疏水磁性润滑的轴承制造技术

本发明专利技术疏水磁性润滑的轴承及其疏水磁性润滑脂的制备，在不改变现有轴承结构的基础上，改变轴承各部位的性能，将轴承外圈或轴承密封盖或轴承内圈设置为永磁体，或是在轴承密封盖的外表面上设置多个小磁铁块，使轴承形成一个闭合的磁路，同时在轴承的内腔中填充有处于磁场当中的疏水磁性润滑脂。在轴承内填充磁性润滑脂，使润滑脂在磁场力的作用下，能抵抗外界水的冲刷，保留在轴承内不外流。用疏水且具有磁性的润滑脂替代现行的一般通用润滑油，从而保障了滚动（或滑动）轴承的润滑，大大延长了轴承的使用寿命。其造价成本低廉，效果好，具有广泛的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及疏水磁性润滑的轴承及其疏水磁性润滑脂的制备，尤其适用于露天机械、矿山机械、大型设备、轮船、石油钻机，及用于野外的武器装备。
技术介绍
轴承是机械设备中最常用的零部件，其使用量非常之大，由于轴承受到转速、温度及环境等方方面面的影响，轴承中的润滑脂在外力作用下易流失，从而导致轴承的损坏，据统计，全国每年轴承的消耗量达上亿套。而轴承损坏的主要原因是从润滑的缺失引起，特别是在露天环境下工作或与水接触的机械中的轴承，如油田钻机、煤矿井下机车车轮等。这是因为润滑脂在水的冲刷下，会迅速变质、流失，造成轴承润滑的缺失，引起破坏。因此为提高轴承的使用寿命，研究一种既能疏水又能抗水冲刷、且润滑状况不会被破坏的轴承是现场急待解决的一大难题。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供一种提高轴承使用寿命的疏水磁性润滑的轴承及其疏水磁性润滑脂的制备。技术方案本专利技术疏水磁性润滑的轴承，它包括轴承外圈，轴承内圈，轴承内外圈之间设置的轴承密封盖，将所述的轴承外圈或轴承密封盖或轴承内圈设置为永磁体，或是在轴承密封盖的外表面上设置多个小磁铁块，使轴承内外圈之间始终形成N、S极方向的闭合磁路，在轴承的内腔中设有处于磁场当中的疏水磁性润滑脂；所述的永磁体轴承密封盖可以设置为单侧，也可以设置为双侧。本专利技术用于疏水磁性润滑的轴承的疏水磁性润滑脂的制备，首先制备出由纳米磁性粉体和基液构成的纳米磁性液体(磁流体)，磁流体的纳米粉体采用软磁性微粒粉体Fe3O4(四氧化三铁)或MnZnFe2O4(锰锌铁氧体)，磁流体的基液为疏水润滑油，然后添加稠化剂均匀混合得到疏水且具有磁性的润滑脂，其制备过程如下(1)采用铁氧体Fe3O4为磁性粉体，基液为疏水润滑油的制备首先将1M(莫耳)的硫酸铁和硫酸亚铁溶液按1∶1～1.5的质量比例混匀置于60～100℃的恒温水浴中，加入1∶0.8～1.5质量比例的6M NaOH溶液，搅拌恒温20～40分钟后，加入表面活性剂，继续搅拌恒温20～40分钟，冷却，过滤，烘干，然后将烘干产物与疏水润滑油混合均匀，即得到疏水润滑油基磁流体；(2)采用铁氧体MnZnFe2O4为磁粉体，基液为疏水润滑油的制备与Fe3O4的制备相同，只是将其中硫酸亚铁改为氯化锰(MnCl2)、氯化锌(ZnCl2)，其质量比例为∶＝1∶1～1.5∶1。所述软磁性微粒粉体还可采用铁合金粉体，或采用只要具有软磁性能的磁性材料；所述的疏水润滑油可采用烃类矿物油，或聚烯烃油，或酯类油，或氟油合成油；所述的稠化剂可采用皂基，或烃基，或有机和无机稠化剂；所述的表面活性剂可采用油酸，或亚油酸、脂肪酸，或脂肪酸脂及其盐，或聚乙二醇，或吐温，或司班。技术效果本专利技术疏水磁性润滑的轴承及其疏水磁性润滑脂的制备，制备出疏水和具有磁性的润滑脂，在不改变现有轴承结构的基础上，改变轴承各部位的性能，使轴承形成一个闭合的磁路，在轴承内填充磁性润滑脂，使润滑脂在磁场力的作用下，能抵抗外界水的冲刷，保留在轴承内不外流。用疏水且具有磁性的润滑脂替代现行的一般通用润滑油，在具有磁路的滚动(或滑动)轴承中这种润滑脂会在磁场作用下不被冲刷走，从而保障了滚动(或滑动)轴承的润滑，大大延长了轴承的使用寿命。该轴承特别适用于露天机械、煤矿井下车轮等恶劣环境下的各种设备中，其造价成本低廉，可批量生产，磁性润滑脂的疏水效果好，投入和效果比达1∶100，在该
