CN104343822A - 一种高分子材料滑动轴承轴瓦及其制造方法 - Google Patents

一种高分子材料滑动轴承轴瓦及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高分子材料滑动轴承轴瓦及其制造方法，该制造方法括以下步骤：(1)制作铜丝网，利用模具将铜网压制成型为波纹理状铜丝网；(2)将波纹状铜丝网与高分子材料压制成型，使波纹状铜丝网镶嵌于高分子材料内部；(3)将压制成型后的高分子材料进行高温烧结，并在高载荷条件下进行整形，以达到完全平整度要求，构成高分子材料层；(4)将高分子材料层与金属基体一起放置在真空钎焊炉中进行钎焊装配。本发明将特制的波纹状铜网镶嵌于高分子材料内部构成高分子材料层，并将高分子材料层采用真空钎焊方式与金属基体钎焊装配在一起，克服了传统铜丝螺旋作为中间层并采用浇筑焊接方式所造成的中间层厚、焊接不均匀等缺点。

Description

一种高分子材料滑动轴承轴瓦及其制造方法
技术领域：
本发明涉及轴承技术领域，具体地说涉及一种滑动轴承轴瓦及其制造方法。
背景技术：
滑动轴承是大型电机中最为重要的控制装置和部件，其基本功能是在大型回转机械中起到支撑作用，保证回转设备的正常运行。近年来，由于石油、化工、电站、冶金、船舶、核能、宇航等方面的需要，对滑动轴承提出了更高的要求，促使人们研究和生产高性能的滑动轴承。传统的滑动轴承大多采用巴氏合金作为轴瓦材料，具有使用温度低、可靠性差、成本高等缺陷，人们希望获得使用温度高、具有自润滑特性和高可靠性的滑动轴承，同时也要求降低轴承制造成本，这对滑动轴承制造技术，包括轴瓦材料的选型、轴瓦材料与金属基体的焊接工艺等都提出了更高的要求。中国专利CN201010108227.X提出了一种适用于卧式球磨机的支撑轴承及其制备工艺，该支撑轴承包括轴瓦基、塑料表面层和位于两者之间的中间层，所述中间层是铜粉和/或金属丝螺旋铺置于金属网上烧结而成复合结构；塑料表面层塑化复合于中间层上表面，形成金属网为背的复合板材，金属网与钢基体之间通过钎焊相结合，包括所述复合板材与钢瓦基在径向弧形表面位置、两端面位置及过渡圆角位置同时焊接。该专利申请提供的技术方案具有结构简单、成本低、性能可靠、承载能力高的特点。针对要求高可靠性和低成本的滑动轴承，国内外高分子材料轴瓦焊接制备技术普遍采用金属丝螺旋铺置于金属网上烧结而成复合结构，然后采用浇筑焊接的方式进行，都没有采用更加环保、高效的真空钎焊技术进行高分子材料轴瓦装配技术，以保证焊接的可靠性和均匀性，有必要予以改进。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足之处而提供一种高分子材料滑动轴承轴瓦及其制造方法，其所得到的滑动轴承轴瓦具有成本低、可靠性高的特点。
为实现上述目的，本发明的一种高分子材料滑动轴承轴瓦的制造方法包括以下步骤：
(1)制作铜丝网，利用模具将铜网压制成型为波纹理状铜丝网；
(2)将波纹状铜丝网与高分子材料压制成型，使波纹状铜丝网镶嵌于高分子材料内部；
(3)将压制成型后的高分子材料进行高温烧结，并在高载荷条件下进行整形，以达到完全平整度要求，构成滑动轴承轴瓦的高分子材料层；
(4)将高分子材料层与金属基体一起放置在真空钎焊炉中进行钎焊装配。
作为上述技术方案的优选，所述的步骤(1)中的铜丝网的铜丝直径小于1.0mm，铜丝网之间的间距小于2.0mm。
作为上述技术方案的优选，所述的步骤(2)中，波纹状铜丝网铺垫于高分子材料压制成型模具的底部，并在一定的压力下与高分子材料压制成型。
作为上述技术方案的优选，所述的步骤(4)中，将焊料均匀涂覆于波纹状铜丝网表面，然后利用夹具将高分子材料层与金属基体一起放置在真空钎焊炉中进行钎焊装配。
本发明的一种高分子材料滑动轴承轴瓦，包括有金属基体和高分子材料层，其中，所述的高分子材料层内部镶嵌有波纹状铜丝网，高分子材料层与金属基体通过真空钎焊方式装配在一起。
本发明的有益效果在于：其将特制的波纹状铜网镶嵌于高分子材料内部构成轴瓦的高分子材料层，并将高分子材料层采用真空钎焊方式与金属基体钎焊装配在一起，克服了传统铜丝螺旋作为中间层并采用浇筑焊接方式所造成的中间层厚、焊接不均匀等缺点，具有焊接可靠性高、均匀性好的优点，可大大提高滑动轴承的品质。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。
见图1所示：本发明的高分子材料滑动轴承轴瓦包括金属基体10与高分子材料层30，高分子材料层30由高分子材料压制成型，其内部镶嵌有波纹状铜丝网20，高分子材料层30与金属基体10通过真空钎焊方式装配在一起。
实施例1
