какая смазка применяется для резьбовых пар шпиндель ходовая гайка при нормальной температуре
Какая смазка применяется для резьбовых пар шпиндель ходовая гайка при нормальной температуре
Большинство шпинделей, работающих при частоте вращения менее 12 000 об/мин, смазываются на весь срок службы и не требуют дополнительной смазки после сборки. Но мы видели, как шпиндели работают со скоростью более 60 000 об/мин на консистентной смазке.
Существуют три основных критерия для точной смазки подшипников:
Количество смазки или «заполнение» зависит от номинальной частоты вращения шпинделя. В смазываемых шпинделях очень важно, чтобы было нанесено точное количество смазки; не слишком много, не слишком мало. Производители подшипников предоставляют данные по заполнению, основанные на рабочих параметрах подшипника. Наша прецизионная система дозирования позволяет точно наносить указанное количество смазывающего вещества. Следует проявлять крайнюю осторожность, чтобы соответствовать максимальным требованиям к чистоте. Специалисты компании FREZERON осуществляют заполнение прецизионных подшипников смазывающим материалом в отдельном «чистом помещении».
Правильная обкатка необходима для того чтобы:
— Удалить излишки смазки с рабочей дорожки подшипника
— Распределить смазочную пленку на контактных поверхностях
— Установить равновесную рабочую температуру
В зависимости от скорости и характера шпинделя, обкатка может занять более 12 часов. Это процедура, которую нельзя ускорять.
• Впрыск масла: ISO VG10 или ISO VG 15
• Масляный туман: ISO VG32
• Воздушно-масляная смесь: ISO VG6
15. Смазки
Смазывающие материалы должны подбираться таким образом, чтобы они в рассматриваемых условиях работы обеспечивали сохранение жидкой прослойки, не выдавливались, были бы физически и химически стабильными.
Смазки подразделяются на следующие группы:
а) по основному назначению: антифрикционные, защитные и уплотняющие;
б) по основным свойствам: низко-, средне-, тугоплавкие (с температурой каплепадения соответственно до 65, 100 и свыше 100° С); водостойкие (не растворяющиеся в воде); морозостойкие (сохраняющие работоспособность при температуре ниже —30° С); активированные (для особо высоких нагрузок); защитные от коррозии, не растворяющие резину и кислотоупорные.
Для различных деталей арматуры используются следующие смазочные материалы.
1. Для редукторов приводов (подшипники, зубчатые и червячные передачи и др.) применяются индустриальные масла, широко используемые в машиностроении, или автол 6.
2. Для резьбовых пар шпиндель — ходовая гайка смазка должна удовлетворять следующим требованиям: не стекать после нанесения на резьбу, выдерживать большие контактные давления, по возможности не растворяться в атмосферных осадках, быть стойкой при заданной температуре. При нормальной температуре для этой цели подходит также солидол, состоящий в основном из вязкого минерального масла, загущенного кальциевым мылом жирных кислот. Он предназначен для работы при больших нагрузках, небольших скоростях скольжения и температуре до 55° С. При повышенных температурах следует применять более тугоплавкие смазки.
При высоких температурах в состав смазки обычно вводится в качестве компонента чешуйчатый или коллоидный графит, оказывающий хорошее смазывающее действие в трущихся парах, однако в присутствии кислорода и воды графит работает как абразив. Кроме того, на аустенитных сталях и стали 3X13, где много хрома, графит при высокой температуре образует карбиды хрома и создает точечную (язвенную) коррозию. Карандашный мелкозернистый графит с малой зольностью для смазок лучше чешуйчатого, и наилучшим является дисперсный графит, оба они не дают язвенной коррозии.
3. Для узлов трения без воды при температуре до 115° С широко применяется универсальная тугоплавкая смазка УТ-1 по ГОСТ 1957—73 (консталин жировой), а при температуре до 135° С — смазка УТ-2.
4. Для ушютнительных поверхностей чугунных газовых кранов используется специальная кальциевая смазка на касторовом масле, применимая при температуре от —30 до +60° С. Уплотнительные поверхности кранов из цветных сплавов (бронзы и латуни) смазываются смазко» «Карбюр», пригодной для температур от —30 до +50° С.
5. Для уплотнительных поверхностей чугунных и стальных задвижек применяется синтетическая смазка типа 1-13С. Смазка пригодна для температур от —30 до +100° С.
