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金屬自修正資料在軸承上的運用
來源:海力軸承網 時間:2018-04-02
自改革開放以來；我國軸承工業(yè)的開展獲得了引人注目的成果.自2000年起；依照軸承的年產量排序；我國成為繼日本、美國、德國之后的國際軸承產量第四大國.軸承年產量已達20多億套；年產量約240億元人民幣.其間出口量占總產量的50%以上；年創(chuàng)匯約7億美元.近些年來；我國軸承產物在尺度精度、旋轉精度、振蕩噪聲、壽數和牢靠性等方面也都獲得了顯著的前進.可是國產軸承與國外軸承出產大國的產物比擬；在種類上和質量上還存在著較大的距離.要進一步添加種類和前進質量；有必要在軸承的描繪、制作、資料、測驗和光滑等歸納技術上下功夫；需求有一個開展的進程.金屬磨損自修正資料在國產軸承上的運用前進了軸承的牢靠性；下降了軸承滾道和翻滾體之間的沖突系數；大幅度延伸了軸承的運用壽數；使通用軸承向“無限壽數”新概念需求的方向前進了一大步；具有顯著的經濟效益.
一、我國軸承產物的種類質量概略：
1997年至1999年；依據國家質量技術監(jiān)督局擬定的“國家監(jiān)督檢查產物目錄”對翻滾軸承進行產物質量檢查；三年均勻合格率為68%.2000年檢查產物質量比1999年高出6個百分點；證明質量監(jiān)督檢查管理作業(yè)獲得顯著作用.與軸承工業(yè)發(fā)達國家比擬；國產軸承在種類和質量上的距離首要表如今：
1、國產軸承種類少；產量低.軸承工業(yè)發(fā)達國家出產的軸承種類達15萬個；我國出產的軸承種類僅2萬余個；并且大多數為通用產物.國內軸承公司有2000余家；年產量的總和列在國際五大軸承公司（SKF、NSK、KOYO、NTN、NMB）之后；因而；我國軸承公司規(guī)模.檔停晃夜隹謚岢釁驕刻準鄹裰揮0。4美元.
2、國產軸承尺度精度公役的離散度大.盡管我國軸承在尺度公役與旋轉精度上獲得很大的前進；挨近國外名牌產物水平；但在尺度誤差的離散度方面還存在著較大的距離.
3、在振蕩、噪聲和反常聲方面；我國軸承的振蕩極值水平高出國外名牌產物10dB以上.以6202軸承為例；國外名牌產物為26dB左右；抽檢國內18個軸承公司產物；其均勻值為37。5dB.
4、國產軸承的壽數和牢靠度值仍較低.以深溝軸承為例；國外名牌產物的壽數通常大于核算壽數的8倍（最高可達30倍以上）；牢靠度達0。98以上，國產軸承的壽數通常為核算壽數的3~5倍；牢靠度為0。96左右.
因為國產軸承在種類和質量上存在上述距離；作為軸承出產大國；我國日益開展的家電、汽車、紡織、機床等職業(yè)每年還不得不向國外進口很多軸承.進口的軸承產物首要是家用電器的低噪音及靜音球軸承、長壽數汽車軸承、機床主軸軸承、高速鐵路客車和卡車軸承、高速紡織機械軸承等.1999年進口6。4億套；2000年進口9。3億套；2001年進口7。2億套.見表1.
從國外進口軸承統(tǒng)計表(表1)
軸承種類1999年2000年2001年運用領域
數量(萬套)價值(萬美元)數量(萬套)價值(萬美元)數量(萬套)價值(萬美元)
球軸承329471436442277201494995624016家電、機床紡織
圓錐滾子軸承211480846826215957汽車
球面滾子軸承243473211337362397礦山、石油機械
滾針軸承557721156979918251011汽車、紡織機械
圓柱滾子軸承3418175610807223386104054機床、軋鋼機
其他翻滾軸承266428546370139064182758867機床
帶座軸承305541235567263475紡織機械
算計643243462492978445837150748989
因為國產軸承的壽數短；使得軸承不能與機電設備同壽數；停保護替換軸承；下降了設備的利用率和添加了修理費用.因軸承的牢靠度低而發(fā)作的失效；引發(fā)了許多重大事端.軸承工業(yè)發(fā)達國家出產的通用軸承已開端運用“無限壽數”這一新概念；專用軸承也提出了與配套主機“同步壽數”和大修期內“零失效”的目標需求.因而；國產軸承還有必要持續(xù)盡力在前進產物壽數和牢靠性方面下功夫.
