RU2106397C1 - Рабочая жидкость для механизмов и машин и способ ее получения - Google Patents

Рабочая жидкость для механизмов и машин и способ ее получения Download PDF

Info

Publication number
RU2106397C1
RU2106397C1 RU95114541A RU95114541A RU2106397C1 RU 2106397 C1 RU2106397 C1 RU 2106397C1 RU 95114541 A RU95114541 A RU 95114541A RU 95114541 A RU95114541 A RU 95114541A RU 2106397 C1 RU2106397 C1 RU 2106397C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working fluid
emulsol
ethylene glycol
machines
mechanisms
Prior art date
Application number
RU95114541A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95114541A (ru
Inventor
И.Н. Лось
В.П. Слепцов
Original Assignee
Лось Игорь Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лось Игорь Николаевич filed Critical Лось Игорь Николаевич
Priority to RU95114541A priority Critical patent/RU2106397C1/ru
Priority to PCT/RU1996/000250 priority patent/WO1997009402A1/ru
Publication of RU95114541A publication Critical patent/RU95114541A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2106397C1 publication Critical patent/RU2106397C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M173/00—Lubricating compositions containing more than 10% water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M129/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen
    • C10M129/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M129/04—Hydroxy compounds
    • C10M129/06—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M129/08—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing at least 2 hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M145/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular compound containing oxygen
    • C10M145/18—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M145/24—Polyethers
    • C10M145/26—Polyoxyalkylenes
    • C10M145/28—Polyoxyalkylenes of alkylene oxides containing 2 carbon atoms only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/02—Water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02—Hydroxy compounds
    • C10M2207/021—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2207/022—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing at least two hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02—Hydroxy compounds
    • C10M2207/023—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/104—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups of alkylene oxides containing two carbon atoms only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/08—Hydraulic fluids, e.g. brake-fluids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/30—Refrigerators lubricants or compressors lubricants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/32—Wires, ropes or cables lubricants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/34—Lubricating-sealants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/36—Release agents or mold release agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/38—Conveyors or chain belts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/40—Generators or electric motors in oil or gas winning field
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/42—Flashing oils or marking oils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/44—Super vacuum or supercritical use
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/50—Medical uses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/01—Emulsions, colloids, or micelles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

Изобретение относится к смазочным веществам и может быть полезно, например, при обеспечении режимов надежной работы любых гидравлических систем механизмов и машин при любых температурах эксплуатации. Рабочая жидкость для механизмов и машин включает водный раствор этиленгликоля и эмульсола на основе нефтяного масла и отличается тем, что дополнительно содержит полиэтиленоксид. Кроме того, предложен способ получения рабочей жидкости для механизмов и машин. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к смазочным веществам, а более точно - к рабочей жидкости механизмов и машин и способам ее получения.
Изобретение может быть использовано в различных гидравлических системах механизмов и машин, работающих в разных температурных режимах, в отопительных системах при ликвидации аварий, в различных смазочных системах трущихся деталей.
В настоящее время в механизмах и машинах различных типов, в промышленности, на транспорте в большом объеме применяются индустриальные масла, эффективность работы которых при экстремальных температурах (положительных и отрицательных) не обеспечивает условий пожаробезопасности. Механизмы имеют низкий КПД работы за счет высокой вязкости масла при низких температурах. Масла обладают токсичностью, подвержены бактериологическому заражению и окислению, имеют малый ресурс работы и требуют периодической замены.
Таким образом, существует проблема создания рабочих жидкостей для механизмов и машин, исключающих негативные свойства масел, перечисленные выше.
Известна рабочая жидкость и способ ее изготовления (а.с. СССР N 1613636 "Способ обеспечения режима работ в лавах, оснащенных механизированными комплексами", опубл. 12.12.90, бюллетень N 46), используемые для создания режима работы механизированных угледобывающих комплексов, работающих в очистных забоях шахт, включающие использование в качестве рабочей жидкости для гидросистем механизированных крепей водного раствора этиленгликоля, концентрация которого выбирается в зависимости от температурных условий в очистном забое шахты.
