высоких (свыше
70°С) температур необходима специальная смазка, причем при темпе-
ратурах (—15) ч-(—20°С) и 70—100°С может появиться необходимость
в установке дополнительного обогрева или охлаждения узлов трения.
При температурах ниже —20° С и выше 100° С решить вопрос смазки
узла трения становится значительно сложнее.
За последние годы проблемой смазки узлов трения, работающих в
условиях температур до 400° С и выше, занималось много специалистов
как в Советском Союзе, так и в таких странах, как Япония, США, ФРГ,
Англия и др. В СССР большие работы в этой области проводят в лабо-
раториях ВНИИНП.
Удовлетворительной работы узлов трения при высоких температу-
рах добиваются в основном двумя способами: нанесением специальных
покрытий и применением специальных смазочных материалов.
Покрытия в основном играют роль сухой смазки. В качестве покры-
тий могут служить покрытия галоидные, керамические, из нитрида бо-
ра, сернистые: дисульфиды молибдена, титана, урана, циркония, окись
свинца, диселент вольфрама (WSeg), пластмассовые покрытия [15].
Этой же цели достигают, применяя хромирование, никелирование. Как
образец галоидного покрытия можно привести воздействие паров иода
на поверхность детали из титана. Пленка двуиодистого титана, обра-
зующаяся при этом, сохраняла свою эффективность при рабочей темпе-
ратуре до 400° С.
251
Простейшие керамические покрытия — пленка окисла, образуемая
на металлической поверхности при нагреве ее в воздухе или кислороде.
Максимальная температура, при которой могут работать детали с та-
ким покрытием, доходит до 800° С. Покрытия нитридом бора интересны
тем, что этот материал стабилен при температурах, значительно пре-
вышающих 1000° С. По своим фрикционным свойствам нитрид бора об-
ладает большим сходством с графитом.
Наименьший коэффициент трения обеспечивают сернистые слои-
стые покрытия, такие как дисульфид молибдена (MoS2), сернистый ти-
тан (TiS), дисульфиды урана (US2) и циркония (ZrS2). Детали, покры-
тые этими соединениями, могут работать при температурах до 600—
900° С. При температуре около 540° С весьма эффективным смазочным
материалом оказалась окись свинца (РЬО). При более низких темпера-
турах применение РЬО затруднительно, так как она переходит в РЬ3О4
и коэффициент трения повышается. Хорошие свойства в качестве сухой
смазки у диселента вольфрама (WSe2). Этот материал обеспечивает
сухую пленку на металлической поверхности. При работе пленка посто-
янно передается с одной трущейся поверхности на другую и затягивает
возможные разрывы. Кроме того, этот вид смазки можно использовать
при работе в условиях высокого вакуума, пониженной температуры, в
коррозионных средах.
Из смазок, применяемых в Советском Союзе, рекомендуют сухие
смазки типа ВНИИНП-209 и ВНИИНП-212, обеспечивающие работу
деталей при температурах до 350° С. В качестве смазки для узлов тре-
ния, работающих при высоких температурах, наибольшее распростра-
нение получили смазки с присадкой дисульфида молибдена (MoS2).
Дисульфид-молибденовые смазки имеют ряд преимуществ перед
существующими густыми смазками, применяемыми в металлургии и ма-
шиностроении. Они хорошо прилипают к трущимся поверхностям, чем
обеспечивают устойчивую масляную пленку, выдерживающую удельное
давление 750 Мн/лг2 (7500 кПсм2'). Для дисульфида молибдена харак-
терны пластичная структура и невысокий коэффициент трения (^=0,2),
который практически не меняется даже при высоком вакууме и остается
почти постоянным до температуры 800—900° С, т. е. температуры вос-
становления металлического молибдена, а потом возрастает до величи-
ны коэффициента трения чистых металлов.
Смазочное действие MoS2 основано на особенностях его молекуляр-
ного строения. Каждая пластинка соединения образовывается из слоя
атомов молибдена, обрамленного слоями атомов серы. По площади
контакта серы с серой одна частица скользит по другой. С другой сто-
роны наружный слой MoS2 абсорбируется на поверхности скольжения
металлов. Для преодоления сцепления смазки дисульфида молибдена
с металлом требуется большое усилие, вследствие чего смазка выдержи-
вает давление до 2800 М.н)м2 (280 кГ/мм2). В отсутствие воздуха MoS2
не окисляется при температуре до 1100° С.
Для смазки механизмов металлургического оборудования во Все-
союзном научно-исследовательском институте нефтяной промышленно-
сти (ВНИИНП) разработаны [17] следующие рекомендации по приме-
нению смазок с присадкой дисульфида молибдена: смазка ВНИИНП-242
для роликов, шестерен, трансмиссий, подшипников скольжения; паста
ВНИИНП-232 для роликов конвейера, греющихся подшипников сколь-
жения, шарнирной оси смесителя металлов, мощных винтов. При этом
рекомендуют применять резиновые уплотнения с добавкой порошка
MoS2 или ВНИИНП-225; пасты ВНИИНП-232 и 242 — для греющихся
антифрикционных подшипников качения; пасты ВНИИНП-223 и 232 —
252
для горячих резьбовых соединений (до 400° С); порошок M0S2 — для
матриц и штампов; накатка пленки из пасты ВНИИНП-232 или масло
с добавлением порошка M0S2 — для шестерен, зубчатых реек. Смазки
ВНИИНП-209 и ВНИИНП-212 пленочные применяют для шарнирных
подшипников, медленно вращающихся скользящих деталей, кранов
и т. п., работающих при температуре (—70)(+ 350°С) и до 250°С со-
ответственно. Пасту ВНИИНП-232 наносят тонким слоем щеткой, кис-
точкой или шприцем на очищенную и обезжиренную поверхность. Смаз-
ку в виде карандашей или брикетов применяют как закладную. Смазы-
вание обезжиренной поверхности происходит от соприкосновения
с карандашом (или брикетом), причем последний прижимается к по-
верхности пружинным устройством. Такая смазка может работать при
температуре (—30) н-( + 100° С). Дисульфат молибдена можно приме-
нять и как присадку к жидким маслам для смазки шестерен, цепных
передач, резьбовых соединений при температуре (—20) -ь( +120° С).
Содержание M0S2 в масле составляет 1—5%, в отдельных случаях до-
пускается 10%.
Перед нанесением пленки молибденовых смазок на металлические
поверхности необходимо сделать следующее [17]:
1. Тщательно обезжирить бензином, трихлорэтиленом или другими
растворителями стальную, бронзовую, чугунную, алюминиевую поверх-
ность. Для нержавеющей стали используют растворы, содержащие ед-
кую щелочь, легко гидрализующиеся соли щелочных металлов и эмуль-
гаторы (жидкое стекло, мыло, ОП-7 или ОП-Ю).
2. Промыть поверхность горячей и холодной водой, а также 3%
раствором хромпика с температурой 75—80° С в течение 5—10 мин.
3. Пропескоструить корундом AI2O3 тонкостью 150—180 меш.
4. Вместо пескоструйной обработки можно применить травление
серной кислотой; фосфатирование (лучше горячее); анодное оксидиро-
вание (для алюминия и его сплавов) чаще серной кислотой; пассивиро-
вание (для магниевых и медных сплавов).
Однако лучшим способом очистки считают пескоструйную очистку.
Толщина пленки покрытия для ВНИИНП-209 и ВНИИНП-212 состав-
ляет 20 мкм. Наиболее устойчиво пленка работает при температуре
100—200° С. Допустима рабочая температура и до 300—350° С, но стой-
кость пленки при этом резко снижается.
В настоящее время нашей промышленностью освоены следующие
сорта смазок с добавкой M0S2: ВНИИНП-209 и 212; ВНИИНП-220 —
для шариковых и роликовых подшипников тяжелонагруженных электро-
машин. Рабочая температура (—60) : (+150° С); ВНИИНП-225 * —
для резьбовых соединений, бронзовых вкладышей, прокладок из естест-
венной и искусственной резины [рабочая температура (—30)
-ч- ( + 350°С)]. ВНИИНП-232* — для зубчатых передач, резьбовых соеди-
нений, пальцев, винтов [рабочая температура (—20)-:-(+120° С)].
ВНИИНП-242 — для шариковых и роликовых подшипников при боль-
ших нагрузках [рабочая температура (—35)-:-- ( + 120°С)].
ВНИИНП-256 — для узлов трения экскаваторов, подъемных машин,
конвейеров [рабочая температура (—60)-г- ( + 120° С)].
Обычная вода может стать смазочным материалом, если добавить
в нее всего 1% густого черного вещества: ВНИИНП-117. Рецептуру
и технологию этой присадки разработали сотрудники ВНИИПа. Про-
* При применении‘этих смазок в виде сухой пленки рабочая температура может
быть повышена до 400° С.
253
мышленное производство присадки освоено на Львовском нефтеперера-
батывающем заводе.
Из данных американской практики известно применение консистент-
ной смазки на основе дисульфида молибдена и модифицированной фор-
мы бентонитовой глины. Такая смазка эффективна при рабочем давле-
нии до 700 Мн)м2 (7000 кГ/см2) и ее можно применять для непрерывно
работающих машин при температурах до 232° С. Она не смачивается
водой и пригодна для смазывания деталей, работающих во влажных
условиях или в условиях пара высокого давления. Изменяя состав смаз-
ки, можно добиться использования ее в условиях очень высоких темпе-
ратур и в случаях, когда нельзя использовать смазки с нефтяными сое-
динениями, Эту смазку применяют также и для смазывания узлов тре-
ния агломерационных машин.
В заключение по вопросу применения твердых смазочных материа-
лов уместно добавить, что они не могут вытеснить обычные смазки
и нужны только в тех случаях, когда использование обычных смазок
не дает удовлетворительных результатов. Применять их лучше в виде
паст, суспензий и присадок к консистентным смазкам.
В качестве антифрикционного материала широкое распространение
приобретают фторопласты и особенно фторопласт-4. Эффективно при-
менение этого материала в среде химически активных веществ как са-
мосмазывающегося антифрикционного материала для подшипников
скольжения, поршневых колец, элементов уплотнения и др.
Чистый фторопласт-4 обладает низкой теплопроводностью, высо-
кой хладотекучестью, большим коэффициентом линейного расширения,
поэтому применение его ограничено, но введение в него различных на-
полнителей приводит к изменению всех этих показателей и резкому
уменьшению износа, В качестве наполнителей можно использовать
дисульфид молибдена, нитрид бора (BN), сернокислый барий (BaSO4),
газовую сажу, тальк, коллоидный графит (от 10 до 45%).
При высоких нагрузках и температуре хорошо работают металли-
ческие подшипники, покрытые слоем политетрафторэтиленовой смолы.
Они могут без смазки выдерживать большие нагрузки при малых ско-
ростях. Прибавление подкладки из волокнистой ткани делает их рабо-
тоспособными при температуре 290° С без смазки, и они могут работать
в 5 раз дольше, чем металлические подшипники со смазкой. Они спо-
собны нести нагрузку 175,0—225,0 Мн!м2. Эти покрытия состоят из двух
слоев, соединенных вместе: внутренний — из волокна политетрафтор-
этиленовой смолы, тканного вместе со стеклянным волокном, а наруж-
ный— из стеклянного волокна, пропитанного смолой. Применение тон-
ких слоев (0,33 мм), предварительное уплотнение, посадка подшипника
на вал с первоначальным натягом около 0,05 мм, обеспечивающим при-
работку, увеличивают долговечность подшипника.
РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СТАНЦИЙ
ЖИДКОЙ СМАЗКИ
Количество масла, подаваемого станцией в единицу времени, т. е.
производительность Q циркуляционной смазочной системы, определяют
исходя из условия, что масляный поток в состоянии отнять излишек
тепла, выделяющегося в подшипниках, зубчатых зацеплениях и других
узлах трения:
Q = 2 2,8• 10~4 дм3/сек(1 дм3'сек),
срМч §
254
где 7i— количество тепла, выделяющегося в 1 ч в данном узле трения,.
дж (ккал), 1 дж = 0,23884 •/0~3 ккал;
Т2 — количество тепла, передаваемого в 1 ч данным узлом трения
в окружающую атмосферу, дж (ккал);
с—удельная теплоемкость масла, принимаемая равной (0,46—
—0,5)4,1868- 103= 1,93—2,093 кдж/(кг • град);
— допустимое расчетное повышение температуры масла, град,
в процессе соприкосновения его с охлаждаемыми поверхно-
стями, которое может быть принято равным 10—12 град; при
температурном перепаде, большем 15 град, возникают за-
труднения при расчете маслоохладителей, которые в этом
случае должны отводить большое количество тепла при срав-
нительно малом расходе масла;
е — коэффициент, учитывающий неполное использование подава-
емого на трущиеся поверхности масла (принимают равным
Для многоступенчатых и комбинированных редукторов расход
масла определяют для каждой ступени, а затем суммируют для всего
редуктора, учитывая расход и для подшипников скольжения. Количе-
ство тепла, выделяемого в зубчатых и червячных передачах, шестерен-
ных клетях и редукторах, складывается из трех величин: потерь на
трение скольжения между зубьями, потерь в подшипниках скольжения
и качения и потерь на разбрызгивание и размешивание масла.
Количество выделяющегося в зубчатой передаче тепла при извест-
ном к. п. д. определяют по формуле
Tt = 860(l—ц) N 4,1868-103 дж/ч (ккал/ч),
где т] — к.п.д. зубчатого или червячного зацепления с учетом потерь,
в подшипниках;
Д— средняя передаваемая мощность, кет.
Определение к. п. д. зубчатых и червячных передач, которыми учи-
тывают только потери на трение в зацеплении и потери мощности в
подшипниках качения и скольжения, было рассмотрено ранее. Этим
коэффициентом учитывают дополнительные потери на размешивание
и разбрызгивание масла. Они зависят от типа зубчатых передач, мето-
да смазывания зубьев, вязкости масла, окружной скорости и конструк-
ции корпуса передач. Для одного зубчатого колеса, погруженного в
масляную ванну на высоту зуба, эти потери приближенно могут быть,
определены по формуле [18]
V200
°ВУ--------
п =--------------------------,
' У-1,36
где N—мощность, передаваемая зубчатой парой, кет;
иокр — окружная скорость зубчатых колес, м/сек;
В — ширина окунающегося зубчатого колеса, см;
°ВУ — условная вязкость масла, применяемого для смазки при ра-
бочей температуре;
гс — сумма чисел зубьев шестерни и колеса.
При струйной смазке можно принимать [18]
_ 1,36У — (и/150)2 В V»ВУ 200/ге
11 ~ У-1,36
где v — окружная скорость зубчатой передачи, м/сек;
В — ширина колес, см.
255
Для ориентировочного сравнения данных, полученных в результате
•определения потерь на размешивание и разбрызгивание масел и потерь
в подшипниках, при расчете смазки для одноступенчатых цилиндриче-
ских редукторов и шестеренных клетей общий к. п. д. должен состав-
лять 0,99—0,985, а для одноступенчатой конической передачи — не ме-
нее 0,98.
Для червячных передач при погружении окупающегося тела в
масло не больше чем на высоту зубьев или витков к. п. д., которым учи-
тываются потери мощности на размешивание и разбрызгивание масла,
ориентировочно может быть определен по следующей формуле [18]:
1,361V —0,001иокр 13В]Аву
Т1 = ------------!,
У-1,36
где N — передаваемая червячной передачей мощность, кет;
v0Kp — окружная скорость погруженного в масло тела (червяка или
червячного колеса), м/сек;
°ВУ — условная вязкость масла при рабочей температуре;
В — ширина погруженного в масло тела (для червяка длина), см.
Потери на размешивание и разбрызгивание масла при струйной
смазке уменьшают в 2—3 раза по сравнению с вычисленными по этой
формуле.
Количество тепла, которое может быть передано редуктором в ок-
ружающую атмосферу, рассчитывают по формуле, приведенной в ра-
боте [19]:
Т2 = k(tM — tB)S • 4,1868• 103 дж/ч (ккал/ч),
где Д — общий коэффициент теплопередачи от масла, находящегося
на внутренней поверхности корпуса и крышки редуктора, че-
рез стенки в окружающую атмосферу, который можно прини-
мать равным 7,5—15 • 4,1868 • 103= (31 401—62 802) дж/(м2-ч-
• град)[7,5—15 ккал/(м -ч град)]. Большие значения прини-
маются при хорошей вентиляции, отсутствии ребер внутри
корпуса, препятствующих циркуляции масла, малой вязкости
и т. д.;
/м—рабочая температура масла в корпусе редуктора не должна
превышать (55—60° С);
tB — температура окружающего воздуха 20° С;
S — поверхность охлаждения корпуса, м2, которая внутри омыва-
ется или обрызгивается маслом, а снаружи обдувается сво-
бодно циркулирующим воздухом.
СМАЗОЧНЫЕ КАНАВКИ
Сечение входного отверстия должно быть всегда больше зазоров,
через которые происходит утечка масла. По работе Орлова [20], сече-
ние маслоподводящих отверстий следует выбирать таким образом, что-
бы их пропускная способность по меньшей мере в несколько раз пре-
восходила максимальное истечение масла из подшипника.
Диаметр подводящего отверстия можно определить из форму-
лы [21]
с Q-10
Г = —------------------------------,
с'о
где F — площадь сечения отверстия, см2;
Q—количество масла, поступающего в подшипник, дм?/сек;
256
t»0—скорость течения масла на подводе в подшипник, м/сек (реко-
мендуют принимать равной 1—1,25 м/сек).
При подаче смазки под давлением всегда достаточно одного отвер-
стия для ее подвода [22]. В обычном подшипнике, где вал опирается на
нижний вкладыш, внешняя нагрузка, действующая на вращающийся
вал, вызывает эксцентричное расположение вала во вкладыше. При
этом между точками А и Б (рис. 101) будет наименьший зазор подшип-
ника и максимальное давление в смазочном слое, которое распростра-
Рнс. 101. Подвод смазки к подшипнику:
'—2 — зона наиболее благоприятного подвода смазки;
Б—допустимое место подвода; 4—недопустимое
(исключая смазку под давлением); 5 — нерекомендуе-
мое; 5—/ — зона, рекомендуемая для подвода смазки
к подшипникам быстроходных валов; Р — нагрузка
па подшипник; со —угловая скорость вращения вала:
Оп — ось подшипника; Ов—ось вала; /гтах — наиболь-
ший зазор между валом и подшипником; /i j —наи-
меньшая толщина смазочного слоя в подшипнике;
I — протяженность несущего смазочного слоя (по ду-
ге), составляющая в среднем 90—120°; <₽рек~ наиболее
рекомендуемый угол для размещения подводящих
смазку отверстий; 7 —эпюра давления в нагружен-
ной зоне масляного слоя; II — то же, с учетом влия-
ния отверстия 4
няется на область между точками 4 и 5. Участок 1—2 (сррек=45°)—
зона наиболее благоприятного места подвода смазки к подшипнику
(^шах между точками В и Г). Для реверсивных валов благоприятным
местом подвода смазки в подшипник считается точка 1. Маслоподводя-
щие отверстия полезно снабжать небольшой выемкой или лыской, кото-
рая помогает растеканию масла в зазоре.
Рекомендованные выше места подвода смазки действительны лишь
для жидкой смазки. Поскольку густая смазка не обладает такой по-
движностью, как жидкая, ее рекомендуют подводить к поверхностям
скольжения в непосредственной близости от нагруженной зоны [23].
Конкретные примеры приведены ниже.
Смазочные канавки в подшипниках
Различают канавки открытого типа — на всю длину или окруж-
ность подшипника и закрытые, не доходящие до его краев (до торцов
вкладыша) или незамкнутые по кольцу.
При конструировании смазочных канавок необходимо руководство-
ваться следующими положениями: не делать на нагруженных поверх-
ностях вкладышей смазочные канавки любой формы; число канавок
принимают в зависимости от размеров смазываемой поверхности и из
соображений равномерного распределения смазки по всей поверхности
трения; недопустимо соединять канавами области разных гидродина-
мических давлений, а тем более нельзя соединять их с наружной об-
ластью нулевого избыточного давления, так как этим снижается общая
поддерживающая сила цапфы.
Кольцевые канавки могут иметь вид полного или неполного коль-
ца и размещают их в сечениях, перпендикулярных оси вращения под-
шипника. Как тех, так и других на рабочей поверхности подшипника в
общем случае следует избегать.
17—763
257
Продольные канавки размещают в сечениях, проходящих через ось
вращения трущейся пары. Если канавка находится в ненагруженной
части слоя, то ее влияние на развитие давления внутри масляного слоя
будет очень небольшим. Если же канавка расположена в нагруженной
части масляного слоя, то это сказывается на развитии давлений, а сле-
довательно, и на несущей способности масляного слоя.
Винтовые канавки (располагаемые по диагонали), сообщающие
область давления с ненагруженной областью, объединяют в себе отри-
Рис. 102. Профили смазочных канавок:
а — для неподвижных цапф; б— для втулок типа I (продольные канавки);
в — для втулок типа II (продольные канавки); г—для неразъемных втулок
(кольцевые канавки); д — для валов (продольные канавки); е — для вкла-
дышей подшипников (в разъеме и поперечные канавки)
нательные свойства кольцевых и продольных канавок. Устройство та,
ких (сходящихся к центру и крестообразных) канавок приведет к то-
му, что подшипник будет работать в режиме полужидкостного трения
и его изнашивание увеличится, поэтому делать их не рекомендуют.
В табл. 68 приведены примеры рационального устройства кольце-
вых и продольных канавок [25], [7].
Ниже приведены рекомендации по профилю смазочных канавок
для тел вращения, составленные на основании нормалей Уралмашзаво-
да и ряда других предприятий тяжелого машиностроения, а также про-
ектных институтов (табл. 69 и рис. 102). Профиль кольцевых канавок
для неразъемных втулок разработан на Ленинградском металлическом
заводе, а из профилей продольных канавок в неразъемных втулках, по-
лучивших распространение в тяжелом машиностроении, наиболее при-
емлемыми следует признать два типа: тип I, принятый на Уралмашза-
воде (табл. 70), и тип II (табл. 71) конструкции, разработанной на Но-
восибирском заводе «Тяжстанкогидропресс» (последний профиль
предпочтительнее). Для сравнения ниже приведены размеры смазоч-
ных элементов вкладышей подшипников по американским нормам при
//^=0,8н-1,5: /г = 0,05 d; b = 0,l d; /г=0,015 d (рис. 102, е).
258
а
Таблица 68
Примеры рационального устройства кольцевых и продольных канавок
1. Горизонтальные подшипники с вращающимся валом
Направление нагрузки по-
стоянное или меняющееся
в пределах 180°. Подшип-
ник неразъемный. Канавки
расположены в подшипнике
в ненагруженной зоне в ме-
сте подвода масла
Подвод смазки
через подшипник
Направление нагрузки по-
стоянное. Подшипник разъ-
емный. Подвод смазки свер-
ху или через скосы стыков
в зависимости от направле-
ния вращения. Канавки рас-
положены в подшипнике в
месте подвода масла к не-
нагруженной зоне
Направление нагрузки ме-
няется вместе с изменением
вращения вала. Кольцевая
канавка расположена в се-
редине подшипника, про-
дольная— на валу со сто-
роны, противоположной зо-
не давления
Направление нагрузки ме-
няется вместе с изменением
вращения вала. Канавки
расположены на валу со
стороны, противоположной
направлению нагрузки
Подвод смазки
через вал
Направление нагрузки посто-
янное или меняющееся в пре-
делах 180°. Смазка распре-
деляется через кольцевую ка-
навку и прямую продольную
канавку. Кольцевая канав-
ка расположена в середине
подшипника, а продоль-
ная — в ненагруженной зо-
не
17
259
Продолжение табл. 68
2. Горизонтальные вращающиеся подшипники
с неподвижным валом
Направление нагрузки по-
стоянное или меняющееся
в пределах 180°
Подвод смазки
через вал
Направление нагрузки ме-
няется вместе с изменением
направления вращения под-
шипника
3. Вертикальные п о д ши п п и к и
Вращается вал. Направле-
ние нагрузки постоянное
или меняющееся в пределах
180°. Канавки расположены
в подшипнике со стороны,
противоположной зоне дав-
ления. А—смазка без дав-
ления. Б — смазка под дав-
лением
Подвод смазки
через подшипник
Подвод смазки
через вал
Вращается вал. Направле-
ние нагрузки меняется вме-
сте с изменением направле-
ния вращения вала. Распо-
ложение кольцевой канавки:
ближе к верхнему краю —
при подаче масла без дав-
ления, в середине — при по-
даче масла под давлением;
А — смазка без давления;
Б — смазка под давлением
Вращается вал. А — направ-
ление нагрузки постоянное
или меняющееся в пределах
180°. Б — направление на-
грузки меняется вместе с
изменением направления
вращения вала. Расположе-
ние кольцевой канавки в
середине подшипника, про-
дольной —на валу в нена-
груженной зоне (при усло-
вии определенного направ-
ления нагрузки)
260
Продолжение табл, 68
Подвод смазки че-
чез вал
Вращается подшипник. А —
направление нагрузки по-
стоянное или меняющееся в
пределах 180°. Б — направ-
ление нагрузки меняется
вместе с вращением вала.
Расположение канавки на
валу со стороны, противо-
положной зоне давления в
подшипнике
Таблица 69
Размеры поперечных смазочных канавок для вкладышей подшипников
Размеры канавок Размеры при диаметре вала d, мм
45—70 80—100 110—140 160—220 240—300 320—400 420—500
Ь1 8 10 12 14 16 18 20
hi 2 3 3 4 5 6 8
Таблица 70
Размеры продольных смазочных канавок для неразъемных втулок (тип I)
I Размеры прй диаметре втулки внутреннем d, мм
Размеры канавок 20—25 30—45 50—65 70—80 85— 100 105— 120 125— 140 145— 180 190— 230 240— 300 ЗЮ- 400
h 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 6 8
Г 1 1 1,5 2 2 2 3 3 4 4 5
а 8 10 12 16 20
Таблица 71
Размеры продольных смазочных канавок для неразъемных втулок (тип II)
Размеры канавок Размеры при диаметре втулки внутреннем d, мм
16—22 24—50 52—100 | 105—180 185—300
h 1,5 2 2,5 3,5 4
Г 1 1,5 2 3 3
R 0,5 0,5 0,5 1 1
а 5 5 6-8 10—12 15—20
Примеры расположения смазочных канавок
в подшипниках. Ниже приведены различные способы устройства
смазочных канавок, в зависимости от конструкции подшипника, направ-
ления нагрузки, направления и характера вращения или перемещения
и т. д.
261
Качающиеся подшипники, работающие без перемены давления
(в режиме полужидкостного трения), необходимо снабжать узкими
продольными канавками, расходящимися в обе стороны от средней
кольцевой канавки.
На рис. 103, а показан вкладыш для качающейся цапфы без пере-
мены давления. Подшипник, изготовленный для условий кольцевой
смазки, изображен на рис. 103,6.
Цапфы осей и пальцев. У канавок типа а и б (рис. 104)
трудно выполнить хороший переход между краями канавок и поверх-
ностью вращения, что ухудшает их
Рис. 103. Рациональные конструкции
смазочных канавок в качающихся под-
шипниках
образном месте — между зоной
Шпиндельные опоры.
работу. Канавка в сочетании со
смазочным карманом (тип в) впол-
не поддается механической обра-
ботке и ее эксплуатационные ка-
чества выше.
Смазочные канавки в опорной
поверхности вращающейся цапфы
уменьшают несущую способность
подшипника и увеличивают трение,
а следовательно, и износ подшип-
ника. Поэтому вращающаяся цап-
фа должна быть всегда гладкой.
Это положение проиллюстрировано
на примере неподвижного (тип г)
и вращающегося (тип д) пальцев.
В обоих случаях смазочные канав-
ки располагают в наиболее целесо-
нагрузки и ненагруженной областью.
На рис. 105, а показана конструкция
подшипника, часто применяемая в качестве опоры шпинделя привода
валков прокатного стана: I— нежелательный вариант размещения ка-
навок в подшипнике (канавки вырублены зубилом) и II — наиболее це-
лесообразный (канавки выточены механически).
Вкладыши шарниров (рис. 105, б). Как и в общем случае,
у вкладышей шарниров направление смазочных канавок должно быть
перпендикулярным к направлению скольжения, а сами канавки распо-
ложены вне зоны нагрузки (у плохих вкладышей по рис. 105,/// густая
смазка может частично выдавливаться в обе стороны). Хорошая кон-
струкция (рис. 105, IV) свободна от этого. Стрелки на рисунке показы-
вают направление скольжения.
На рис. 106 показаны часто встречающиеся подшипники. Для под-
шипников типа а и б предполагалось, что густая смазка должна увле-
каться вращающейся цапфой из специального кармана и затем распре-
деляться по подшипнику при помощи косорасположенных канавок.
В действительности этого не происходит, поэтому такие подшипники
Рис. 105. Нерациональная (/) и рациональная (//) конструкции кана-
вок в подшипнике шпиндельной опоры (а), нерациональная (/77) и ра-
циональная (/V) конструкции вкладыша шарниров (б)
следует признать неудачными по конструкции. Гораздо выгоднее ре-
шать этот узел по-иному — посредством устройства кольцевой смазоч-
ной канавки в верхнем вкладыше (см. рис. 106, в) или (в случае пода-
чи смазки в подшипник при помощи масленки), как показано на
рис. 106,г. В последнем случае смазку подводят к масляному карману
(маслосборнику) и она не может преждевременно вытечь неиспользо-
ванной. На рис. 106, д и е, как и в случае а, густая смазка попадает в
специальный карман вследствие вращения цапфы. В подшипнике типа
е имеется эксцентрично выточенная внутренняя канавка. Благодаря
этому у него (в отличие от подшипника типа д) поверхность соприкос-
новения в зоне нагрузки не изменяется и удельные давления будут не-
большими.
Нормальная работа пластмассовых подшипников, как и обычных
металлических, может быть достигнута только при правильной подаче
смазки к поверхностям трения. В закрытых подшипниках, работающих
на минеральных маслах, канавки и холодильники можно выполнять,
как показано на рис. 107, а, в. Если пластмассовый подшипник работа-
ет на воде, условий для образования непрерывной смазочной пленки
между подшипником и валом достигнуть труднее. Для хорошей смазки
таких подшипников и образования водяной пленки можно применять
263
промежуточный подвод воды посредством устройства дополнительных
каналов и канавок в нагруженной части подшипника [25]. Отступление
от общего правила (недопустимость прорезания канавок в нагруженной
части подшипников) здесь допущено исходя из того, что обеспечение
подачи смазочного вещества на всем протяжении контактной поверхно-
сти гораздо важнее, чем получающееся при этом уменьшение несущей
способности пленки вследствие прорезания канавок. Обильный подвод
воды в канал обеспечивает неразрывность смазочной пленки. На
рис. 107,г и д показана рекомендуемая конструкция каналов для под-
вода воды и смазки в нагруженную часть подшипника.
В подшипниках открытого типа для создания лучших условий за-
тягивания смазки должно быть обеспечено постоянное и обильное по-
ступление ее к входной части подшипника. Это может быть достигнуто
посредством устройства глубоких карманов (рис. 107, е—з), которые
должны быть постоянно заполнены водой.
Смазочные канавки в подпятниках
Профиль смазочных канавок в подпятниках должен обеспечивать
создание в слое смазки гидродинамических давлений, необходимых
для разделения поверхностей трения и восприятия действующих па них
нагрузок. Целесообразные профили смазочных канавок для подпятни-
ков показаны на рис. 108, а, б. Размеры их следующие [26], мм-.
Диаметр До 45
г 1
ь 3
46—70 71—119
1,5 2
4,5 - 6
112—150
2,5
7,5
151—180
3
9
1 81—220
3,5
10,5
221—270
4
12
271 — 300
5
15
Можно использовать также профиль, описанный ниже для плос-
ких направляющих. Скошенные участки, способствующие образованию
264
масляного клина, наиболее эффективны в том случае, когда тангенс
угла их наклона к рабочей поверхности близок к 0,003. При большем
наклоне не обеспечивается равномерное втекание потока смазки в кли-
новое пространство, а при меньшем получается или слишком большая
площадь скоса (плохо воспринимающая нагрузку), или слишком ма-
лая толщина слоя смазки [27]. Для обеспечения достаточно большой
толщины масляного слоя сотрудники Института машиноведения реко-
мендуют гиперболическую форму скоса. В качестве примера ниже при-
ведена характеристика одной из исследованных в институте форм ско-
са упорных подушек подпятников, признанная наиболее рациональной
(рис. 108, в). А—длина хорды окружности, проведенной через центр
ройств в пластмассовых подшипниках: <
канавки и холодильники в подшипни-
ках, работающих на минеральных смазках, для вкладышей из двух поло-
вин (а) и для втулок (бив); каналы для промежуточного подвода густой
смазки н воды во вкладышах открытых подшипников со специальным
подводом через вкладыш (г) н с подачей воды нз боковых карманов (б);
скосы и карманы во вкладышах открытых подшипников: простой скос (в),
глубокий карман {ж), закрытый канал (з); пунктиром показано положение
вала при максимальном износе вкладыша
18—763
265
тяжести фигуры опорной поверхности. Скос построен таким образом,
что тангенс угла между касательной к гиперболе в точке сопряжения'
с плоскостью и следами рабочей плоскости равен 0,003. Использована
гипербола с отношением а/6 = 10 (угол между асимптотами 11°29').
5
Рнс. 108. Целесообразный профиль смазоч-
ных канавок для подпятников при одно-
стороннем вращении (а), реверсивном вра-
щении (б) н характеристика скоса гипер-
болической формы для подпятников с ша-
ровой опорой (в); Л—длина хорды окруж-
ности, проведенной через центр тяжести
фигуры опорной поверхности
Гиперболическая форма скоса намного снижает коэффициент трения,
особенно при высоких скоростях и больших удельных давлениях.
В широко распространенном подпятнике с неподвижным вклады-
шем наиболее целесообразным следует считать такое расположение
смазочных канавок, при котором они делят поверхность трения на не-
сколько участков (секторов или сегментов), обеспечивающих затягива-
ние масла в зазор при вращении цапфы. Выполнять их надо на непод-
вижном подпятнике, ориентируя радиально.
Смазочные канавки в плоских направляющих
Рабочие поверхности плоских направляющих должны работать в
режиме жидкостного трения. Этому условию отвечает профиль в виде
неглубоких выемок с пологими скосами в направлении движения пере-
мещающейся детали с выполненными посередине карманов канавками
для подвода масла [28]. Масляный клин при этом образуется благода-
ря наличию прямолинейного участка скоса. Как и для поверхностей
вращения, смазочные канавки должны быть расположены перпендику-
лярно направлению скольжения. Начало и конец канавок должны быть
по возможности замкнуты, чтобы масло не вытекало из-под направля-
ющих. Размещать канавки рекомендуют на неподвижной детали.
