航天軸承的模塊化磁懸浮 - 機械備份復合系統:為提高航天軸承的可靠性,模塊化磁懸浮 - 機械備份復合系統結合了磁懸浮軸承的高精度和機械軸承的高可靠性。該系統由磁懸浮軸承模塊和機械軸承模塊組成,正常情況下,磁懸浮軸承工作,實現高精度、無摩擦運轉;當磁懸浮系統出現故障時,通過快速切換裝置,機械軸承模塊立即投入工作,保證系統繼續運行。兩個模塊采用標準化接口設計,便于安裝和更換。在載人航天器的生命保障系統軸承應用中,這種復合系統確保了在任何情況下,生命保障設備都能穩定運轉,為航天員的生命安全提供了可靠保障,即使在磁懸浮系統出現意外故障時,機械軸承也能維持系統運行足夠時間,以便進行故障處理和設備維護。航天軸承的模塊化快拆設計,便于在軌快速更換維修。北京角接觸球精密航天軸承

航天軸承的超臨界二氧化碳潤滑技術:超臨界二氧化碳具有獨特的物理化學性質,將其應用于航天軸承潤滑是一種創新嘗試。在超臨界狀態下(溫度高于 31.1℃,壓力高于 7.38MPa),二氧化碳兼具氣體的低粘度和液體的高密度特性,能夠在軸承表面形成穩定且高效的潤滑膜。通過特殊的密封和循環系統,使超臨界二氧化碳在軸承內部不斷循環,帶走摩擦產生的熱量。在未來的先進航天發動機渦輪軸承應用中,超臨界二氧化碳潤滑技術可使軸承的摩擦系數降低 50%,同時實現高效散熱,相比傳統潤滑方式,能夠承受更高的轉速和載荷,為航天發動機性能的提升提供了關鍵技術支持,有助于推動航天動力系統的發展。北京角接觸球精密航天軸承航天軸承的氣膜潤滑技術,在真空環境形成穩定潤滑層。

航天軸承的低溫超導量子干涉儀(SQUID)監測技術:低溫超導量子干涉儀(SQUID)以其極高的磁靈敏度,為航天軸承微弱故障信號檢測提供手段。在液氦低溫環境下(4.2K),將 SQUID 傳感器貼近軸承安裝,可檢測到 10?1?T 級的微弱磁場變化。當軸承內部出現裂紋、磨損等早期故障時,材料內部應力集中導致磁疇變化,引發局部磁場異常。該技術在空間站低溫推進系統軸承監測中,成功捕捉到 0.05mm 裂紋產生的磁信號,較傳統監測方法提前預警時間達 6 個月,為低溫環境下軸承故障診斷提供全新技術路徑,保障空間站關鍵系統安全運行。
航天軸承的仿生荷葉超疏水抗輻射涂層:太空環境中的輻射和冷凝水會對軸承造成損害,仿生荷葉超疏水抗輻射涂層可有效防護。仿照荷葉表面的微納復合結構,通過化學氣相沉積技術在軸承表面制備出具有微米級乳突和納米級蠟質晶體的超疏水結構,同時在涂層材料中添加抗輻射性能優異的稀土氧化物(如氧化鈰)。這種涂層的水接觸角可達 160° 以上,滾動角小于 5°,能夠使冷凝水迅速滾落,防止水膜形成;稀土氧化物則可吸收和屏蔽高能輻射。在高軌道衛星的軸承應用中,該涂層使軸承表面的輻射損傷程度降低 70%,同時避免了因冷凝水導致的腐蝕問題,有效延長了軸承在惡劣太空環境下的使用壽命,保障了衛星關鍵部件的穩定運行。航天軸承的無線能量傳輸技術,減少線纜磨損。

航天軸承的仿生海膽棘刺耐磨表面處理:海膽棘刺表面具有獨特的微觀結構,能夠有效抵抗磨損,仿生海膽棘刺耐磨表面處理技術將這一特性應用于航天軸承。通過激光加工技術在軸承滾道表面制造出類似海膽棘刺的錐形凸起結構,每個凸起高度約為 50 - 100μm,底部直徑約為 20 - 50μm,并且在凸起表面刻蝕出納米級的溝槽。這種特殊結構在軸承運轉時,能夠改變接觸應力分布,減少局部磨損,同時納米溝槽可儲存潤滑油,增強潤滑效果。在月球車車輪驅動軸承應用中,經該表面處理的軸承,在月面復雜地形行駛過程中,其磨損量相比未處理軸承減少 70%,有效延長了月球車的使用壽命,保障了月球探測任務的順利開展。航天軸承的梯度熱導率設計,優化散熱性能。北京角接觸球精密航天軸承
航天軸承的防氧化鍍膜,保護材料免受太空環境侵蝕。北京角接觸球精密航天軸承
航天軸承的低溫熱膨脹自適應調節結構:在低溫的太空環境中,材料的熱膨脹系數差異會導致航天軸承出現配合間隙變化等問題,低溫熱膨脹自適應調節結構有效解決了這一難題。該結構采用兩種不同熱膨脹系數的合金材料(如因瓦合金和鈦合金)組合設計,通過特殊的連接方式使兩種材料在溫度變化時能夠相互補償變形。當溫度降低時,因瓦合金的微小收縮帶動鈦合金部件產生相應的調整,保持軸承的配合間隙穩定。在深空探測衛星的低溫推進系統軸承應用中,該結構在 -200℃的低溫環境下,仍能將軸承的配合間隙波動控制在 ±0.005mm 以內,確保了推進系統在極端低溫下的可靠運行。北京角接觸球精密航天軸承