[发明专利]一种电绝缘耐高温混合球轴承及其制备方法

说明书

本发明涉及一种电绝缘耐高温混合球轴承及其制备方法，属于滚动轴承技术领域。本发明的电绝缘耐高温混合球轴承，在轴承的内外圈之间用氮化硅陶瓷球做滚动体，同时采用聚醚醚酮保持器，可以达到绝缘的效果，能够彻底避免电蚀，提高轴承的使用寿命。氮化硅陶瓷球的热膨胀系数小，在高温环境下不会因为温度的原因导致轴承球膨胀；采用聚醚醚酮保持器，保证了轴承在高温状态下的正常工作可靠性。两者结合提高了整个轴承的使用温度，轴承耐温可以达到200℃以上。保持器和陶瓷球之间喷涂有固态润滑材料层，避免了普通轴承因油脂干掉导致过早损坏现象。本发明的电绝缘耐高温混合球轴承制备方法，原料易得，制备方法稳定可靠，适合于规模化生产。

技术领域

本发明涉及一种电绝缘轴承，尤其涉及一种电绝缘耐高温混合球轴承及其制备方法，属于滚动轴承技术领域。

背景技术

随着我国经济和社会的发展，电机轴承的应用范围日趋广泛。同时电机行业滚动轴承适用的环境和工况条件日益严苛，也趋于多样化，目前使用的普通钢制轴承已难以适应特殊工况的使用要求。特别是在高压电机、伺服电机、变频调速电机等一些场合轴承在使用过程中不能有效阻止电流的侵蚀，造成损坏而使轴承提前失效。

轴承的电蚀是由旋转中的轴承内部电流通过引起的，在电动机和发电机中，机体、转向架、轮轴之间有回路电流与感应电流。在轴承旋转过程中，有电流通过轴承时，会击穿滚动接触部分极薄的油膜，产生火花，使接触表面产生局部融化损坏，发生电蚀。使接触表面产生局部熔化损坏，形成电弧放电凹坑、搓板纹，造成轴承沟道和钢球电蚀。另外，滚动面硬度下降，使摩擦系数增大，加剧机械磨损，致使轴承异常发热，严重时会发展成剥落，最终使轴承功能过早失效。同时高温使润滑脂变稀，在旋转部件作用下从间隙甩出，温度过高导致润滑脂的迅速失效也是过电流导致轴承失效的一个主要原因。

所以研发与电动机和发电机配套的电绝缘耐高温轴承是非常必要的，绝缘轴承通过对轴承导电通路进行绝缘处理，以解决轴承的电蚀问题。电流通过还会导致轴承内的润滑脂结构发生变化，局部高温会导致添加剂和基油发生反应，使基油燃烧或炭化，润滑脂迅速衰变变黑、变硬。

为了克服轴承电蚀的问题，现有技术的电绝缘轴承采用的方法有以下三种：(1)轴承外圈喷涂陶瓷涂层，如发明专利授权公告号CN10052009C提供了一种绝缘轴承装置的绝缘方法，该专利申请方案是将轴承与轴承装置上的紧固件接触的部位设置绝缘层，该方案整个工艺较为复杂，制造效率低而不利于工业化批量生产；(2)轴承外圈涂覆树脂，但存在长时间使用，涂层容易磨损脱落，并且当工作温度超过200℃以上时，会在高温状态下，老化或变形造成轴承损坏；(3)采用陶瓷滚动体，如发明专利申请公开号CN1706980A披露了一种滚动轴承表面绝缘层加工工艺，该专利方案能够弥补前两项专利的缺陷，但是，由于其采用的涂层材料为Al₃O₂-TiO₂，因此，绝缘性能不佳。

针对现有技术的电绝缘滚动轴承存在的问题，一种电绝缘性能良好并且耐高温(工作温度超过200℃)的滚动轴承及其制备方法亟待开发出来。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明目的在于提供电绝缘性能良好并且耐高温(工作温度超过200℃)的电绝缘耐高温混合球轴承及其制备方法。该方法制备的电绝缘耐高温混合球轴承绝缘性能优异，耐高温、电绝缘、耐磨、抗电蚀，制备方法操作简便、易于规模化生产。

本发明具体技术方案如下：一种电绝缘耐高温混合球轴承，包括外圈、内圈、保持器及一组滚动体，所述的外圈内壁上设有外滚道，内圈外壁上设有内滚道，所述的外滚道、内滚道均为圆弧形槽，所述的保持器为聚醚醚酮材质的保持器，所述的滚动体为氮化硅陶瓷球，所述保持器外喷涂有一层固态润滑材料层。

优选的，所述的润滑材料为侧链含丙烯酸异辛醇酯改性有机硅，其结构式为：

其中，80＜m＜102，50＜n＜75。