Данная жидкость через маслостанцию механизированного комплекса подается посредством системы трубопроводов, высоконапорных шлангов к гидравлическим стойкам крепи и через систему специальных клапанов обеспечивает передачу давления от маслостанции к стойкам крепи и распор крепи в породах, снятие распора, передвижение крепи в пространстве очистного забоя, а также передвижение с помощью специальных домкратов и гидропередвижчиков забойного конвейера и очистного комбайна, добывающих угол в забое.
Однако предлагаемая рабочая жидкость имеет низкую вязкость, которая, например, для характерной температуры в лавах очистных забоев шахт Севера равной (-8oC) при концентрации этиленгликоля в водном растворе 12% составляет 3,151 мм2/с. В то же время проведенные исследования показывают, что оптимальная вязкость рабочей жидкости, обеспечивающая надежность работы механизированных крепей и других гидравлических систем механизмов и машин, должна изменяться в пределах от 11 до 21 мм2/с. Чтобы добиться такой вязкости, необходимо увеличить концентрацию этиленгликоля в водном растворе жидкости до 40 - 50%, что экономически неэффективно. Кроме того, указанная рабочая жидкость имеет низкой КПД работы.
Известна рабочая жидкость для гидравлических систем механизированных крепей (авторское свидетельство СССР N 1208072 "Рабочая жидкость для гидравлических систем механизированных крепей", опубл. 30.01.86, бюллетень N 4). Применение данной рабочей жидкости повышает несущую способность механизированных крепей за счет использования водного раствора этиленгликоля, эмульсола и добавок, снижающих коэффициент теплового расширения эмульсола, стабилизатора и ингибитора. Однако и этой рабочей жидкости присущи те же изъяны, что и предыдущей.
Применение этой рабочей жидкости в гидросистемах с рекомендуемой концентрацией этиленгликоля (17 - 22%) также не обеспечивает необходимого режима работы крепей уже при температуре -8oC, а при температуре (-10) - (-14oC) жидкость просто замерзает. Кроме этого проведенный широкий круг исследований и опыт эксплуатации оборудования на шахтах Севера убедительно показали, что практической необходимости в использовании в рабочей жидкости стабилизатора и ингибитора при изменении концентрации этиленгликоля, рассчитанной по предлагаемому способу, нет. Указанная жидкость имеет низкую вязкость, что приводит к снижению КПД работы гидросистемы механизмов и машин.
В основу настоящего изобретения поставлена задача создания рабочей жидкости для механизмов и машин и способа ее получения, обеспечивающих за счет изменения химического состава и рецептуры изготовления жидкости повышение КПД работы машин и механизмов, необходимую вязкость, пожаробезопасность условий эксплуатации, способность выдерживать работу при температуре до -60oC, высокие смазочные, антикоррозийные, консервационные, экологические и антибактериологические свойства и, кроме этого, обеспечивающих высокую совместимость с материалами и металлами конструкций гидравлических и смазочных систем механизмов и машин.
Поставленная задача решается тем, что рабочая жидкость для машин и механизмов, включающая водный раствор этиленгликоля и эмульсола на основе нефтяного масла, согласно изобретению, дополнительно содержит полиэтиленоксид.
Целесообразно также, чтобы рабочая жидкость имела в своем составе этиленгликоль от 6,5 до 65, полиэтиленоксид от 0,5 до 0,01, эмульсол на основе нефтяного масла от2,5 до 1,5 об.% и воду от 91,0 до 33,49 об.%.
Желательно в качестве эмульсола на основе нефтяного масла использовать эмульсол, в состав которого входят легкий экстракт от очистки трансформаторного масла, каптакс, стеарат хрома, нафтенат калия, сульфонат натрия, двухатомный спирт или эмульсол, в состав которого входят экстракт фенольной очистки трансформаторных дистиллятов, триэтаноламиновая соль непредельных кислот таллового масла, калиевая соль непредельных кислот таллового масла, сульфонат натрия.
Такой состав рабочей жидкости для механизмов и машин обеспечивает высокую пожаробезопасность, смазочные, антикоррозионные и консервационные свойства. Жидкость не замерзает при температурах окружающей среды до 065oC, а также не подвержена бактериологическому заражению, нетоксична, не вспенивается в гидросистемах. Эту жидкость целесообразно использовать в отопительных системах в случаях возникновения аварийных ситуаций, связанных с необходимостью остановки отопления для предотвращения перемерзания системы во время ремонтно-восстановительных работ.
