УПОРНЫЙ ПОДШИПНИК ИЗ КОМБИНИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА С ВОДЯНОЙ СМАЗКОЙ ДЛЯ ГЛАВНОГО ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА
THRUST BEARING OF COMBINED MATERIAL WITH WATER LUBRICATION FOR MAIN CIRCULATION PUMP

Область техники
Настоящее изобретение относится к упорному подшипнику из комбинированного материала с водяной смазкой и, в частности, к упорному подшипнику из комбинированного материала с водяной смазкой для главного циркуляционного насоса. Изобретение в основном касается подшипников, которые применяются в циркуляционных насосах (главных циркуляционных насосах), предназначенных для перемещения теплоносителя в системе первого контура радиационной части атомной электростанции в условиях радиоактивного излучения, но также может применяться в разных машинах, например гидрогенераторных агрегатах, водяных помпах, редукторах и т.п., для обеспечения опоры и сохранения положения вращающихся элементов, которые испытывают осевые усилия, а также предназначено для обеспечения смазки, в частности, в условиях высокой температуры и эксплуатации на высокой скорости.
Уровень техники
В настоящее время циркуляционные насосы теплоносителя первого контура радиационной части атомной электростанции (или главные циркуляционные насосы) являются основным оборудованием атомной электростанции, при этом главный циркуляционный насос играет крайне важную роль в работе и безопасности всей атомной электростанции, и подшипники главного циркуляционного насоса являются основными элементами, которые обеспечивают безопасную и стабильную работу циркуляционного насоса.
Подшипники главных циркуляционных насосов, предусмотренных в генераторной установке малой мощности китайских и зарубежных атомных электростанций, представляют собой упорные подшипники с водяной смазкой, полученные с применением графитового материала, конструкция которых предусматривает вставку графитовых пластин в зажимные пазы веерообразного основания из профилированного стального листа, при этом с двух сторон они фиксируются перегородками. Поскольку графитовый материал относится к хрупким материалам, его ударопрочность не особенно хорошая, и в случае более высокой ударной нагрузки и переменной нагрузки вкладыши легко разрушаются, безопасность и надежность снижаются, и не выполняются требования долгосрочной и безопасной работы высокомощных главных циркуляционных насосов. Кроме того, поскольку материал графитовых подшипников хрупкий, их трудно приспосабливать, и неравномерное распределение напряжения во всем комплекте подшипников и поверхности отдельной пластины не может самостоятельно выровняться, что легко приводит к неравномерной нагрузке.
Более того, применение металлических листов и панелей из конструкционного пластика обеспечивает упорный подшипник с водяной смазкой сборной конструкции. Такая конструкция получается за счет монтажа посредством зажимных пазов, выполненных в поверхности стального вкладыша, и посредством винтового крепежа; поскольку эта конструкция получена путем сцепления нескольких элементов, то при работе подшипника длительное время применяемые крепежные винты показывают такие недостатки, как разбалтывание, выпадение, непрочное соединение и т.п., что повышает вероятность аварии, и работа главных циркуляционных насосов создает потенциально опасную ситуацию.
В настоящее время ядерная энергетика постепенно развивается в отношении генераторов высокой производительности, и аналоги, известные из уровня техники, уже не соответствуют требованиям к рабочим характеристикам высокомощных главных циркуляционных насосов, а подшипники главных циркуляционных насосов становятся проблемой при создании передового мощного оборудования для ядерной энергетики. Соответственно, существует острая необходимость в предоставлении безопасного и надежного упорного подшипника для высокомощных главных циркуляционных насосов, который устойчив к радиоактивному излучению и предусматривает водяную смазку.