6. При консервации деталей арматуры на время складского хранения наилучшую защиту обеспечивает пушечная смазка УНЗ по ГОСТ 3005—51, она, как правило, используется лишь для ответственных объектов.
Широкое применение имеют антифрикционные смазки ЦИАТИМ-201 и ЦИАТИМ-221. Смазка ЦИАТИМ-201 по ГОСТ 6267—59 представляет собой минеральное масло, загущенное литиевым мылом. Она может быть использована при температуре от —60 до +120° С. Смазка химически стабильна, но не рекомендуется для работы в контакте с цветными сплавами. Смазка ЦИАТИМ-221 по ГОСТ 9433—60 используется в широком диапазоне температур (от —60 до + 150° С) и представляет собой кремнийорганическую жидкость, загущенную литиевым мылом. Смазка не действует на резину, поэтому она может быть использована также для смазки резиновых манжет. Смазка ЦИАТИМ-221 стойка в парах кислот.
Большие перспективы для использования в арматуростроении имеет смазка, представляющая собой кремнийорганическую жидкость с дисульфидом молибдена — двусернистым молибденом 
. Дисульфид молибдена стоек в атмосфере азота, водорода, в серной, фосфорной и уксусной кислотах при температуре от —200 до +450° С, в окисляющих средах не стоек, так как окисляется содержащаяся в нем сера. Такая смазка может значительно улучшить работу кранов и резьбовых соединений шпиндель—ходовая гайка, уменьшить силы трения и износ деталей при температуре до +250° С, а для стали Х18Н10Т — до +350° С. Она может также улучшить условия работы уплотняющих поверхностей арматуры.
Некоторые смазочные материалы и область их применения приведены в табл. 1.44.
Исследования смазочных материалов последних лет выявили положительную роль некоторых вводимых в смазку металлических порошков, которые, осаждаясь на поверхностях трения, предохраняют их от износа и задирания и снижают силу трения в паре. Такие смазки получили название плакирующие. Так, присутствие свинца, олова и серебра в смазке снижает силу трения. Введение порошков меди и цинка увеличивает силу трения. Однако в обоих случаях задиры не появляются вплоть до контактных давлений, при которых происходит пластическая деформация стали, и температур, при которых начинает плавиться плакирующий металл. Применение таких смазок открывает широкие перспективы повышения допускаемых контактных давлений в парах шпиндель—ходовая гайка, зазор в которых, однако, не должен быть меньше 100 мкм (наибольший размер гранул порошка). Порошки вводятся в количестве 10% от веса смазки (10% порошка, 90% смазки) и перемешиваются механически.
1.44. Некоторые смазочные материалы и область их применения
Предельная температура, °С
Масло индустриальное; автол б
Консталин жировой УТ-1 и УТ-2
Консталин синтетический УТс-1 и УТс-2
Солидол жировой УС-1; УС-2; УС-3 и его заменитель — солидол синтетический УСс-1, УСс-2, УСс-3
ВНИИ НП-223; ВНИИ НП-228
Фторированная смазка 5-ОКФ; 10-ОКФ
Подшипники, механические передачи и др.
Узлы трения без контакта с водой
Заменитель жирового консталина
Узлы трения при контакте с водой
Узлы трения, работающие при повышенной влажности (смазка химически стабильна)
Узлы трения, работающие в контакте с агрессивными средами (смазка химически стабильна, водоупорна, не разрушает резину)
Узлы трения, работающие при повышенной температуре
Узлы трения, работающие в контакте с агрессивными средами
Герметизация арматуры на магистральных газопроводах
Смазка для штоков задвижки.
Запорные задвижки активно устанавливаются в трубопроводные системы различного типа и назначения. Главная цель их применения – возможность временного перекрытия и открытия движения потока в соответствии с техническими требованиями и производственными потребностями. Изделия отличает широкий диапазон рабочих диаметров прохода, который может составлять до 2-3 м. Они выдерживают высокий уровень давления (до 25 МПа) и могут работать в температурном диапазоне вещества выше 500◦ С.
Применение качественных надежных смазочных материалов помогает оптимизировать и повышать эффективность работы трубопроводной арматуры, а также предотвращает проблемы, риск появления которых возникает в ходе эксплуатации запорной арматуры (задвижек).
