SlideShare a Scribd company logo
1 of 5
Download to read offline
60 №2 февраль • 2010
HYDROCARBON PROCESSING: технологии
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
СОХРАНЕНИЕ
ЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ СМАЗКИ
J. DeBaecke, Philadelphia Gear Corp., King of Prussia, Пенсильвания
Эти рекомендации будут полезны для продления срока службы приводных механизмов
Конечной целью для владельцев и операторов при-
водных механизмов является получение прибыли на
инвестированныйкапитал;этодостигается,соднойсто-
роны,максимизациейпроизводительности,прочности
и эффективности принадлежащих им механизмов, и,
с другой – минимизацией времени простоя и эксиле-
затационных расходов.
Постоянная надежность, успешная работа и дли-
тельныйсрокэксплуатациисредствсиловойпередачи
во многом зависят от постоянной подачи смазочного
масла в соответствующем количестве, соответствую-
щегокачестваисостояния.Оченьважнымдлякоробки
передач является его система смазки, крайне необхо-
димая для сохранения привода при всех режимах экс-
плуатации.
Назначение системы смазки коробки передач –
обеспечить масляную пленку на контактирующих по-
верхностях всех работающих деталей для снижения
трения и износа. Кроме того, масло служит для отвода
и рассеяния тепла из зоны его генерации, предотвра-
щая, таким образом, повышение температур элемен-
тов приводного механизма до чрезмерных уровней.
К другим функциям смазки относится перенос и/или
удаление частиц износа, а также фильтрация продук-
тов ржавления и коррозии и других нежелательных
загрязнений.
Отказсистемысмазкивыполнятьоднуилиболееиз
этих функций может привести к преждевременному
выходу из строя оборудования.
Повышениеролиизначениясистемысмазкивобщем
ресурсекоробкипередачслужитосновойдляпонимания
условийсохраненияэффективнойсистемы.Именнона
этонацеленанастоящаястатья–предоставитьспеци-
алистампотехническомуобслуживаниюинформацию
для правильного понимания потребностей смазки для
продления общего ресурса коробок передач. В статье
рассматриваютсямногочисленныедоступныетипысма-
зочныхматериалов,атакжесистемы,использованные
дляподачитакихсмазокнавсемпротяжениикоробки
передач.Крометогоопределеныфункцииправильного
техническогообслуживаниядляподдержанияработо-
способной, эффективной системы смазки.
ПОНИМАНИЕ ПРОЦЕССА СМАЗКИ
Смазывание можно определить как ограничение
трения и износа смежных поверхностей в результате
образования между ними смазочной пленки, называ-
емой эластогидродинамической (elastohydrodynamic
– EHD) масляной пленкой.
ТолщинаEHD-пленкимеждуповерхностямизубьев
шестерендовольномалая,обычноменее1,25мкм, тол-
щинамаслянойпленкизначительная–еслисмежные
поверхностиразделенынеполностью,тоEHD-пленка
не покрывает местные зоны контакта между этими
поверхностями и они становятся уязвимыми к по-
верхностной усталости.
Вязкость – свойство жидкости оказывать сопро-
тивление свободному трению. Это одна из самых
важныххарактеристиксмазочнойжидкости.Вязкость
смазочныхмаселзначительноменяетсясизменением
температуры,иееобычноопределяютпридвухтемпе-
ратурах: 40 °С и 100 °С. Вязкость обычно выражается
временем,необходимымдляпротеканиястандартного
количества жидкости при данной температуре через
стандартное отверстие.
Ресурс до разрушения от усталости контактиру-
ющих элементов коробки передач, таких как зуб
шестерни и ролики роликоподшипника, определен
сложным сочетанием скорости, нагрузки, темпера-
туры смазочного материала, зазора и выравнивания.
Роль смазочного материала в этом взаимодействии
определяется, прежде всего, скоростью, вязкостью
и температурой. Влияние этих факторов на ресурс
до разрушения этих элементов от усталости может
быть значительно изменено при более высоких тем-
пературах с меньшей вязкостью и при более тонких
результирующих масляных пленках. Выбор правиль-
ного смазочного материала для любого применения
требует тщательного изучения ожидаемых рабочих
и окружающих условий.
СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
Несколько факторов должны быть учтены перед
выбором смазочного материала для зубчатых пере-
дач – рабочие скорость и нагрузка на блок, диапазон
температуридоступностьсмазочногоматериалаит.д.
Однако самым важным параметров в выборе смазоч-
ногоматериалаявляетсявязкость.Высокоскоростные
блоки создают приемлемую масляную пленку на пло-
щади контакта зуба даже с маловязким маслом; при
более низких рабочих скоростях образуется более
тонкая масляная пленка, требуя более вязких масел
для разделения контактирующих поверхностей.
Однако часто коробки передач содержат, как высо-
ко-, так и низкоскоростные зацепления шестерен.
В этих случаях должен быть достигнут компромисс
(несмотря на то, что КПД этих зацеплений шестерен
может быть снижен).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
61№2 • февраль 2010
HYDROCARBON PROCESSING: технологии
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
В системах зубчатых передач используются два
основных типа смазочных материалов: минеральные
масла на нефтяной основе и синтетические смазоч-
ные материалы.
Смазочные материалы на нефтяной основе.
Минеральные масла на нефтяной основе представ-
ляют собой сложные смеси, полученные при перера-
ботке нефти. Было установлено, что нефтепродукты
как смазочные материалы имеют преимущества в
большинстве областей применения. Минеральные
маслаобычносмешиваютсразличнымихимическими
присадками для улучшения специфических свойств,
таких как увеличенный срок службы смазочного ма-
териала, сопротивление коррозии и окислению и
даже повышенная несущая способность.
Масла, выдерживающие высокую нагрузку, назы-
ваемыепротивозадирнымисмазкамидлязубчатыхпе-
редач,содержатотобранныеприсадки,повышающие
несущую способность зубчатой передачи благодаря
образованиюпленкинаметалле,котораяобеспечива-
ет разделение составных элементов в условиях высо-
койнагрузки.Противозадирныесмазкиидеальныдля
использованиявжесткихрабочихусловиях.Частоэти
смазки содержат более одной химической присадки
для улучшения несущей способности в широком тем-
пературном диапазоне, обычно соединения фосфора
и серы. Однако EP-смазки для зубчатых передач не
следует использовать в блоках шестерен, содержа-
щих внутренний упор или внутреннее фрикционное
сцепление, если только используемый тип смазки
не получил специального одобрения изготовителя
зубчатой передачи.
Синтетические смазочные материалы. Синтети-
ческие смазочные материалы состоят из базовых
жидкостей, полученных химическим синтезом или
молекулярной реструктуризацией для достижения
специфических физических и химических качеств,
желательных для определенных рабочих параметров,
таких как термическая стабильность и устойчивость
к окислению при высокой температуре, малое изме-
нениевязкостивширокомтемпературноминтервале,
низкотемпературныесвойствахарактеристикии/или
длительный срок службы.
Необходимо соблюдать осторожность при заме-
не ранее использованных смазок на синтетические
смазки. Должна быть установлена совместимость
с другими компонентами, например с резиновыми
кромчатыми самоподвижными уплотнениями, коль-
цевыми резиновыми уплотнениями и с краской кор-
пуса. Синтетические смазки могут быть до четырех
раз дороже масел на нефтяной основе, поэтому они,
как правило, предназначены для сложных условий
применения, таких как крайне высокие или низкие
температуры, оборудование, подверженное частым
перегрузкам, или оборудование с маргинальной сис-
темой смазки.
Приоритетным классом современных синтетичес-
ких смазок являются сложные эфиры – материалы,
содержащие химическую связь сложных эфиров.
Сложные эфиры имеют широкие пределы рабочих
температур и высокие индексы вязкости, допуская,
таким образом, эксплуатацию при низкой температу-
ре,атакжеобеспечиваяхорошиесмазочныехаракте-
ристикипривысокихтемпературах.Индексвязкости
смазки показывает, насколько сильно меняется вяз-
кость этого масла с изменением температуры.
Другой класс синтетических смазок представляет
собой синтезированные углеводороды – эти смазки
обладают многими достоинствами сложных эфиров
(в меньшей степени), но имеют структуру, аналогич-
ную минеральным маслам, и не оказывают вредного
действия на уплотнения и краски (сложные эфиры
обладают низкой совместимостью с некоторыми по-
лимернымиматериалами,вчастностистеми,которые
используются в красках и уплотнениях).
Выборвязкостисмазки.Вообщеследуетвыбирать
самое маловязкое масло, способное образовывать
соответствующую масляную пленку при всех рабо-
чих условиях. Однако на практике выбранная смазка
часто является компромиссом между требованиями
к различным смазанным компонентам – таким как
зубчатые передачи и подшипники – и особым ус-
ловиям применения, например, большим перепадам
окружающей температуры.
Системысмазки. Длякоробокпередачпользуются
двумя типами систем смазки: смазки разбрызгивани-
ем и смазки под давлением. Назначение этих систем
одно и то же: распределение масла каждому компо-
ненту коробки передач в достаточном количестве для
смазывания и охлаждения, минимизируя генерацию
тепла взбалтыванием масла.
Смазка разбрызгиванием. Системы смазки раз-
брызгиванием требуют, чтобы коробка передач была
заправлена до предусмотренного уровня смазочного
масла. Вращающиеся элементы передачи в коробке
