устройство для создания трибохимического режима в масляной системе механизма

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТРИБОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА В МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЕ МЕХАНИЗМА, преимущественно двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус, съемную крышку с отверстиями подвода масла и штуцер отвода масла и установленные в корпусе перфорированные вставки, на одной из которых размещен фильтр-дозатор из хлопчатобумажного материала, пропитанного йодом, на другой - хлопчатобумажный фильтр, щелочной реагент в виде гранул плава гидрооксида натрия с оксидом олова, полнопоточный фильтрующий элемент, охватывающий пакет химических реагентов, невозвратный и перепускной клапаны, отличающееся тем, что вставки выполнены в виде соосных внешнего и внутреннего усеченных конусов, причем большее основание внутреннего конуса и меньшее внешнего закреплены на корпусе перепускного клапана, а меньшее основание внутреннего конуса и большее внешнего закреплены соответственно внутри и снаружи штуцера отвода масла, фильтр-дозатор размещен на внутреннем конусе, щелочной реагент - между внешним конусом и полнопоточным фильтрующим элементом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к циркуляционным системам смазки механизмов и двигателей, преимущественно двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для создания трибохимического режима в системе смазки механизма, содержащее корпус, крышку с входными отверстиями и выходным штуцером для входа и выхода масла, перепускной клапан, трибохимический пакет и индикатор степени загрязненности устройства. Трибохимический пакет состоит из двух крышек, между которыми установлены три цилиндрические вставки, перфорированные отверстиями для прохода масла. Вставки меньшего и среднего диаметра обтянуты фильтрующим материалом. Между вставками большого и среднего диаметра размещен гранулированный щелочной реагент. Фильтрующий материал вставки меньшего диаметра пропитан йодом. Индикатор степени загрязненности устройства механически связан с перепускным клапаном и показывает момент его открытия.

При работе устройства масло из периферической области корпуса проходит через отверстия вставки большого диаметра и поступает на щелочной реагент, частично растворяя последний. При этом происходит улучшение ряда показателей масла и их стабилизация. Далее масло поступает на фильтрующий материал вставки среднего диаметра, где происходит его очистка от механических примесей, в том числе и от мелких частиц щелочного реагента. Поступая затем на фильтрующий материал вставки меньшего диаметра, масло вступает в контакт с йодом. Вследствие этого происходит дальнейшее улучшение свойств масла и образование модификаторов трения.

Данное устройство обеспечивает создание трибохимического режима в системе смазки работающего механизма и способно по количеству находящихся в нем химических реагентов поддерживать его в течение длительного срока. Однако площадь фильтрующего материала вставок в данном устройстве мала, вследствие чего происходит его быстрое загрязнение, приводящее к повышению сопротивления потоку масла. Это вызывает открытие перепускного клапана и поступление неочищенного масла минуя трибохимический пакет непосредственно в механизм, что в свою очередь диктует необходимость непрерывного контроля за индикатором загрязненности. Таким образом устройство имеет малый срок непрерывной работы и требует частой очистки.

Более совершенным является устройство для создания трибохимического режима в системе смазки механизма, принятое за прототип. Это устройство содержит корпус, крышку с входными отверстиями и выходным штуцером для входа и выхода масла, перепускной клапан, трибохимический пакет, индикатор степени загрязненности устройства. Трибохимический пакет состоит из двух крышек, между которыми установлены три цилиндрические вставки, перфорированные отверстиями для прохода масла. Вставки меньшего и среднего диаметра обтянуты фильтрующим хлопчатобумажным материалом. Между вставками большого и среднего диаметра размещен гранулированный щелочной реагент. Фильтрующий хлопчатобумажный материал обечайки меньшего диаметра пропитан йодом. Индикатор степени загрязненности устройства механически связан с перепускным клапаном и показывает момент его открытия. Кроме указанных элементов устройство содержит полнопоточный фильтрующий элемент, установленный на вставке большого диаметра.

Работа данного устройства в основном аналогична работе устройства, рассмотренного выше. Отличие состоит только лишь в том, что масло из периферической части корпуса поступает сначала на фильтрующий элемент и на трибохимический пакет оно поступает уже очищенным от механических примесей.

Устройство частично устраняет указанные выше недостатки. Однако его особенность состоит в том, что трибохимический пакет занимает большую часть объема корпуса, вследствие чего для размещения фильтрующего элемента остается малое пространство. По этой причине он имеет малую площадь фильтрующей поверхности и, следовательно, малую грязеемкость, значительно меньшую по сравнению со стандартными масляными фильтрующими элементами. Таким образом, и при эксплуатации данного устройства необходим контроль степени загрязненности индикатором. Трибохимический пакет и фильтрующий элемент имеют сильно различающиеся сроки непрерывной работы. Невозможность применения в устройстве серийных фильтрующих элементов усложняет технологию его изготовления.

В основу изобретения поставлена задача разработать конструкцию устройства для создания трибохимического режима в системе смазки механизма, в котором трибохимический пакет выполнен таким образом, чтобы в устройстве имелась возможность размещения серийного масляного фильтрующего элемента, благодаря чему упрощается технология изготовления и эксплуатации устройства.