При взаимодействии с ранее эксплуатируемыми резинотехническими средствами гидравлических систем механизмов и машин рабочая жидкость вступает во взаимодействие с ними, восстанавливает их работоспособность-эластичность на 20 - 35%.
В соответствии с этим новая рабочая жидкость позволяет в значительной степени повысить ресурс работы резиновых шлангов, прокладок, колец уплотнений в новых механизмах и машинах, а также восстановить их работоспособность и эластичность в системах, где ранее применялись индустриальные масла.
Необходимо, чтобы вязкость полученной рабочей жидкости лежала в пределах от 11 до 21 мм2/с.
Поставленная задача решается также тем, что в способе получения рабочей жидкости для машин и механизмов в разогретую до 40 - 50oC воду при тщательном перемешивании добавляют этиленгликоль, достигая его полного растворения, а затем в полученную смесь также при перемешивании добавляют эмульсол на основе нефтяного масла, согласно изобретению, перед вводом эмульсола добавляют полиэтиленоксид и при этом его процентное содержание определяют в зависимости от ожидаемого температурного режима работы гидравлической системы механизмов и машин.
Такой способ приготовления жидкости позволяет обеспечить создание истинного раствора этиленгликоля и полиэтиленоксида, вязкость которого лежит в пределах 11 - 21 мм2/с, что предотвращает расслоение рабочей жидкости при долгом ее хранении; добавление в рабочую жидкость полиэтиленоксида позволяет обеспечить эффективную вязкость жидкости без увеличения концентрации этиленгликоля, то есть значительно, до 2,5 раз, сократить его расход и в конечном итоге получить дополнительную экономию компонентов и денежных средств.
Это позволяет в значительной степени повысить КПД работы механизмов и машин, а также повысить удельное сопротивление гидросистемы в целом, увеличить скорость срабатывания гидростоек, домкратов, гидроподъемников на 30 - 40%, снизить просадки гидростоек при постоянном их распоре на 25 - 40% и обеспечивает активный подпор гидросистемы в период ее работы.
Настоящее изобретение заключается в том, что рабочая жидкость для механизмов и машин включает, согласно изобретению, водный раствор этиленгликоля, эмульсол на основе нефтяного масла и полиэтиленоксид.
В состав рабочей жидкости включаются, об.%: этиленгликоль - 6,0 - 65; полиэтиленоксид - 0,5 - 0,01; эмульсол на основе нефтяного масла - 2,5 - 1,5; вода - 91,0 - 33,49.
В качестве эмульсола на основе нефтяного масла используется либо эмульсол, в состав которого входят легкий экстракт очистки трансформаторного масла, каптакс, стеарат хрома, нафтенат калия, сульфонат натрия, двухатомный спирт, либо эмульсол, в состав которого входят экстракт фенольной очистки трансформаторных дистиллятов, триэтаноламиновая соль непредельных кислот таллового масла, калиевая соль непредельных кислот таллового масла, сульфонат натрия.
Для приготовления рабочей жидкости по данным лабораторных исследований устанавливают температуру замерзания водного раствора этиленгликоля и проверяют ее соответствие заданному тепловому режиму, в котором предполагается эксплуатация данной гидросистемы механизмов и машин, то есть концентрация P должна быть выше значения
P≥P(T1),
где
P(T1) - концентрация этиленгликоля, при которой раствор замерзает при температуре T1, %,
T1 - температура замерзания рабочей жидкости, oC.
Приравнивая T1 к температуре эксплуатации, находим P, значение которого принимает с некоторым запасом, предотвращающим замерзание рабочей жидкости в температурных условиях работы механизмов и машин. По результатам лабораторных исследований определяем кинематическую вязкость полученного раствора рабочей жидкости и устанавливаем, соответствует ли эта вязкость наиболее эффективному диапазону работы машин и механизмов, который находится в пределах 11 - 21 мм2/с. Далее, не повышая концентрацию этиленгликоля в водном растворе рабочей жидкости, для достижения эффективной вязкости в раствор вводят новый компонент - полиэтиленоксид, добиваясь эффективной вязкости рабочей жидкости. При этом концентрацию полиэтиленоксида выбираем от 0,5 до 0,01% в зависимости от общего объема раствора.
