一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承及制作方法与流程

本发明涉及固体油滚动轴承的加强密封防杂物，具体为一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承及制作方法。

背景技术：

技术实现思路

1、轴承是传动的基础，是机械行业不可缺少的元件。目前应用最多的是含油轴承(多孔质轴承)，其中，聚合物含油轴承因其在制造过程中可自由调节孔隙的数量、大小、形状及分布，同时，制作工艺简单、易生产，在农业机械、纺织机械和车辆制造等多种领域得到了广泛的应用。

2、现有技术中，聚合物含油轴承，在转动过程中，密封盖会被泥沙，稻草等杂物破坏，导致轴承失效，或者润滑油泄露出来，使用一段时间，轴承也会磨损失效。

3、因此，亟待提供一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承，提高轴承防杂物密封和免维护效果的同时，进一步提高轴承的耐磨性能。

4、本发明的目的在于提供一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承及制作方法，以解决背景技术中提出的问题。

5、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

6、一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承,包括多孔质滚动轴承基座和灌注在多孔质轴承基座保持架上表面的圆形通孔的功能润滑脂；

7、多孔质滚动轴承基座，包括外圈、内圈、保持架和滚动体；

8、该加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承的制作方法，包括以下步骤：

9、步骤s1、清洗：将多孔质滚动轴承基座置于丙酮中，35-45℃下搅拌12-18h取出，再用无水乙醇清洗3-5次，用清洁揩布擦拭干净，得到预处理多孔质滚动轴承基座；

10、步骤s2、钻孔：将亚克力板分别置于预处理多孔质滚动轴承基座内圈的一号固定面和内圈的二号固定面的两侧，利用钻孔设备在多孔质滚动轴承基座保持架上下表面均匀开设2mm的圆形通孔，通过高压注油枪注入功能润滑脂，使其填满滚动体和保持架周侧，去除亚克力板，置于150-250℃下处理15-120min，再置于5-15mpa下,自然冷却10-30min，经冲压式钢板防尘盖密封，得到加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承。

11、通过步骤s2中的工艺处理，使得制备得到的多孔质滚动轴承基座的外圈内、内圈上、滚珠外、滚子外、以及保持架各个部位，全部填入功能润滑脂，同时通过热固化定型，使得最终制备得到的功能润滑脂呈固体胶质状。

12、进一步的，步骤s2中，亚克力板的厚度为1cm。

13、进一步的，步骤s2中，圆形通孔的直径为2mm。

14、进一步的，功能润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

15、步骤a1、准备以下重量份原料：60-90份高温润滑脂、5-35份高强高模聚乙烯纤维粉末、1-10份硬脂酸钙和3-6份改性纳米二氧化硅；

16、步骤a2、按重量份，将高强高模聚乙烯纤维粉末和硬脂酸钙加入高温润滑脂中，升温至110-130℃，继续搅拌反应6-8h，得到功能润滑脂。

17、进一步的，高温润滑脂为2#国标高温润滑脂。

18、进一步的，高强高模聚乙烯纤维粉末为市售ticonagur4150粉末，其相对分子质量约为9.2×106，平均粒径为120μm。

19、进一步的，改性纳米二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：

20、步骤b1、将dl-硫辛酸溶于无水乙醇中，滴加十八烯基琥珀酸酐和异丙醇的混合液，滴加结束后，升温至回流，继续搅拌4-6h，反应结束后，静置1-3h，抽滤，滤饼用去离子水洗涤3-5次，冷冻干燥，得到巯基羧酸，其中，dl-硫辛酸、无水乙醇和混合液的用量比为4-8g：60-80ml：70-140ml，混合液中，十八烯基琥珀酸酐和异丙醇的用量比为1g：10ml，dl-硫辛酸结构中的羧基与十八烯基琥珀酸酐发生反应，得到巯基羧酸；

21、步骤b2、将巯基羧酸溶解在邻二甲苯中，再加入纳米二氧化硅,超声分散均匀，得到纳米二氧化硅悬浮液，边搅拌边升温至45-55℃，继续搅拌反应2-3h，反应结束后，沉淀离心，用无水甲苯洗涤3-5次，再置于120℃下干燥6-8h，得到改性纳米二氧化硅，其中，巯基羧酸、邻二甲苯、纳米二氧化硅的用量比为4.5-7.5g：65-85ml：0.5-1g，在上述反应过程中，以邻二甲苯为溶剂，巯基羧酸上的羧基与纳米二氧化硅上的羟基发生化学键合，得到改性纳米二氧化硅，巯基羧酸上含有疏水长链烷烃结构，通过上述改性增强了纳米二氧化硅在基材的分散性和相容性。