Поставленная цель достигается тем, что предложено устройство для создания трибохимического режима в масляной системе механизма, преимущественно двигателя внутреннего сгорания. Устройство содержит корпус, съемную крышку с отверстиями подвода масла и штуцер отвода масла и установленные в корпусе перфорированные вставки, на одной из которых размещен фильтр-дозатор из хлопчатобумажного материала, пропитанного йодом, на другой - хлопчатобумажный фильтр, щелочной реагент в виде гранул плава гидроксида натрия с оксидом олова, полнопоточный фильтрующий элемент, охватывающий пакет химических реагентов, невозвратный и перепускной клапаны. Согласно изобретению в устройстве вставки выполнены в виде соосных внешнего и внутреннего усеченных конусов, причем большее основание внутреннего конуса и меньшее внешнего закреплены на корпусе перепускного клапана, а меньшее основание внутреннего конуса и большее внешнего закреплены соответственно внутри и снаружи штуцера отвода масла, фильтр-дозатор размещен на внутреннем конусе, щелочной реагент - между внешним конусом и полнопоточным фильтрующим элементом.

Выполненный таким образом трибохимический пакет занимает минимально возможное пространство в устройстве и позволяет использовать серийные фильтрующие элементы. При этом допустимое количество химических реагентов, которое размещается в пакете, обеспечивает поддержание трибохимического режима в течение времени, сопоставимого с временем непрерывной работы серийного фильтрующего элемента. Вследствие этого отпадает необходимость в использовании индикатора загрязненности, существенно упрощается технология изготовления устройства и его эксплуатация. Кроме того, данное устройство для создания трибохимического режима, помимо своей основной функции, одновременно по всем показателям выполняет функцию штатного серийного масляного фильтра.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично изображено устройство для создания трибохимического режима в системе смазки механизма согласно изобретению, продольный разрез; на фиг. 2 - фрагмент трибохимического пакета в увеличенном масштабе.

Устройство для создания трибохимического режима содержит корпус 1, крышку 2 с входными отверстиями 3 и выходным штуцером 4 для входа и выхода масла, невозвратный клапан 5, перепускной клапан 6 и полнопоточный полый масляный фильтрующий элемент 7. Во внутренней полости фильтрующего элемента 7 расположены соосные перфорированные внутренняя вставка 8 и внешняя вставка 9. Вставки 8 и 9 выполнены в виде усеченных конусов с противоположным расположением соответствующих оснований. Внутренняя вставка 8 своим большим основанием закреплена с натягом на корпусе перепускного клапана 6, а своим меньшим основанием закреплена по плотной посадке внутри выпускного штуцера 4. Внешняя вставка 9 своим большим основанием закреплена с натягом на выпускном штуцере 4, а своим меньшим основанием закреплена с натягом через большее основание внутренней вставки 8 на корпусе перепускного клапана 6. Вставки 8 и 9 (фиг.2) перфорированы отверстиями 10 для прохода масла. Вставки 8 и 9 обтянуты хлопчатобумажным или нетканым синтетическим фильтрующим материалом 11. Между внешней вставкой 9 (фиг.1) и фильтрующим элементом 7 размещен гранулированный щелочной реагент 12, представляющий собой плав гидроксида натрия и оксида олова (IV). Фильтрующий материал 11 внутренней вставки 8 пропитан йодом. Конусные вставки 8 и 9, обтянутые фильтрующим материалом 11, вместе с химическими реагентами - йодом и плавом гидроксида натрия с оксидом олова, составляют трибохимический пакет. Выполненный таким образом трибохимический пакет занимает минимально возможное пространство в корпусе 1 устройства. Это и позволяет использовать в устройстве серийные полнопоточные фильтрующие элементы. Количество реагентов, размещенных в трибохимическом пакете, обеспечивает поддержание трибохимического режима в течение времени, сопоставимого с временем непрерывной работы стандартного фильтрующего элемента.

Устройство работает следующим образом. При запуске двигателя масло из картера подается через впускные отверстия 3 и невозвратный клапан 5 в полость между корпусом 1 и масляным фильтрующим элементом 7. Далее масло проходит через фильтрующий элемент 7, где оно очищается от механических примесей. Очищенное масло поступает в полость со щелочным реагентом 12 трибохимического пакета. При взаимодействии масла со щелочным реагентом происходит частичное растворение последнего, нейтрализация карбоновых кислот, содержащихся в масле, а его щелочное число растет. На фильтрующем материале 11 вставки 9 задерживаются мелкодисперсные частицы реагента 12. Затем масло через отверстия 10 поступает на фильтрующий материал вставки 8 и частично растворяет некоторое количество йода. В отфильтрованном нагретом масле с растворенными добавками возникает и поддерживается трибохимический режим, приводящий к восстановлению окисленных форм смазки и образованию модификаторов трения. Пройдя через отверстия 10 вставки 8, масло поступает через выходной штуцер 4 в цилиндро-поршневую группу двигателя, где благодаря наличию модификаторов трения на трущихся поверхностях создается металлоплакирующая пленка. Это позволяет восстановить износ пар трения и повысить их коррозионную стойкость, а также уменьшить коэффициент трения, что заметно увеличивает ресурс двигателя. Использование стандартного фильтрующего элемента обеспечивает сопоставимые сроки работы до замены трибохимического пакета и такого элемента. Таким образом, предлагаемое устройство, наряду с созданием трибохимического режима, гарантирует эффективную очистку масла и выполнение прочих функций, присущих штатному масляному фильтру.

Устройство для создания трибохимического режима может применяться в механизмах с циркуляционными системами смазки, имеющих нагруженные пары трения или камеры сгорания, например, в больших прессах, компрессорах, двигателях внутреннего сгорания. Применение данного устройства в системе смазки двигателя внутреннего сгорания позволяет свести к минимуму перепад давления на входе и выходе устройства. Это обеспечивает эффективную циркуляцию масла через устройство и исключает использование прибора контроля степени загрязненности устройства.

Устройство технологично в изготовлении, удобно и надежно в эксплуатации. Его применение не требует переделок системы смазки.