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 grasa . [1] Existen varios tipos de lubricadores automáticos, que incluyen varios diseños de lubricadores de desplazamiento, hidrostáticos y mecánicos.
El lubricador por desplazamiento fue introducido en el Reino Unido en 1860 por John Ramsbottom . Funciona permitiendo que el vapor entre en un recipiente cerrado que contiene petróleo. 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 procedente de las tuberías de impulsión se introduce en la tubería de vapor, donde se atomiza y se conduce hasta 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 humo , o se colocaba un lubricador detrás de la caja de humo. La configuración detrás de la caja de humos tiene la ventaja de que se puede establecer una buena conexión con la tubería de vapor y fue utilizada por Great Western Railway . Tiene el inconveniente de que se reduce la accesibilidad al lubricador y es necesario conectar tubos de drenaje adicionales a los residuos 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. Las tuberías suministraban aceite por gravedad desde un depósito central hasta donde era necesario. Los tipos de lubricadores posteriores (de alrededor de 1887 [2] ), conocidos como el tipo de "alimentación a la vista", permitían colocar una mirilla en la cabina donde se podía observar la velocidad de alimentación de aceite. En 1898, otra patente de McCoy añadió un tubo de vidrio montado debajo del depósito para poder controlar la velocidad de suministro, con un tubo de derivación disponible en caso de que se observara que la alimentación principal estaba bloqueada. [3]
El lubricador de desplazamiento era un recurso provisional útil, pero tenía la desventaja de que era difícil controlar con precisión la velocidad de alimentación de aceite y la lubricación sólo se suministraba cuando el motor estaba trabajando (cuando una locomotora avanza con el regulador cerrado, no hay vapor). está 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 tanto, de lubricante. Ajustar la válvula correctamente 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 Ramsbottom original, la capacidad de controlar la cantidad de vapor que ingresaba al lubricador, a través de una válvula de control, y la adición de un cámara llena de aire dentro del depósito de aceite. La cámara se expandía cuando se cortaba el vapor, cuyo objetivo era suministrar aceite incluso cuando la locomotora estaba en marcha por inercia. Sin embargo, esto resultó ineficaz en la práctica, especialmente si la locomotora estuvo en marcha 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 utilizarse, pero todavía se utilizan en modelos de máquinas de vapor. [4]
El cuerpo del lubricador de una sola pieza es de fundición de bronce e incorpora la cámara de condensación, el depósito de aceite y las mirillas colocadas 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 ingresa a la cámara de condensación y el agua condensada pasa al fondo del depósito de aceite y a las cámaras de mirilla. Cuando las cámaras de 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 mirilla llenas de agua. La velocidad de entrega, 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 ascienden en el 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 rellenarla con aceite. [5]
Este tipo de lubricador por desplazamiento hidrostático fue fabricado por la Detroit Lubricator Company de EE. UU. Se concedió una patente británica en 1911 y este lubricador fue fabricado luego por Vacuum Oil Company (más tarde Mobil Oil ) como el lubricante británico Detroit . Este lubricador se fabricaba comúnmente con 3, 4 o 5 alimentaciones; la alimentación central en los lubricadores impares se usaba a menudo para suministrar aceite al extremo de vapor de los compresores de aire Westinghouse. [6]
La Wakefield Oil Company, un fabricante de aceites lubricantes, fue fundada en Londres por Charles Wakefield en 1899. La empresa fabricaba lubricadores tanto hidrostáticos como mecánicos, pero era más conocida por su lubricador mecánico patentado. Comercializado como Lubricador Wakefield, constaba de una gran caja de aceite (normalmente 1 galón imperial (4,5 L; 1,2 gal EE.UU.) para ocho tubos de suministro) con bombas operadas excéntricamente sumergidas en su interior. La regulación de la alimentación de aceite se logró mediante el ajuste de las válvulas de manguito , que se podían hacer para liberar aceite nuevamente al depósito (en lugar de ingresar a los tubos de alimentación) en distintas etapas a medida que avanzaba la carrera de entrega. Si el dispositivo se usaba para suministrar aceite pesado a los cilindros de vapor, el depósito se calentaba mediante un serpentín 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 constructores privados de locomotoras del Reino Unido para exportar al extranjero. Normalmente 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 montado en un extremo y el eje de accionamiento atravesando el depósito de aceite de hierro fundido. El eje de transmisión está equipado con 2 excéntricas de acero endurecido que proporcionan movimiento al bastidor de transmisión que corre en ranuras mecanizadas en el depósito de aceite. Este marco de transmisión oscila verticalmente y luego impulsa las bombas de aceite independientes de doble acción ubicadas en el depósito de aceite. [6]
El lubricador es accionado por una varilla desde el enlace de expansión en el engranaje de válvulas de las locomotoras. El movimiento oscilante de esta transmisión se convierte en un movimiento giratorio mediante una serie de trinquetes impulsores contenidos en una caja de embrague. Los lubricadores también estaban equipados con una rueda manual 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. Luego, el tipo DV se fabricó bajo licencia en los EE. UU. por Nathan Manufacturing Co. y los tipos DV y FSA en el Reino Unido por Davies & Metcalfe Ltd. [6]
Ambos tipos de lubricadores son del tipo "sin válvulas" y 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 de 8 a 36 pintas y el número de alimentaciones de 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. . Hay un tapón de llenado de aceite atornillado en la tapa con bisagras 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 funcionan mediante un conjunto de eje deslizante, a diferencia de los lubricadores Silverton o Wakefield que funcionan mediante un árbol de levas giratorio. [6]
El lubricador tipo FSA se diferencia porque cada bomba tiene dos pistones separados para controlar el bombeo y la distribución del aceite. Los pistones son accionados por levas en el eje impulsor. El eje impulsor se acciona mediante un conjunto de trinquete de rodillo que convierte el movimiento alternativo del varillaje operativo en movimiento giratorio. [6]
Conocida también como lubricación por sifón ,El equipo que utiliza este método consiste en depósitos de aceite con tuberías de entrega 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. Conjuntos llamados adornos (haces de hilo peinado atados alrededor de marcos de alambre estrechos) se colocan en los extremos abiertos de los tubos de entrega para que una "cola" de hilos cubra el aceite. La acción capilar atrae el aceite sobre el borde de la tubería para su entrega por gravedad. La variación en las tasas de entrega proviene del ajuste del tamaño y la tensión de los paquetes de estambre. Los manojos de lana son eficaces para filtrar la contaminación dañina, pero no funcionan correctamente si entra agua en el depósito. [5] [8] [9]