передач должны погружаться в масло и «отражать»
его в корыта, карманы или непосредственно на под-
шипники и зацепления шестерен, требующих смаз-
ки и охлаждения маслом. Применяются питающие
желоба для улавливания масла, «отраженного» на
верхнюю перегородку картера коробки передач пог-
ружающимсяэлементомшестерни.Этомаслостекает
в желоб, который в свою очередь распределяет его по
подшипникам. Такие системы больше подходят для
коробок передач, содержащих подшипники качения,
чем для коробок передач с радиальными подшип-
никами скольжения, которые требуют значительно
больше масла.
Системе смазки разбрызгиванием необходимы
желоба для масла, масляные карманы для подшипни-
ков, пункт заправки маслом, спуск масла и сапун. При
низкихокружающихтемпературахвмаслоотстойнике
должен быть предусмотрен погружной нагреватель.
Температурыхолодногопускамогутвызватьслишком
сильное увеличение вязкости масла для его правиль-
ного распределения при запуске.
Системы смазки разбрызгиванием значительно
проще и дешевле систем под давлением, но они при-
менимы только к низкоскоростным передаточным
механизмам. По мере увеличения рабочих скоростей
вала, тепло, генерированное в коробке передач, ста-
новится чрезмерным, требуя внешней системы под
давлением для подачи больших объемов масла для
смазки и охлаждения компонентов коробки передач.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
62 №2 февраль • 2010
HYDROCARBON PROCESSING: технологии
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
Кроме того, высокоскоростные механизмы требуют,
чтобы масло было точно введено на поверхностях
раздела шестерни и подшипника; это осуществляется
через стратегически расположенные жиклеры – для
соответствующейсмазкизацепленийшестеренок–и
специальные линии подачи масла подшипникам.
Регулирование температуры/тепловая характе-
ристика. Вторая важнейшаяфункциясмазки –обес-
печение отвода тепла. Необходимо соответствующее
охлаждение для сохранения контроля за вязкостью
и качеством масла. И наоборот, для каждой зубча-
той передачи существует тепловая характеристика;
средняя мощность, которая может быть передана
непрерывнобезперегреваблокаибезиспользования
какого либо специальногометодавнешнегонаружно-
го охлаждения. Если тепловая характеристика ниже
механической характеристики – нагрузки, кото-
рую может передать коробка передач, – необходимо
дополнительное охлаждение, подаваемое системой
смазки под давлением.
Добавочное охлаждение может быть использо-
вано в сочетании со смазкой разбрызгиванием для
увеличениятермическоймощностикоробкипередач.
Например, можно нагнетать воздух позади излуча-
ющих поверхностей картера коробки передач стра-
тегически размещенными внутри коробки передач
вентиляторамиирасположенныминавысокоскорост-
ном валу шестернями. Кроме того, блок может быть
охлажден водяной рубашкой; каналы для воды встро-
ены в картер передачи, обычно на высокоскоростном
конце; тепло отводится потоком охлаждающей воды,
который изолирован от маслоотстойника.
Чтобы передаточный механизм работал при мак-
симальной эффективности, вспомогательные схемы
охлаждения должны включать термостатические
регуляторы, не допускающие излишнего охлаж-
дения масла. Работа с излишне холодной смазкой
увеличивает потери от взбалтывания. Добавление
охлаждающих ребер для увеличения площади по-
верхности картера коробки передач может увели-
чить перенос тепла от картера коробки передач в
окружающий воздух.
Смазка под давлением. В типичной системе смаз-
ки под давлением масляный насос с приводом от
вала или от двигателя всасывает масло из корыта
коробки передач через всасывающую трубку. Масло
направляется со стороны нагнетания насоса через
фильтр для очистки масла и через холодильник, ис-
пользованный для охлаждения масла. Редукционный
клапан обычно размещен перед этим фильтром для
защиты системы от слишком высокого рабочего дав-
ления. В случае засорения фильтра редукционный
клапан позволяет нефильтрованному маслу обойти
фильтр. Таким образом коробка передач продолжит
получать смазочное и охлаждающее масло, хотя и
нефильтрованное (нефильтрованное масло лучше,
чем его отсутствие). Другой редукционный клапан
часто размещают на входе в коробку передач для
ограничения давления подачи масла, если система
имеет оба насоса – с приводом от вала и с приво-
дом от двигателя – и оба работают одновременно.
Масляный насос с приводом от вала работает от од-
ного из вращающихся валов зубчатой передачи ко-
робкипередач.Некоторыесистемысмазкивключают
оба масляных насоса – с приводом от двигателя и
от вала. Насос с приводом от двигателя может быть
введен в действие до включения коробки передач
(для обеспечения подачи всего необходимого по-
тока масла в коробку передач) до вращения вала,
пока соответствующий насос смазочного масла не
заработает со скоростью, достаточной для подачи
полного потока смазочного масла в коробку пере-
дач, (во время движения по инерции или заднего
хода в случае отказа основного масляного насоса с
приводом от вала).
Контрольные клапаны расположены таким об-
разом, чтобы основной насос не прокачивал через
вспомогательную систему и, чтобы вспомогательный
насос не качал в сторону нагнетания основного мас-
ляного насоса. Предусмотрен перепускной клапан на
холодильнике, служащий редукционным клапаном,
и/илитермостатическиуправляемымклапаном,уста-
новленным таким образом, чтобы перепад давления
в холодильнике был ограничен в течение периодов,
когда масло холодное; дополнительно размещены
датчики температуры и давления в различных кри-
тических точках системы.
Для смазки с использованием системы под давле-
нием требуется относительно небольшое количест-
во масла при условии ее правильного применения.
Основная масса потока масла идет на охлаждение
боковых поверхностей зубьев шестерен и подшип-
ников. В случаях высокоскоростного применения
зацепления зубьев шестерен опрыскиваются на
сторонах либо в зацеплении, либо вне зацепления,
или, в некоторых случаях, на обеих сторонах.
Компоненты системы
Типичная система смазки под давлением состоит
из следующих основных компонентов.
Насосы.Масляныйнасоскоробкипередачдостав-
ляет данное количество масла в широком диапазоне
температур и вязкостей масла. Насос коробки пере-
дач должен быть способен к самозаливу и преодоле-
нию перепадов давления в линии между резервуаром
для масла и всасывающим отверстием насоса.
Самым распространенным способом доставки
смазки является нагнетательный поршневой насос
для смазочного масла – эти насосы доставляют дан-
ное количество жидкости с каждым оборотом ротора
насоса. Производительность нагнетательного порш-
невого насоса прямо пропорциональна его рабочей
скорости и обеспечивает практически постоянный
поток масла при любой конкретной скорости вне
зависимости от условий нагнетания.
Насосы для смазки коробок передач могут быть
установлены в блоке с приводом от одного из валов
коробкипередач,илинезависимосэлектродвигателем
илидругимпервичнымдвигателем.Еслинасосработает
от вала, поток масла будет меняться в прямой зависи-
мости от скорости вала. В насосе зубчатой передачи в
результатевращенияшестеренжидкостьулавливается
междузубомшестерниикартеромипереносится вок-
руг корпуса насосы в разгрузочный канал насоса.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
63№2 • февраль 2010
HYDROCARBON PROCESSING: технологии
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
Фильтрация. Системы смазки коробки передач
подвержены загрязнению в силу разных причин –
износ внутренних компонентов приводит к образова-
ниючастиц,вымываемыхвпотокмасла;посторонние
частицы проникают в систему во время сборки, тех-
нического обслуживания и ежедневной эксплуата-
ции. Эти загрязнители, если их не контролировать,
вызывают износ и даже повреждение подшипников
или элементов шестерен.
Частота смазки – основное условие для макси-
мального увеличения срока службы зубчатых ме-
ханизмов. Фильтры для смазки играют ключевую
роль в обеспечении удаления абразивных частиц из
системы.
Крометого,дляфильтрациижидкостейсмазочные
фильтры часто включают байпас на случай забивки
фильтрующегоэлемента,магнитнуюпробкусливного
отверстия для сбора металлических частиц и визуаль-
ный и/или электрический индикатор чистоты.
В системах смазки под давлением масло должно
подаваться через фильтрующую среду, совместимую
со смазкой, удовлетворять требованиям и вязкости
безчрезмерногоперепададавленияиудалятьтвердые
частицывсоответствиисконструкциейротационного
оборудования.
Масляныйфильтрдолженбытьрасположеннасто-
роне нагнетания насоса для проведения фильтрации
более теплого, менее вязкого, масла. Фильтрующие
элементы могут быть либо пригодными для очистки
и повторного использования, либо подлежащими
ликвидации. Фильтрующие элементы, пригодные
для очистки, обычно изготовлены из металлической
сетки, очистка которой обычно проводится с исполь-
зованием ультразвуковой жидкостной ванны.
Холодильники. В системах смазки под давлением
температура масла, поступающего в коробку пере-
дач, регулируется пропусканием горячего масла из
отстойника через холодильник. Такой холодильник
долженобеспечитьдостижениетребуемогоснижения
температуры масла при воздействии максимальной
ожидаемой температуры окружающего воздуха.
