ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ С ТВЕРДОСМАЗОЧНЫМ АНТИФРИКЦИОННЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ

ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ С ТВЕРДОСМАЗОЧНЫМ АНТИФРИКЦИОННЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ


RU (11) 2298704 (13) C1

(51) МПК
F16C 19/00 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.05.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005137527/11 
(22) Дата подачи заявки: 2005.12.02 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.12.02 
(45) Опубликовано: 2007.05.10 
(56) Аналоги изобретения: SU 1149073 A1, 07.04.1985. SU 1557382 A1, 15.04.1990. SU 1754945 A1, 15.08.1992. RU 2016278 C1, 15.07.1994. US 6296393 B1, 02.10.2001. 
(72) Имя изобретателя: Буря Александр Иванович (UA); Буяев Дмитрий Игоревич (RU); Бутягин Павел Анатольевич (RU); Ваньков Александр Юрьевич (UA); Демтиров Владислав Харлампиевич (RU); Дудин Владимир Юрьевич (UA); Карасев Юрий Васильевич (RU); Краснов Александр Петрович (RU); Чукаловский Павел Алексеевич (RU); Черепов Олег Вячеславович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Буря Александр Иванович (UA); Буяев Дмитрий Игоревич (RU); Бутягин Павел Анатольевич (RU); Ваньков Александр Юрьевич (UA); Демтиров Владислав Харлампиевич (RU); Дудин Владимир Юрьевич (UA); Карасев Юрий Васильевич (RU); Краснов Александр Петрович (RU); Чукаловский Павел Алексеевич (RU); Черепов Олег Вячеславович (RU) 
(98) Адрес для переписки: 141009, Московская обл., г. Мытищи, ул. Акад. Каргина, 22, кв.64, П.А. Чукаловскому 

(54) ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ С ТВЕРДОСМАЗОЧНЫМ АНТИФРИКЦИОННЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подшипникам качения, используемым в опорных узлах, работающих в условиях высоких температур и большой запыленности, например в опорных узлах коксовых печей. Подшипник качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем содержит наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, удерживаемые сепаратором на дорожках качения. Все пустоты между наружным и внутренним кольцами, беговыми дорожками и телами качения заполнены твердосмазочным антифрикционным заполнителем. В качестве твердосмазочного антифрикционного заполнителя используют полимерный антифрикционный материал на основе политетрафторэтилена. Полимерный антифрикционный материал содержит в качестве волокнистого наполнителя от 5 до 15 мас.% полиоксадиазольного термостойкого волокна. Полиоксадиазольное термостойкое волокно используют в виде сетки, войлока, ткани, нити или рубленой нити, рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения. Длина рубленой нити полиоксадиазольного термостойкого волокна выбрана от 3 до 40 мм. Площадь кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного термостойкого волокна выбрана от 0,6 см2 до 16 см2 . Технический результат: повышение надежности, долговечности и теплостойкости при работе высоких температур и большой запыленности; снижение интенсивности линейного изнашивания тел качения; повышение предела прочности при сжатии и ударной вязкости твердосмазочного антифрикционного заполнителя.



