Lng低溫潛液泵軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種LNG低溫潛液栗部件，更具體地說(shuō)，它涉及一種LNG低溫潛液栗軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]液化天然氣(Liquefied Natural Gas，簡(jiǎn)稱(chēng)LNG)，已成為我國(guó)能源領(lǐng)域一門(mén)迅猛發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。液化天然氣已成為調(diào)整能源構(gòu)成、緩解對(duì)石油供應(yīng)的依賴(lài)和壓力、保障我國(guó)能源安全的重大舉措。在LNG整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，其輸出、轉(zhuǎn)運(yùn)、接收、利用等各個(gè)環(huán)節(jié)都將用到LNG低溫潛液栗，這使LNG低溫潛液栗在產(chǎn)業(yè)鏈中扮演了舉足輕重的角色。我國(guó)目前尚無(wú)自主研發(fā)的LNG低溫潛液栗，已建的LNG項(xiàng)目均使用了國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品。國(guó)外的LNG低溫潛液栗成本和維修費(fèi)均較高，不利于我國(guó)LNG產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。因此，了解并逐步研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化LNG低溫潛液栗及其部件，對(duì)我國(guó)發(fā)展LNG產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展尤為重要。
[0003]軸承是任何旋轉(zhuǎn)機(jī)械整體設(shè)計(jì)的重要組成部分。LNG低溫潛液栗軸承的操作條件非?？量蹋惺?162°C的低溫，而且無(wú)法進(jìn)行外部潤(rùn)滑。同時(shí)由于工作環(huán)境和檢修條件限制，LNG低溫潛液栗必須具備高轉(zhuǎn)速和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，因而制造和組裝的工藝要求較高。傳統(tǒng)的軸承廠家大部分采用合金或混合軸承，使用這種軸承的LNG低溫潛液栗在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生較大磨損且發(fā)出較大噪聲，效果不理想。同時(shí)在-162°C的低溫操作條件下，傳統(tǒng)軸承的金相組織發(fā)生變化，軸承鋼圈表面硬度和耐磨性嚴(yán)重缺乏，長(zhǎng)時(shí)間工作下，軸承滾溝容易出現(xiàn)各種損傷，導(dǎo)致LNG低溫潛液栗無(wú)法正常工作，不能滿(mǎn)足LNG低溫潛液栗工作的正常開(kāi)展。
[0004]目前，公告號(hào)為CN203009316U的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種全陶瓷軸承的LNG低溫潛液栗。該全陶瓷軸承的LNG低溫潛液栗的轉(zhuǎn)動(dòng)核心部件是全陶瓷軸承，這種全陶瓷軸承可耐低溫-200°C。這種方法在一定程度上解決了傳統(tǒng)軸承無(wú)法在-162°C的低溫操作條件下正常工作這一問(wèn)題，然而該專(zhuān)利并沒(méi)有對(duì)全陶瓷軸承這一核心部件具體說(shuō)明，對(duì)現(xiàn)實(shí)操作的指導(dǎo)意義較差。同時(shí)這種全陶瓷軸承的軸承內(nèi)圈、軸承外圈和軸承保持架全部使用陶瓷，在LNG低溫潛液栗的使用過(guò)程中硬度較低，易碎，實(shí)用性差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有較好的硬度、抗低溫性、抗高溫性、抗疲勞性、散熱性和抗磨損機(jī)械特性，能夠在LNG低溫潛液栗的低溫工作環(huán)境中正常工作，確保LNG低溫潛液栗的使用壽命的LNG低溫潛液栗軸承。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種LNG低溫潛液栗軸承，包括軸承內(nèi)圈、軸承外圈、軸承滾珠和軸承保持架，所述軸承保持架和軸承滾珠設(shè)在軸承內(nèi)圈與軸承外圈之間，所述軸承滾珠位于軸承保持架內(nèi)，其特征在于:所述軸承內(nèi)圈和軸承外圈均采用X105CrMol7特種不銹鋼制成，所述軸承滾珠采用陶瓷球制成，所述軸承保持架采用聚酰亞胺制成。
[0007]采用上述結(jié)構(gòu)，由X105CrMol7特種不銹鋼制成的軸承內(nèi)圈和軸承外圈，能夠改善軸承內(nèi)圈和軸承外圈的硬度、耐高溫性、耐低溫性、鈍化性。LNG低溫潛液栗工作溫度的變化不影響軸承的精度，從而提高了軸承內(nèi)圈和軸承外圈的抗疲勞性，減少軸承內(nèi)圈和軸承外圈的變形和損壞，增加LNG低溫潛液栗的使用壽命。由陶瓷球制成的軸承滾珠，其密度是鋼制滾珠的一半，因而可提高軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。陶瓷球的使用可以減少摩擦接觸力，降低碰撞及運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)熱程度。陶瓷球材質(zhì)均勻，能將軸承的抗疲勞性提高到最佳并帶來(lái)良好的密封壓縮效果。由聚酰亞胺制成的軸承保持架，具有極佳的抗磨損機(jī)械特性。該種LNG低溫潛液栗軸承具有較好的硬度、抗疲勞性、散熱性和抗磨損機(jī)械特性，能夠在LNG低溫潛液栗的低溫工作環(huán)境中正常工作，確保LNG低溫潛液栗的使用壽命。
[0008]優(yōu)選，所述聚酰亞胺中的表面上含有二硫化鉬層。