Однако при проектировании должен быть принят
большой запас температуры на случай повреждения
холодильника.
Используютсядватипахолодильников:жидкостно-
жидкостный и жидкостно-воздушный. В водо-масля-
ныххолодильниках(жидкостно-жидкостный)горячее
масло отдает тепло воде холодильника, в результате
чего масло становится холоднее, а вода горячее. Если
воданедоступна,используютсярадиаторыдляобдува-
ниявоздухоммасляныхтрубок.Однаковоздушно-мас-
ляные(воздушно-жидкостные)холодильникитребуют
больше кожухов, чем водо-масляные холодильники;
кроме того жаркие дни ограничат эффективность
охлаждения, которой может достигнуть радиатор.
Резервуар для масла. Резервуар для масла может
быть изготовлен как одно целое с коробкой передач
или установлен отдельно и соединен с коробкой пе-
редач трубопроводом. Уровень масла в резервуаре
будет меняться от максимального, когда установка
выключена и масло слито из трубопроводов и узлов,
до минимально допустимого во время работы.
При отключении, когда масло из трубопроводов
и узлов, таких как холодильники и фильтры, слито
обратно в резервуар, уровень масла будет выше мак-
симального рабочего уровня. Таким образом, резер-
вуар должен иметь достаточный объем для приема
сливного обратного потока и сохранения некоторого
воздушного пространства в верхней части. Чтобы
обеспечить полный дренаж для очистки и масла, ус-
тановка должна быть снабжена сливным патрубком,
расположенным на- или рядом с днищем отстойника.
Линия всасывания масляного насоса должна быть
расположена немного выше днища этого резервуара,
чтобы никакой осадок на дне не был втянут в линию
всасывания насоса.
Трубопроводы возврата масла должны входить в
резервуар рядом с максимальным рабочим уровнем
на большом расстоянии от зоны вокруг всасываю-
щего патрубка насоса, чтобы поступающее масло
проходило максимальную дистанцию до всасывания
насоса. Максимальное продление прохода дает маслу
больше времени, чтобы избавиться от увлеченного
воздуха прежде, чем оно снова начнет циркулиро-
вать через насосы, фильтры и холодильники. Для
облегчения очистки и осмотра резервуара должны
быть предусмотрены достаточно широкие смотровые
отверстия.
Сапун. Сапун коробки передач использован для
сброса давления, которое может быть создано в при-
водном механизме – такое давление может возник-
нуть в результате проникновения воздуха в систему
смазки через уплотнения, или из-за естественного
нагревания и охлаждения механизма. При холодном
пуске коробки передач тепло, генерированное во
времяработы,приводитксозданиюдавлениявоздуха
внутри корпуса коробки передач.
Трубопровод. Трубопровод системы смазки пред-
назначен для распределения смазочного масла в соот-
ветствии с конструктивными требованиями системы
и должен быть не только простым и прямым, но и
практичным. Трубопроводные соединения для ко-
робки передач могут вызвать проблемы при сборке
и запуске, так как часто ответственность за поставку
трубопроводов и компонентов системы смазки делят
между собой изготовитель зубчатой передачи и поль-
зователь. Если причина в этом, необходимо принять
меры предосторожности во избежание осложнений
с трубопроводом при установке.
Хорошей практикой является наличие одного вне-
шнего штуцера для подачи масла со всеми другими
маслопроизводными каналами, расположенными
внутри кожуха системы, – это означает, что любые
мелкие утечки в соединениях трубопровода будут
внутренними и безвредными. Это означает также
меньшуювероятностьповреждениявовремясборки.
Вообще размещение трубопровода должно быть тща-
тельно спроектировано для минимизации перепадов
давления и источников утечек.
Мониторинг смазки. Для обеспечения безотказ-
ного обслуживания система смазки должна вклю-
чать достаточное количество датчиков для ведения
непрерывного и полного мониторинга состояния
системы.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
64 №2 февраль • 2010
HYDROCARBON PROCESSING: технологии
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
Резисторные детекторы температуры (resistor
temperaturedetectors–RTD)позволяютосуществлять
непрерывный мониторинг температуры, например,
температуры подачи и спуска масла, или температу-
ры маслоотстойника. RDT дуплексного типа предна-
значены для получения избыточных считываний для
точности или питания дублирования.
Переключатели температуры. Переключатели
температуры обычно используются как триггер для
сигнала тревоги или выключения пускового первич-
ного двигателя коробки передач при возникновении
чрезмерныхтемпературимогутбытьрекомендованы
(но не в обязательном порядке) для холодного пуска.
Эти переключатели обычно размещены в основном
резервуаре для масла и в линиях подвода смазочного
масла.
Переключатели давления. Переключатели дав-
ления используются как механизмы пуска вспомога-
тельных насосов дублирования, а также для включе-
ния сигнала остановки системы при потере давления
на главном вводе масла в коробку передач.
Переключатели потока. Переключатели потока
используются как механизмы включения сигнала
ослабления потока (слабее минимальных потреб-
ностей масла в системе).
Детекторы воды. Детекторы воды действуют как
средства обнаружения присутствия нежелательной
воды в системе смазочного масла.
Техническое обслуживание системы смазки.
Принимая во внимание роль, которую играет сис-
тема смазки с точки зрения долговечности коробки
передач, ее необходимо постоянно поддерживать,
чтобы система функционировала при максималь-
ной производительности. Важно разработать метод
систематического контроля проверки состояния и
документацию во избежание неожиданных отказов
системы смазки и, в конечном счете, повреждения
оборудования. Эти аспекты требуют особого вни-
мания для сохранения правильного функциониро-
вания системы смазки.
Чистота. Пыль, грязь, песок и частицы износа в
подаче смазки должны быть сведены к минимуму.
Обслуживание фильтров и сеток следует проводить
регулярно во избежание циркуляции загрязнителей
в масле, и предотвращения чрезмерных перепадов
давления, которые могут сократить количество мас-
ла, подаваемого в шестеренный привод.
Состояние смазки. На срок службы смазки не-
гативное влияние оказывает ряд факторов, в том
числе высокие температуры, вода и/или эмульсии,
твердые загрязнители и окружающая эксплуата-
ционная среда. Образцы масла надо отбирать из
маслоотстойника с установленной графиком пери-
одичностью и анализировать у поставщика смаз-
ки или в авторитетной организации технического
обслуживания. С поставщиком смазки следует
проконсультироваться относительно сроков сме-
ны масла.
Настройкадатчиков/переключателей.Ежегодный
контроль всех переключателей и датчиков должен
проводиться для проверки по схематическим спе-
цифицированным настройкам, оказывая воздейс-
твие на синхронизацию и инициирование функций
датчиков.
Функция вспомогательных насосов. Насосы и
другое моторизованное оборудование следует кон-
тролировать в плановые сроки для проверки работо-
способности, правильной подачи масла, давлений и
тягового усилия. Необходимо проверять регулировки
редукционных клапанов, чтобы гарантировать пос-
тупление требуемой подачи масла в шестеренный
привод при надлежащем давлении.
Проверка расхода и давления. Необходимо вести
рутинный мониторинг и запись расходов и перепа-
дов давлений в холодильниках, фильтрах и на входе
ротационного оборудования для обнаружения не-
благоприятных тенденций, которые могут получить
дальнейшее развитие.
Состояние холодильника. Ежегодная проверка
состояния холодильника очень важна для сохранения
эффективности холодильника. Охлаждающие клапа-
ны теплообменника, охлаждаемого водой, должны
быть проверены на загрязнения и закупорку. Все
загрязненные должны быть заменены. Ребра воздуш-
но-масляного холодильника должны быть проверены
и очищены от накопившейся грязи, которая снижает
эффективность телепередачи.
Сапуны.Сапунытребуютчастойпроверки,таккак
они подвержены загрязнению. Малейшая закупорка
в сапуне может потенциально привести к утечке в
другом месте привода, ослабив давление.
Визуальная проверка компонентов. Систему
смазки стоит проверять ежедневно: все показания
манометров, соединения трубопровода, вибрацию,
болтовыесоединения,утечкимаслаилипросачивание,
незатянутую арматуру и проволочные соединения.
Уровнишума.Следуетвеститрадиционнуюзапись
уровня рабочего шума насосов. Повышение уров-
ня шума может указывать на присутствие воздуха
в системе смазки, закупорки на всасывании насоса,
просачивание воздуха в уплотнении вала насоса, на
изношенные или незатянутые детали в насосе, на
забивку фильтра или на высокую вязкость масла из-
за прокачки слишком холодной жидкости.
Смазанныедетали.Некоторыедвигателиинасосы
оснащены смазочными подшипниками и их контроль
надо осуществлять с периодичностью, рекомендо-
ванной изготовителем.
Перевела Н. Иванова
Jubs DeBaecke, вице-президент проектно-конс-
трукторского подразделения Philadelphia Gear
Corp, King of Prussia. До 1981 г.работал в Naval
Ship Engineering Center, Philadelphia Division, где
был ответственный за исследование, разработку,
испытание и оценку силовых установок морского
флота США, а также за техобслуживание. Имеет
ученую степень в области машиностроения.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