Рассмотрим конкретный пример расчета концентрации компонентов рабочей жидкости и порядок ее приготовления для гидравлических подъемников подземных холодильников с температурой окружающей среды в подземных выработках -12oC.
Для обеспечения надежной работы гидравлической системы в этих температурных условиях необходимо, чтобы с одной стороны вязкость рабочей жидкости была в пределах 11 - 21 мм2/с, а с другой стороны водный раствор этиленгликоля не замерз при данной температуре. В соответствии с этим концентрация этиленгликоля выбирается по фактору его незамерзания при необходимой температуре эксплуатации -12oC.
По результатам лабораторных исследований находим, что при данной температуре концентрация P этиленгликоля, при которой раствор замерзает, соответствует 24%. С некоторым запасом принимаем P = 25%. При такой концентрации этиленгликоля в водном растворе рабочая жидкость не будет замерзать при температуре -12oC.
По результатам лабораторных исследований определяем, что кинематическая вязкость 25% раствора составляет 5,88 мм2/с, то есть вязкость не укладывается в диапазон значений эффективной вязкости, обеспечивающей высокий КПД работы гидросистемы.
Проведенные исследования показывают, что достигнуть нижнего предела эффективной вязкости (11 мм2/с) можно путем добавления в раствор нового компонента-полиэтиленоксида, концентрация которого равна 0.15% от общего объема раствора.
Лабораторные исследования показывают, что кинематическая вязкость жидкости в этом случае будет равна 20,67 мм2/с при температуре эксплуатации -12oC.
Таким образом, для приготовления рабочей жидкости необходимо использовать 25% этиленгликоля, 0,15% полиэтиленоксида и эмульсол на основе нефтяного масла не более 2,5%, а остальное - вода. Целесообразно в качестве этиленгликоля применить многоатомные спирты III группы с массовой долей этиленгликоля 99 - 94%, массовой долей диэтиленгликоля 0,04;, безмассовой доли золы и с содержанием железа не более 0,00001%, с содержанием воды не более 0,02%, содержащих кислоты в пересчете на уксусную не более 0,00006% и плотностью при 20oC в диапазоне от 1,113 до 1,114 г/мм3 и химической формулой CH2OHCH2OH.
В качестве полиэтиленоксида целесообразно использовать водорастворимый полимер, инертный к материалам, с химической формулой [CH2CH2O]n со степенью n полимеризации от 57 до 106.
В качестве эмульсола целесообразно применять эмульсол (1-й тип), в состав которого входят легкий экстракт от очистки трансформаторного масла, каптакс, стеарат хрома, нафтенат калия, сульфонат натрия, двухатомный спирт, либо эмульсол (2-й тип), в состав которого входят экстракт фенольной очистки трансформаторных дистиллятов, триэтаноламиновая соль непредельных кислот таллового масла, калиевая соль непредельных кислот таллового масла, сульфонат натрия. После произведенных расчетов рабочую жидкость приготавливают следующим образом.
В емкость заливают воду, разогретую до температуры 40 - 50oC, при тщательном ее перемешивании добавляют этиленгликоль, обеспечивая полное растворение в воде. Затем, не прерывая перемешивания, вводим в раствор полиэтиленоксид, продолжая постоянное перемешивание раствора. После растворения полиэтиленоксида в данный раствор вводят эмульсол на основе нефтяного масла первого или второго типа.
Общее содержание раствора следующее, об.% 6,0 - 65 - этиленгликоль, 0,5 - 0,01 - полиэтиленоксид, 2,5 - 1,5 - эмульсол, остальное - вода.
Рассмотрим несколько примеров использования рабочей жидкости.
Пример 1.