二、“金屬磨損自修正資料”添加軸承壽數和牢靠性的機理：
“金屬磨損自修正資料”；是一組由羥基硅酸鎂[Mg6（Si4O10）（OH）8]等天然礦石資料構成的雜亂組分的微米級粒徑顆粒資料.首要取之于天然礦石資料的這些組合物不溶解于光滑脂；不好光滑脂發(fā)作化學反響；不改動油的黏度和其他理化性質；無任何毒副作用；在常溫下的化學性質非常安穩(wěn).當光滑脂作為載體將這些微粒資料帶入軸承組合件中時；這些微粒資料在軸承轉變中對軸承跑道和翻滾體發(fā)作超精研磨作用；發(fā)作一系列物理的和化學的改變；改動了沖突外表的金屬微觀布局.
微粒資料在金屬沖突外表發(fā)作的物理改變是：翻滾體在滾道內翻滾中；在沖突力的作用下；超細微粒顆粒被進一步碾碎；此刻細小顆粒對金屬沖突外表發(fā)作超精研磨作用；有滿足硬度的微粒的超精研磨作用形成金屬外表微凸體開裂；使得軸承沖突外表的光潔度進一步前進.
微粒資料在金屬沖突外表發(fā)作的化學改變是：在超精研磨中；微凸體開裂時發(fā)作的閃溫使微粒晶體中鎂原子與沖突外表的鐵原子發(fā)作置換反響；在鐵基金屬沖突外表生成鐵基硅酸鹽保層；亦稱金屬陶瓷層.這一鐵基硅酸鹽保層是在金屬外表微凸體發(fā)作開裂呈現閃溫時發(fā)作的；在非磨損部位上不發(fā)作沖突熱；不發(fā)作化學置換反響.因而這種鐵基硅酸鹽保層的生成有選擇性；它只會在軸承的翻滾體和跑道的金屬沖突外表生成一層耐磨的保層.軸承在轉變中不斷發(fā)作磨損；磨損發(fā)作的微凸體開裂和開釋的熱能使這種化學置換反響持續(xù)進行.當其外表生成一層金屬瓷保層后；使其外表光潔度前進、沖突系數下降；磨擦發(fā)作的熱能下降；化學置換反響也就中止.可是當這一耐磨保層遭到破壞時；金屬外表的沖突熱急劇添加；新的置換反響又將開端；使耐磨保層得到康復.
目視可見；軸承滾道和翻滾體上生成的金屬陶瓷保層漆黑發(fā)亮；有淡蘭色金屬光澤.
經測定；這種耐磨的保層有優(yōu)秀的力學和物理功能：
沖突系數μ：0。003~0。007
顯微硬度Hv：前進1倍
外表粗糙度：達14級
膨脹系數：13。6~14。2（與鋼一樣）
耐高溫：1575℃~1600℃
耐腐蝕：優(yōu)秀
因而；在軸承光滑脂中加入微量“金屬磨損自修正資料”后；軸承的運用壽數可得到大幅度延伸；軸承的牢靠性水平也得到相應前進.并且因為軸承的沖突系數下降；可節(jié)省很多動力能源消耗.
三、運用“金屬磨損自修正資料”軸承的壽數實驗狀況：
國家軸承質量監(jiān)督查驗中間受哈爾濱市政府經貿委的托付；對運用“金屬磨損自修正資料”的6205軸承進行了壽數實驗.對送檢的24套軸承悉數進行了到達一等品規(guī)范需求的3倍額外壽數實驗；從中再恣意抽取8套軸承進行了到達優(yōu)等品規(guī)范需求的5倍額外壽數實驗；然后再從中恣意抽取4套軸承進行徹底壽數實驗.
實驗報告給出的結論是：
1、經21倍額外壽數實驗的軸承根本堅持實驗前的旋轉精度.當試至3倍額外壽數時；旋轉精度有所下降，試至5倍額外壽數時；旋轉精度康復到原始值.
2、試至21倍額外壽數的軸承的徑向游隙與實驗前的徑向游隙比擬有少數改變.當試至3倍額外壽數時；游隙均勻削減2。5μm，當試至5倍額外壽數時；游隙均勻增大3μm（根本康復到實驗前數值）.跟著實驗時刻的持續(xù)添加；軸承徑向游隙有時添加有時削減；改變量很小.試至21倍額外壽數時；又根本康復到試前數值.
3、軸承試至21倍額外壽數時；軸承套圈滾道和鋼球外表黑亮；根本沒有磨損.
4、“金屬磨損自修正資料”在軸承中運用；能延伸軸承的運用壽數.
在軸承壽數實驗進程中呈現過下述狀況：當實驗進行到8倍額外壽數時；編號為SM21-024的軸承內圈滾道因出產時存在砂輪花狀磨削燒傷而失效.對此；實驗報告指出：通常軸承滾道有磨削燒傷的軸承在壽數實驗時；達不到1倍額外壽數滾道就會發(fā)作脫落而失效.該軸承實驗到了8倍額外壽數；這顯然是“金屬磨損自修正資料”起到了延伸軸承壽數的作用.
