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金蒙碳化硅軸承相關(guān)行業(yè)應(yīng)用技術(shù)

文章出處:網(wǎng)責任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時間:2013-08-30 15:16:00【

  碳化硅陶瓷作為現(xiàn)代工程陶瓷之一,是一種人工合成的新型無機非金屬材料。硬度僅次于金剛石,具有優(yōu)良的耐化學腐蝕、耐磨、耐高溫性能以及機械強度高、自潤滑性能好、抗高溫蠕變、摩擦系數(shù)小、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)低等特點,可廣泛用于石油、冶金、化工、機械、航空、航天原子能等領(lǐng)域,常用做機械密封的摩擦副材料。大量試驗表明,碳化硅是目前摩擦副中最優(yōu)秀的材料,尤以無壓燒結(jié)SiC和熱壓燒結(jié)SiC的性能最佳。

  目前,國內(nèi)生產(chǎn)的無壓燒結(jié)SsiC主要性能指標已接近國外同類產(chǎn)品的水平。雖然熱壓燒結(jié)SiC的性能為最佳,但制造成本昂貴,尚未大量應(yīng)用。利用SiC的優(yōu)良特性,廣泛應(yīng)用在屏蔽電泵和磁力泵領(lǐng)域。大連四方電泵從2001年開始進行全碳化硅陶瓷摩擦副研究開發(fā),軸承、軸承套、推力盤均采用無壓燒結(jié)SSiC材料。2002年開始應(yīng)用于產(chǎn)品,取得了良好業(yè)績。2003年初,在原有的成果基礎(chǔ)上,進行了改進:

  1.改進軸承套扭距傳動結(jié)構(gòu),解決了軸承套端部開口造成的應(yīng)力集中,提高了可靠性。

  2.增設(shè)了彈性自動補償套,能自動補償徑向因溫升導(dǎo)致的材質(zhì)膨脹差異,使泵能在0℃—250℃溫度范圍內(nèi)正常運行。

  3.獨特的推力盤結(jié)構(gòu),更具有可靠性。

  碳化硅作為屏蔽電泵軸承時,因其具熱膨脹系數(shù)小、材料較脆、容易破裂等特點所帶來的問題需要解決。

  碳化硅熱膨脹系數(shù)是不銹鋼的1/4,當介質(zhì)的溫度較高時,與同其配合不銹鋼件產(chǎn)生間隙或過盈而導(dǎo)致軸承損壞;斷裂韌性是不銹鋼的1/50,材料較脆,受到?jīng)_擊力作用時容易碎裂,特別是棱角之處。

  彈性系數(shù)是不銹鋼的1/50,機械性較脆,易破損。熱膨脹系數(shù)是不銹鋼的1/4,與其(不銹鋼)配合時應(yīng)注意。

  結(jié)構(gòu)方面存在的問題

  如果液溫100(℃)的泵上采用直徑d=50(mm)轉(zhuǎn)子軸(不銹鋼),將出現(xiàn)下述問題:軸套和轉(zhuǎn)子軸之間的間隙將達到0.052mm,即軸套和轉(zhuǎn)子軸之間間隙比常溫時(20℃)縮小0.052mm。要取得常溫時的間隙,軸套和轉(zhuǎn)子軸之間間隙變大。所以,常溫運轉(zhuǎn)時軸套容易破損,再用于高溫液時就更容易出現(xiàn)故障。

  大連四方電泵有限公司通過不斷的改進和完善,解決了軸承套端部開口造成的應(yīng)力集中,提高了可靠性,增設(shè)了彈性自動補償套,能自動補償徑向因溫升導(dǎo)致的材質(zhì)膨脹差異,使碳化硅軸承在屏蔽電泵上獲得成功應(yīng)用,泵能在0℃—250℃溫度范圍內(nèi)正常運行。碳化硅軸承在我公司的基本型PB、逆循環(huán)型PBN、水冷高溫型PBG、泥漿型PBLK、自吸型PBZ、保溫型PBB、大功率立式PBGL、小流量型PBX等屏蔽電泵產(chǎn)品中已全面獲得實際應(yīng)用。使用功率在0.75-75Kw,溫度范圍為0℃—250℃,主要應(yīng)用工況為:a.要求長壽命,b.介質(zhì)有超強的化學腐蝕性,c.密度低、易汽化介質(zhì),d.溫度高,e.介質(zhì)中有微量細小軟質(zhì)顆粒,f.介質(zhì)不允許有摩擦副磨損下來的粉末混入,例如純凈水行業(yè)、或有高純度要求的工況等。

  大連四方電泵有限公司研制的SiC軸承特點:

  1.碳化硅軸承采用無壓燒結(jié)晶體SiC,牌號:SSiC,純度:≥99.5%。

  2.獨特的結(jié)構(gòu),能自動補償徑向因溫升導(dǎo)致的材質(zhì)膨脹差異,使泵能在0℃—250℃溫度范圍內(nèi)正常運行。

  3.使用壽命是普通石墨軸承十倍以上。