Смазка для экскаваторов в мороз: Total Ceran XS 40 Moly

Применение пластичной смазки Total Ceran XS 40 Moly для карьерной техники в мороз рассматривают специалисты ООО «ТОТАЛ ВОСТОК»:

Д.А. Соболь, к.т.н., руководитель технического отдела
Р.К. Корчагин, технический специалист
Д.С. Колесниченко, технический специалист

Горнодобывающая промышленность — активно развивающаяся отрасль, для которой характерны тяжёлые условия эксплуатации техники: воздействие пыли, грязи и воды. Одноковшовые экскаваторы, карьерные и шахтные самосвалы, конвейерные системы перемещения горных пород применяются и в других отраслях и состоят из таких же узлов и агрегатов, однако их размер, конфигурация и условия работы накладывают особые требования, в том числе на свойства смазочных материалов.

Объёмы потребления смазочных материалов шахтной и карьерной техникой очень велики. Производители машин и обслуживающий персонал понимают важную роль смазки в обеспечении надёжной и продолжительной эксплуатации. К сожалению, проблемы с преждевременным износом и аварийным выходом из строя оборудования чаще всего решают радикально: изношенный элемент раз за разом заменяется на новый.

Разумнее выбрать другой подход — использовать смазочные материалы с более высоким уровнем свойств. В большинстве случаев это выгодно не только с точки зрения повышения надёжности оборудования, но и за счёт сокращения затрат на ремонты и снижения простоев дорогостоящих высокопроизводительных машин.

Как смазка влияет на надёжность горной техники

Экскаватор, как и любая горная машина, состоит из большого числа движущихся деталей, которые нуждаются в смазке. Большая часть поломок горнодобывающего оборудования происходит из-за попадания твёрдых загрязнений в узлы трения — в зазоры между деталями. Попадающие частицы действуют как абразив и резко ускоряют изнашивание трущихся поверхностей. Конструкция узла трения, качественное уплотнение и правильная работа системы фильтрации масла во многом определяют срок его службы.

Тем не менее случаи, когда удаётся спроектировать узел так, чтобы полностью исключить попадание в него загрязнений, очень редки. Поэтому чаще всего свойства смазочного материала — толщина и прочность масляной плёнки между деталями, способность к герметизации узла и др. — оказывают огромное влияние на срок службы агрегата. Здесь действует правило: чем больше толщина плёнки по сравнению с размером попадающих в узел твёрдых частиц, тем лучше.

Карьерная и шахтная техника подвергается воздействию воды, особенно машины, работающие в подземных условиях. Исследования и практический опыт показывают, что даже небольшое количество воды, попавшей в узел трения, способно существенно сократить срок его службы. Особенно отчётливо влияние воды проявляется на роликовых подшипниках.

Требования к пластичным смазкам для карьеров

Пластичные смазки представляют собой продукты диспергирования загустителя в жидком смазочном материале и обладают консистенцией от твёрдой до полужидкой. В состав могут также входить присадки и твёрдые наполнители. Такие пластичные смазки решают задачи герметизации узлов трения и широко применяются в горнодобывающей технике. К числу смазываемых деталей относятся подшипники качения, зубчатые передачи, втулки, шарниры, пальцы и другие.

Традиционно в централизованных системах смазки (ЦСС) экскаваторов и другой горной и обогатительной техники применяют смазки на основе литиевого или литиевого комплексного мыла. Загуститель определяет температурный диапазон применения смазки, её реологические характеристики, адгезионные свойства и др. Литиевые смазки способны выполнять свои функции в достаточно широком диапазоне рабочих температур и при различных нагрузках.

В ряде случаев, особенно для подшипников скольжения, узел работает в режиме граничной смазки. Поэтому смазка должна обладать высоким уровнем противоизносных (AW) и противозадирных (EP) свойств. Эти свойства придаются за счёт присадок и твёрдых наполнителей (например, дисульфида молибдена), которые расходуются в процессе работы, — поэтому смазку приходится периодически обновлять через централизованную систему подачи.

Зачем важна вязкость базового масла смазки

Важнейшей характеристикой смазочных материалов является вязкость, в случае пластичных смазок — вязкость базового масла. Вязкость определяет толщину масляной плёнки, образующейся между сопряжёнными деталями, и при рабочей температуре должна быть достаточной для полного разделения трущихся поверхностей.

