轴承润滑脂组合物制造技术

技术编号:5055655 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
可以通过结合一种合成油以及一种石蜡族的蜡来制备一种用于液压轴承中的润滑脂。该润滑脂可以粘至轴承上的聚合物表面如PTFE上,并且可以改善高速轴承(如电动机中使用的那些)的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轴承润滑脂组合物相关申请本申请要求于2008年4月9日提交的标题为“轴承”的美国临时专利申请序列号 61/043,529的权益,并且要求2008年4月9日提交的标题为“轴承润滑脂组合物”的美国 临时专利申请序列号61/043,554的权益。两个申请都特此通过引用结合在此。背景1.专利
本专利技术涉及润滑脂组合物,并且具体涉及用于液压轴承的润滑脂组合物。2.相关技术的讨论液压轴承、或流体动力轴承,与机械轴承的不同之处在于一个或多个这些轴承表 面(面)是被一种液体或气体而不是被球或其他机械装置分开。该流体层支撑内面并且保 持该内和外轴承面不接触。这个流体动力学的层允许一个面相对于另一个旋转,同时被另 一个面支持但不与之接触。该流体在轴承旋转时提供一些阻力并且典型地,更低粘度的流 体提供更小的阻力。然而,更低粘度的流体可以比更高粘度的流体更容易地流动,并且在这 些面之间保持一个足够厚度的层可能对于更低粘度的流体更困难。因此,许多轴承包括一 种润滑剂(如一种油),连同一种增稠剂(如一种金属盐的皂)。这些组合物已经能够提供 低水平的旋转阻力连同在轴承中足够的保留率(rate of retention)。专利技术概述本专利技术的主题在某些情况下可以涉及相关的产品,对特定问题的替代的方案,和/ 或一种单一系统或物品的多种不同用途。一方面,提供一种高速轴承的润滑脂组合物,该润滑脂组合物包括一种合成的烃 以及一种蜡。在另一方面,提供一种轴承润滑脂,该轴承润滑脂包括一种具有在10(TC小于 150cSt的D-445粘度的聚α烯烃以及一种蜡。在另一方面,提供一种轴承组件,该轴承组件包括一个以下的轴承,该轴承包括两个相对的,被构造并且安排为彼此独立地运动的表面(至少一个表面包括一种聚合物), 以及在这些相对表面之间的一个润滑剂层,该润滑剂包括一种合成的烃以及一种石蜡族的蜡。在另一方面,提供一种高速无密封液体动压轴承,该轴承包括两个相对的轴承表面,至少一个表面包括一种聚合物,以及在这些轴承表面之间的一个润滑剂层,其中该轴承 能够以大于lm/s的滑动速度运行大于1000小时的时间段。附图简要说明在附图中附图说明图1是展示测试结果的框图;图2是展示了一个实施方案的温度对比速度的曲线图;图3是一个展示一个实施方案的温度对比负载的曲线图;图4提供了一个实施方案的长期测试的温度与扭矩的曲线图结果;图5是一个展示了一种润滑脂及其单独组分的一个实施方案的复态粘度的曲线 图;图6是一个展示了一种润滑脂与三种可商购的润滑脂比较的一个实施方案的复 态粘度的曲线图;图7提供了一个实施方案及其各个组分的FTIR数据。详细说明在一方面,描述了一种用于流体动力轴承的润滑脂组合物。该轴承可以是例如一 种套筒轴承、径向轴承或轴衬,如在与此同一日期提交的、律师卷号0-5055、标题为“轴承” 的共同未决专利申请中所描述的,该申请特此通过引用结合在此。这些轴承可以是高速轴 承,例如以大于lm/s的表面速度运行、或者展现大于IMPa · m/s的压力χ粘度(PV)的那 些。这些流体动力轴承并不包含滚动元件,并且提供了可以用于多种高速应用中的安静的、 紧凑的、廉价的轴承。这些轴承可以是流体动力学的,可以是无密封的,并且可以连续运行 而无需补充或循环一种润滑剂。轴承寿命可以大于2000、3000或4000小时而无需维修。轴 承表面中的至少一个可以包括(或者由其制造)一种聚合物,如一种氟聚合物。在这些条 件下,已经发现常规的润滑脂不能够提供对于服务期的一个充足的流体层,在许多应用中 这是这些轴承所希望的。已经显示在此描述的润滑脂组合物提供了在这些轴承中数千小时 的连续服务,而无需循环、替换或补充轴承中的润滑脂。