На рис. 109 изображены плохие (а—е), допустимые (ж, з) и хоро-
шие (и—м) конструкции горизонтальных направляющих скольжения,
а на рис. 110 — плохие (а—в) и хорошие (г, 5) конструкции вертикаль-
ных направляющих [22]. Поперечные (перпендикулярные направлению
перемещения) канавки следует располагать у отверстий, через которые
подают масло (или вблизи них). Число их рекомендуют принимать из
расчета две канавки на 3—5 м длины направляющей [7]. В плоских на-
правляющих гидродинамический эффект может быть обеспечен и при
отсутствии смазочных канавок в масляных карманах при высокой
геометрической точности и чистоте обработки поверхностей.
УПЛОТНЕНИЯ
Во избежание потерь, связанных с выбрасыванием и просачивани-
ем смазки через зазоры между неподвижными и подвижными деталя-
ми, а также для предотвращения проникновения в корпус подшипника
пыли, грязи, окалины, песка, паров кислот и т. п. необходимо преду-
266
Рис. 109. Конструкция канавок на горизонтальных
направляющих
г
Рис. 110, Конструкция канавок на вертикаль-
ных направляющих
267
18:
сматривать в конструкциях подшипниковых узлов уплотнительные
устройства. В подшипниках качения, смазываемых густой смазкой,
мазь образует с пылью густую массу, препятствующую вращению шари-
ков и вызывающую их преждевременный износ вследствие истира-
ния. Вытекание смазки из корпуса подшипника при недостаточном ее
пополнении вызывает сильное нагревание подшипника, абразивный из-
нос или коррозию рабочих поверхностей.
В результате ряда исследований работы уплотнений были разра-
ботаны многие типы их и в настоящее время имеются сотни различных
конструкций уплотнительных устройств. Однако научно обоснованные
сводные данные об эффективности применения этих конструкций отсут-
ствуют, вследствие чего очень часто уплотнения выбирают неправиль-
но. Из теории истечения вязких жидкостей известно, что сумма потерь
через две щели наименьшая, когда обе щели равны, и равна четырех-
кратному минимуму, если имеется только одна щель, равная по шири-
не сумме двух щелей. Величина утечки через зазор в цилиндрических
направляющих может быть определена из следующего уравнения [5]:
V - 2620 ,
Ц
где V—объем среды, выделяющейся через зазор, см3/сек;
S — ширина кольцевой щели (радиальный зазор), см\
<7Щ—средний диаметр кольцевой щели, см (без большой погрешно-
сти можно принимать равным номинальному диаметру штока
или втулки);
Ар —разность давлений в начале и в конце щели 0,1 Мн/м2-,
I — длина направляющей, см (длина втулки, за вычетом длины,
занятой канавками на втулке или штоке);
р. — коэффициент динамической вязкости 10 н-сек!м2.
Это уравнение действительно для концентрично расположенных
штока или втулки. В случае эксцентричного расположения утечка воз-
растает с увеличением эксцентриситета и для наибольшего его значе-
ния в 2,5 раза. При подсчете по указанной формуле количество смазки,
подаваемой в зазор, следует считаться с тем, что фактические потери
будут больше расчетных вследствие попадания масла из зазора при
движении. _
Уплотнения подшипниковых узлов. Кроме прямого
назначения уплотнений, иногда необходимо создать герметичность под-
шипникового узла для предотвращения попадания смазки в ту часть
механизма, где ее присутствие нежелательно, например электродвига-
тели, сухие фрикционные муфты, тормоза и пр. В некоторых случаях
уплотняющие устройства устанавливают для предохранения подшип-
ника от чрезмерного количества смазки, например при высоких числах
оборотов. Сложность конструкции уплотнения находится в прямой за-
висимости от условий работы подшипникового узла: чем они тяжелее,
тем дороже и сложнее уплотняющее устройство, которое в таких случа-
ях выполняют комбинированным (сочетающим преимущества уплотне-
ний нескольких типов). Ниже в качестве примеров приведены основные
типы уплотняющих устройств, разнообразных по назначению, конструк-
ции и степени эффективности.
Центробежное уплотнение (рис. 111, а) предназначено для гори-
зонтальных валов и предохраняет от утечки масла из корпуса и от за-
грязнения его извне. Частицы масла, находящиеся во взвешенном со-
стоянии, проникают через промежутки между телами качения со сто-
роны картера 2 в пространство 1 между крышкой и подшипником.
268
Вследствие очень небольшого зазора 3 (всего около 0,1 мм) масло осе-
дает в пространстве 1, но часть его, отброшенная с поверхности вала
центробежной силой, собирается в полости 5 и по каналу стекает об-
ратно в пространство 1. В зазоре 4 масло задерживается и препятству-
ет проникновению пыли извне. Описанное уплотнение не требует боль-
шой точности изготовления, просто по конструкции и не создает потерь
на трение. Его можно применять при переменных и больших скоростях.
Рис. 111. Центробежные уплотнения и маслоотражательные шайбы
Наиболее простыми и дешевыми являются уплотнения центробеж-
ного типа с канавками на валу, расположенными в зоне проточки (по-
лости) крышки. Канавки могут быть прямоугольного и полукруглого
профиля (рис. 111,6). В случаях, когда нельзя допустить ослабления
прочности вала канавками, применяют втулку, по наружной поверхно-
сти которой протачивают канавку (рис. 111,е). В этой конструкции
масло сбрасывается по периметру острой кромки выступа канавки, т. е.
в том месте, где поверхность соприкосновения масляных капель с ва-
лом резко сокращается. Во избежание этого предусматривают масло-
сбрасывающий выступ, выполняемый за одно целое с валом
(рис. 111, а), или в виде пружинного кольца, установленного в канавке
на валу (рис. 111, г).
Центробежные уплотнения можно применять при скоростях не ме-
нее 5 м/сек. Эффективны они при более значительной скорости враще-
ния вала (свыше 7—10 м/сек).
К этой же группе уплотнений относятся защитные шайбы
(рис. 111,6). Их зажимают торцовой крышкой между наружным коль-
цом подшипника и выступом корпуса редуктора. Узкая кольцевая щель
(0,1—0,3 мм) между шайбой и валом удерживает смазку от вытекания
и препятствует проникновению в подшипниковое гнездо посторонних
веществ и жидкой смазки из масляной ванны. Отражательные шайбы
(рис. 111, е) устанавливают на валу и они вращаются вместе с валом.
Эти шайбы защищают подшипник от избытка масла, что особенно эф-
фективно при косозубых и червячных передачах. Лабиринтное уплотне-
ние характеризуется сложной формой зазора, напоминающей лаби-
ринт. Различают два вида лабиринтных уплотнений: осевые и радиаль-
ные (имеется много разновидностей радиальных уплотнений и их при-
269
Таблица 72
Размеры элементов лабиринтных
и войлочных уплотнений, мм
Д— группа лабиринтных уплотнений, схемы а, б, в, г;
Б — группа войлочных уплотнений, схемы <5, е.
Диаметр отвер- стия подшипника (вала) d rfl О а ъ С е Г S t
10 и 23 6 4,3 5 0,2 1,5 0,6 1,5
15 16 28 6 4,3 5 0,2 1,5 0,6 1,5
20 21 33 6 4,3 5 0,2 1,5 0,6 1,5
25 26 38 6 4,3 5 0,2 1,5 0,6 1,5
30 31 43 6 4,3 5 0,2 1.5 0,6 1,5
35 36 48 6 4,3 5 0,2 1,5 0,6 1,5
40 41 59 9 6,5 8 0,2 1,5 0,6 1,5
45 46 64 9 6,5 8 0,2 1,5 0,6 1,5
50 51,5 69 9 6,5 8 0,3 2 0,8 2
55 56,5 74 9 6,5 8 0,3 2 0,8 2
60 61,5 79 9 6,5 8 0,3 2 . 0,8 2
65 66,5 84 9 6,5 8 0,3 2 0,8 2
70 71,5 89 9 6,5 8 0,3 2 0,8 2
75 76,5 98 12 9 10 0,3 2 0,8 2
80 81,5 103 12 9 10 0,3 2 0,8 2
85 87 108 12 9 10 0,4 2 1 2,5
90 92 113 12 9 10 0,4 2 1 2,5
95 97 118 12 9 10 0,4 2 1 2,5
100 102 123 12 9 10 0,4 2 1 2,5
105 107 128 12 9 10 0,4 2 1 2,5
110 112 133 12 9 10 0,4 2 1 2,5
120 122 154- 16 11,5 13 0,5 2,5 1,2 3
130 133 165 16 11,5 13 0,5 2,5 1,2 3
140 143 178 19 14 16 0,5 2,5 1,2 3
150 153 188 19 14 16 0,5 2,5 1,2 3
160 163 198 19 14 16 0,5 2,5 1,2 3
170 173 208 19 14 16 0,5 2,5 1,2 3
180 183 218 19 14 16 0,5 2,5 1,2 3
270
меняют в подшипниках, устанавливаемых в разъемном корпусе). Для
более надежного удержания густой смазки в кольцевом зазоре между
валом и крышкой в отверстии последней протачивают несколько
(обычно три) круговых канавок, которые при установке заполняют кон-
систентной смазкой. Размеры канавок и кольцевых зазоров приведены
в табл. 72, на схеме а которой показано лабиринтно-канавочное уплот-
нение с четырьмя канавками полукруглого профиля. Применяют ка-
навки трапецеидального профиля (см. схему б). Приведенные уплотне-
ния можно использовать при скоростях, не превышающих 5—6 м/сек.
Они цросты в изготовлении и эксплуатации, экономны по размерам
и выполнены без трущихся поверхностей. При заполнении канавок
мазью уплотнение можно применять только для случаев, когда рабо-
чая температура подшипника не превышает температуры плавления
смазки, которой заполнены канавки.
Лабиринтные уплотнения осевого типа состоят из двух основных
деталей: одну закрепляют на валу, другую — в отверстии корпуса. При
этом может быть использована торцовая крышка. В результате сочета-
ния этих деталей образуются зазоры как в осевом, так и в радиальном
направлениях (см. табл. 72, схемы в и г). Надежность лабиринтных
уплотнений зависит от точности выполнения зазоров, которые необхо-
димо выдерживать в заданных пределах.
К разновидности лабиринтных уплотнений относится винтовое
уплотнение, в нем канавки располагают на валу по винтовой линии,
что обеспечивает возврат масла в подшипник. Канавка должна закан-
чиваться на расстоянии около 3 мм от торцов крышки во избежание
нагнетания в подшипник инородных частиц из окружающего воздуха.
Величину зазора между валом (по вершинам канавок) и отверстием
в крышке принимают 0,3—0,5 мм. Уплотнение хорошо работает при
скоростях от 4—5 м/сек и пригодно лишь для нереверсивных передач.
Уплотнения контактного типа изготовляют в виде колец из войло-
ка, фетра, кожи, различных сортов маслостойкой резины, нейлона, лав-
сана, износостойкой стали и т. п. Обычное войлочное кольцо, помещае-
мое в канавке трапецеидального сечения (см. табл. 72, схема <Э), явля-
ется широко распространенным типом.контактного уплотнения. На той
же схеме выполнено уплотнение, войлочное кольцо которого прижима-
ется снаружи штампованной пластинкой, благодаря чему обеспечива-
ется возможность быстрой смены этого кольца. Размеры войлочных ко-
лец (схеме е) и проточек для них даны в табл. 72.
Войлочное уплотнение применяют при нормальных атмосферных
условиях в средних условиях запыленности и при следующих скоро-
стях на валу: из грубошерстного войлока — до 3 м/сек, из полугрубо-
шерстного войлока — до 5 м/сек и тонкошерстного — до 7 м/сек. Вой-
лок необходимо пропитывать маслом, иначе он затвердевает и вызыва-
ет износ вала. При работе уплотнения в очень пыльной среде износ
вала также будет иметь место, так как войлок, задерживая пыль, по-
степенно твердеет. Войлочное уплотнение служит довольно долго, но
все же целесообразно проектировать установку его в корпусе таким
образом, чтобы была обеспечена возможность быстрой смены войлоч-
ного кольца.
Более герметичным является самоподтягивающееся устройство,
в котором войлок, фетр или кожу прижимают к валу упругой кольцевой
спиральной пружиной. От вращения вместе с валом уплотнение удер-
живается выступом фланца.
Легкое и малогабаритное уплотнение контактного типа из нейло-
нового кольца изображено на рис. 112, а. Оно прижимается к торцу на-
271
Таблица 73
Размеры манжетных уплотнений для разъемных и неразъемных корпусов *
d (вала) D н Di d (вала) D н Hl
35 60 12,5 12 51 290 330 18 20 310
40 65 12,5 12 56 300 340 18 20 320
45 70 12,5 12 61 310 350 18 20 330
50 75 12,5 12 66 320 360 18 20 340
55 80 12,5 12 71 330 370 18 20 350
60 85 12,5 12 76 340 380 18 20 360
65 90 12,5 12 81 350 390 18 20 370
70 95 12,5 12 86 360 400 18 20 380
75 100 12,5 12 91 ' 370 410 18 20 390
80 105 12,5 12 96 380 420 18 20 400
85 110 12,5 12 101 390 430 18 20 410
90 115 12,5 12 106 400 440 18 20 420
95 120 12,5 12 111 410 460 22,5 25 432
100 130 14 16 120 420 470 22,5 25 442
НО 140 14 16 130 430 480 22,5 25 452
120 150 14 16 140 440 490 22,5 25 462
130 160 14 16 150 450 500 22,5 25 472
140 170 14 16 160 460 510 22,5 25 482
150 180 14 16 170 470 520 22,5 25 492
160 190 14 16 180 480 530 22,5 25 502
170 200 14 16 190 490 540 22,5 25 512
180 215 16 18 200 500 550 22,5 25 522
190 225 16 18 210 510 560 22,5 25 532
200 235 16 18 220 520 570 22,5 25 542
210 245 16 18 230 530 580 22,5 25 552
220 255 16 18 240 540 590 22,5 25 562
230 265 16 18 250 550 600 22,5 25 572
240 275 16 18 260 560 610 22,5 25 582
250 285 16 18 270 570 620 22,5 25 592
260 300 18 20 280 580 630 22,5 25 602
270 310 18 20 290 590 640 22,5 25 612
280 320 18 20 300 600 650 22,5 25 622
* Размеры соответствуют нормали МТМ № Н-2601 и Н-2602. Уплотнительные кольца могут ра-
ботать при температуре не выше 100° С.
Пример обозначения. Для вала диаметром 50 мм:
для разъемного корпуса Р-50 Н-2601;
для неразъемного корпуса HP-50 Н-2602,___________________________________________
272
ружного кольца подшипника силой упругости, вызванной формой сече-
ния, и центробежной силой.
Фирма «Нейшнл стил» выпускает стандартизованные уплотнения
для шарикоподшипников (рис. 112, б), устанавливаемых в узлах ма-
шин, работающих в особо грязных и пыльных условиях. По имеющей-
Рис. 112. Контактные уплотнения различных конструкций
ся информации уплотнения весьма просты по конструкции и в изготов-
лении. Они состоят из трех одинаковых уплотнительных дисков из син-
тетической резины, приклеенных к металлическим кольцам. Весь
комплект зажат в стальной обойме, которую устанавливают в отвер-
стие корпуса. Уплотнение хорошо задерживает смазку и может рабо-
тать при значительном перекосе и эксцентриситете вала. Срок службы
уплотнения составляет 4000 ч.
К уплотнениям контактного типа также относятся самоподтягива-
ющиеся манжетные уплотнения, которые в зависимости от конструкции
можно разделить на два основных вида: кассетные и бескассетные,
а последние подразделяются на каркасные и бескаркасные.
Уплотнение кассетного вида (рис. 112,в) состоит из корпуса сталь-
ной кассеты 1 Г-образного сечения. Пружина 2 прилегает к отогнутому
краю кожаного кольца 3 и обеспечивает необходимое для уплотнения
давление на вал. Контрольное кольцо 5 углового сечения препятствует
вращению кожаного кольца 3 и определяет его положение в аксималь-
ном направлении. Кассету 1 с торца закрывают стальной крышкой 4.
Корпус кассеты 1 изготовляют штамповкой из калиброванной полосо-
вой стали. Кожу для кольца 3 подвергают формовке, выделке и пропи-
тыванию различными составами с целью продления срока службы и по-
лучения более эффективного уплотнения. Для увеличения плотности
соединения корпуса подшипника с кассетой уплотнения рекомендуют
на соприкасающиеся поверхности наносить легкий слой шеллака. Кас-
сетные уплотнения с кожаными манжетами применимы в основном при
давлении ниже 0,1 MhIm1 (1 кГ1см?). При условии соблюдения мер пре-
досторожности можно применять его и при несколько более высоких
давлениях. При установке уплотнения манжета должна быть располо-
жена отверстием в сторону более высокого давления. Для окружных
273
7 2
Рис. 113. Манжетное уплотнение
с внутренним металлическим
каркасом (установка кольца
в корпусе):
1 — воротник; 2—каркас; 3—пру-
жина
скоростей до 4 м/сек и температур ниже 60°С можно применять кожу
растительного дубления по конфигурации «чепрак». При более высоких
скоростях и температурах следует применять хромовую кожу—чеп-
рак, которая может выдерживать температуру 110° С и окружную
скорость до 10 м/сек. Оба типа кожи принимают по стандарту. Толщи-
на кожи составляет 3 и 4 мм соответственно.
В результате детального изучения существующих конструкций
манжетных уплотнений в ЦНИИТМАШе была разработана типовая
конструкция самоподтягивающегося бескассетного и чисто севанитово-
го уплотнения. Для разъемных корпусов манжету выполняют трапеце-
идального профиля (тип Р, табл. 73) и вставляют в канавку, проточен-
ную в корпусе, с углом при вершине трапеции 30°. В той же таблице
показаны севанитовое уплотнение (тип HP), предназначенное для
установки в неразъемных корпусах, и пример установки двойного
уплотнения в неразъемном корпусе. С одной стороны задерживается
смазка, с другой стороны — вода и пыль. В случаях, где меньше воз-
можностей для попадания в подшипник пыли и грязи, ограничиваются
одинарным уплотнением. Если подшипник работает в чистой среде, то
манжету устанавливают уплотняющей в
сторону подшипника. Прижатие уплотне-
ния к неразъемному корпусу осуществля-
ют фланцем, который, перемещаясь вдоль
оси вала, давит на торец кольца.
Поверхность вала в месте соприкосно-
вения с манжетой должна быть обработана
не ниже у/ 7 и по II—III классу точности.
Севанитовые уплотнения вполне рабо-
тоспособны при любых маслах, окружных
скоростях до 7 м/сек и при длительном дей-
ствии температуры до 100° С. Износ заме-
тен главным образом на стальном валу,
а не на севанитовом уплотнении.
Каркасные манжетные уплотнения
(рис. 113) широко применяют в прокатном
и другом металлургическом оборудовании.
Они состоят из резиновой манжеты (ворот-
ника), внутри которой размещают метал-
лический штампованный каркас, создаю-
щий необходимую жесткость наружной по-
верхности. Герметичность обеспечивается постоянным давлением на
вал стальной витой пружины, опоясывающей губку манжеты. При дав-
лении в уплотненной зоне свыше 0,1 Мн/м2 (1 кГ/см2) устанав-
ливают специальное поддерживающее кольцо с выступом в ниж-
нюю часть манжеты, В ГОСТ 8752—61 приведены резиновые уплот-
нения, изготовляемые с привулканизированным внутрь манжеты кар-
касным кольцом' или съемным каркасом для валов диаметром до
1500 мм. Оба типа каркасных уплотнений равноценно применимы при
скорости 10 м/сек. Температурный интервал составляет от —45 до
120° С и кратковременно не более 2 ч до 130° С. Изготовление каркас-
ных уплотнений связано со значительным увеличением трудовых за-
трат и стоимости.
Типовое кассетное уплотнение состоит из штампованного кожуха 1
(табл. 74) с манжетой 2 и надетой на нее стальной браслетной пру-
жины 3. Манжету прижимают к кожуху 1 кольцом 4 уголкового сече-
ния и снаружи закрывают шайбой 5. Кассетные уплотнения при уста-
Размеры ка< хетных манжетных уплот Н — л.. Таблица 74 нении, мм I
г 5 Z К ' 3
-<5 Ш Т — d —- 1/V -1
4
U я J
1
Размеры
d di ь d И, 4i ъ
10 30 15 10 45 75 52 12
12 32 50 80
(12)*
55 85 62
14 35
18 60 90
15 65 95 72
(16) 70 100
Г’) 40 20 10 75 105 82 14
18
80 НО
20
45 24 85 I 115 92
22
90 j i 120
25 50 30 12 1, применяег 95 130 102 14 275
28
100 140
30 55 34 (Ю5) 150 112
(32) 60
110 160
35 . [ 65 42 уплотнены 115 170 122
40 | 70 * В скобках величина d длг
120 лых редко. 180
274
новке в крышку или корпус (тугая посадка) дополнительных крепле-
ний не требуют. Установочные размеры кассетных уплотнений
приведены в табл. 74 для валов диаметром от 10 до 120 мм. При выбо-
ре уплотнений для подшипников качения можно пользоваться диаграм-
мой, изображенной на рис. 114 [30].
Перед установкой необходимо проверить, не повреждена ли уплот-
няющая кромка кольца, после чего кольцо
Рис. 114. Диаграмма для выбора уплотнения
и вал тщательно смазать
маслом. Уплотнение дол-
жно быть установлено
так, чтобы давление жид-
кости прижимало рабо-
чую кромку кольца к ва-
лу. Для облегчения уста-
новки и во избежание по-
вреждения уплотнитель-
ного кольца необходимо
предусмотреть фаску на
валу (рис. 115, а). Если
по конструктивным сооб-
ражениям фаску снять
нельзя, то при установке
следует применить специ-
альную втулку (рис.
115, б).
Уплотняющая кром-
ка кольца должна при-
легать к гладкой части
вала (рис. 116, а). Поса-
дочное место под наруж-
ный диаметр уплотнения
на всей длине не должно
иметь канавок, отвер-
стий, шпоночных пазов
и т. п., чтобы кольцо при
установке и демонтаже
не повреждалось по по-
садочной поверхности.
Для сохранения кольца
при разборке рекомен-
дуют со стороны торца
предусмотреть металли-
Рис. 115. Установка манжетных
уплотнений при монтаже узла
ческую шайбу толщиной 3—4 мм, а в крышке два-три отверстия диа-
метром 3—6 мм, через которые манжеты выколачивают (рис. 116, б).
К манжете должен быть обеспечен подвод смазки. Установок пе-
ред уплотнением маслоотбрасывающих шайб, лабиринтов и т. п.
(рис. 116, в) не рекомендуют. При применении конических подшипни-
ков рекомендуют в посадочном месте под подшипник делать отверстие
для разгрузки от давления (рис. 116, а).
Для уплотнения смазываемых опор применяют торцовые уплотни-
тельные устройства, которые можно разделить на два основных типа:
Неправильно 6
Правильно
неподвижные относительно корпуса и вращающиеся вместе с валом.
Конструкции обоих типов уплотнений отличаются одна от другой
способами герметизации подвижного кольца и получения для него осе-
вой нагрузки. На рис. 117 изображены конструктивные схемы торцовых
уплотнений [31].
Рис. 116. Установка манжетных уплотнений
276
277
На рис. 117, а и б показаны уплотнения, в которых применены элас-
тичные кольца для герметизации подвижного кольца. В одном из них
поджатие уплотнительного кольца к подвижному кольцу осуществлено
пружиной. На рис. 117, в подвижное кольцо уплотнено мягкой набив-
кой или тефлоновым клином, прижимаемым к валу небольшими пру-
жинами, расположенными концентрично оси вала, что рационально
при больших размерах уплотнения. На рис. 117, г уплотнение прижи-
мается графитовыми клиньями, уложенными на валу в чашеобразной
форме. На рис. 117, д изображено уплотнение, выполненное с примене-
з и к
Рис. 117. Конструкции торцовых уплотне-
ний
нием эластичных шайб, между которыми могут быть установлены про-
кладки из хлопка, бумаги и т. п., пропитанные смазкой, а на
рис. 117, е — аналогичное уплотнение с эластичными кольцами квад-
ратного сечения. Для этого уплотнения Бронхаузе [32] рекомендует ра-
диальный натяг 0,1 — 1%, который, по экспериментальным данным,
соответствует осевой удельной нагрузке 0,03—0,08 Мн)м2 (0,3—
0,8 кГ/см2). На рис. 117, ж, з, к изображены уплотнения, герметизация
подвижного кольца в которых достигается манжетными уплотнениями
различных конструкций: с браслетной пружиной, кольцом квадратного
сечения с U-образной кольцевой выемкой по торцу и комбинированное
с уплотнительным кольцом и двумя шайбами с разведенными кромка-
ми и др.
Выходящий конец вала или торец подшипника скольжения может
быть предохранен от утечки масла посредством гофрированного уплот-
нения (рис. 117, и). Здесь подвижное кольцо прижимается к неподвиж-
ному упругой гофрированной трубой (сильфоном); если этого осевого
усилия недостаточно, то поверх сильфона устанавливают пружину.
278
Сильфоны могут иметь различный профиль: прямоугольный, синусо-
идальный, спрямленной волны, тороидальный и т. п. Их изготовляют
из латуни или бронзы. При больших давлениях, а также для повыше-
ния сопротивляемости коррозии и температурным воздействиям при-
меняют сильфоны из нержавеющей стали. К концевым деталям уплот-
нения гофрированные трубки прикрепляют мягким припоем, при высо-
кой температуре подшипникового узла применяют серебряный припой.
Уплотнения сильфонного типа надежно предохраняют подшипники от
утечки масла и загрязнения извне, свободно переносят деформацию,
сохраняя при этом плотность стыка, и способны работать при высокой
температуре и большом давлении.
Для улучшения условий смазывания рабочих поверхностей и теп-
лоотвода из зоны контакта применяют гидростатические уплотнения и
уплотнения двойного действия. В полость этих уплотнений вводят за-
щитную жидкость под давлением Рзащ, превышающим давление герме-
тизируемой среды Р. Поэтому утечки последней отсутствуют. Такие
торцовые уплотнения применимы для герметизации различных хими-
ческих сред с давлением до 20 Мн/м2- (200 кГ/см2) при температуре до
250° С и больших окружных скоростях [33]. На рис. 117, л показано тор-
цовое уплотнение двойного действия с подвижным в. осевом направле-
нии кольцом, вращающимся вместе с валом.
В торцовых уплотнениях, когда уплотняемой средой является сма-
зочное масло нефтяного, синтетического, растительного и животного
происхождения, рекомендуют [31] следующие сочетания уплотнительных
материалов и материала вала, рассматриваемых как пара трения: брон-
за по наплавкам стеллита и сормайта, углеграфитовым материалам, чу-
гунам; графитовые материалы, пропитанные фенолформальдегидной или
сульфидной смолой по углеродистым и хромистым сталям, а также по
сплавам типа «победит»; угле-
графитовые материалы по чу-
гунам, сталям, керамическим
материалам, карбидам воль-
фрама и тефлону с наполне-
нием графитом или стеклово-
локном. Торцовые уплотнения
по сравнению с другими уплот-
нениями обладают рядом пре-
имуществ: не нуждаются в
уходе в течение всего срока
эксплуатации; дают малую
утечку; при правильно выбран-
ных материалах и конструк-
Рис. 118. Самоуплотняющиеся подшипники
качения
ции долговечны и позволяют
работать в любой среде.
Детали подшипника каче-
ния изготовляют с большой точностью и высокой чистотой поверхно-
стей поэтому уплотнение, встроенное в подшипник на заводе-изготови-
теле, гораздо надежнее по сравнению с всякого рода уплотнениями, со-
бранными при монтаже подшипникового узла. Самоуплотняющиеся
подшипники применяют в тех машинах, где необходимо удержать смаз-
ку, не пользуясь дополнительными уплотнениями, или где подшипник,
установленный в малогабаритном узле, должен быть надежно уплотнен
с одной или обеих сторон. В подшипник с двусторонним уплотнением
смазку закладывают при его изготовлении на весь срок службы подшип-
ника и не требуется ее пополнять в период эксплуатации подшипника.
279
При этом необходимо, исходя из условий работы подшипника, опреде-
лять сорт смазывающего материала и точно его дозировать. При при-
менении закрытых подшипников значительно упрощается конструкция
подшипникового узла и удешевляются монтаж и эксплуатация машины.
В СССР изготовляют шариковые подшипники как с односторонним
(рис. 118, а), так и с двусторонним (рис. 118, б) уплотнением, которые
состоят из набора металлических и фетровых колец, закрепленных со-
ответственно своему назначению на внутреннем или наружном кольце
подшипника.
Уплотнение горизонтальных направляющих.
Уплотнение направляющих должно обеспечивать герметичность смазы-
ваемых плоскостей при любом положении подвижной направляющей.
Это условие трудно выполнить при помощи известных уплотнительных
устройств.
На рис. 119 приведена оригинальная схема раздвижных металличе-
ских щитков для защиты горизонтальных направляющих станины. При
Рис. 119. Раздвижные щитки для уплотнения направляющих
движении колонны 1 по станине 3 опорная плита 2 перемещает прикреп-
ленный к ней верхний щиток 4, увеличивая или сокращая общую длину
скользящих один по другому нижележащих щитков. Во время удлине-
ния выступающего ребра 6 и 7 зацепляют одно за другое, а упорное реб-
ро 8 нижнего щитка — за станину станка. На концах щитков имеются
ролики 5, катающиеся по дорожкам нерабочей части направляющих.
В продольном направлении щитки взаимно центрируются ребрами 9,
а отогнутыми буртами 10 они надежно защищают направляющие от по-
падания грязи сбоку.
Поскольку смазка направляющих централизована и автоматизиро-
вана, то требуется лишь периодическая их чистка. Для этого все щитки
сдвигают в одну сторону, верхний из них отвинчивают, колонну переме-
щают, после этого чистят и смазывают направляющие.
Уплотнения мест присоединения фланцев и разъема корпуса редукторов
Уплотнение подшипниковых узлов, закрываемых сквозными или
глухими фланцами в местах их присоединения к корпусу, может быть
выполнено при помощи прокладок или краски. При использовании крас-
ки (сурик или белила) усложняется демонтаж. В зависимости от усло-
вий работы подшипникового узла применяют прокладки из легко де-
формируемых материалов: картона, меди, свинца, алюминия, плотной
бумаги, паронита, асбеста, маслостойкой резины сплошной или с тка-
280
левой прослойкой,'кожи и различных пластмасс (хлорвинила, фторо-
пласта, фибры).
На рис. 120,/ показано уплотнение фланца при помощи картонной
прокладки. Картонные и бумажные прокладки закрепляют нитролаком
или маслостойким клеем. Металлические прокладки из белой жести
служат для регулировки осевого зазора в подшипниках качения и пят-
Рис. 120. Уплотнения в редукторах:
а —фланцев; б — разъемного корпуса редуктора
на касания червячного зацепления. Их устанавливают между торцовой
поверхностью расточек под подшипники и крышкой в комплекте с картон-
ными прокладками. На рис. 120,// изображено уплотнение, осуществлен-
ное при помощи трех медных проволочных колец, установленных в
кольцевые замкнутые канавки треугольного профиля. Такие канавки
улучшают действенность уплотнения.
На рис. 120, /// показано уплотнение с картонной прокладкой и на-
правляющим буртом, имеющим скользящую посадку в расточке кор-
пуса. Наличие бурта увеличивает надежность уплотнения. Уплотнение,
изображенное на рис. 120, IV, осуществлено при помощи конического
бурта фланца, притертого к конической расточке корпуса.
При образовании масляного тумана, когда воздух внутри корпуса
насыщается взвешенными частицами масла, возникает повышенное
давление и воздушная среда просачивается через разъем корпуса и
уплотнения валов в крышках (фланцах) подшипниковых узлов. Это не-
желательное явление можно предотвратить, если в редукторах с боль-
шим тепловыделением, например червячных, на крышке корпуса сде-
лать отдушину в виде отдельной пробки с отверстиями или более совер-
шенной конструкции.
В заводской практике опробованы некоторые другие виды уплот-
нений мест разъема корпусов редукторов. В малых редукторах с неболь-
шими межцентровыми расстояниями (до 300 мм) никаких специаль-
ных прокладок применять не следует. Уплотнение достигается хорошей
шабровкой соединяемых поверхностей. В редукторах средней величины
применяют прокладки из шелковых нитей, укладываемых в несколько
281
рядов между шаброванными поверхностями соединяемых частей кор-
пусов.
В больших редукторах, особенно в тех случаях, когда верхняя часть
корпуса представляет собой легкую сварную конструкцию, надежными
уплотнениями служат специальный лак «Герметик» или жидкое стекло,
которыми покрывают поверхность разъема на одной части корпуса. Не-
достатком такого уплотнения является трудность очистки поверхности
от этих уплотняющих материалов при демонтаже редуктора.
На рис. 120, V показано уплотнение, представляющее собой канав-
ку а, выполненную на нижней части корпуса по всему периметру его
фланца. Масло, попадающее в разъем, задерживается в канавке а и по
отводящим проточкам б, соединяющим канавку с внутренней частью
корпуса, стекает обратно в картер. Проточки б выполняют фрезерова-
нием и располагают на некотором расстоянии одну от другой. На рис.
120, VI изображено уплотнение при помощи полихлорвинилового шну-
ра, уложенного в канавке, проходящей вдоль всего фланца нижней ча-
сти корпуса. Это уплотнение весьма надежно и его можно применять в
вертикально установленных редукторах. Плотность нельзя обеспечи-
вать без очистки соприкасающихся поверхностей, удаления всех
остатков старых прокладок и других посторонних веществ. Все возмож-
ные пустоты необходимо заполнить или так подогнать поверхности,
чтобы пустот не оставалось.
ГЛАВА VI
МОНТАЖ СИСТЕМ ЖИДКОЙ
И ГУСТОЙ СМАЗКИ
МОНТАЖ СИСТЕМ ГУСТОЙ СМАЗКИ
При монтаже систем густой смазки надо руководствоваться указа-
ниями, данными в проекте и инструкциями заводов, поставляющих сма-
зочное оборудование.
Автоматические станции густой смазки обычно устанавливают в за-
крытых помещениях с температурой 15—20° С. Монтаж включает сле-
дующие операции: ревизию, промывку и опробование оборудования.
При ревизии удаляют консервационное покрытие, проверяют со-
стояние отдельных рабочих органов оборудования. Обнаруженные не-
исправности в зависимости от их размеров либо устраняют на месте,
либо о них сообщают заводу-изготовителю (составляют акт). Ревизию
осуществляют согласно инструкций завода-изготовителя.