Сущность изобретения
На основании вышеизложенного следует, что технические проблемы известных из уровня техники графитовых пластин связаны с тем, что у них низкая ударопрочность, поэтому они не соответствуют требованиям к рабочим характеристикам высокомощных главных циркуляционных насосов, и требуемые крепежные винты, соединяющие металлические листы с панелями из конструкционного пластика, легко выпадают, и предлагается новый упорный подшипник цельной конструкции, кольцо, образованное из нескольких веерообразных или круглых пластин, который состоит из слоя специального конструкционного пластика, обладающего высокой прочностью, и основания из профилированного листа нержавеющей стали, что обеспечивает упорный подшипник из комбинированного материала с водяной смазкой для главного циркуляционного насоса.
Далее представлены применяемые в настоящем изобретении технические средства.
Упорный подшипник из комбинированного материала с водяной смазкой для главного циркуляционного насоса содержит основание из профилированного листа нержавеющей стали и слой конструкционного пластика, при этом указанное основание из профилированного листа нержавеющей стали имеет выпукло-вогнутую поверхность, соединенную с указанным слоем конструкционного пластика, при этом указанная выпукло-вогнутая поверхность соединена с указанным слоем конструкционного пластика посредством комплексного формования с термопластическим прессованием, при этом соотношение между площадью указанной выпукло-вогнутой поверхности и площадью ортогональной проекции указанной выпукло-вогнутой поверхности на указанное основание из профилированного листа нержавеющей стали составляет 1,2-2. Посредством вышеуказанных элементов увеличивается площадь поверхности указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, повышается прочность сцепления указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали с указанным слоем конструкционного пластика, при этом под площадью указанной выпукло-вогнутой поверхности подразумевается площадь поверхности указанной выпукло-вогнутой поверхности.
Указанная выпукло-вогнутая поверхность выполнена отдельно как на верхней поверхности указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, так и на нижней поверхности указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, при этом толщина слоя конструкционного пластика на выпукло-вогнутой поверхности, выполненной на верхней поверхности указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, составляет 2-15 мм, а толщина слоя конструкционного пластика на выпукло-вогнутой поверхности, выполненной на нижней поверхности указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, составляет 0,5-5 мм.
Указанная выпукло-вогнутая поверхность выполнена на верхней поверхности указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, при этом толщина указанного слоя конструкционного пластика составляет 2-15 мм.
Выпуклые области указанной выпукло-вогнутой поверхности имеют шероховатую поверхность. Указанная шероховатая поверхность получена нижеизложенным способом обработки, при этом способ обработки подразумевает нижеследующие три вида обработки или комбинацию этих трех видов обработки:
(1) осуществление накатки рифления посредством ролика для накатки рифления, при этом шаг накатки составляет приблизительно 0,3-1,5 мм;
(2) получение механической обработкой перекрещивающихся канавок шириной 0,5-1,5 мм и глубиной 0,2-0,8 мм или получение обработкой перекрещивающихся канавок, проходящих под углом 30°-90°, глубиной 0,2-0,8 мм;
(3) применение пескоструйной или другой обработки для придания поверхности шероховатости.
Указанное основание из профилированного листа нержавеющей стали выполнено веерообразной или круглой формы, при этом вогнутые области указанной выпукло-вогнутой поверхности образованы множеством кольцеобразных пазов, при этом форма указанных кольцеобразных пазов соответствует внешним краям указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали; множество указанных кольцеобразных пазов расположены равномерно, расстояние между соседними указанными кольцеобразными пазами составляет 6-10 мм, ширина на входе указанных кольцеобразных пазов составляет 4-12 мм, ширина нижней части указанных кольцеобразных пазов больше ширины на входе указанных кольцеобразных пазов на 0,5-1 мм, глубина указанных кольцеобразных пазов составляет 1-5 мм.