Рассмотрим режим эксплуатации механизированного комплекса в лаве при температуре -6oC. По данным лабораторных исследований находим, что концентрация P этиленгликоля, при которой раствор замерзает, соответствует 7%. С некоторым запасом принимаем P равным 12%. Это создает дополнительный запас, обеспечивающий незамерзание жидкости. Необходимая концентрация полиэтиленоксида в этом случае составляет 0,4 - 0,2%.
По описанной выше технологии приготавливаем рабочую жидкость, последовательно вводя в воду 8 - 12% этиленгликоля, 0,4 - 0,2% полиэтиленоксида, 2,5% эмульсола, а остальное - вода.
Пример 2.
Рассмотрим режим эксплуатации бульдозера при температуре -32oC. Для нормальной работы гидросистемы концентрация P этиленгликоля, согласно лабораторным исследованиям, должна лежать в пределах 45 - 50%. С некоторым запасом принимаем P = 50%. В этом случае концентрация полиэтиленоксида составляет 0,02 - 0,01%. Данная концентрация этиленгликоля в жидкости обладает хорошими смазывающими свойствами, что говорит о возможности уменьшения количества эмульсола и полиэтиленоксида. Исследованиями установлено, что при концентрации этиленгликоля выше 45%, а это соответствует температуре эксплуатации, равной около -32oC, процентное содержание эмульсола может быть снижено до 1,5%, а полиэтиленоксида - до 0,02 - 0,01% без ухудшения свойств рабочей жидкости.
Способ приготовления жидкости для данных температурных условий эксплуатации такой же, как и в предыдущем примере.
В таблице, представленной ниже, приведены некоторые примеры состава рабочей жидкости для различных температурных условий гидравлических систем,
где
T - температура режима эксплуатации. oC,
P - концентрация этиленгликоля, об.%,
K - концентрация полиэтиленоксида, об.%,
K1 - концентрация эмульсола, об.%,
K2 - концентрация вода, об.%.
Такой состав рабочей жидкости для машин и механизмов за счет дополнительного применения полиэтиленоксида и его взаимодействия с этиленгликолем, эмульсолом и водой позволяет повысить КПД работы машин и механизмов за счет обеспечения эффективной вязкости при изменении температурных режимов работы, обеспечивает высокую совместимость рабочей жидкости с материалами конструкций механизмов и машин, консервационные и смазочные свойства, а также значительно увеличивает срок эксплуатации гидравлических систем. Кроме того, водный раствор рабочей жидкости в пределах от 91,0 до 33,40 содержания воды обеспечивает высокую пожаробезопасность работы гидравлических систем.
Рабочая жидкость обладает также тем свойством, что при взаимодействии с ранее эксплуатируемыми резинотехническими средствами гидравлических систем механизмов и машин вступает во взаимодействие с ними и восстанавливает их эластичность до 20 - 35%, а по отношению к новым обладает инертными свойствами.
Лабораторными испытаниями исследованы на совместимость резины, применяемые для изготовления уплотнений гидрошахтного оборудования (колец резиновых круглого сечения, манжет, манжет армированных) с новой рабочей жидкостью при комнатной температуре и температуре +70oC. Опытами определялось изменение величины весового набухания и твердости.
Исследования твердости и набухания резины позволяют говорить о стойкости резин в рабочей жидкости, то есть после продолжительного нахождения резины в рабочей жидкости ресурс ее работы увеличивается на 20 - 30% и в период работы она обладает достаточно высоким уровнем предельной деформации и повышенной химической стойкостью.
Испытания новой рабочей жидкости в машинах и механизмах, в частности в гидросистемах дорожно-строительной техники, где ранее в качестве рабочей жидкости применялось минеральное масло при температурах наружного воздуха от положительной (+30oC) (июль месяц) до -47oC (декабрь месяц) проводились в течение 9 мес с марта по декабрь. Установлено, что резиновые уплотнения, эксплуатируемые ранее, восстановили свою работоспособность: прекратились утечки жидкости и увеличилась скорость срабатывания гидросистемы.
Промышленные испытания на шахтах Севера и в дорожно-строительной технике, где были проведены конкретные испытания, доказали, что резинотехнические средства после продолжительного взаимодействия с рабочей жидкостью обладают высоким уровнем предельной деформации и повышенной химической стойкостью, а сама рабочая жидкость является инертной к резинотехническим средствам. Кроме этого в машинах и механизмах, в гидросистемах которых ранее применялись минеральные масла, установлен эффект восстановления резинотехнических средств.