При монтаже оборудования систем густой смазки следует пользо-
ваться общими правилами, разработанными для монтажа любого ме-
ханического оборудования (установки на фундамент, выверки, закреп-
лению фундаментными болтами, подливки фундаментов, проверки на
отсутствие заедания) и, кроме того, оговоренными особо в инструкции
завода-изготовителя. При пуске станций густой смазки надо удалить
воздух из цилиндра всасывающего плунжера.
При монтаже дозирующих питателей необходимо обратить внима-
ние на герметичность их, хорошую подвижность плунжера и золотника;
проследить, чтобы все питатели стояли индикаторами в одну сторону,
что удобно для контроля за их срабатыванием, чтобы можно было лег-
ко снять питатель при его неисправности.
При монтаже приборов надо предусмотреть для самопишущего ма-
нометра разделительное устройство (демпфер), чтобы густая смазка
не попадала в механизм манометра. Демпфер заполняют жидким ми-
неральным маслом. Для последующей правильной работы к.э.п. при
монтаже надо придерживаться следующего: устанавливать прибор
только в вертикальном положении; выводить провода через втулки,
расположенные в задней стенке прибора.
Воздух подводят от магистрали к отверстиям нижнего ряда, для
очистки воздуха от посторонних включений питание золотников осу-
ществляют через воздушный фильтр. Один ввод выполняют через каж-
дые два золотника. Все резьбовые отверстия (резьба М10), оставшиеся
не занятыми, необходимо плотно завернуть (используя сурик) имеющи-
мися заглушками. Промывая суриком заглушки, надо наблюдать, что-
бы сурик и другие посторонние включения не попадали во внутреннюю
полость воздухораспределительной колодки, так как это может повести
283
к засорению и выходу из строя золотников. Оставшиеся после монта-
жа свободными отверстия в дне корпуса прибора следует плотно за-
крыть имеющимися резиновыми пробками.
Монтаж трубопроводов густой смазки описан в гл. III.
После окончания монтажа всей системы необходимо промыть ее
смесью 50% минерального маловязкого масла и 50% керосина. При
этом все отводы от магистральных трубопроводов к питателям закры-
вают пробками, а сам магистральный трубопровод закольцовывают.
Один конец магистрали подсоединяют к насосу с баком для промывоч-
ной смеси, второй ее конец подсоединяют к баку. Время промывки —
минимум 20 ч, после чего смесь из трубопровода сливают в бак, раз-
бирают все фланцевые и резьбовые соединения, удаляют грязь, осев-
шую во время промывки в местах приварки труб к фланцам и в других
местах, снова собирают магистраль и промывают ее еще не менее 4 ч.
Только после этого меняют места подсоединения концов и смесь пода-
ют в обратном направлении. По окончании промывки удаляют промы-
вочную смесь из трубопроводов и заполняют их тем сортом мази, ко-
торый установлен для данной системы. Заполняют систему при помо-
щи одного из описанных ранее аппаратов. При этом надлежит соблю-
дать следующие правила:
1. Не допустить попадания в трубы воздуха. Наличие воздушных
мешков в потоке смазки затрудняет работу станции, повышая ее рабо-
чее давление. Удаление воздушных мешков и пробок весьма кропотли-
вая, требующая большой затраты времени операция.
2. Заполнять магистраль надо до тех пор, пока из ее открытых кон-
цов вытечет не менее 5 Ли3 густой смазки. Таким образом, должны
быть заполнены все отводы к питателям и сами питатели, причем за-
полнение питателей можно считать законченным, если из них вытечет
по 200 г мази через отверстия размером 3/8".
Подшипники и другие узлы трения заполняют мазью отдельно при
их монтаже. Только после проверки наличия смазки в подшипниках
к ним подсоединяют промытые трубы от питателей.
3. Проверить правильность установки и срабатывания конечных
выключателей, ограничивающих крайние положения поршня.
4. Заполнить корпус редуктора и насоса станции соответствую-
щим минеральным маслом, рекомендованным заводом-изготовителем.
5. Подвергнуть систему опрессовке при давлении до 15 Мн/м'2 в те-
чение 30—40 мин. При легком обстукивании труб в местах резьбовых и
фланцевых соединений не должно быть утечек.
6. Проверить, чтобы индикаторы всех питателей данной системы
находились в одном положении. Из всех питателей должны поступать
строго определенные порции мази.
7. Предусмотреть обогрев магистральных труб при возможности
снижения температуры (ниже 0°С). Лучшим теплоносителем для этого
случая является горячая вода.
8. Покрасить после окончания монтажа и испытания весь трубо-
провод маслостойкой, антикоррозионной краской в цвет, оговоренный
проектом или принятый на данном предприятии.
МОНТАЖ СИСТЕМ ЖИДКОЙ СМАЗКИ
Монтаж смазочных систем принято разделять на три вида работ:
монтаж смазочного оборудования, монтаж нагнетательных и сливных
трубопроводов и разводка труб по машинам. Каждый из трех видов ра-
боты можно осуществлять параллельно и независимо один от другого.
284
Монтаж систем жидкой смазки следует вести в строгом соответ-
ствии с чертежами завода — изготовителя основного оборудования и
инструкциями, паспортами и другой документацией заводов, поставляю-
щих смазочные установки, аппараты и приборы. С целью обнаружения
и устранения дефектов, которые могут появиться в процессе транспор-
тировки и погрузочно-разгрузочных операций, смазочное оборудование
рекомендуют ревизовать:
а) оборудование систем, поступившее на монтаж, необходимо про-
верить по сертификатам заводов-изготовителей;
б) на обнаруженные при ревизии неисправности и повреждения со-
ставляют дефектный акт, копию которого отсылают заводу-изгото-
вителю;
в) при обнаружении во время ревизии смазочного оборудования
засорения внутренних поверхностей, присоединительных патрубков и
отверстий тщательно очистить их и промыть маслом.
При этом необходимо учитывать, что смазочное оборудование не
завозят на завод — изготовитель основного оборудования, а прямо от-
правляют на место монтажа. Арматуру, трубы и фитинги для разводок
централизованной смазки по машинам комплектуют по спецификации
соответствующего чертежа и отгружают вместе с основным оборудо-
ванием.
В специальных случаях, когда без системы жидкой смазки не
могут быть проведены внутризаводские испытания, систему собирают
полностью с той машиной, которой она предназначена, вместе с ней
опробуют и сдают в собранном виде.
Станции монтируют в масляных подвалах, оснащенных фундамен-
тами под насосы, йшльтры, прессбаки и резервуары-отстойники. Все
оборудование в масляный подвал подают через монтажные люки, пре-
дусмотренные в потолке подвала.
Для правильной организации и ведения монтажа необходимо учи-
тывать, что централизованные системы жидкой смазки укомплектованы
разнообразным, довольно сложным оборудованием и автоматикой.
Кроме того, в состав системы входят металлоконструкции, трубопрово-
ды и различная аппаратура. Эти обстоятельства заставляют подбирать
монтажную бригаду так, чтобы в ее состав входили слесари по монта-
жу механического оборудования и наладчики средств автоматики, сле-
сари-трубопроводчики и высококвалифицированные сварщики. Из опы-
та монтажа [34] известно, что даже при полном обеспечении оборудова-
нием и готовности строительной части результаты монтажных работ не
всегда оказываются удовлетворительными; недостаточно хорошо подго-
товлены рабочие места, инструмент и приспособления.
Перед монтажом отстойников следует испытать их на водонепро-
ницаемость, для чего наливают воду (течи и отделения капель не до-
пускают). Плотность сварных швов резервуаров-отстойников испыты-
вают, смазывая их с наружной стороны меловой обмазкой, а изнутри —
керосином. Желтые пятна на побеленной части шва указывают на его
неплотность. Теплообменники, корпуса фильтров, змеевики нагревате-
лей подвергают гидравлическому испытанию под давлением 0,8
(8 кГкм2) в течение 15 мин (течи и отпотевания не допускают), а воз-
душные колпаки, прессбаки и арматуру опрессовывают сжатым возду-
хом под давлением 0,6 Мн/м2 (6 кГ/см'2') в течение 10 мин. Перед пус-
ком в работу необходимо доразвальцовывать трубки теплообмен-
ников.
Насосные агрегаты, резервуары-отстойники и конденсатоотводчи-
ки необходимо устанавливать точно горизонтально по уровню, а мас-
285
доохладители и фильтры — по отвесу. Трубопроводы (всасывающий и
нагнетающий) должны иметь самостоятельные опоры, исключающие
передачу всяких усилий на насос. Во избежание возникновения воздуш-
ных мешков во всасывающем трубопроводе последний должен быть ко-
ротким и прямым с уклоном от насоса к емкости, питающей насос. Для
Рис. 121. Примеры правильного (/) и неправильного (//) присоединения вса-
сывающих трубопроводов к насосу
ориентации при монтаже всасывающих трубопроводов на рис. 121 по-
казаны правильное и неправильное их присоединения к насосу.
По окончании монтажа всех систем следует приступить к их про-
мывке и пробному пуску, а после устранения всех неисправностей — к
повседневной эксплуатации.
МОНТАЖ ТРУБОПРОВОДОВ
Работу по монтажу трубопроводов следует вести с максимально
возможным снижением затрат труда, применяя высокопроизводитель-
ные механизмы и оборудование. Предварительно набирают прямые
участки трубопроводов, собирают их в один узел и сваривают. Затем
на месте монтажа складывают фасонные части, фитинги и арматуру.
Приваривать фланцы надо плотнопрочным маслонепроницаемым
швом с двух сторон по сечению, равному толщине трубы, предваритель-
но центрируя фланец по трубе. Перекос фланца при этом допускают
равным 0,5—2 мм с тем, чтобы фланцы плотно прилегали один к друго-
му или к оборудованию и были соединены без натяга. Перекоса можно
избежать или свести его к минимальному, если прихватывать фланцы
в собранном состоянии при помощи специальных приспособлений.
При монтаже труб для густой смазки можно применять только га-
зовую сварку, так как при электросварке внутри трубы образуются тя-
жело очищаемые шлаки (консистентной смазкой в основном смазыва-
ют такие узлы трения, как подшипники качения, на поверхности тел
качения которых не должны попадать никакие твердые включения).
Трубы для жидкой смазки и охлаждения сваривают качественными
электродами.
286
При монтаже трубопроводов для смазки и охлаждения широко при-
меняют гибку труб. Изменение направления трубопроводов под разны-
ми углами для труб Dy =8-ь 150 мм осуществляют при помощи гнутых
колен, приваренных к прямым участкам труб. Лишь в крайних случаях,
вызванных обычно недостатком места, для соединения труб такого ди-
аметра применяют сварные колена. При использовании гнутых элемен-
тов трубопровода рекомендуют придерживаться минимального радиу-
са гиба, равного минимум трем диаметрам сгибаемой трубы. Эллиптич-
ность трубы в месте гиба допускают не более 15% ее диаметра.
Отводят трубу от магистрального трубопровода к обслуживаемой
машине при помощи бонки или патрубка, привариваемого к магистраль-
ной трубе под требуемым углом. При этом отверстие в трубе должно
быть просверлено или вырезано меньшего диаметра, чем диаметр отво-
да. Это необходимо во избежание попадания окалины в магистральную
трубу при приварке отвода.
Приваривать отвод надо при помощи газа. При монтаже труб, со-
единенных трубной конической резьбой, необходимо тщательно соблю-
дать технологию нарезки резьбы на приварных ниппелях или на тру-
бах, если ниппели отсутствуют.
Витки с сорванной или неполной резьбой могут быть допущены при
монтаже, если в сумме они не превышают 10% длины нарезки. Соеди-
нять трубопроводы конической трубной резьбой следует без каких-либо
подмоток, но обязательно при сборке резьба должна быть смазана ни-
трокраской или бензо-амидевым лаком.
В системах густой смазки все резьбовые соединения должны быть
плотными при испытании трубопровода на давление до 15 Мн)м2
(150 кГ)см2). Отпотевания в местах соединения не допускают.
Монтаж трубопроводов в траншеях и разводку ^руб по машинам
осуществляют следующим образом. Сначала трубы заготавливают, т. е.
режут их на части необходимой длины, гнут, подгоняют по месту, при-
варивают отводы, фланцы, сваривают в стык и т. п.
После предварительного подгоночного монтажа и выверки на опо-
рах трубопровод разбирают и подвергают обработке травлением или
песком, затем приваривают опоры.
Травление труб осуществляют 20%-ным раствором соляной или сер-
ной кислоты в специальных ваннах, которыми должна быть оборудова-
на площадка, где проводят монтажные работы. Ванны обычно выпол-
няют из расчета травления труб длиной до 8 м с ответвлением в сторо-
ны до 800 мм. После травления трубы промывают в другой ванне
10%-ным раствором каустической соды и затем в третьей ванне теплой
чистой водой. После этого их просушивают, смазывают внутри маслом
и закрывают концы деревянными пробками.
Для того чтобы при травлении не портились нарезанные концы
труб, их покрывают тонким слоем лака, на который не действует кис-
лота. Продолжительность травления зависит от состояния внутренней
поверхности труб, температуры и крепости раствора.
Обычно травление в свежем растворе не пораженных коррозией
труб продолжается 8—10 ч. При старении раствора или травлении ржа-
вых труб процесс травления может быть удлинен до 20—24 ч.
Необходимо тщательно следить за тем, чтобы между отдельными
операциями травления не было перерыва. В противном случае травле-
ние не только не даст желаемых результатов, а вызовет еще более ин-
тенсивную коррозию.
После того как смазочные системы и трубопроводы смонтированы,
можно приступить к их промывке.
287
Немаловажную роль в подготовке смазочных систем к пуску играет
промывка. Промывать системы нужно смесью маловязкого минерального
масла (например, Индустриальное 12 по ГОСТ 1707—51) с керосином.
После окончания монтажа и промывки смазочных систем наруж-
ную поверхность труб жидкой смазки необходимо покрасить маслостой-
кой антикоррозионной краской в соответствующий цвет.
Режут и гнут трубы по месту при монтаже в соответствии с черте-
жами общего вида разводок.
Резка труб даже небольших диаметров вручную при помощи тру-
бореза или ножовки малопроизводительна. Значительно ускоряет эту
операцию применение на рабочем месте трубоотрезного станка или при-
водной механической пилы. Но в связи с низкой производительностью
последней ее применяют для обрезки концов изогнутых труб. Для рез-
ки трубопроводов диаметром от 50 до 100 мм широко используют тру-
боотрезные станки модели С-246А. Трубы средних и больших диамет-
ров режут при помощи ацетиленового резака или бензореза. Лучшие
результаты получают при использовании резака, работающего на кок-
совом газе (исключается время на разогрев, затрачиваемое у бензоре-
зака, и на зарядку и чистку у ацетиленового генератора). Особенно эф-
фективно применение коксового газа в зимних условиях. Для газовой
резки труб применяют специальные станки и труборезы марки ТР-1 и
ТР-2, выпускаемые заводами Главкислорода.
Нарезание резьбы на трубах диаметром до 25 мм осуществляют
вручную при помощи плашек с конической резьбой, вставленных в во-
роток. Нарезание резьбы на трубах большого диаметра осуществляют
на трубонарезных или на токарно-винторезных станках, если позволяет
длина резьбы. Среди таких станков большое распространение получили
станки модели С-202 для труб от 15 до 32 мм и модели С-255 для труб
до 70 мм. На практике широко используют способ предварительной за-
готовки в мастерских в необходимых количествах штуцеров с резьбой
на одном конце и с фаской под сварку на другом. Эти штуцеры при мон-
таже приваривают обычно газовой сваркой к концам труб, а на них на-
вертывают фитинги и соединительные гайки, связывающие между собой
участки трубопроводов.
Гибка труб является наиболее прогрессивным способом разводки
трубопроводов. Она дает возможность делать отводы, повороты и ко-
лена различной конфигурации и почти полностью исключает примене-
ние фитингов. В зависимости от диаметра трубы гибку осуществляют
одним из следующих способов: в холодном состоянии на механических
станках и горячую гладкую с набивкой песком.
Получили распространение трубогибочные установки с нагревом
места гибки токами высокой частоты. При эксплуатации подобной уста-
новки в Челябинской монтажной организации «Востокметаллургмон-
таж» выявилась возможность делать на ней сложные фасонные части с
изгибами в различных плоскостях без сварных стыков из целой трубы,
без снятия ее для переналадки. Гибку и нагрев можно осуществлять
одновременно. Гнуть можно по окружности радиусом, равным 1,5—2
диаметрам трубы, без набивки песком. С введением в действие высо-
кочастотной установки сократились сроки выполнения монтажных ра-
бот в результате изготовления в мастерских целых участков трубопро-
водов, оснащенных арматурой и фланцами. При применении станков с
нагревом токами высокой частоты сокращается время, затрачиваемое
на гибку труб в 4—5 раз, и во столько же раз уменьшает стоимость гиб-
ки по сравнению со стоимостью ее на обычных установках.
288
СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
ПРИ МОНТАЖЕ
Прямые участки трубопроводов соеди-
няют при помощи сварки встык, перед
этим концы труб очищают, снимают фас-
ки и стыкуют. Геометрические оси труб
должны совпадать. Для установки и сты-
кования труб при сварке применяют струб-
цины (рис. 122). Соединенные сваркой тру-
бы в один трубопровод не должны быть
большой длины. Например, при длине 30—
40 м невозможно травить трубы после
сварки и разбирать их в случае необходи-
Рис. 122. Струбцины для установки
и стыкования труб при сварке:
/ — струбцина; 2 — уголок
Рнс. 123. Установка для завертывания гибкого шланга в наконечник
19—763
289
мости при эксплуатации. Для соединения сваркой фасонных деталей
трубопроводов применяют манипулятор с механизмом наклона планшай-
бы и коробкой передач, имеющей 12 скоростей. Скорость вращения план-
шайбы можно изменять от 0,1 до 1 об]мин.
В целях механизации трудоемкой операции по ввертыванию гиб-
кого шланга в наконечник на автомобильном заводе им. Лихачева при-
-•а——
Рис, 124. Стяжной хомутик для шлангов
меняют специальную установку
(рис. 123), состоящую из электро-
двигателя 1, редуктора 2 и приспо-
собления для зажима шланга 3.
Электродвигатель йощ костью
0,6 кет с 1410 об/мин через клино-
ременную передачу приводит во
вращение редуктор, шпиндель кото-
рого снабжен вращающимся пнев-
матическим цилиндром и сменны-
ми цангами для зажима наконечни-
ка. Шланг в наконечник подают
вручную. Применение такого уст-
ройства позволяет исключить токарный станок, повысить производи-
тельность и облегчить труд рабочего.
Для зажима шланга на трубе или ниппеле при сборке, а иногда и в
эксплуатации пользуются стяжными хомутиками (рис. 124). Хомутик
состоит из трех деталей: собственно хомутика 7, стягивающего его бол-
та 2 и круглой гайки 3. Хомутики изготовляют следующих внутренних
диаметров, мм-. 16, 18, 22, 24, 26, 30, 32, 37, 40, 46, 50, 55, 60, 66, 78. При
зажиме шланга стяжные концы хомутика не должны касаться один
другого.
ГЛАВА VII
СМАЗКА ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
СМАЗКА АГЛОМЕРАЦИОННОЙ МАШИНЫ
Общие сведения
Агломерационные машины используют для окускования (спека-
ния) мелочи железных руд и руд цветных металлов в крупные пори-
стые куски. В процессе спекания на ленте агломерационной машины из
руды выгорают частично вредные примеси (сера и др.). Агломерацион-
ная машина конвейерного типа (рис. 125) с непрерывным технологиче-
ским процессом представляет
собой подвижную ленту, состав-
ленную из отдельных тележек
(паллет) 1, перемещаемых по
направляющим 2, которые уложе-
ны вдоль верхней горизонталь-
ной части каркаса 3, являющей-
ся основной поддерживающей
стальной конструкцией. Число
паллет достигает 130.
Каждая тележка состоит из
корпуса, четырех ходовых и че-
Рис. 125. Поперечный разрез верхней ча-
сти агломерационной машины
тырех грузовых роликов на под-
шипниках качения, двух чугун-
ных бортов, двух стальных уплот-
нительных пластин и комплекта
штучных колосников. Ходовыми роликами тележка катится по направ-
ляющим машины, а грузовые ролики служат для зацепления с зубья-
ми звездочек головной и разгрузочной частей машины. Дно тележек со-
стоит из колосниковой решетки 6, состоящей из 150 и более колосни-
ков. Внизу боковых сторон паллеты параллельно продольной оси кар-
каса закреплены полозья 7 из хромоникелевой стали, которыми палле-
та скользит по направляющим 2.
Движение спекательных тележек 1, груженных материалом по
верхней части каркаса, осуществляется двумя ведущими звездочками
привода и происходит под действием усилия, передаваемого от одной
тележки к другой. Тележки не связаны между собой и скользят по на-
правляющим, плотно прижимаясь одна к другой. После разгрузки от
агломерата в хвостовой части каркаса машины паллеты переходят на
нижний участок пути и по рельсам, имеющим уклон, катятся четырьмя
ходовыми роликами 4 к приводу, расположенному в головной части
каркаса. Ведущими звездочками тележки захватываются за грузовые
ролики 5 и снова подаются на верхний горизонтальный путь.
19’
291
На протяжении рабочей части верхнего пути к нижним фланцам
чугунных рамок 8, на которых расположены направляющие полосы,
прикреплена двадцать одна вакуум-камера (эксгаустер) 9 для создания
разрежения в зоне спекания. Все вакуум-камеры соединены внизу газо-
проводом. Воздух, засасываемый эксгаустерами через газопровод, соз-
дает разрежение в камерах под тележками и, проходя сверху вниз че-
рез шихту, увлекает за собой газообразные продукты агломерации. На-
ходясь под зажигательным горном, тележки одновременно начинают
проходить над вакуум-камерами. Таким образом, зажигание шихты
совпадает с началом отсасывания. При дальнейшем продвижении пал-
лет горение, начавшееся под горном, поддерживается воздухом, интен-
сивно просасывающимся через спекаемый слой. Зона горения в каждой
паллете постепенно опускается вниз и к концу рабочего хода доходит
до колосниковой решетки. От высокой температуры, развиваемой при
горении', отдельные мелкие кусочки руды, содержащие минеральные ча-
стицы, сплавляются и спекаются в пористый кусок — агломерат. Перед
разгрузкой, когда тележки проходят над пятью камерами зоны охлаж-
дения, агломерат охлаждается. При переходе паллеты на нижний путь
агломерат сбрасывается.
По всей траектории движения спекательных тележек установлены
направляющие, которые в зоне головной части состоят из сварных дуго-
образных балок со сменными шинами. В верхней части головных на-
правляющих, где тележки выходят на прямолинейный путь, установле-
ны регулируемые подпружиненные отжимные балки. В разгрузочной
части траектория движения тележек предопределяется направляющи-
ми, у которых имеются сменные шины. Газоотвод состоит из газоотвод-
ных вакуум-камер с патрубками и компенсаторами. Перед первой и за
последней вакуум-камерами установлены клиновые уплотнения, пре-
дотвращающие вредные подсосы воздуха. Поперечные стыки вакуум-
камер перекрыты пластинами и гофрированными приварными уплотне-
ниями.
Смазка отдельных узлов агломерационной машины
Современная агломерационная машина, выпускаемая на Уралмаш-
заводе, состоит из каркаса, привода ленты спекательных тележек, за-
грузочной части со специальным приводом, питателя подстилочного ма-
териала, загрузочных воронок (питателей) шихты, зажигательного га-
зового горна, газоотсосных вакуум-камер и клиновых уплотнений,
верхней части газоотвода с гидроуплотнением и смазкой, укрытия с бун-
керами осыпи, оборудования циркуляционной жидкой смазки редукто-
ров, централизованной системы смазки подшипниковых узлов, комп-
лекта спекательных тележек, специальной установки для смазки их и
электрооборудования. ___
Привод ленты спекательных тележек (рис. 126), расположенный в
головной части машины, предназначен для подъема каждой тележки с
нижнего наклонного пути на верхний горизонтальный путь и продви-
жения всей ленты по этому пути. В состав привода входят: коренной вал
со звездочками 3, соединенный зубчатыми муфтами 4 с выходными ва-
лами редукторов 2 и <?; два электродвигателя 1 и 7, командоаппарат 5
и передача к нему 6. Регулировка числа оборотов электродвигателей
плавная. Особо, ответственными смазываемыми узлами в приводе агло-
мерационной машины, подлежащими постоянному наблюдению, явля-
ются подшипники коренного вала звездочек. В нормальных условиях
работы привода их температура не должна превышать температуры
окружающего воздуха более чем на 25 град.
292
Нормальные условия работы привода характеризуются равномер-
ным зацеплением звездочек с грузовыми роликами спекательных теле-
жек. Необходимо регулярно проверять правильность зацепления. Изно-
сившиеся зубья (сегменты) звездочек следует своевременно заменять.
Зубчатые муфты привода ленты смазывают, заливая 42 дм3 масла в
каждую муфту, и меняют его не реже одного раза в 4 месяца.
В начале верхнего пути на ленту, состоящую из сомкнутых паллет,
из питателя (рис. 127) непрерывно подается шихта. Загружается ших-
та в два слоя. На предварительно уложенный слой подстилочного мате-
Рнс, 127. Воронки для загрузки шихты
риала двумя загрузочными воронками подается слой подлежащей спе-
канию шихты. Для зажигания шихты предусмотрен специальный газо-
вый горн, установленный в верхней головной части каркаса рядом с
питателем. Температура пламени горна в зависимости от состава ших-
ты должна составлять 1100—1300° С. Регулируется температура зажи-
гания количеством подаваемого воздуха.
Две воронки для загрузки шихты устанавливают в головной части
машины после питателя подстилочного материала на некотором рас-
стоянии одну от другой. Воронка состоит из бункера 2 и 3, имеющего
суженную горловину, площадь отверстия которой регулируется на-
293
клонными шиберами 1 с направляющими роликами. Передвижение ши-
беров осуществляется индивидуальным для каждой воронки приводом.
Регулированием достигается необходимая толщина слоя шихты на
спекательной ленте. Редуктор привода шиберов передает вращение че-
рез тихоходный вал на кривошипы, которые посредством серьги шар-
нирно, соединены со стенкой шибера. Редукторы, передвигающие шибе-
ры, работают редко и поэтому снабжены шприцевой или заливной смаз-
кой. Подшипниковые узлы периодически пополняют смазкой ИП1-Л.
В масляные ванны редукторов заливают трансмиссионное автотрактор-
ное масло до верхней риски жезлового маслоуказателя. Заливать масло
следует через фильтр или через сетку, установленную в смотровом ок-
не, так как заливаемое масло должно быть чистым. Через четыре меся-
ца после пуска машины в работу масло в редукторах заменяют. После
слива масла корпус редуктора промывают керосином и насухо протира-
ют, а затем заливают свежее масло. В дальнейшем масло меняют через
каждые шесть месяцев.
Укрытие с бункерами для осыпи установлено на опорных катках и
имеет откатную часть с приводными роликами. Червячный редуктор
и подшипниковые узлы смазывают густой смазкой ИП1-Л путем перио-
дического (1—2 раза в месяц) пополнения полости редуктора и камер
подшипников опорных и приводных катков. Питатель подстилочного ма-
териала (рис. 128) располагают в головной части машины. Он состоит
из бункера 5, загрузочного лотка 7 с заслонкой 8 и закрепленного на
цапфах 6 секторного затвора 9, подъем которого осуществляется через
трос 10 и систему блоков 3 и 4 посредством червячной передачи 2 с руч-
ным маховичком 1. Из бункера подстилочный материал через лоток за-
гружается ровным слоем на колосниковую решетку движущихся теле-
жек. Смазка червячного редуктора осуществляется смазкой марки
ИП1-Л, которой периодически пополняется корпус редуктора. Опорные
подшипники осей затвора, лотка и блоков, а также валов редуктора
смазывают периодически путем поворота крышки колпачковых масле-
нок той же смазкой ИП1-Л.
Разгрузочная часть машины включает в себя установку вибротру-
бы для транспортировки осыпи агломерата из бункера и состоит из
приемной плиты, расположенной ниже центра вала звездочек, вала со
294
звездочками 5 (рис. 129) и специального привода с электродвигате-
лем 1, работающего в тормозном режиме. Для стопорения вала звездо-
чек разгрузочной части при остановках машины на валу электродвига-
теля установлен тормоз 2. Выходной вал редуктора 3 и вал звездочек 5
соединены обгонноэластичной муфтой 4, при помощи которой крутящий
Рис. 129. Привод разгрузочной части агломерационной
машины
момент электродвигателя передается в направлении движения тележек.
Обгонноэластичная муфта требует постоянного ухода, оТ ее нормаль-
ной работы зависит безаварийная работа всей агломерационной маши-
ны. Наличия грязи и масла на наружных поверхностях муфты не допу-
скают. Подшипниковый узел обгонноэластичной муфты смазывают в
летний период смазкой ИП1-Л, в зимний — ИП1-3; периодически смаз-
ку пополняют шприцем. Схема смазки подшипниковых узлов и редук-
торов головной и разгрузочной частей, а также пластин спекательных
тележек изображена на рис. 130. Смазка подшипников головной (/ и 2)
и разгрузочной (55 и 56) частей осуществляется от централизованной
станции густой смазки типа СК-500А, устанавливаемой в корпусе агло-
мерационной машины. В летний период используют смазку ИП1-Л,
в зимний — ИП1-3. Редукторы привода ленты и разгрузочной части
смазывают жидкой циркуляционной смазкой: в летний период маслом
П-28, в зимний — маслом П-28 или индустриальным 50. Оборудование
масляного подвала поставляют комплектно с машиной.
ПД!3~
1 дробилке
агломерата <
Подбод смазка от
автоматической, станции
К двухбарабанному
♦. окомкователю
ПД 13~К
? 5 7 3 II 23 25II 27 2Э 31 33 35 37 39 4/ 43 45 47 43 5/ 53 |
/0 j/2 /в ^4 ^/5 //Г ^7 Izo ^22^23^^25^26
6____в ш
55
рдг-з/а'
ЛД13-К
Направление
движения -
тележек г—
2
2t 26
28 30 32 ЗК 36 38 4442 44 45 4550 52 54I г 56
13-к
КГС-3/8'
К дробилке 'I
агломерата
l/С двухбарабанному
окомкователю
Рис. 130. Схема смазки подшипниковых узлов головной и разгрузочной частей машины н пластин
скольжения гндроуплотнения
295
Редуктор привода разгрузочной части смазывают маслом, пода-
ваемым в систему станцией производительностью 0,583 дм3/сек, а ре-
дуктор привода 10 и 11 (рис. 131) ленты спекательных тележек — от
станции производительностью 1,417 дм3/сек. Смазка пластин скольже-
ния гидроуплотнения осуществляется от централизованной станции гу-
стой смазки типа САГ 2500А, работающей в специальном режиме и обо-
рудованной особыми устройствами. Подвод смазки сорта ИП1-Л к на-
правляющим осуществляется через двухлинейные питатели типа ПД.
Периодичность нагнетания в смазываемую точку 1—2 см3 в течение
1—2 мин.
Станция производительностью 1,417 дм3/сек, обслуживающая цир-
куляционную систему жидкой смазки редукторов 10 и 11 со всеми вхо-
дящими в нее аппаратами и приборами, изображена на рис. 131.
Рис. 131. Циркуляционная смазка редуктора главного привода
Отстойник 8 объемом 2 м3 выполняют с девятью электронагревате-
лями ЭТ-160 мощностью 1,1 кет каждый при напряжении 220 бис огра-
ничителем уровня, оснащенным двумя конечными выключателями
ВК-2И. Насосная установка 2 снабжена электродвигателем АО51-6,
мощностью М=2,8 кет, га = 980 об/мин. Одна установка рабочая, дру-
гая— резервная. Фильтр дисковый самоочищающийся 3 однопатрон-
ный ФДЖ-80 с электродвигателем АОЛ32-4, М=1 кет, п= 1410 об/мин.
Холодильник 5 с площадью охлаждения 20 м2. Клапаны: предохрани-
тельный 12 типа КПрЖ-50, обратный 11/2" (1). Шесть термометров соп-
ротивления 7 типа ЭТМХ1. Два температурных реле 6 типа ТР-200. Два
реле поплавковых М-1 (9) с двумя микропереключателями МП-1М.
Логометр магнитоэлектрический профильный показывающий. Шкала
0—100° С, градуировка № 2 ЛПр-53.
Постоянно поддерживаемая электронагревателями ЭТ температура
масла в резервуаре-отстойнике и расположение фильтра в нижней его
части позволяют поступающему маслу, поднимаясь снизу резервуара
до верхнего уровня, осаждать находящиеся в нем механические приме-
си на дно. Свежее масло заливают через отверстие в крышке и через
вентиль оно поступает к шестеренному насосу, позволяющему при при-
менении минерального масла вязкостью до 10° ВУ50 и температурой до
50° С развивать давление в маслопроводе до 1,3 Мн/м2 (13 кГ/см2').
296
Масло через насос и вентиль подается в фильтр 3. Другой вентиль
закрыт. Включение на очистку патрона фильтра осуществляется авто-
матически посредством электропневматического прибора типа КЭП-3
через каждые 8 ч работы на 2—3 мин. Пройдя дисковый фильтр, масло
через трехходовой кран 4 поступает в холодильник 5, где охлаждается
циркулирующей водой, пропускаемой через радиатор. Вода в трубки
радиатора подается через вентиль и, пройдя радиатор, уходит через
вентиль в цеховую магистраль. В случае, если охлаждение масла не
требуется, оно пропускается по обводной магистрали, минуя холодиль-
ник. При этом три вентиля закрыты, кран 4 открыт на подачу масла не-
посредственно в маслопровод, идущий к смазываемым точкам.
В световой сигнализации действуют лампочки трех цветов: красно-
го, зеленого и желтого. Загорание общей лампочки красного цвета сви-
детельствует о неисправности смазочной системы, а по потуханию зеле-
ной лампочки можно судить о месте возникновения неполадки. Красная
лампочка не гаснет, а зеленая не загорается до тех пор, пока не будет
устранена неисправность. При включении в работу резервного насоса
загорится вместо красной желтая лампочка, которая горит в течение
всей его работы. В электросхеме предусмотрена возможность отключе-
ния насосной установки в непосредственной близости от станции, вслед-
ствие чего система смазки не может быть включена с общего пульта
управления во время ее ремонта или осмотра. Световая сигнализация
может быть установлена не на пульте управления, но во всяком случае
вблизи того места, где находится дежурный оператор, чтобы он мог ви-
деть сигналы.