Указанное основание из профилированного листа нержавеющей стали выполнено веерообразной или круглой формы, вогнутые области указанной выпукло-вогнутой поверхности образованы множеством поперечных пазов и множеством продольных пазов; множество указанных поперечных пазов расположены равномерно, интервал между соседними указанными поперечными пазами составляет 6-10 мм, ширина на входе указанных поперечных пазов составляет 4-12 мм, ширина нижней части указанных поперечных пазов больше ширины на входе указанных поперечных пазов на 0,5-1 мм, глубина указанных поперечных пазов составляет 1-5 мм; множество указанных продольных пазов расположены равномерно, интервал между соседними указанными продольными пазами составляет 6-10 мм, ширина на входе указанных продольных пазов составляет 4-12 мм, ширина нижней части указанных продольных пазов больше ширины на входе указанных продольных пазов на 0,5-1 мм, глубина указанных продольных пазов составляет 1-5 мм.
Указанное основание из профилированного листа нержавеющей стали выполнено веерообразной формы, при этом вогнутые области указанной выпукло-вогнутой поверхности образованы множеством изогнутых пазов, и форма указанных изогнутых пазов соответствует изгибам указанной веерообразной формы; множество указанных изогнутых пазов расположены равномерно в радиальном направлении указанной веерообразной формы, интервал между соседними указанными изогнутыми пазами составляет 6-10 мм, ширина на входе указанных изогнутых пазов составляет 4-12 мм, ширина нижней части указанных изогнутых пазов больше ширины на входе указанных изогнутых пазов на 0,5-1 мм, глубина указанных изогнутых пазов составляет 1-5 мм.
Указанное основание из профилированного листа нержавеющей стали выполнено веерообразной или круглой формы, при этом вогнутые области указанной выпукло-вогнутой поверхности образованы множеством несквозных отверстий, расположенных в определенном порядке, расстояние между соседними указанными несквозными отверстиями составляет 6-10 мм, диаметр на входе указанных несквозных отверстий составляет 4-10 мм, диаметр нижней части указанных несквозных отверстий больше диаметра на входе указанных несквозных отверстий на 0,5-1 мм, глубина указанных несквозных отверстий составляет 1-5 мм. Выражение «расположенные в определенном порядке» подразумевает, что указанные несквозные отверстия могут быть расположены квадратами, прямоугольниками, ромбами, треугольниками, матрицами или другим образом.
Указанный слой конструкционного пластика представляет собой простой слой конструкционного пластика или сложный слой конструкционного пластика, при этом указанный сложный слой конструкционного пластика содержит модифицированный слой и немодифицированный слой; указанный модифицированный слой посредством указанного немодифицированного слоя соединен с указанной выпукло-вогнутой поверхностью; материал указанного простого слоя конструкционного пластика представляет собой порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирэфиркетона или порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирсульфонкетона; материал указанного модифицированного слоя представляет собой порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирэфиркетона или порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирсульфонкетона, а материал указанного немодифицированного слоя представляет собой материал на основе чистой порошковой смолы.
Указанный материал на основе чистой порошковой смолы означает порошкообразный материал на основе немодифицированного полиэфирэфиркетона или порошкообразный материал на основе немодифицированного полиэфирсульфонкетона. Если материал указанного модифицированного слоя представляет собой порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирэфиркетона, то указанный материал на основе чистой порошковой смолы представляет собой порошкообразный материал на основе чистого полиэфирэфиркетона; если материал указанного модифицированного слоя представляет собой порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирсульфонкетона, то указанный материал на основе чистой порошковой смолы представляет собой порошкообразный материал на основе полиэфирсульфонкетона.
Толщина указанного модифицированного слоя составляет 2/3-4/5 толщины указанного сложного слоя конструкционного пластика.
Поскольку после модифицирования сцепление может ухудшиться, то между указанным основанием из профилированного листа нержавеющей стали и указанным модифицированным слоем добавлен один указанный немодифицированный слой, чтобы повысить сцепление между ними.
Указанная выпукло-вогнутая поверхность соединена с указанным слоем конструкционного пластика посредством вогнутых областей и выпуклых областей указанной выпукло-вогнутой поверхности, а также за счет специфического свойства сцепления указанной шероховатой поверхности и указанного слоя конструкционного пластика после плавления, и полученное надежное физическое соединение дает цельный упорный подшипник из комбинированного материала.
