Автоматический лубрикатор — это устройство, устанавливаемое на паровой двигатель для подачи смазочного масла в цилиндры , а иногда также в подшипники и крепления букс . [1] Существуют различные типы автоматических лубрикаторов, которые включают в себя различные конструкции вытеснительных, гидростатических и механических лубрикаторов.
Лубрикатор вытеснения был представлен в Великобритании в 1860 году Джоном Рэмсботтомом . Он работает, позволяя пару поступать в закрытый сосуд с маслом. После конденсации вода опускается на дно сосуда, заставляя масло подниматься и переливаться в подающие трубы. Масло из подающих труб вводится в паровую трубу, где оно распыляется и переносится к клапанам и цилиндрам.
В ранних применениях в паровозах либо два вытеснительных лубрикатора (по одному на каждый цилиндр ) располагались спереди котла около клапанов, часто по обе стороны от дымовой коробки , либо один лубрикатор располагался позади дымовой коробки. Преимущество конфигурации за дымовой коробкой заключается в том, что можно сделать хорошее соединение с паровой трубой, и она использовалась на Большой Западной железной дороге . Недостатком является то, что доступ к лубрикатору ограничен, и для удаления отходов требуется подключение дополнительных сливных труб, чтобы избежать их капания на котел. [2]
Элайджа Маккой , канадец, переехавший в Мичиган и ставший гражданином США, получил патент на свой автоматический лубрикатор в 1872 году. Трубопровод доставлял масло самотеком из центрального резервуара туда, где оно требовалось. Более поздние типы лубрикаторов (примерно с 1887 года [2] ), называемые типом «визуальной подачи», позволяли размещать смотровое стекло в кабине, где можно было наблюдать за скоростью подачи масла. В 1898 году в дополнительном патенте Маккоя была добавлена стеклянная трубка, установленная под резервуаром, чтобы можно было контролировать скорость подачи, с перепускной трубой, доступной в случае, если основная подача будет заблокирована. [3]
Масляный насос вытеснительного типа был полезным временным решением, но имел тот недостаток, что было трудно точно контролировать скорость подачи масла, а смазка подавалась только тогда, когда двигатель выполнял работу (когда локомотив движется по инерции с закрытым регулятором, пар для работы масленки отсутствует).
Лубрикатор типа Роско улучшил ситуацию, предоставив клапан, с помощью которого можно было регулировать поток пара и, следовательно, смазки. Правильная настройка клапана требовала опыта и зависела от скорости поезда. [2]
Лубрикатор Роско был изобретен Джеймсом Роско в 1862 году и запатентован в британском патенте 1337. Он включал два усовершенствования по сравнению с оригинальным типом Ramsbottom: возможность контролировать количество пара, поступающего в лубрикатор, с помощью регулирующего клапана и добавление камеры, заполненной воздухом, в масляный резервуар. Камера расширялась, когда подача пара прекращалась, целью чего было подавать масло даже когда локомотив двигался по инерции. Однако на практике это оказалось неэффективным, особенно если локомотив двигался по инерции в течение длительного времени (например, под гору). [2]
Когда были разработаны более сложные лубрикаторы, такие как Wakefield и Detroit, вытеснительные лубрикаторы вышли из употребления, но они все еще используются в моделях паровых двигателей. [4]
Цельный корпус лубрикатора представляет собой литье из бронзы и включает в себя конденсационную камеру, масляный резервуар и смотровые стекла, установленные спереди и сзади корпуса. Проходы внутри корпуса соединяют эти области. Корпус оснащен паровым клапаном, водяным клапаном и масляными регулирующими клапанами. Во время работы пар поступает в конденсационную камеру, а конденсированная вода проходит в дно масляного резервуара и камер смотровых стекол. Когда камеры смотровых стекол заполнены водой, подача масла для каждой подачи, регулируемая регулирующими клапанами, выпускается вверх в заполненные водой камеры смотровых стекол. Скорость подачи, обычно две или три капли масла через каждую подачу в минуту, контролируется путем наблюдения за движением капель по мере их подъема через воду. Масло собирается над водой и проходит в трубки подачи. Корпус оснащен сливом для слива конденсированной воды из масляной камеры перед ее повторным заполнением маслом. [5]
Этот тип гидростатического вытеснительного лубрикатора был изготовлен компанией Detroit Lubricator Company из США. Британский патент был выдан в 1911 году, и этот лубрикатор затем был изготовлен компанией Vacuum Oil Company (позже Mobil Oil ) как British Detroit Lubricator . Этот лубрикатор обычно изготавливался с 3, 4 или 5 подачами, центральная подача на нечетных лубрикаторах часто использовалась для подачи масла в паровой конец воздушных компрессоров Westinghouse. [6]
