一种延长轴承使用寿命的修复方法与流程

文档序号:13410657阅读:184来源:国知局

本发明涉及轴承修复技术领域,具体涉及一种延长轴承使用寿命的修复方法。



背景技术:

滚动轴承是大部分机械装置的旋转轴或可动部位支承的重要元件,也是依靠滚动体的滚动实现对主机旋转的支承元件。滚动轴承有许多突出优点,在现代工业中有着广泛的应用。然而,由于材料、润滑、维护等的限制,滚动轴承有其使用疲劳寿命极限。轴承发生损伤或达到寿命后,工业企业大多采取更换新轴承的方法来恢复设备的正常运行。

随着市场竞争和技术的发展,轴承修复技术本身所具有的优势,即在较短时间内花费较少的资金即可再次当作新轴承上机使用,越来越受到工业行业的青睐。这相对于采购新轴承来说,无疑是一个更加经济、更加快捷的生产保障措施。

轴承损坏会使整个运转系统遭受损失,结果则会造成额外的成本支出、维护工作的增加、延长非正常的停机时间。在大多数传统的工业应用中,轴承会在它还没有达到其完全的使用寿命时被报废,导致成本增加和无形的浪费。轴承修复则可以将轴承寿命延长,成为除采购新品外另一个经济理想的选择。

因此,发明一种能够延长轴承使用寿命的修复方法,避免短期内直接更换新轴承,降低企业成本,对轴承修复技术领域具有积极的意义。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题,针对目前轴承发生损伤或达到寿命后,工业企业大多采取更换新轴承的方法来恢复设备的正常运行,这样造成额外的成本支出、维护工作的增加、延长非正常的停机时间的缺陷,提供了一种延长轴承使用寿命的修复方法。

为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

一种延长轴承使用寿命的修复方法,其特征在于具体操作步骤为:

(1)按等质量比称取河沙、铁锈、石膏和石灰石球磨处理后过200目筛,收集过筛物,并将过筛物和水混合得到混合液;

(2)向混合液中投入马尾藻,并调节培养室中温度,控制光照强度,静置培养,直至马尾藻表面长满生物粘泥,超声频率振荡洗涤马尾藻,洗涤后过滤洗涤液,分离得到滤渣即为生物粘泥;

(3)称取叶蛇纹石研磨后过300目筛,得到过筛粉末,将过筛粉末和上述生物粘泥以及菜籽油混合后得到发酵底物,将发酵底物装入发酵罐中,再向发酵罐中加入绿脓杆菌菌悬液,密封发酵,发酵结束后,取出发酵产物过滤,分离得到发酵滤渣,备用;

(4)向带有温度计和搅拌器以及滴液漏斗的四口烧瓶中加入菜籽油、甲酸溶液,启动搅拌器搅拌,并将三口烧瓶放入水浴锅中,加热升温,通过滴液漏斗向四口烧瓶中加入双氧水,保温搅拌反应后,静置分层去除水相,得到油相;

(5)将上述油相和异辛醇装入带有搅拌器的四口烧瓶中,再向四口烧瓶中加入蒙脱土,边搅拌边加热,保温反应后将反应产物倒入分液漏斗,分离去除水相,得到润滑基础油;

(6)将备用的发酵滤渣和上述润滑基础油混合后搅拌,得到自制修复液,将自制修复液用毛刷均匀的涂刷在待修复的轴承表面,并使轴承正常工作3~5h,如此反复涂覆、工作循环处理5~7次后即可完成对轴承的修复。

步骤(1)中所述的球磨处理时间为3~5h,过筛物和水份质量比为1:20。

步骤(2)中所述的马尾藻的投加量为100~200g/l,培养室中温度为25~27℃,光照强度为5000~5500lx,静置培养时间为22~25天,超声振荡洗涤频率为40~50khz,超声振荡洗涤时间为3~5h。

步骤(3)中所述的研磨时间为1~2h,过筛粉末和生物粘泥以及菜籽油的质量比为2:1:1,绿脓杆菌菌悬液的加入量为发酵底物质量的5~7%,绿脓杆菌菌悬液的浓度为1010cfu/ml,密封发酵的温度为40~50℃,密封发酵的时间为25~30天。