Новая рабочая жидкость была залита в маслостанцию механизированного комплекса, который работал в очистном забое с температурой воздуха в лаве -8oC. Рабочая жидкость через маслостанцию высокого давления направлялась через гидросистему, состоящую из трубопроводов, шлангов высокого давления, к гидростойкам механизированной крепи, гидродомкратам и гидропередвижкам; обеспечивала распор и снятие распора секций крепи, передвижение конвейера и очистного комбайна перпендикулярно всей длине очистного забоя.
Эксплуатация комплекса при применении новой рабочей жидкости показала отсутствие утечек, прекратились просадки стоек крепи и в гидросистеме поддерживалось давление, которое обеспечивало постоянный распор секций крепи между почвой и кровлей очистного забоя. Просадок крепи за весь период испытаний и дальнейшей эксплуатации не наблюдалось. Удельное сопротивление крепи увеличилось на 30 - 40%. Это убедительно доказывает, что при взаимодействии уплотнений шлангов и других резинотехнических средств с рабочей жидкостью, в которой находится этиленгликоль, эмульсол и полиэтиленоксид, изменения качества не происходит, увеличивается срок службы на 20 - 35%.
Применение новой рабочей жидкости в бульдозерах, тракторах при изменении температуры наружного воздуха в течение года от +30oC до -47oC показало значительное (до 50%) увеличение скорости выполнения операций гидромеханизмами, улучшилось управление машинами, увеличилась производительность машин, прекратились течи рабочей жидкости через уплотнения, что также убедительно доказывает повышение и восстановление работоспособности резинотехнических средств ранее эксплуатируемых с применением в качестве рабочей жидкости минеральных масел.
Таким образом рабочая жидкость для механизмов и машин и способов ее изготовления обеспечивает высокую пожаробезопасность, смазочные, антикоррозийные и консервационные свойства. Жидкость не замерзает при температуре окружающей среды до -60oC, а также не подвержена бактериологическому заражению, нетоксична, не вспенивается в гидросистемах. Эту жидкость возможно использовать в отопительных системах в случаях возникновения аварийных ситуаций, связанных с необходимостью остановки отопления из-за перемерзания системы во время ремонтно-восстановительных работ. Новая рабочая жидкость позволяет в значительной степени повысить ресурс работы резиновых шлангов, прокладок колец уплотнений в новых механизмах и машинах, а также восстановить их работоспособность и эластичность в системах, где ранее применялись минеральные масла. Предлагаемая рабочая жидкость не расслаивается при долгом хранении; обеспечивает эффективную вязкость жидкости без увеличения концентрации этиленгликоля; до 2,5 раз сокращает расход этиленгликоля и обеспечивает дополнительную экономию компонентов и денежных средств.
Кроме этого работа механизмов и машин в условиях эффективной вязкости рабочей жидкости позволяет повысить КПД работы механизмов и машин; повысить удельное сопротивление гидросистемы в целом, увеличить скорость срабатывания гидростоек, домкратов, гидроподъемников на 30 - 40%, снизить просадку гидростоек при их постоянном распоре на 25 - 40% и обеспечивает активный подпор гидросистемы в период ее работы.

Claims (2)

1. Рабочая жидкость для механизмов и машин, включающая водный раствор этиленгликоля и эмульсол на основе нефтяного масла, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полиэтиленоксид при следующем соотношении компонентов, об.%:
Этиленгликоль - 6 - 65
Полиэтиленоксид - 0,01 - 0,5
Эмульсол на основе нефтяного масла - 1,5 - 2,5
Вода - 33,49 - 91,0
2. Жидкость по п.1, отличающаяся тем, что в качестве эмульсола на основе нефтяного масла содержит эмульсол, в состав которого входит легкий экстракт от очистки трансформаторного масла, каптакс, стеарат хрома, нафтенат калия, сульфонат натрия и двухатомный спирт или эмульсол, в состав которого входит экстракт фенольной очистки трансформаторных дистиллятов, триэтаноламиновая соль непредельных кислот таллового масла, калиевая соль непредельных кислот таллового масла, сульфонат натрия.