Смазка узлов трения спекательных тележек. Агломерационная
машина может работать лишь при наличии полного комплекта спека-
тельных тележек. В случае выхода из строя хотя бы одной из них ма-
шина должна быть остановлена и поврежденная тележка заменена ре-
зервной. После пуска агломерационной машины следует через каждые
10 дней осматривать не менее восьми подшипников ходовых и грузовых
роликов и в зависимости от их состояния устанавливать дальнейшие
сроки осмотра и пополнения смазкой всех подшипниковых узлов спека-
тельных тележек. Не реже двух раз в год необходимо промывать под-
шипники на всех тележках и не реже одного раза в сутки осматривать
состояние поверхностей скольжения уплотнительных пластин спека-
тельных тележек. В случае обнаружения царапин или задиров их сле-
дует исправлять или заменять. Кроме того, необходимо контролировать
состояние поверхностей пластин соседних спекательных тележек на сту-
пенчатость. Допустимы ступеньки не более 2 мм. Величину разрыва в
ленте спекательных тележек регулируют, меняя положение разгрузоч-
ной части каркаса, которая установлена на катках и может быть пере-
двинута при помощи винтовых домкратов. Подшипники ходовых и гру-
зовых роликов спекательных тележек смазывают на ходу машины при
помощи специальной автоматической установки густой смазки конст-
рукции Уралмашзавода (рис. 132). Помещенный на схеме лубрика-
тор А работает следующим образом: может перемещаться в двух вза-
имно перпендикулярных направлениях: параллельно движению спека-
тельных тележек при качении трех роликов 9 по рельсам 10 и по
линейкам 20, когда по ним катятся ролики 21. Продольное движение
необходимо для того, чтобы лубрикатор перемещался вместе со спека-
тельной тележкой в течение времени, необходимого для присоединения
шприца 2, подачи им смазки и его отсоединения от смазываемых роли-
ков. Для выбрасывания вперед и отталкивания шприца от тележки на
раме лубрикатора смонтирована специальная каретка 3, которая мо-
20—763
297
жет перемещаться в поперечном направлении под действием движу-
щихся поршней пневматических цилиндров 7 и 23, установленных на
раме лубрикатора. Когда наконечник 1 находится в соприкосновении с
роликом спекательной тележки, лубрикатор движется вместе с ней под
действием силы движущейся ленты. Наружный торец ходовых роликов
закрыт штампованными крышками со специальными колпачковыми
пружинными масленками для подачи густой смазки в полости ходового
и грузового роликов. Между роликами и со стороны ступицы корпуса
тележки установлены лабиринтные уплотнительные кольца.
Смазывание роликов тележки подвижным лубрикатором осуществ-
ляется в определенной последовательности. На щите управления, рас-
Рис. 132. Схема автоматической смазки подшипников роликов спека-
тельных тележек
положенном в непосредственной близости от лубрикатора, нажатием
рубильника или кнопки включают в работу: электродвигатель 15 стан-
ции густой смазки; электромагнитный вентиль 4 подачи воздуха на
обдув роликов и к цилиндрам; электропневматический распредели-
тель 22, который открывает подачу воздуха в нижнюю камеру пневма-
тического цилиндра 23, выталкивающего вперед наконечник 1 до встре-
чи его с ходовым роликом спекательной тележки; последняя после это-
го начнет перемещать лубрикатор.
На раме лубрикатора установлены два электропневматических
распределителя 8 и 22, два соединенных с ними пневматических ци-
линдра 7 и 23 и два шприца 2, закрепленные в каретке 3. На пути дви-
жения лубрикатора установлены конечные выключатели 18, 11, 5 и 6
типа ВК-211, для включения которых к раме лубрикатора приварен ры-
чаг. Конечный выключатель 5 срабатывает, когда до него доходит дви-
жущийся вместе с роликами паллет лубрикатор; в этот момент вклю-
298
чается автоматически электропневматический распределитель 8,
открывая подачу воздуха в нижнюю камеру цилиндра 7. Под давлени-
ем воздуха шприц перемещается по направляющим 20 до соприкосно-
вения с торцовой поверхностью ролика паллеты. При дальнейшем пе-
ремещении шприца сжимается пружина 1 (рис. 133), отверстия 2 и 3
в тройнике и золотнике совмещаются и смазка под давлением посту-
Рис. 133. Смазка подшипников роликов шприцем
пает во внутреннюю полость а. Одновременно с этим усилием шприца
утапливается колпачок масленки 4, пружина 5 сжимается и через обра-
зовавшийся зазор смазка поступает в полость ролика.
Когда движущийся вместе с паллетой лубрикатор (см. рис. 132)
пройдет конечный выключатель 11, автоматически включается в работу
электромагнитный вентиль электропневматического распределителя 8
и 22, открывая подачу воздуха в верхнюю камеру цилиндров 7 и 23.
Шприцы и наконечник 1 отходят в исходное положение, одновременно
с этим включается реле времени и по истечении 6 сек посредством двух-
клапанного с одним соленоидом электропневматического распредели-
теля 12 воздух подается в нижнюю камеру цилиндра 17 и лубрикатор
возвращается в исходное положение. При обратном движении лубри-
катора срабатывает конечный выключатель 6, автоматически включает-
ся распределитель 22, открывая подачу воздуха в нижнюю камеру
цилиндра 23, под давлением которого наконечник 1 выдвигается вперед
и цикл смазки подшипников роликов повторяется сначала.
При каждом крайнем левом положении лубрикатора срабатывает
выключатель 6 и электропневматический распределитель 12 открывает
подачу воздуха в верхнюю камеру цилиндра 17, при этом поршень в ци-
линдре переместится вправо и, таким образом, последний окажется
подготовленным для очередного толкания лубрикатора влево.
С одной стороны ленты спекательных тележек за один цикл сма-
зывается одна пара роликов. Для определения количества циклов
смазки установлены счетчик 19 и конечный выключатель 18. При дви-
жении вперед лубрикатор при помощи рычага поворачивает шестерню
счетчика на один зуб. После известного числа срабатываний счетчика,
равного числу циклов, он переключит конечный выключатель 18 и ра-
зорвет электрическую цепь между конечным выключателем 6 и электро-
26*
299
пневматическим распределителем 22, вследствие чего наконечник не
выдвинется и не осуществится ход цилиндра 7, одновременно отклю-
чится электродвигатель 15 станции густой смазки и перекроется элект-
ромагнитный вентиль 12 подачи воздуха. В это время на пульте управ-
ления должен прозвучать сигнал, оповещающий об окончании
смазывания всех роликов спекательных тележек с одной стороны лен-
ты. После этого можно начать смазку роликов тех же тележек с дру-
гой стороны. Правая и левая по отношению к поперечной плоскости
ленты установки работают совершенно одинаково.
Для включения лубрикатора для следующего цикла переводят ру-
бильник на щите управления в рабочее положение, после чего весь цикл
повторится автоматически. Включают лубрикатор в работу по опыту
Уралмашзавода, один раз в неделю- окончательно устанавливают часто-
ту включения в первый период эксплуатации агломерационной ма-
шины.
Оба лубрикатора А (правый и левый) могут быть и одновременно
включены в работу, но тогда время между включениями должно быть
вдвое короче, так как подача смазки при одновременной работе лубри-
каторов будет в два раза меньше. В течение всего времени работы луб-
рикатора до выключения счетчика 19 должна гореть контрольная лам-
почка на щите управления. При отсутствии смазочного материала
в резервуаре 14 звонит звонок или сирена и загорается контрольная
лампочка от выключателя ВК-101, расположенного на резервуаре. Пре-
дохранительный клапан 13 настраивают на давление 2 Мн/м2
(20 кГ/см2). В промежутке между срабатываниями шприцев смазка
насосом 16 подается через клапан 13 обратно в резервуар.
Для правильной и надежной работы лубрикаторов необходимо
придерживаться следующих правил при монтаже. Несовпадение осей
шприцев 2 и роликов спекательных тележек должно быть не более
0,5 мм в любом направлении. При перемещении лубрикатора наконеч-
ник 1 все время должен быть в соприкосновении с роликом тележки,
в противном случае шприцы не будут попадать в отверстия для смаз-
ки. При полном повороте шестерни счетчика должно быть четкое сра-
батывание конечного выключателя 18 со счетчиком 19. После выбрасы-
вания наконечника 1 лубрикатор должен двигаться еще 20—30 мм де
срабатывания выключателя 5. То же относится и к конечному выклю-
чателю 6, после срабатывания которого лубрикатор при обратном дви-
жении должен двигаться 20—30 мм. Нельзя допускать работу ходовых
роликов тележки без крышек или с поврежденным клапаном масленки,
предохраняющим полость роликов от попадания пыли.
Для смазывания подшипниковых узлов роликов спекательных те-
лежек и роликов лубрикатора применяют смазку ИП1-Л. Кроме того,
рекомендуют следующие новые сорта смазок: ЦИАТИМ 201 ГОСТ
6267—59/ЦИАТИМ 203 ГОСТ 8773—58; ЦИАТИМ 221 ГОСТ 9433—60
и ЦИАТИМ 208 ТУ МНП 445—56.
Смазка направляющих верхней части газоотвода. Практика
эксплуатации агломерационных машин показала, что хорошая смазка
направляющих является одним из основных условий, обеспечивающих
четкую работу машины в целом. Правильная смазка мест соприкосно-
вения полозьев (пластин) спекательных тележек с направляющими
пластинами гидроуправления, во-первых, уменьшает сопротивление от
трения скольжения одной относительно другой и, во-вторых, самое
главное — слой смазочного материала, заполняющий пространство ме-
жду полозьями и направляющими, создает мазевый затвор, изолирую-
щий вакуум-камеры от присоса воздуха по всей газопроводной системе
300
до эксгаустера. Кроме того, здесь необходимо применять консистент-
ную смазку особого сорта, способную выдерживать высокую темпера-
туру, которая от 77° С у головной части машины повышается по мере
приближения паллет к месту разгрузки до 307° С.
В современных агломерационных машинах конструкции Уралмаш-
завода движущиеся груженые спекательные тележки катятся на ходо-
вых роликах по рельсам, уложенным вдоль верхней части каркаса.
На долю полозьев остается скольжение по направляющим с неболь-
шой нагрузкой и плотное соприкосновение с ними. В продольном на-
правлении у вакуум-камер и клиновых уплотнений имеются корыта,
в которых помещаются резино-тканевые рукава типа РАМ-С одно-
шлангового гидроуплотнения с чугунными уплотнительными пластина-
ми, имеющими шарнирные стыки и пазы для приварных планок, пре-
дохраняющих сдвиг пластин в направлении движения ленты тележек.
Полозья паллет изготовляют из хромистой стали. При скольжении они
прижимаются к направляющим, заставляя их пружинить под действи-
ем упругости шлангов, внутри которых под небольшим давлением цир-
кулирует вода, отнимающая тепло от направляющих. Вследствие этого
условия смазки в зоне высоких температур несколько облегчаются.
На поверхностях скольжения уплотнительных пластин не должно
быть задиров, царапин и перед установкой тележек на машину они
должны быть протерты и смазаны консистентной смазкой ИП1-Л. Же-
лезо-графитные металлокерамические втулки опор осей контргрузов
клиновых уплотнений перед монтажом необходимо пропитать инду-
стриальным маслом 30.
Регуляторами давления «после себя» и «до себя» в резиновых ру-
кавах гидроуплотнения устанавливается циркуляция воды, подаваемой
от технического водопровода под заданным давлением, которое в каж-
дом рукаве на водоподводящей колонке должно составлять 0,12—
0,13 Мн/м2 (1,2—1,3 кГ/см2), а на сливной колонке 0,02—0,03 Мн/м2
(0,2—0,3 кГ/см2). Необходимо поддерживать минимальное давление
в рукавах, при котором достигается достаточная плотность прижима
между пластинами скольжения, так как повышенное давление вызыва-
ет увеличение износа пластин и возрастание сопротивления движению
тележек. Рукава при нормальном рабочем положении должны быть
в поджатом овальном состоянии, из которого они могли бы приобрести
другую форму с большей высотой для поглощения хода (осадки) пла-
стин по вертикали при их износе и колебаний нижней части спекатель-
ных тележек. По температуре сливной воды на каждом рукаве прове-
ряют и устанавливают количество проточной воды, пуск которой осу-
ществляют до зажигания горна и пуска машины на горячий ход.
В связи с высокой температурой шихты смазка быстро выгорает,
теряя свои смазочные свойства, поэтому для поддержания мазевого
уплотнения смазку следует подавать в зазор через короткие промежут-
ки времени в несколько точек, расположенных по всей длине направ-
ляющих. Ручной способ смазывания в этих условиях неприменим:
смазочная система должна быть централизованной и действовать авто-
матически. С сороковых годов стали устанавливать с каждой стороны
головной части агломерационной машины лубрикатор, приводящийся
в действие движущимися тележками. Однако смазка, захватываемая
с подводящего фланца лубрикатора полозьями тележки, переносится
по длине направляющих неудовлетворительно, так как тележки движут-
ся со скоростью лишь около 2 м/мин и консистентной смазки хватает
только на близко расположенные к лубрикаторам участки направляю-
щих; часть же зазора, находящаяся в горячей зоне, остается без
смазки.
301
Применение станции типа САГ со всем комплектом той автомати-
ки, которой ее оборудуют в настоящее время, также не дало требуемых
результатов.
При анализе известные системы управления станцией были приз-
наны неудовлетворительными. Действительно, при работе полуавтома-
тической станции с короткими паузами между подачами смазки необ-
ходимо постоянное дежурство оператора у пульта управления для
включения станции после ее остановки. Такой способ обслуживания
смазочной системы является дорогим и осложняет эксплуатацию ма-
шины. Автоматическое управление станцией осуществляется в основ-
ном часовым механизмом, в зависимости от конструкции которого воз-
Рис. 134. Схема смазочной системы для агломерационных ма-
шин конвейерного типа
можно ступенчатое или плавное регулирование интервалов подачи
смазки. Часовые механизмы последних конструкций типа КЭП при-
годны для плавного регулирования лишь продолжительных циклов;
при частых подачах мази прибор не может быть точно настроен.
При использовании того или другого способа управления смазоч-
ной системой неизбежны частые непродолжительные включения
электродвигателя станции, неблагоприятно отражающиеся на его ра-
боте. Усложняется также электрическая схема и увеличивается число
электропроводов, стойкость изоляции которых на агломерационных
фабриках понижается вследствие воздействия серы, содержащейся
в газах. Кроме того, для обслуживания часовых механизмов необходим
квалифицированный оператор и, наконец, для таких приборов трудно
создать соответствующие условия работы на агломерационных фабри-
ках, оборудованных грубыми механизмами, приспособленными для тя-
желого режима эксплуатации. В целях создания рациональной систе-
мы смазки направляющих в агломерационных машинах П. К- Гедыком
было предложено [6, 40] заменить конечный выключатель и команд-
302
ный электропневматический прибор КЭП гидравлическим аккумулято-
ром з (рис. 134) сравнительно простой конструкции. В предложенной
системе используют станции САГ нормального типа с комплектом пи-
тателей ПД.
При работе станции, когда давление в одной из рабочих магистра-
лей, например 7, достигает заранее назначенной величины: 8—
10 Мн/м2 (80—100 kI'Icm2'), распределитель автоматически отключит
поток смазки от магистрали I и откроет проход ее потоку от насоса
-------~иэь
Рис. 135. Гидравлический регулятор работы смазочной системы агломерационной машины
(аккумулятор)
в магистраль II. При обычном исполнении установки одновременно с пе-
реключением магистралей шток поршня распределителя воздействует
на конечный выключатель, размыкающий при этом электрическую цепь
и выключающий электродвигатель в.
В новой установке конечный выключатель отсутствует, и после
каждого переключения потока смазки вступает в действие аккуму-
лятор з, гидравлическим агентом в котором служит та же мазь, что
и для смазывания направляющих машины. Аккумулятор автомати-
чески разгружает насос б в периоды между подачами мази через пи-
татели д и ж к смазываемым точкам е. Разгружаясь от рабочего дав-
ления, насос продолжает работать, перекачивая смазку через аккуму-
лятор в резервуар а. Таким образом, электродвигатель и насос рабо-
тают непрерывно, а нагнетание мази в смазываемые точки осуществ-
ляется через промежутки времени, устанавливаемые регулированием
аккумулятора.
Гидравлический регулятор (рис. 135) состоит из цилиндра 1, за-
крытого с обоих концов ввинченными в него пробками 4 и <?; внутри
цилиндра движется поршень 2. В пробку 4 ввинчен регулировочный
винт 5, прикрытый колпачком 6 и служащий для ограничения хода
поршня внутри цилиндра (винт 5 можно ввинтить настолько, что пере-
мещение поршня станет незначительным). Со стороны пробки 4 ход
поршня ограничивается буртом, имеющим отверстия для прохода смаз-
ки. В стенке цилиндра имеются отверстия, расположенные по разным
сторонам от поршня.
Аккумулятор устанавливают около станции и соединяют двумя ма-
зепроводами с магистралями I и II (см. рис. 134). Смазка, нагнетаемая
в одну из магистралей (например, /), проходит через распределитель и
и при дальнейшем продвижении по мазепроводам к питателям встре-
чает более сильное сопротивление, чем при движении к аккумулятору.
Поэтому она поступает с небольшим давлением через отверстие 9 (см.
рис. 135) в расширительную камеру 7 аккумулятора. При этом объем
этой камеры увеличивается в результате увеличения пространства, ос-
вобождаемого при перемещении поршня 2 до упора в винт 5.
303
В дальнейшем новые порции смазки, выталкиваемые плунжером
насоса, движутся через магистраль с увеличивающимся давлением
к питателям. После подачи мази к смазываемым точкам давление во
всех мазепроводах, соединенных с магистралью /, и в возвратной ма-
гистрали V быстро возрастает; в результате происходит переключение
распределителя и магистрали / и Г освобождаются от давления.
Так как конечный выключатель отсутствует, то насос продолжает
работать и подавать смазку через магистраль II (см. рис. .134) п от-
верстие 3 аккумулятора (см. рис. 155) в его расширительную каме-
ру 10. При этом мазь начинает передвигать поршень и вытесняет смаз-
ку из камеры 7 через отверстие 9 в свободную от давления магист-
раль / и обратно в резервуар станции, пока поршень не
достигнет крайнего положения. После этого давление в магистрали //
(см. рис. 134) начинает резко повышаться, питатели подают смазку
к точкам, давление достигает максимальной величины и через возврат-
ную магистраль 1Г переключает распределитель; в результате откры-
вается проход мази в магистраль I и цикл повторяется.
Чем большей емкости расширительная камера аккумулятора, тем
больше времени необходимо для ее заполнения смазочным материалом
и тем значительнее интервал между подачами смазки к точкам е.
На схеме смазки направляющих агломерационной машины приня-
то двенадцать питателей типа ПД, из которых 10 двухотводные,
а два—трехотводные, обслуживающие участки, расположенные у го-
ловной части машины. На каждой стороне ленты спекательных теле-
жек установлено по шесть питателей через 4 м один от другого: первая
пара на расстоянии 6 м от ведущей звездочки. От питателей к точкам
потребления смазка подается через трубки диаметром V/7. В них вклю-
чены отрезки гибких металлических рукавов для компенсации неболь-
ших вертикальных перемещений направляющих относительно каркаса
машины, на котором закреплены питатели.
Ориентировочный расход смазки на одну точку составляет
1 см3!мин. Более точно расход и периодичность подачи устанавливают
на практике. Объем смазки, подаваемой в точку за один цикл работы
смазочной установки при настройке питателей на максимальную до-
зировку, достигает 2 см3. Но этот объем можно уменьшить подвинчи-
ванием регулировочных винтов в ограничителе питателя.
Если принять минутную дозу для одной смазываемой точки 1 см3,
то расход смазки на все точки составит 26 см31м,ин, а пауза между по-
дачами при производительности станции 100 см3!мин будет
100 -26 л „ .
-------= 0,74 мин.
100
В течение этого теоретического периода насос должен перекачи-
вать мазь через аккумулятор в резервуар станции. Практически же
время нагнетания мази под давлением будет несколько больше
0,26 мин. Объем цилиндра аккумулятора следует принять не 74 см3,
а примерно 500 см3, чтобы иметь возможность более широко регули-
ровать перерывы между подачами мази. В этом случае при внутрен-
нем диаметре цилиндра, например, равном 50 мм, длину рабочей части
его (без учета толщины поршня) получаем из выражения
500-4 ос с
-----= 25,5 см.
л-52
На практике такие аккумуляторы применяют для регулирования
интервалов между подачами смазки от 1 до 10 мин. Недостатком гид-
304
равлического управления станцией является непрерывная работа на-
соса, что увеличивает износ его плунжеров. Однако для тяжелых ре-
жимов работы при частых подачах смазки и необходимости упроще-
ния обслуживания описанная установка более надежна и рентабельна,
чем другие способы подвода смазки и управления станцией.
Установка применена в агломерационных машинах и щековых
дробилках, выпускаемых Уралмашзаводом, и может быть рекомендо-
вана для применения в других агрегатах горного и металлургического
оборудования с аналогичными режимами смазки. По предварительным
данным, при работе с описанной смазочной установкой срок службы
чугунных направляющих в агломерационных машинах увеличился
в 2—3 раза и уплотнение верхней части газоотвода резко увеличилось
по сравнению с прежними способами подачи смазки.
Из практики эксплуатации зарубежных установок для смазки
агломерационных машин
Агломерационные машины Дуайт — Ллойда получили широкое при-
менение в США. В СССР машины такого типа изготовляют на Урал-
машзаводе, где разработана оригинальная конструкция, у которой
имеются преимущества перед американскими машинами как по надеж-
ности рабочих органов ее, так и по технологичности конструкций не-
которых узлов.
У машин типа Дуайт — Ллойд, работавших в Советском Союзе, бы-
ли обнаружены конструктивные недостатки, в том числе и в смазочных
устройствах. Смазка направляющих движения паллет в машинах этой
фирмы осуществляется от двух лубрикаторов, установленных в сред-
ней части машины, по одному лубрикатору на стороне. Смазку подают
к месту потребления через отдельные для каждой точки мазепроводы.
У лубрикатора имеется самостоятельный привод от электродвигателя
через ремень и эксцентрик к нагнетательному механизму, состоящему
из 20 небольших поршневых насосов, размещенных в нижней части
лубрикатора. Каждый поршневый насос подает мазь к двум отверсти-
ям. Таким образом, одним таким аппаратом можно обслужить 40 сма-
зочных точек.
Смазка под давлением, создаваемым лубрикатором, подается к на-
правляющим насосом по трубкам из красной меди диаметром 6 мм.
Всего на длине направляющих, составляющих около 25 м, предусмот-
рены 32 точки подвода смазки. Медные трубки выходят из лубрикатора
на обе стороны каркаса двумя толстыми пучками, прикрепленными
скобами к металлоконструкции машины ниже настила. От пучков по
мере удаления их от лубрикатора сначала через 1 м, а у головной ча-
сти каркаса — через 0,5 м отходят мазепроводы к точкам потребления.
Для смазки привода агломерационной машины и механизма питателя
установлен в головной ее части еще отдельный лубрикатор, у которого
24 выхода мазепроводов. Таким образом, смазка машины типа Дуайт—
Ллойд осуществляется посредством трех лубрикаторов.
В эксплуатации описанное смазочное устройство проработало весь-
ма недолго и буквально через несколько месяцев начались неполадки
в поршневых насосах, которые один за другим переставали выталки-
вать смазку из-за быстрого износа поршней или вследствие плохой их
пригонки. Некоторые трубки, особенно большой длины, часто переста-
вали пропускать мазь ввиду закупорки ее в проходах. Демонтаж и ре-
монт лубрикатора, который опутан большим числом трубок, а также
сложен по конструкции, оказались чрезвычайно затруднительными.
В результате эти лубрикаторы были вскоре сняты с машины в силу их
полной неработоспособности.
305
По американским данным известно применение для смазывания
узлов агломерационных машин консистентной смазки на основе ди-
сульфида молибдена и модифицированной формы бентонитовой гли-
ны. Такая смазка эффективна при рабочем давлении до 700 Мн/м2-
(7000 кГ/см2) и ее можно применять для непрерывно работающих ча-
стей машины при температуре до 232° С. Изменяя состав смазки, мож-
но сделать ее пригодной в условиях очень высоких температур, а так-
же в тех случаях, когда нельзя использовать смазочные материалы
с нефтяными соединениями.
ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ СМАЗКА МЕХАНИЗМОВ
ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
Общие положения
Положение механизмов доменной печи, находящихся в зоне ко-
лошника на высоте до 40 м, значительно осложняет их смазку, а если
учесть еще и разбросанность смазываемых точек как на колошниковой
площадке, так и по высоте колошника и их число, доходящее до 100
и более, то станет ясно, что любой вид подачи смазочного материала
вручную здесь неприменим, тем более в зимних условиях, когда ма-
сленки обмерзают и необходимо затратить дополнительное время, что-
бы привести их в рабочее состояние.
При применении централизованной смазочной системы все эти
неудобства и трудности отпадают и мазь подается во все смазываемые
точки от центральной станции, установленной вне зоны действия ко-
лошниковых газов.
Первые установки для централизованной смазки распределителя
шихты были применены в 1930 г. Затем двухлинейную систему подачи
смазки стали использовать не только на механизмах колошника, но и
на затворах рудных бункеров, коксовых грохотах, узлах трения ва-
гон-весов. Известны смазочные установки, которые проработали на до-
менных печах около 10 лет и не потребовали какого-либо значительно-
го ремонта, сохранив работоспособность. Для сравнения эффективно-
сти централизованной подачи смазки со смазыванием вручную может
служить следующий пример. При смазке 250 подшипников вручную
требовалось 5,5 ч, при использовании централизованной системы смаз-
ки это время сократилось до 5 мин. Вместе с этим значительно возрос-
ла экономия смазки.
При любых условиях работы доменной печи применение централи-
зованной системы смазки увеличивает срок службы оборудования и,
что самое главное, обеспечивает безопасную работу смазчика и четкую
работу механизмов колошника. Ниже рассмотрено несколько примеров
установок централизованной смазки на основных механических узлах
доменных печей.
Смазка механизмов колошника. В современных доменных печах
большого объема (2000—2700 м3) смазка во все смазываемые точки
механизмов колошника подается автоматически от центральных стан-
ций, устанавливаемых в машинном здании скипового подъемника. При
модернизации механической части старых доменных печей целесообраз-
но переводить их на централизованную систему смазки. В этих случа-
ях можно применять станции ручного действия. Установку, состоящую
из двух ручных станций густой смазки, располагают в пристройке, при-
мыкающей к зданию скиповой лебедки. Станции 1 закрепляют на стене
(рис. 136) и располагают в местах, доступных для осуществления ра-
306
бот по нагнетанию смазки, а также исключающих возможность каких-
либо повреждений.
Смазочный материал нагнетается в главную магистраль 2 при по-
мощи насоса одной станции, а на случай ее ремонта и ревизии имеется
вторая станция (запасная). Включение в работу одного из насосов
осуществляют при помощи проходных кранов 3/в". Краны 3 и 4 уста-
новлены на коротких мазепроводах 5, соединяющих станции /. Главная
магистраль 2 присоединена к мазепроводам 5 тройниками 6. Если ра-
ботает левый (по чертежу) насос, то мазепроводы 5 перекрыты проход-
ными кранами 4 и смазка нагнетается в главную магистраль при от-
крытых кранах 3. При работе правого (по чертежу) насоса краны вклю-
чаются в работу в обратном порядке. Для зарядки как автоматических,
так и ручных станций в смазочном помещении должны находиться соот-
ветствующий запас смазки и заправочные устройства, желательно с
электроприводом, например перекачкой насос шестеренного типа
НПШ-200.
Наблюдают за регулярной дозировкой консистентной смазки
в каждую смазываемую точку по перемещению штоков в ограничите-
лях питателя. При существующем большом числе смазываемых точек
в механизмах доменных печей, расположенных в местах, небезопасных
для человека и неудобных для постоянного наблюдения за перемеще-
нием штоков питателей, контролировать работу всех линий подачи
смазки после каждого цикла работы станции практически невозможно.
Здесь необходимы специальные компактные сигнальные приборы, не
307
требующие постоянного ухода и частой наладки. На рис. 137 изобра-
жен предложенный П. К. Гедыком [6] электрический сигнальный при-
бор автоматического действия, устанавливаемый на концевых пита-
телях.
Действие сигнального прибора заключается в том, чтобы при по-
даче мази в питательную линию, в конце которой он установлен, по-
давался световой сигнал в определенном, предназначенном для наблю-
дения месте. Сигнальный прибор действует следующим образом: при
а $
Рис. 137. Автоматический сигнальный прибор
каждой подаче смазки шток 2 концевого питателя перемещается вниз,
(рис. 137, а) или вверх (рис. 137,5) и воздействует на подвижный
стерженек 5 конечного выключателя. Контактная пластинка 6 при пе-
ремещении вверх связанного с ней стерженька 5 замыкается с непод-
вижным контактом и посредством электрического провода 7 включает
световой сигнал — красную лампочку. Сигнальная лампочка должна
гореть до тех пор, пока шток 2 и стерженек 5 при следующем рабочем
цикле подачи смазки не опустятся вниз. Сигнализация заключается
в том, что сигнальная лампочка попеременно то зажигается, то гаснет
в зависимости от положения штока питателя при соответствующем
цикле подачи смазки. Если мазь не дошла до концевого питателя или
он по каким-либо другим причинам не сработал, то сигнальная лам-
308
почка не изменит своего состояния, т. е. если она горела, то не погаснет,
и наоборот.
Для связи штока 2 со стерженьком 5 в отверстие, специально рас-
сверленное в регулировочных винтах 4, вставляют штифт 3, переме-
щающийся вместе со штоком. Диаметр отверстия в регулировочных
винтах должен быть меньше диаметра штока с тем, чтобы можно бы-
ло регулировать величину его перемещения. Конечный выключатель
прикрепляют винтами к общей стойке 8 с питателем 1 таким образом,
чтобы оси стерженька 5 и штока 2 находились в одной плоскости.
У концевых питателей в отверстия, предназначенные для присоедине-
ния мазепроводов и остающиеся в этом случае открытыми, ввинчивают
пробки—заглушки 9. Сигнальная лампочка сблокирована электрически
со штоком 2 концевого питателя 1, который при достижении опреде-
ленного давления срабатывает и через шток сообщает импульс для
зажигания лампочки. Описываемый прибор может быть установлен
у нескольких питателей в зависимости от потребности подачи индиви-
дуальный сигнализации на пост управления смазочной системой. При
установке нескольких сигнальных лампочек целесообразно пронумеро-
вать смазываемые точки, от которых подаются сигналы, и эту нумера-
цию повторить на щите соответственно каждой лампочке. Электрический
сигнализатор может контролировать работу клапанов давления (см.
рис. 9) в системах концевого типа, если его поставить на питателях,
расположенных за клапанами давления.
На рис. 138, а показана схема разводки мазепроводов от смазоч-
ных станпий к питателям, подающим смазку в узлы трения колошни-
ковых механизмов. Главные сма-
зочные магистрали прокладыва-
ют по боковой стороне фермы
наклонного моста. Они служат
для подвода смазки к подшип-
никам балансиров, направляю-
щих шкивов скипового подъем-
ника и другим механизмам ко-
лошника. Для этих магистралей
7 2 3 4 56 1
рис. 138. Схема разводки смазки по механизмам колошника:
а— схема разводки централизованной смазки; / —смазочная станция; 2, 3 — пи-
татели двухлннейные ПД с различным количеством отводов; 4 — балансирное
устройство; 5 — теплофикационный трубопровод; 6 — тяговое устройство; 7 — рас-
пределитель шихты; 8 — уравнительный клапан; 9 — шкивы наклонные; 10— на-
правляющие шкивы; // — скиповая лебедка; 12— зондовая лебедка; 13— лебедка
маневрирования конусами; б — сечеиие теплофикационного трубопровода
309
выбирают трубы диаметром 50 мм из тех соображений, что при тем-
пературе ниже 20° С затрудняется продвижение смазки по трубам
меньшего диаметра. Другую магистральную двухлинейную ветвь вы-
полняют из труб диаметром 25 мм. Ее прокладывают по полу машинно-
го помещения и предназначают для подачи смазки к подшипникам ле-
бедок (маневрирования конусами и скиповой), а также к нижним на-
правляющим шкивам.
Для обеспечения нормальной работы смазочной системы в зимнее
время при значительном снижении температуры необходимо предусмот-
Рис. 139. Смазка распределителя шихты с водяным уплотнением
реть возможность подогрева смазки, В этих случаях между двумя тру-
бопроводами главной магистрали и параллельно им прокладывают
теплофикационную трубу диаметром Dy =25 мм. По ней периодически
подают пар или горячую воду. Во избежание пригорания смазки к стен-
кам мазепроводов последние следует изолировать от непосредственно-
го соприкосновения с паропроводом. Необходимый зазор между ними
(10—15 мм) устанавливают при помощи распорок 6 (рис. 138,6), кото-
рые располагают по всей длине магистрали на расстоянии 1 —1,5 м
одну от другой. После их закрепления мазепроводы 1 вместе с тепло-
310
фикационной трубой 3 обертывают листами кровельного железа 2, по-
верх которого настилают изоляцию 4 (шлаковая вата, асбестерит
и т. п.) слоями по 10 мм до толщины 30 мм. Затем парные мазепро-
воды покрывают листами 5 кровельного железа или толя, а в местах,
где не угрожают механические повреждения, — хлопчатой бумагой.
Совместную изоляцию трубопроводов осуществляют только после
окончания испытания всей системы на непроницаемость и устранения
обнаруженных неисправностей и утечек.
Смазка распределителя шихты.. Распределитель шихты устанав-
ливают на колошнике доменной печи и предназначают для равномер-
ного распределения сырых материалов (шихты) по окружности боль-
шого конуса засыпного аппарата. Такое распределение шихтового ма-
териала обеспечивает равномерное движение газов по всему слою ших-
ты. На доменных печах, построенных в последнее время, установлены
распределители шихты конструкции Уралмашзавода, показавшие себя
надежными в эксплуатации.