步骤(4)中所述的菜籽油和甲酸溶液的质量比为12:1,甲酸溶液的质量分数为98%,加热升温的温度为60~70℃,双氧水的加入量为菜籽油质量的30%,双氧水的质量分数为50%,保温搅拌反应的时间为5~7h。

步骤(5)中所述的油相和异辛醇的质量比为5:1,蒙脱土的加入量为油相质量的9~11%,边搅拌边加热的温度为80~90℃,保温反应时间为2~4h。

步骤(6)中所述的发酵滤渣和润滑基础油的质量比为1:10,自制修复液的涂覆量为0.5~1.0ml/cm2

本发明的有益效果是:

(1)本发明首先利用富含河沙、铁锈、石膏和石灰石的水质培养马尾藻,鞭毛藻生长过程中分泌出的粘液积聚培养液中的有机成分,逐渐形成具有金属螯合性的生物粘泥负载在鞭毛藻表面,再通过超声洗涤得到具有金属螯合性的生物粘泥,将生物粘泥和富含羟基磷酸盐的叶蛇纹石以及菜籽油混合,在微生物的作用下将菜籽油降解,产生大量游离酯基,并在微生物的作用下将酯基引入生物粘泥和叶蛇纹石粉末表面,提高了混合粉末的亲油性,使其和润滑基础油的相容性提高,能够更高效的发挥其修复效果,接着通过对菜籽油环氧改性后再和异辛醇共混进行开环反应,制得润滑基础油,提高润滑基础油的粘性和稳定性,最后将亲油改性后的混合粉末与润滑基础油共混,得到轴承修复液;

(2)轴承滚道表面存在着纵横交错的“沟壑”——微凸体和各种缺陷,本发明的轴承修复液在使用后,由于生物粘泥的金属螯合性,可以使有效成分快速“扩散”到金属基体中,而且将“沟壑”填平,另外,微凸体在轴承振动摩擦、挤压撞击过程中,撕开、断裂而引发的瞬间闪点温度,使高温的磨削微粒被倾计硅酸盐陶瓷颗粒包裹,并在势能较低的凹处或缺陷处着床,形成孕育层,而撕开或断裂的凸体位置也在摩擦力的作用下形成羟基硅酸盐陶瓷保护层得以完成对轴承的修复,羟基硅酸盐陶瓷孕育层弥散分布在轴承的摩擦表面,会使粗糙度值降低,光洁度提高,摩擦系数下降,表面耐蚀、耐磨,在工况服役条件下,尤其是轧机轴承,承受冲击和瞬间超极限载荷的作用下,弥散分布的孕育层起到了支撑座的作用,轴承受载运行的全过程中,羟基硅酸盐陶瓷保护层的界面不断变化,自动选择补偿部位,形成的厚度也是自动调节,当摩擦释放的能量因摩擦系数的降低,而降到一定的程度时,陶瓷保护层停止生长,修复过程完成,金属陶瓷层不仅能够补偿磨损间隙,使轴承表面粗糙度值下降,恢复原始状态尺寸,还可以使摩擦阻力趋于均匀分布,降低振动,节约能源,实现对轴承工作表面几何形状的修复和配合间隙的优化,具有广阔的应用前景。

具体实施方式

按等质量比称取河沙、铁锈、石膏和石灰石放入球磨机中,按球料质量比为20:1向球磨机中加入氧化锆球磨珠,球磨处理3~5h后过200目筛,收集过筛物,并将过筛物和水按质量比为1:20混合得到混合液;按投加量为100~200g/l向混合液中投入马尾藻,并调节培养室中温度为25~27℃,控制光照强度为5000~5500lx,静置培养22~25天,直至马尾藻表面长满生物粘泥,用超声振荡仪以40~50khz的超声频率振荡洗涤马尾藻3~5h,洗涤后过滤洗涤液,分离得到滤渣即为生物粘泥;称取叶蛇纹石放入球磨机中研磨1~2h后过300目筛,得到过筛粉末,将过筛粉末和生物粘泥以及菜籽油按质量比为2:1:1混合后得到发酵底物,将发酵底物装入发酵罐中,再向发酵罐中加入发酵底物质量5~7%的浓度为1010cfu/ml的绿脓杆菌菌悬液,在40~50℃下密封发酵25~30天,发酵结束后,取出发酵产物过滤,分离得到发酵滤渣;按质量比为12:1向带有温度计和搅拌器以及滴液漏斗的四口烧瓶中加入菜籽油、质量分数为98%的甲酸溶液,启动搅拌器搅拌,并将三口烧瓶放入水浴锅中,加热升温至60~70℃,通过滴液漏斗向四口烧瓶中加入菜籽油质量30%的质量分数为50%双氧水,保温搅拌反应5~7h后,静置分层去除水相,得到油相;按质量比为5:1将油相和异辛醇装入带有搅拌器的四口烧瓶中,再向四口烧瓶中加入油相质量9~11%的蒙脱土,边搅拌边加热至80~90℃,保温反应2~4h后将反应产物倒入分液漏斗,分离去除水相,得到润滑基础油;将发酵滤渣和润滑基础油按质量比为1:10混合后搅拌15~20min,得到自制修复液,将自制修复液用毛刷以0.5~1.0ml/cm2的涂覆量均匀的涂刷在待修复的轴承表面,并使轴承正常工作3~5h,如此反复涂覆、工作循环处理5~7次后即可完成对轴承的修复。