22、进一步的，多孔质滚动轴承基座为深沟球轴承、外球面轴承、调心滚珠轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承和平面推力球轴承的任一种。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

23、(1)本发明在轴承中加入了功能润滑脂，该功能润滑脂中含有改性纳米二氧化硅，该改性纳米二氧化硅含有纳米二氧化硅结构、烷基长链和动态二硫键，纳米二氧化硅的表面含有多个活性的羟基，能与硬脂酸钙形成较稳定的络合体，同时发挥纳米二氧化硅耐磨性能，提高功能润滑脂耐磨性能的同时，进一步提高轴承的使用寿命，烷基长链的存在，一方面提高了纳米二氧化硅的脂溶性，提高了纳米二氧化硅在润滑脂中的分散性和相容性，另一方面，它能与硬脂酸钙上的烷基链互穿缠结，形成的互穿网络起到了分散应力的作用，避免长链烷烃受力后裂纹扩展，进一步提高了功能润滑脂耐磨性能，动态二硫键的存在能够在实现室温自修复性能，进一步赋予功能润滑脂耐磨性能，将其引入功能润滑脂中，能够与高强高模聚乙烯纤维协同作用，进一步提高功能润滑脂耐磨性能。

24、(2)本发明制备过程中，加入了高韧性的高强高模聚乙烯纤维和改性纳米二氧化硅，制备得到的功能润滑脂冷却后，呈固态，该功能润滑脂有足够的韧劲，本身也具备防水防杂物效果，所以能有效保护了轴承，提高了使用寿命，同时，在制备过程中，通过工艺上的改进，使得功能润滑脂能够充分覆盖多孔质滚动轴承基座的外圈内、内圈上、滚珠外、滚子外、以及保持架各个部位，具有良好的密封性能，因密封性能好，也不用再加润滑油维护，做到了真正的免维护，常用于农业机械和畜牧业机械设备上，能解决恶劣环境下防杂物密封效果和免维护的特点。

技术特征：

1.一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承,包括多孔质滚动轴承基座(1)，所述多孔质滚动轴承基座(1)包括外圈(101)、内圈(103)、保持架(102)和滚动体(104)；

2.根据权利要求1所述的一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承，其特征在于：所述功能润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承，其特征在于：所述改性纳米二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承，其特征在于：所述步骤b1中，dl-硫辛酸、无水乙醇和混合液的用量比为4-8g：60-80ml：70-140ml，混合液中，十八烯基琥珀酸酐和异丙醇的用量比为1g：10ml。

5.根据权利要求2所述的一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承，其特征在于：所述步骤b2中，巯基羧酸、邻二甲苯、纳米二氧化硅的用量比为4.5-7.5g：65-85ml：0.5-1g。

6.根据权利要求2所述的一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承，其特征在于：所述高温润滑脂为2#国标高温润滑脂。

7.根据权利要求2所述的一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承，其特征在于：所述高强高模聚乙烯纤维粉末为市售ticonagur4150粉末，其相对分子质量约为9.2×106，平均粒径为120μm。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明属于固体油滚动轴承的加强密封防杂物技术领域，具体的说是一种加强密封固体油润滑性防水防杂物的轴承及制作方法，包括多孔质滚动轴承基座和灌注在多孔质轴承基座保持架上表面的圆形通孔的功能润滑脂，多孔质滚动轴承基座，包括外圈、内圈、保持架和滚动体；本申请的功能润滑脂中的改性纳米二氧化硅含有纳米二氧化硅结构、烷基长链和动态二硫键，将其引入功能润滑脂中，能与高强高模聚乙烯纤维协同作用，提高功能润滑脂耐磨性能，同时，功能润滑脂有足够的韧劲，本身也具备防水防杂物效果，能有效保护了轴承，提高了使用寿命，通过工艺上的改进，使得功能润滑脂能够充分覆盖，密封性能好，不再加润滑油维护，做到了真正的免维护。

技术研发人员：郑皆付
受保护的技术使用者：上海龙禾帆科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17