Указанный слой конструкционного пластика, выполненный на верхней поверхности указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, представляет собой фрикционный слой рабочей поверхности указанного упорного подшипника, а указанный слой конструкционного пластика, выполненный на нижней поверхности указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, представляет собой теплоизоляционный слой указанного упорного подшипника.
Указанное соединение посредством комплексного формования с термопластическим прессованием включает следующие этапы, на которых:
(1) в качестве материала пресс-формы для термопластического прессования применяют жаростойкую нержавеющую сталь; форму и размер полости матрицы указанной пресс-формы выбирают на основании геометрической формы и размера внешних краев заготовки указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, затем ее обрабатывают и устанавливают, а также выполняют канал для отведения газов;
(2) указанный порошкообразный материал на основе модифицированной полиэфирэфиркетоновой смолы или указанный порошкообразный материал на основе модифицированной полиэфирсульфонкетоновой смолы перед прессованием необходимо сушить при 120°С 8 часов и более, и если указанный слой конструкционного пластика представляет собой сложный слой конструкционного пластика, то необходимо в таких же условиях сушки затем сушить определенное количество немодифицированного материала на основе чистой порошковой смолы;
(3) указанное основание из профилированного листа нержавеющей стали вставляют в указанную матрицу пресс-формы;
(4) если указанный слой конструкционного пластика представляет собой сложный слой конструкционного пластика, то 2/3-4/5 толщины указанного сложного слоя конструкционного пластика составляет указанный порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирэфиркетона или указанный порошкообразный материал на основе модифицированной полиэфирсульфонкетоновой смолы, а 1/5-1/3 толщины составляет материал в виде чистой порошковой смолы. На основании разной толщины рассчитывают и взвешивают количество ингредиентов, и сначала материал на основе чистой порошковой смолы равномерно загружают в полость матрицы на указанном основании из профилированного листа нержавеющей стали и выравнивают, затем порошкообразный материал на основе модифицированной смолы равномерно загружают в полость матрицы указанной пресс-формы и выравнивают; затем закрывают форму.
Если указанный слой конструкционного пластика представляет собой простой слой конструкционного пластика, то на основании толщины указанного простого слоя конструкционного пластика взвешивают количество ингредиентов, и порошкообразный материал на основе модифицированной смолы равномерно загружают в полость матрицы указанной пресс-формы и выравнивают; и закрывают форму;
(5) посредством пресса на пресс-форму оказывается давление в 30-80 МПа;
(6) указанную пресс-форму целиком вставляют в нагревательную печь с циркуляцией воздуха и нагревают до 350-410°С, чтобы порошкообразный материал полностью расплавился, при этом время нагревания устанавливают в зависимости от формы изделия и размера пресс-формы;
(7) после нагревания указанную пресс-форму ставят на пресс и прикладывают давление в 30-60 МПа, при этом одновременно поддерживают давление и осуществляют охлаждение со скоростью охлаждения 30-60°С в час, при этом температуру указанной пресс-формы необходимо снизить до 70°С и ниже, чтобы извлечь изделие;
(8) подвергают механической обработке и получают упорный подшипник из комбинированного материала с водяной смазкой.
Если указанная выпукло-вогнутая поверхность выполнена отдельно как на верхней поверхности указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, так и на нижней поверхности указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, то на вышеуказанном этапе (4) необходимо сначала отдельно рассчитать и взвесить требуемое количество порошкообразного материала указанного слоя конструкционного пластика, предусмотренного как на верхней, так и на нижней поверхностях указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали;
после этого сначала равномерно загружают в пресс-форму и выравнивают требуемое количество порошкообразного материала слоя конструкционного пластика, предусмотренного на нижней поверхности указанного основания из профилированного листа нержавеющей стали, а затем размещают указанное основание из профилированного листа нержавеющей стали.