[0009]采用上述結(jié)構(gòu)，在軸承保持架中添加有二硫化鉬，因而具有較低的摩擦性，降低運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)熱程度。同時(shí)適用于低溫環(huán)境，其工作環(huán)境可低至4K。
[0010]優(yōu)選，所述X105CrMol7特種不銹鋼的外表面上含有非金屬物質(zhì)層。
[0011]采用上述結(jié)構(gòu)，該軸承內(nèi)圈和軸承外圈能確保最低58HRC的硬度，從而提高了X105CrMol7特種不銹鋼的抗疲勞性，使該軸承內(nèi)圈和軸承外圈在_260°C至315°C環(huán)境下可用。
[0012]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果:
[0013]1.具有較好的硬度、抗低溫性、抗高溫性、抗疲勞性、散熱性和抗磨損機(jī)械特性，能夠在LNG低溫潛液栗的低溫工作環(huán)境中正常工作，確保LNG低溫潛液栗的使用壽命。
[0014]2.摩擦較小，具有較好的散熱性。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型LNG低溫潛液栗軸承的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型LNG低溫潛液栗軸承的立體結(jié)構(gòu)示意圖(去除部分軸承外圈)。
[0017]其中，1、軸承內(nèi)圈；2、軸承外圈；3、軸承滾珠；4、軸承保持架。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照?qǐng)D1至圖2對(duì)本實(shí)用新型LNG低溫潛液栗軸承做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]—種LNG低溫潛液栗軸承，包括軸承內(nèi)圈1、軸承外圈2、軸承滾珠3和軸承保持架4。該軸承滾珠3位于軸承保持架4內(nèi)，軸承保持架4設(shè)在軸承內(nèi)圈I與軸承外圈2之間。
[0020]該軸承內(nèi)圈I和軸承外圈2均采用X105CrMol7特種不銹鋼制成。該X105CrMol7特種不銹鋼通過(guò)真空電弧重熔處理。首先將X105CrMol7特種不銹鋼壓制成電極，然后將電極在真空電熔爐中進(jìn)行熔煉，使電極在高溫下迅速熔融，最后將熔融后的電極放置在已放置有非金屬物質(zhì)的水冷銅結(jié)晶器內(nèi)進(jìn)行再凝固，形成由非金屬物質(zhì)層包裹的X105CrMol7特種不銹鋼。由碳、硅組成的非金屬物質(zhì)層，碳、硅的含量質(zhì)量比為1:1。經(jīng)真空電弧重熔處理后的X105CrMol7特種不銹鋼，其鋼材內(nèi)部氣體成分含量降低，非金屬含量增加，能夠確保最低58HRC的硬度，從而提高了金屬的抗疲勞性，以保證其在-260°C至315°C環(huán)境下可用。因此，該LNG低溫潛液栗軸承能夠在LNG低溫潛液栗的低溫工作環(huán)境中正常工作，確保LNG低溫潛液栗的使用壽命。
[0021]該軸承滾珠采用陶瓷球制成，其密度為鋼質(zhì)滾珠的一半，因而可提高軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。陶瓷球的使用可以減少摩擦接觸力，降低碰撞及運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)熱程度。陶瓷球材質(zhì)均勻，能將軸承的抗疲勞性提高到最佳并帶來(lái)良好的密封壓縮效果。
[0022]該軸承保持架采用聚酰亞胺制成。該聚酰亞胺中添加有二硫化鉬，二硫化鉬均勻地分散在聚酰亞胺中。由聚酰亞胺制成的軸承保持架，具有極佳的抗磨損機(jī)械特性。添加了二硫化鉬，因而具有較低的摩擦性，其工作溫度可低至4K。
[0023]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種LNG低溫潛液栗軸承，包括軸承內(nèi)圈、軸承外圈、軸承滾珠和軸承保持架，所述軸承保持架和軸承滾珠設(shè)在軸承內(nèi)圈與軸承外圈之間，所述軸承滾珠位于軸承保持架內(nèi)，其特征在于:所述軸承內(nèi)圈和軸承外圈均采用X105CrMol7特種不銹鋼制成，所述軸承滾珠采用陶瓷球制成，所述軸承保持架采用聚酰亞胺制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LNG低溫潛液栗軸承，其特征是:所述聚酰亞胺的外表面上含有二硫化鉬層。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LNG低溫潛液栗軸承，其特征是:所述X105CrMol7特種不銹鋼外表面上含有非金屬物質(zhì)層。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種LNG低溫潛液泵軸承，包括軸承內(nèi)圈、軸承外圈、軸承滾珠和軸承保持架，所述軸承保持架和軸承滾珠設(shè)在軸承內(nèi)圈與軸承外圈之間，所述軸承滾珠位于軸承保持架內(nèi)，其特征在于：所述軸承內(nèi)圈和軸承外圈均采用X105CrMo17特種不銹鋼制成，所述軸承滾珠采用陶瓷球制成，所述軸承保持架采用聚酰亞胺制成。本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有較好的硬度、抗低溫性、抗高溫性、抗疲勞性、散熱性和抗磨損機(jī)械特性，能夠在LNG低溫潛液泵的低溫工作環(huán)境中正常工作，確保LNG低溫潛液泵的使用壽命的LNG低溫潛液泵軸承。
【IPC分類(lèi)】F16C33/62, F04D29/049, F16C33/32, F16C33/44
【公開(kāi)號(hào)】CN204900312
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520616923
【發(fā)明人】張金玲, 章軼明, 劉易, 馬曉燕, 孫李龍
【申請(qǐng)人】杭州新亞低溫科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年8月17日