在軸承壽數實驗進程中；曾3次發(fā)作尼龍堅持架熔化并流出；但軸承替換新的尼龍堅持架后仍可持續(xù)運用.原因是：該光滑脂運用溫度為80℃；在軸承壽數實驗中因軸承接連作業(yè)溫度升高而使光滑脂丟失.在干沖突下形成軸承溫度進一步升高到超越254℃；然后使尼龍堅持架熔化而流出.以往發(fā)作這種狀況時；鋼球和套圈會發(fā)作退火并粘結在一起；使軸承失效.但本次實驗軸承套圈和鋼球都完好無缺；闡明生成的金屬陶瓷保層發(fā)揮了作用；使干沖突系數下降；干沖突發(fā)作的熱量缺乏以使鋼球和套圈退火和粘結.
詳見國家軸承質量監(jiān)督查驗中間：“金屬磨損自修正軸承壽數實驗報告”（2003年2月）.
遭到實驗經費的約束；6205軸承的壽數實驗進行到21倍額外壽數而中止.
四、運用“金屬磨損自修正資料”工藝辦法的軸承的出產和運用狀況：
哈爾濱埃特軸承有限公司從上一年以來對出產出的新軸承進行金屬磨損自修正資料工藝處置；獲得了顯著的作用.
1、高速電機主軸軸承
高速電機主軸軸承通過金屬磨損自修正資料工藝處置后；前進了極限轉速；在dn≤1×106轉/分的轉速下仍可運用脂光滑.
正常狀況下當軸承轉速dn≥0。4×106轉/分時；有必要采用油霧光滑.供油設備需求有空氣壓縮機、油路及高檔定子油；在高壓空氣攜帶下向軸承內部噴油.油氣從軸承一端噴入；從另一端噴出；逸出的油霧在空氣中漂浮形成空氣污染；使油耗增大；空壓機用電量也較大；噪聲亦大.用金屬磨損自修正資料處置后的軸承；用脂光滑替代油霧光滑；徹底處置了油霧光滑發(fā)作的晦氣影響；減化了供油的機械加工；節(jié)省了產物的制作本錢.運用油霧光滑的軸承的運用壽數通常為2個月；經金屬磨損自修正資料工藝處置的軸承；運用脂光滑其運用壽數可達1年.
2、數控機床主軸軸承
數控機床主軸軸承用雙聯、四聯角觸摸球軸承；該軸承經用金屬磨損自修正資料工藝處置后；在裝機運用中其精度、溫升、噪聲、剛度與“SKF”公司的同類產物比擬沒有任何差異.該機床已作業(yè)了一年多；其功能仍堅持不變.
3、油田稠油泵軸承
油田稠油增壓泵軸承由深溝球軸承、圓柱滾子軸承、推力球軸承組成；作業(yè)介質為稠質原油；泵的運用壽數通常不超越3個月.并且油泵作業(yè)1周左右；泵效就開端下降；作業(yè)3個月泵效下降70%；噪音也較大；需停修理.該軸承經運用金屬磨損自修正資料工藝處置后；整機噪聲由97dB下降到80dB；無反常音；泵效由53M3/h前進到63M3/h；電機輸出功率下降17%.現已作業(yè)2個月；仍堅持狀況不變.
4、軋鋼機軋輥軸承
該軸承接受較重的載荷；大型軸承每套價錢在1000~2500元左右；軸承運用壽數較短；通常為15~20個作業(yè)日；修理本錢較高.用金屬磨損自修正資料工藝處置該軸承后；壽數前進5倍以上；大大下降了修理本錢.
5、材軋輥導輪軸承
軋線材軋輥導輪軸承的線速度為120米/秒；導輪轉速15000轉/分；軸承的壽數只要8小時.運用金屬磨損自修正資料工藝處置后的軸承；運用壽數到達了40小時.
6、無受力盲區(qū)自行車中軸軸承
該自行車為運動員專用賽車.因為布局約束；要確保軸承的壽數；軸的直徑不能加大；在運用中；常常發(fā)作中軸開裂事端.對該軸承運用金屬磨損自修正資料技術后；軸承的承載才能大大前進；在軸承外徑尺度不變的條件下；使中軸的直徑加大3mm；然后處置了中軸開裂的難題.因為中軸承沖突系數下降；使運動員的成果前進了6%.
對軸承運用金屬磨損自修正資料工藝處置；是自上一年以來進行的一項開拓性的作業(yè)；運用的規(guī)模正在逐漸擴展之中；所獲得的作用是令人鼓舞的.上述運用項目僅是其間獲得了精確數據的一部分實例.
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