More Related Content

What's hot (16)

Plastgr
PlastgrPlastgr
Plastgr
 
Reduc oil
Reduc oilReduc oil
Reduc oil
 
Гидравлические масла
Гидравлические маслаГидравлические масла
Гидравлические масла
 
Circ pzht oil
Circ pzht oilCirc pzht oil
Circ pzht oil
 
Small en
Small enSmall en
Small en
 
Trans oil
Trans oilTrans oil
Trans oil
 
масла закалочные
масла закалочныемасла закалочные
масла закалочные
 
Гидравлические масла
Гидравлические маслаГидравлические масла
Гидравлические масла
 
Comp oil
Comp oilComp oil
Comp oil
 
Form oil
Form oilForm oil
Form oil
 
Circpap oil
Circpap oilCircpap oil
Circpap oil
 
Fireproof
FireproofFireproof
Fireproof
 
Продукция ОАО ЭлИНП без прайса
Продукция ОАО ЭлИНП без прайсаПродукция ОАО ЭлИНП без прайса
Продукция ОАО ЭлИНП без прайса
 
Продукция El-Grease
Продукция  El-GreaseПродукция  El-Grease
Продукция El-Grease
 
Soz
SozSoz
Soz
 
Turb oil
Turb oilTurb oil
Turb oil
 

Viewers also liked

160.организация, технология и проектирование предприятий
160.организация, технология и проектирование предприятий160.организация, технология и проектирование предприятий
160.организация, технология и проектирование предприятий
ivanov156633595
 
38.максимизация производства дизельного топлива
38.максимизация производства дизельного топлива38.максимизация производства дизельного топлива
38.максимизация производства дизельного топлива
ivanov156633595
 
Müzik ile tedavi
Müzik ile tedaviMüzik ile tedavi
Müzik ile tedavi
reduff666
 
58.подготовка специалистов криминологов как важнейшая часть организации борьб...
58.подготовка специалистов криминологов как важнейшая часть организации борьб...58.подготовка специалистов криминологов как важнейшая часть организации борьб...
58.подготовка специалистов криминологов как важнейшая часть организации борьб...
ivanov156633595
 

Viewers also liked (10)

24952-71655
24952-7165524952-71655
24952-71655
 
44.м.в
44.м.в44.м.в
44.м.в
 
160.организация, технология и проектирование предприятий
160.организация, технология и проектирование предприятий160.организация, технология и проектирование предприятий
160.организация, технология и проектирование предприятий
 
Quien quiere ser millonario 7 aprendizajes de convivencia
Quien quiere ser millonario 7 aprendizajes de convivenciaQuien quiere ser millonario 7 aprendizajes de convivencia
Quien quiere ser millonario 7 aprendizajes de convivencia
 
Airwil Intellicity Noida Extention - Gr. Noida West-9871306969 12% assured ...
Airwil  Intellicity  Noida Extention - Gr. Noida West-9871306969 12% assured ...Airwil  Intellicity  Noida Extention - Gr. Noida West-9871306969 12% assured ...
Airwil Intellicity Noida Extention - Gr. Noida West-9871306969 12% assured ...
 
38.максимизация производства дизельного топлива
38.максимизация производства дизельного топлива38.максимизация производства дизельного топлива
38.максимизация производства дизельного топлива
 
Müzik ile tedavi
Müzik ile tedaviMüzik ile tedavi
Müzik ile tedavi
 
Haymarket Bombing Files
Haymarket Bombing FilesHaymarket Bombing Files
Haymarket Bombing Files
 
58.подготовка специалистов криминологов как важнейшая часть организации борьб...
58.подготовка специалистов криминологов как важнейшая часть организации борьб...58.подготовка специалистов криминологов как важнейшая часть организации борьб...
58.подготовка специалистов криминологов как важнейшая часть организации борьб...
 