По сравнению с аналогами, известными из уровня техники, фрикционный слой рабочей поверхности согласно настоящему изобретению представляет собой слой конструкционного пластика, который относится к упругим, пластичным материалам, а также имеет хорошие ударопрочность и приспосабливаемость, и он эффективно преодолевает недостаток, связанный с тем, что графитовые подшипники легко разрушаются.
Указанная выпукло-вогнутая поверхность соединена с указанным слоем конструкционного пластика посредством вогнутых областей и выпуклых областей указанной выпукло-вогнутой поверхности, а также за счет специфического свойства сцепления указанной шероховатой поверхности и указанного слоя конструкционного пластика после плавления, и полученное надежное физическое соединение дает цельный упорный подшипник из комбинированного материала. Поскольку настоящее изобретение представляет собой прочную единую конструкцию из комбинированного материала, состоящую из металлических и неметаллических материалов, то можно использовать соответствующие преимущества металлических и неметаллических материалов. Следовательно, то, что можно значительно уменьшить толщину слоя конструкционного пластика, и не только повысить несущую способность, но и снизить влияние температуры и давления во время работы, при этом размеры подшипника остаются стабильными, а также создать водяную пленку для стабильной смазки, обеспечивает новый устойчивый к радиоактивному излучению, безопасный и надежный упорный подшипник из комбинированного материала с водяной смазкой. Кроме того, что настоящее изобретение отличается хорошей устойчивостью к радиации и предусматривает возможность водяной смазки, оно обладает такими характеристиками, как ударопрочность, износостойкость, низкий коэффициент трения, способность к самосмазыванию, приспосабливаемость, способность к саморегулированию и т.п.
На основании вышеизложенных доводов настоящее изобретение может широко применяться в области упорных подшипников и т.п.
ОПИСАНИЕ ПРИЛАГАЕМЫХ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Настоящей изобретение будет более подробно описано ниже на основании прилагаемых графических материалов и конкретных вариантов осуществления.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение конструкции из соединенных друг с другом основания из профилированного листа нержавеющей стали и слоя конструкционного пластика согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 представлено увеличенное схематическое изображение области A конструкции по фиг. 1.
На фиг. 3 представлено схематическое изображение конструкции из соединенных друг с другом основания из профилированного листа нержавеющей стали и слоя конструкционного пластика согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 4 представлено схематическое изображение конструкции веерообразного основания из профилированного листа нержавеющей стали с кольцеобразными пазами согласно настоящему изобретению.
На фиг. 5 представлено схематическое изображение конструкции круглого основания из профилированного листа нержавеющей стали с кольцеобразными пазами согласно настоящему изобретению.
На фиг. 6 представлено схематическое изображение веерообразного основания из профилированного листа нержавеющей стали с поперечными пазами и продольными пазами согласно настоящему изобретению.
На фиг. 7 представлено схематическое изображение круглого основания из профилированного листа нержавеющей стали с поперечными пазами и продольными пазами согласно настоящему изобретению.
На фиг. 8 представлено схематическое изображение конструкции основания из профилированного листа нержавеющей стали с изогнутыми пазами согласно настоящему изобретению.
На фиг. 9 представлено схематическое изображение конструкции веерообразного основания из профилированного листа нержавеющей стали с несквозными отверстиями согласно настоящему изобретению.
На фиг. 10 представлено схематическое изображение конструкции круглого основания из профилированного листа нержавеющей стали с несквозными отверстиями согласно настоящему изобретению.
Конкретные варианты осуществления
Как показано на фиг. 1-10, упорный подшипник из комбинированного материала с водяной смазкой для главного циркуляционного насоса содержит основание 1 из профилированного листа нержавеющей стали и слой 2 конструкционного пластика, при этом указанное основание 1 из профилированного листа нержавеющей стали имеет выпукло-вогнутую поверхность 3, соединенную с указанным слоем 2 конструкционного пластика, при этом указанная выпукло-вогнутая поверхность 3 соединена с указанным слоем 2 конструкционного пластика посредством комплексного формования с термопластическим прессованием, при этом соотношение между площадью указанной выпукло-вогнутой поверхности 3 и площадью ортогональной проекции указанной выпукло-вогнутой поверхности 3 на указанное основание 1 из профилированного листа нержавеющей стали составляет 1,2-2.
