Способ повышения ресурса подшипника качения

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления подшипников. Способ заключается в нанесении микрокристаллического, двумерно упорядоченного покрытия из высокодисперсной окиси алюминия с уплотняющими добавками из окислов титана, иттрия, магния на наружное кольцо подшипника. Покрытие наносится на сверхзвуковой установке плазменного напыления. Достигается увеличение срока службы керамических покрытий на наружных кольцах подшипника и предотвращение электроэрозии и микросварки тел качения. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к подшипниковой промышленности, в частности к подшипникам качения для тяговых электродвигателей подвижного состава. Тяговые электродвигатели являются одним из наиболее ответственных узлов локомотивов и моторных вагонов электропоездов и во многом определяют надежную работу подвижного состава.

Якорные подшипники работают в сложных условиях, определяемых высоким уровнем действующих на них сил и частот вращения вала. При этом конструктивные особенности подшипниковых узлов таковы, что не позволяют проводить осмотры этих подшипников между плановыми ремонтами тягового подвижного состава и их ревизию после перегрузок тяговых электродвигателей при вождении тяжеловесных составов.

Кроме того, в тяговых электродвигателях переменного тока опасность представляет прохождение электрического тока через подшипники ротора из-за магнитной асимметрии электрической машины.

Для предотвращения этого один из подшипниковых щитов делается составным с применением слоя изоляции. Это усложняет и удорожает изготовление и снижает надежность двигателей. Поэтому вопрос токовой защиты остается актуальным. Некоторые зарубежные фирмы наносят защитное керамическое покрытие на наружное кольцо подшипника. Но эти покрытия обладают низким сопротивлением изгибу и могут отслаиваться от подложки (Evolution, business and technology magazine from SKF, № 3, 1996, pp.22-24).

Кроме того, на всех вращающихся деталях индуцируется электрический ток, который вызывает электроэрозию и способствует микросварке между дорожками качения и телами качения.

Для увеличения срока службы керамических покрытий на наружное кольцо подшипника наносят микрокристаллическое, двумерно упорядоченное покрытие из высокодисперсной окиси алюминия с уплотняющими добавками из окислов титана, иттрия, магния на сверхзвуковой установке плазменного напыления. При этом достигается очень высокая адгезия, сравнимая с силой связей внутри подложки, и очень низкая пористость, менее 1%.

Для полного устранения прохождения электрического тока через подшипник и предотвращения электроэрозии и микросварки тел качения с дорожками качения в смазку подшипника вводят минерал серпентинит с тонкодисперсными добавками из окислов магния, кальция, железа, алюминия, алюмосиликатами и тальком. В процессе работы подшипника минеральные вещества в зоне высоких контактных напряжений образуют на телах качения и дорожках качения диэлектрический стеклокерамический слой, имеющий низкий коэффициент трения и препятствующий прямому контакту стальных тел качения и колец.

1. Способ повышения ресурса подшипника качения, содержащего внутреннее и наружное кольца и размещенные между кольцами тела качения, отличающийся тем, что на наружное кольцо подшипника наносят микрокристаллическое, двумерно упорядоченное покрытие из высокодисперсной окиси алюминия с уплотняющими добавками из окислов титана, иттрия, магния на сверхзвуковой установке плазменного напыления.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в смазку подшипника вводят минерал серпентинит с тонкодисперсными добавками из окислов магния, кальция, железа, алюминия, алюмосиликатами и тальком.