[发明专利]一种新型磁流体轴承及其制造方法

权利要求书

1.一种新型磁流体轴承制造方法，所述磁流体轴承包括由内到外依次设置的轴承内圈(1)、永磁体保持架(2)、滚动体(3)以及轴承外圈(4)；所述轴承内圈(1)设于所述轴承外圈(4)内，所述永磁体保持架(2)设于所述轴承内圈(1)的外壁上，所述滚动体(3)设置于所述永磁体保持架(2)上，所述磁流体轴承的两侧还设有轴承密封盖(5)，所述轴承密封盖(5)的上端与所述轴承外圈(4)的内壁连接，下端与所述轴承内圈(1)的外壁连接，且所述轴承密封盖(5)、所述轴承外圈(4)的内壁以及所述轴承内圈(1)的外壁之间形成密闭空腔，所述空腔内注入有磁流体；所述轴承外圈(4)上径向开设有磁流体注入孔道(6)；

其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，轴承内圈(1)与轴承外圈(4)的表面处理

步骤1.1，将原始轴承内圈与原始轴承外圈浸泡到去氧化液中，然后于20-40℃下超声处理5-10min，处理完毕分别得到去氧化处理轴承内圈和去氧化处理轴承外圈；

其中，所述去氧化液为浓度为10％的氢氟酸溶液和浓度为10％的硝酸溶液按照1：1的体积比混合而成；

步骤1.2，将步骤1.1中去氧化处理轴承内圈和去氧化处理轴承外圈置于氢气炉中，并在550-600℃下保温20-30h，保温完毕分别得到氢化处理轴承内圈和氢化处理轴承外圈；

步骤1.3，将步骤1.2中氢化处理轴承内圈和氢化处理轴承外圈在搪锡专用锡锅中浸2-3s后冷却至室温，然后用水清洗，洗净后分别得到搪锡处理轴承内圈和搪锡处理轴承外圈；

步骤1.4，将步骤1.3中搪锡处理轴承内圈和搪锡处理轴承外圈装入离心浇铸机中，然后使用熔融的陶瓷合金进行离心浇铸，离心浇铸完毕后冷却至室温，分别得到涂覆有陶瓷合金层的轴承内圈(1)和涂覆有陶瓷合金层的轴承外圈(4)；

步骤2，永磁体保持架(2)的制备

步骤2.1，按质量百分比称取以下原料：Ni：55-60％、Co：5-10％、Ag：0.2-0.5％、Ti：0.5-1.0％、Mo：0.3-0.5％、La：0.1-0.2％，Fe余量；

步骤2.2，将步骤2.1中称取的各物料放入球磨机中，设置球料比为2∶1，混合12h后压制成形，得到密度为5g/cm³坯料；将坯料置于真空碳管炉中，于1000-1200℃下烧结2h后开始浇铸、成型，即制得所述永磁体保持架(2)；

步骤3，轴承的组装

将步骤1.4中得到的涂覆有陶瓷合金层的轴承内圈(1)、涂覆有陶瓷合金层的轴承外圈(4)、步骤2.2得到的永磁体保持架(2)、滚动体(3)以及轴承密封盖(5)按常规工艺装配，然后通过磁流体注入孔道(6)往空腔内注入磁流体，即得到所述磁流体轴承。

2.根据权利要求1所述的新型磁流体轴承制造方法，其特征在于，所述轴承内圈(1)、所述轴承外圈(4)以及所述滚动体(3)均由高碳铬轴承钢制备而成。

3.根据权利要求1所述的新型磁流体轴承制造方法，其特征在于，所述步骤1.1中超声处理功率为1.5kW/m³，频率为300kHz。

4.根据权利要求1所述的新型磁流体轴承制造方法，其特征在于，所述步骤1.3中搪锡专用锡锅内温度为260-280℃。

5.根据权利要求1所述的新型磁流体轴承制造方法，其特征在于，所述陶瓷合金由以下重量份数的组分组成：氮化钛25份、铝粉20份、二氧化硅10份、氮化硅10份、氮化硼4份、五氧化二铌2份、氧化石墨烯1份、氧化铯0.5份、氧化钇1份、磷钼酚醛树脂粉末1份、陶瓷合金耦合剂0.5份。

6.根据权利要求1所述的新型磁流体轴承制造方法，其特征在于，所述磁流体为水基四氧化三铁或油基四氧化三铁。

7.根据权利要求6所述的新型磁流体轴承制造方法，其特征在于，所述磁流体中的四氧化三铁的平均粒径小于5nm，含量为10-15％。