AIGC:

Label: "1"

ContentProducer: 001191440300708461136T1XGW3

ProduceID: 42c3c8caeb8ff4e0cedb4763052404ad_fb78226c26e68ce7545d718b96da4271

ReservedCode1: ouzZLxmKjCWID9VM3i53oTaYGeX+Z/uvbjCiFfRhQIn8Uov9AzSDvekT0O9QLG1aMVb2OiUHqPYk4m/l9fayf5r1pwNKBuUwXQGuDZxOg58SLxa+QP5DUkKc/AiDL3/3

ContentPropagator: 001191440300708461136T1XGW3

PropagateID: 42c3c8caeb8ff4e0cedb4763052404ad_fb78226c26e68ce7545d718b96da4271

ReservedCode2: ouzZLxmKjCWID9VM3i53oTaYGeX+Z/uvbjCiFfRhQIn8Uov9AzSDvekT0O9QLG1aMVb2OiUHqPYk4m/l9fayf5r1pwNKBuUwXQGuDZxOg58SLxa+QP5DUkKc/AiDL3/3

Горное оборудование длительное время эксплуатируется в условиях открытых или подземных выработок, где повсюду пыль, высокие нагрузки и частые удары, что делает его одной из самых сложных сред для технологии смазки. От экскаваторов, фронтальных погрузчиков и дробилок до шаровых мельниц, ленточных конвейеров и буровых установок — подшипники, зубчатые передачи, шарнирные пальцы и другие ответственные узлы должны сохранять стабильную смазку при тяжёлых нагрузках и низких скоростях, одновременно противостоя разрушающему действию абразивной пыли на масляную плёнку. Отталкиваясь от горного оборудования как точки входа, в данной статье анализируются трудности смазки в условиях пыли и тяжёлых нагрузок, рассматривается противозадирный и противоизносный механизм дисульфида молибдена (MoS₂) и его ценность для горнодобывающего оборудования, а также приводятся соответствующие стандартные методы проверки.

Пыль и тяжёлые нагрузки: двойной вызов горных условий

В горнодобывающей среде концентрация пыли высока: частицы породы и руды постоянно витают в воздухе и оседают на поверхности оборудования. Попадая в пару трения, частицы пыли действуют как твёрдые абразивные зёрна, ускоряя износ, а также закупоривают уплотнения и каналы подачи смазки. Если смазочная плёнка становится слишком тонкой или разрушается, металлические поверхности вступают в прямой контакт, и при ударных нагрузках легко возникают фреттинг-износ и задиры. С другой стороны, горное оборудование в основном является тихоходным тяжёлым, с высокими контактными напряжениями в зубьях и частыми пусками и остановками; обычные масляные плёнки трудно поддерживать в условиях граничной смазки. Это требует от смазочных материалов превосходной противозадирной несущей способности и противоизносных свойств.

Противозадирный и противоизносный механизм MoS₂

Дисульфид молибдена — типичный слоистый твёрдый смазочный материал. В его слоистой структуре S-Mo-S слои связаны слабыми силами Ван-дер-Ваальса и обладают низкой прочностью на сдвиг; коэффициент трения может снижаться до 0,02–0,06 (в вакууме или инертной атмосфере). Внутри слоёв прочные ковалентные связи обеспечивают отличную несущую способность. В условиях граничной смазки и противозадирных нагрузок частицы MoS₂ сдвигаются и растекаются по поверхности трения, образуя плотную переносную плёнку, которая изолирует металлические контактные поверхности и значительно снижает трение и износ. В отличие от масляных присадок, MoS₂ не зависит от температурной активации и стабильно образует плёнку при низких температурах, высоких скоростях и ударных нагрузках. Он также химически стабилен и устойчив к кислотам и щелочам, что обеспечивает лучшую адаптацию к пыльной и влажной горнодобывающей среде.

В качестве противозадирной и противоизносной присадки MoS₂ обычно добавляется в количестве 2–5%. Данные стандартного четырёхшарикового испытания показывают, что при добавлении 5% мелкодисперсного MoS₂ к литиевой смазке нагрузка сваривания (значение PD) может возрасти с примерно 1570 Н до примерно 4905 Н, улучшая противозадирные свойства примерно в 3 раза; диаметр пятна износа уменьшается с примерно 0,69 мм до примерно 0,47 мм, а износ снижается более чем на 30%. Это указывает на то, что MoS₂ способен значительно повысить несущую и противоизносную способность смазки при ударных нагрузках и увеличить межсервисные интервалы оборудования.

Типичные применения в горном оборудовании

В горном оборудовании MoS₂ применяется в основном в виде присадок к пластичным смазкам или твёрдых сухих плёночных покрытий: для смазки крупных подшипников и открытых зубчатых передач шаровых мельниц и дробилок; для пальцев и шарниров экскаваторов и фронтальных погрузчиков с целью противостояния ударным нагрузкам и проникновению пыли; для подшипников роликов и барабанов ленточных конвейеров для снижения износа в запылённой среде; для поворотных механизмов буровых установок и уплотнений гидравлических систем для сокращения простоев на обслуживание. Кроме того, сухие плёнки MoS₂ часто применяются для противозадирной обработки болтовых соединений, шлицев и других деталей, что облегчает разборку и обслуживание на горнодобывающих площадках.

Стандарты и испытания: оценка противозадирных свойств проверяемыми методами

Противозадирные и противоизносные свойства тяжёлых смазочных материалов для горного оборудования могут быть количественно проверены рядом стандартных методов. Чистоту продукта и показатели качества можно испытывать в соответствии с GB/T 23271-2009 «Дисульфид молибдена» и сопутствующим GB/T 23274-2009 «Дисульфид молибдена — методы химического анализа»; противозадирную несущую способность смазок можно определять методом четырёхшарикового испытания ASTM D2596 (соответствует GB/T 12583) с измерением нагрузки сваривания и индекса задира; противоизносные свойства масел и смазок можно измерять в соответствии с ASTM D2783 (соответствует GB/T 3142) для определения диаметра пятна износа и сравнения противоизносного эффекта до и после добавления MoS₂. Благодаря такому сочетанию стандартов бригады технического обслуживания горнодобывающего оборудования могут создать количественную основу для выбора, а не полагаться только на опыт.

Заключение

Перед лицом двойного вызова — загрязнения пылью и ударных нагрузок — горное оборудование предъявляет к смазочным материалам комплексные требования: высокая несущая способность, сильная противоизносность и стойкость к загрязнению. Благодаря низкой прочности на сдвиг и высокой несущей способности, обусловленным слоистой структурой, а также стабильной способности образовывать переносную плёнку, дисульфид молибдена обеспечивает эффективное противозадирное и противоизносное решение для тяжелонагруженных пар трения. В сочетании с продуктовыми стандартами и стандартными методами испытаний, такими как четырёхшариковое испытание, это помогает горнодобывающим предприятиям делать научный выбор, снижать износ оборудования и риски простоев, а также повышать общую надёжность машин.