一种轴承表面自润滑薄膜的制备装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111962043A(43)申请公布日2020.11.20(21)申请号202010838072.9(22)申请日2020.08.19(71)申请人山东交通职业学院地址261206山东省潍坊市高新技术开发区潍县中路8号(72)发明人赵剑波韩彬宗爱玲包君董征莲陈大鹏陈伟栋(74)专利代理机构北京志霖恒远知识产权代理事务所(普通合伙)11435代理人宋玲玲(51)Int.Cl.C23C16/30(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种轴承表面自润滑薄膜的制备装置及方法(57)摘要本发明公开了一种轴承表面自润滑薄膜的制备装置，包括真空炉，真空炉与正极相连，真空炉中插置有阴极支撑板，阴极支撑板为T形，阴极支撑板的柱段外周包覆有绝缘陶瓷套，绝缘陶瓷套使阴极支撑板与真空炉绝缘；阴极支撑板的平台段上放置有制备装置，制备装置通过阴极支撑板与负极相连，制备装置包括支架和自润滑薄膜制作柱，自润滑薄膜制作柱通过定位盘和紧固螺钉固定在支架的外周，自润滑薄膜制作柱包括内表面柱和外表面柱。其操作方法为首先清理轴承和装置，其次对装置进行抽真空，随后向装置中通入工作气体和含硫气体，最后冷却并取出轴承，将其在机油中浸泡后干燥备用。本发明不仅适合轴承零件，也适应不同规格的轴、套零件。CN111962043ACN111962043A权利要求书1/1页1.一种轴承表面自润滑薄膜的制备装置，包括真空炉(1)，其特征在于：所述真空炉(1)与正极相连，真空炉(1)中插置有阴极支撑板(2)，阴极支撑板(2)为T形，阴极支撑板(2)的柱段外周包覆有绝缘陶瓷套(3)，绝缘陶瓷套(3)使阴极支撑板(2)与真空炉(1)绝缘；阴极支撑板(2)的平台段上放置有制备装置(4)，制备装置(4)通过阴极支撑板(2)与负极相连；所述制备装置(4)包括支架(5)和自润滑薄膜制作柱(6)，自润滑薄膜制作柱(6)通过定位盘(7)和紧固螺钉(8)固定在支架(5)的外周，自润滑薄膜制作柱(6)包括内表面柱(61)和外表面柱(62)，内表面柱(61)外周为定位套(611)，定位套(611)内通过一号挡圈(612)定位安装有轴承外圆柱面(9)，轴承外圆柱面(9)套在芯轴(613)上，芯轴(613)与轴承内表面发生辉光放电，以沉积硫化物薄膜；外表面柱(62)中心固定有定位轴(621)，轴承内圆柱面(622)套置在定位轴(621)上并通过二号挡圈(623)和螺母(624)定位夹紧，轴承内圆柱面(622)外周为外筒罩(625)，外筒罩(625)与轴承外表面发生辉光放电，以沉积硫化物薄膜。2.根据权利要求1所述的轴承表面自润滑薄膜的制备装置，其特征在于：所述制备装置(4)在离子渗、镀设备中使用。3.根据权利要求1所述的轴承表面自润滑薄膜的制备装置，其特征在于：所述真空炉(1)外连接有气瓶(10)，气瓶(10)为两个，两个气瓶分别盛有工作气体和含硫气体。4.根据权利要求3所述的轴承表面自润滑薄膜的制备装置，其特征在于：所述工作气体采用氢气和氩气，含硫气体为硫蒸气、硫化氢或二硫化碳。5.根据权利要求1所述的轴承表面自润滑薄膜的制备装置，其特征在于：所述支架(5)为正六棱柱，自润滑薄膜制作柱(6)为多个，多个自润滑薄膜制作柱分别固定在支架(5)的六个侧面。6.根据权利要求1所述的轴承表面自润滑薄膜的制备装置，其特征在于：所述定位轴(621)上可套置一个或多个轴承内圆柱面(622)，多个轴承内圆柱面通过套筒(626)相隔开。7.根据权利要求1所述的轴承表面自润滑薄膜的制备装置，其特征在于：所述阴极支撑板(2)的柱段设置有抽真空通道(21)，抽真空通道(21)与真空泵相连接并与真空炉(1)相连通，其用于真空炉(1)的抽真空。8.一种如权利要求1所述轴承表面自润滑薄膜制备装置的操作方法，其特征在于：所述方法的步骤为：a、对轴承内外圈、保持架以及制备装置进行表面清理，去除尖角毛刺；b、对轴承内外圈、保持架以及制备装置进行表面清洗，去除油污；c、将制备装置置于真空炉中，真空炉密封后抽真空，至炉内气压50-100Pa；d、向炉内通入氢气，电压升至200-300V，对零件表面细小毛刺进行表面清理；e、向炉内通入氩气，电压升至400-600V，利用氩离子轰击制备装置和轴承表面，使零件表面快速升温至200-300℃；f、向炉内通入含硫气体，保持温度1-3小时，完成硫化物薄膜的沉积过程；g、缓慢降低电压至0V并关闭各气体通入炉内的通道，控制时间在2-10分钟；h、炉内继续缓慢冷却至室温后，取出轴承零件；i、将处理后的轴承零件浸泡在机油内0.5-2分钟后取出，利用塑料薄膜包裹，轴承表面自润滑薄膜制备完成，将轴承存放在干燥环境中待用。2C