[发明专利]一种具有柔性支撑和自润滑类金刚石涂层的水润滑滑动轴承

说明书

本发明公开了一种具有柔性支撑和自润滑类金刚石涂层的水润滑滑动轴承。它由4层材料组成，依次为主支撑层、柔性支撑层、轴承基体层和类金刚石涂层。其中类金刚石涂层与被支撑部件之间有滑动接触时为轴承提供自润滑特性；轴承基体层为轴承承载层；主支撑层为轴承基体层提供主要支撑和固定；柔性支撑层为轴承基体层提供柔性支撑，赋予轴承可倾瓦轴承的特点。轴承类型为径向滑动轴承或推力滑动轴承，基体层可为整体式或瓦式。本发明能有效提高水润滑滑动轴承的使用寿命，具有摩擦功耗低、减震性能优良和无污染的优势，以水代替油进行润滑，特别适用于需要生产纯净无油压缩空气的水润滑空气压缩机。该轴承也可用于自润滑滑动轴承或油润滑滑动轴承。

技术领域

本发明涉及滑动轴承技术领域，特别是涉及一种具有柔性支撑和自润滑类金刚石涂层的水润滑滑动轴承，可用于径向滑动轴承、推力滑动轴承，也可用于无润滑或油润滑滑动轴承。

背景技术

滑动轴承在启动或停止过程中，由于速度较低，难以形成润滑液膜，使得滑动轴承处于高摩擦状态，易造成轴承的磨损、运行稳定性降低、寿命缩短等。特别是采用水为润滑介质时，润滑水膜的形成更加困难。同时，在食品、医疗、卫生等领域的生产过程中，生产设备的润滑、所用纯净压缩空气的空气压缩机的润滑等，采用水润滑轴承可避免对产品的油污染，并降低设备的使用成本，节约不可再生能源资源，减少碳排放。

比如，传统的水润滑螺杆空气压缩机仅仅在螺杆转子的啮合部位采用水作为润滑介质进行冷却和润滑，空气压缩机螺杆转子两端的支撑轴承则仍然采用润滑脂进行润滑。为防止润滑脂与水相互渗透对压缩空气造成污染，必须在支座上设置密封装置将轴承腔室与空压机的工作腔完全隔绝开，然而空压机中使用的密封装置属于动密封装置，空压机长期运行会不可避免地造成密封装置的磨损。一旦密封装置因磨损失效而发生泄漏，两种润滑介质相互污染，轻则造成轴承失效空气压缩机磨损加快，重则造成空气压缩机压缩腔内的压缩空气受到污染，造成食品、医疗等安全事故。这种润滑方式结构复杂、部件成本、运行维护成本较高。

虽然目前市场上已经出现了采用水作为轴承润滑介质的水润滑螺杆空气压缩机，但因水的粘度比较低，螺杆转子在启动和停止时期，水润滑轴承往往难以形成动压水膜，轴承会因此产生较大的磨损。这不仅会缩短轴承的使用寿命，而且也会对水润滑螺杆空气压缩机在使用过程中的稳定性造成影响。因此需要采用新的技术来降低水润滑轴承的磨损，延长轴承的使用寿命，这成为亟待了解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种具有柔性支撑和自润滑类金刚石涂层的水润滑滑动轴承，能有效降低水润滑滑动轴承的磨损，延长轴承的使用寿命，提高轴承工作过程中的稳定性。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有柔性支撑和自润滑类金刚石涂层的水润滑滑动轴承，该滑动轴承依次由主支撑层、柔性支撑层、轴承基体层和类金刚石涂层共四层材料构成，类金刚石涂层朝向被承载件；类金刚石涂层与被支撑部件之间进行滑动接触，类金刚石涂层还作为轴承的自润滑功能层；轴承基体层为轴承承载层；主支撑层作为轴承基体层的主要支撑和固定部分；柔性支撑层作为主支撑层和轴承基体层的柔弹性中间层，形成轴承基体层的柔性支撑结构，构成轴承可倾瓦轴承结构；轴承类型为径向滑动轴承或推力滑动轴承。本发明轴承的主支撑层用于固定、支撑轴承基体层；柔性支撑层将轴承基体层粘接固定在主支撑层，并在有偏载、振动等的情况下为轴承基体层提供一定的姿态调整空间以缓和或消除偏载，减缓振动；轴承基体层是滑动轴承的主体，采用与滑动轴承类似的整体式或瓦式结构，瓦式结构比整体式结构的柔性特征更明显；轴承基体层支承表面上所镀的自润滑类金刚石涂层主要用于降低轴承在启动、停止过程中的摩擦与磨损。本发明提供的具有柔性支撑和自润滑类金刚石涂层结构的水润滑滑动轴承，也可用于无润滑滑动轴承、水基润滑液润滑的滑动轴承或油润滑滑动轴承。