具有聚合物涂层的轴承元件以及向轴承元件施加聚合物涂层以用于电绝缘的方法与流程

本公开涉及轴承元件，并且更具体地涉及用于轴承元件的聚合物涂层处理。

背景技术：

1、轴承元件比如轴承环在运行操作期间可能由于静电积聚和其他问题而经历不期望的放电。这些问题在电动马达、牵引马达、发电机和其他高速应用中尤其成问题。

2、因此，需要提供一种电绝缘构型来保护轴承元件免受不期望的放电问题。用于解决放电问题的一种已知解决方案利用了陶瓷涂层。然而，陶瓷涂层相对昂贵并且提供比某些应用中通常所需的绝缘更多的绝缘。此外，陶瓷涂层是多孔的并且在潮湿条件或潮湿环境下容易失效。

3、因此，需要提供一种用于轴承元件的成本有效且可靠的电绝缘解决方案。

技术实现思路

1、本文中提供了一种为轴承元件的至少一个部分提供电绝缘的方法。该方法包括向轴承元件的至少一个部分施加聚合物涂层并且然后加热该聚合物涂层。加热聚合物涂层可以导致聚合物涂层的熔化、聚合物涂层的固化、或熔化和固化两者的组合。

2、聚合物涂层可以通过静电喷涂来施加。轴承元件可以在静电喷涂期间接地。在一个实施方式中，轴承元件可以是轴承环。轴承元件的至少一个部分可以包括轴承元件的任何外表面。例如，轴承元件的至少一个部分可以包括径向外表面、轴向端面以及限定在径向外表面与轴向端面之间的肩部。

3、在一个实施方式中，聚合物涂层可以是自粘附尼龙粉末涂层。在一个实施方式中，聚合物涂层可以是热固性环氧树脂涂层。

4、在一个方面中，在烘箱中加热聚合物涂层。在一个实施方式中，烘箱的温度设定在215℃至225℃。加热步骤可以根据温度而持续20分钟至30分钟。

5、该方法还可以包括在加热之前将热电偶附接至轴承元件，以便监测轴承元件的温度。

6、轴承元件可以构造成被用于电动马达或任何其他高速应用中。

7、轴承元件可以在干燥条件下具有至少50mω的电阻并且在潮湿条件下具有至少10mω的电阻。轴承元件构造成在用0.23kv的施加电位进行测试时允许小于2.10ma的电流。

8、聚合物涂层在固化、硬化或凝固之后并且在机加工步骤之前可以具有至少100μm且小于300μm的厚度。在机加工之后，厚度可以改变。聚合物涂层可以具有小于10％的孔隙率。

9、在另一实施方式中，该方法包括向轴承元件的至少一个部分静电喷涂聚合物涂层，并且该聚合物涂层包括热固性环氧树脂涂层或自粘附尼龙粉末涂层。轴承元件可以在静电喷涂期间接地。该方法包括将聚合物涂层在烘箱中于小于或等于220℃的温度下加热预定时间，使得在从烘箱中移除之后，轴承元件上的聚合物涂层具有小于10％的孔隙率。经涂覆的轴承元件在干燥条件下具有至少50mω的电阻，并且在潮湿条件下具有至少10mω的电阻。

10、在另一实施方式中，提供了一种轴承环，该轴承环包括本体部分，该本体部分限定用于轴承元件的至少一个滚道。轴承元件的至少一个部分具有聚合物涂层，该聚合物涂层包括自粘附尼龙粉末涂层或热固性环氧树脂涂层。聚合物涂层通过静电喷涂和加热而被施加至所述至少一个部分。

11、本文中公开了附加的实施方式。

技术特征：

1.一种为轴承元件的至少一个部分提供电绝缘的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物涂层通过静电喷涂来施加。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述轴承元件在所述静电喷涂期间接地。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述轴承元件是轴承环。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述轴承元件的所述至少一个部分包括所述轴承元件的至少外表面。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述轴承元件的所述至少一个部分包括径向外表面、轴向端面以及限定在所述径向外表面与所述轴向端面之间的肩部。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物涂层是自粘附尼龙粉末涂层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物涂层是热固性环氧树脂涂层。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热在烘箱中于215℃至225℃下执行。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述加热持续20分钟至30分钟。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括在加热之前向所述轴承元件附接热电偶，其中，所述热电偶配置成监测所述轴承元件的温度。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述轴承元件构造成被用于电动马达中。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述轴承元件在干燥条件下具有至少50mω的电阻，并且在潮湿条件下具有至少10mω的电阻，并且在用0.23kv的施加电位进行测试时，通过所述轴承元件的电流小于2.10ma。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物涂层具有至少100μm且小于300μm的厚度。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物涂层具有小于10％的孔隙率。

16.一种为轴承元件的至少一个部分提供电绝缘的方法，所述方法包括：

17.一种轴承环，包括：

18.根据权利要求17所述的轴承环，其中，所述轴承元件的所述至少一个部分包括径向外表面、轴向端面以及限定在所述径向外表面与所述轴向端面之间的肩部。

19.根据权利要求17所述的轴承环，其中，所述轴承元件在干燥条件下具有至少50mω的电阻并且在潮湿条件下具有至少10mω的电阻。

20.根据权利要求17所述的轴承环，其中，在用0.23kv的施加电位进行测试时，通过所述轴承元件的电流小于2.10ma。

技术总结本文中公开了一种为轴承元件的至少一个部分提供电绝缘的方法。该方法包括向轴承元件的至少一个部分静电喷涂聚合物涂层，并且该聚合物涂层包括热固性环氧树脂涂层或自粘附尼龙粉末涂层。轴承元件可以在静电喷涂期间接地。该方法包括将聚合物涂层在烘箱中于小于或等于220℃的温度下加热预定时间，使得在从烘箱中移除之后，聚合物涂层具有小于10％的孔隙率。经涂覆的轴承元件在干燥条件下具有至少50MΩ的电阻，并且在潮湿条件下具有至少10MΩ的电阻。技术研发人员：迈赫迪·阿米里扬,米切尔·瓦莱蒂斯,拉希德·法拉哈蒂受保护的技术使用者：舍弗勒技术股份两合公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18