CN100344891C - 水润滑金属塑料轴瓦及生产方法 - Google Patents

水润滑金属塑料轴瓦及生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种水润滑金属塑料轴瓦，包括钢瓦基(1)，在钢瓦基(1)上牢固结合有金属丝孔垫(2)，金属丝孔垫(2)上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层(3)，所述的复合改性聚四氟乙烯塑料层(3)由以下材料及配比(重量百分比)烧结而成：芳纶纤维或碳纤维2～8、聚苯脂或聚酰亚胺5～30、铅粉5～25、聚四氟乙烯余量。其生产方法是制作金属丝孔垫2；将重量百分比为2～8的芳纶纤维或碳纤维、重量百分比为5～30的聚苯脂或聚酰亚胺、重量百分比为5～25的铅粉以及余量的聚四氟乙烯混合均匀铺撒在金属丝孔垫(2)上，模压复合成坯料；烧结坯料，制成在金属丝孔垫(2)上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层3的瓦面；将瓦面钎焊在钢瓦基(1)上。

Description

水润滑金属塑料轴瓦及生产方法
技术领域：
本发明涉及一种水轮发电机组用水润滑导轴瓦、水泵轴瓦等及其生产方法，尤其是一种水润滑金属塑料轴瓦及生产方法。
背景技术：
目前，水轮发电机组的水润滑导轴瓦以及水泵轴瓦等都采用橡胶轴瓦，主要是由于其具有良好的水润滑性能。但是，由于橡胶轴瓦模量低、材质软，使得产品整体安装调试困难，机组运行摆度大且使用寿命短。尽管在本专利申请之前有对轴瓦的各种改进，但是迄今为止还没有一种即耐磨又有较强的刚性且具有很好的水润滑性能的轴瓦问世。与本专利申请技术最接近的现有技术是中国专利号为90103367.7、名称为“弹性推力瓦及制造方法”的发明专利，所公开的技术方案是“以锡青铜为多孔材料，以聚四氟乙烯和铅混合的改性聚四氟乙烯塑料为填充料”制作的弹力瓦及其制作方法。“其锡青铜多孔材料由若干直径为0.4～0.6mm的锡青铜丝螺旋簧构成的，其改性聚四氟乙烯填充料渗入弹性垫中的深度为弹性垫的1/2～1/3，表面耐磨层的厚度为0.5～3mm，在改性聚四氟乙烯中铅占5～40％，聚四氟乙烯占60～90(重量百分比)”。该专利技术主要目的是为了解决现有的水轮发电机组的止推部位机械变形和热变形所产生的接触压力不均匀的现象，提供了一种瓦面机械温度变形可自身调整的弹性推力瓦，所以该瓦并不具有很好的水润滑性能，只能将其应用于以油为润滑介质的工况，而无法应用于水轮发电机组的水润滑导轴瓦以及水泵轴瓦等以水为润滑介质的产品中。
发明内容：
本发明是为了解决现有技术所存在的整体安装调试困难，机组运行摆度大且使用寿命短的技术问题，提供一种具有优异的摩擦磨损性能且具有很好的水润滑性能的水润滑金属塑料轴瓦及生产方法。
本发明的技术解决方案是：一种水润滑金属塑料轴瓦，包括钢瓦基1，在钢瓦基1上牢固结合有金属丝孔垫2，金属丝孔垫2上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层3，所述的复合改性聚四氟乙烯塑料层3由以下材料及配比(重量百分比)烧结而成：
芳纶纤维或碳纤维              2～8
聚苯脂或聚酰亚胺              5～30
铅粉                          5～25
聚四氟乙烯                    余量。
所述的材料中还含有为总重量3～5％的石墨。
所述的金属丝孔垫2由螺旋状金属丝段构成，每段长度为15～65mm，其中金属丝的直径为0.2～0.8mm，
所述的金属丝孔垫2的下层为钢丝层，上层为锡青铜丝层。
一种水润滑金属塑料轴瓦的生产方法，其特征在于包括如下步骤：
a.制作金属丝孔垫2；
b.将重量百分比为2～8的芳纶纤维或碳纤维、重量百分比为5～30的聚苯脂或聚酰亚胺、重量百分比为5～25的铅粉以及余量的聚四氟乙烯混合均匀铺撒在金属丝孔垫2上，模压复合成坯料；
c.烧结坯料，制成在金属丝孔垫2上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层3的瓦面；
d.将瓦面钎焊在钢瓦基1上。
所述的a步骤为将直径为0.2～0.8mm的锡青铜丝缠绕成螺旋状并将其剪成15～65mm的金属丝段后模压成型。
所述的a步骤为将直径为0.2～0.8mm的钢丝、锡青铜丝分别缠绕成螺旋状并将其剪成15～65mm的金属丝段；首先将钢丝段铺在模具中，然后在其上铺锡青铜丝段，钢丝段与锡青铜丝段的厚度比为1∶1。
所述的b步骤的材料中还有为总重量3～5％的石墨。
本发明同现有技术相比，其最大区别是改变了现有技术改性聚四氟乙烯的材料及配比，使嵌在金属丝孔垫上的复合改性聚四氟乙烯塑料层具有较好的耐摩擦、耐磨损以及较强的刚性和很好的水润滑性能，不但可应用于弹性推力瓦，最主要的是可以应用于以水为润滑介质的水轮发电机组用水润滑导轴瓦、水泵轴瓦等，克服了现有技术所存在的整体安装调试困难，机组运行摆度大且使用寿命短等技术问题。尤其是将原有的锡青铜丝垫改为由钢丝与锡青铜丝复合而成的金属丝孔垫，即提高了产品的刚性又降低了产品成本且可进一步减小转轴的摆度，提高运行精度。将长条的螺旋状金属丝剪成多个15～65mm长的金属丝段，均匀地铺撒在模具内经模压制成金属丝垫，则可根据需要控制金属丝垫的密度。
附图说明：
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例2的结构示意图。
具体实施方式：
实施例1如图1所示，是一种筒式轴瓦的截面图。
a.按现有技术方法，制作锡青铜丝孔垫2；
b.将重量百分比为2～8的芳纶纤维或碳纤维、重量百分比为5～30的聚苯脂或聚酰亚胺、重量百分比为5～25的铅粉以及余量的聚四氟乙烯混合均匀铺撒在金属丝孔垫2上，按现有技术方法模压复合成坯料；
c.烧结坯料，制成在金属丝孔垫2上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层3的瓦面；
d.将瓦面钎焊在钢瓦基1上，经机械精加工即制成在钢瓦基1上牢固结合有金属丝孔垫2，金属丝孔垫2上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层3的筒式轴瓦。
实施例2如图2所示，是一种分块式轴瓦的截面图。
a.按现有技术方法，将直径为0.2～0.8mm的锡青铜丝缠绕成螺旋状并将其剪成15～65mm的金属丝段后模压成型、制成金属丝孔垫2。
b.将重量百分比为2～8的芳纶纤维或碳纤维、重量百分比为5～30的聚苯脂或聚酰亚胺、重量百分比为5～25的铅粉以及余量的聚四氟乙烯混合均匀铺撒在金属丝孔垫2上，按现有技术方法模压复合成坯料；
c.烧结坯料，制成在金属丝孔垫2上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层3的瓦面；
d.将瓦面钎焊在分块的钢瓦基1上，经机械精加工即制成在钢瓦基1上牢固结合有15～65mm长由直径为0.2～0.8mm的锡青铜丝缠绕而成的螺旋状金属丝段制成的金属丝孔垫2，金属丝孔垫2上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层3的分块式轴瓦。
实施例3：
a.按现有技术方法，将直径为0.2～0.8mm的钢丝、锡青铜丝分别缠绕成螺旋状并将其剪成15～65mm的金属丝段；首先将钢丝段铺在模具中，然后在其上铺锡青铜丝段，钢丝段与锡青铜丝段的厚度比为1∶1，制成金属丝孔垫2。
b.将重量百分比为2～8的芳纶纤维或碳纤维、重量百分比为5～30的聚苯脂或聚酰亚胺、重量百分比为5～25的铅粉以及余量的聚四氟乙烯混合均匀铺撒在金属丝孔垫2上，按现有技术方法模压复合成坯料；
c.烧结坯料，制成在金属丝孔垫2上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层3的瓦面；
d.将瓦面钎焊在如图1或图2所示的钢瓦基1上，经机械精加工制成在钢瓦基1上牢固结合有下层为钢丝层，上层为锡青铜丝层的金属丝孔垫2，金属丝孔垫2上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层3的筒式或分块式轴瓦。
实施例4：
其他可如实施例1、2、3，只是在b步骤中加入总重量3～5％的石墨，以提高其减摩性。

