Un lubricador automático es un dispositivo instalado en una máquina de vapor para suministrar aceite lubricante a los cilindros y, a veces, también a los cojinetes y soportes de la caja de ejes . [1] Existen varios tipos de lubricadores automáticos, que incluyen varios diseños de lubricadores de desplazamiento, hidrostáticos y mecánicos.
El lubricador de desplazamiento fue introducido en el Reino Unido en 1860 por John Ramsbottom . Funciona permitiendo que el vapor entre en un recipiente cerrado que contiene aceite. Después de condensarse, el agua se hunde hasta el fondo del recipiente, lo que hace que el aceite suba y se desborde hacia las tuberías de suministro. El aceite de las tuberías de suministro se introduce en la tubería de vapor, donde se atomiza y se transporta a las válvulas y cilindros.
En las primeras aplicaciones en locomotoras de vapor , se colocaban dos lubricadores de desplazamiento (uno para cada cilindro ) en la parte delantera de la caldera cerca de las válvulas, a menudo a cada lado de la caja de humos , o se colocaba un lubricador detrás de la caja de humos. La configuración detrás de la caja de humos tiene la ventaja de que se puede hacer una buena conexión con la tubería de vapor y fue utilizada por el Great Western Railway . Tiene la desventaja de que la accesibilidad del lubricador es reducida y se requieren tuberías de drenaje adicionales para conectar los desechos para evitar que gotee sobre la caldera. [2]
Elijah McCoy , un canadiense que se mudó a Michigan y se convirtió en ciudadano estadounidense, recibió una patente para su lubricador automático en 1872. Unas tuberías suministraban aceite por gravedad desde un depósito central hasta donde se necesitaba. Los tipos posteriores de lubricadores (de alrededor de 1887 [2] ), conocidos como el tipo de "alimentación visual", permitían colocar una mirilla en la cabina donde se podía observar la velocidad de alimentación de aceite. En 1898, la patente adicional de McCoy agregó un tubo de vidrio montado debajo del depósito para que se pudiera monitorear la velocidad de entrega, con una tubería de derivación disponible en caso de que se observara que la alimentación principal estaba bloqueada. [3]
El lubricador de desplazamiento fue una solución provisional útil, pero tenía la desventaja de que era difícil controlar con precisión la velocidad de alimentación de aceite y la lubricación solo se suministraba cuando el motor estaba trabajando (cuando una locomotora se desplaza con el regulador cerrado, no hay vapor presente para operar el lubricador).
El lubricador tipo Roscoe mejoró la situación al proporcionar una válvula con la que regular el flujo de vapor y, por lo tanto, de lubricante. El ajuste correcto de la válvula requería experiencia y dependía de la velocidad del tren. [2]
El lubricador Roscoe fue inventado por James Roscoe en 1862 y patentado en la patente británica 1337. Incorporaba dos mejoras con respecto al tipo original de Ramsbottom: la capacidad de controlar la cantidad de vapor que entraba en el lubricador, a través de una válvula de control, y la adición de una cámara llena de aire dentro del depósito de aceite. La cámara se expandía cuando se cortaba el vapor, con el objetivo de suministrar aceite incluso cuando la locomotora se desplazaba por inercia. Sin embargo, esto resultó ineficaz en la práctica, en particular si la locomotora se desplazaba por inercia durante mucho tiempo (por ejemplo, cuesta abajo). [2]
Cuando se desarrollaron lubricadores más sofisticados, como los tipos Wakefield y Detroit, los lubricadores de desplazamiento dejaron de usarse, pero todavía se utilizan en los modelos de máquinas de vapor. [4]
El cuerpo del lubricador de una sola pieza es una fundición de bronce de cañón e incorpora la cámara de condensación, el depósito de aceite y las mirillas instaladas en la parte delantera y trasera del cuerpo. Los pasajes dentro del cuerpo interconectan estas áreas. El cuerpo está equipado con una válvula de vapor, una válvula de agua y válvulas de control de aceite. En funcionamiento, el vapor entra en la cámara de condensación y el agua condensada pasa al fondo del depósito de aceite y las cámaras de la mirilla. Cuando las cámaras de la mirilla se han llenado de agua, el suministro de aceite para cada alimentación, regulado por válvulas de control, se libera hacia arriba en las cámaras de la mirilla llenas de agua. La velocidad de suministro, típicamente dos o tres gotas de aceite a través de cada alimentación por minuto, se monitorea observando el progreso de las gotas a medida que suben a través del agua. El aceite se acumula sobre el agua y pasa a los tubos de suministro. El cuerpo está equipado con un drenaje para vaciar el agua condensada de la cámara de aceite antes de que se vuelva a llenar con aceite. [5]
Este tipo de lubricador de desplazamiento hidrostático fue fabricado por la Detroit Lubricator Company de los EE. UU. Se le concedió una patente británica en 1911 y este lubricador fue fabricado por la Vacuum Oil Company (más tarde Mobil Oil ) como el British Detroit Lubricator . Este lubricador se fabricaba comúnmente con 3, 4 o 5 alimentaciones; la alimentación central en los lubricadores de número impar se usaba a menudo para suministrar aceite al extremo de vapor de los compresores de aire Westinghouse. [6]