Указанная выпукло-вогнутая поверхность 3 выполнена на верхней поверхности указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали, или указанная выпукло-вогнутая поверхность 3 выполнена отдельно на верхней поверхности указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали и нижней поверхности указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали, при этом толщина слоя 2 конструкционного пластика на выпукло-вогнутой поверхности 3, выполненной на верхней поверхности указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали, составляет 2-15 мм, а толщина слоя 2 конструкционного пластика на выпукло-вогнутой поверхности 3, выполненной на нижней поверхности указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали, составляет 0,5-5 мм.
Выпуклые области указанной выпукло-вогнутой поверхности 3 имеют шероховатую поверхность 4.
Если указанное основание 1 из профилированного листа нержавеющей стали выполнено веерообразной или круглой формы, то вогнутые области указанной выпукло-вогнутой поверхности 3 образованы множеством кольцеобразных пазов 5, при этом форма указанных кольцеобразных пазов 5 соответствует внешним краям указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали; множество указанных кольцеобразных пазов 5 расположены равномерно, и расстояние между соседними указанными кольцеобразными пазами 5 составляет 6-10 мм; ширина на входе указанных кольцеобразных пазов 5 составляет 4-12 мм, ширина нижней части указанных кольцеобразных пазов 5 больше ширины на входе указанных кольцеобразных пазов 5 на 0,5-1 мм, глубина указанных кольцеобразных пазов 5 составляет 1-5 мм.
В качестве альтернативы, вогнутые области указанной выпукло-вогнутой поверхности 3 образованы множеством поперечных пазов 6 и множеством продольных пазов 7, при этом множество указанных поперечных пазов 6 расположены равномерно, и интервал между соседними указанными поперечными пазами 6 составляет 6-10 мм; ширина на входе указанных поперечных пазов 6 составляет 4-12 мм, ширина нижней части указанных поперечных пазов 6 больше ширины на входе указанных поперечных пазов 6 на 0,5-1 мм, глубина указанных поперечных пазов 6 составляет 1-5 мм; множество указанных продольных пазов 7 расположены равномерно, и интервал между соседними указанными продольными пазами 7 составляет 6-10 мм; ширина на входе указанных продольных пазов 7 составляет 4-12 мм, ширина нижней части указанных продольных пазов 7 больше ширины на входе указанных продольных пазов 7 на 0,5-1 мм, глубина указанных продольных пазов 7 составляет 1-5 мм.
В качестве альтернативы, вогнутые области указанной выпукло-вогнутой поверхности 3 образованы множеством несквозных отверстий 9, расположенных в определенном порядке, при этом расстояние между соседними указанными несквозными отверстиями составляет 6-10 мм, диаметр на входе указанных несквозных отверстий 9 составляет 4-10 мм, диаметр нижней части указанных несквозных отверстий 9 больше диаметра на входе указанных несквозных отверстий 9 на 0,5-1 мм, глубина указанных несквозных отверстий 9 составляет 1-5 мм.
Если указанное основание 1 из профилированного листа нержавеющей стали выполнено веерообразной формы, то вогнутые области указанной выпукло-вогнутой поверхности 3 образованы множеством изогнутых пазов 8, при этом форма указанных изогнутых пазов 8 соответствует изгибам указанной веерообразной формы; множество указанных изогнутых пазов 8 расположены равномерно в радиальном направлении указанной веерообразной формы, и интервал между соседними указанными изогнутыми пазами 8 составляет 6-10 мм, ширина на входе указанных изогнутых пазов 8 составляет 4-12 мм, ширина нижней части указанных изогнутых пазов 8 больше ширины на входе указанных изогнутых пазов 8 на 0,5-1 мм, глубина указанных изогнутых пазов 8 составляет 1-5 мм.
