504 / 2023-03-01 10:03:05

主动磁悬浮轴承系统保护轴承减摩设计

主动磁悬浮轴承系统；保护轴承；磁控溅射；固体润滑薄膜；跌落试验

       主动磁悬浮轴承系统转子跌落过程中和保护轴承碰摩会产生巨大冲击、振动和摩擦热，极易使保护轴承失效从而引发重大事故。针对上述问题，本文以改善保护轴承表面特性和服役期间可靠性为主要目的对保护轴承进行减摩设计，采用磁控溅射技术在保护轴承关键表面分别沉积类石墨（GLC）和二硫化钼（MoS₂）薄膜，制备自润滑保护轴承。并搭建转子跌落试验台，对不同保护轴承进行跌落试验。结果表明：两种保护轴承用薄膜的致密性、膜基结合强度、摩擦学等性能均较为优异，所制备的自润滑保护轴承成膜质量良好；在转子初始转速为20000 r/min的试验条件下，表面镀有GLC和MoS₂的自润滑保护轴承试验后沟道和端面外观明显优于普通保护轴承，质心轨迹和轴向位移更加平稳，温升大幅度降低。跌落试验中，两种薄膜均能承受转子跌落带来的巨大冲击振动、高温发热，起到了自润滑和耐磨减摩功能，提高了保护轴承的使用寿命和服役可靠性，为解决主动磁悬浮轴承系统中保护轴承易失效而发生重大事故的问题提供了一种改善方法。