Центрифугирование смазки в последние годы находит все более широкое, применение в машиностроении. Мельчайшие твердые частицы — продукты износа деталей, пыль, занесенная воздухом, продукты коксования масла — эффективно извлекаются из смазки центробежными фильтрами с числом оборотов 4000— 12 000 в минуту.

Возможности использования центрифугирования смазки в редукторах подземных машин при достаточно простом конструктивном оформлении фильтров (отстойников) определяются характеристикой Механических примесей. Наблюдения показали, что начальный размер частиц угля или породы, попадающих во внутреннюю полость редукторов при заливке масла или вскрытии крышек для осмотра деталей в шахте, составляет от десятков микрон до нескольких миллиметров. Для осаждения частиц такого размера особо высоких скоростей не требуется; это подтверждает приведенный ниже расчет.

Рис. 1. Размещение центробежных отстойников в редукторе РМ-400

Рис. 2. Схема центробежного отстойника

Частицы с радиусом при вращении отстойника находятся в поле действия гравитационной и центробежной сил. Результирующая сила Р для наименее выгодного случая

Установлено, что по гидродинамическим условиям масло в отстойнике образует две зоны. Первая из них, прилегающая к периферии отстойника, находится в состоянии относительного покоя (масло в этой зоне вращается вместе с отстойником).

Вторая зона, расположенная у входного отверстия с радиусом R, характеризуется сложным движением масла, втекающего в отстойник и затем вытекающего из него. В этой зоне происходит частичный обмен находящегося в отстойке и вновь поступающего масла, в связи с чем ее можно назвать обменной.

Обменная зона играет важную роль в процессе очистки масла, поскольку из нее в первую (рабочую) зону попадает некоторое количество загрязнений, в дальнейшем отлагающееся в отстойнике. В этом отношении характерен следующий опыт. В ванну с 4 л масла автол 6 был введен песок (размер частиц 0,1—0,2 мм) в количестве 22% веса масла. В ванне был смонтирован отстойник с наружным диаметром 170 мм, радиусом входного отверстия 45 мм и объемом внутренней полости около 200 см3. Отстойник, укрепленный на валу электродвигателя, вращался со скоростью 1400 об/мин. В этих условиях расчетная скорость перемещения частиц к периферии отстойника была около 36 см/сек. После 15 мин работы отстойника (с двумя остановками для очистки внутренней полости) песок в масле уже не обнаруживался. Таким образом, в обменной зоне происходит непрерывная циркуляция масла и переход загрязнений в оабочую зону отстойника.

пробы масла для определения степени его загрязнения. Уже через 10 мин работы отстойника количество загрязнений снизилось почти вдвое, а через 2,5 час дошло- до 0,39%. Испытания были закончены через 10,5 час, когда в масле оставалось всего 0,11% угольной пыли.

В редукторе РМ-400 производства Новочеркасского машиностроительного завода им. Никольского (передаточные отношения 18:82 и 16:83) центробежные отстойники были поставлены на первом и втором валах, считая от роторного. К редуктору подсоединили двигатель с числом оборотов 1425 в минуту. В картер было залито 9 л масла автол 6 с 11% угольного штыба (от микронных частиц до десятых долей миллиметра). Первые 25 час работал только отстойник на втором валу, а затем был установлен отстойник на первый вал (п — 1425 об/мин). Редуктор останавливался через каждые 3—4 часа. Характерно, что отстойник на первом валу находился на высоте 140 мм от уровня масла, которое попадало в его внутреннюю полость исключительно за счет разбрызгивания.

Под действием центробежных сил отложения в отстойнике уплотняются, что исключает возможность их выпадания при остановке редуктора.

Данные расчета показывают, что скорость очистки масла, составляющая, например, в редукторе РМ-400 в среднем 5,6 г/час, намного превышает возможную скорость засорения масла в эксплуатации. Таким образом, при наличии в редукторе нормально работающего отстойника смазка должна оставаться достаточно чистой.

Скопинский завод провел испытания центробежных отстойников на редукторах скребковых конвейеров СТ-6 и СТС-3, предварительно введя в смазку около 5% угольного штыба. После 1,5 час работы отстойников загрязненность смазки, по определению завода, снизилась до величин, близких к норме содержания механических примесей в промышленных маслах.

Центробежные отстойники описанной конструкции целесообразно применять в редукторах, смазка которых подвержена; сильному засорению (это относится в первую очередь к подземным машинам). Расчет скорости отложения механических примесей в каждом частном случае должен позволить приближенно оценить эффективность работы отстойников. Применение центробежных отстойников оправдывается даже в том случае, если они не обеспечивают полную очистку масла. Поскольку износ увеличивается примерно пропорционально количеству абразива в смазке, то даже частичное извлечение механических примесей (притом в первую очередь наиболее крупных частиц) должно способствовать снижению износа деталей.

Полезный объем отстойника желательно согласовать с возможным количеством загрязнений в смазке с таким расчетом, чтобы очистку внутренней полости ненужно было проводить в промежутке от одного капитального ремонта до другого. Если этого достигнуть нельзя, то на месте эксплуатации машины операцию по очистке отстойника необходимо включить в план технического обслуживания.

Снижению загрязненности смазки содействует также периодический полный спуск всего масла тотчас же после остановки машины, когда масло сильно разогрето и примеси находятся во взвешенном состоянии. Существующая на некоторых шахтах система доливки масла в корпуса редукторов по мере его убыли приводит к постепенному увеличению количества в нем твердых частиц.