CN102816989B - 一种小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装，该工装包括芯轴、卡盘和底座，所述的卡盘和底座焊接为一体，两者中部连通，所述的底座圆周方向开设定位孔，通过定位螺钉实现底座与机床工作台的固定连接，所述的芯轴一端插入卡盘，并通过卡盘实现固定，芯轴可相对底座保持直立。本发明揭示了一种小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装，该工装结构设计合理，拆装、使用方便，主要用于制备小孔径滑动轴承内表面涂层；特别适合将轴承合金成型于轴承内表面，合金损耗量低，结合强度高，使用性能优良。

Description

一种小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装

技术领域

本发明涉及一种滑动轴承内孔涂覆用工装，尤其涉及一种小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装，属于涂层技术领域。

背景技术

滑动轴承是常用的机械零件,由旋转的轴颈和固定的轴承座构成，和轴颈接触的轴承座内表面称为轴瓦或轴承衬。轴瓦或轴承衬的常用材料为轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等,由于轴承合金在耐磨性能、塑性、跑合性能、导热性能、油液吸附性能以及抗胶合性能等方面表现良好，所以在重载或高速情况下使用较多；但是，轴承合金的强度较小,价格较贵,一般采用离心浇铸的方式铸造在钢、铁等轴承座的工作表面,形成滑动轴承的工作表面。

为了节省材料，降低成本，人们通过热喷涂技术进行滑动轴承内孔表面制备轴承合金涂层，但是由于受到现有热喷涂设备和操作方法的制约,热喷涂技术制备的各种功能涂层大多局限于零件的外表面和较大的内孔表面,一旦孔径小于35mm，施工困难,如果零件型腔表面特殊,则无法施工。因此，对于孔径较小滑动轴承内孔表面,目前还没有一种高效、合理的热喷涂制备工艺。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装，该工装结构合理，拆装、使用方便，可用于小孔径滑动轴承内表面涂层的制备。

本发明是一种小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装，该工装包括芯轴、卡盘和底座，所述的卡盘和底座焊接为一体，两者中部连通，所述的底座圆周方向开设定位孔，通过定位螺钉实现底座与机床工作台的固定连接，所述的芯轴一端插入卡盘，并通过卡盘实现固定，芯轴相对底座保持直立。

在本发明一较佳实施例中，所述的卡盘为三爪或四爪结构，可夹持的直径在50mm以下的芯轴。

在本发明一较佳实施例中，所述的芯轴由耐热钢制成，其下端部设置一环状凸台结构，环状凸台的直径是芯轴直径的1.8-2.2倍。

在本发明一较佳实施例中，所述的底座的中部为通孔结构，其孔径是芯轴直径的1.2-1.4倍。

在本发明一较佳实施例中，所述的底座上开设的定位孔的数量为2-4个，孔径为4-5mm。

本发明揭示了一种小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装，该工装结构设计合理，拆装、使用方便，主要用于制备小孔径滑动轴承内表面涂层；特别适合将轴承合金成型于轴承内表面，合金损耗量低，结合强度高，使用性能优良。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装的结构示意图；

图2是本发明实施例小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装的俯视图；

附图中各部件的标记如下： 1、芯轴，2、卡盘，3、底座，4、定位孔，5、环状凸台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1是本发明实施例小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装的结构示意图；图2是本发明实施例小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装的俯视图；该工装包括芯轴1、卡盘2和底座3，所述的卡盘2和底座3焊接为一体，两者中部连通，所述的底座3圆周方向开设定位孔4，通过定位螺钉实现底座3与机床工作台的固定连接，所述的芯轴1一端插入卡盘2，并通过卡盘2实现固定，芯轴1可相对底座3保持直立。

本发明中提及的小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装中卡盘2为三爪或四爪结构，可夹持的直径在50mm以下的芯轴1；该芯轴1由耐热钢制成，其下端部设置一环状凸台5结构，环状凸台5的直径是芯轴直径的1.8-2.2倍，环状凸台5主要用于承托制得的轴承体，同时可有效提高合金材料的喷涂效率。