3. Способ получения рабочей жидкости для механизмов и машин путем смешения воды, нагретой до 40 - 50oС, с этиленгликолем до полного его растворения с последующим добавлением при перемешивании эмульсола на основе нефтяного масла, отличающийся тем, что перед вводом эмульсола добавляют полиэтиленоксид, при этом содержание этиленгликоля, эмульсола и полиэтиленоксида определяют в зависимости от необходимого температурного режима работы гидравлической системы механизмов и машин с получением рабочей жидкости состава по п.1.
RU95114541A 1995-09-04 1995-09-04 Рабочая жидкость для механизмов и машин и способ ее получения RU2106397C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95114541A RU2106397C1 (ru) 1995-09-04 1995-09-04 Рабочая жидкость для механизмов и машин и способ ее получения
PCT/RU1996/000250 WO1997009402A1 (fr) 1995-09-04 1996-09-02 Fluide de travail pour mecanismes et machines et procede de production de ce fluide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95114541A RU2106397C1 (ru) 1995-09-04 1995-09-04 Рабочая жидкость для механизмов и машин и способ ее получения

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95114541A RU95114541A (ru) 1997-09-20
RU2106397C1 true RU2106397C1 (ru) 1998-03-10

Family

ID=20171293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95114541A RU2106397C1 (ru) 1995-09-04 1995-09-04 Рабочая жидкость для механизмов и машин и способ ее получения

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2106397C1 (ru)
WO (1) WO1997009402A1 (ru)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4010105A (en) * 1975-04-21 1977-03-01 E. F. Houghton And Company Oil-in-water emulsion hydraulic fluid
US4434066A (en) * 1980-12-30 1984-02-28 Union Carbide Corporation Water-based energy transmitting fluid compositions
US4481125A (en) * 1982-05-03 1984-11-06 E.F. Houghton & Co. Water-based hydraulic fluid
US4855070A (en) * 1986-12-30 1989-08-08 Union Carbide Corporation Energy transmitting fluid
JP2812964B2 (ja) * 1988-10-31 1998-10-22 出光興産株式会社 水−グリコール型作動液

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997009402A1 (fr) 1997-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101486896B (zh) 钻井液润滑剂
AU610010B2 (en) Method for reducing pressure drop in the transportation of drag reducer
CN105838494B (zh) 一种液压支架用环保型浓缩液及其制备方法
US9976069B2 (en) Invert emulsion for swelling elastomer and filtercake removal in a well
CN104403773A (zh) 一种液压油
EP2912212B1 (en) Withanolide corrosion inhibitor for carbon steel
CN106635345A (zh) 一种低温抗燃液压油的制备方法
CN102010782A (zh) 一种抗燃液压液组合物及其制备方法
CN111440601B (zh) 具有稳定流变特性的高密度除硫钻井液及其制备方法
CN112063440A (zh) 一种高性能的环保型液压支架用防冻液及制备方法
WO1983003256A1 (en) Hydraulic fluid compositions
CN104610944B (zh) 一种以植物油为内相的水包油钻井液及其制备方法
WO1995030818A1 (en) Spotting fluid and lubricant
EP2708586B1 (en) Friction modifier for drilling fluids
RU2106397C1 (ru) Рабочая жидкость для механизмов и машин и способ ее получения
US20150159077A1 (en) Henna Corrosion Inhibitor for Acid in a Well
CN1277240A (zh) 一种油田用新型抗co2腐蚀缓蚀剂
CN109554169B (zh) 一种水基型页岩气水平井连续油管用减阻剂及其制备方法
CN109536265B (zh) 除硫型连续油管减阻剂
Miller Synthetic lubricants and their industrial applications
US4978466A (en) Non-combustible lubricating fluid
Knight Water hydraulics: Application of water-based fluids to hydraulic systems
US20230021357A1 (en) Fire-Resistant Hydraulic Fluids
WO1996034076A1 (en) Water-based hydraulic fluid composition
Young Development and Application of Advanced Emulsion Hydraulic Fluids