Смазка помогает:
Рис. 1 Устройство
Устройство запорных задвижек
Арматура запорного применения разнообразна модификациями и типами. Принцип устройства изделия можно рассмотреть на примере клиновой задвижки. Узловые элементу устройства располагаются в рабочей полости, образованной корпусом и крышкой изделия. Внутри нее происходит перемещение затворного механизма. Расположение уплотнительных поверхностей зависит от типа затвора, поэтому их смыкание может происходить параллельно друг другу или же под углом. Перемещение затвора выполняется перпендикулярно оси движения вещества в трубопроводе. Происходит это за счет вращения штока и резьбовой пары, которую составляют шпиндель и ходовая гайка. В качестве привода используется маховик (ручной способ управления) или электродвигатель (автоматическое управление). С противоположных сторон корпуса имеются два ходовых ответвления – соединительные узлы для фиксации на трубопроводе (с помощью фланцев, муфты или сварки).
Смазка для узловых механизмов и соединений
Исправная работа узловых элементов устройства становится возможной только при эксплуатации запорной арматуры в соответствии с требованиями руководящих документов. Использование смазки в паре шпиндель-ходовая гайка является необходимым условием, позволяющим существенно сократить износ.
Прежде, чем смазывать шток задвижки, важно учитывать:
Материал для смазки должен эффективно распределяться на поверхности деталей, сохранять должную физическую стойкость, не провоцировать нежелательных химических реакций с прокладками и металлическими элементами.
Критерии выбора
Среди значимых свойств, смазки для трубопроводной арматуры, следует выделять:
В зависимости от цели применения можно выделить смазки:
По уровню температуроустойчивости выделяются:
Практика использования смазочных материалов
В узлах трения, штока и резьбовой пары шпиндель-ходовая гайка, применяются смазки различного типа и состава.
ЦИАТИМ-201
Рис. 2 Смазка ЦИАТИМ 201
Смазочный материал выпускается в соответствии с требованиями ГОСТ 6267-74.
Физико-химические свойства изделия характеризует таблица 1
Внешний вид продукта
Однородная кремообразная субстанция с характерным желтоватым или коричневатым оттенком
Вязкость (t +50C), Па·с
Предел прочности (t +50C), Па
Процент выделения масла (стабильность)
Коррозийное воздействие на металлы
Стабильность против окисления, мг на 1 г смазки
Основа средства – минеральное масло с добавлением литиевого масла в качестве загустителя. Смазка отличается химической стабильностью, предотвращает окислительные реакции на воздухе. Но при этом ее не рекомендуется использовать при высоких эксплуатационных нагрузках, а также нежелательным является контакт изделия со сплавами, содержащими цветные металлы.
ЦИАТИМ-221
Рис. 3 Смазка ЦИАТИМ 221
Смазка ЦИАТИМ-221 изготавливается по стандартам ГОСТ 9433-60
Внешний вид продукта
Однородная кремообразная субстанция с характерным желтоватым или коричневатым оттенком
Глава 4. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ АРМАТУРЫ
Смазывающие материалы должны подбираться таким образом, чтобы они в рассматриваемых условиях работы обеспечивали сохранение жидкой прослойки, не выдавливались, были бы физически и химически стабильными.
Смазки подразделяются на следующие группы:
а) по основному иазиачению: антифрикционные, защитные и уплотняющие;
б) по основным свойствам: низко-, средне- и тугоплавкие (с температурой
каплепадения соответственно до 65, 100 и свыше 100° С); водостойкие (не растворяющиеся в воде); морозостойкие (сохраняющие работоспособность при темпера
туре ниже —30° С); активированные (для особо высоких нагрузок); защитные от
коррозии; не растворяющие резину и кислотоупорные.
Для различных деталей арматуры используются следующие смазочные материалы.
1. Для редукторов приводов (подшипники, зубчатые и червячные передачи и др.) применяются индустриальные масла, широко используемые в машиностроении, или смазки ЦИАТИМ и ВИИИНП.
2. Для резьбовых пар шпиндель — ходовая гайка смазка должна удовлетворять требованиям: не стекать после нанесения иа резьбу, выдерживать большие контактные давления, по возможности не растворяться в атмосферных осадках, быть стойкой при заданной температуре. При нормальной температуре для этой цели подходит также солидол, состоящий в основном из вязкого минерального масла, загущенного кальциевым мылом жирных кислот. Он предназначен для работы при больших нагрузках, небольших скоростях скольжения и температуре до 55° С. При повышенных температурах следует применять более тугоплавкие смазки.