Указанный слой 2 конструкционного пластика представляет собой простой слой конструкционного пластика или сложный слой конструкционного пластика, при этом указанный сложный слой конструкционного пластика содержит модифицированный слой и немодифицированный слой; указанный модифицированный слой посредством указанного немодифицированного слоя соединен с указанной выпукло-вогнутой поверхностью 3;
материал указанного простого слоя конструкционного пластика представляет собой порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирэфиркетона или порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирсульфонкетона; материал указанного модифицированного слоя представляет собой порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирэфиркетона или порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирсульфонкетона, а материал указанного немодифицированного слоя представляет собой материал на основе чистой порошковой смолы.
Толщина указанного модифицированного слоя составляет 2/3-4/5 толщины указанного сложного слоя конструкционного пластика.
Ниже настоящее изобретение описано дополнительно посредством конкретных вариантов осуществления.
Вариант осуществления 1
Как показано на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 4, упорный подшипник из комбинированного материала с водяной смазкой для главного циркуляционного насоса содержит основание 1 из профилированного листа нержавеющей стали и слой 2 конструкционного пластика, при этом указанное основание 1 из профилированного листа нержавеющей стали выполнено веерообразной формы; указанное основание 1 из профилированного листа нержавеющей стали имеет выпукло-вогнутую поверхность 3, соединенную с указанным слоем 2 конструкционного пластика, при этом указанная выпукло-вогнутая поверхность 3 выполнена на верхней поверхности указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали; толщина указанного слоя 2 конструкционного пластика составляет 2-15 мм;
указанный слой 2 конструкционного пластика представляет собой сложный слой конструкционного пластика, при этом указанный сложный слой конструкционного пластика содержит модифицированный слой и немодифицированный слой, при этом указанный модифицированный слой посредством указанного немодифицированного слоя соединен с указанной выпукло-вогнутой поверхностью 3; материал указанного модифицированного слоя представляет собой порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирэфиркетона или порошкообразный материал на основе модифицированного полиэфирсульфонкетона, а материал указанного немодифицированного слоя представляет собой материал на основе чистой порошковой смолы.
Толщина указанного модифицированного слоя составляет 2/3 толщины указанного сложного слоя конструкционного пластика. Вогнутые области указанной выпукло-вогнутой поверхности 3 образованы множеством кольцеобразных пазов 5, при этом форма указанных кольцеобразных пазов 5 соответствует внешним краям указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали; множество указанных кольцеобразных пазов 5 расположены равномерно, и расстояние между соседними указанными кольцеобразными пазами 5 составляет 10 мм; ширина на входе указанных кольцеобразных пазов 5 составляет 5 мм, ширина нижней части указанных кольцеобразных пазов 5 составляет 5,5 мм, глубина указанных кольцеобразных пазов 5 составляет 1 мм, то есть поперечное сечение указанных кольцеобразных пазов 5 имеет форму ласточкиного хвоста. Расстояние кольцеобразных пазов 5, расположенных рядом с внешними краями указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали, до внешних краев указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали составляет 5 мм; соотношение между площадью указанной выпукло-вогнутой поверхности 3 и площадью ортогональной проекции указанной выпукло-вогнутой поверхности 3 на указанное основание 1 из профилированного листа нержавеющей стали составляет 1,2; выпуклые области указанной выпукло-вогнутой поверхности 3 имеют шероховатую поверхность 4, при этом указанная шероховатая поверхность 4 получена осуществлением накатки рифления посредством ролика для накатки рифления с шагом накатки приблизительно 0,9 мм.
Указанная выпукло-вогнутая поверхность 3 соединена с указанным слоем 2 конструкционного пластика посредством комплексного формования с термопластическим прессованием.