На рис. 139 изображена схема смазки распределителя шихты кон-
струкции Уралмашзавода. Он состоит из цилиндрической литой ворон-
ки 1, в верхней части которой имеется прилив (фланец) 2. Опорное
кольцо 3, установленное в нижней части фланца, покоится на шести ро-
ликовых опорах 4 с коническими роликами. Для центрирования ворон-
ки по окружности фланца установлены три горизонтальных направляю-
щих ролика 6, соприкасающихся с обработанной поверхностью
фланца. Воронка приводится во вращение электродвигателем 7 через
червячный редуктор 8 и горизонтальный вал 9. Последний посредст-
вом конического редуктора 10 передает движение вертикальному валу,
на выходном конце которого закреплена шестерня, сцепляющаяся
с зубчатым венцом 5, соединенным с фланцем 2. Внутри корпуса 12
установлен цилиндр 13. Кольцевое пространство между корпусом и ци-
линдром заполнено водой; высота водяного столба составляет около
1,5 ж. К фланцу 2 воронки прикреплен кожух 14, входящий в водяной
столб и разделяющий его на две части. Кожух вращается вместе с во-
ронкой 1. Газы, выходящие из доменной печи, встречают водяной за-
твор, образующийся между кожухом 14 и цилиндром 13, давят на него
и выжимают воду в другую, охватывающую первую часть водяного
цилиндра, находящуюся между кожухом 14 и корпусом 12. Таким обра-
зом, в результате применения водяного затвора создается надежная
преграда выходу газов без специальных сальниковых уплотнений.
Червячный редуктор 8 и электродвигатель 7 установлены на осо-
бой площадке. Здесь же размещается сельсин, связанный конической
передачей и цилиндрическим редуктором 15 с горизонтальным валом ре-
дуктора 8 и регламентирующий работу распределителя. Снизу отвер-
стие воронки 1 перекрывается малым конусом 16, который вращается
вместе с воронкой. Конус закреплен на подвесном устройстве 17, имею-
щем роликовый подпятник. Все опорные и направляющие ролики меха-
низма установлены на двухрядных сферических роликоподшипниках.
Вал 9, а также вертикальный вал в коническом редукторе вращаются
на конических роликоподшипниках.
Все девятнадцать смазываемых точек распределителя шихты (см.
рис. 139) описаны в табл. 75.
Консистентная смазка, нагнетаемая насосом станции через главную
магистраль, поступает в кольцевой мазепровод 18 опоясывающий кор-
пус 12. При помощи коротких отводов с кольцевым мазепроводом сое-
динены питатели, подающие смазку в подшипники роликов и коничес-
кого редуктора. Через вертикальный мазепровод 20 длиной около 5 м
311
Смазываемые точки распределителя шихты
Таблица 75
Номер смазывае- мой точки Наименование смазываемых точек Деталь, через которую подается смазка
1, 2 Роликоподшипник червячного вала | Крышка
3, 4 Роликоподшипник вала Средняя часть корпуса
5, 6 Роликоподшипник вертикального вала Крышка
7, 8 Роликоподшипник горизонтального вала Втулка
9 Роликоподшипники Корпус
10 Вал
11, 12 Корпус
13 Вал
14, 15 Корпус
16 Вал
17 Корпус
18, 19 Роликовый подпятник Нижняя роликовая опора
смазка из кольцевого мазепровода подается к питателю, откуда по гиб-
ким шлангам попадает в роликовый подшипник подвесного устройства
17. Необходимость применения гибких шлангов вызвана вертикальным
перемещением малого конуса 16, который движется вместе с подвеской и
ход которого составляет около 1 м.
На некоторых доменных печах вместо вышеуказанного водяного за-
твора в месте соприкосновения вращающейся воронки и неподвижной
части устанавливают уплотняющее кольцо — сальник. В качестве на-
бивки для сальника применяют асбестовую жировую графитизирован-
ную набивку с медной проволокой. Этот сальник необходимо регулярно
смазывать, так как при отсутствии смазки указанная набивка под дей-
ствием пара, газа, пыли и высокой температуры быстро (через одну-две
недели) разрушается. При централизованной смазке распределителя
шихты для смазки сальникового уплотнения необходимо предусмотреть
не один десяток отводов от кольцевого мазепровода, распределив их
равномерно по окружности уплотняющего кольца.
312
С увеличением мощности доменных печей неизбежно изменяются
конструкции узлов. Изменилась и конструкция распределителя шихты,
изготовляемого на Уралмашзаводе для новых мощных доменных печей.
Он состоит из следующих основных механизмов: вращающейся воронки
с приводом, штанги малого конуса и централизованной смазки.
Основную часть машины составляет вращающаяся воронка 12
(рис. 140), через нее проходит вся шихта, поступающая в доменную
печь. Полный объем воронки соответствует полезному объему скипа до-
менного подъемника. Корпус 13 воронки при помощи укрепленных на
нем стальных сегментов нижней 14 и верхней 15 беговых дорожек опи-
рается либо верхней беговой дорожкой на три опорных ролика 4 (когда
результирующее усилие направлено вниз), либо нижней беговой дорож-
кой на три контропорных ролика (когда результирующее усилие на-
правлено вверх). Ролики устанавливают на опорах (стойках) 16 и 1
стального опорного кольца, называемого пауком.
На верхнем фланце вращающегося корпуса укреплен цельнолитой
зубчатый венец 2, который находится в зацеплении с шестерней углового
редуктора 19, установленного на кронштейне опорного кольца распреде-
лителя. При помощи этих зубчатых передач и осуществляется вращение
воронки. Вместе с вращающимся корпусом зубчатый венец фиксируется
по оси вращения тремя упорными роликами, встроенными в опорные ро-
лики 4. Для точной установки вращающегося корпуса все перечислен-
ные ролики механизма вращения можно регулировать, перемещая в
вертикальной и горизонтальной плоскостях. Точность установки обес-
печивает рациональную смазку этих узлов. Привод воронки снабжен
командоаппаратом для нормальной работы распределителя шихты в
системе автоматической загрузки доменной печи, а для контроля угла
поворота вращающейся воронки служат сельсин и датчик-указатель.
Подвод смазочного материала к опорам 1 опорных и упорных роликов
осуществляется от верхнего кольцевого трубопровода 17 (см. рис.140,
А—А) в питатели 5, прикрепленные к кронштейнам 6, а от них через
мазепроводы 3 в камеры подшипников качения. К каждой стойке 1
подсоединены два мазепровода 3: один (нижний) предназначен для по-
дачи смазки к опорному ролику 4, а другой — к упорным верхним роли-
кам. Опоры 16 контропорных роликов смазываются от того же кольце-
вого мазепровода через питатели и подводящий мазепровод.
Для предохранения выхода колошникового газа из межконусногз
пространства доменной печи в атмосферу через кольцевой зазор между
вращающимся корпусом и неподвижным кольцом 7 распределителя ус-
танавливают двойное сальниковое уплотнение из специальной асбесто-
вой графитированной с медной проволокой набивки сечением 50x50 мм.
Уплотнение состоит из двух ярусов набивки с независимым поджимом
каждого яруса и с самостоятельным подводом масла под давлением че-
рез гибкие металлические рукава 8 и питатели 9, присоединенные к ниж-
нему кольцевому трубопроводу 11 (см. рис. 140, Б—Б). От этого же тру-
бопровода поступает масло и в питатели, подающие его через трубки 10 в
грундбуксы. Для предотвращения выхода колошникового газа в атмо-
сферу через кольцевой зазор между полой штангой малого и штангой
большого конуса выполняют сальниковые и лабиринтные уплотнения.
Сальниковое уплотнение вращающейся воронки и сальниколаби-
ринтное уплотнение штанги большого конуса смазывают жидкой смаз-
кой (касторовым маслом) от центральной смазочной станции, установ-
ленной в машинном здании. В первые дни эксплуатации набивку интен-
сивно пропитывают маслом, а затем по мере надобности. При хорошо
поджатой сальниковой набивке и достаточной смазке газ не должен
проходить через уплотнение.
313
Зубчатые передачи цилиндрических редукторов привода и углового
редуктора смазывают жидкой смазкой (рекомендуют масло индустри-
альное 50). Необходимо поддерживать постоянный уровень масла в
картере, руководствуясь отметкой на маслоуказателе. При смене (не
реже двух раз в год) необходимо тщательно промывать масляные
ванны.
Все подшипники качения в основных механизмах распределителя
шихты, за исключением привода, смазываются при помощи централи-
зованной системы смазки, в которой рекомендуют применять консистен-
тные смазки ИП1-3 и ИШ-Л. 1< подшипникам качения горизонтального
и вертикальногопгаЛов™угаи5(5го редуктора 19 смазка подается от верх-
него мазепровода 17 (рис. 140, А—Л) через питатель и два подводя-
А
5
Уровень '
колошниковой
площадки.
6
7
Б I---
А
13
Б
3
Рис. 140. Смазка распределителя шихты
4
Уровень 5
верхнего (рланца.
газового затвора.
314
щих мазепровода 18. Рекомендуют смазку осуществлять ежесменно не
менее одного раза до срабатывания питателей всех точек.
На рис. 141 показана схема подачи густой смазки к смазываемым
точкам распределителя шихты. Общее число смазываемых точек густой
смазки 51, из них 36 точек приходится на сухое уплотнение в «пауке» и
грундбуксах (рис. 141,а), три — на уплотнение штанги большого конуса
и одна — на подшипник штанги малого конуса. На рис. 141,5 показана
схема разводки труб мазепроводов к подшипникам роликов и углового
редуктора (всего 11 смазываемых точек). Для подачи густой смазки и
масла в распределитель шихты применены следующие двухлинейные
питатели: ПД14 — одноотводные с подачей за один ход от 12,5 до
мощной доменной печн
315
Подвод к сп льни ко -лаВиринтовым
уплотнениям штанги Полышого конуса
25 си3; ПД12 и
ПД22 — соответствен-
но одноотводные и
двухотводные с пода-
чей за один ход по од-
ному отводу от 1,5 до
5 см3 смазки. Все пи-
татели расположены
непосредственно у сма-
зываемых точек. Вви-
ду отдаленности пос-
ледних необходимо пе-
риодически контроли-
ровать работу каждо-
го питателя и наличие
смазки в смазываемой
точке.
На рис. 142 пока-
заны смазка горизон-
тальной зубчатой пе-
редачи, вращающей
воронку, и станция
для нагнетания масла.
Подача смазки на за-
цепление шестерни 1
(рис. 142, а) и коле-
са 2 осуществляется
через сопло 4, при-
крепленное фланцем к
кожуху 3 и соединен-
ное ниппелем с нагне-
тательным маслопро-
водом 5. Для смазки
этой передачи реко-
мендуют применять в
летний период масло
ЛК15 ГОСТ 1862 -60.
а в зимний — масло
осевое «3» ГОСТ
610—48. Нагнетание
масла осуществляется
особой станцией про-
изводи дельностью
0,4167 дм3) сек (25
дм31мин) (рис. 142, б),
которая состоит из ре-
зервуара 3 и установ-
ленного на нем шесте-
ренного насоса 5 с
электродвигателем 1.
Всасывающая труба 4
погружена в правую
часть резервуара. На
нагнетательном масло-
проводе установлены
316
Рнс. 142. Станция для смазки зубчатой передачи, вращающей воронку распре-
делителя шихты и подвод масла к зацеплению
манометр 6 и предохранительный клапан 7, сообщающийся с маслопро-
водом 8, по которому при увеличении давления в нагнетательной ма-
гистрали масло возвращается обратно в резервуар.
Нагнетаемое масло проходит через дисковый фильтр 10 и по масло-
проводу 5 (рис. 142, а) поступает в сопло 4. Возвращается масло в ре-
зервуар через трубопровод, выходящий из масляной ванны через кожух
3 и присоединенный к сигнализатору И расхода жидкости. Для слива
грязного масла в нагнетательный маслопровод вмонтирована труба 12,
а остаток его (отстой) сливается через проходной кран 2. В резервуаре
имеется люк, закрытый крышкой с отдушиной 9.
Станцию устанавливают в отапливаемом помещении и сблокируют
с установками общей смазочной системы. Нагнетательный и сливной
маслопроводы за пределами отапливаемого
помещения теплоизолируют.
Централизованная смазка балансиров.
Балансиры маневрирования конусами домен-
ной печи предназначены для поочередного от-
крывания малого и большого конусов при за-
грузке шихты. Они приводятся в действие
при помощи лебедки управления конусами.
На рис. 143 показаны конструктивная
схема балансиров, разработанная на Урал-
машзаводе, и их централизованная смазка.
Большой конус при помощи штанг 1 (рис.
143, а) подвешен к двум крайним баланси-
рам 8. Штанга 13 малого конуса одним кон-
цом соединяется со средним балансиром 9,
а другим — с головкой роликовой опоры под-
весного устройства, на котором висит малый
а
Рис. 143. Смазка балансиров:
а — кинематическая схема балансиров конусов; б—разводка централизованной смазки балансиров
(цифры в кружках — точки подвода смазки)
318
Рис. 144. Смазка тяговой цепи балансира большого
конуса
конус. Штанги большого и малого конусов соединены со своими балан-
сирами при помощи подвесок 5. В середине каждой такой подвески, со-
стоящей из двух одинаковых частей, установлена на подшипниках ка-
чения ось 4, на которой неподвижно закреплена головка штанги. Каж-
дая подвеска 5 присоединена к балансиру шарнирно при помощи оси 6.
Оси с балансирами соединены неподвижно.
Крайние балансиры 8 закреплены на коренной оси 10 неподвижно,
а средний балансир 9 качается около той же оси на бронзовых вклады-
шах, установленных в
разъемном корпусе. На-
личие разъемных под-
шипников позволяет сни-
мать с оси средний
балансир без демонтажа
крайних балансиров. Ко-
ренная ось 10 вращается
на роликоподшипниках,
заключенных в разъем-
ных корпусах подшипни-
ков И. Для обеспечения
вертикального перемеще-
ния штанг без отклонения
их от оси доменной печи
при вращении баланси-
ров применено коромыс-
ло, состоящее из двух
тяг 3, вращающихся на
шариковом подшипнике
вокруг оси 2. Тяги соеди-
нены с подвеской 5 также
шарнирно, ось 12 шарни-
ра установлена на шари-
ковом подшипнике, посаженном в гнездо, предусмотренное в подвеске.
На конце, присоединенном к подвеске, тяга 3 переходит в вилку, закреп-
ленную на оси 12 неподвижно.
Верхние концы балансиров снабжены шарнирами 7, служащими
для крепления канатов, идущих к механизмам управления конусами.
Подшипники качения, установленные в шарнирах подвесок 5
(рис. 143,6) и коромысла 3, совершают только качательное движение и
не могут перемещать мазь в пределах своего гнезда. Поэтому заполне-
ние смазочных камер подшипников должно быть обильным.
Насос станции централизованной смазки нагнетает мазь в общую
главную магистраль 14, обслуживающую распределитель шихты и ба-
лансиры. По отводу 15 через трехотводный питатель мазь подается к
шарнирам И. По отводу 16, состоящему из труб и гибких шлангов 17,
соединяющих эти трубы с питателями, мазь поступает ко всем осталь-
ным шарнирам и к подшипникам коренной оси. Питатели, получающие
мазь через отвод 16, установлены на рычагах балансиров и при качании
последних перемещаются относительно подводящего мазепровода 16.
Вследствие этого они соединены с ним гибкими шлангами, которые
должны выдерживать давление 7,5 Мн)м2 (75 кПсм2).
Рычаги балансиров при работе перемещаются относительно всех
шарниров, установленных на подшипниках качения в подвесках 5 и
подшипниках коренной оси. Поэтому эти смазываемые точки соединены
с питателями гибкими металлическими рукавами, оассчитанными на
31»
давление 1,6—2,0 MhJm2 (16—20 кПсм2). У подшипников среднего ба-
лансира имеются два подвода смазки (обозначенные на рис. 143,6 циф-
рой 8), также представляющие собой гибкие рукава. Эти рукава в дан-
ном случае применены не для компенсации относительных перемещений,
которые отсутствуют, а вследствие неудобства прокладки труб на этом
участке рычага балансира.
Всего в разводке мазепроводов для балансиров применено шесть
отрезков гибких шлангов высокого давления по два отрезка для каждой
группы питателей, установленных на одном каком-либо балансире.
Гибкие металлические рукава, установленные в мазепроводах от пита-
теля к точке питания, состоят из 25 отрезков. Общее число смазываемых
точек на балансирах (см. рис. 143, б) составляет 28, распределенных по
12 группам. Точки подвода смазки описаны в табл. 76.
В более поздних проектах систем смазки балансиров питатели
вмонтированы в трубопроводы магистралей и расположены вне балан-
Таблица 76
Смазываемые точки балансиров
Номер сма- зываемой точки Наименование смазываемых точек Число сма- зываемых точек Деталь, через ко- торую подается смазка
1 Роликоподшипник 2 Ось
2 Роликоподшипник 4 Подвеска.
3 Роликоподшипник 4 Подвеска
4 Шарикоподшипник 4 Подвеска
5 Роликоподшипник 2 Крышка
6 Шарикоподшипник 2 Подвеска
7 Роликоподшипник 2
8 Подшипник скольжения 2 Ступица рычага
9 Роликоподшипник 2 Подвеска
10 Роликоподшипник 1 Ось
11 12 Шарикоподшипник Шарикоподшипник 2 1 Корпус
сиров. От питателей к смазываемым точкам смазка подводится дюри-
товыми шлангами. В шкивных балансирах американской фирмы
Мак-Ки применена в качестве тягового органа от лебедки пластинчатая
цепь. На рис. 144 показана разводка гибких шлангов 3, одним концом
присоединенных к питателям 2, а другим — к торцам валиков цепи 1.
320
Через радиальные отверстия в валиках смазка поступает к трущимся
поверхностям шарниров цепи.
Смазка канатных шкивов. Канатные шкивы, устанавливаемые вы-
соко на колошнике доменной печи, служат для направления канатов,
идущих от балансиров. Канатный шкив 1 (рис. 145,а) закрепляют на
оси, вращающейся в подшипниках 2 с баббитовыми вкладышами. Смаз-
ка к подшипникам подводится от общей магистрали 3, обслуживающей
одновременно распределитель шихты и балансиры. От одного двухотвод-
Рис. 145. Канатные шкивы на колошнике:
« — централизованная смазка опор шкива; б — шкив с текстолитовыми
вкладышами
ного питателя 4 мазь по отводам 5 мазепроводов поступает к трущимся
поверхностям подшипников. Кроме хорошей смазки, на долговечность
шкивов оказывает влияние и рациональный выбор материалов контакт-
ных поверхностей, работающих на износ. Подтверждением этому может
служить такой пример.
На Макеевском металлургическом заводе им. Кирова шкивы на до-
менных печах приходилось часто менять. Вследствие напряженной ра-
боты на ободе шкивов появились трещины и другие дефекты,
шкивы выходили из строя и через 1 —1,5 года их заменяли новыми, на
что тратили много времени. Кроме того, изъяны поверхности обода спо-
собствовали довольно быстрому износу канатов [12].
Для увеличения срока службы канатов и шкивов на этом заводе
стали футеровать ручьи шкива текстолитовыми вкладышами. Опыт
эксплуатации показал, что такие вкладыши работают в среднем один
год. Замена их не требует демонтажа шкива. Ее осуществляют во вре-
мя плановых или капитальных ремонтов в течение 2 ч два слесаря.
Вкладыш 1 (рис. 145.6) устанавливают в ручей шкива через особое
окно в ободе, закрываемое крышкой 2, прикрепленной к ободу винтами.
21—763 321
Текстолит является стойким материалом при высокой температуре. На
доменной печи, где работали шкивы с вкладышами из текстолита, вос-
пламенился газ при опущенных малом и большом конусах, и работа
скипового подъемника в это время не прерывалась. За 12 мин, в течение
Рис. 146. Разводка густой смазки на раме вагон-весов. Вид сверху и разрезы:
1 — рама; 2 — компрессор; 3 — двигатель привода компрессора; 4 — воздухосборник; S—транс-
миссия весового механизма; 6 — угловой редуктор; 7 — электродвигатель привода трансмис-
сий; 8 — двухступенчатый редуктор; 9 — привод затворов дверок карманов; 10 — коробка
передач на барабанный затвор; 11 — питатель ПД трехотводный; 12 — питатель ПД с четырь-
мя отводами; 13 — фильтр ФСГ; 14 — смазочная станция; 15 — гибкий шлаиг
которых горел газ, текстолит остался неповрежденным, спицы же шки-
ва от действия температуры заметно деформировались.
Смазка механизмов вагон-весов. Вагон-весы осуществляют набор
и взвешивание шихтовых материалов по заданной программе, транспор-
тировку их к скиповой яме и разгрузку в скип подъемника. Конструкция
322
вагон-весов аналогична железнодорожному вагону с электроприводом,
получающим питание от троллей, проложенных вдоль рельсового пути.
Рама 1 (рис. 146) опирается на две рессорные двухосные тележки обыч-
ного железнодорожного типа, каждая из них укомплектована пневма-
тическими тормозами и снабжена приводным скатом, на ось которого
шарнирно опирается привод с электродвигателем. Другая опора—пру-
жинная подвеска к раме. Смазку узлов трения привода движения вагон-
весов и двухосных тележек осуществляют по нормам и режиму, приня-
тому для подобных механизмов в железнодорожных вагонах с электро-
приводом.
В' средней части рамы подвешены опорные подушки весового меха-
низма, а на них установлены два весовых бункера, снабженных бара-
банными затворами. Для вращения затворов на продольных сторонах
рамы вагон-весов установлены трансмиссии 5, приводимые в действие
от электродвигателя 7 через двухступенчатый редуктор S и угловые ре-
дукторы 6. На каждом валу трансмиссии расположено по две короб-
ки 10 с двумя цилиндрическими шестернями, одна из которых приводная,
а другая — паразитная. Коробки эти могут подниматься пневмоцилинд-
рами, когда нужно осуществить сцепление паразитных шестерен с зуб-
чатыми колесами барабанов [38].
Пневматические цилиндры получают сжатый воздух, нагнетаемый
компрессором 2, который подает его в воздухосборник 4. Смазку ком-
прессора следует осуществлять в соответствии с указаниями, изложен-
ными в инструкции завода — изготовителя этой машины. Для смазыва-
ния пневмоцилиндров применяют масленки, которыми подают масло в
воздушный поток. В результате образуется масляный туман, смазываю-
щий трущиеся поверхности поршня и цилиндра.
На рис. 146 (Б—Б и Б—В) изображена установка централизован-
ной смазки, подающая смазочный материал к подшипникам редук-
торов 6 и 8 и отдельно стоящим опорам вала трансмиссий. От питате-
лей 11 и 12 дозы мази периодически, согласно заданному режиму смаз-
ки, поступают в смазываемые точки, которых у механизма затворов
бункеров сорок пять. Распределяются они по отдельным звеньям кине-
матической цепи следующим образом: шесть точек приходится на ци-
линдрический редуктор" 8, две — на промежуточные подшипники попе-
речного вала между угловыми редукторами 6, у которых имеются шесть
смазываемых точек. Подшипники валов трансмиссий обслуживаются
тридцатиодним отводом питателей ПД, причем пятнадцать отводов
присоединены к смазываемым точкам трансмиссии, расположенным с
одной стороны рамы вагон-весов (5 — Б), а шестнадцать — к противо-
положной трансмиссии (В — В). Подвижные узлы трения (подшипники
коробок передач на барабанные затворы бункеров) подсоединены к пи-
тателям при помощи гибких дюритовых шлангов с быстроразъемными
наконечниками. .
Дверцы бункеров (карманов) (рис. 146, 9) открываются и закры-
ваются при помощи пневматического цилиндра 1 (рис. 147), шток кото-
рого оканчивается зубчатой рейкой. Последняя при движении штока
заставляет вращаться зацепляющуюся с ней шестерню, на одном валу 3
с которой посажены четыре кривошипа 2, шарнирно связанные с рычага-
ми. Рычаги приводят в движение дверцы затвора. Кривошипно-рычаж-
ная система устроена так, что для поддержания дверец в закрытом по-
ложении не требуется никакого усилия. Раскрываются они при давлении
воздуха в цилиндре, которое заставляет вал 3 повернуться и вывести
кривошипы из мертвого положения. Таким образом, из кинематического
режима движений механизма следует, что его работа кратковременная,
21
323
с небольшими паузами, поэтому централизованная смазка здесь нужна
и целесообразна. Она подведена к опорам вала и к подшипникам рееч-
ной передачи от таких же питателей 11 и 12 (см. рис. 146) и обслуживает
всего пять смазываемых точек на каждый затвор.
Рис. 147. Централизованная смазка подшипников механизма раскрытия дверок бункеров
Для удобства наблюдения за работой питателей они установлены
на подставках, приваренных к наружной стороне продольных балок ра-
мы вагон-весов. Компактное расположение смазываемых точек дало воз-
можность применить многоотводные питатели, благодаря чему была уп-
рощена разводка трубопроводов.
Смазка скиповой лебедки. Скиповая лебедка предназначена для
работы в системе наклонного скипового подъемника и является неотъем-
324
лемой частью механического оборудования доменных печей независимо
от их объема.
Скиповая лебедка состоит из следующих основных частей: силовой
группы, тормозной системы, зубчатых передач, барабана и станины 1
(рис. 148). Силовая группа включает в себя два двигателя постоянного
Рис. 148. Смазка скиповой лебедки
тока 2, работающих по схеме Леонарда, три командоаппарата 9 (два для
работы, один запасной), токогенератор, центробежно-ртутный выключа-
тель 8 и два выключателя слабины канатов 15. Смазываемыми узлами у
двигателей являются подшипники (четыре точки), к которым густая
смазка подводится по мазепроводам 14 от четырехотводного питателя 17
типа ПД42.
Контроль скоростного режима скиповой лебедки осуществляется
центробежно-ртутным выключателем. Последний представляет собой
22—763
325
центробежное устройство, в котором в качестве центробежного тела при-
менена ртуть, заключенная в лирообразный сосуд, связанный с валом ба-
рабана коническими передачами, помещающимися в общей коробке.
Поверхности трения центробежнО-ртутного выключателя смазыва-
ются маслом марки «Индустриальное 50» (2,5 дм3). Для обеспечения
нормальной работы скиповой лебедки в системе автоматической загрузки
доменной печи на лебедке установлены путевые (кулачковые) командо-
аппараты. Механическая связь командоаппаратов с валом барабана ле-
бедки осуществляется при помощи муфт и конических передач углового
редуктора 10. Вращение коренного вала командоаппаратом передается
к центробежно-ртутному выключателю через короткие валики, которыми
оканчиваются прижимные шайбы подшипников, установленные на валу
барабана.
Смазка зубчатых зацеплений углового редуктора осуществляется
погружением колес в масляную ванну, заполненную маслом марки «Ин-
дустриальное 50» до уровня отметки маслоуказателя (табл. 77). Под-
шипники валов редуктора 10 и центробежно-ртутного выключателя сма-
зывают ручным прессом через пружинные масленки густой смазкой ИП1.
Выключатели слабины канатов установлены под барабаном лебедки
и срабатывают на выключение системы под действием веса ослабленно-
го каната, попадающего на рычаг выключателя. Шарниры рычагов, свя-
занных с выключателями, смазывают жировым солидолом УС-1.
Лебедка оборудована двумя электромагнитными тормозами 3 пру-
жинного типа со шкивами, посаженными на конец вала редукторов 4
перед зубчатой муфтой, которая соединяет двигатель с редуктором. Каж-
дый тормоз рассчитан на удержание груза, равного максимальной руд-
ной нагрузке в скипе. Тормоза 3 состоят из двух колодок, охватывающих
шкив. Они срабатывают при каждом выключении двигателей, а при
включении тока сердечники электромагнитной катушки сближаются и
колодки отходят от тормозных шкивов. Шарниры тормозов смазывают
вручную в соответствии с рекомендациями для крановых тормозов.
К тормозной системе относится и стопор, предназначенный для ре-
монтных работ и аварийной фиксации лебедки. Он состоит из накидного
крюка, зацепляемого с кольцом, укрепленным на барабане. При помощи
стяжной гайки и тяг крюк связан с кронштейном, приболченным к стани-
не 1. Шарниры рычагов стопора смазывают согласно указаний
(табл. 77).
Кинематическая схема передач от электродвигателей 2 к бараба-
ну 7 — двухступенчатая. Вращение от каждого двигателя осуществ-
ляется самостоятельным одноступенчатым редуктором 4 и зубчатой
передачей 6, состоящей из двух одинаковых шестерен, передающих
вращение колесу, посаженному на вал барабана. Зубчатое колесо ре-
дуктора 4 соединено с валом прессовой посадкой и шпонкой. Вал уста-
новлен на двухрядных роликовых подшипниках, заключенных в кор-
пуса. Зацепление смазывают погружением в масляную ванну высоты
зуба колеса. К подшипникам валов редуктора, составляющих четыре
смазываемых точки в каждом редукторе 4, смазка поступает по мазе-
проводу 13 от четырехотводного питателя 17.
Каждая шестерня передачи 6 на барабан выполнена за одно целое
с валом, который опирается на подшипники, установленные в отдель-
ных корпусах. Концы валов редуктора 4 и шестерни соединены между
собой зубчатыми муфтами 5. Зубчатое колесо, скрепленное болтами с
барабаном, смазывают окунанием в масляную ванну 6 (см. табл. 76),
а шесть подшипников периодически пополняют смазкой через мазе-
проводы И—13. Три подшипника, находящиеся справа от оси зубча-
326
Таблица 77
Смазочные материалы, применяемые для смазки скиповой лебедки
Наименование узла [Сезон Наименование смазоч- ного материала 1 пх Объем, вме- щающий смазку, дм3 Коли- чество подавае- мой смаз- ки в сут- ки, см3, Число сма- зываний в сутки Число смен 1 смазки в год Г одовой рас- ход смазки, дм*
Передача бараба- бана Зима Цилиндровое 11 ГОСТ 1841—51 650 — — 1 650
Лето Цилиндровое 24 ГОСТ 1841—51 650 — — 1 650
Редуктор Зима Индустриальное 50 ГОСТ 1707—57 130 — — 1 130
Лето Индустриальное 50 ГОСТ 1707—57 130 — — 1 130
Подшипники валов и электродвигате- лей — Смазка ИП1 ГОСТ 3257—53 — 85 3 1 30
Шарниры — Универсальная сред- неплавкая УС-1 (со- лидол жировой) ГОСТ 1033—51 — 45 3 — 15 кг
тых передач 6 получают смазку от трехотводного питателя 16, а под-
шипники, стоящие слева, — от другого такого же питателя ПД42.
Густая смазка роликоподшипников валов лебедки осуществляется
централизованно от смазочной станции, обслуживающей и другие ме-
ханизмы доменной печи. При эксплуатации скиповой лебедки рекомен-
дуют для окончательного установления режима смазки первое время
периодически проверять расход смазочного материала, используя воз-
можность регулирования дозы, подаваемой питателями в каждую точ-
ку. Нельзя допускать переполнения подшипников смазкой — это при-
водит к их нагреву, который не должен превышать температуру окру-
жающей среды более чем на 40 град.
Общее число точек густой смазки равно 18. Все они обслужива-
ются пятью питателями ПД, два из которых трехотводные, остальные
четырехотводные. Питатели установлены на общей плите, прикреплен-
ной к нижней части корпуса 6.
Смазка пневматических цилиндров. Пневматические цилиндры
применяют вместо лебедки для маневрирования конусами доменной
печи. Они могут быть или с подвижным поршнем со штоком при непо-
движном цилиндре, или, наоборот, с подвижным цилиндром при непо-
движном поршне. Воздух в пневматические цилиндры подается от
воздуходувных машин под давлением 0,14—0,15 Л4н/я2 (1,4—
1,5 кГ/см2). Каждая установка состоит из двух цилиндров: один пред-
назначен для большого конуса, другой — для малого. Управление
подъемом и опусканием цилиндров осуществляется двумя четыреххо-
довыми распределительными клапанами.
Рабочие поверхности пневмоцилиндра следует смазывать жидкой
смазкой с частой ее подачей. На заводах СССР в установках пневмо-
327
22
цилиндров применяют разработанную на Уралмашзаводе автоматиче-
скую масленку (рис. 149) с использованием сжатого воздуха для пода-
чи масла при каждом рабочем цикле цилиндра 1. Одну или несколь-
ко масленок (в зависимости от размеров цилиндра) устанавливают
на стенке цилиндра как с вертикально, так и с горизонтально располо-
женной осью, а также независимо от того, что является подвижным
элементом: цилиндр или поршень.
Рис. 149, Автоматическая масленка для
смазки пневматических цилиндров
сжатый воздух выдавливает из
Работа масленок проверена на ци-
линдрах, работающих под давлени-
ем 0,25 Мн/м2 (2,5 кГ/см2), внутрен-
ний диаметр которых составляет от
700 до 1000 мм и рабочий ход
1500 мм. При диаметре цилиндра
1000 мм, рабочем ходе 1,3 м и ре-
жиме работы около 500 циклов за
сутки расход масла составит около
12 дм3 в месяц.
Автоматическая масленка ра-
ботает следующим образом: внутри
герметически закрытого резервуара
2, рассчитанного на необходимое
количество масла и давление возду-
ха, размещают иглу 3 для регули-
рования подачи масла, которая мо-
жет быть использована как запор-
ное устройство для отключения
масленки. Обратный клапан 4 пре-
кращает подачу масла в момент вы-
равнивания давлений в трубопрово-
дах 5 и 6. Полость пневмоцилиндра
соединена с резервуаром масленки
трубопроводом 5, через который
масленки очередную порцию масла.
Маслопровод 6 соединяет масленку с рабочей поверхностью цилиндра.
Внутри резервуара масленки установлен фильтр 7. Уровень масла в ре-
зервуаре проверяют при помощи маслоуказательного стекла 8, встроен-
ного в корпус масленки. Время работы автоматической масленки за один
рабочий цикл цилиндра соответствует времени, в течение которого дви-
жется поршень или цилиндр на величину хода.
Подшипники привода распределительного клапана смазывают гу-
стой смазкой от центрального насоса.
Дополнительные указания по обслуживанию
смазочных систем
Для обеспечения регулярной работы распределителя шихты и ба-
лансиров конусов, работающих в очень тяжелых эксплуатационных ус-
ловиях, необходимы повседневный тщательный контроль и уход за
этими механизмами. Необходимо иметь в виду, что выход из строя рас-
пределителя шихты или ненормальная его работа оказывают весьма
неблагоприятное влияние на работу печи, вызывая чрезмерный расход
кокса и снижение ее производительности.
Во избежание неполадок в работе распределителя шихты из-за не-
исправности смазочных систем необходимо повседневно проверять
правильность подачи смазки в гнезда опорных, упорных и контропор-
ных роликов; следить за состоянием смазки зубчатых передач: цилин-
328
дрической шестерни углового редуктора и зубчатого венца воронки;
конической передачи углового редуктора и цилиндрического редукто-
ра привода. При осмотре проверять уровень масла в картерах редук-
торов по отметкам на маслоуказателях; вести систематический конт-
роль за смазкой подшипников качения, т. е. наблюдать за температу-
рой, которая не должна превышать температуру окружающего возду-
ха больше чем на 30 град. При работе подшипников не должно быть
никаких посторонних стуков, шум должен быть ровный, шелестящий..