制备波纹状铜丝网，选定的铜丝直径为0.4mm，铜网间距为1.0mm的紫铜网，利用专用模具压制成型波纹高度和宽度约为8mm的波纹状铜丝网20；将颗粒大小约为400目左右的聚四氟乙烯(含量约为80％)与碳纤维或玻璃纤维(含量约20％)进行混合，然后在约40Mpa的压力下与波纹状铜丝网20进行压制，形成高分子轴瓦30；之后，将焊料均匀涂覆于波纹状铜丝网20表面，利用夹具将轴瓦30与金属基体10夹紧，放入真空钎焊炉中加热到240℃，保温30分钟，并使其剥离强度不小于1.5KN/m，完成高分子材料滑动轴承轴瓦制备。
实施例2
制备波纹状铜丝网，选定的铜丝直径为0.6mm，铜网间距为1.6mm的紫铜网，利用专用模具压制成型波纹高度和宽度约为8mm的波纹状铜丝网20；将颗粒大小约为400目左右的聚四氟乙烯(含量约为80％)与碳纤维或玻璃纤维(含量约20％)进行混合，然后在约40Mpa的压力下与波纹状铜丝网20进行压制，形成高分子轴瓦30；之后，将焊料均匀涂覆于波纹状铜丝网20表面，利用夹具将轴瓦30与金属基体10夹紧，放入真空钎焊炉中加热到240℃，保温30分钟，并使其剥离强度不小于1.5KN/m，完成高分子材料滑动轴承轴瓦制备。
实施例3
制备波纹状铜丝网，选定的铜丝直径为0.8mm，铜网间距为1.6mm的紫铜网，利用专用模具压制成型波纹高度和宽度约为8mm的波纹状铜丝网20；将颗粒大小约为400目左右的聚四氟乙烯(含量约为80％)与碳纤维或玻璃纤维(含量约20％)进行混合，然后在约40Mpa的压力下与波纹状铜丝网20进行压制，形成高分子轴瓦30；之后，将焊料均匀涂覆于波纹状铜丝网20表面，利用夹具将轴瓦30与金属基体10夹紧，放入真空钎焊炉中加热到240℃，保温30分钟，并使其剥离强度不小于1.5KN/m，完成高分子材料滑动轴承轴瓦制备。
实施例4
制备波纹状铜丝网，选定的铜丝直径为1.0mm，铜网间距为1.8mm的紫铜网，利用专用模具压制成型波纹高度和宽度约为8mm的波纹状铜丝网20；将颗粒大小约为400目左右的聚四氟乙烯(含量约为80％)与碳纤维或玻璃纤维(含量约20％)进行混合，然后在约40Mpa的压力下与波纹状铜丝网20进行压制，形成高分子轴瓦30；之后，将焊料均匀涂覆于波纹状铜丝网20表面，利用夹具将轴瓦30与金属基体10夹紧，放入真空钎焊炉中加热到240℃，保温30分钟，并使其剥离强度不小于1.5KN/m，完成高分子材料滑动轴承轴瓦制备。
上述实施例得到的高分子滑动轴承轴瓦的性能参数如下：
实施例 铜丝厚度(mm) 网格间距(mm) 摩擦系数(无油润滑)
1 0.4 1.0 0.10
2 0.6 1.6 0.11
3 0.8 1.6 0.12
4 1.0 1.8 0.10
需要说明的是：上述实施例仅为本发明的示例性描述，在不脱离本发明原理的情况下，任何简单的变形、修改或等同替换均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高分子材料滑动轴承轴瓦的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)制作铜丝网，利用模具将铜网压制成型为波纹理状铜丝网；
(2)将波纹状铜丝网与高分子材料压制成型，使波纹状铜丝网镶嵌于高分子材料内部；
(3)将压制成型后的高分子材料进行高温烧结，并在高载荷条件下进行整形，以达到完全平整度要求，构成滑动轴承轴承瓦的高分子材料层；
(4)将高分子材料层与金属基体一起放置在真空钎焊炉中进行钎焊装配。
2.根据权利要求1所述的高分子材料滑动轴承轴瓦的制造方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的波纹状铜丝网采用的铜丝直径不大于1.0mm，铜丝网之间的间距不大于2.0mm。
3.根据权利要求1所述的高分子材料滑动轴承轴瓦的制造方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，波纹状铜丝网铺垫于高分子材料压制成型模具的底部，并在一定的压力下与高分子材料压制成型。
4.根据权利要求1所述的高分子材料滑动轴承轴瓦的制造方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，将焊料均匀涂覆于波纹状铜丝网表面，然后利用夹具将轴瓦与金属基体一起放置在真空钎焊炉中进行钎焊装配。
5.一种高分子材料滑动轴承轴瓦，其特征在于：包括有金属基体和高分子材料层，所述的高分子材料层内部镶嵌有波纹状铜丝网，高分子材料层与金属基体通过真空钎焊方式装配在一起。
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