Premian a Unacem
Premian a Unacem Premian a Unacem
Premian a Unacem
 

Similar to 130.освоение и сохранение эффективной системы смазки

333.факты о смазке масляным туманом
333.факты о смазке масляным туманом333.факты о смазке масляным туманом
333.факты о смазке масляным туманом
ivanov1566359955
 
Технический аудит для дорожно-строительного предприятия
Технический аудит для дорожно-строительного предприятия Технический аудит для дорожно-строительного предприятия
Технический аудит для дорожно-строительного предприятия
Анастасия Вадимовна
 
Презентация геомодификатора трения
Презентация геомодификатора тренияПрезентация геомодификатора трения
Презентация геомодификатора трения
Николай Скрыпник
 
Урок 6
Урок 6Урок 6
Урок 6
shumak
 
393.оптимизация использования регенерированных катализаторов процессов нефтеп...
393.оптимизация использования регенерированных катализаторов процессов нефтеп...393.оптимизация использования регенерированных катализаторов процессов нефтеп...
393.оптимизация использования регенерированных катализаторов процессов нефтеп...
ivanov1566359955
 

Similar to 130.освоение и сохранение эффективной системы смазки (20)

Пластичные смазочные материалы Statoil
Пластичные смазочные материалы StatoilПластичные смазочные материалы Statoil
Пластичные смазочные материалы Statoil
 
Описание продуктов и допуски масел PEMCO
Описание продуктов и допуски масел PEMCOОписание продуктов и допуски масел PEMCO
Описание продуктов и допуски масел PEMCO
 
333.факты о смазке масляным туманом
333.факты о смазке масляным туманом333.факты о смазке масляным туманом
333.факты о смазке масляным туманом
 
бхп
бхпбхп
бхп
 
Reduc oil
Reduc oilReduc oil
Reduc oil
 
РОСНЕФТЬ Масла для пассажирского транспорта
РОСНЕФТЬ Масла для пассажирского транспортаРОСНЕФТЬ Масла для пассажирского транспорта
РОСНЕФТЬ Масла для пассажирского транспорта
 
Технический аудит для дорожно-строительного предприятия
Технический аудит для дорожно-строительного предприятия Технический аудит для дорожно-строительного предприятия
Технический аудит для дорожно-строительного предприятия
 
РОСНЕФТЬ Масла циркуляционные общего назначения
РОСНЕФТЬ Масла циркуляционные  общего назначенияРОСНЕФТЬ Масла циркуляционные  общего назначения
РОСНЕФТЬ Масла циркуляционные общего назначения
 
Circ oil
Circ oilCirc oil
Circ oil
 
AZMOL 2018 CVL (Продукция АЗМОЛ CVL)
AZMOL 2018 CVL (Продукция АЗМОЛ CVL)AZMOL 2018 CVL (Продукция АЗМОЛ CVL)
AZMOL 2018 CVL (Продукция АЗМОЛ CVL)
 
презентация гмт
презентация гмтпрезентация гмт
презентация гмт
 
Презентация геомодификатора трения
Презентация геомодификатора тренияПрезентация геомодификатора трения
Презентация геомодификатора трения
 
РОСНЕФТЬ пластичные смазки
РОСНЕФТЬ пластичные смазкиРОСНЕФТЬ пластичные смазки
РОСНЕФТЬ пластичные смазки
 
техаудит игэт
техаудит игэттехаудит игэт
техаудит игэт
 
Презентация Энергоресурсосберегающей нанотехнологии
Презентация Энергоресурсосберегающей нанотехнологииПрезентация Энергоресурсосберегающей нанотехнологии
Презентация Энергоресурсосберегающей нанотехнологии
 
Урок 6
Урок 6Урок 6
Урок 6
 
РОСНЕФТЬ Масла редукторные
РОСНЕФТЬ Масла редукторныеРОСНЕФТЬ Масла редукторные
РОСНЕФТЬ Масла редукторные
 
Commerc oils
Commerc oilsCommerc oils
Commerc oils
 
Greenol - очистка форсунок, справочник
 Greenol - очистка форсунок, справочник Greenol - очистка форсунок, справочник
Greenol - очистка форсунок, справочник
 
393.оптимизация использования регенерированных катализаторов процессов нефтеп...
393.оптимизация использования регенерированных катализаторов процессов нефтеп...393.оптимизация использования регенерированных катализаторов процессов нефтеп...
393.оптимизация использования регенерированных катализаторов процессов нефтеп...
 

More from ivanov156633595

More from ivanov156633595 (20)