Во время кратковременных остановок следует проверить состоя-
ние смазки редукторов привода, для чего осмотреть зацепления через
открытый люк в крышке редуктора; проверить исправность роликово-
го подпятника штанги малого конуса и особо обратить внимание на
наличие в нем смазки. Контроль за смазкой балансиров в течение пер-
вого месяца работы механизма рекомендуют проводить раз в декаду,
а в дальнейшем — при планово-предупредительном ремонте, в период
которого промывают подшипники бензином, просушивают и подают
свежую смазку.
Во избежание нарушений нормальной работы питателей ПД,
а также предохранения их штоков от ржавления и налипания на них:
оседающих частиц руды, кокса и т. п. целесообразно отрегулировать
ход штоков в ограничителях таким образом, чтобы по окончании по-
дачи дозы смазки штоки всех питателей были опущены вниз до упора.
Для этого необходимо в каждом питателе регулировочные винты опу-
стить вниз настолько, чтобы за один рабочий цикл он выдавал только
половинную дозу смазки, тогда полная доза будет подаваться двумя по-
следовательными циклами поочередно через каждую магистраль [38].
Все применяемые смазочные материалы должны соответствовать
стандарту, иметь высокую степень чистоты и перед выдачей со склада
их необходимо проверять в лаборатории на твердые включения, кис-
лотность и содержание воды. Запас смазочных материалов следует
хранить в закрытом помещении в металлических емкостях с герметиче-
ской крышкой.
Необученных и не проинструктированных работников к обслужи-
ванию машин и механизмов доменной печи не допускают. Все обнару-
женные ненормальности в работе механизмов, в том числе и зависящие
от смазки, должны быть немедленно устранены и зафиксированы в соот-
ветствующем журнале.
ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ СМАЗКА И ОХЛАЖДЕНИЕ
ПРОКАТНЫХ СТАНОВ
.Тяжелые условия, в которых работает оборудование прокатных це-
хов, большое число механизмов, входящих в прокатный стан и работа-
ющих с разными режимами и в разных условиях как по температуре,
скорости, так и по передаваемым усилиям, большая площадь, зани-
маемая этим оборудованием, и непрерывность его работ — все это
предъявляет высокие требования и к смазочным устройствам, при по-
мощи которых обеспечивают смазкой все узлы трения прокатных
станов.
Большое число редукторов прокатных станов оборудовано устрой-
ствами для заливной смазки, например редукторы рольгангов станов
горячей прокатки металлов: блюмингов, рельсобалочных, сортовых ста-
нов всех размеров, станов горячей прокатки толстого и тонкого листа,
а также установок для непрерывной разливки стали. В ряде случаев
ванны редукторов этих станов, особенно рольгангов, с так называемым
32»
групповым приводом, кроме устройств для заливной смазки, оборуду-
ют еще и устройствами для проточной смазки там, где это необходимо
по температурным или другим условиям. Ввиду огромных объемов
масла, заливаемого в эти ванны, предусмотрена смена его в централи-
зованном порядке. Крупные редукторы главных приводов рабочих кле-
тей, правильных машин, ножниц и других механизмов, а также шесте-
ренные клети, как правило, оборудуют системой циркуляционной жид-
кой смазки от центральных станций. Ее же предусматривают и для
подшипников крупных электродвигателей, преобразовательных агрега-
тов и других электромашин машинного зала.
Особенно много в машинах мест трения, требующих подвода консис-
тентной смазки. В некоторых станах, например рельсобалочных, число
таких мест доходит до 6000—7000. К большинству из них поступает
смазка от центральных автоматических станций типа СК или СП. От
одной станции типа СК или СП-500 смазку подают не более чем 500—
600 точкам, расположенным от станции на расстоянии 100—120 м. Кро-
ме этого, на выбор числа станций густой смазки влияют разные режимы
работы машин, конструкции узлов трения, температурные условия их
работы и т. п. Для стана, подобного рельсобалочному или крупносорт-
ному, иногда приходится предусматривать до 20—25 систем густой смаз-
ки, считая системой ряд механизмов или машин, обслуживаемых одной
смазочной станцией автоматической или ручной типа НРГ.
Масляные подвалы. Центральные станции густой и жидкой смаз-
ки в прокатных цехах обычно располагают в подвальных помещениях,
заглубление которых зависит от заглубления редукторов и расстояния
между ними и подвалом.
В подвалах, называемых масляными, размещают и другое обору-
дование, необходимое для обеспечения надежной и бесперебойной ра-
боты станций: сепараторы для очистки жидких масел; насосы для от-
качки грязных стоков воды и масла от теплообменников, утечек из на-
сосов; стоки для промывки каналов, чистки отстойников и др.; отстой-
ники для приема грязного масла при смене масла в заливных и про-
точных масляных ваннах; насосы для откачки грязного масла при сме-
не его в отстойниках; щиты с приборами контроля станций; станции
технологических смазок, если таковые требуются по условиям работы
стана, что обычно бывает в станах холодной прокатки стального, алю-
миниевого и других листов; для этих же станов — эмульсионные уста-
новки, установки с промывочным раствором, магнитные сепараторы для
очистки эмульсии; ультразвуковые гидродинамические смесители для
дисперсного приготовления эмульсии и технологической смазки.
Большие требования предъявляют к автоматизации работы сма-
зочных систем. При проектировании приборы для управления смазоч-
ным оборудованием больших масляных подвалов выносят в отдельные
помещения, так называемые центральные пульты управления, а управ-
ление оборудованием небольших масляных подвалов сосредоточивают
на пульте управления машинами стана. Центральный пульт управления
располагают около подвала тоже ниже уровня пола цеха или в цехе,
где сосредоточено несколько масляных подвалов с целью объединения
управления их в одном месте. '
На центральном пульте управления монтируют всю аппаратуру
электрического управления смазочными станциями, аварийную и преду-
предительную сигнализацию, устанавливают приборы автоматики и
контроля, предусматривают панели с мнемосхемами смазочных стан-
ций. В масляном подвале рядом с каждой станцией устанавливают
кнопки пуска и останова двигателей насосов и щит с показывающими
330
приборами, дающие возможность обслуживающему персоналу осу-
ществлять наладку станции после ее вынужденной остановки или ре-
монта.
Системы оборудуют электрическими задвижками, устанавливае-
мыми, во-первых, в узлах, где требуется дистанционное или автомати-
ческое управление процессами, например на выходе воды из теплооб-
менника, на трубопроводах подвода масла в теплообменник и обвода
его мимо теплообменника, до и после фильтров, на сливах в отстойники,
когда в состав станции входят два отстойника, и на отводе масла к на-
сосам также у отстойников этих станций. Во-вторых, электрические за-
движки устанавливают на станциях жидкой смазки и эмульсионных
установках при применении труб диаметром D? > 100. Для работы стан-
ции в автоматическом режиме или для дистанционного наблюдения за
ее работой и управления ею ее оборудуют рядом приборов. Перечень
основных приборов станции, их назначение и место установки приведе-
ны в табл. 78. Не рекомендуют полностью автоматизировать станции
небольшой производительности, так как стоимость приборов превысит
стоимость оборудования станции.
Для автоматического включения и выключения станций густой
смазки устанавливают приборы К.ЭП-12У. Этот же прибор иногда ис-
пользуют для автоматического включения самоочищающихся фильтров,
когда режим их работы устанавливается во времени, а не в зависимо-
сти от перепада давления.
Для смазки ряда уФл^в машин прокатных станов горячего проката,
блюмингов, рельсобалочных, крупносортных и других станов разрабо-
таны типовые схемы.
Типовые схемы применяют и при снабжении смазочными устройст-
вами таких узлов, как нажимное устройство универсальной клети роль-
ганги с групповым приводом, шарниры универсальных шпинделей, стал-
киватели, линейки манипуляторов, шестеренные клети. Для станов хо-
лодного проката смазку нажимного устройства рабочих клетей много-
клетевых и одноклетевых станов, моталок и разматывателей, летучих и
дисковых ножниц, всевозможных транспортеров, редукторов приводов
рабочих валков клетей, подшипников жидкостного трения, подшипников
качения рабочих валков и других узлов осуществляют по типовым
схемам. Типовые схемы смазочных систем некоторых из названных уз-
лов рассмотрены ниже отдельно или попутно с вопросами смазки раз-
личных станов.
Смазка шестеренных клетей и редукторов главных приводов про-
катных станов. При проектировании смазочных устройств редукторов
главных приводов и шестеренных клетей следует придерживаться тех
же правил, что и для всех прочих редукторов (см. гл. IV и V). При про-
ектировании подвода масла к зацеплению необходимо учитывать сле-
дующее: для смазки горизонтальных зубчатых колес при их окружной
скорости меньше 12 м/сек и вертикальных при скорости до 4—5 м/сек
масло следует подводить к зацеплению всегда сверху вне зависимости
от направления вращения колес. В вертикальных зубчатых передачах
при окружной скорости до 12 м/сек масло можно подавать с любой сто-
роны независимо от направления вращения (рис. 150). При больших
окружных скоростях в косозубых и шевронных передачах масло реко-
мендуют подводить со стороны входа зубьев в зацепление, а в прямо-
зубых передачах — со стороны выхода.
Учитывая необходимость обеспечения непрерывной работы прокат-
ного стана, установку коллекторов и сопел на редукторах и шестерен-
ных клетях следует осуществлять так, чтобы можно было их разбирать
331
Таблица 78
Приборы, устанавливаемые для контроля
и управления станциями жидкой смазки
Рису- нок Прибор Назначение Место установки в станции
67 Ко Манометр технический общего назначения ОБМ, рассчитанный на давле- ние от 0 до 4,0 Мн/м2. ГОСТ 8625—59 нтроль давления Для измерения давления масла, эмульсии, воды и др. На соответствующих на- гнетательных трубопро- водах
68 Манометр электрокои- тактный типа ЭКМ160-1, рассчитанный па дав- ление от 0 до 10,0 Мн/м2, и сигнализатор давления СПДС Для контроля за рабо- той насосов станции, включения и выключения резервного насоса, пода- чи предупредительных и аварийных сигналов На соответствующем на- гнетательном трубопро- воде за теплообменни- ком
69 Дифференциальный ма- нометр МДФ-100 Для контроля за рабо- той фильтров и тепло- обменников (за их за- грязнением) На трубопроводах на- гнетания до и после фильтра, на подводе и отводе воды у теплооб- менника
70, а Дифференциальное реле давления типа ДРД-1 и ДРД-2 Для контроля за рабо- той фильтров и теплооб- менников. При недопу- стимом перепаде давле- ния до и после фильтра или теплообменника при их засорении прибор по- дает соответствующий импульс на включение двигателей фильтров или задвижек у теплообмен- ников Там же
70, б и 62 Манометр бесшкальный МЭД с электронным ав- томатическим прибором ДС1-01 Для измерения давления в нагнетательных маги- стралях и передачи по- казаний на пульт управ- ления На нагнетательных трубо- проводах смазочных и ох- лаждающих систем
Контроль температуры
5 Термометр сопротивления типа TCM.XI Для контроля темпера- туры рабочих жидкостей (масло, вода, эмульсия и т. п.). Один на отстойнике. Пос- ле теплообменника иа трубопроводе нагнетания рабочей жидкости I шт., на воде до и после теп- лообменника 2 шт.
332
Продолжение табл. 78
Рису- нок Прибор Назначение Место установки в станции
68, а Термометр сигнализирую- щий ТСМ100 Для контроля темпера- туры жидкости На отстойнике
77, а Регулятор температуры типа РТ Для регулирования тем- пературы нагрева жид- кости в отстойнике На трубопроводе подво- да пара к отстойнику
76 Лагометр ЛПрбЗм Для контроля темпера- туры рабочих жидкостей На пульте управления станциями
76 Электронный уравнове- шивающий мост типа ЭМР-209 Для контроля и записи температуры рабочих жидкостей. Позволяет осуществлять дистанци- онное или автоматиче- ское управление элект- розадвижками трубопро- водов рабочих жидко- стей и сигнализировать о недопустимых измене- ниях температуры На пульте управления станциями. Информацию получает через термо- метры сопротивления
Контроль уровня
72 Реле поплавковое типа РП1065-0 и РП1065-1 с сельсином СУ66 Для регулирования уровня жидкости в от- стойниках На отстойнике
74, а Реле поплавковое РП-40 Для регулирования уров- ня жидкости в прессба- ках На прессбаке
73 Реле поплавковое РМ.-51 Для регулирования уров- ня стока в грязевых ямах Около грязевой ямы
Контроль работы автоматических
Манометр самопишущий
типа МТС-710ч с часо-
вым механизмом
Для контроля
автоматических
густой смазки
станций густой смазки
работы На щите возле станции
станций или на пульте управле-
ния смазочными устрой-
ствами
333
Рис. 150. Подвод смазки к вертикально расположенным зубчатым колесам:
1 — коллектор; 2 —запорный вентиль; 3 — сопло; 4 — манометр; 5 — маслоуказатель
334
в процессе эксплуатации, а также продувать и прочищать без демонта-
жа корпуса редуктора или зацепления. Все детали смазочных устройств
нужно крепить на наружной поверхности корпуса редуктора (рис. 151)
или шестеренной клети, не допуская резьбовых соединений внутри него,
что предупреждает возможность самоотвинчивания деталей трубопрово-
дов во время работы редукторов и поломку зацепления.
На рис. 152 показан примерный подвод смазки к зацеплению ре-
дуктора, причем внутри корпуса ни одна деталь трубопровода не закреп-
лена при помощи резьбы в некоторых иностранных фирмах, особенно
немецких, всю трубную разводку смазки выполняют внутри редукторов,
но при этом невозможно контролировать протекание смазки. В амери-
канских конструкциях внутренней разводки трубопроводов, как прави-
ло, не встречается.
Указатели течения масла и вентили, регулирующие количество по-
даваемого масла, должны быть расположены в одном месте (исключая
регулируемые указатели течения, которые устанавливают непосредст-
венно у места подвода смазки к смазочной точке), доступном для на-
блюдения и обслуживания во время работы механизма. Каждый редук-
тор снабжен манометром общего технического назначения или в особо
ответственных случаях электроконтактным манометром типа ЭКМ1-
160X10.
В шестеренных клетях с крупными подшипниками скольжения ус-
танавливают прибор для замера температуры масла на выходе из под-
Таблица 79
Типоразмеры и основные параметры трубчатых сопел
Условный проход Д , мм Г Резьба коническая трубная, дюймы А Б В Д ±0,05 R Масса, кг
8 ‘/4 50 19 14 11 0,4 10 0,04
10 3/8 60 24 18 12 0,5 12 0,06
15 J/2 70 32 22 15 0,7 18 0,14
20 3/4 90 43 28 17 0,8 22 0,21
25 1 100 53 36 19 1,0 28 0,3
335
Вид А
Рис. 151. Крепление деталей смазочных подводов
шинника. Это может быть термометр TCM-XI или датчик прибора ТСМ-
100. В случае применения термометра TCM-XI его подсоединяют к лого-
метру, установленному в масляном подвале, из которого подают смазку
к клети, или на пульте управления станом. В табл. 79 приведены основ-
ные размеры трубчатых сопел, применяемых при подводе смазки к ре-
дукторам и шестеренным клетям.
Смазка подшипников жидкостного трения (ПЖТ). Подшипники
жидкостного трения особенно широко распространены в станах холод-
ной прокатки тонкого листа и, в частности, в рабочих клетях четырех-
валковых станов, где их используют в опорах опорных валков. Реже
ПЖТ применяют в обжимных и сортовых станах горячей прокатки. Это
объясняется сложностью соблюдения точности геометрических разме-
ров, высокого класса чистоты поверхности при обработке, требованиями
к качеству сборки и эксплуатации и в первую очередь к смазке этих под-
шипников. При установившемся режиме ПЖТ работают в условиях пол-
336
на наружной поверхности редуктора
ного жидкостного трения с очень низким коэффициентом трения, но в
момент пуска и остановки они оказываются в режиме полужидкостного
трения. Особенно опасно это явление при высоких удельных нагрузках
на подшипник, в частности в опорах опорных валков современных высо-
; коскоростных станов для прокатки тонкого стального листа.
Поэтому оборудование смазочной станции, обслуживающей ПЖТ,
; должно обеспечивать постоянство температуры и состава масла, отсут-
•1 ствие в нем воды, высокую степень его очистки, постоянство давления в
; системе. Все эти требования возможно обеспечить только при циркуля-
ционной системе жидкой смазки, которой, как правило, и оборудуют
подшипники жидкостного трения. На рис. 153 показана схема станции
1 жидкой смазки для ПЖТ рабочей клети стана холодной прокатки тон-
кого стального листа, на котором для охлаждения валков применяют
эмульсию. В связи с возможностью попадания эмульсии в подшипник,
\ а затем из подшипника вместе с маслом в отстойник предусматривают
’ 337
два отстойника 7, один из которых рабочий, второй резервный. При по-
вышении содержания в масле воды отстойник, являющийся в этот мо-
мент рабочим, отключается, а резервный подключается к системе. Масло
из отключенного отстойника насосом 1 через электроподогреватель 28
подается к сверхцентрифуге 3 для очистки от воды. Если масло требу-
ется очистить от механических примесей, то его повторно пропускают
через сверхцентрифугу 29. Сверхцентрифуги СГО и СГС различаются
только устройством головки ротора, приемных карманов и приемных
тарелок. Остальные узлы полностью идентичны.
Рис. 152. Подвод смазки
к зацеплению в редукторе
через брызгала
После операции в СГС или осветления в СГО масло откачивается
в отстойник насосом 4. Сепарация и осветление не могут осуществлять-
ся одновременно, а только последовательно: одна операция по оконча-
нии предыдущей для всего объема масла в отстойнике. Из рабочего от-
стойника масло к ПЖТ подается одним из установленных насосов 19,
являющимся в данный момент рабочим, через фильтр тонкой очистки
21 и при необходимости через теплообменник 27 или, помимо его, — по
магистралям 25 и 26. В этой схеме может быть установлен кожухотруб-
чатый или пластинчатый теплообменник. Вода для охлаждения подво-
дится по трубе 24 и отводится по трубе 23.
Для выравнивания работы системы и обеспечения ПЖТ смазкой в
случае аварийной остановки насоса предусмотрен прессбак 22, дейст-
вующий время, достаточное для остановки главных приводов стана.
Между насосной группой и прессбаком установлен обратный клапан 20
и подсоединен правый электроконтактный манометр 16. В случае оста-
новки насоса 19 обратный клапан 20 предотвращает обратную утечку
338
339
того масла из прессбака, которое подается только к ПЖТ, а левый элек-
троконтактный манометр 16 дает импульс на подачу аварийного сигна-
ла, который предупреждает о необходимости немедленной остановки
главных двигателей стана. Если после этого предупреждения стан оста-
новлен не будет, средний электроконтактный манометр 16 при падении
давления в нагнетательной магистрали 25 до 0,15 Мн/м2 (1,5 кГ1см2)
дает импульс на аварийное отключение двигателей главных приводов.
Нормальная температура масла, подводимого к ПЖТ, 40—45°С.
В случае более низкой температуры масло надо подогреть, для чего в
отстойниках имеется паровой змеевик 8. Нагрев масла регулируется при
помощи регулятора температуры РТ (14), установленного на трубе под-
вода пара 8. Уровень масла контролируется регуляторами уровня
РП1065. Для удаления конденсата по трубе 10 установлены конденса-
ционные горшки 13. Насосом 11 масло откачивается .на склад, если его
необходимо полностью заменить.
Станция может быть полностью автоматизирована, для чего в ней
устанавливают датчики температуры, уровня жидкости и давления в
нагнетательных трубопроводах. В станах, где не применяют охлаждения
валков, например дрессировочных, для смазки ПЖТ устанавливают
станции циркуляционной жидкой смазки, подобные описанной, но в со-
ставе ее предусматривают один отстойник.
Объем отстойника для станции ПЖТ выбирают из расчета 40—60-
кратной минутной производительности насоса. Предпочтительнее уста-
навливать регулируемые насосы типа НУЖ- В случае применения на-
соса ротационного типа РЗ при проектировании станции необходимо
предусмотреть установку не прессбака, а аккумулятора, более надежно
обеспечивающего равномерность работы насосов и постоянство давле-
ния в системе.
Смазка подшипников прокатных станов масляным туманом. В по-
следнее время смазка масляным туманом находит все более широкое
применение в прокатных станах, особенно холодной прокатки листа,
где такую смазку используют для подшипников рабочих валков в клетях
кварто. Помищр известных преимуществ этой смазки, немаловажную
роль играет и то, что при смазке масляным туманом в корпусе подшип-
ника создается небольшое избыточное давление, предохраняющее его
от проникновения внутрь посторонних включений. Смазка масляным
туманом является относительно новым способом смазки. При помощи
автоматической централизованной системы можно подавать к смазы-
ваемым местам весьма малые количества масла, но вполне достаточные
для обеспечения хорошей смазки узлов трения. Особо широко применя-
ют этот вид смазки в подшипниках качения и для пневматических уст-
ройств.
При смазке подшипников качения воздух является только перенос-
чиком масла, его расход стремятся по возможности сократить. И, нао-
борот, расход увеличивают в аппаратах пневматики, где воздух исполь-
зуют как энергоноситель.
При использовании всякой смазки большое значение имеют два
фактора: способность смазки перемещаться и свойство смачивать по-
верхности. При смазке масляным туманом к этим двум факторам до-
бавляется размер частиц масла в тумане. Чем он больше, тем хуже их
способность к передвижению и тем выше способность смачивания. Ту-
ман с особо малыми частицами очень хорошо перемещается, но теряет
способность хорошо смачивать поверхность. Следовательно, необходи-
мы какие-то средние показатели, чтобы добиться и удовлетворительного
перемещения смазочного вещества и сохранить хорошую смачиваемость.
340
По данным американских специалистов, при величине частиц масла от
0,4 до 1,0 мкм они должны передвигаться со скоростью 15—20 м/сек,
при диаметре 2 мкм скорость передвижения частиц должна быть мень-
ше 2 м/сек, а при диаметре 5 мкм — не превышать 0,25 м/сек. Преобла-
Рис. 154. Схема установки для смазки масляным туманом:
/ — включающий вентиль; 2 — фильтр-влагоотделитель; 3 —подогрева-
тель воздуха; 4 — терморегулятор предельно высокой температуры воз-
духа; 5 — стеклянный термометр; 6 — терморегулятор предельно низкой
температуры воздуха; 7 — регулятор количества подаваемого воздуха;
8 — резервуар для масла с маслораспылителем; 9— предохранительный
клапан; 10 — регулятор уровня масла; 11 — электроконтактные маномет-
ры для контроля высокого и низкого давления в магистрали; 12 — мано-
метр технический; 13 — магистраль масляного тумана
дающими при смазке масляным туманом являются частицы масла диа-
метром 0,4—1,0 мкм.
Преимущества смазки масляным туманом: полная автоматизация
системы централизованной смазки, максимальное использование сма-
зочных свойств масла, дополнительное охлаждение подшипникового уз-
ла проходящим через него воздухом, экономия смазочного материала,
простота разводки трубопровода и установки для распыления.
Установка для смазки масляным туманом схематично изображена
на рис. 154. Сжатый воздух из магистрали через управляемый вентиль
1, сблокированный с электродвигателем смазываемого механизма, по-
ступает в фильтр-водоотводитель 2, где воздух очищается от механиче-
ских частиц и влаги. Проходя далее через маслораспылитель 8, поток
очищенного воздуха создает в нем разрежение и захватывает из резер-
341
вуара масло, которое распыляется и в виде тумана поступает по магист-
рали 13 к трущимся парам.
При использовании масляного тумана для смазки узлов трения
маслами высоких вязкостей — выше 7° ВУ50 (масла типа П-28, цилинд-
ровое 24, МС22 и т. п.) воздух перед маслораспылителем подогревают
до температуры 90—120° С в воздухоподогревателе 3. Для регулирова-
ния подачи количества воздуха и его давления, которое должно быть
постоянным, перед маслораспылителем устанавливают регулятор дав-
ления и регулятор количества воздуха 7.
Большое значение для качественной смазки при помощи масляного
тумана имеет конструкция так называемых уплотнительных сопел или
ниппелей, которые ввертывают в отверстия несущей конструкции смазы-
ваемого узла. Обычно применяют три вида сопел. На рис. 155, а изобра-
жены ниппели, употребляемые в США. Ниппель I — с прямым отверсти-
ем весьма малого диаметра, на выходе из него получается облако мел-
кораспыленного тумана. У ниппеля II тоже имеется прямое отверстие,
но длина его значительно больше, чем у ниппеля I (не менее 35 мм).
Сухой туман, проходя через такой ниппель, конденсируется и выходит
из отверстия в виде тонких струй. У конденсирующего ниппеля III вну-
три имеется очень небольшое отверстие, в которое встроено препятствие
в виде пластинки. Туман, встречая сопротивление, конденсируется и вы-
ходит из отверстия в виде отдельных капель масла. Этот вид ниппеля
рекомендуют широко применять для смазки подшипников скольжения
и качения, а также разных плоскостей скольжения.
Сопла будут работать более эффективно, если их вставить внутрь
корпуса подшипника, а не в отверстие для подвода смазки.
В практике предприятий США для подвода масляного тумана к
подшипнику, в котором желательно создать избыточное давление внут-
ри его корпуса, применяют ниппель с трубной нарезкой на конце (’/г^
или 3/4"), в котором просверливают необходимое число прямых отвер-
стий диаметром до 1,7 мм. Подшипник должен быть обеспечен выход-
ной камерой, расположенной, под углом 180° к распылителю и на таком
расстоянии от центра вала, чтобы был обеспечен постоянный уровень
масла в корпусе подшипника. Число отверстий в ниппеле-уплотнителе
определяют, исходя из расчета: один ниппель с отверстием 1,7 мм на
подшипник диаметром 65 мм. Так, например, у подшипника шейки ра-
бочего валка клети кварто четырехрядный с коническими роликами
№ 477752А средним диаметром 274 мм. Необходимое число отверстий в
распылителе для подвода смазки масляным туманом на один подшип-
ник будет (274 : 65)4 = 4,2 • 4= 16,8~ 17.
Эти отверстия можно расположить на двух ниппелях в два ряда,
как показано на рис. 155, б. Особенно эффективна смазка масляным
туманом узлов трения, работающих при высоких температурах и с боль-
шим числом оборотов.
Смазка универсальных шпинделей. Соединительные шпиндели слу-
жат для передачи вращения валкам рабочей клети непосредственно от
электродвигателей или через шестеренную клеть, а также от одних вал-
ков к другим при линейном расположении клетей. Наиболее часто при-
меняют универсальные шпиндели с шарнирным соединением типа Гука,
главными рабочими деталями которого служат вкладыши скольжения.
Последние обычно выполняют из высокопрочной прокованной бронзы
марки Бр. АЖ9-4 или латуни ЛАЖМц66-6-3-2.
Необходимо отметить, что шпиндельное соединение с бронзовыми
вкладышами требует сложной обработки гнезд в валках и пригонки к
их поверхностям вкладышей. Кроме того, при перемещении вкладышей
342
в гнездах и лопастей во вкладышах возникают большие силы трения,
вызывающие повышенный износ трущихся деталей. Для смягчения вли-
яния износа необходимо обеспечить обильную смазку мест трения. В ка-
честве смазочных материалов можно применять минеральные масла,
обладающие большой вязкостью, и консистентные смазки типа ИП. Для
тяжелонагруженных шпиндельных соединений, например в блюмингах,
слябингах, универсальных клетях рельсобалочных станов и других аг-
регатах, рекомендуют применять смазки с присадкой дисульфидмолиб-
дена ЦИАТИМ201 и 203.
Рис. 156. Схема установки привода со шпиндельным соединением
В узел шпиндельного соединения (рис. 156) входят два шпинделя
с подшипниками, уравновешивающее устройство, стопорный механизм
верхнего шпинделя, механизм регулирования нижнего шпинделя, проме-
жуточный вал с подшипником и главные муфты. Шпиндель 6 на стороне
рабочей клети соединен с валком 1 универсальным шарниром с брон-
зовыми сухарями (вкладышами) 2. На стороне привода шпиндель жест-
ко соединен шарниром на подшипниках качения с валом 8 якоря 9 ста-
нового двигателя. Шпиндель покоится на подпружиненных подшипниках
4, вмонтированных в корпуса 3, жестко связанные с балками 5, ось ка-
чения которых геометрически совпадает с осью шарнира 7.
Все трущиеся пары шпиндельного соединения смазывают либо от
автоматической станции густой смазки (шарнирное соединение на сто-
роне главного двигателя, подшипники 4, уравновешивающее устройст-
во), либо закладной смазкой, пополняемой через тавотницы. Исключе-
ние составляет универсальный шарнир с бронзовыми вкладышами 2.
Смазка этого узла при эксплуатации стана затруднена. Конструкция
узла и условия работы его на стане, где в избытке окалина и вода, не
способствуют хорошей смазке.
Со времени применения шпиндельных соединений -использовано
много различных способов подачи жидкой и густой смазки к их трущим-
ся поверхностям. Наиболее распространена была в ранних конструкциях
шпинделей подача густой смазки через шприц-масленки вручную или
при помощи различных лубрикаторов, устанавливаемых на шпинделе.
Известны также способы подвода жидкой смазки к местам трения
скольжения через отверстия от специальных маслосборников, разме-
щенных в вилке шпинделя и полости пальца. Под действием центробеж-
ной силы масло из вилки шпинделя проходит через смазочные каналы
к поверхностям бронзовых вкладышей, а из маслосборника в кольце —
к сухарю. Аналогичен и метод поливания из охватывающего шпиндель
кожуха, заполняемого маслом от смазочной системы. При эксплуатации
из такой масляной ванны постоянно просачивалось масло в местах сое-
динения кожуха с головкой шпинделя и со стороны лопасти рабочего
343
валка через зазор между кожухом и лопастью. Образовавшиеся в ре-
зультате струйки масла, попадая на фундамент, разрушают его. В на-
стоящее время на некоторых заводах используют кожухи как защитное
приспособление от попадания воды и окалины на трущиеся поверхности
сухарей и сохранения от вытекания смазки. Результаты применения та-
Рис. 157. Смазка шпиндельного соединения от питателя ПД
ких кожухов удовлетворительные, но их использование не позволяет
автоматизировать смазку.
Смазывание шпиндельного соединения густой смазкой от централи-
зованной системы долгое время не получало удачного конструктивного
разрешения. В послевоенных прокатных станах используют неплохой
конструкции приспособление для подачи густой смазки к головке шпин-
деля от дозирующего питателя централизованной системы путем уста-
новки специального кольца (вертлюга) 5 (рис. 157) на поверхности
шпинделя, при вращении которого кольцо остается неподвижным.
От дозирующего питателя смазка через гибкий шланг 3 проходит в
кольцевую проточку а вертлюга, из которой через радиальные каналы б,
просверленные в шпинделе, попадает в центральный канал в. Из этого
канала смазка, распределяясь по подводящим каналам а, поступает в
канавки вкладышей 2, а через каналы, предусмотренные в этих вклады-
шах, попадает к трущимся поверхностям лопасти 7 и к сухарю 1. Цент-
ральный канал и подводящие каналы выполнены глухими и имеют по
одному выходному отверстию, закрытому пробкой. Для предотвращения
прохода смазки, находящейся под давлением 1,2—1,5 Мн]м? (12—
344
15 кГ[см2}, через боковые зазоры между шпинделем и вертлюгом в по-
следнем установлены манжетные армированные уплотнения 4, поджи-
маемые бронзовыми фланцами 6. Вертлюг 5 состоит из двух частей, сое-
диненных болтами. В местах соединения картонные прокладки. Каждая
половина вертлюга снабжена цапфами 8, фиксирующими положение его
на шпинделе. Правая цапфа препятствует движению вертлюга вдоль
Рис. 158. Головка шпинделя с комбинированным вкла-
дышем
шпинделя, а левая — вращению вместе со шпинделем. В то же время
вертлюг может следовать за качаниями шпинделя благодаря возмож-
ности некоторого вертикального перемещения цапфы в гнезде 9.
В целях увеличения износостойкости деталей шпинделя следует со-
вершенствовать их смазку, но в то же время полагаться только на это
недостаточно: необходимо правильно подбирать фрикционные материа-
лы трущихся пар и рационально сочетать их. Примером сказанного [12]
могут служить комбинированные вкладыши 1 и 2 с применением тексто-
лита (рис. 158). Их поставили в шпинделях на одном из металлургиче-
ских заводов вместо цельнобронзовых вкладышей. Применение состав-
ных вкладышей, выполненных на одну треть из текстолита, позволило
сэкономить 200 кг бронзы (на один стан). На поверхностях шпинделя
нагрузки на бронзовые вкладыши распределяются по закону треуголь-
ника 3, достигая наибольшего значения на наружных кромках, как это
показано на эпюре нагрузок при вращении по часовой стрелке. Из опы-
та эксплуатации шпинделей известно, что вкладыши выходят из строя
из-за интенсивного износа поверхностей главным образом на кромоч-
ных участках. Стойкость бронзовых вкладышей не превышает 15—20
дней, а комбинированных — до 2—3 месяцев.
Как видно из рис. 158, текстолитовая часть 2 вкладыша расположе-
на в малонагруженной зоне, в то время как плоская и цилиндрическая
части того же вкладыша остаются в наиболее нагруженной зоне. При
таком расположении составных частей комбинированного вкладыша его
бронзовая часть приобретает значительно большую износостойкость,
чем у цельнобронзового вкладыша. Происходит это, видимо, от того, что
пластинки текстолита, обладая большей податливостью, чем бронза,
23—763
345
способствовали более равномерному распределению нагрузки на брон-
зовой части вкладыша. При этом характер распределения нагрузки при-
ближается к эпюре, построенной по закону прямоугольника. Положение
текстолитовых пластин во вкладыше фиксируется кольцевым кожухом,
закрепленным винтами на вилке шпинделя. Густую смазку подают через
масленки 4 рычажными шприцами или другими известными способами.
Рис. 159. Зубчатые шпиндельные соединения с закладной смазкой
С точки зрения долговечности работы шпинделя все вкладыши
скольжения обладают общим недостатком: при их износе образуются
значительные зазоры, увеличение которых вызывает ударные нагрузки,
особенно при реверсивном вращении шпинделей. Упомянутые зазоры
можно значительно уменьшить вначале и избежать их дальнейшего уве-
личения, если применять шпиндели с шарнирами на подшипниках каче-
ния. Благодаря большей герметичности подшипникового гнезда обеспе-
чивается надежное сохранение в нем густой смазки — она не вытекает.
Однако распространение шпинделей с подшипниками качения сдержи-
вается меньшей их прочностью в шарнирах [19].