该润滑脂可以包括2种或多种组分,这些组分可以是一种油润滑剂以及一种蜡增 稠剂。该油可以是例如一种烃或一种合成油如一种聚α烯烃(PAO)。该增稠剂可以是一 种石蜡族蜡。一种第三组分可以是一种油稳定剂,如Lucas HeaVy Duty Oil Stabilizer. Lucas油稳定剂是一种设计用于内燃机的基于烃的材料。该润滑脂没有非蜡型增稠剂如聚 脲类、锂化合物、有机粘土、和硅石。该润滑脂组合物的油的部分按体积计可以形成该润滑脂组合物的多于50%、多 于60%、多于70%或多于80%。该油部分按体积计也可以占该该润滑脂的小于95%、小 于90%、小于80%或小于70%。在一个实施方案中,该油部分按体积计占该润滑脂组合物 的62%。该润滑脂组合物的蜡的部分按体积计可以形成该润滑脂组合物的多于5%、多于 10%、多于15%或多于20%。在一个实施方案中,该蜡按体积计占该组合物的19%。该油 稳定剂的部分可以贡献该润滑脂组合物按体积计的0%、多于1%、多于5%、多于10%或多 于15%。在一个实施方案中,该油稳定剂按体积计占该组合物的19%。该润滑脂可以用在多种高速轴承中,包括在电动机中使用的轴承中。这些轴承表 面中的一个或多个可以包括(或者由其制造)一种聚合物。该聚合物可以是一种氟聚合物, 如聚四氟乙烯(PTFE)。该轴承衬可以是金属、合金或聚合物,并且可以是一种复合材料,如 粘和至金属背衬上的一个聚合物层。轴承表面的聚合物的层可以包括另外的组分,如石墨、 碳黑、碳纤维、玻璃纤维、二硫化钼、云母、硅灰石、青铜、铜、不锈钢、氧化铝、二硫化钨、氮化 硼、氟化钙、芳族聚酰胺纤维、玄武岩、纤维、颜料、耐热性聚合物粉末、或芳香族聚酯类,例 如EKONOL。表面材料也可以包括填充的聚酰亚胺类,如青铜填充的聚酰亚胺类。该轴承的 旋转部件可以是金属、合金、聚合物、或它们的一个组合。一个轴承的旋转与静止的同轴部 件之间的直径的间隙可以小于0. Imm并且可以在0. 013至0. 076mm的范围内。该润滑脂 在这个间隙中提供一种低粘度的流体,在其上可以支撑该轴承的运动部件以及任何相关的轴。相信在此描述的润滑脂展现了特殊的特性,这些特性提供了该聚合物表面的改进的润 湿性,从而允许该润滑脂在相对的同轴表面之间提供一个足够的流体层而对于延长的时间 段、或甚至对于该轴承的寿命不要求更换。相信这种润滑脂组合物在由一个氟聚合物表面和一个金属的表面所限定的间隙 中展现了增大的毛细作用。这种增大的毛细作用将该润滑脂吸引到该间隙中并且防止了该 润滑脂被该间隙挤压,即使是在液体状态并且在负荷下。与可得的润滑脂相比,这种改进的 毛细作用可能是氟聚合物表面的高度的可润湿性的结果。其结果是一种润滑脂可以为液压 轴承提供一个低粘度的液体层而不从该轴承间隙中被压出,即使是在高的负荷以及高的速 度下。该润滑脂也可以配置为展示特殊的抗氧化性。该润滑脂的油部分可以是一种天然或合成的烃。合成的烃类包括V族的基础油 (合成的酯类以及聚亚烷基二醇类)以及IV族的基础油(聚α烯烃(ΡΑ0))。其他的合成 油包括例如多元醇酯类、有机硅、聚内烯烃类(polyinernalolefin)、酯类、中性的磷酸酯 类、聚合物酯类、聚亚烷基二醇类、烷基化的芳香族化合物、全氟烷基聚醚类、聚苯醚类、环 烃类、聚氯三氟乙烯类、硅杂烃类(silahydrocarbon)、磷腈类、碳酸二烷基酯类、烷基环戊 烷类、聚丁烯类、或化学改性的矿物油类。非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速轴承润滑脂组合物,包括:一种合成的烃;以及一种蜡。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:V迪玛提诺TJ哈根
申请(专利权)人:美国圣戈班性能塑料公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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