[发明专利]一种具有高分子涂层的滑动轴承及其制备方法

说明书

一种具有高分子涂层的滑动轴承及其制备方法，属于滑动构件技术领域；滑动轴承包括轴基体、滑动金属层和高分子材料层，滑动金属层附着于轴基体的周向表面，滑动金属层的表面呈修形曲面状，以适应使用状态载荷下的形变；高分子材料层附着于滑动金属层的表面，高分子材料层包括第一材料层和第二材料层，第一材料层的耐磨性高于第二材料层。通过在滑动金属层表面进行修形来适应使用状态载荷下的形变，同时在滑动金属层上设置高分子材料层，整个高分子材料层能够实现较好的自适应修形，弥补滑动金属层表面的修形精度不够的问题，进一步降低滑动轴承和和对应接触的滑动副之间的摩擦、提升可承受的运行最大载荷，进一步降低发生温升失效的可能。

技术领域

本申请涉及滑动构件技术领域，具体而言，涉及一种具有高分子涂层的滑动轴承及其制备方法。

背景技术

清洁、环保的风电是利用风能转动大型叶片，使得风力发电机的主轴旋转，从而带动发电机将动能转发为电能。在叶片与发电机之间，通常需要增速传动装置、例如齿轮箱提高旋转速度，因此齿轮箱中相对运动的各级行星轮与行星轴之间需要轴承来实现支撑、减小摩擦、降低磨损，从而确保齿轮箱的长效运行。

现有风力发电机在行星轮与行星轴之间多采用滚动轴承。然而，由于风力发电机的叶片会承受大小、方向多变的风的作用，为了持久可靠地保证风力发电机的正常运转，这种滚动轴承通常造价高，后续保养、更换成本昂贵。

有人提出了采用滑动轴承来替代目前的风电齿轮箱中的滚动轴承来改善以上问题，但是采用滑动轴承较易发生温升失效。

发明内容

本申请提供了一种具有高分子涂层的滑动轴承及其制备方法，其能够改善采用滑动轴承作为风电齿轮箱的滑动件时易发生温升失效的问题。

发明人发现：目前的滑动轴承一般包括轴基体和滑动金属层，该滑动轴承在加载情况下，销轴会发生形变，为了适应该形变，可以在滑动轴承的铜合金表面进行修形，以便能够承受更大的运行最大载荷，但是即使经过了非常高精度的修形后，滑动轴承依然难以适应风力发电的频繁启停导致的巨大载荷，依然存在较易温升失效的问题，发明人认为其原因可能是：由于修形的理论设计、实际工况以及实际加工精度有一定的差别，因此很难将修形做到理想状态。

第一方面，本申请实施例提供了一种具有高分子涂层的滑动轴承，滑动轴承包括：

轴基体；

滑动金属层，滑动金属层附着于轴基体的周向表面，滑动金属层的表面呈修形曲面状，以适应使用状态载荷下的形变；

高分子材料层，高分子材料层附着于滑动金属层的表面，高分子材料层包括第一材料层和第二材料层，沿轴基体的延伸方向，第一材料层附着于滑动金属层的中部，第二材料层附着于滑动金属层的两个端部，第一材料层的耐磨性高于第二材料层。

在上述实施过程中，通过在滑动金属层表面进行修形来适应使用状态载荷下的形变，能够减少由于变形带来的滑动轴承和对应接触的滑动副之间的摩擦，进而提升可承受的运行最大载荷，降低应用于风电齿轮箱中发生温升失效的可能。同时在滑动金属层上设置高分子材料层，该高分子材料层包括耐磨性不同的第一材料层和第二材料层，在变形量较大的端部设置耐磨性较小的第二材料层，在变形量较小的中部设置耐磨性较大的第一材料层，使得整个高分子材料层能够实现较好的自适应修形，弥补滑动金属层表面的修形精度不够的问题，进一步降低滑动轴承和对应接触的滑动副之间的摩擦、提升可承受的运行最大载荷，进一步降低发生温升失效的可能。

作为一种可选的实施方式，第一材料层的耐磨性是第二材料层的耐磨性的3～6倍。

在上述实施过程中，通过控制第一材料层的耐磨性和第二材料层的耐磨性的倍数关系，使得整个高分子材料层能够更好更快的适应修形，以便在施用作为风电齿轮箱时能够承受更大的运行载荷。