Вопрос обеспечения хорошей смазкой шпинделей и любого другого
узла не всегда при его конструировании является определяющим. Ко-
нечно, невозможно при конструировании все подчинить требованиям ра-
циональной смазки объекта, но там, где это важно, следует компоно-
вать узел, чтобы смазка его способствовала увеличению долговечности
и надежности работы. Известно, что наиболее совершенной системой
смазки является закладная смазка, но для ее осуществления необходимо
в конструкции предусматривать соответствующие изменения.
Так, на Уралмашзаводе в последних конструкциях трубопрокатных
станов шарнирные шпиндели заменили зубчатыми [39]. На рис. 159 по-
казана конструкция зубчатого шпинделя, который в основном состоит
из двух полумуфт, имеющих внутренний зубчатый венец. Полумуфта 1
посажена на конец валка рабочей клети, а полумуфта 4 по горячей по-
садке— на цапфу вставного вала 5. Зубья этих полумуфт, так же как и
в обычных зубчатых муфтах, образуют внутреннее зацепление с зубьями
втулок 4 и 5. Допускаемый перекос и смещение осей соединяемых валов
у нового шпинделя в три раза больше, чем при установке двух удлинен-
ных зубчатых муфт, благодаря сферической форме боковых поверхно-
стей зубьев втулок (бочкообразный зуб). Смазка зубчатого шпинделя
346
7
Макс.
' ход UO
Рис. 160. Плунжерный насос для смазки шпиндельного соединени
347
выполнена густая, она заложена внутрь полумуфт и защищена от по-
падания посторонних частиц и грязи извне и от вытекания уплотнитель-
ными кольцами.
Новые шпиндели оказались легко монтируемыми соединениями,
удобными в эксплуатации, так как не требуют частой смазки (смазоч-
ный материал закладывают в них при монтаже на несколько месяцев).
Это преимущество новых шпинделей особенно важно, потому что в од-
ном агрегате их установлено около пятидесяти. Легко представить, на-
сколько осложнилось бы обслуживание прокатных станов, снабженных
шпиндельными соединениями с бронзовыми вкладышами, смазку кото-
рых осуществляют вручную. За короткое время остановки стана потре-
бовалось бы подать смазку в сто точек, разбросанных по всему цеху.
Кроме того, в результате применения зубчатых шпинделей экономят
около 3808 кг бронзы (из расчета на 200 шпинделей). Более широко
применяют зубчатые шпиндели в станах холодного проката тонкого
стального листа, где всегда устанавливают муфтовые зубчатые шпинде-
ли, смазывая их жидкой циркуляционной смазкой.
В последние годы смазку шарнира шпинделя совершенствуют не-
сколькими путями. Особенно широкое распространение за рубежом по-
лучила смазка этого узла в станах типа блюминга при помощи плунжер-
ного насоса (рис. 160). Шестиплунжерный насос служит для подачи
консистентной смазки в заданном количестве к поверхностям скольже-
ния шарниров шпинделя через определенное число оборотов последнего
в зависимости от передаточного отношения червячной передачи насоса.
Внутренний объем корпуса 14 насоса служит как резервуар для напол-
нения мазью. Поршень 19 под действием пружин 17 и 18 обеспечивает
равномерную подачу смазки к всасывающим отверстиям 13 распреде-
лительной втулки 12, с одной стороны которой выполнено приводное
червячное колесо 5, а с другой — кулачковая шайба 9. Эта шайба при-
водит последовательно в действие шесть плунжеров И, расположенных
по окружности обоймы 10 насоса. Плунжеры всасывают смазку через
отверстия 13. Затем распределительная втулка закрывает их и открыва-
ет отверстия нагнетания 20.
При дальнейшем вращении распределительной втулки плунжер
сжимает смазку и выталкивает ее в канал нагнетания через отводящий
штуцер 21 к точке смазки. Винты 7 и стопорная гайка 8 служат для ре-
гулирования хода плунжера 11. Отверстие 15 предназначено для выхода
воздуха из цилиндра при движении поршня 19 вправо.
Для заполнения насоса смазкой предусмотрено отверстие, закры-
ваемое пробкой 6. Ролик 16 насоса, двигаясь по направляющей поверх-
ности копира 5, приводит в действие поворотный рычаг 1, который через
две противоположно действующие обгонные муфты 2 передает враща-
тельное движение приводному валу 3. Червячная пара 4 и 5 передает
движение на распределительную втулку 12, и смазка по трубопроводу 3
(рис. 161) подводится к сухарям 1 шпинделя 2. На торце подшипника 6
шпинделя установлен копир 5, от которого приводится в действие насос.
Его крепят хомутами 4. На заводах СССР изготавливают подобные на-
сосы (Елгавский машиностроительный завод) со следующей технической
характеристикой: максимальное рабочее давление 10,0 Мн)м2
(100 кГ/с-и2); теоретическая подача за один ход насосного элемента со-
ставляет 0—0,5 с.и3; полезная емкость резервуара 0,5—2 дм3; макси-
мальный ход толкателя 40 мм; передаточное число червячной пары 10.
Недостатком описываемой конструкции установки для смазки шар-
ниров шпинделя является создаваемое насосом нарушение динамиче-
ского баланса вращающихся масс. Так как насос закреплен на шпинде-
348
PHCs 161/ Подача жидкой смазки к шпиндельному соединению
- из полости внутри шпинделя
ле, это вызывает неуравновешенность последнего. Поэтому такие уста-
новки применяют в зависимости от скорости прокатки.
На рис. 162 показан унифицированный лубрикатор для смазки шар-
ниров шпинделя, применяемый в американских прокатных станах *. Луб-
рикатор представляет собой полный цилиндр, разрезанный продольно
на две половины, которые охватывают шпиндель подобно хомуту. Одна
1 Iron and Steel Engineer, 1957, № 12, p. 00.
349
половина этого пустотелого цилиндра является масляным резервуаром
со штуцерами для быстрого присоединения. Независимо от положения,
в каком остановится шпиндель, масло всегда будет подано в резервуар.
При нормальных условиях работы масла хватает на 2—6 дней. Насос
состоит из корпуса, поршня, инерционного груза, входного и выходного
отверстий и обратного выходного клапана. Смазочные отверстия соеди-
нены с резервуаром гибкими шлангами. Под действием силы, действую-
щей в резервуаре, масло через подающий шланг подается в насос и на-
Рис. 163. Подача смазки к
вкладышам шпинделя цент-
робежной силой
ходится там под положительным давлением во время вращения шпин-
деля. Инерционный груз насоса срабатывает при реверсе стана под влия-
нием действующих на него в это время инерционных сил. Поршень на-
соса, находясь под непосредственным действием груза, одновременно
выполняет роль буфера, благодаря чему исключаются удары груза о
неподвижный упор. К такому насосу может быть подсоединено любое
число смазочных точек через гидравлический распределительный кла-
пан.
Для предохранения лубрикатора, клапана и шлангов от случайных
ударов скрапа, кусков металла весь этот механизм заключен в кожух с
гладкой металлической поверхностью. Внутренняя поверхность лубри-
катора покрыта листом, выполненным из материала специального соста-
ва на основе резины, приклеенного к металлу. Это предотвращает кон-
такт металла с металлом в шпинделе и является весьма существенным
фактором для прочного удержания лубрикатора на шпинделе.
На рис. 163 изображено устройство для смазки шпиндельного сое-
динения, примененное на шведском прокатном стане. Смазка осуществ-
ляется под действием центробежных сил.
Смазка машин блюминга. На большинстве металлургических заво-
дов прокатный цикл начинается с блюминга — слябинга. Нагретые в
нагревательных колодцах слитки краном подают на слитковоз, который
транспортирует их к приемному рольгангу, являющемуся головной ча-
стью участка блюминга. В состав головной части входят весы для авто-
350
магического взвешивания слитка. После взвешивания слиток транспорт-
ными, промежуточными рольгангами подводится к участку рабочей
линии, начинающемуся передним раскатным рольгангом и включающе-
му в себя рабочие рольганги перед и за рабочей клетью, двухвалковую
реверсивную рабочую клеть — основной рабочий орган блюминга, рас-
катной рольганг за клетью, устройство для перевалки, станинные роли-
ки, универсальное шпиндельное соединение, манипулятор с кантовате-
лем. На рабочей линии осуществляются механизированная прокатка
слитков в блюмы и слябы, подача раската на рольганги перед ножница-
ми, а также механизированное улавливание и уборка крупного скрапа
из-под рабочей клети и рабочих рольгангов.
Каждый валок рабочей клети приводится от индивидуального элек-
тродвигателя, суммарная мощность которых доходит до 14 000 кет.
Встречаются блюминги, в которых привод валков осуществляется от од-
ного электродвигателя через шестеренную клеть. Это необходимо учи-
тывать при определении общей производительности смазочных систем.
Рабочая клеть снабжена быстроходным нажимным устройством, обе-
спечивающим перемещение верхнего валка со скоростью до 220 мм/сек.
Участок ножниц состоит из собственно ножниц усилием до 15,68 Мн
(1600 Т), отводящих рольгангов, рольганга перед ножницами, сталкива-
теля обрезков, передвижного упора, отодвигающегося рольганга с при-
водом, конвейера уборки обрезков с ямами для охлаждения. Участок
обеспечивает механизированную резку полос на блюмы и слябы опре-
деленной длины, уборку обрези от ножниц в охлаждающие ямы, распо-
ложенные в скрапном пролете, и подачу блюмов и слябов на рольганги
уборочных устройств.
Участок уборки готовой продукции состоит из транспортных роль-
гангов, автоматических весов для взвешивания готовой продукции, клей-
мителя с передвижными направляющими бортами, сталкивателей, шта-
белирующих столов, стеллажей с карманами или иных уборочных уст-
ройств. На участке осуществляют взвешивание готовой продукции,
клеймение ее, уборку с линии рольгангов блюмов и слябов в склад го-
товой продукции и транспортировку блюмов к прокатным станам, уста-
навливаемым за блюмингом.
Для безаварийной работы, сокращения времени на ремонты и уве-
личения межремонтного периода к смазке механизмов блюминга предъ-
являют повышенные требования. Все основные редукторы оборудованы
системой централизованной циркуляционной смазки, кроме редукторов
толкателей и сталкивателей, работающих с заливной смазкой, смену и
заливку которой осуществляют централизованно из соответствующих
смазочных станций. В редукторах рольгангов предусмотрена проточная
жидкая смазка для зацеплений и разбрызгиваемая для подшипников.
Подшипники роликов смазываются густой смазкой от станций автома-
тической смазки.
При проектировании смазочных систем блюминга необходимо под-
ходить дифференцированно как к способу смазки, так и к сорту смазоч-
ного вещества. Обычно при этом учитывают особенности конструкции
имеющихся машин и механизмов стана; их состав по технологическому
потоку, протяженность и расположение в цехе, географическое положе-
ние завода, где будет установлен стан. Рассмотрим каждый из этих фак-
торов подробнее, так как они будут иметь значение и для других про-
катных станов.
Основным является тип применяемых в машине зубчатых зацепле-
ний, подшипников, плоскостей скольжения, форма редукторов (гори-
зонтальный или вертикальный), тип уплотнений, а также нагрузки и
351
Рис. 164. Подвод смазки к нажимному устройству:
1 — трубопроводы густой смазки; 2 — нагнетательная магистраль жидкой смазки;
3 — трубопровод подачи сжатого воздуха; 4 — дозирующий питатель; 5 распиливающий
питатель; 6 — указатель протока масла; 7 — сопло; 8— отверстие для слива отработавше-
го масла; 9— отвод воды для охлаждения гайки; 10— подвод воды, охлаждающей
гайку; 11 — отвод масла
352
скорости, с которыми будет работать механизм. Несмотря на то что все
машины блюминга такого типа, как блюминг 1300 Уралмашзавода, ра-
ботают с высокими непрерывными нагрузками, их все же можно и нуж-
но разделять на несколько групп, для каждой из которых необходимо
выбрать тип смазочного устройства и сорт смазки.
Редукторы рольгангов с цилиндрическими зубчатыми колесами, рас-
положенными горизонтально с опорами на подшипниках качения, обо-
рудуют проточной системой жидкой смазки с поддержанием постоянно-
го уровня масла для смазки зубчатых зацеплений. Подшипники этого
редуктора смазываются брызгами масла, образующимися при работе
редуктора.
Как правило, шестеренную клеть главного привода стана распола-
гают в вертикальном корпусе с одним тяжелонагруженным зубчатым
зацеплением [до 500 кн/м (50 Т'/ж)], передающим мощность 7000—
8000 кет, с опорами на подшипниках скольжения. Клеть работает с не-
высокими окружными скоростями (до 4 м/сек) с большим выделением
тепла в зацеплении, поэтому к клети необходимо непрерывно подводить
свежее масло от отдельной системы циркуляционной жидкой смазки с
обеспечением работы клети с сухим картером.
V Смазку отдельных узлов нажимного устройства (рис. 164) рабочей
клети стана решают различно. Зубчатые зацепления нажимного устрой-
ства, расположенные горизонтально на вертикальных валах с опорами
на подшипниках качения, смазываются от отдельной станции циркуля-
ционной жидкой смазки. От нее же смазка подается на подшипники ка-
чения нажимных винтов, плоскости скольжения которых смазываются
густой смазкой от распиливающих питателей. Для смазки гайки и винта
нажимного устройства до сих пор применяли жидкую циркуляционную
смазку от той же станции, от которой смазка подавалась к зубчатым
зацеплениям, но при этом наблюдали самоотвинчивание нажимных вин-
тов или «самоотдачу» их в процессе пропуска прокатываемого сляба
через валки. ’
В последних конструкциях к паре гайка — винт предусмотрен под-
вод специальной смазки с присадкой дисульфида молибдена.
На рис. 165 показана разводка смазочных трубопроводов по рабо-
чей клети блюминга. Опоры валков рабочей клети выполнены на под-
шипниках скольжения с текстолитовыми вкладышами. Их смазывают
фильтрованной холодной водой и густой смазкой, подаваемой через
дозирующий питатель от автоматической станции. Манипуляторы на
блюминге 1150 выполняют с редукторным приводом, обслуживаемым от
станции циркуляционной жидкой смазки. В блюминге 1300 и вообще в
блюмингах, выпускаемых в настоящее время, привод манипулятора без-
редукторный.
Привод ножниц выполняют безредукторным. На ножницах имеется
ряд узлов, где требуется специальная смазка. К таким узлам относятся
режущий механизм, направляющая планка станины и верхний суппорт с
прижимом. Эти узлы из-за тяжелых условий работы, высокой темпера-
туры и больших удельных давлений смазывают маслом типа цилиндро-
вое 24, подаваемым лубрикатором типа Г4-16Р/100кхп, привод которого
по сравнению с приводом, выпускаемым Николаевским заводом, ката-
тельного типа переделан на привод с электродвигателем через редуктор.
Электродвигатель насоса сблокирован синхронно с электродвигателями
обслуживаемых им механизмов. Потери масла при этом составляют
примерно 40 кг в сутки, что является недостатком такого смазочного
устройства. Пополняется маслом резервуар от автоматической станции
типа СК, установленной в масляном подвале. Остальные узлы трения
353
точки слива масла относительно пола цеха. Наиболее характерным в
этом случае является привод штабелирующего стола, редуктор которо-
го установлен на 4 м ниже уровня пола. Для его смазки устанавлива-
ют отдельную станцию или предусматривают строительство специаль-
ного масляного подвала, от которого при этом обслуживаются и редук-
торы рольгангов уборочных устройств.
От географического положения завода, где будет установлен стан,
зависят температурные условия, при которых он должен работать. Если
завод расположен на севере, например на Урале или в Сибири, то при
проектирования для него смазочных систем следует, во-первых, предус-
матривать надлежащий обогрев трубопроводов смазки при помощи
спутника-теплоносителя и, во-вторых, не удлинять сливные магистрали.
Сорта масел, применяемых на блюминге, обладают повышенной вязко-
стью, которая при низких температурах становится еще выше, и масло,
поданное к редуктору, с трудом возвращается обратно, особенно при
длинных магистралях. В блюминге, предназначенном для работы на се-
вере, предусматривают три масляных подвала, тогда как в блюминге,
работающем на юге, можно сделать один масляный подвал, расположив
его в центральной части стана, между рабочей клетью и ножницами. На
выбор оборудования масляного подвала большое влияние оказывают
условия работы механизмов стана, уплотнения, местоположение обслу-
живаемого из данного маслоподвала оборудования.
Большинство роликов рольгангов интенсивно охлаждаются. Вода,
а также окалина со слитка попадают в масляные ванны и подшипники,
поэтому в состав смазочных станций жидкой смазки, обслуживающих
рольганги, входят два отстойника, наличие которых позволяет станции
работать непрерывно, несмотря на часто возникающую необходимость
очистки масла от воды и механических примесей, а также для смены его.
В состав станций жидкой смазки для шестеренной клети, нажимно-
го устройства и других узлов блюминга входят аналогичное оборудова-
ние, различающееся только производительностью, отстойник, насосы ра-
бочие и резервный, фильтры, теплообменник, нагнетательный и сливной
маслопроводы, трубопроводы подвода и отвода охлаждающей воды для
теплообменника, трубопроводы пара и конденсата, приборы контроля и
управления станцией, задвижки, вентили и соответствующие клапаны.
Станция для смазки редукторов рольгангов отличается от данной лишь
наличием второго отстойника.
Общая производительность станций циркуляционной смазки обыч-
но составляет для блюмингов с шестеренной клетью 30,83—33,3 дм3!сек,
для блюмингов без шестеренной клети 21,67 дмг1сек. Общее количество
заливаемого масла —50 т.
Кроме смазочных станций, в каждом маслоподвале блюминга уста-
навливают и другое смазочное оборудование: сепаратор для очистки
масла от воды и механических примесей типа СЦЗА производства
Пермского завода производительностью 0,833 дмг/сек. Степень очистки:
обводненное масло, содержащее до 10% воды, после двух циклов сепа-
рирования не должно содержать воды более 0,2%. Загрязненное масло,
содержащее до 0,3% (по массе) механических примесей, после двух
циклов сепарирования не должно содержать их более 0,06%. При нор-
мальных условиях эксплуатации содержание чистого масла в отходах
по отношению к отсепарированной воде не должно превышать 1 %. Элек-
троподогреватель масла устанавливают вместе с сепаратором СЦЗА.
Он служит для нагрева масла перед сепарированием до 80—90° С. Тем-
пературу подогрева желательно поддерживать постоянной, обеспечива-
ющую вязкость масла до 6° ВУ. Для этого на трубопроводе отвода мас-
356
ла от электроподогревателя устанавливают прибор ТСМ-100. Наиболее
хорошие результаты сепарирования получают при вязкости масла около
3°ВУ.
Для откачивания масла из отстойников на склад, если его необхо-
димо сменить, устанавливают шестеренный насос типа БГ11-25 или
Рз-4,5 (по одному у каждого отстойника). Насос обычно типа С-374 или
2к6а для откачивания грязи из сливной ямы, куда поступают утечки мас-
ла из емкостей, трубопроводов, насосов, сепараторов; вода из тепло-
обменников и т. п., работает автоматически от реле уровня РМ-51. На-
сос С-374 самовсасывающий, а насос 2к6а требует предварительного за-
ливания. Для этого воду подводят к всасывающей трубе насоса. На этой
трубе, подводящей воду, устанавливают вентиль с электромагнитным
приводом (см. рис. 86), который сблокирован с контактами реле уровня
РМ-51. За несколько секунд перед включением насоса вентиль автома-
тически открывается, вода заполняет всасывающую трубу, автоматиче-
ски включается насос, а вентиль после этого через несколько секунд ав-
томатически закрывается.
Для смазки блюминга обычно используют автоматические, станции
густой смазки типа СК-500. Число их для каждого подвала определяют,
исходя из изложенных выше соображений, но обязательно надо соблю-
дать следующие требования: протяженность магистрали должна быть
не более 100 м, число обслуживаемых точек не более 400—500; станции
должны быть разделены в зависимости от требуемого режима их работы;
обслуживаемые узлы трения должны быть однотипны.
Таблица 80
Тип и число установленных питателей по станциям густой смазки
Для блюминга 1300 число установленных станций и режим их ра-
боты видны из табл. 80. Заполнение резервуаров станций консистентной
смазкой в современных станах предусматривают централизованное со
склада смазочных материалов, поэтому в маслоподвале на трубопрово-
де подвода густой смазки к резервуарам станций (возле каждой стан-
ции) устанавливают электромагнитный запорный золотник ЗЭГ Ч2".
Процесс заполнения автоматизирован. Автоматизацию можно осущест-
вить двумя путями: либо от конечного выключателя станции, контакт
357
которого при опускании смазки до нижнего уровня в резервуаре стан-
ции дает импульс на открытие золотника и пуск нагнетательного насо-
са, установленного на складе; при заполнении резервуара контакт ко-
нечного выключателя на станции дает импульс на обратное действие;
либо от прибора КЭП-12У, настроенного по станции, в которой наиболее
часто требуется пополнение резервуара смазкой. При этом через опре-
деленные промежутки времени открываются ЗЭГ всех станций, установ-
ленных в подвале; их резервуары заполняются, при этом выключатель
каждой станции дает импульс на закрытие ЗЭГ той из них, резервуар
которой оказывается заполненным. \
В масляном подвале предусматривают установку насоса перекачноУ
го типа НПШГ-200, который используют как запасной. Но применяю^
его только при отсутствии центральных складов масел или заправочных
станций. Отстойник для приема грязного масла из редукторов рольган-
гов и других масляных ванн оборудуют шестеренным насосом для от-
качки масла на центральный склад для регенерации.
Центральный пульт управления смазочными станциями блюминга
устанавливают один для всех подвалов (бывает их не более трех, чаще
два) и располагают этот пульт в районе рабочей линии стана. Около
каждой станции в подвале установлены щитки с электроконтактными
манометрами и манометром общего назначения.
Смазочные устройства для машин крупносортовых станов. Значи-
тельное место в процессе производства горячекатаного проката занима-
ют крупносортовые станы. К ним относятся станы для прокатки желе-
знодорожных рельсов, балок двутаврового сечения, швеллеров, различ-
ных уголков большого профиля, шпунтовой стали, трубной заготовки и
крупного проката. При проектировании смазочных устройств для круп-
носортовых станов принимают те же основные положения, что и для ма-
шин блюмингов, тем более что целые участки, такие как реверсивные
рабочие клети, раскатные рольганги и манипуляторы этих клетей, такие
же, как и на блюмингах. Выбор смазочных станций жидкой и густой
смазки, расположение масляных подвалов, разводку трубопроводов
смазки и охлаждения осуществляют так же, как на блюминге. Вследст-
вие разнообразия сортамента прокатываемого на стане металла, а сле-
довательно, и различной технологии его обработки в составе смазочных
устройств стана предусматривают отдельные станции густой и жидкой
смазки для машин, участвующих в определенном технологическом про-
цессе. Эти станции могут быть выключены вместе с остановкой этих ма-
шин. Большая протяженность линии расположения машин стана тре-
бует и большого числа масляных подвалов. Для примера на рис. 166 по-
казана схема одного из масляных подвалов этого стана. В подвале рас-
положены пять станций жидкой смазки и четыре станции густой смазки,
обслуживающие следующие механизмы и машины;
станция Ж-1 производительностью 10 дм3/сек для редукторов роль-
гангов, толкателей, кантователя, передаточного устройства и загрузоч-
ных стеллажей участка загрузки печи; станция Ж-2 производительно-
стью 10 дм3/сек для рольгангов и редукторов сталкивателей участка
стыка с блюмингом и выдачи из печей, а также участка клети 950; стан-
ция Ж-3 производительностью 10 дм3!сек для редукторов рольгангов,
сталкивателей, передвижного упора, фиксирующих бортов и передаточ-
ного стеллажа участка резки, клеймения и уборки заготовки; станция
Ж-4 производительностью 6,25 дм3/сек для шестеренной клети привода
клети 950, редукторов кантователей и нажимного устройства клети 950;
станция Ж-5 производительностью 2,083 дм3)сек для подшипников элек-
тродвигателей манипулятора, рабочей клети 950 и ножниц. Станции обо-
358
рудованы отстойниками, шестеренными насосами, дисковыми пластин-
чатыми фильтрами и кожухотрубчатыми маслоохладителями завода
«Пяргале», соответствующими электрическими задвижками и прибора-
ми, позволяющими автоматически или дистанционно управлять ими.
Станции густой смазки маслоподвала распределены по машинам
стана следующим образом: станция Г-1 типа Ск500 обслуживает меха-
низмы участка загрузки у печи; станция Г-2 типа Ск500 — механизмы
участка клети 950; станция Г-3 типа Ск500 — механизмы участка резки,
Рис. 166. Схема масляного подвала крупносортового стана
клеймения и уборки заготовки; станция Г-4 типа СкбОО обслуживает
механизмы участка стыка с блюмингом и выдачи из печей.
При проектировании смазочных устройств этого участка стана, сле-
дует обратить особое внимание на следующие случаи: возможность
попадания воды в станции жидкой смазки, обслуживающие роль-
ганги, т. е. в станции Ж-1, Ж-2 и Ж-3 (эти станции оборудуют двумя от-
стойниками и в их управлении предусматривают возможность автома-
тического переключения работы станций с одного отстойника на
другой); трудные условия работы подшипников рольгангов передаточ-
ного устройства и у печей со стороны загрузки: первые подвергаются
действию высокой температуры от слитка, вторые почти непрерывно на-
ходятся под действием выходящего из печи пламени, поэтому предусмат-
ривают их интенсивное охлаждение и, кроме того, термоизоляцию тру-
бопроводов.
Для подачи смазки к реечным зацеплениям толкателей и сталкива-
телей устанавливают распиливающие питатели (по два на каждое за-
цепление). Для смазки сухарей шпиндельных соединений должна быть
предусмотрена установка специальных насосов или других видов сма-
зочного оборудования, способного обеспечить бесперебойную смазку
шарниров шпинделей (см. с. 342). Остальные смазочные станции стана
распределены по машинам по тому же принципу. Отдельные станции
жидкой смазки устанавливают для обслуживания шестеренных клетей
приводов клетей 850 и 800. Охлаждаемые водой и неохлаждаемые роль-
ганги также обслуживают от отдельных станций. К большому числу ре-
359
дукторов стана подают заливную смазку с ее централизованной перио-
дической сменой. Объем масла, потребляемый такими системами на ста-
не, составляет 66 000 дм3. Для этого в каждом маслоподвале устанав-
ливают бак для приема грязного масла с насосом для его откачки на
склад. Чистое масло заливают от соответствующей станции циркуляци-
оной жидкой смазки, обслуживающей машины того участка, где уста-
новлены механизмы, требующие централизованной смены масла. Для
одной заливки всех редукторов и отстойников всех смазочных станций
стана необходимо примерно 240 т масла.
Рекомендуемые масла: индустриальное ИСТ-11 для ванн рольган-
гов горячей части стана, индустриальное И-45 или И-50 и индустриаль-
ное ИС-45 или ИС-50 для ванн рольгангов и других редукторов холод-
ной части стана; масло турбинное 30 для подшипников электрических
машин; масло ПС-28 для ванн раскатных рольгангов и рольгангов ка-
чающихся столов, масло трансмиссионное автотракторное для шесте-
ренных клетей 800 и 850.
Для смазывания узлов трения консистентной смазкой от автомати-
ческих станций Ск500 рекомендуют применять мазь типа ИП1. Там, где
эта смазка не подходит по рабочей температуре (>60° С), т. е. темпера-
тура узла трения может быть выше, требуется его охлаждать. Всего для
первоначальной зарядки всех трубопроводов и узлов трения подобного
стана требуется около 30 т густой смазки, а ежесуточный расход ее
составит около 40 кг.
Для обслуживания всех масляных подвалов стана необходимо: па-
ра под давлением 0,4—0,6 Л4н/.м2 (4—6 кГ/см2) при температуре 130—
150° С для подогрева масла в отстойнике «1610 кг)ч, воздуха под дав-
лением 0,4—0,6 Мн/м2 при температуре 20° С для распыления густой
мази через форсунки распиливающих питателей «13 л€3/ч, воды под
давлением 0,3—0,4 Мн/м2 при температуре 20° С для охлаждения в
маслоохладителях масла «9,5 м31мин.
При установке стана в местности, где длительное время может
быть холодно и температура в цехе может понижаться до (—5) -н
н- (—10° С), надо предусматривать обогрев магистралей масла и гу-
стой смазки. Последняя при температурах ниже —5° С не прокачи-
вается по магистральным трубопроводам. Для обогрева рекомендуют
применять теплую воду, нагретую до 80—102° С. Пар не следует приме-
нять, так как при температуре выше 100° С консистенция мази ИП1 мо-
жет измениться и твердые остатки разложения в виде мыла забьют все
магистрали. В таких случаях потребуется для обогрева магистралей по-
дать воды до 3 м3/мин, нагретой до 80—100° С и под давлением до
0,4 Мн/м2 (4 кГ!см2).
Смазка машин и механизмов для производства холоднокатаного
металла. При производстве тонколистовой стали методом холодной
прокатки необходим комплекс сложного оборудования, в котором име-
ются конвейеры для транспортирования рулонов, станы многоклетевые
непрерывного проката, реверсивные, дрессировочные, агрегаты для рез-
ки полос, кромок, отжига, нормализации, всевозможных покрытий —
лужения, цинкования, электроизоляционных и др. Комплектуют обору-
дование для цехов холодного проката проектанты в зависимости от
сорта прокатываемого металла. Способом холодной прокатки можно из-
готовить тонкий (от 0,2 до 2,5 мм) лист или полосу белой жести, листы
из углеродистых сталей для автомобилестроения, оцинкованных элек-
тротехнических листов, нержавеющих, жаропрочных и др.
Современные непрерывные станы холодной прокатки работают со
скоростями прокатки на последней клети до 35 м!сек.
360
На рис. 167 показано расположение технологического оборудова-
ние в цехе, обеспечивающего сложный технологический процесс: подго-
товку горячекатаных полос к прокатке, холодную прокатку и отделку
холоднокатаных полос углеродистой конструкционной и низколегиро-
ванной стали, а также листов и полос оцинкованной и динамной стали.
Смазка всех узлов трения машин, установленных в цехе холодного про-
ката, требует определенного внимания. Смазку некоторых машин осу-
ществляют обычными способами. К таким относятся почти все машины
Рис. 167. План расположения оборудования в цехе холодной прокатки стальных
листов:
1— конвейер горячекатаных рулонов; 2 — непрерывнотравильный агрегат; 3— не-
прерывный четырехклетевой стан 1700; 4— конвейер с кантователем; 5—агрегат
нанесения защитных покрытий; 6 — колпаковые отжигательные печи; 7 — одно-
клетевой дрессировочный стан; 8—конвейер с кантователем; 9—агрегат попереч-
ной резки 0,6/2,0X1550; 10— агрегат поперечной резки 0,4/1,2X1550; // — агрегат
продольной резки; 12 — агрегат сортировки листов; 13 — гильотинные ножницы
(отдельно стоящие); 14— агрегат непрерывного оцинкования; /5 — агрегат пере-
мотки и осмотра оцинкованных полос; 16 — стан для волнистых листов; /7 — агре
гат комбинированной резки; 18— механизированные гильотинные ножницы,
19— агрегат нормализации; 20— конвейер с кантователем
непрерывно-травильного агрегата, агрегатов резки и отделки листа и
полосы. Совершенно особое место занимают станы цехов холодного про-
ката и особенно непрерывные многоклетевые и реверсивные.
Высокие скорости прокатки, большие усилия при обжатии, повы-
шенные требования к качеству прокатываемого металла, сложность
технологического процесса — все это требует особых условий смазки и
охлаждения. Для обеспечения нормальной работы стана необходимы
станции, снабжающие механизмы консистентной смазкой, жидкой цир-
куляционной и заливной смазкой, эмульсией для охлаждения и техно-
логической смазкой для промасливания листа на разных этапах его из-
готовления. Основные механизмы стана оборудованы подшипниками
качения, опорные валки рабочих клетей — подшипниками жидкостного
трения, опоры рабочих валков — четырехрядными коническими под-
шипниками.
Рабочие валки приводятся во вращение от становых электродвига-
телей через шестеренные клети или комбинированные редукторы и
шпиндельные соединения. Общая приводная мощность современного
непрерывного четырехклетевого стана составляет —40000 кет. Нажим-
ное устройство каждой рабочей клети, предназначенное для установки
валков перед и во время прокатки, состоит из четырех глобоидных ре-
дукторов, нажимных винтов с гайками и двух электродвигателей.
24—763
361
Для смазки всех механизмов четырехклетевого стана установлены
станции жидкой смазки:
1. Производительностью 10 дм3/сек для смазывания зубчатых за-
цеплений и подшипников комбинированных редукторов I и II рабочих
клетей и разматывателя. Станция оборудована одним отстойником ем-
костью 25 л3; двумя насосами шестеренными типа РЗ-60 производитель-
ностью 10 дм3/сек каждый (один — рабочий, один — резервный); двумя
самоочищающимися пластинчатыми дисковыми фильтрами типа
ФДЖ-150; одним пластинчатым теплообменником с поверхностью теп-
лообмена 80 м2; насосом производительностью 2,083 дм3/сек для откачки
грязного масла при его смене; сепаратором типа СЦ-ЗА для очистки
масла; ручными и электрическими задвижками и соответствующими при-
борами для контроля работы станции и управления ею.
2. Производительностью 10 дм3/сек для тех же редукторов III и IV
рабочих клетей и моталки. Состав оборудования станции аналогичен
предыдущей станции.
3. Производительностью 10 дм3/сек для ПЖТ I и II клетей. Так как
в масло, проходящее через ПЖТ, возможно попадание эмульсии или
воды, подаваемых на стан для охлаждения валков, станция оборудова-
на двумя отстойниками (каждый объемом 25 м3). При нормальных
условиях работы масло подается от одного отстойника, а в случае его об-
воднения до недопустимой величины он отключается, насосы подключа-
ются к другому отстойнику, а обводненное масло подвергается сепара-
ции. В станции установлены два насоса производительностью ’0 дм'!,/сек
каждый с автоматической регулировкой давления в зависимости от
производительности. Один насос рабочий, второй резервный. Масло,
подаваемое к ПЖТ, должно быть очень хорошо очищено, для обеспече-
ния чего установлены два сетчатых кассетных фильтра тонкой очистки
по 30 м2 каждый, один из которых резервный.
Для поддержания постоянного давления в нагнетательной магист-
рали и обеспечения подачи масла в ПЖТ в случае аварийной остановки
насосов станции установлен прессбак. На станции предусматривают ав-
томатическую сигнализацию об остановке насосов, предупреждающую,
что масло подается от прессбака, и при падении давления в прессбаке
ниже допустимого осуществляющую автоматическую остановку элек-
тродвигателей главных приводов стана.