При высоких температурах в состав смазки обычно вводится в качестве компонента чешуйчатый или коллоидный графит, оказывающий хорошее смазывающее действие в трущихся парах, однако в присутствии кислорода и воды графит работает как абразив.
Кроме того, на аустенитных сталях и стали 30X13, где много хрома, графит при высокой температуре образует карбиды хрома и создает точечную (язвенную) коррозию. Карандашный мелкозернистый графит с малой зольностью для смазки лучше чешуйчатого. Наилучшим является дисперсный графит, оба они не дают язвенной коррозии.
3. Для узлов трения без воды при температуре до 115° С широко применяется универсальная тугоплавкая смазка УТ-1 по ГОСТ 1957—73 (консталин жировой), а при температуре до 135° С — смазка УТ-2.
4. Для уплотнительиых поверхностей чугунных газовых кранов используется специальная кальциевая смазка на касторовом масле, применяемая при температуре от —30 до +60° С. Уплотнительные поверхности кранов из цветных сплавов (бронзы и латуни) смазываются смазкой «Карбюр», пригодной для температур от —30 до + 50° С.
5. Для уплотиительных поверхностей чугунных и стальных задвижек применяется синтетическая смазка типа 1-13С. Смазка пригодна для температур от —30 до +100° С.
6. При консервации деталей арматуры на время складского хранения наилучшую защиту обеспечивает пушечная смазка УНЗ по ГОСТ 3005—51, она как правило, используется лишь для ответственных объектов.
Широкое применение имеют антифрикционные смазки ЦИАТИМ-201 и ЦИАТИМ-221. Смазка ЦИАТИМ-201 по ГОСТ 6267—59 представляет собой минеральное масло, загущенное литиевым мылом. Она может быть использована при температуре от —60 до +120° С. Смазка химически стабильна, но не рекомендуется для работы в контакте с цветными сплавами. Смазка ЦИАТИМ-221 по ГОСТ 9433—60 используется в широком диапазоне температур (от —60 до +150° С) и представляет собой кремнииорганнческую жидкость, загущенную литиевым мылом. Смазка не действует иа резину, поэтому она может быть использована также для смазки резиновых манжет. Смазка ЦИАТИМ-221 стойка в парах кислот.
Большие перспективы для использования в арматуростроении имеет смазка, представляющая собой кремнийорганическую жидкость с дисульфидом молибдена — двусернистым молибденом AioS2. Дисульфид молибдена стоек в атмосфере азота, водорода, в серной, фосфорной и уксусной кислотах при температуре от —200 до +450° С, в окисляющих средах не стоек, так как окисляется содержащаяся в ием сера. Такая смазка может значительно улучшить работу кранов и резьбовых соединений шпиндель — ходовая гайка, уменьшить силы треиия и износ деталей при температуре до 250° С, а для стали 12X18Н ЮТ — до 350° С. Она может также улучшить условия работы уплотнительных поверхностей арматуры.
Смазки для трубопроводной арматуры
С использованием смазки трубопроводная арматура выдерживает несколько тысяч ходов (не менее, чем указано в техпаспорте) и не имеет заметных следов износа. Без смазочного материала детали быстро подвергаются коррозии, механическому и химическому воздействию, поэтому регулярная обработка трубопроводной арматуры смазкой — обязательная процедура, позволяющая повысить срок службы оборудования, предотвратить поломки и снизить простои производства.
Разновидности
Выбор смазочного материала зависит от назначения арматуры и внешних условий работы. На производстве используется 2 вида арматуры:
Трубопроводная арматура включает ряд узлов: вращающиеся краны, вентили и клапаны, дисковые затворы, задвижки, неподвижные фланцевые и резьбовые соединения. Например, при эксплуатации энергосистем наиболее часто используется запорно-регулирующая арматура, работающая в условиях повышенных температур, подверженная высоким механическим нагрузкам, перепадам давления. В таком случае смазка должна обеспечивать легкость взаимного перемещения деталей механизма, герметичность, защиту от коррозии и воздействия перепадов температуры. Для этих целей используются 2 вида смазок:
Пластичные приставляют собой загущенное масло минерального, синтетического, животного происхождения. Чаще основой становится минеральное масло, загущенное простыми или комплексными мыльными загустителями, органическими веществами немыльной природы, неорганическими загустителями. Добавки усиливают положительные свойства масел.