La Wakefield Oil Company, fabricante de aceites lubricantes, fue fundada en Londres por Charles Wakefield en 1899. La empresa fabricaba lubricadores hidrostáticos y mecánicos, pero era más conocida por su lubricador mecánico patentado. Comercializado como el Lubricador Wakefield, comprendía un gran cofre de aceite (normalmente de 1 galón imperial (4,5 L; 1,2 galones estadounidenses) para ocho tubos de suministro) con bombas operadas excéntricamente sumergidas en su interior. La regulación de la alimentación de aceite se lograba mediante el ajuste de válvulas de manguito , que podían hacerse para liberar aceite de nuevo en el depósito (en lugar de entrar en los tubos de alimentación) en distintas etapas a medida que avanzaba la carrera de suministro. Si el dispositivo se utilizaba para suministrar aceite de grado pesado a los cilindros de vapor, el depósito se calentaba mediante una bobina de vapor para permitir que el aceite pasara más fácilmente por los tubos de suministro. [5] [7]
El lubricador Silvertown fue diseñado y desarrollado por Midland Railway en 1911 y desde 1922 estuvo disponible comercialmente en Gresham and Craven. Este estilo de lubricador mecánico fue utilizado por London, Midland and Scottish Railway y más tarde por British Rail , así como por varios fabricantes privados de locomotoras del Reino Unido para exportar al exterior. Comúnmente se instalaban 2 lubricadores, uno para lubricar los cilindros y el segundo para lubricar las cajas de grasa. [6]
El lubricador es una unidad autónoma con el mecanismo de accionamiento instalado en un extremo, con el eje de accionamiento que pasa por el depósito de aceite de hierro fundido. El eje de accionamiento está equipado con 2 excéntricos de acero endurecido que proporcionan movimiento al bastidor de accionamiento que se desplaza por ranuras mecanizadas en el depósito de aceite. Este bastidor de accionamiento se mueve en vaivén verticalmente y luego acciona las bombas de aceite independientes de doble efecto ubicadas en el depósito de aceite. [6]
El lubricador es accionado por una varilla que se encuentra en el eslabón de expansión del mecanismo de válvulas de la locomotora. El movimiento de balanceo de este mecanismo se convierte en un movimiento rotatorio mediante una serie de trinquetes de accionamiento contenidos en una caja de embrague. Los lubricadores también estaban equipados con un volante de cebado en la cara exterior del lubricador. [6]
El sistema Friedmann de lubricadores mecánicos incluía los lubricadores tipo DV y FSA. Este estilo de lubricador mecánico fue diseñado y producido por Alex Friedmann KG de Austria. Los lubricadores tipo DV fueron fabricados bajo licencia en los EE. UU. por Nathan Manufacturing Co. y los lubricadores tipo DV y FSA en el Reino Unido por Davies & Metcalfe Ltd. [6]
Ambos tipos de lubricadores son del tipo "sin válvulas", es decir, no tienen válvulas de bola, resortes ni sellos de aceite utilizados en el funcionamiento de las unidades de bomba. [6]
La gama DV estaba disponible en una variedad de tamaños con capacidades que iban desde 8 a 36 pintas, y el número de alimentaciones desde 1 a 26. Cada uno de los lubricadores consta de un depósito, un conjunto de trinquete, un conjunto de eje deslizante y las unidades de bomba. Una tapa de llenado de aceite atornillada está instalada en la tapa con bisagra bloqueable del depósito y una mirilla para indicar el nivel de aceite está instalada en la cara frontal del depósito. Las bombas del lubricador tipo DV son operadas por un conjunto de eje deslizante, a diferencia de los lubricadores Silverton o Wakefield que son operadas por un árbol de levas giratorio. [6]
El lubricador tipo FSA se diferencia en que cada bomba tiene dos pistones separados para controlar el bombeo y la distribución del aceite. Los pistones son accionados por levas en el eje de accionamiento. El eje de accionamiento es accionado por medio de un conjunto de trinquete de rodillos que convierte el movimiento alternativo del varillaje de operación en movimiento rotatorio. [6]
También conocida como lubricación por sifón ,Los equipos que utilizan este método consisten en depósitos de aceite con tuberías de suministro desde el depósito hasta los cojinetes, cajas de grasa, barras deslizantes o bloques de bocina , montados de manera que los extremos superiores abiertos de las tuberías estén por encima del nivel máximo de aceite. Los conjuntos llamados recortes (paquetes de hilo de lana atados alrededor de marcos de alambre estrechos) se introducen en los extremos abiertos de las tuberías de suministro de manera que una "cola" de hilos cubra el aceite. La acción capilar atrae el aceite sobre el borde de la tubería para su suministro por gravedad. La variación en las tasas de suministro proviene del ajuste del tamaño y la tensión de los paquetes de lana. Los paquetes de lana son eficaces para filtrar la contaminación dañina, pero no funcionan correctamente si entra agua en el depósito. [5] [8] [9]