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подшипникам качения, используемых в опорных узлах, работающих в условиях высоких температур и большой запыленности, например в опорных узлах коксовых печей.
Известен подшипник качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, удерживаемые сепаратором на дорожках качения, при этом все пустоты между наружным и внутренним кольцами, беговыми дорожками и телами качения заполнены твердосмазочным антифрикционным заполнителем (см. авторское свидетельство СССР №1149073, МПК F16С 19/00, 1985 г.).
Однако известный подшипник при своем использовании обладает следующими недостатками:
- недостаточной надежностью при работе в условиях высоких температур и большой запыленности,
- недостаточной долговечностью при работе в условиях высоких температур и большой запыленности,
- недостаточной теплостойкостью при работе в условиях высоких температур и большой запыленности,
- повышенной интенсивностью линейного изнашивания (5?10-5 мкм/км),
- низкий предел прочности при сжатии твердосмазочного антифрикционного заполнителя (менее 80 МПа),
- недостаточную ударную вязкость твердосмазочного антифрикционного заполнителя (14-16 кДж/м 2).
Задача изобретения - создание подшипника качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем.
Техническим результатом является возможность повышения надежности, долговечности и теплостойкости при работе в условиях высоких температур и большой запыленности, снижение интенсивности линейного изнашивания тел качения, повышения предела прочности при сжатии и ударной вязкости твердосмазочного антифрикционного заполнителя.
Технический результат достигается в предложенном подшипнике качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем сочетанием компонентов использованного при изготовлении подшипника твердосмазочного антифрикционного заполнителя, а также количественным соотношением входящих в него компонентов.
Предложенный подшипник качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем содержит наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, удерживаемые сепаратором на дорожках качения, при этом все пустоты между наружным и внутренним кольцами, беговыми дорожками и телами качения заполнены твердосмазочным антифрикционным заполнителем, в качестве которого используют полимерный антифрикционный материал на основе политетрафторэтилена, содержащий в качестве волокнистого наполнителя от 5 до 15 мас.% полиоксадиазольного термостойкого волокна, при этом полиоксадиазольное термостойкое волокно используют в виде сетки, войлока, ткани, нити или рубленой нити, рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, причем длина рубленой нити полиоксадиазольного термостойкого волокна выбрана от 3 до 40 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного термостойкого волокна выбрана от 0,6 см2 до 16 см2 .
Среди существенных признаков, характеризующих предложенный подшипник качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем, отличительными являются:
- использование в качестве твердосмазочного антифрикционного заполнителя полимерного антифрикционного материала на основе политетрафторэтилена, содержащего в качестве волокнистого наполнителя от 5 до 15 мас.% полиоксадиазольного термостойкого волокна,
- использование в твердосмазочном антифрикционном заполнителе полиоксадиазольного термостойкого волокна в виде сетки, войлока, ткани, нити или рубленой нити, рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, причем длина рубленой нити полиоксадиазольного термостойкого волокна выбрана от 3 до 40 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного термостойкого волокна выбрана от 0,6 см 2 до 16 см2.
Экспериментальные исследования предложенного подшипника качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем, а затем и натурные ходовые испытания штатного комплекта показали их высокую эффективность. Было установлено, что предложенный подшипник качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем обладает повышенной надежностью, долговечностью и теплостойкостью при эксплуатации в условиях высоких температур и большой запыленности. При этом одновременно было установлено, что достигнуто снижение интенсивности линейного изнашивания тел качения подшипника, а материал твердосмазочного антифрикционного заполнителя имеет предел прочности при сжатии 110-120 МПа и ударную вязкость 21-22 кДж/м2.
Технология изготовления предложенного подшипника качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем не требует использования специфического технологического оборудования и включает в себя заполнение под давлением пустот между наружным и внутренним кольцами, беговыми дорожками и телами качения твердосмазочным антифрикционным заполнителем, предварительно нагретым до температуры 140-160°С. Использованный в предложенном подшипнике в качестве твердосмазочного антифрикционного заполнителя полимерный композиционный материал предварительно готовится пропиткой при комнатной температуре полиоксадиазольного волокна политетрафторэтиленом.
Конструкция предложенного подшипника качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем проста в понимании и не требует для своей иллюстрации предоставления чертежей.
Пример 1. Все пустоты подшипника качения №6315 по ГОСТ 8338-75 заполнялись под давлением нагретым до температуры 140°С твердосмазочным антифрикционным заполнителем на основе политетрафторэтилена, упрочненного 5 мас.% полиоксадиазольного термостойкого волокна в виде рубленой нити с длиной 3-40 мм. Заполнение пустот подшипника проводилось в специальной пресс-форме методом компрессионного прессования. Готовый подшипник проходил конечную технологическую приработку в опорах колес тележек при температуре эксплуатации 200°С и высокой запыленности.
Пример 2. Все пустоты подшипника качения №6315 по ГОСТ 8338-75 заполнялись под давлением нагретым до температуры 160°С твердосмазочным антифрикционным заполнителем на основе политетрафторэтилена, упрочненного 10 мас.% полиоксадиазольного термостойкого волокна в виде рубленой ткани репсового переплетения, причем площадь использованных кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного термостойкого волокна составляла от 0,6 см2 до 16 см2. Заполнение пустот подшипника проводилось в специальной пресс-форме методом компрессионного прессования. Готовый подшипник проходил конечную технологическую приработку в опорах колес тележек при температуре эксплуатации 200°С и высокой запыленности.
Пример 3. Все пустоты подшипника качения №6315 по ГОСТ 8338-75 заполнялись под давлением нагретым до температуры 150°С твердосмазочным антифрикционным заполнителем на основе политетрафторэтилена, упрочненного 15 мас.% полиоксадиазольного термостойкого волокна в виде рубленой ткани саржевого переплетения, причем площадь использованных кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного термостойкого волокна составляла от 0,6 см2 до 16 см2 . Заполнение пустот подшипника проводилось в специальной пресс-форме методом компрессионного прессования. Готовый подшипник проходил конечную технологическую приработку в опорах колес тележек при температуре эксплуатации 200°С и высокой запыленности.
Предложенный подшипник качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем имеет по сравнению с серийным подшипником аналогичного назначения увеличенную надежность, увеличенную на 14% долговечность и теплостойкость при эксплуатации в условиях высоких температур и большой запыленности, а также повышенные до 110-120 МПа предел прочности при сжатии и до 21-22 кДж/м2 ударную вязкость материала твердосмазочного антифрикционного заполнителя.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Подшипник качения с твердосмазочным антифрикционным заполнителем, содержащий наружное и внутреннее кольца с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, удерживаемые сепаратором на дорожках качения, при этом все пустоты между наружным и внутренним кольцами, беговыми дорожками и телами качения заполнены твердосмазочным антифрикционным заполнителем, отличающийся тем, что в качестве твердосмазочного антифрикционного заполнителя используют полимерный антифрикционный материал на основе политетрафторэтилена, содержащий в качестве волокнистого наполнителя от 5 до 15 мас.% полиоксадиазольного термостойкого волокна, при этом полиоксадиазольное термостойкое волокно используют в виде сетки, войлока, ткани, нити или рубленой нити, рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, причем длина рубленой нити полиоксадиазольного термостойкого волокна выбрана от 3 до 40 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного термостойкого волокна выбрана от 0,6 до 16 см2.