实例1

按等质量比称取河沙、铁锈、石膏和石灰石放入球磨机中,按球料质量比为20:1向球磨机中加入氧化锆球磨珠,球磨处理3h后过200目筛,收集过筛物,并将过筛物和水按质量比为1:20混合得到混合液;按投加量为100g/l向混合液中投入马尾藻,并调节培养室中温度为25℃,控制光照强度为5000lx,静置培养22天,直至马尾藻表面长满生物粘泥,用超声振荡仪以40khz的超声频率振荡洗涤马尾藻3h,洗涤后过滤洗涤液,分离得到滤渣即为生物粘泥;称取叶蛇纹石放入球磨机中研磨1h后过300目筛,得到过筛粉末,将过筛粉末和生物粘泥以及菜籽油按质量比为2:1:1混合后得到发酵底物,将发酵底物装入发酵罐中,再向发酵罐中加入发酵底物质量5%的浓度为1010cfu/ml的绿脓杆菌菌悬液,在40℃下密封发酵25天,发酵结束后,取出发酵产物过滤,分离得到发酵滤渣;按质量比为12:1向带有温度计和搅拌器以及滴液漏斗的四口烧瓶中加入菜籽油、质量分数为98%的甲酸溶液,启动搅拌器搅拌,并将三口烧瓶放入水浴锅中,加热升温至60℃,通过滴液漏斗向四口烧瓶中加入菜籽油质量30%的质量分数为50%双氧水,保温搅拌反应5h后,静置分层去除水相,得到油相;按质量比为5:1将油相和异辛醇装入带有搅拌器的四口烧瓶中,再向四口烧瓶中加入油相质量9%的蒙脱土,边搅拌边加热至80℃,保温反应2h后将反应产物倒入分液漏斗,分离去除水相,得到润滑基础油;将发酵滤渣和润滑基础油按质量比为1:10混合后搅拌15min,得到自制修复液,将自制修复液用毛刷以0.5ml/cm2的涂覆量均匀的涂刷在待修复的轴承表面,并使轴承正常工作3h,如此反复涂覆、工作循环处理5次后即可完成对轴承的修复。

实例2

按等质量比称取河沙、铁锈、石膏和石灰石放入球磨机中,按球料质量比为20:1向球磨机中加入氧化锆球磨珠,球磨处理4h后过200目筛,收集过筛物,并将过筛物和水按质量比为1:20混合得到混合液;按投加量为150g/l向混合液中投入马尾藻,并调节培养室中温度为26℃,控制光照强度为5300lx,静置培养24天,直至马尾藻表面长满生物粘泥,用超声振荡仪以45khz的超声频率振荡洗涤马尾藻4h,洗涤后过滤洗涤液,分离得到滤渣即为生物粘泥;称取叶蛇纹石放入球磨机中研磨1h后过300目筛,得到过筛粉末,将过筛粉末和生物粘泥以及菜籽油按质量比为2:1:1混合后得到发酵底物,将发酵底物装入发酵罐中,再向发酵罐中加入发酵底物质量6%的浓度为1010cfu/ml的绿脓杆菌菌悬液,在45℃下密封发酵28天,发酵结束后,取出发酵产物过滤,分离得到发酵滤渣;按质量比为12:1向带有温度计和搅拌器以及滴液漏斗的四口烧瓶中加入菜籽油、质量分数为98%的甲酸溶液,启动搅拌器搅拌,并将三口烧瓶放入水浴锅中,加热升温至65℃,通过滴液漏斗向四口烧瓶中加入菜籽油质量30%的质量分数为50%双氧水,保温搅拌反应6h后,静置分层去除水相,得到油相;按质量比为5:1将油相和异辛醇装入带有搅拌器的四口烧瓶中,再向四口烧瓶中加入油相质量10%的蒙脱土,边搅拌边加热至85℃,保温反应3h后将反应产物倒入分液漏斗,分离去除水相,得到润滑基础油;将发酵滤渣和润滑基础油按质量比为1:10混合后搅拌18min,得到自制修复液,将自制修复液用毛刷以0.8ml/cm2的涂覆量均匀的涂刷在待修复的轴承表面,并使轴承正常工作4h,如此反复涂覆、工作循环处理6次后即可完成对轴承的修复。