7191
71917191
7191
 
7190
71907190
7190
 
7189
71897189
7189
 
7188
71887188
7188
 
7187
71877187
7187
 
7246
72467246
7246
 
7185
71857185
7185
 
7184
71847184
7184
 
7183
71837183
7183
 
7182
71827182
7182
 
7181
71817181
7181
 
7180
71807180
7180
 
7179
71797179
7179
 
7178
71787178
7178
 
7177
71777177
7177
 
7176
71767176
7176
 
7175
71757175
7175
 
7174
71747174
7174
 
7173
71737173
7173
 
7172
71727172
7172
 

130.освоение и сохранение эффективной системы смазки

  • 1. 60 №2 февраль • 2010 HYDROCARBON PROCESSING: технологии НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И СОХРАНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ СМАЗКИ J. DeBaecke, Philadelphia Gear Corp., King of Prussia, Пенсильвания Эти рекомендации будут полезны для продления срока службы приводных механизмов Конечной целью для владельцев и операторов при- водных механизмов является получение прибыли на инвестированныйкапитал;этодостигается,соднойсто- роны,максимизациейпроизводительности,прочности и эффективности принадлежащих им механизмов, и, с другой – минимизацией времени простоя и эксиле- затационных расходов. Постоянная надежность, успешная работа и дли- тельныйсрокэксплуатациисредствсиловойпередачи во многом зависят от постоянной подачи смазочного масла в соответствующем количестве, соответствую- щегокачестваисостояния.Оченьважнымдлякоробки передач является его система смазки, крайне необхо- димая для сохранения привода при всех режимах экс- плуатации. Назначение системы смазки коробки передач – обеспечить масляную пленку на контактирующих по- верхностях всех работающих деталей для снижения трения и износа. Кроме того, масло служит для отвода и рассеяния тепла из зоны его генерации, предотвра- щая, таким образом, повышение температур элемен- тов приводного механизма до чрезмерных уровней. К другим функциям смазки относится перенос и/или удаление частиц износа, а также фильтрация продук- тов ржавления и коррозии и других нежелательных загрязнений. Отказсистемысмазкивыполнятьоднуилиболееиз этих функций может привести к преждевременному выходу из строя оборудования. Повышениеролиизначениясистемысмазкивобщем ресурсекоробкипередачслужитосновойдляпонимания условийсохраненияэффективнойсистемы.Именнона этонацеленанастоящаястатья–предоставитьспеци- алистампотехническомуобслуживаниюинформацию для правильного понимания потребностей смазки для продления общего ресурса коробок передач. В статье рассматриваютсямногочисленныедоступныетипысма- зочныхматериалов,атакжесистемы,использованные дляподачитакихсмазокнавсемпротяжениикоробки передач.Крометогоопределеныфункцииправильного техническогообслуживаниядляподдержанияработо- способной, эффективной системы смазки. ПОНИМАНИЕ ПРОЦЕССА СМАЗКИ Смазывание можно определить как ограничение трения и износа смежных поверхностей в результате образования между ними смазочной пленки, называ- емой эластогидродинамической (elastohydrodynamic – EHD) масляной пленкой. ТолщинаEHD-пленкимеждуповерхностямизубьев шестерендовольномалая,обычноменее1,25мкм, тол- щинамаслянойпленкизначительная–еслисмежные поверхностиразделенынеполностью,тоEHD-пленка не покрывает местные зоны контакта между этими поверхностями и они становятся уязвимыми к по- верхностной усталости. Вязкость – свойство жидкости оказывать сопро- тивление свободному трению. Это одна из самых важныххарактеристиксмазочнойжидкости.Вязкость смазочныхмаселзначительноменяетсясизменением температуры,иееобычноопределяютпридвухтемпе- ратурах: 40 °С и 100 °С. Вязкость обычно выражается временем,необходимымдляпротеканиястандартного количества жидкости при данной температуре через стандартное отверстие. Ресурс до разрушения от усталости контактиру- ющих элементов коробки передач, таких как зуб шестерни и ролики роликоподшипника, определен сложным сочетанием скорости, нагрузки, темпера- туры смазочного материала, зазора и выравнивания. Роль смазочного материала в этом взаимодействии определяется, прежде всего, скоростью, вязкостью и температурой. Влияние этих факторов на ресурс до разрушения этих элементов от усталости может быть значительно изменено при более высоких тем- пературах с меньшей вязкостью и при более тонких результирующих масляных пленках. Выбор правиль- ного смазочного материала для любого применения требует тщательного изучения ожидаемых рабочих и окружающих условий. СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ Несколько факторов должны быть учтены перед выбором смазочного материала для зубчатых пере- дач – рабочие скорость и нагрузка на блок, диапазон температуридоступностьсмазочногоматериалаит.д. Однако самым важным параметров в выборе смазоч- ногоматериалаявляетсявязкость.Высокоскоростные блоки создают приемлемую масляную пленку на пло- щади контакта зуба даже с маловязким маслом; при более низких рабочих скоростях образуется более тонкая масляная пленка, требуя более вязких масел для разделения контактирующих поверхностей. Однако часто коробки передач содержат, как высо- ко-, так и низкоскоростные зацепления шестерен. В этих случаях должен быть достигнут компромисс (несмотря на то, что КПД этих зацеплений шестерен может быть снижен). Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 2. 61№2 • февраль 2010 HYDROCARBON PROCESSING: технологии НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И В системах зубчатых передач используются два основных типа смазочных материалов: минеральные масла на нефтяной основе и синтетические смазоч- ные материалы. Смазочные материалы на нефтяной основе. Минеральные масла на нефтяной основе представ- ляют собой сложные смеси, полученные при перера- ботке нефти. Было установлено, что нефтепродукты как смазочные материалы имеют преимущества в большинстве областей применения. Минеральные маслаобычносмешиваютсразличнымихимическими присадками для улучшения специфических свойств, таких как увеличенный срок службы смазочного ма- териала, сопротивление коррозии и окислению и даже повышенная несущая способность. Масла, выдерживающие высокую нагрузку, назы- ваемыепротивозадирнымисмазкамидлязубчатыхпе- редач,содержатотобранныеприсадки,повышающие несущую способность зубчатой передачи благодаря образованиюпленкинаметалле,котораяобеспечива- ет разделение составных элементов в условиях высо- койнагрузки.Противозадирныесмазкиидеальныдля использованиявжесткихрабочихусловиях.Частоэти смазки содержат более одной химической присадки для улучшения несущей способности в широком тем- пературном диапазоне, обычно соединения фосфора и серы. Однако EP-смазки для зубчатых передач не следует использовать в блоках шестерен, содержа- щих внутренний упор или внутреннее фрикционное сцепление, если только используемый тип смазки не получил специального одобрения изготовителя зубчатой передачи. Синтетические смазочные материалы. Синтети- ческие смазочные материалы состоят из базовых жидкостей, полученных химическим синтезом или молекулярной реструктуризацией для достижения специфических физических и химических качеств, желательных для определенных рабочих параметров, таких как термическая стабильность и устойчивость к окислению при высокой температуре, малое изме- нениевязкостивширокомтемпературноминтервале, низкотемпературныесвойствахарактеристикии/или длительный срок службы. Необходимо соблюдать осторожность при заме- не ранее использованных смазок на синтетические смазки. Должна быть установлена совместимость с другими компонентами, например с резиновыми кромчатыми самоподвижными уплотнениями, коль- цевыми резиновыми уплотнениями и с краской кор- пуса. Синтетические смазки могут быть до четырех раз дороже масел на нефтяной основе, поэтому они, как правило, предназначены для сложных условий применения, таких как крайне высокие или низкие температуры, оборудование, подверженное частым перегрузкам, или оборудование с маргинальной сис- темой смазки. Приоритетным классом современных синтетичес- ких смазок являются сложные эфиры – материалы, содержащие химическую связь сложных эфиров. Сложные эфиры имеют широкие пределы рабочих температур и высокие индексы вязкости, допуская, таким образом, эксплуатацию при низкой температу- ре,атакжеобеспечиваяхорошиесмазочныехаракте- ристикипривысокихтемпературах.Индексвязкости смазки показывает, насколько сильно меняется вяз- кость этого масла с изменением температуры. Другой класс синтетических смазок представляет собой синтезированные углеводороды – эти смазки обладают многими достоинствами сложных эфиров (в меньшей степени), но имеют структуру, аналогич- ную минеральным маслам, и не оказывают вредного действия на уплотнения и краски (сложные эфиры обладают низкой совместимостью с некоторыми по- лимернымиматериалами,вчастностистеми,которые используются в красках и уплотнениях). Выборвязкостисмазки.Вообщеследуетвыбирать самое маловязкое масло, способное образовывать соответствующую масляную пленку при всех рабо- чих условиях. Однако на практике выбранная смазка часто является компромиссом между требованиями к различным смазанным компонентам – таким как зубчатые передачи и подшипники – и особым ус- ловиям применения, например, большим перепадам окружающей температуры. Системысмазки. Длякоробокпередачпользуются двумя типами систем смазки: смазки разбрызгивани- ем и смазки под давлением. Назначение этих систем одно и то же: распределение масла каждому компо- ненту коробки передач в достаточном количестве для смазывания и охлаждения, минимизируя генерацию тепла взбалтыванием масла. Смазка разбрызгиванием. Системы смазки раз- брызгиванием требуют, чтобы коробка передач была заправлена до предусмотренного уровня смазочного масла. Вращающиеся элементы передачи в коробке передач должны погружаться в масло и «отражать» его в корыта, карманы или непосредственно на под- шипники и зацепления шестерен, требующих смаз- ки и охлаждения маслом. Применяются питающие желоба для улавливания масла, «отраженного» на верхнюю перегородку картера коробки передач пог- ружающимсяэлементомшестерни.