Указанное соединение посредством комплексного формования с термопластическим прессованием включает следующие этапы, на которых:
(1) в качестве материала пресс-формы для термопластического прессования применяют жаростойкую нержавеющую сталь; форму и размер полости матрицы указанной пресс-формы выбирают на основании геометрической формы и размера внешних краев заготовки указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали, затем ее обрабатывают и устанавливают, а также выполняют канал для отведения газов;
(2) указанный порошкообразный материал на основе модифицированной полиэфирэфиркетоновой смолы или указанный порошкообразный материал на основе модифицированной полиэфирсульфонкетоновой смолы перед прессованием необходимо сушить при 120°С 8 часов и более; затем в таких же условиях сушки сушат определенное количество немодифицированного материала на основе чистой порошковой смолы;
(3) указанное основание 1 из профилированного листа нержавеющей стали вставляют в указанную матрицу пресс-формы;
(4) в случае сложного слоя конструкционного пластика 2/3 толщины указанного сложного слоя конструкционного пластика составляет указанный порошкообразный материал на основе модифицированной полиэфирэфиркетоновой смолы или указанный порошкообразный материал на основе модифицированной полиэфирсульфонкетоновой смолы, а 1/3 толщины составляет материал на основе чистой порошковой смолы. На основании разной толщины рассчитывают и взвешивают количество ингредиентов, и сначала материал на основе чистой порошковой смолы равномерно загружают в полость матрицы на указанном основании из профилированного листа нержавеющей стали и выравнивают, затем порошкообразный материал на основе модифицированной смолы равномерно загружают в полость матрицы указанной пресс-формы и выравнивают; затем закрывают форму.
(5) Посредством пресса на пресс-форму оказывается давление в 30-80 МПа;
(6) указанную пресс-форму целиком вставляют в нагревательную печь с циркуляцией воздуха и нагревают до 385°С, чтобы порошкообразный материал полностью расплавился, при этом время нагревания устанавливают в зависимости от формы изделия и размера пресс-формы;
(7) после нагревания указанную пресс-форму ставят на пресс и прикладывают давление в 30 МПа, при этом одновременно поддерживают давление и осуществляют охлаждение со скоростью охлаждения 30-60°С в час, при этом температуру указанной пресс-формы необходимо снизить до 70°С и ниже, чтобы извлечь изделие;
(8) подвергают механической обработке и получают упорный подшипник из комбинированного материала с водяной смазкой.
Вариант осуществления 2
Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, при сравнении с упорным подшипником из комбинированного материала с водяной смазкой для главного циркуляционного насоса, рассмотренным в варианте осуществления 1, отличительные характеристики этого варианта осуществления заключаются в том, что на верхней поверхности указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали и нижней поверхности указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали выполнена указанная выпукло-вогнутая поверхность 3, раскрытая в варианте осуществления 1; на рассмотренном в варианте осуществления 1 этапе (4) необходимо сначала отдельно рассчитать и взвесить требуемое количество указанного порошкообразного материала на основе модифицированной полиэфирэфиркетоновой смолы или указанного порошкообразного материала на основе модифицированной полиэфирсульфонкетоновой смолы указанного слоя 2 конструкционного пластика, предусмотренного как на верхней, так и на нижней поверхностях указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали, а также количество указанного материала на основе чистой порошковой смолы;
после этого сначала равномерно загружают в пресс-форму и выравнивают требуемое количество указанного порошкообразного материала на основе модифицированной полиэфирэфиркетоновой смолы или указанного порошкообразного материала на основе модифицированной полиэфирсульфонкетоновой смолы слоя конструкционного пластика, предусмотренного на нижней поверхности указанного основания 1 из профилированного листа нержавеющей стали, а также количество указанного материала на основе чистой порошковой смолы, а затем размещают указанное основание 1 из профилированного листа нержавеющей стали.
Описанное выше является лишь предпочтительным, конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения, но объем защиты настоящего изобретения вовсе не ограничивается им, и любой специалист в данной области техники в объеме технических признаков, раскрытых в настоящем изобретении, на основании технического решения изобретения, а также замысла изобретения может применить в отношении него эквивалентные замены или изменения, которые входят в объем защиты настоящего изобретения.