Чтобы между деталями образовывалась надёжная плёнка необходимой толщины, а также с учётом возможного попадания загрязнений, в централизованных системах смазки горнодобывающей техники используют смазки с достаточно высокой вязкостью базового масла (ISO VG 220 или 320).

Вязкость смазочного материала зависит от температуры, и характер этой зависимости различен для разных типов масел. Вязкость минеральных масел резко снижается при отрицательных температурах, тогда как синтетические масла остаются достаточно текучими даже при очень низких температурах. Текучесть масла на холоде, его способность прокачиваться в системе смазки и поступать к узлам трения — важнейшая характеристика, особенно ценная для России, где добыча полезных ископаемых ведётся при температурах ниже −30 °C и даже −40 °C.

При отрицательных температурах вязкость масла ISO VG 220 и 320 становится слишком высокой и препятствует подаче смазки к узлам трения — особенно у смазок на минеральном базовом масле. Поэтому вязкость базового масла смазки, предназначенной для экстремально низких температур, должна быть ниже, а само масло — синтетическим.

Применение Ceran XS 40 Moly при низких температурах

Учитывая особую сложность эксплуатации горнодобывающей техники при отрицательных температурах, компания Total разработала специальную пластичную смазку для централизованных систем смазки — Ceran XS 40 Moly. Прокачиваемость улучшена за счёт синтетического базового масла: оставаясь достаточно жидким на морозе, оно сохраняет вязкость при повышенных температурах и обеспечивает достаточные противоизносные свойства, в том числе летом.

Ключевые характеристики продукта для арктического применения:

Total Ceran XS 40 Moly уникальна на рынке, так как это первая смазка для подобного применения, что связано прежде всего со свойствами её загустителя. Во-первых, плотность смазок Total Ceran® выше плотности воды (в отличие от других мыльных смазок) — за счёт этого удаётся минимизировать попадание воды в узлы трения. Даже при продолжительном контакте с водой смазка не теряет консистенции, не вытекает из узлов и герметизирует их.

Другая особенность смазок Total Ceran® в том, что в состав загустителя входит кальцит (кристаллическая форма карбоната кальция), придающий природные противоизносные и противозадирные свойства. Поэтому для эквивалентного уровня свойств по сравнению с литиевыми смазками требуется меньше присадок. Так как присадки расходуются в процессе работы пары трения, при использовании Total Ceran® можно сократить их расход и тем самым частично компенсировать затраты на более дорогую смазку. Кроме того, загуститель Total Ceran® в силу своей природы обладает очень хорошими антикоррозионными свойствами.

Опыт эксплуатации в карьере

Лабораторные испытания на стендах по методикам DIN 51805 и ASTM D 1478 показали способность смазки прокачиваться при температурах ниже −50 °C и −55 °C соответственно. Для подтверждения этих результатов в условиях реального производства провели испытания Total Ceran XS 40 Moly на Разрезе Тугнуйский (Бурятия, Мухоршибирский район, пос. Саган-Нур).

Целью было оценить способность смазки прокачиваться при −50 °C главной централизованной системой смазки карьерного экскаватора известного производителя. Испытания проводились в присутствии специалистов фирмы-производителя машины. Поршневому насосу главной ЦСС должно хватать мощности, чтобы подать смазку даже на морозе к самым удалённым точкам системы и дать инжекторам сработать. Насос с цикличностью в 20 минут нагнетал давление, затем отключался — открывался обратный клапан и стравливал давление. Смазки густеют с понижением температуры и могут заблокировать трубопроводы системы.

Поэтому во время работы Total Ceran XS 40 Moly в главной ЦСС оценивали:

• наличие смазки на выходе из самых удалённых питателей;
• давление в системе — оно не должно превышать значения принудительного срабатывания возвратного клапана (иначе считается, что смазка настолько загустела, что не прокачивается насосом);
• достаточность давления на удалённых точках, чтобы дать питателям сработать и обильно смазать точки смазки.

Тест проводился ранним утром на рассвете, чтобы застать самые низкие температуры. Температура металлоконструкций машины и смазки, измеренная пирометром, составляла около −52 °C при температуре воздуха −32 °C. Испытания показали, что смазка прокачивается насосом даже при −50 °C, в достаточном количестве выходит из питателей, а её реологические свойства и консистенция по NLGI 1½ позволяют применять Ceran XS 40 Moly в арктических условиях.

Источник: сайт российского представительства Total. Подобрать пластичные смазки Total под условия вашей техники можно в нашем каталоге.