[发明专利]陶瓷球表面转移润滑膜制备装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷球表面制备润滑涂层的装置及方法。

背景技术

极苛刻环境下工作的滚动轴承经常要求采用固体润滑形式，其润滑剂来源主要为轴承中的自润滑材料保持架，保持架常用的材料为PTFE、青铜或MoS₂等，轴承工作时轴承球一边旋转一边与保持架摩擦，将保持架材料作为轴承球自润滑涂层。现有轴承球制备自润滑涂层的方法还包括磁控溅射离子镀、物理气相沉积、等离子体辅助化学气相沉积，电镀和干膜技术等。但由于陶瓷材料存在化学惰性且不导电，陶瓷球采用上述方法制备自润滑涂层，陶瓷球表面上获得的自润滑涂层结合力弱，涂层不均匀。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有方法制备的陶瓷球所获得的自润滑涂层结合力弱和涂层不均匀的问题，提供一种陶瓷球表面转移润滑膜制备装置及方法。

本发明的装置由加载总成、转速控制总成、加热总成、第一弹簧、四个第一定位螺栓、四个第二定位螺栓、下磨盘支座、底座、四个底座支柱、下磨盘、保持架、上磨盘、上磨盘支座、温度传感器、四个支架杆、四个平衡导杆、支架、四个第二弹簧和四个压紧螺母组成，四个底座支柱均布在底座的下端面且与底座固接，四个平衡导杆均布在底座的上端面且与底座固接，支架安装在四个平衡导杆的上端，支架的中心孔轴线与底座的中心孔轴线正对，加载总成设置在支架的中心孔中，转速控制总成设置在底座的中心孔中，第一弹簧的上端套装在加载总成上的下连接盘上的凸缘上，第一弹簧的下端套装在上磨盘支座上端的凸缘上，上磨盘通过四个第一定位螺栓固定在上磨盘支座下端的第一凹槽中，下磨盘支座与转速控制总成上的传动轴的输出端连接，下磨盘通过四个第二定位螺栓固定在下磨盘支座上端的第二凹槽中，下磨盘的上端面设有V形环槽，保持架设置在下磨盘的上端面上且保持架的端面上设有与V形环槽正对的若干个圆孔，温度传感器装在上磨盘支座上，且温度传感器上的探头位于上磨盘的内腔，温度控制总成套装在下磨盘和上磨盘上，且温度控制总成的底端面与底座固接，四个平衡导杆均布设置且底端与上磨盘支座连接，平衡导杆的上端穿过支架，每个外露在支架上端面的平衡导杆上由下至上装有一个第二弹簧和一个压紧螺母。

本发明的方法通过以下步骤实现：一、将直径为8mm～15mm的陶瓷球装在下磨盘上的V形环槽中；二、将陶瓷球在温度为0℃～200℃、载荷为10N～20N、电机的转速为10r/min～2000r/min的条件下在V形环槽内自由滚动；三、陶瓷球自由滚动的同时与上磨盘和下磨盘发生滚滑，滚滑时间为5～20小时，将上磨盘和下磨盘上的复合材料研磨到陶瓷球表面，即在陶瓷球的表面生成固体润滑膜。

本发明具有以下有益效果：装置：本发明通过下磨盘与上磨盘的相对转动，实现陶瓷球的自由滚动，陶瓷球与下磨盘、上磨盘发生滑滚接触，使陶瓷球的表面获得均匀的自润滑涂层。方法：利用陶瓷球与复合材料制成的下磨盘和上磨盘之间的滚滑研磨作用在陶瓷球表面形成润滑薄膜，所制备的润滑薄膜厚度均匀，与球结合良好，具有良好的减摩效果。

附图说明

图1是本发明的陶瓷球表面转移润滑膜制备装置的整体结构示意图，图2是图1的俯视图，图3是图2的B-B剖视图，图4是图3的A-A剖视图，图5是下连接盘7、第一弹簧8、四个第一定位螺栓9、四个第二定位螺栓11、下磨盘支座12、环形支座24、支撑环25、环形加热器26下磨盘27、保持架28、上磨盘29、上磨盘支座30和温度传感器31的连接结构示意图。

具体实施方式