内具有广泛的实用性。附图说明图1是本专利技术疏水磁性润滑轴承局部结构剖视图。图2是本专利技术疏水磁性润滑轴承结构及外加磁场示意图。图3是本专利技术疏水磁性润滑轴承结构及轴承盖为永磁体磁场示意图。图4是本专利技术疏水磁性润滑轴承的轴承外圈为永磁体磁场示意图。图5是本专利技术疏水磁性润滑轴承的轴承内圈为永磁体磁场示意图。图中1-轴承外圈，2-滚珠(柱)，3-轴承内圈，4-磁性润滑脂，5-轴承盖，6-磁铁块。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步的描述本专利技术疏水磁性润滑的轴承，由轴承外圈1、轴承滚珠或滚柱2、柱轴承内圈3和轴承内外圈之间设置的轴承盖5构成，将轴承外圈1或轴承内圈3或轴承盖5的材质设置为永磁体，使轴承内外圈之间始终形成N、S极方向的闭合磁路，在轴承的内腔中设置疏水磁性润滑脂4，疏水磁性润滑脂4始终处于在轴承上建立的闭合磁路的磁场当中。永磁体轴承盖5根据需要可以设置为单侧，也可以设置为双侧。在不改变原轴承性能的基础上，可以在轴承外部设置外加磁场，如图2所示，在轴承盖5的外表面上设置多个小磁铁块6，也能使轴承内外圈之间始终形成N、S极方向的闭合磁路，并使填充在轴承内的疏水磁性润滑脂4始终处于磁场当中。用于疏水磁性润滑轴承的疏水磁性润滑脂的制备其技术路线是首先制备出由纳米磁性粉体和基液构成的纳米磁性液体(磁流体)，磁流体的纳米粉体采用软磁性微粒粉体Fe3O4(四氧化三铁)或MnZnFe2O4(锰锌铁氧体)，软磁性微粒粉体还可以采用铁合金粉体，或只要具有软磁性能的磁性材料；磁流体的基液为疏水润滑油，疏水润滑油可采用烃类矿物油，或聚烯烃油，或酯类油，或氟油合成油；然后添加稠化剂均匀混合得到疏水且具有磁性的润滑脂，稠化剂可采用皂基，或烃基，或有机和无机稠化剂，疏水润滑油基磁流体的制备过程如下如制备铁氧体Fe3O4为磁粉体，基液为疏水润滑油，首先将1M(莫耳)的硫酸铁和硫酸亚铁溶液按1∶1～1.5的质量比例(各50ml)混匀置于60～100℃的恒温水浴中恒温，加入1∶0.8～1.5质量比例的6M NaOH溶液(75ml)，搅拌恒温20～40分钟后，加入油酸表面活性剂10～25ml，继续搅拌恒温20～40分钟，冷却，过滤，烘干，表面活性剂还可采用亚油酸、脂肪酸，或脂肪酸脂及其盐，或聚乙二醇，或吐温，或司班，根据所选不同的表面活性剂种类，按其分子量的不同，调整表面活性剂的用量，用量范围可在5～50ml之间，分子量越大，用量越大。最后将烘干产物与疏水润滑油混合均匀，即得到疏水润滑油基磁流体，再在其中加入稠化剂、添加剂就可得疏水轴承用磁流体润滑脂。如制备锰锌铁氧体(MnZnFe2O4)，用铁氧体MnZnFe2O4为磁粉体，基液为疏水润滑油，与Fe3O4的制备相同，只是将其中硫酸亚铁改为氯化锰(MnCl2)、氯化锌(ZnCl2)，其质量比例为∶＝1∶1～1.5∶1。权利要求1.疏水磁性润滑的轴承，它包括轴承外圈(1)，轴承内圈(3)，轴承内外圈之间设置的轴承盖(5)，其特征在于将所述的轴承外圈(1)或轴承密封盖(5)或轴承内圈(3)设置为永磁体，或是在轴承盖(5)的外表面上设置磁铁块(6)，使轴承内外圈之间始终形成N、S极方向的闭合磁路，在轴承的内腔中设有处于磁场当中的疏水磁性润滑脂(4)。2.根据权利要求1所述的疏水磁性润滑的轴承，其特征在于所述的永磁体轴承盖(2)可以设置为单侧，也可以设置为双侧。3.根据权利要求1所述的疏水磁性润滑的轴承的疏水磁性润滑脂的制备，其特征在于首先制备出由纳米磁性粉体和基液构成的纳米磁性液体(磁流体)，磁流体的纳米粉体采用软磁性粉体Fe3O4(四氧化三铁)或MnZnFe2O4(锰锌铁氧体)，磁流体的基液为疏水润滑油，然后添加稠化剂均匀混合得到疏水且具有磁性的润滑脂，其制备过程如下(1)采用铁氧体Fe3O4为磁性粉体，基液为本文档来自技高网...

【技术保护点】
疏水磁性润滑的轴承，它包括轴承外圈（１），轴承内圈（３），轴承内外圈之间设置的轴承盖（５），其特征在于：将所述的轴承外圈（１）或轴承密封盖（５）或轴承内圈（３）设置为永磁体，或是在轴承盖（５）的外表面上设置磁铁块（６），使轴承内外圈之间始终形成Ｎ、Ｓ极方向的闭合磁路，在轴承的内腔中设有处于磁场当中的疏水磁性润滑脂（４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志伊，刘书进，程玉生，李浩平，鲍久圣，刘同冈，高宏，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]