CN110388560A - 基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法及装置，所述方法包括配置质量分数为0.05％的石墨烯润滑油，放入超声波清洗机中进行时间为90min的超声分散，将超声分散好的石墨烯润滑油倒入主轴油气润滑装置的铝合金油罐中，通过主轴油气润滑装置对陶瓷轴承进行油气固多相润滑。本发明通过石墨烯的高温抗压性能和减摩抗磨性能以提高润滑油的润滑特性，采用油气固多相润滑方式对陶瓷轴承起到润滑和散热作用，有效解决陶瓷轴承材料的导热性能不如金属轴承，易产生局部过热的问题。

Description

基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及高速加工机床主轴单元技术领域，具体涉及一种基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法及装置。
背景技术
高速数控机床是装备制造业的技术基础和发展方向之一，高速精密轴承既是主轴高速平稳运转的关键，也是主轴的核心单元。对轴承进行有效的润滑是保障主轴高效运行的重要措施。针对陶瓷轴承主要采用以下三种润滑方式：第一，脂润滑，结构简单，成本低，可以达到高速下限。第二，环下润滑法，是利用离心力把润滑油从内圈滚道及保持架引导面径向喷出,直接导入轴承内部的润滑法,兼有润滑和冷却作用，是目前所有润滑发中DN值最高的。第三，油气润滑法，利用定量活塞式分配器将非常微量的油以一定的时间间隔间断地排出，随同空气流连续注入轴承。是目前最常用于高速机床主轴轴承的润滑方法。陶瓷轴承作为一种新型轴承，相比于金属轴承，具有耐磨、耐腐蚀的优良性质。但其润滑一直采用金属轴承的润滑方式。由于陶瓷轴承材料的导热性能不如金属轴承，易产生局部过热，发明一种既有润滑功能又有良好冷却作用的陶瓷轴承润滑方法具有重要意义。石墨烯作为润滑油添加剂可增强润滑油的高温抗压性能和减摩抗磨性能。
目前，对陶瓷轴承仍采用金属轴承的润滑方式，还没有一种针对陶瓷轴承的高效润滑方式。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法及装置，以解决现有技术中仍采用金属轴承的润滑方式，还没有一种针对陶瓷轴承的高效润滑方式的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法，包括以下步骤：
步骤一、配置石墨烯润滑油，之后放入超声波中处理，备用；
步骤二、将超声波处理后的石墨烯润滑油倒入主轴油气润滑装置的油罐中；
步骤三、将主轴油气润滑装置的油罐中的石墨烯润滑油喷入轴承润滑。
进一步地，步骤一中所述石墨烯润滑油的配置方法包括先选取基础油，之后向基础油中加入石墨烯并搅拌均匀。
进一步地，步骤一中所述的基础油为30号汽轮机油。
进一步地，步骤一所述石墨烯润滑油中石墨烯的质量百分比浓度为0.05—0.075％。
进一步地，步骤一所述石墨烯润滑油中石墨烯的质量百分比浓度为0.05％。
进一步地，步骤一中超声波功率为800～1000W。
进一步地，配置的石墨烯润滑油在超声波中处理90min。
进一步地，步骤三中石墨烯润滑油在压力为0.3Mpa的环境下喷入轴承润滑。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种应用于所述方法的主轴油气润滑装置，包括箱体、设置在箱体内的油罐、设置在油罐顶部的搅拌器、设置在油罐顶部的气动定量注油阀、设置在气动定量注油阀上的定时器。
进一步地，所述搅拌器为气动马达搅拌器。
本发明实施例具有如下优点：本发明实施例提供一种基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法及装置，本申请的方法利用石墨烯的高温抗压性能和减摩抗磨性能以提高润滑油的润滑特性，采用油气固多相润滑方式对陶瓷轴承起到润滑和散热作用，有效解决陶瓷轴承材料的导热性能不如金属轴承，易产生局部过热的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例1提供的油气固多相润滑油膜原理图；
图2为本发明实施例1提供的不同石墨烯含量下平均摩擦系数的柱状图；
附图：1—石墨烯；2—氮化硅；3—钢材料。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法，包括以下步骤：
步骤一、配置石墨烯润滑油，之后放入超声波中处理，备用；
步骤二、将超声波处理后的石墨烯润滑油倒入主轴油气润滑装置的油罐中；
步骤三、将主轴油气润滑装置的油罐中的石墨烯润滑油喷入轴承润滑。
所述方法的原理可参阅图1提供的油气固多相润滑油膜原理图。
优选地，步骤一中所述石墨烯润滑油的配置方法包括先选取基础油，之后向基础油中加入石墨烯并搅拌均匀。
优选地，步骤一中所述的基础油为30号汽轮机油，但不限于此。
优选地，步骤一所述石墨烯润滑油中石墨烯的质量百分比浓度为0.05—0.075％，其中，当石墨烯润滑油中石墨烯的质量百分比浓度为0.075％时，摩擦系数最低，如图2所示。
优选地，步骤一中超声波功率为800～1000W。
优选地，配置的石墨烯润滑油在超声波中处理90min。
优选地，步骤三中石墨烯润滑油在压力为0.3Mpa的环境下喷入轴承润滑。
本实施例提供一种基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法及装置，本申请的方法通过石墨烯的高温抗压性能和减摩抗磨性能以提高润滑油的润滑特性，采用油气固多相润滑方式对陶瓷轴承起到润滑和散热作用，有效解决陶瓷轴承材料的导热性能不如金属轴承，易产生局部过热的问题。
实施例2
本实施例提供一种应用于所述方法的主轴油气润滑装置，包括箱体、设置在箱体内的油罐、设置在油罐顶部的搅拌器、设置在油罐顶部的气动定量注油阀、设置在气动定量注油阀上的定时器。
优选的，所述搅拌器为气动马达搅拌器。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、配置石墨烯润滑油，之后放入超声波中处理，备用；
步骤二、将超声波处理后的石墨烯润滑油倒入主轴油气润滑装置的油罐中；
步骤三、将主轴油气润滑装置的油罐中的石墨烯润滑油喷入轴承润滑。
2.根据权利要求1所述基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法，其特征在于：步骤一中所述石墨烯润滑油的配置方法包括先选取基础油，之后向基础油中加入石墨烯并搅拌均匀。
3.根据权利要求2所述基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法，其特征在于：步骤一中所述的基础油为30号汽轮机油。
4.根据权利要求1所述基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法，其特征在于：步骤一所述石墨烯润滑油中石墨烯的质量百分比浓度为0.05—0.075％。
5.根据权利要求1所述基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法，其特征在于：步骤一所述石墨烯润滑油中石墨烯的质量百分比浓度为0.05％。
6.根据权利要求1所述基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法，其特征在于：步骤一中超声波功率为800～1000W。
7.根据权利要求1所述基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法，其特征在于：配置的石墨烯润滑油在超声波中处理90min。
8.根据权利要求1所述基于石墨烯添加剂的陶瓷轴承油气固多相润滑方法，其特征在于：步骤三中石墨烯润滑油在压力为0.3Mpa的环境下喷入轴承润滑。
9.一种应用于权利要求1—8中任一项所述方法的主轴油气润滑装置，其特征在于：包括箱体、设置在箱体内的油罐、设置在油罐顶部的搅拌器、设置在油罐顶部的气动定量注油阀、设置在气动定量注油阀上的定时器。
10.根据权利要求9所述的主轴油气润滑装置，其特征在于：所述搅拌器为气动马达搅拌器。
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