底座3的中部为通孔结构，其孔径是芯轴1直径的1.2-1.4倍，该结构方便进行芯轴高度的调节；底座3上开设的定位孔4的数量为2-4个，孔径为4-5mm。

本发明的具体使用过程如下：

1）芯轴上涂覆底料，底料由金属层和耐火涂层组成，金属层原料为低熔点金属，其原料可以是熔点为200℃左右的Al或Sn，金属材料通过熔敷的方式成型于芯轴外表面，成型后的金属层厚度约为1.5mm；金属层冷却后，在其外部涂刷耐火涂料，形成耐火涂层，该耐火涂层由耐高温粘结剂和耐火材料配制而成，可耐1400℃左右的高温；

2）工装的装夹，将芯轴连同底座一并安装在热喷涂用的旋转工作台上,在距离芯轴60mm处设置固定挡板，以免热喷涂时涂料溅射在工作台上；工装安装完毕后，需要进行预热处理，预热温度控制在100℃以下；

 3）喷涂轴承合金层，轴承合金层采用等离子喷涂工艺进行制备，轴承合金材料主要是锡基、铅基或铝基轴承合金；等离子喷涂实施过程中，等离子气体选用Ar气，喷涂距离控制在80-100mm，角度为40°，轴承合金离子以120-140m/s的速度喷射到芯轴外层，工作台转速控制在0.2-0.3m/s，成型后的轴承合金层的厚度约为20-30um；喷涂完毕后，还需对涂层进行清理,该工序可采用喷砂处理，喷砂压力控制在0.6-0.8MPa，砂型为颗粒度400目的石英砂，喷砂处理可清除涂层表面的氧化物和浮灰，还可以对涂层表面产生粗化效果，可为下道工序做准备，提高外层钢体与轴承合金的结合强度；

4）喷涂外层钢体，外层钢体的材料可选用不锈钢或合金调质钢，外层钢体采用电弧喷涂工艺进行制备，电弧电压控制在26-28V，电流为120-140A，喷涂距离为100-120mm，空气压力为1-1.2MPa，喷涂过程中采用氮气作为喷涂介质气流，喷涂工艺重复实施3-4次，可制得厚度为4mm左右的外层钢体；

5）取出芯轴，芯轴从工作台上卸下后,在加热炉内进行加热处理，加热温度需超过底料的熔点，温度控制在280℃-300℃左右，使低熔点金属层完全融化；撤出芯轴后,即可获得所需要的内孔表面为轴承合金的滑动轴承毛坯；

6）轴承热处理，为了进一步稳定复合材料层的尺寸和性能，还需进行退火处理，加热温度控制在800℃-840℃，时间为1-1.5小时，在炉内冷却至500-550℃后出炉空冷。

本发明揭示了一种小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装 ,其特点是：该工装结构设计合理，拆装、使用方便，主要用于制备小孔径滑动轴承内表面涂层；特别适合将轴承合金成型于轴承内表面，合金损耗量低，结合强度高，使用性能优良。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装，该工装包括芯轴、卡盘和底座，其特征在于，所述的卡盘和底座焊接为一体，两者中部连通，所述的底座圆周方向开设定位孔，通过定位螺钉实现底座与机床工作台的固定连接，所述的芯轴一端插入卡盘，并通过卡盘实现固定，芯轴相对底座保持直立。

2.根据权利要求1所述的小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装，其特征在于，所述的卡盘为三爪或四爪结构，可夹持直径在50mm以下的芯轴。

3.根据权利要求1所述的小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装，其特征在于，所述的芯轴由耐热钢制成，其下端部设置一环状凸台结构，环状凸台的直径是芯轴直径的1.8~2.2倍。

4.根据权利要求1所述的小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装，其特征在于，所述的底座的中部为通孔结构，其孔径是芯轴直径的1.2~1.4倍。

5.根据权利要求4所述的小孔径滑动轴承内表面涂覆用工装，其特征在于，所述的底座上开设的定位孔的数量为2~4个，孔径为4~5mm。