Наряду с пластичными, используются и твердые смазки. Они образуют на поверхности деталей прочную пленку и значительно снижают степень износа.
Согласно одной из классификаций, смазки делятся на:
Последняя группа объединяет разного рода пасты, необходимые для предотвращения утечек транспортируемого сырья.
Применение
Трубопроводная арматура подвержена нескольким видам изношенности:
Смазочные материалы желательно наносить на узлы трубопроводной арматуры еще до момента начала ее эксплуатации. Основные обрабатываемые детали — резьбовые и фланцевые соединения, соприкасающиеся элементы задвижек и вентилей.
В ходе плановых ремонтов металлические поверхности проверяются на наличие признаков износа, и при обнаружении деформаций глубиной 0,1-0,5 мм применяют уплотнительные пасты.
Состав
Для профилактики и устранения неполадок на трубопроводную арматуру наносятся смазки в виде спрея, пасты или вязкого материала. При выборе необходимо изучить их состав.
Смазка с кальциевым загустителем имеет хорошую влагостойкость. Кальциевый комплекс в составе повышает температуру каплепадения, стабильность при воздействии высокого давления. Смазка с литиевым мылом отлично препятствует воздействию влаги и имеет высокие показатели термостойкости, механического сопротивления. Сульфонат кальция — загуститель, с которым продукт становится устойчив к температурам, высокому давлению, воздействию воды и химически активных веществ. Часто в виде добавки применяется бетонит — компонент, делающий смазку влагостойкой, термостойкой, не окисляющейся при внешнем воздействии.
Свойства защитных эмульсий и паст зависят и от вида базового масла. Более термостойкими по сравнению с минеральными являются синтетические масла на перфторпропиленовой основе. Они защищают трубопроводную арматуру, работающую в условиях высокого давления и низких скоростей при температуре от 280°С.
В составе уплотнительных паст содержатся наполнители: слюда, тальк, дисульфид молибдена, окиси металлов. Они повышают термостойкость, улучшают герметизирующие свойства и стойкость к истиранию.
Высокой степенью эффективности и практичностью отличаются смазки, изготовленные путем смешивания компонентов твердых смазок, масел и связующего коллоидного вещества. Повысить антифрикционные свойства позволяет добавление в состав смол.
Характеристики
Для обеспечения надежной работы трубопроводной арматуры смазка должна обладать свойствами:
Топ-5 смазок
Смазки для трубопроводной арматуры выпускаются импортными и отечественными производителями. Некоторые из них наиболее востребованы на рынке промышленных смазочных материалов благодаря высокой износостойкости, универсальности и соответствию заявленным характеристикам.
MODENGY 1014
Антифрикционная твердая смазка используется для обработки деталей химических насосов и трубопроводной арматуры. Ее основа — политетрафторэтилен (ПТФЭ) и дисульфида молибдена. MODENGY 1014 защищает узлы трения и скольжения от перегревов, влаги, пыли, веществ с повышенной химической активностью. Эффективность использования MODENGY 1014 повышается при одновременном использовании с очистителем, которым обрабатывается поверхность деталей для снятия поврежденного слоя, обезжиривания и активации, а также со спец растворителем. Задача последнего — мягко устранить неотвердевший слой смазки.
Molykote 1102
Смазка относится к консистентным (пластичным), изготовлена на основе минерального масла. В составе содержатся неорганические загустители, твердые смазочные материалы. Согласно классификации NLGI, смазка относится к 3 классу консистенции. Благодаря густоте, она не стекает и не меняет свойств при температуре 0…+160°С, не имеет температуры каплеобразования.
Molykote 1102 стойка к воздействию воды, а при температуре жидкости до 90°С не смывается в течение 3 ч. Моликот используется в трубопроводной арматуре, предназначенной для транспортировки природного газа. Одна из особенностей состава — отличная сочетаемость с различными пластмассами, резиной.
EFELE SG-393
WEICON W44t
Loctite 8008
Практика показывает: использование твердых, пластичных смазок до начала эксплуатации трубопроводной арматуры, а также при проведении плановых работ по техобслуживанию, позволит продлить срок службы узлов, снизить издержки на капремонты, стоимость которых составляет 70% от общей стоимости оборудования.