Claims (8)

1.一种水润滑金属塑料轴瓦，包括钢瓦基(1)，在钢瓦基(1)上牢固结合有金属丝孔垫(2)，金属丝孔垫(2)上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层(3)，其特征在于所述的复合改性聚四氟乙烯塑料层(3)由以下材料及配比(重量百分比)烧结而成：
芳纶纤维或碳纤维        2～8
聚苯脂或聚酰亚胺        5～30
铅粉                    5～25
聚四氟乙烯              余量。
2.根据权利要求1所述的水润滑金属塑料轴瓦，其特征在于：所述的材料中还含有为总重量3～5％的石墨。
3.根据权利要求1或2所述的水润滑金属塑料轴瓦，其特征在于：所述的金属丝孔垫(2)由螺旋状金属丝段构成，每段长度为15～65mm，其中金属丝的直径为0.2～0.8mm。
4.根据权利要求1或2所述的水润滑金属塑料轴瓦，其特征在于：所述的金属丝孔垫(2)的下层为钢丝层，上层为锡青铜丝层。
5.一种水润滑金属塑料轴瓦的生产方法，其特征在于包括如下步骤：
a.制作金属丝孔垫(2)；
b.将重量百分比为2～8的芳纶纤维或碳纤维、重量百分比为5～30的聚苯脂或聚酰亚胺、重量百分比为5～25的铅粉以及余量的聚四氟乙烯混合均匀铺撒在金属丝孔垫(2)上，模压复合成坯料；
c.烧结坯料，制成在金属丝孔垫(2)上嵌有复合改性聚四氟乙烯塑料层(3)的瓦面；
d.将瓦面钎焊在钢瓦基(1)上。
6.根据权利要求5所述的水润滑金属塑料轴瓦的生产方法，其特征在于：所述的a步骤为将直径为0.2～0.8mm的锡青铜丝缠绕成螺旋状并将其剪成15～65mm的金属丝段后模压成型。
7.根据权利要求5所述的水润滑金属塑料轴瓦的生产方法，其特征在于：所述的a步骤为将直径为0.2～0.8mm的钢丝、锡青铜丝分别缠绕成螺旋状并将其剪成15～65mm的金属丝段；首先将钢丝段铺在模具中，然后在其上铺锡青铜丝段，钢丝段与锡青铜丝段的厚度比为1∶1。
8.根据权利要求5、6、7所述的水润滑金属塑料轴瓦的生产方法，其特征在于：所述的b步骤的材料中还有为总重量3～5％的石墨。
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