198962. lajstromszámú szabadalom • Időszakosan üzemelő hajtóművek kenésére és korrózió elleni védelmére alkalmas kompozíció
1 HU 198962 A 2 A találmány tárgya időszakosan üzemeltetett zárt hajtóművek, homlok- és kúpfogaskerekek, hipoid kerekek és csigahajtópórok kenésére és korrózió elleni tartós védelmére szolgáló védő-kenőolaj kompozíció. A közlekedési eszközök, gépipari berendezések csaknem mindegyikében megtalálhatók a fogaskerékrendszerek, illetve hajtóművek, amelyek igen változatos körülmények között üzemelnek és ennek megfelelően a kenésükre használt anyagok is sokfélék lehetnek, tekintettel a hajtóműolajokkal szemben támasztott általános követelményekre, melyek az alábbiakban foglalhatók össze:- a súrlódó részek kopásának csökkentése,- a súrlódás csökkentése,- a fejlődő hő elvezetése,- a zaj, a rezgés és a lökésszerű terhelés csökkentése,- a hajtóműben 'keletkező szennyeződések eltávolítása,- a korrózióval szembeni védőhatás. (Boner C. J.: Gear and Transmission Lubricants, N. Y. Reinhold Publ. Co. 1964.) A fenti követelmények teljesítése érdekében a szénhidrogén eredetű alapolajokhoz különböző adalékokat kevernek. A gyakorlatban a fogaskerekes erőátviteli szerkezetekben a határkenés két fajtájára van szükség, mert az egyik esetben nagy nyomással, míg a másik esetben emellett magas hőmérséklettel is számolni kell. A nyomás hatására fellépő magas hőmérséklet a hipoid meghajtások jellemzője, ahol a súrlódás következtében jelentős hőmennyiség szabadul fel és igen nagyfokú helyi túlmelegedések lépnek fel és ezek az érintkező fémfelületek kopásához, hegesztéses erózióhoz vezetnek. A károsodások kiküszöbölésére olyan adalékokat célszerű használni, amelyek a fogaskerekek felületén kémiai reakcióban védő filmréteget alakítanak ki. Ezeket az adalékokat összefoglaló néven EP (extreme pressure) adalékként említi a szakirodalom (Rooth D. C.: Lubr. Eng. 32, 1. 1976.). A hajtóművekben a súrlódáson és az általa okozott kopáson túlmenően számolni kell különböző korróziós folyamatok végbemenetelével is. A súrlódási korrózió közismert jelenség, de ennek szabályozása kenőanyaggal nem oldható meg. A tribiokémiai korrózió leggyakoribb okozói éppen a súrlódás és túlmelegedés csökkentése érdekében felhasznált EP adalékok (rendszerint szerves kén-, klór- és foszforvegyületek, illetve ezek kombinációi), amelyeknek fő feladatuk a fémfelület megtámadása - lényegében irányított korrózióval - a szilárd védófilm kialakítása céljából. Ennél a kezelésnél rendkívül nagy jelentőségű az adagolás mértékének helyes beállítása, mert a túladagolás irányított korrózió helyett korrozív felületi pusztulást eredményezhet. A klórtartalmú EP adalékok esetében pedig még számolni kell azzal is, hogy a viz jelenlétében fellépő hidro)ízis következtében olyan komponensek keletkeznek, amelyek a fémfelulet korrózióját okozzák (Dawey W.: Ind, Eng. Chem. 42, 1841, 1950.). Ismeretes, hogy a korszerű hajtóműolajok tartalmaznak rozsdásodást gátló adalékokat, ezek azonban egyrészt csak a folyamatosan üzemelő hajtóművek részére jelentenek megnyugtató megoldást, mert hatásukat csak a korrozív ágensek semlegesítésével fejtik ki, másrészt az elektrolitikus korróziót nem tudják kiküszöbölni (165 708 és 181 050 lajstromszámú magyar szabadalmak). A felsorolt nehézségek megoldását eddig nem a kenőanyag oldaláról keresték, hanem inkább a hajtóművek szerkezeti anyagainak gondos kiválasztására helyezték a hangsúlyt (Vámos E. szerk.: Tribológiai kézikönyv. Műszaki Könyvkiadó, 1983.). A fentiekben leírt problémákat még fokozza az a tény, hogy a fogaskerék hajtóműveket tartalmazó berendezések jelentős részét nem folyamatos üzemmenetben használják. Időszakosan üzemelnek például a szezonálisan működtetett vagy munkaszervezési okok miatt hosszabb időre leállított gépjárművek, berendezések, a mezőgazdasági célgépek, erőgépek, építőipari munkagépek, erdészeti célgépek stb., és nem utolsó sorban a tartós tárolást szükségszerűen igénylő technikai eszközök, amelyeknek ugyanakkor meg kell őrizniük azonnali indulóképességüket (pl. fegyveres testületek műszaki eszközei, árvízvédelmi berendezések stb.), A megoldások kísérletezése során szem előtt kell tartani azt a tényt is, hogy a hajtóművek zárt rendszerek, de .légzéses kondenzáció" révén a légköri nedvesség és vele együtt a légköri szennyeződések is bejutnak az olajtérbe, tehát a kenőanyagba is. Az olajban oldódó kénvegyületek a fémfelületek katalitikus hatására több lépcsőn keresztül kén-dioxiddá illetve kén-trioxiddá oxidálódhatnak, amelyek a mindig jelenlévő vízzel kénessavat illetve kénsavat alkotva a fémfelületet erőteljesen megtámadják (Demcsenko, Ju. Sz.: Zascsitnü szvojsztva motornüh maszel. Izd. V, 0. Lenina Akademie. 1971.). Célunk az volt, hogy a kénvegyületek oxidációs termékei által okozott korróziós folyamatokat megállítsuk. Kísérleteket végeztünk különböző adalékokkal és arra a felismerésre jutottunk, hogy a hajtóművek korróziós folyamatainak visszaszorítására olyan olajban jól oldódó S-, P-, N-tartalmú szerves bázisok alkalmasak, amelyek a folyamat során képződő vagy beoldódó savas vegyületek hatását közömbösítik és a hajtómű leállásának időszakában a fém felületén adszorbeálódva megvédik azt a korróziótól. A berendezések üzemeltetése során fellépő oxidáció és a kenési felület elvizesedésének meggátlásóra szükségesek a kompozícióban olyan adalékok is, amelyek a kenőolaj tapadóképességét növelik a fémeken és meg5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
