一种关节轴承、制备方法及包含该关节轴承的设备技术

本发明专利技术公开了一种关节轴承、制备方法及包含该关节轴承的设备。所述关节轴承包括内圈和外圈，内圈安装在外圈的内部；所述内圈包括内圈基体和陶瓷涂层，所述内圈基体朝向所述外圈的表面上涂覆有所述陶瓷涂层；在所述关节轴承的内外圈的缝隙中填注有润滑层，所述润滑层为导热

【技术实现步骤摘要】
一种关节轴承、制备方法及包含该关节轴承的设备


[0001]本专利技术涉及关节轴承领域，具体涉及一种关节轴承、制备方法及包含该关节轴承的设备。

技术介绍

[0002]关节轴承是一种球面滑动轴承，其滑动接触面是一个内球面和一个外球面，运动时可以在任意角度旋转摆动，其具有承载载荷能力大、自调心、润滑好等优点，但在极端工况下，即高温度和长时间服役寿命下，内圈钢材和润滑材料经过长时间的运动磨损，极易造成大幅度磨损进而失效故障。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种关节轴承、制备方法及包含该关节轴承的设备。本专利技术对关节轴承的轴承内圈进行陶瓷化，同时在关节轴承的内外圈中的缝隙中填注导热
‑
润滑双功能复合树脂作为润滑层，以增强其耐磨性、耐热性，从而提高服役寿命。
[0004]为了实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]本专利技术一方面提供一种关节轴承，包括内圈和外圈，所述内圈安装在外圈的内部；所述内圈包括内圈基体和陶瓷涂层，所述内圈基体朝向所述外圈的表面上涂覆有所述陶瓷涂层；
[0006]在所述关节轴承的内外圈的缝隙中填注有润滑层，所述润滑层为导热
‑
润滑双功能复合树脂；
[0007]所述导热
‑
润滑双功能复合树脂包括热固性树脂基体、改性填料和的导热
‑
润滑双功能微胶囊；以所述热固性树脂基体的质量为100％计，所述改性填料的质量占比为0.1％～50％，优选为1％～20％，更优选为4％～10％；所述导热
‑
润滑双功能微胶囊的质量占比为0.1％～50％，优选为10％～50％，更优选为20％～40％；
[0008]所述导热
‑
润滑双功能微胶囊的芯材包括纳米金属粒子和润滑油，壳材为树脂；
[0009]在所述导热
‑
润滑双功能微胶囊中，所述纳米金属粒子的质量占比为1％～10％，优选为1％～9％，更优选为3％～9％；所述润滑油的质量占比为10％～20％，其余为树脂壳材。
[0010]由于内圈陶瓷涂层的引入，极大提高了关节轴承的耐磨性和使用寿命，同时由于陶瓷材料的耐高温性，能够提高关节轴承的使用温度，同时采用导热
‑
润滑双功能复合树脂作为润滑层，提高润滑层的耐高温性能，使得关节轴承的高温工况得以实现。
[0011]根据本专利技术的关节轴承，优选地，所述内圈基体的表面上形成有条纹织构，以增强陶瓷涂层和内圈基体的结合性。更优选地，所述条纹织构的宽度为2～10μm，优选为3～6μm；所述条纹织构的深度为1～5μm，优选为2～4μm。所述条纹织构可以是平行排列，或者是交叉排列形成各种图案，例如菱形、梅花形等。
[0012]根据本专利技术的关节轴承，优选地，所述陶瓷涂层选自但不限于氧化铝陶瓷涂层、氧
化锆陶瓷涂层、氧化铬陶瓷涂层、碳化硅陶瓷涂层、KN17高分子陶瓷聚合物涂层或KN高温陶瓷涂层。
[0013]根据本专利技术的关节轴承，优选地，所述陶瓷涂层的厚度为10～1000μm(比如涂层厚度为10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm)。
[0014]本专利技术使用导热
‑
润滑双功能复合树脂作为润滑层，复合树脂中的微胶囊具有导热
‑
润滑双功能，可增强其耐磨性、耐热性，从而提高服役寿命。
[0015]关于导热
‑
润滑双功能复合树脂，优选地，在所述导热
‑
润滑双功能复合树脂中，以所述热固性树脂基体的质量为100％计，所述纳米金属粒子的质量占比为0.001％～5％，更优选为0.1％～5％，进一步优选为1％～4％。
[0016]关于导热
‑
润滑双功能复合树脂，优选地，所述导热
‑
润滑双功能微胶囊的芯材还包括润滑颗粒；
[0017]在所述导热
‑
润滑双功能微胶囊中，所述润滑颗粒的质量占比为10％～30％，更优选为25％～30％。
[0018]关于导热
‑
润滑双功能复合树脂，优选地，所述导热
‑
润滑双功能微胶囊的芯材还包括纤维；
[0019]在所述导热
‑
润滑双功能微胶囊中，所述纤维的质量占比为10％～20％。
[0020]关于导热
‑
润滑双功能复合树脂，优选地，所述壳材采用环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺
‑
甲醛树脂、脲醛树脂、聚氨酯和聚酰亚胺中的至少一种。
[0021]关于导热
‑
润滑双功能复合树脂，添加所述纳米金属粒子可以有效提升树脂的导热性能。优选地，所述纳米金属粒子选自纳米银粉、纳米铜粉、纳米钼粉、纳米铝粉、纳米铁粉、纳米钴粉、纳米镍粉中的至少一种。
[0022]关于导热
‑
润滑双功能复合树脂，优选地，所述纳米金属粒子选自纳米铁粉、纳米钴粉、纳米镍粉等具有电磁特性的纳米金属粒子中的至少一种，由于此些纳米金属粒子还具有电磁特性，因此可进一步通过电磁场的方式，定向调控微胶囊在复合树脂中的位置，提升高温局部区域的散热速率。更优选地，在所述润滑层中，所述纳米金属粒子分布于其中的一部分；即：具有电磁特性的所述纳米金属粒子分布于所述导热
‑
润滑双功能复合树脂中的局部区域。具体可以通过电磁场的方式定向调控微胶囊在复合树脂中的位置，从而提升高温局部区域的散热速率。
[0023]关于导热
‑
润滑双功能复合树脂，所述润滑颗粒具有良好的润滑作用。优选地，所述润滑颗粒选自石墨烯、碳纳米管、聚四氟乙烯纳米颗粒、石墨、二硫化钼中的至少一种。
[0024]关于导热
‑
润滑双功能复合树脂，所述纤维具有增强力学性能作用，可提高抗压缩能力。优选地，所述纤维选自碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维中的至少一种。
[0025]关于导热
‑
润滑双功能复合树脂，优选地，所述热固性树脂基体选自环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺
‑
甲醛树脂、脲醛树脂、聚氨酯、聚酰亚胺中的至少一种。
[0026]关于导热
‑
润滑双功能复合树脂，优选地，所述改性填料选自碳酸钙、粘土、高岭土、滑石粉、石棉、云母、炭黑、硫酸钙、亚硫酸钙、碳纤维、玻璃纤维、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管、聚四氟乙烯纳米颗粒、石墨、二硫化钼、氮化硼、氧化锆中的至少一种。在热固性树脂基体中添加改性填料可以有助于提升树脂的强度、韧性和耐磨性。具体的，若改性填料选自
滑石粉、石棉、云母、炭黑、硫酸钙、亚硫酸钙、金属粉、二硫化钼、氮化硼、氧化锆和聚四氟乙烯纳米颗粒中的至少一种时，可以很好的提升树脂的耐磨性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种关节轴承，包括内圈和外圈，所述内圈安装在外圈的内部；其特征在于，所述内圈包括内圈基体和陶瓷涂层，所述内圈基体朝向所述外圈的表面上涂覆有所述陶瓷涂层；在所述关节轴承的内外圈的缝隙中填注有润滑层，所述润滑层为导热
‑
润滑双功能复合树脂；所述导热
‑
润滑双功能复合树脂包括热固性树脂基体、0.1％～50％的改性填料和0.1％～50％的导热
‑
润滑双功能微胶囊，以所述热固性树脂基体的质量为100％计；所述导热
‑
润滑双功能微胶囊的芯材包括纳米金属粒子和润滑油，壳材为树脂；在所述导热
‑
润滑双功能微胶囊中，所述纳米金属粒子的质量占比为1％～10％，所述润滑油的质量占比为10％～20％，其余为树脂壳材。2.根据权利要求1所述的关节轴承，其特征在于，所述内圈基体的表面上形成有条纹织构。3.根据权利要求1所述的关节轴承，其特征在于，所述陶瓷涂层选自氧化铝陶瓷涂层、氧化锆陶瓷涂层、氧化铬陶瓷涂层、碳化硅陶瓷涂层、KN17高分子陶瓷聚合物涂层或KN高温陶瓷涂层。4.根据权利要求1所述的关节轴承，其特征在于，在所述导热
‑
润滑双功能复合树脂中，以所述热固性树脂基体的质量为100％计，所述纳米金属粒子的质量占比为0.001％～5％。5.根据权利要求1所述的关节轴承，其特征在于，所述导热
‑
润滑双功能微胶囊的芯材还包括润滑颗粒；在所述导热
‑
润滑双功能微胶囊中，所述润滑颗粒的质量占比为10％～30％。6.根据权利要求1或5所述的关节轴承，其特征在于，所述导热
‑
润滑双功能微胶囊的芯材还包括纤维；在所述导热
‑
润滑双功能微胶囊中，所述纤维的质量占比为10％～20％。7.根据权利要求1所述的关节轴承，其特征在于，所述壳材采用环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺
‑
甲醛树脂、脲醛树脂、聚氨酯和聚酰亚胺中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：李寅博，解国新，孙旭辉，曹景操，武小乂，张琳，雒建斌，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：