[发明专利]高温滚动轴承气相和气/固相原位聚合固体润滑系统

说明书

本发明设计了一种高温滚动轴承气相和气/固相原位聚合固体润滑系统，包括轴承内圈、外圈、滚动体、进气接口、出气接口，根据不同工作温度选择是否带有独立加热装置的轴承座。通过轴承工作环境高温或轴承座上外部加热装置将分别放置的两种固体单体气化，气化后的气相单体进入轴承之中，接触后将原位聚合形成固体润滑膜，从而为高温轴承提供减磨耐磨作用。也可将气化温度较高的固体单体或催化剂预置于轴承内外圈表面，使其诱导进入轴承的气相单体在摩擦表面高温聚合，提高聚合转化率和润滑效果。本发明设计的轴承可以实现高温下的长效润滑，且可以通过补充固体单体来保证摩擦表面的润滑膜不断生成，解决了高温轴承表面润滑膜消耗后难以迅速补充的难题。

技术领域

本发明涉及一种工作在高温(500℃以上)环境下的轴承，特别涉及一种高温滚动轴承气相和气/固相原位聚合固体润滑系统，通过气相单体在高温下原位聚合反应生成固体润滑膜从而提供轴承的减磨耐磨作用。

背景技术

由于科技的发展和进步，航空飞行器、炼钢等特殊行业的要求，机械的工作温度越来越高，机械器件中支撑元件—轴承和传动元件—齿轮的高温润滑难题也就越来越突出。通常使用的润滑油脂只能在150℃下使用，无法应对更高温度下的润滑难题。更高温度下一般采用自润滑预置材料，可以保证部件具有较高的机械强度，且其制备工艺简便，可适用于各种尺寸的部件，因而是实现高温固体润滑的一种有效途径。

预置的自润滑涂层在高温下的摩擦过程中将会很快被消耗，导致润滑效果下降甚至消失，起不到对部件的减磨耐磨作用。预置涂层在被消耗后的后续补充是难题，一般需要将部件拆解涂覆涂层后再重装。为了解决润滑涂层消耗后补充的难题，有人提出气相沉积润滑材料，气体材料便于输送和补充，通常采用的气相沉积润滑材料有烃类气相沉积润滑材料和磷酸盐类气相沉积润滑材料，这些气相沉积润滑膜的优点在于气体材料可以不断补充，润滑效果可以持续。而其缺点在于沉积膜的分子量不高，减磨耐磨效果不明显，同时当温度较高时沉积膜分解迅速，发挥固体润滑功效的时间短暂，包括沉积碳在内的分解产物的分子量更低，其润滑功效更加有限。所以，研发一种在高温环境下使用的轴承，以及与其配套的可以持续补充的高效润滑方式从而提供减磨耐磨作用是有必要的。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提供一种高温滚动轴承气相和气/固相原位聚合固体润滑系统，在高温环境下使用，采用两种不同组分的气相单体作为可补充的气相润滑材料，通过环境高温或另配加热装置将分别放置的两种单体气化，气化后的气相单体进入轴承之中，两种单体接触后会在轴承摩擦表面发生原位聚合形成固体润滑膜，从而为轴承提供减磨耐磨作用。

为了实现上述目的，本发明涉及的轴承具体技术方案如下：

一种高温滚动轴承气相和气/固相原位聚合固体润滑系统，包括：轴承内圈、轴承外圈、滚动体、保持架、轴承盖(4)和轴承座(5)，其特征在于：在轴承两侧的轴承内圈与轴承外圈之间分别各有一片密封盖与轴承外圈固定连接，使轴承摩擦部位处于封闭状态；左侧密封盖上部有排气接口，左右两侧密封盖的下部分别有一个进气接口；所述排气接口和进气接口分别匹配轴承座中的排气接口和进气接口，接通排气管道和进气管道。所述进气管道分别连通轴承座两侧外安装的两个由相互独立加热装置加热的独立气化室，或固定加料口。进气接口和排气接口内部均有内螺纹供后续管道安装，具体的开孔位置包括但不仅限于以下几种：

①在轴承的左侧密封盖的0°和180°位置分别开孔设置排气接口和进气接口。在轴承的右侧密封盖的180°位置开孔设置进气接口，具体开孔位置见图1。

②在轴承的左侧密封盖的0°位置开孔设置排气接口。在轴承的左侧密封盖的180°位置开孔设置进气接口，后期在这个进气接口上同时安装两根进气管道。具体开孔位置见图6。

③在轴承的左侧密封盖的0°位置开孔设置排气接口。在轴承的左侧密封盖的170°和190°位置分别开孔设置两个独立进气接口。