Компания Wakefield Oil Company, производитель смазочных масел, была основана в Лондоне Чарльзом Уэйкфилдом в 1899 году. Компания производила как гидростатические, так и механические лубрикаторы, но наибольшую известность она получила благодаря своему запатентованному механическому лубрикатору. Продаваемый как Wakefield Lubricator , он состоял из большого масляного ящика (обычно 1 имперский галлон (4,5 л; 1,2 галлона США) для восьми подающих трубок) с погруженными в него эксцентриковыми насосами. Регулирование подачи масла достигалось путем регулировки золотниковых клапанов , которые можно было заставить выпускать масло обратно в резервуар (вместо того, чтобы поступать в подающие трубки) на разных стадиях по мере продвижения хода подачи. Если устройство использовалось для подачи тяжелой нефти в паровые цилиндры, резервуар нагревался паровой катушкой, чтобы масло легче проходило по подающим трубкам. [5] [7]
Лубрикатор Silvertown был разработан и создан Midland Railway в 1911 году и с 1922 года был коммерчески доступен от Gresham and Craven. Этот тип механического лубрикатора использовался London, Midland and Scottish Railway и позднее British Rail , а также различными частными локомотивостроителями Великобритании для экспорта за рубеж. Обычно устанавливались 2 лубрикатора, один для смазки цилиндров, а второй для смазки букс. [6]
Лубрикатор представляет собой автономный блок с приводным механизмом, установленным на одном конце, с приводным валом, проходящим через чугунный масляный резервуар. Приводной вал оснащен 2 закаленными стальными эксцентриками, которые обеспечивают движение рамы привода, которая движется в обработанных канавках в масляном резервуаре. Эта рама привода совершает возвратно-поступательное движение вертикально, которое затем приводит в действие независимые масляные насосы двойного действия, расположенные в масляном резервуаре. [6]
Лубрикатор приводится в действие стержнем от расширительного звена в клапанном механизме локомотива. Качательное движение этого привода преобразуется во вращательное движение серией приводных собачек, содержащихся в коробке сцепления. Лубрикаторы также были оснащены ручным колесом заливки на внешней стороне лубрикатора. [6]
Система механических лубрикаторов Фридмана включала лубрикаторы типа DV и FSA. Этот тип механических лубрикаторов был разработан и произведен австрийской компанией Alex Friedmann KG. Затем лубрикаторы типа DV производились по лицензии в США компанией Nathan Manufacturing Co. , а лубрикаторы типа DV и FSA — в Великобритании компанией Davies & Metcalfe Ltd. [6]
Оба типа лубрикаторов относятся к типу «бесклапанных», не имеющих шаровых клапанов, пружин или масляных уплотнений, используемых при работе насосных агрегатов. [6]
Диапазон DV был доступен в диапазоне размеров с емкостью от 8 до 36 пинт и числом подач от 1 до 26. Каждый из лубрикаторов состоит из резервуара, храпового узла, узла скользящего вала и насосных агрегатов. Крышка заливной горловины с резьбой прикреплена к запираемой откидной крышке резервуара, а смотровое стекло для указания уровня масла установлено на передней поверхности резервуара. Насосы лубрикатора типа DV приводятся в действие узлом скользящего вала, в отличие от лубрикаторов Silverton или Wakefield, которые приводятся в действие вращающимся кулачковым валом. [6]
Лубрикатор типа FSA отличается тем, что каждый насос имеет два отдельных поршня для управления перекачкой и распределением масла. Поршни приводятся в движение кулачками на приводном валу. Приводной вал приводится в движение посредством роликового храпового механизма, который преобразует возвратно-поступательное движение рабочего звена во вращательное движение. [6]
Также известна как сифонная смазка ,Оборудование, использующее этот метод, состоит из резервуаров с маслом с трубами подачи от резервуара к подшипникам, буксам, направляющим планкам или роговым блокам , установленным таким образом, чтобы открытые верхние концы труб находились выше максимального уровня масла. Сборки, называемые обрезками — пучки камвольной пряжи, обвязанные вокруг узких проволочных рамок — заправлены в открытые концы труб подачи так, чтобы «хвост» нитей ниспадал в масло. Капиллярное действие втягивает масло через край трубы для подачи под действием силы тяжести. Изменение скорости подачи происходит за счет регулировки размера и плотности камвольных пучков. Пучки шерсти эффективны для фильтрации вредных загрязнений, но не работают должным образом, если в резервуар попадает вода. [5] [8] [9]