Для поддержания постоянной температуры масла на станции пре-
дусмотрены пароподогрев его в отстойниках и охлаждение в пластин-
чатом теплообменнике с поверхностью охлаждения 80 м2. Задвижки,
клапаны, вентили с электроприводами и ряд приборов, обеспечиваю-
щих работу станции, могут работать в случае необходимости автомати-
чески или с дистанционным управлением с центрального пульта, рас-
положенного вне подвала.
4. Производительностью 20 дм3/сек для ПЖТ III и IV клетей.
Устроена станция аналогично предыдущей. В нее входит следующее
оборудование: два отстойника по 40 м3 каждый, три насоса (два рабо-
чих, один резервный), два сетчатых фильтра тонкой очистки по 30 м2
каждый, прессбак, два пластинчатых теплообменника по 80 м2 каждый,
работающих параллельно. Для откачки грязного или обводненного мас-
ла в смазочной системе ПЖТ установлены шестеренные насосы типа
БГ11-25 (ШДП-125), для каждой станции по одному насосу производи-
тельностью 2,083 дм3/сек.
Для сепарации масла в оборудование станций включены сверхцен-
трифуги— в каждой станции одна сверхцентрифуга типа СГО-150 и од-
на типа СГС-150. Для подачи масла к этим центрифугам установлены
362
ГЦО одному шестеренному насосу типа БГ11-23 производительностью
0,833 дм31 сек. Управление и автоматика станции 20 дм3/сек аналогичны
станции 10 дм2!сек для ПЖТ.
5. Производительностью 2,083 дм?1сек для обеспечения проточной
смазкой редукторов нажимных устройств рабочих клетей стана. Стан-
ция оборудована одним отстойником емкостью 6,3 м3, двумя шестерен-
ными насосами типа БП1-25 производительностью 2,083 дм31сек (один
рабочий, один резервный), двумя фильтрами самоочищающимися дис-
Рис. 168. Схема масляного отделения
четырехклетевого стана
новыми пластинчатыми типа ФДЖ-80, насосом для откачки грязного
масла шестеренного типа БГ11-25 (ШДП-125) производительностью
2,083 дм^/сек. Масло в отстойнике подогревается паром, проходящим
через змеевик. Для охлаждения масла установлен пластинчатый тепло-
обменник площадью 30 .и2. Автоматическое и дистанционное управление
станцией осуществляется при помощи электрических задвижек и венти-
лей и соответствующих приборов (см. гл. II).
6. Производительностью 4,583 дм31сек для подшипников электриче-
ских машин оборудована одним отстойником емкостью 10 м3, двумя ше-
стеренными насосами типа РЗ-ЗО производительностью 4,583 дм3]сек
каждый, двумя фильтрами дисковыми пластинчатыми типа ФДЖ-100,
одним теплообменником пластинчатым 40 м2, змеевиком в отстойнике
для подвода пара, соответствующими задвижками и вентилями с элек-
трическими приводами и приборами для осуществления автоматическо-
го и дистанционного управления станцией.
Схема масляного отделения четырехклетевого стана показана на
рис. 168. Рекомендуемые сорта масел для механизмов, обслуживаемых
перечисленными станциями, даны в табл. 81. Приведенные в табл. 81
масла могут быть заменены в зависимости от данных расчета, так как
применение того или иного сорта масла зависит от скоростей и рабочих
нагрузок смазываемых узлов. Особенно внимательно следует отнестись
24*
363
Таблица 81
Рекомендуемые сорта масел для механизмов четырехклетевого стана
Смазываемый механизм Рекомендуемый сорт мае ла Примечание
наименование вязкость, мр/сек, (при 100° С)
Комбинированные редук- торы: рабочих клетей I и II Авиационное МС- 14 Облегченный ва- пор 13 1400 1140—1450
рабочих клетей III и IV Индустриальное ИС-50 Турборедукторное 57 При 50° С 4200—5800 При 50° С 5500—5900
Редукторы моталки и разматывателя (в случае безредукторного приво- да) Авиационное МС- 14 Облегченный ва- пор 13 1400 1140—1450
Подшипники моталки и разматывателя (в слу- чае безредукторного при- вода) Индустриальное ИС-50 Турборедукторное 57 При 50° С 4200—5800 При 50° С 5500—5900
Подшипники жидкостно- го трения (ПЖТ): клетей I и II клетей III и IV Авиационное МС-20 Авиационное МС-14 2000 1400
Редукторы привода на- жимных устройств ра- бочих клетей Прокатное П-28 Цилиндровое 24 2600—3000 2000—2800 Смазка заливная и обслуживается одной из станций для комбиниро- ванных редукто- ров
Редукторы приводов: транспортера, передви- жения каретки разматы- вателя, правильно-тяну- щей машины Авиационное МС-14 Индустриальное ИС-50 Облегченный ва- пор 13 1400 При 50° С 4200—5800 1140—1450
Подшипники электродви- гателей главных приво- дов моталки, промежу- точных соединений, а также преобразователь- ных агрегатов Турбинное 30 Индустриальное 30 При 50° С 2800—3200 При 50° С 2700—3300
Индустриальное 45 При 50° С 3800—5200 Для тяжелонагру- женных подшип- ников
364
к выбору сорта масла для ПЖТ. При выборе масла для зубчатых за-
цеплений рекомендуют пользоваться данными, приведенными в гл. V,
а также учитывать, что при высоких удельных нагрузках на зуб пред-
почтительнее применять масла нафтановые или парафиновые, лучше с
присадкой серы или дисульфида молибдена, чем масла светлые высокой
Рис. 169. Система централизованной смазки рабочей клети четырехкле-
тевого стана
очистки. Для редукторов нажимных устройств с глобоидными зацепле-
ниями, кроме рекомендуемых, можно применять следующие масла: ка-
сторовое (техническое), цилиндровое 38, цилиндровое 52, цилиндро-
вое 54, разбавленное велоситом до вязкости 3000—3500 м2)сек (30—
35 сст) при 100° С. Но эти масла можно применять при заливной смаз-
ке, так как трудно осуществить обратный слив в отстойник станции из-
за их высокой вязкости. На рис. 169 показана смазочная система ра-
бочей клети четырехклетевого стана.
Подшипники большинства опор четырехклетевого стана смазывают
консистентной смазкой обычно от одной автоматической станции, рас-’
365
считанной на обслуживание всех механизмов. С точки зрения техниче-
ской целесообразности это, видимо, не совсем правильно, так как нель-
зя устанавливать один режим смазки для подшипников качения опор
правильно-натяжной машины и плоскостей скольжения разматывате-
лей. Одну станцию для всех механизмов стана устанавливают из сооб-
ражений чисто конструктивных и частично экономических, так как
установка еще одной станции повлечет за собой увеличение числа трудо-
проводов, которые трудно будет разместить на стане. Поэтому и допу-
скают некоторое техническое упрощение, а разные режимы смазки от-
дельных узлов трения обеспечивают регулированием подачи смазки в
дозирующих питателях (ПД).
Следует отметить особенности смазки подшипников рабочих вал-
ков в клетях. Как правило, в этих узлах применяют крупногабаритные
четырехрядные конические подшипники качения (dBH = 260/287,5 мм}.
До настоящего времени эти подшипники смазывали консистентной смаз-
кой, подаваемой от автоматической станции, которая обслуживала
и весь стан. В действительности же при эксплуатации эти узлы отсоеди-
няют от магистрали станции по двум причинам: во-первых, перевалка
валков — операция, проводимая 1—2 раза в смену, и на нее в услови-
ях производства отводят определенное время. Поэтому обслуживающий
персонал стремится сократить до минимума вспомогательные работы,
к которым относятся отсоединение и последующее подсоединение тру-
бопроводов смазки, гидравлики, пневматики; во-вторых, при частой пе-
ревалке валков подшипники могут работать с закладной смазкой, кото-
рая находится в подшипниках без обновления очень недолго, вполне до-
пустимое для подшипника качения время.
В последнее время за рубежом подшипники качения рабочих вал-
ков станов холодной прокатки оборудуют устройствами для смазки
масляным туманом. Этот способ смазки приобрел в США, ФРГ, Японии
и других странах самое широкое распространение, что объясняется не
только эффективностью самого способа, но и технологическими требо-
ваниями к прокатке листов из стали, абсолютно недопускающей по-
падания на листы масла. При смазке подшипников рабочих валков кон-
систентной смазкой или маслом избежать попадания ее на прокатывае-
мый лист почти невозможно. На станах, выпускаемых в СССР,
последние годы также применяют смазку масляным туманом (с. 340).
При применении этого типа смазки необходимо следить за степенью
распыленности масла и за насыщенностью им воздуха (рис. 170). На
рис. 171 показан типовой узел установки четырехрядного подшипника
качения на рабочем валке прокатного стана [38] с установкой струйных
ниппелей 1 для подвода к нему через отверстие 2 масляного тумана.
Конструкция подшипника предусматривает возможность поддержания
некоторого постоянного уровня масла и отвод воздуха через канал 3.
Струйные йиппели, пли так называемые насадки, обычно бывают трех
видов в зависимости от назначения смазки (с. 341).
Для смазки масляным туманом в обычных установках применяют
масло вязкостью до 4700—4800 м21сек (47—48 сст) при 50° С. Темпера-
тура в маслораспылителе не должна падать ниже 18° С. Можно при-
менять и более вязкие масла, если предусматривать подогрев воздуха
перед пуском его через установку для получения масляного тумана.
Для автоматизации процесса при смазке масляным туманом необ-
ходимы следующие приборы: электромагнитный золотник между фильт-
ром и регулятором, соединенный электрически с пускателем основного
оборудования, реле давления между регулятором давления и распыли-
телем, назначение которого предупреждать возможность аварийного из-
366
менения давления в воздушной магистрали, регулятор уровня жидкости
в воздушном распылителе. При этом необходимо обеспечить регуляр-
ный подогрев масла в маслорезервуаре и регулируемый подогрев воз-
духа. В зарубежной практике смазку масляным туманом успешно при-
меняют для подшипников качения размером от 2 до 850 мм и для ско-
Диаметр частичек масляного тумана, мкм
а б
Рис. 170. Диаграмма параметров масляного тумана:
а — распределение величины частиц масла в микротумане,• б — смачивание поверхности
масляным туманом в зависимости от скорости столкновения и величины частиц
Рис. 171. Подвод масляного тумана к подшипнику рабочего вал-
ка прокатного стана
рости от 0,5 до 300000 об/мин. Большой производственный эффект
можно получить при смазке масляным туманом подшипников, работаю-
щих в условиях высоких температур.
Расход масла, консистентной смазки, воды, пара, воздуха для сма-
зочных систем цеха холодной прокатки ориентировочно составляет: мас-
ло всяких сортов (по табл. 81) для одного заполнения всех систем
=»500 т; консистентная смазка для первоначального заполнения 80 т,
ежесуточно 0,4 т; вода под давлением до 0,3 Мн/м2 (3 кГ/см2), темпера-
367
турой 20—25° С 1300 м2/ч (для охлаждения масла в теплообменниках);
пар под давлением 0,4—0,6 Мн/м2 (4—6 кГ/см2), температурой до
150° С (для подогрева масла в отстойнике) 2600 кг/ч-, воздух под дав-
лением 0,4—0,6 Мн/м2 (4—6 кГ/см2), температурой 20—25° С 185 м2/ч.
Число масляных подвалов в цехе холодного проката в зависимости
от технологии прокатки доходит до 14. Число станций жидкой смазки —
до 60 общей производительностью до 183,33 дм2/сек.
Смазка механизмов машин трубопрокатных агрегатов. Трубопро-
катные агрегаты с установкой автоматического стана являются основ-
ным прокатным оборудованием горячего передела. Они предназначены
для прокатки бесшовных труб из крупных катаных заготовок углероди-
стых, легированных и нержавеющих сталей. По существующей в насто-
ящее время классификации трубопрокатные агрегаты (ТПА) такого ти-
па разделяют на малые установки типа ТПА140, средние типа ТПА250
и большие типа 400. Кроме ТПА, перечисленных здесь, имеются станы
для холодной прокатки труб.
Насыщенность агрегатов машинами, различающихся разными ре-
жимами работы, нагрузками, скоростями, температурой прокатываемо-
го металла и другими параметрами, заставляет при проектировании
смазочных устройств предусматривать ряд отдельных систем жидкой и
густой смазки для обслуживания этих машин.
На рис. 172 показана схема ТПА400 с разводкой магистральных
трубопроводов смазки. В агрегат входят две кольцевые печи для нагре-
ва заготовок, два прошивных стана, автоматстан, два обкатных стана,
калибровочный стан, правильные машины, дозаторы, выбрасыватели,
перекрыватели, участок трубоотделки и другие механизмы. Этот агре-
гат обслуживают десять станций жидкой смазки общей производитель-
ностью 99,167 дм2/сек. Масса масла, необходимая для одного заполне-
ния отстойников станции и масляных ванн редукторов, составляет около
60 т. При этом в основном применяют четыре сорта масла: цилиндровое
24, автотракторное АКЮ, индустриальное 50 и турбинное 30. Боль-
шинство станций расположено в двух масляных подвалах. Несколько
из них располагают возле обслуживаемых механизмов, в основном около
редукторов фрикционных толкателей. Производительность этих станций
составляет 0,167—0,333 дм2/сек. Кроме того, для редукторов приводов
механизмов участка трубоотделки и отдельно стоящих редукторов, где
их загрузка не требует подвода циркуляционной смазки, предусматри-
вают смену масла в них от передвижной станции. Если в редукторе при-
вода автоматстана имеются маховики, для нормальной работы подшип-
ников необходимо в смазочной системе предусмотреть специальное
устройство, обеспечивающее бесперебойную подачу к ним масла. Чаще
всего для этого используют прессбак, установленный в системе жидкой
смазки. Но иногда для этой цели устанавливают дополнительную сма-
зочную станцию, состоящую из одного отстойника, помещаемого на вы-
соте, которая обеспечивает статический напор, необходимый для пре-
одоления сопротивления при истечении масла к подшипникам.
Для этого же устанавливают дополнительно в обычной станции на-
сос с электродвигателем, работающим от аккумуляторов и включаю-
щимся автоматически в случае внезапной остановки электродвигателей
основных насосов станции.
Для обеспечения узлов трения в машинах агрегата консистентной
смазкой предусматривают установку 47 станций. В числе этих станций
15 автоматических типа СК500 и СП500 и 32 ручных от HP Г. Общее
число смазываемых от всех станций точек —4300. Для заполнения си-
стем требуется до 12000 кг густой смазки, а ежесуточно —200 кг.
368
л
Рис. 172. Схема разводки по машинам трубопрокатного агрегата 400
(прямоугольники, показанные пунктиром) означают масляные подвалы
369
Основные системы как жидкой, так и густой смазки обслуживают:
участок кольцевых печей; механизмы прошивных станов № 1 и 2 и ав-
томатстана; механизмы обкатных станов № 1 и 2; механизмы калибро-
вочного стана и подшипники электрических машин. Особое внимание
следует обращать на смазку механизмов кольцевых печей, вторых сек-
ций задних столов прошивных и обкатных станов, рабочих клетей всех
станов, редуктора привода автоматстана. У этих механизмов имеется
большое число смазочных точек, тяжелые условия скольжения по на-
правляющим (вторые секции задних столов) при наличии окалины, во-
ды и тяжелые режимы при непрерывной работе.
Опоры механизмов участка трубоотделки выполнены в основном на
подшипниках качения, режимы работы которых не тяжелые. Их об-
служивают ручные станции густой смазки. На некоторых агрегатах, из-
готовленных в СССР, например на Сумгаитском трубопрокатном за-
воде и на заводе в Рустави, участки трубоотделки оборудованы авто-
матическими станциями типа СК. Это экономически не оправдано из-за
условий работы механизмов: станции пускают в работу (не автомати-
чески) один раз в 1—2 месяца и перед этим несколько дней надо си-
стему смазки ремонтировать и налаживать.
Смазочные системы для трубопрокатных станов холодной прокат-
ки небольших труб (диаметром до 80 мм) более просты по выполнению.
Производительность их для одного стана составляет не более
4,167 дм^/сек для жидкой смазки и одной станции автоматической типа
СК- Учитывая размеры стана, при проектировании смазочной системы
нужно стремиться к компактному расположению ее аппаратуры (пита-
телей, трубопроводов), но при этом необходимо иметь в виду подвиж-
ность большинства механизмов стана.
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ СМАЗКИ
ВОЛОЧИЛЬНЫХ СТАНОВ
Волочильные станы — это машины, предназначенные для обработки
металлов волочением, или, иначе, протягиванием через отверстие загото-
вок, вследствие чего у последних изменяются профиль и размеры попереч-
ного сечения. В зависимости от конструкции тянущего устройства разли-
чают станы с прямолинейным движением протягиваемого материала,
служащие для волочения прутков, труб и прочих изделий, не сматыва-
емых в бунты, и станы с наматыванием обрабатываемого металла таких
профилей, как проволока и трубы небольшого диаметра на барабан, а за-
тем в бунты [40].
Одним из основных видов оборудования сталепроволочных цехов
являются волочильные станы, у которых обрабатываемый материал на-
матывается на барабан. Все барабанные волочильные станы состоят из
электродвигателя, от которого через редуктор передается вращение про-
тягивающему барабану. Привод может быть индивидуальным на каждый
барабан или групповой для вращения через трансмиссии всех барабанов
стана, если он многократного волочения. Редуктор с одноступенчатой
передачей, приводимой в движение электродвигателем, передает враще-
ние горизонтальному трансмиссионному валу, на котором посажены ко-
нические шестерни, зацепляющиеся с коническими колесами, имеющими-
ся на оси каждого барабана.
На рис. 173, а показан дифференциальный стан двукратного волоче-
ния, применяемый в тех случаях, когда достаточно двух протяжек. При-
вод барабанов дифференциальный конический. Ось верхнего барабана
(рис. 173, б) вращается во втулке, установленной в полой оси нижнего
370
барабана. Обе оси соединены с дифференциальным приводом, регулиру-
ющим число оборотов барабанов соответственно заданному режиму об-
жатий. Смазка к втулке и нижней опоре оси подается от группового пи-
тателя с ручным переключением. Большинство зубчатых передач прово-
лочно-волочильных станов смазываются окунанием в масляные ванны, в
которые периодически заливают масло. Когда по скоростному режиму
или по условиям конструкции передач и их расположения картерная
смазка неприемлема, применяют циркуляционную принудительную смаз-
Рис. 173. Дифференциальный стан двукратного волочения:
— схема взаиморасположения смазываемых узлов волочильного стана: 1 — электро-
двигатель; 2 — соединительная муфта; 3 — редуктор; 4 — нижний барабан; 5—верхний
барабан; 6 — дифференциально-конический редуктор; б — установка барабанов стана
ку. Установка для подачи масла этим способом состоит из электродвига-
теля, шестеренного насоса, пластинчатого дискового фильтра типа ФДЖ
для очистки масла, нагнетательного и сливного трубопроводов. Протека-
ние жидкой смазки в системе контролируется манометрами и указателя-
ми течения масла, вмонтированными в нагнетательный трубопровод.
Непосредственно на зубья колес масло подается через сопла, присоеди-
ненные к коллектору. В связи с тем что нагрев масла в редукторах воло-
чильных станов незначительный, маслоохладитель не применяют.
Волочильные цепные станы с прямолинейным движением обрабаты-
ваемых прутков, труб и других фасонных профилей состоят из тележки,
перемещающейся по верхней части станины, на концах последней уста-
новлены приводная и неприводная звездочки. Между звездочками натя-
нута бесконечная цепь, движение которой осуществляется через привод-
ную звездочку и редуктор от электродвигателя. Тележка служит для
захвата установленными на ней клещами переднего конца металла,
протягиваемого через волоку, укрепленную в стойке станины. Двигаясь,
тележка тянет металл через волоку, зацепившись специальным крюком
за палец одного из звеньев цепи. Главный редуктор у стана двухступен-
чатый и соединен с ним зубчатой муфтой. Все валы редуктора установле-
ны на подшипниках качения, которые смазываются маслом, подаваемым
из масляной ванны, расположенной в нижней части корпуса редуктора.
Этим же насосом масло подается на зацепление зубчатых колес. Редук-
тор оборудован контрольно-измерительными приборами (указатель тече-
ния масла, манометр и др.).
Для смазки тянущей цепи приспособлен корытообразный желоб,
расположенный вдоль всего стана с уклоном в сторону привода. По укло-
ну масло стекает в углубление корыта и благодаря провисанию ветви це-
пи захватывается ее звеньями. Таким образом, вся цепь, перемещаясь по
корытообразным направляющим, смазывается маслом. Направляющие
371
изготовляют из швеллеров, защищенных сменными пластинками от изно-
са. Долговечность тянущей цепи в значительной степени зависит от смаз-
ки и хорошо, когда за каждый оборот цепь проходит участок, где она
окунается в масляную ванну.
В связи с увеличением скоростей волочения необходимо непрерывно
смазывать многие узлы и механизмы, входящие в линию современных
цепных станов. Кроме главного редуктора и тянущей цепи, в смазыва-
емые объекты входят редукторы вспомогательных механизмов и узлы
трения многих устройств (возврата тележки, надевания труб на оправки,
Рис. 174. Устройство
для подачи масла
при волочении
поворота оправок, подъема бункеров с трубами
и т. и.). Зацепления редукторов вспомогательных
механизмов, работающих на кратковременном
режиме, смазываются окунанием в масляную
ванну, из которой масло попадает к подшипни-
кам, установленным в корпусе редуктора. Дру-
гие трущиеся поверхности смазывают густой
смазкой, для подачи которой в смазываемые точ-
ки применяются питатели типа ПД и ручные или
автоматические центральные станции. Узлы под-
вижных механизмов смазывают через пружин-
ные масленки при помощи ручного шприца. В
зависимости от режима работы механизма и ем-
кости смазочных камер смазку подают от одного
раза в смену до одного раза в месяц.
Для уменьшения трения между металлом и
волокой применяют жидкую смазку протягивае-
мых прутков и труб. На цепных и подобных им
волочильных станах, работающих с небольшой
скоростью волочения, масло подают шестеренными насосами по труб-
кам к протягиваемым изделиям. Стекая с них, оно проходит фильтр и
возвращается в заборный бак. В этих же целях успешно применяют и
другое устройство, работающее под давлением сжатого воздуха. Верти-
кальный бак 1 (рис. 174), заполненный маслом, располагаю - вблизи
волок. Сжатый воздух от цеховой магистрали через гибкий шлаиг 3, сво-
бодно вставленный в трубу 2, выжимает находящееся в ней масло плав-
ной струей на протягиваемое изделие. Внутренняя поверхность смазы-
вается маслом через стержень и оправку, на которой осуществляют во-
лочение.
Следует отметить, что совершенствования смазки мест трения ме-
талла о волок пока не привели к ожидаемым результатам: на трение
по-прежнему приходится до половины сопротивления волочению. В этом
вопросе представляют интерес результаты длительных поисков, проведен-
ных в Уральском научно-исследовательском институте черных металлов
и на Ревдинском метизном заводе. Ими создана технология волочения
в режиме гидродинамического трения. При волочении по этой технологии
толщина смазочной пленки на проволоке возрастает сравнительно немно-
го, всего в полтора раза, но и это небольшое утолщение способно сущест-
венно изменять межмолекулярное взаимодействие между поверхностями
трения в зоне деформации. Кроме того, исключается налипание металла
на поверхность инструмента.
Подачу смазки в зону деформации под давлением обеспечивает
простое устройство — сборные волоки, разработанные С. И. Орловым и
др. Размеры сборных волок (диаметр и высота) по сравнению с размера-
ми обычных волок больше. Они поступают на стан готовыми, в собран-
ном виде. Производительность агрегатов, оснащенных сборными волока-
372
ми, на Ревдинском метизном заводе возросла на 15,4% в результате по-
вышения скорости волочения и резкого сокращения случаев обрыва
проволок (расход металла сократился на 2,2 кз/т продукции стана).Об-
щий экономический эффект от внедрения этих волок в проволочном цехе
составил 121 Г64 руб. в год.
Прогрессивный метод к 1969 г. внедрили на половину всех воло-
чильных машин нашей страны и благодаря его применению удалось сэко-
номить до полутора рублей на 1 т изделий. Дальнейшие исследования
возможностей новой технологии показали, что ее внедрение позволяет
повысить скорость волочения и увеличить стойкость волок в двадцать и
более раз по сравнению с достигнутыми.
ЛИТЕРАТУРА
1, Ге дык П. К- Авт. свид. № 86728. Бюллетень изобретений, 1950, № 10.
2. Михеев И. И., Попов Г. И. Смазка заводского оборудования. Изд-во «Ма-
шиностроение», 1967.
3. Михеев М. А., Михеев И. М. Краткий курс теплопередачи. Госэнергоиздат,
1960.
4. Бернштейн Г. Д. Фильтрация смазочных масел в автотракторных двигателях,
под ред. проф. В. Вильямса. Изд-во «Советская наука», 1940.
5. Детали машин. Сб. материалов по расчету и конструированию под ред. Н. С. Ачер-
кана, изд. 2-е. Машгиз, 1953.
6. Ге дык П. К- Централизованная смазка оборудования. Машгиз, 1949.
7. М а з ы р и н И. В. Смазочные устройства машин. Машгиз, 1963.
8. Пономарев А. Ф., Г е д ы к П. К. Смазка оборудования. Машгиз, 1962.
9. М а т в е е в с к и й Р. М. Температурный метод оценки предельной смазочной спо-
собности машинных масел. Изд-во АН СССР, 1956.
10. Nutt Н. V. SAE, Journ. 52, 1944, с. 573—585.
11. К о д н и р Д. С. Труды ЦНИИТМАШ, № 13. Машгиз, 1948, с. 216—263.
12. Ге дык П. К- В сб. «Конструирование машин и оборудования». Машгиз. 1954,
с. 76—94.
13 Сб. «Совершенствование сельскохозяйственной техники». Машгиз, 1957, с. 87—102,
103—109.
14. ЦНИИТМАШ. Справочное руководство по зубчатым передачам и редукторам,
кн. 3. Машгиз, 1946.
15. Розенберг Ю. А., Виноградова И. Э. Смазка механизмов машин. Гос-
топтехиздат, 1960.
16. Ге дык П. К., Пономарев А. Ф. Смазка оборудования. Машгиз, 1959.
17. С е н т и р ю х и н а Л. Н., Опарина Е. М. Твердые дисульфид-молибденовые
смазки. Изд-во «Химия», 1966.
18. Энциклопедический справочник «Машиностроение», т. 1 (кн. I, II и XII). 'Машгиз,
1947—1948.
19. Целиков А. И., Смирнов В. В. Прокатные станы. Металлургиздат, 1958.
20. О р л о в П. И. Смазка легких двигателей. ОНТИ. 1937.
21. Арчбютт Л., Дилей Р. М. Трение, смазка и смазочные материалы. Гостоптех-
издат, 1940.
22. М о h 1 е г J. В. Machin Design., 1956, № 14, р. 99—102.
23. С н е г о в с к и й Ф. П. В сб. «Подшипники», вып, 2. ЦИНТИМАШ, 1959, с. 11—34.
24. В а в и л о в М. П. Смазка металлургического оборудования. Машгиз, 1954.
25. Смазка металлорежущих станков. Под ред. Дикушина В. И. Машгиз, 1956,
26. Петриченко В. К. Антифрикционные материалы и подшипники скольжения.
Машгиз, 1954.
27. А л ь ш и ц И. Я. и др. Опоры скольжения. Машгиз, 1958.
28. Дьячков А. К. В сб. «Расчет и конструирование деталей машин». Машгиз, 1956,
с. 17—22.
29. Левит Г. А. и др. Станки и инструмент, № 5, 1958. с. 28—34.
30. Подшипники качения (Спр. пособие). Под ред. Н. А. Спицына. Машгиз, 1961.
31. Голубев Г. А., Кукин Г. М. Уплотнения вращающихся валов. Изд-во «Нау-
ка», 1966.
374
32. В г ockhause H. Technik, 1955, 10, № 35.
33. М а у е г Е. VDI-zeitschrift, 1960, 101, № 18 S. 718—732.
34. Нейман В. А. Монтаж централизованных смазочных систем. Машгиз, 1960.
35. Климов П. М. Прочность азотированных зубчатых передач. Сб. 1 «Проблемы ка-
чества и прочности зубчатых передач». ЦБТИ, 1961.
36. Юдин Е. М. Шестеренные насосы. Изд-во «Машиностроение», 1964.
37. Гольдин М. М. и др. Наладка и эксплуатация автоматических линий из норма-
лизованных узлов. Изд-во «Машиностроение», 1965.
38. Волков Я. Р. Централизованная система густой смазки. Металлургиздат, 1952.
39. Г еды к П. К. В сб. «Конструирование машин и оборудования». Машгиз. 1953,
с. 106—109.
40. Ге дык П. К. Рациональная система смазки. Сталь, 1952, № 4.
Рекомендуемая литература
Алексеев А. Е. Конструкция электрических машин. Госэнергоиздат, 1958.
Андреев В. А. Теплообменные аппараты для вязких жидкостей. Госэнергоиздат,
1961.
Б а шт а Т. М. Машиностроительная гидравлика. Машгиз, 1963.
Брон Л. С., Тартаков с к ий Ж- Э. Гидравлический привод агрегатных станков
и автоматических линий. Машгиз, 1962.
Бурков М. С. В сб. «Развитие гидродинамической теории смазки подшипников
быстроходных машин». Академиздат, 1962, с. 23—28.
Волоцкий В. М. и др. Раздел «Насосы» каталога-справочника ВНИИГИДРОПРИ-
ВОДА, 1967.
Ге дык П. К. Смазка оборудования. Машгиз, 1950.
Ге дык П. К. В сб. «Экономия материальных ресурсов». Редакционно-издательский
сектор Госснаба СССР, 1952, с. 14—32.
Гедык П. К. В сб. Уралмашзавода. Машгцз, 1952, с. 57—76.
Гедык П. К- Крановым механизмам централизованную смазку. Техническая страни-
ца газеты Уралмашзавода «За тяжелое машиностроение», № 85 от 19 июля 1960 г.
Гедык П. К-, Блиновских А. П. Нормализация и унификация в машинострое-
нии,-Машгиз., 1962.
Грузинов В. К. Механическое оборудование доменных цехов, ч. 1. Машгиз, 1954.
Дьячков А. К. Трение, износ и смазка в машинах. Изд-во АН СССР, 1958.
Зуидема Г. Г. Эксплуатационные свойства смазочных масел (пер. с англ.). Гос-
топтехиздат, 1957.
Калашникова М. И. В сб. «Прокатное оборудование, электропривод и автома-
тика». Под ред. Г. Л. Химича. Центральный институт научно-технической информа-
ции по автоматизации и машиностроению, 1962, с. 46—51.
Калашникова М. И. В сб. «Конструирование металлургического оборудования».
Москва—Свердловск. Машгиз, 1958, с. 212—235.
Касаткин Н. Л. Монтаж, ремонт и смазка металлургического оборудования. Ме-
таллургиздат, 1961.
К о д н и р Д. С. Контактно-динамическая теория смазки. Куйбышевское книжное изд-
во, 1963.
Крагельский И. В., Виноградова И. Э. Коэффициенты трения. Машгиз. 1955.
Краузе Г. Н. Оборудование прокатных станов. Машгиз, 1963.
Л ев ит Г. А. Станки и инструмент, 1958, № 9, с. 5—10.
М и к у л л а Л. Машиностроение за рубежом, № 3, 1959, с. 42—62.
Михеев И. И. Монтаж централизованных систем смазки, гидравлики и пневматики.
Госстройиздат, 1961.
Морган В. Т., Камерон А. Механизм смазки пористых подшипников. Междуна-
родная конференция по смазке и износу машин. Машгиз, 1962.
Производство крупных машин, вып. IV. Сб. статей под ред. докт. техн, наук Хими-
ча Г. А. Изд-во «Машиностроение», 1965.
Решетов Д. Н. Детали машин. Изд-во «Машиностроение», 1964.
Сб. статей под ред. Крагельского И. В. Трение и граничная смазка. Машгиз, 1953.
Сб. «Новые методы расчета и конструирования машин». Машгиз, 1960.
Сильченко С. С., Гедык П. К- Малая механизация в машиностроении. Маш-
гиз, 1955.
Соловейчик П. М. Трубопрокатные агрегаты с автоматстаном. Изд-во «Метал-
лургия», 1967.
Спицына И. О. Долговечность узлов и деталей крановых механизмов. Твуды
ВНИИПТМАШа. вып. 4(36), 1963. 1
Справочник норм расхода смазочных и обтирочных материалов. Оргтяжмаш. Машгиз,
375
Справочные материалы (каталоги, прейскуранты и др.) на приборы для смазочных
установок. Министерство приборостроения, 1966, 1967.
Справочник по кранам, т. I. Под ред. Дукельского А. И. Машгиз. 1961.
Фальц Э. Основы смазочной техники. Госмаштехиздат, 1934.
Ханович М. Г. Опоры жидкостного трения и комбинированные. Машгиз, I960.
Хэмм Г. Основы теории смазки радиальных подшипников скольжения. Машинострое-
ние США (пер. с англ.), т. 68, № 5, 1962.
ЦНИИТМАШ. Исследование подшипников скольжения и смазочного оборудования,
кн. 90. Машгиз, 1958.
Чернавский С. А. Подшипники скольжения. Машгиз, 1963.
Ш а б а ш о в А. П. и др. Электрические подъемные краны. Машгиз, 1964.
Экспресс-информация «Детали машин», № 42, 1964.
Экспресс-информация «Детали машин», № 11, 1965.
Юдин Е. М. Шестеренные насосы. Изд-во «Машиностроение», 1964.
Юрьев С. Ф. Азотирование стали и его применение в автотракторостроении. ОНТИ,
Юхвец И. Л. Волочильное производство. Металлургиздат, 1955.
Gedyk Р. К. Das Schmieren von Maschinen, Fachbuchverlag, Leipzig, 1953.
Schild G. Schmiertechnik, 1962, № 1, S. 10—16.
S h a n k i. Product engineerina, 1960, № 8, S. 31—40.
VDI-Zeitschrift «Oluebelschmierung» T34, 1959, S. 1649—1650.
Wettach J. Philip. Iron and Steel Engineer, 1966, v. 8, p. 117.
*
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ
Стр. Строка Напечатано Должно быть
40 7 св. рис. 18 рис. 20
141 6 СН. равной 1674,7— 2093,4 —
141 7 сн. температуре. температуре 1674,7—2093,4
145 2 сн. /(кг-град) кдж!(кг‘град) '
149 12 св. с. 146 С. 141
3-аказ 763