Этомаслостекает в желоб, который в свою очередь распределяет его по подшипникам. Такие системы больше подходят для коробок передач, содержащих подшипники качения, чем для коробок передач с радиальными подшип- никами скольжения, которые требуют значительно больше масла. Системе смазки разбрызгиванием необходимы желоба для масла, масляные карманы для подшипни- ков, пункт заправки маслом, спуск масла и сапун. При низкихокружающихтемпературахвмаслоотстойнике должен быть предусмотрен погружной нагреватель. Температурыхолодногопускамогутвызватьслишком сильное увеличение вязкости масла для его правиль- ного распределения при запуске. Системы смазки разбрызгиванием значительно проще и дешевле систем под давлением, но они при- менимы только к низкоскоростным передаточным механизмам. По мере увеличения рабочих скоростей вала, тепло, генерированное в коробке передач, ста- новится чрезмерным, требуя внешней системы под давлением для подачи больших объемов масла для смазки и охлаждения компонентов коробки передач. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 3. 62 №2 февраль • 2010 HYDROCARBON PROCESSING: технологии НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И Кроме того, высокоскоростные механизмы требуют, чтобы масло было точно введено на поверхностях раздела шестерни и подшипника; это осуществляется через стратегически расположенные жиклеры – для соответствующейсмазкизацепленийшестеренок–и специальные линии подачи масла подшипникам. Регулирование температуры/тепловая характе- ристика. Вторая важнейшаяфункциясмазки –обес- печение отвода тепла. Необходимо соответствующее охлаждение для сохранения контроля за вязкостью и качеством масла. И наоборот, для каждой зубча- той передачи существует тепловая характеристика; средняя мощность, которая может быть передана непрерывнобезперегреваблокаибезиспользования какого либо специальногометодавнешнегонаружно- го охлаждения. Если тепловая характеристика ниже механической характеристики – нагрузки, кото- рую может передать коробка передач, – необходимо дополнительное охлаждение, подаваемое системой смазки под давлением. Добавочное охлаждение может быть использо- вано в сочетании со смазкой разбрызгиванием для увеличениятермическоймощностикоробкипередач. Например, можно нагнетать воздух позади излуча- ющих поверхностей картера коробки передач стра- тегически размещенными внутри коробки передач вентиляторамиирасположенныминавысокоскорост- ном валу шестернями. Кроме того, блок может быть охлажден водяной рубашкой; каналы для воды встро- ены в картер передачи, обычно на высокоскоростном конце; тепло отводится потоком охлаждающей воды, который изолирован от маслоотстойника. Чтобы передаточный механизм работал при мак- симальной эффективности, вспомогательные схемы охлаждения должны включать термостатические регуляторы, не допускающие излишнего охлаж- дения масла. Работа с излишне холодной смазкой увеличивает потери от взбалтывания. Добавление охлаждающих ребер для увеличения площади по- верхности картера коробки передач может увели- чить перенос тепла от картера коробки передач в окружающий воздух. Смазка под давлением. В типичной системе смаз- ки под давлением масляный насос с приводом от вала или от двигателя всасывает масло из корыта коробки передач через всасывающую трубку. Масло направляется со стороны нагнетания насоса через фильтр для очистки масла и через холодильник, ис- пользованный для охлаждения масла. Редукционный клапан обычно размещен перед этим фильтром для защиты системы от слишком высокого рабочего дав- ления. В случае засорения фильтра редукционный клапан позволяет нефильтрованному маслу обойти фильтр. Таким образом коробка передач продолжит получать смазочное и охлаждающее масло, хотя и нефильтрованное (нефильтрованное масло лучше, чем его отсутствие). Другой редукционный клапан часто размещают на входе в коробку передач для ограничения давления подачи масла, если система имеет оба насоса – с приводом от вала и с приво- дом от двигателя – и оба работают одновременно. Масляный насос с приводом от вала работает от од- ного из вращающихся валов зубчатой передачи ко- робкипередач.Некоторыесистемысмазкивключают оба масляных насоса – с приводом от двигателя и от вала. Насос с приводом от двигателя может быть введен в действие до включения коробки передач (для обеспечения подачи всего необходимого по- тока масла в коробку передач) до вращения вала, пока соответствующий насос смазочного масла не заработает со скоростью, достаточной для подачи полного потока смазочного масла в коробку пере- дач, (во время движения по инерции или заднего хода в случае отказа основного масляного насоса с приводом от вала). Контрольные клапаны расположены таким об- разом, чтобы основной насос не прокачивал через вспомогательную систему и, чтобы вспомогательный насос не качал в сторону нагнетания основного мас- ляного насоса. Предусмотрен перепускной клапан на холодильнике, служащий редукционным клапаном, и/илитермостатическиуправляемымклапаном,уста- новленным таким образом, чтобы перепад давления в холодильнике был ограничен в течение периодов, когда масло холодное; дополнительно размещены датчики температуры и давления в различных кри- тических точках системы. Для смазки с использованием системы под давле- нием требуется относительно небольшое количест- во масла при условии ее правильного применения. Основная масса потока масла идет на охлаждение боковых поверхностей зубьев шестерен и подшип- ников. В случаях высокоскоростного применения зацепления зубьев шестерен опрыскиваются на сторонах либо в зацеплении, либо вне зацепления, или, в некоторых случаях, на обеих сторонах. Компоненты системы Типичная система смазки под давлением состоит из следующих основных компонентов. Насосы.Масляныйнасоскоробкипередачдостав- ляет данное количество масла в широком диапазоне температур и вязкостей масла. Насос коробки пере- дач должен быть способен к самозаливу и преодоле- нию перепадов давления в линии между резервуаром для масла и всасывающим отверстием насоса. Самым распространенным способом доставки смазки является нагнетательный поршневой насос для смазочного масла – эти насосы доставляют дан- ное количество жидкости с каждым оборотом ротора насоса. Производительность нагнетательного порш- невого насоса прямо пропорциональна его рабочей скорости и обеспечивает практически постоянный поток масла при любой конкретной скорости вне зависимости от условий нагнетания. Насосы для смазки коробок передач могут быть установлены в блоке с приводом от одного из валов коробкипередач,илинезависимосэлектродвигателем илидругимпервичнымдвигателем.Еслинасосработает от вала, поток масла будет меняться в прямой зависи- мости от скорости вала. В насосе зубчатой передачи в результатевращенияшестеренжидкостьулавливается междузубомшестерниикартеромипереносится вок- руг корпуса насосы в разгрузочный канал насоса. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 4. 63№2 • февраль 2010 HYDROCARBON PROCESSING: технологии НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И Фильтрация. Системы смазки коробки передач подвержены загрязнению в силу разных причин – износ внутренних компонентов приводит к образова- ниючастиц,вымываемыхвпотокмасла;посторонние частицы проникают в систему во время сборки, тех- нического обслуживания и ежедневной эксплуата- ции. Эти загрязнители, если их не контролировать, вызывают износ и даже повреждение подшипников или элементов шестерен. Частота смазки – основное условие для макси- мального увеличения срока службы зубчатых ме- ханизмов. Фильтры для смазки играют ключевую роль в обеспечении удаления абразивных частиц из системы. Крометого,дляфильтрациижидкостейсмазочные фильтры часто включают байпас на случай забивки фильтрующегоэлемента,магнитнуюпробкусливного отверстия для сбора металлических частиц и визуаль- ный и/или электрический индикатор чистоты. В системах смазки под давлением масло должно подаваться через фильтрующую среду, совместимую со смазкой, удовлетворять требованиям и вязкости безчрезмерногоперепададавленияиудалятьтвердые частицывсоответствиисконструкциейротационного оборудования. Масляныйфильтрдолженбытьрасположеннасто- роне нагнетания насоса для проведения фильтрации более теплого, менее вязкого, масла. Фильтрующие элементы могут быть либо пригодными для очистки и повторного использования, либо подлежащими ликвидации. Фильтрующие элементы, пригодные для очистки, обычно изготовлены из металлической сетки, очистка которой обычно проводится с исполь- зованием ультразвуковой жидкостной ванны. Холодильники. В системах смазки под давлением температура масла, поступающего в коробку пере- дач, регулируется пропусканием горячего масла из отстойника через холодильник. Такой холодильник долженобеспечитьдостижениетребуемогоснижения температуры масла при воздействии максимальной ожидаемой температуры окружающего воздуха. Однако при проектировании должен быть принят большой запас температуры на случай повреждения холодильника. Используютсядватипахолодильников:жидкостно- жидкостный и жидкостно-воздушный. В водо-масля- ныххолодильниках(жидкостно-жидкостный)горячее масло отдает тепло воде холодильника, в результате чего масло становится холоднее, а вода горячее. Если воданедоступна,используютсярадиаторыдляобдува- ниявоздухоммасляныхтрубок.