Важными элементами высокоскоростных энергетических машин являются лепестковые газодинамические подшипники (ЛГП). Это современные опоры с газовой смазкой. Однако в моменты пуска, останова, в переходных и аварийных режимах их работоспособность и ресурс обеспечивают специальные твердосмазочные покрытия. Их наносят на несущие поверхности лепестков. 

Такие покрытия работают в достаточно сложных условиях – они должны обладать высокой термо- и износостойкостью, обеспечивать низкий коэффициент трения и иметь хорошую адгезию к основе.


Рабочие температуры подшипников могут охватывать диапазон от -50 до +700 °С и более. В этих условиях не может эффективно работать ни один из известных на сегодня твердых смазочных материалов, которые составляют основу покрытий. 


Так, коэффициент трения дисульфида молибдена существенно увеличивается после температур +300..+350 °С из-за его окисления с образованием триоксида молибдена. Графит для реализации механизма смазки требует наличия в нем влаги, которая испаряется при температурах выше +200…+250 °С. Оксиды некоторых металлов и фторид кальция, наоборот, проявляют смазочные свойства только в высокотемпературной области – более +400 °С.

Поэтому решение обозначенной задачи лежит в области комбинирования твердых смазочных материалов с различными добавками и создания адаптивных покрытий. Адаптивный механизм заключается в том, что при переходе через определенные температурные пределы в покрытии формируются новые структуры. Таким образом оно обратимо адаптируется к новым условиям работы. 

Компанией "Моденжи" разработана серия адаптивных покрытий, нашедших применение в ЛГП. Их некоторые сравнительные характеристики приведены в таблице 1. 


Таблица 1. Сравнительные характеристики покрытий MODENGY для ЛГП

Характеристика

Наименование покрытия

 

MODENGY 1071

MODENGY 1007 / 1077

MODENGY 2560

MODENGY 1090

Твердые смазочные материалы в составе

Композиция твердых смазочных материалов

Графит, керамика

Дисульфид вольфрама, графит

Высокотемпературная адаптивная композиция

Термическая стойкость, °С

+260

+350

+500

+730

Цвет

Серый

Серо-черный

Серый матовый

Серо-черный

Метод нанесения

Распыление

Распыление

Распыление

Распыление

Особенности

Гладкая текстура, адаптационный механизм

Версия 1077 с повышенной износо-стойкостью

Низкий коэффициент трения

Многоступенчатый режим полимеризации


На рис. 1 в качестве иллюстрации приведен внешний вид элементов упорного ЛГП с покрытием MODENGY 1071.


ЛГП с покрытием MODENGY 1071

Рис.1. Элементы упорного лепесткового газодинамического подшипника с покрытием MODENGY 1071


Покрытие MODENGY 1071  успешно заменяет импортные покрытия, применяемые зарубежными производителями ЛГП, являясь лучшим представителем в этом сегменте специализированных покрытий согласно сравнительным испытаниям.


Сравнительные испытания покрытий для ЛГП

Рис. 2. Сравнительные испытания покрытий для ЛГП по ASTM G99


При выборе покрытий также необходимо учитывать вид рабочей среды (газа) и ряд других факторов. Поэтому рекомендуем обращаться в Инженерный центр «Моденжи», где Вам помогут в этом вопросе.