极限条件下轴承的润滑

2003-08-14 00:00 来源: 我的钢铁
    怎样对工作在-162℃转速为3600转/分的轴承进行低温条件下润滑呢?NSK公司最近研制出从母机中泵出低温冷冻液的方法解决了这个问题,效果良好并在NSK航天系列轴承上得到应用。
    其运用方法的特点是:把航天轴承安装在电机主轴上,支撑轴承的上端和下部(即电机主轴上下部各安装一套轴承),用驱动泵将配送的液化天然气(LNG)泵送到储气罐内。很明显,在一般情况下,严禁临近的天然液化气作为润滑剂使用,但是在多数使用轴承的场合下 ,此条规例外。
    
    NSK采取的方法是把天然液化气作为润滑剂用。开始使用时,液化的天然气的粘度比实际正常使用中的润滑剂粘度低近100倍。该公司对所有轴承材料进行精选,使所选材料具有优越的耐低温特性,以适合因电机重量和推进器液压运动产生的不平衡和因轴向负荷增加而引起的任何径向负荷变化。
    该类轴承内圈和外圈用马氏体不锈钢(SUSAOC)制成,其热处理工艺能确保在低温状态的材料仍保持稳定的结构。轴承的其他零件,如钢球用M50不锈钢制造,这种材料广泛应用于航空轴承,因为它在临界润滑条件下,具有高性能的耐磨特性。
    另外NSK还对液化天然气(LNG)用液氮(-195℃)进行指导性的寿命实验。该实验是对比用氟化物树脂和酚醛塑料保持架装配的轴承磨损率。氟化物树脂是自润滑材料,即使在很低温度下的运转中,它也能从保持架兜孔传输出氟化物树脂的薄膜涂在钢球上,继而涂到滚道表面。
    NSK还用液氮对氟化物树脂进行最小量程度的磨损实验,以求得出低温条件下理想的氟化物树脂。另一个是耐久性实验,实验证明:航天轴承在运转500小时期间,其寿命变化最小,即使把它浸没在液氮中,承受到1000N轴向负荷,并以9000转/分运转,工作时上述结论也成立。
    该航空轴承也可用诸如马氏体、奥氏体不锈钢、陶瓷或钢与陶瓷的混合体制造。混合轴承根据工作环境,采用内圈或外圈用陶瓷制成,配以钢球;或用钢制内外圈配制陶瓷球,它具有耐磨蚀、无磁性、耐高温以及清洁等优点。
    NSK公司拥有并保密运用到涡轮真空泵、核反应堆、空间探测器、X射线管和真空设备等装备用的轴承数据资料。

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