Однаковоздушно-мас- ляные(воздушно-жидкостные)холодильникитребуют больше кожухов, чем водо-масляные холодильники; кроме того жаркие дни ограничат эффективность охлаждения, которой может достигнуть радиатор. Резервуар для масла. Резервуар для масла может быть изготовлен как одно целое с коробкой передач или установлен отдельно и соединен с коробкой пе- редач трубопроводом. Уровень масла в резервуаре будет меняться от максимального, когда установка выключена и масло слито из трубопроводов и узлов, до минимально допустимого во время работы. При отключении, когда масло из трубопроводов и узлов, таких как холодильники и фильтры, слито обратно в резервуар, уровень масла будет выше мак- симального рабочего уровня. Таким образом, резер- вуар должен иметь достаточный объем для приема сливного обратного потока и сохранения некоторого воздушного пространства в верхней части. Чтобы обеспечить полный дренаж для очистки и масла, ус- тановка должна быть снабжена сливным патрубком, расположенным на- или рядом с днищем отстойника. Линия всасывания масляного насоса должна быть расположена немного выше днища этого резервуара, чтобы никакой осадок на дне не был втянут в линию всасывания насоса. Трубопроводы возврата масла должны входить в резервуар рядом с максимальным рабочим уровнем на большом расстоянии от зоны вокруг всасываю- щего патрубка насоса, чтобы поступающее масло проходило максимальную дистанцию до всасывания насоса. Максимальное продление прохода дает маслу больше времени, чтобы избавиться от увлеченного воздуха прежде, чем оно снова начнет циркулиро- вать через насосы, фильтры и холодильники. Для облегчения очистки и осмотра резервуара должны быть предусмотрены достаточно широкие смотровые отверстия. Сапун. Сапун коробки передач использован для сброса давления, которое может быть создано в при- водном механизме – такое давление может возник- нуть в результате проникновения воздуха в систему смазки через уплотнения, или из-за естественного нагревания и охлаждения механизма. При холодном пуске коробки передач тепло, генерированное во времяработы,приводитксозданиюдавлениявоздуха внутри корпуса коробки передач. Трубопровод. Трубопровод системы смазки пред- назначен для распределения смазочного масла в соот- ветствии с конструктивными требованиями системы и должен быть не только простым и прямым, но и практичным. Трубопроводные соединения для ко- робки передач могут вызвать проблемы при сборке и запуске, так как часто ответственность за поставку трубопроводов и компонентов системы смазки делят между собой изготовитель зубчатой передачи и поль- зователь. Если причина в этом, необходимо принять меры предосторожности во избежание осложнений с трубопроводом при установке. Хорошей практикой является наличие одного вне- шнего штуцера для подачи масла со всеми другими маслопроизводными каналами, расположенными внутри кожуха системы, – это означает, что любые мелкие утечки в соединениях трубопровода будут внутренними и безвредными. Это означает также меньшуювероятностьповреждениявовремясборки. Вообще размещение трубопровода должно быть тща- тельно спроектировано для минимизации перепадов давления и источников утечек. Мониторинг смазки. Для обеспечения безотказ- ного обслуживания система смазки должна вклю- чать достаточное количество датчиков для ведения непрерывного и полного мониторинга состояния системы. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 5. 64 №2 февраль • 2010 HYDROCARBON PROCESSING: технологии НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И Резисторные детекторы температуры (resistor temperaturedetectors–RTD)позволяютосуществлять непрерывный мониторинг температуры, например, температуры подачи и спуска масла, или температу- ры маслоотстойника. RDT дуплексного типа предна- значены для получения избыточных считываний для точности или питания дублирования. Переключатели температуры. Переключатели температуры обычно используются как триггер для сигнала тревоги или выключения пускового первич- ного двигателя коробки передач при возникновении чрезмерныхтемпературимогутбытьрекомендованы (но не в обязательном порядке) для холодного пуска. Эти переключатели обычно размещены в основном резервуаре для масла и в линиях подвода смазочного масла. Переключатели давления. Переключатели дав- ления используются как механизмы пуска вспомога- тельных насосов дублирования, а также для включе- ния сигнала остановки системы при потере давления на главном вводе масла в коробку передач. Переключатели потока. Переключатели потока используются как механизмы включения сигнала ослабления потока (слабее минимальных потреб- ностей масла в системе). Детекторы воды. Детекторы воды действуют как средства обнаружения присутствия нежелательной воды в системе смазочного масла. Техническое обслуживание системы смазки. Принимая во внимание роль, которую играет сис- тема смазки с точки зрения долговечности коробки передач, ее необходимо постоянно поддерживать, чтобы система функционировала при максималь- ной производительности. Важно разработать метод систематического контроля проверки состояния и документацию во избежание неожиданных отказов системы смазки и, в конечном счете, повреждения оборудования. Эти аспекты требуют особого вни- мания для сохранения правильного функциониро- вания системы смазки. Чистота. Пыль, грязь, песок и частицы износа в подаче смазки должны быть сведены к минимуму. Обслуживание фильтров и сеток следует проводить регулярно во избежание циркуляции загрязнителей в масле, и предотвращения чрезмерных перепадов давления, которые могут сократить количество мас- ла, подаваемого в шестеренный привод. Состояние смазки. На срок службы смазки не- гативное влияние оказывает ряд факторов, в том числе высокие температуры, вода и/или эмульсии, твердые загрязнители и окружающая эксплуата- ционная среда. Образцы масла надо отбирать из маслоотстойника с установленной графиком пери- одичностью и анализировать у поставщика смаз- ки или в авторитетной организации технического обслуживания. С поставщиком смазки следует проконсультироваться относительно сроков сме- ны масла. Настройкадатчиков/переключателей.Ежегодный контроль всех переключателей и датчиков должен проводиться для проверки по схематическим спе- цифицированным настройкам, оказывая воздейс- твие на синхронизацию и инициирование функций датчиков. Функция вспомогательных насосов. Насосы и другое моторизованное оборудование следует кон- тролировать в плановые сроки для проверки работо- способности, правильной подачи масла, давлений и тягового усилия. Необходимо проверять регулировки редукционных клапанов, чтобы гарантировать пос- тупление требуемой подачи масла в шестеренный привод при надлежащем давлении. Проверка расхода и давления. Необходимо вести рутинный мониторинг и запись расходов и перепа- дов давлений в холодильниках, фильтрах и на входе ротационного оборудования для обнаружения не- благоприятных тенденций, которые могут получить дальнейшее развитие. Состояние холодильника. Ежегодная проверка состояния холодильника очень важна для сохранения эффективности холодильника. Охлаждающие клапа- ны теплообменника, охлаждаемого водой, должны быть проверены на загрязнения и закупорку. Все загрязненные должны быть заменены. Ребра воздуш- но-масляного холодильника должны быть проверены и очищены от накопившейся грязи, которая снижает эффективность телепередачи. Сапуны.Сапунытребуютчастойпроверки,таккак они подвержены загрязнению. Малейшая закупорка в сапуне может потенциально привести к утечке в другом месте привода, ослабив давление. Визуальная проверка компонентов. Систему смазки стоит проверять ежедневно: все показания манометров, соединения трубопровода, вибрацию, болтовыесоединения,утечкимаслаилипросачивание, незатянутую арматуру и проволочные соединения. Уровнишума.Следуетвеститрадиционнуюзапись уровня рабочего шума насосов. Повышение уров- ня шума может указывать на присутствие воздуха в системе смазки, закупорки на всасывании насоса, просачивание воздуха в уплотнении вала насоса, на изношенные или незатянутые детали в насосе, на забивку фильтра или на высокую вязкость масла из- за прокачки слишком холодной жидкости. Смазанныедетали.Некоторыедвигателиинасосы оснащены смазочными подшипниками и их контроль надо осуществлять с периодичностью, рекомендо- ванной изготовителем. Перевела Н. Иванова Jubs DeBaecke, вице-президент проектно-конс- трукторского подразделения Philadelphia Gear Corp, King of Prussia. До 1981 г.работал в Naval Ship Engineering Center, Philadelphia Division, где был ответственный за исследование, разработку, испытание и оценку силовых установок морского флота США, а также за техобслуживание. Имеет ученую степень в области машиностроения. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»