实例3

按等质量比称取河沙、铁锈、石膏和石灰石放入球磨机中,按球料质量比为20:1向球磨机中加入氧化锆球磨珠,球磨处理5h后过200目筛,收集过筛物,并将过筛物和水按质量比为1:20混合得到混合液;按投加量为200g/l向混合液中投入马尾藻,并调节培养室中温度为27℃,控制光照强度为5500lx,静置培养25天,直至马尾藻表面长满生物粘泥,用超声振荡仪以50khz的超声频率振荡洗涤马尾藻5h,洗涤后过滤洗涤液,分离得到滤渣即为生物粘泥;称取叶蛇纹石放入球磨机中研磨2h后过300目筛,得到过筛粉末,将过筛粉末和生物粘泥以及菜籽油按质量比为2:1:1混合后得到发酵底物,将发酵底物装入发酵罐中,再向发酵罐中加入发酵底物质量7%的浓度为1010cfu/ml的绿脓杆菌菌悬液,在50℃下密封发酵30天,发酵结束后,取出发酵产物过滤,分离得到发酵滤渣;按质量比为12:1向带有温度计和搅拌器以及滴液漏斗的四口烧瓶中加入菜籽油、质量分数为98%的甲酸溶液,启动搅拌器搅拌,并将三口烧瓶放入水浴锅中,加热升温至70℃,通过滴液漏斗向四口烧瓶中加入菜籽油质量30%的质量分数为50%双氧水,保温搅拌反应7h后,静置分层去除水相,得到油相;按质量比为5:1将油相和异辛醇装入带有搅拌器的四口烧瓶中,再向四口烧瓶中加入油相质量11%的蒙脱土,边搅拌边加热至90℃,保温反应4h后将反应产物倒入分液漏斗,分离去除水相,得到润滑基础油;将发酵滤渣和润滑基础油按质量比为1:10混合后搅拌20min,得到自制修复液,将自制修复液用毛刷以1.0ml/cm2的涂覆量均匀的涂刷在待修复的轴承表面,并使轴承正常工作5h,如此反复涂覆、工作循环处理7次后即可完成对轴承的修复。

修复效果

效果1:

使用本发明的轴承的修复方法对重庆某公司的圆锥滚子轴承m282249d/m282210/m282210d进行修复,其原本圆锥滚子轴承保质期为1年,在使用过程中经修复后,圆锥滚子轴承的使用时间达到了3年,已超过进口轴承的质量水平;

效果2:

使用本发明的轴承的修复方法对上海某集团的连轧扇形段轴承24022ca进行修复,该设备用国产轴承寿命平均为1个月左右,最短时仅一周就要更换轴承,在使用过程中经修复后,连轧扇形段轴承最终使用时间达到4个月,大大提高了轴承的使用寿命;

效果3:

使用本发明的轴承的修复方法对济源某厂的高线450轧机用轴承fc5678240进行修复,原轴承最好时使用3个周期,轧钢13.5万吨,使用过程中经本发明修复后,轴承寿命达到5个周期,轧钢25.5万吨,下线轴承完好无损。

由上述三例修复效果可以看出,本发明延长轴承使用寿命的修复方法可以显著延长轴承的使用寿命,节约企业成本,应用前景广阔。

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