CN104500592B - 自润滑衬套的充气加压固化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了自润滑衬套的充气加压固化方法，自润滑衬套包括衬套基体和PTFE织物自润滑衬垫。采用耐高温且充气后为圆柱形的气囊袋套入PTFE织物自润滑衬垫内，常温下通过带压力表的打气筒对气囊袋进行充气加压，气囊袋内的压力对PTFE织物自润滑衬垫进行施压直至压力表上的压力值为其固化压力的修正值F1时停止充气并将气囊袋密封，再将套有气囊袋的自润滑衬套放入温度为常温T1的烘箱内，启动烘箱以使烘箱内的温度达到PTFE织物自润滑衬垫固化所需的温度T2并保持该温度T2一段时间，此时PTFE织物自润滑衬垫所受到的压力即为固化压力F2。该固化方法极大保证了固化压力的精确性，降低固化成本。
Description
技术领域
本发明涉及自润滑衬套的充气加压固化方法。
背景技术
自润滑衬套，是一种结构简单的机械零件，自润滑衬套之内孔粘贴了高性能PTFE织物自润滑衬垫，具有免维护、高耐磨和减摩的特点，广泛应用于航空部件。
PTFE织物自润滑衬垫一般采用高温固化型热固型树脂，树脂固化不仅需要加热更要加压，不同树脂对固化参数的要求不同，一般固化温度为160℃以上、固化压力要求0.1MPa以上，如何控制固化时的压力关系到能否充分发挥自润滑衬垫减摩和耐磨性能的关键。目前固化加压的方法主要采用固化芯轴，固化芯轴一般选用PTFE棒，利用热胀冷缩的原理，固化芯轴材料的热膨胀系数远高于衬套基体的热膨胀系数，因此在高温固化条件下，固化芯轴的热膨胀量大于衬套基体膨胀量，由此，芯轴和衬套之间变为过盈配合，芯轴对衬垫实现膨胀加压。
而上述的PTFE织物自润滑衬垫的加压固化方法具有如下缺点：
1.采用固化芯轴无法监控固化压力，其固化压力是通过材料膨胀量的计算，换算为芯轴和衬套之间的过盈量，从而对压力进行估算。
2.目前市面上芯轴原料不纯，很难做到线膨胀系数各向同性，且机加工特性不良，加工精度和表面粗糙度较难控制，由此，易导致衬套内孔尺寸超差，衬套报废。
3.芯轴尺寸稳定性差，几次使用后，尺寸会有明显的缩小，一来需要监控芯轴尺寸防止出现废品，二来需要重新投料，经济性不强，难以适应大批量的生产。
发明内容
本发明提供了自润滑衬套的充气加压固化方法，其克服了背景技术所存在的不足。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：自润滑衬套的充气加压固化方法，自润滑衬套包括衬套基体和粘贴在衬套基体内的PTFE织物自润滑衬垫，其特征在于：采用耐高温且充气后为圆柱形的气囊袋套入PTFE织物自润滑衬垫内，常温下通过带压力表的打气筒对气囊袋进行充气加压，气囊袋内的压力对PTFE织物自润滑衬垫进行施压直至压力表上的压力值为其固化压力的修正值F1时停止充气并将气囊袋密封，再将套有气囊袋的自润滑衬套放入温度为常温T1的烘箱内，启动烘箱以使烘箱内的温度达到PTFE织物自润滑衬垫固化所需的温度T2并保持该温度T2一段时间，此时PTFE织物自润滑衬垫所受到的压力即为固化压力F2。
一较佳实施例之中：烘箱内的温度达到PTFE织物自润滑衬垫固化所需的温度T2时保持该温度值1-3小时。
一较佳实施例之中：气囊袋采用加成型双组分液体硅橡胶为原料液，将硬质的圆柱形玻璃模具伸入原料液中，然后缓缓从原料液中向上拉出，使其在圆柱形玻璃模具表面均匀铺展，待圆柱形玻璃模具上的原料液干燥后，再次浸入原料液，重复上述动作，使得在圆柱形玻璃模具表面形成一层均匀的橡胶薄膜，成形后将橡胶薄膜从圆柱形玻璃模具上脱离并将橡胶薄膜内面翻转至外面，再将橡胶薄膜开口部位热压粘合形成一个充气口，便完成了气囊袋的制作。
一较佳实施例之中：所述气囊袋之厚度为0.01毫米-0.05毫米。
一较佳实施例之中：所述气囊袋之厚度为0.03毫米。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1.根据查理定律指出，一定质量的气体，当其体积一定时，它的压强与热力学温度成正比，在已知PTFE织物自润滑衬垫固化所需的温度T2以及固化压力F2的情况下，即可计算出常温下PTFE织物自润滑衬垫固化压力的修正值F1，T2/F2＝T1/F1，只需在常温下对气囊袋施加F1的压力(大气压条件下对气囊袋施加的压力应为F1+大气压力)，当烘箱温度达到固化温度T2时气囊袋对PTFE织物自润滑衬垫施加的压力即为固化压力F2。由此可知，该固化方法通过压力表准确的读取固化过程中所施加的压力并及时对该压力进行监控；且通过理想气体状态方程式计算出常温下的固化压力修正值，使得达到固化温度时PTFE织物自润滑衬垫所受的压力正好为固化压力，极大的保证了该固化压力的精确性；且，通过气囊袋对PTFE织物自润滑衬垫进行施压，由于气囊袋具有良好的扩张性且加工精度较好控制，稳定性好，表面光滑，可循环多次使用，降低固化成本；同时，气囊袋充气后为圆柱形，正好与PTFE织物自润滑衬垫之形状相适配，使得充气后的气囊袋与衬垫内壁紧密贴合，对气囊袋所充气体之压力即为衬垫内壁所受之压力，保证衬垫所受压力之精确性。
2.气囊袋之厚度为0.01毫米-0.05毫米，使得对气囊袋所充气体之压力能最大限度地转化为衬垫内壁所受之压力，进一步保证衬垫所受压力之精确性。
具体实施方式
自润滑衬套的充气加压固化方法的一较佳实施例。
自润滑衬套包括衬套基体和粘贴在衬套基体内的PTFE织物自润滑衬垫。
所述的自润滑衬套的充气加压固化方法，它包括：
采用耐高温且充气后为圆柱形的气囊袋套入PTFE织物自润滑衬垫内，常温常压下通过带压力表的打气筒对气囊袋进行充气加压，气囊袋内的压力对PTFE织物自润滑衬垫进行施压直至压力表上的压力值为其固化压力的修正值F1时停止充气并将气囊袋密封，再将套有气囊袋的自润滑衬套放入温度为常温T1的烘箱内，启动烘箱以使烘箱内的温度达到PTFE织物自润滑衬垫固化所需的温度T2并保持该温度T2一段时间，此时PTFE织物自润滑衬垫所受到的压力即为固化压力F2。
本实施例中，烘箱内的温度达到PTFE织物自润滑衬垫固化所需的温度T2时保持该温度值1-3小时。最好，烘箱内的温度达到PTFE织物自润滑衬垫固化所需的温度T2时保持该温度值2小时。
本实施例中，该气囊袋的制作方法为：采用加成型双组分液体硅橡胶(基础聚合物为含乙烯基聚二甲基硅氧烷，交联剂采用低聚合度含氢硅油，加入催化剂和补强剂等)为原料液，将硬质的圆柱形玻璃模具伸入原料液中，然后缓缓从原料液中向上拉出，使其在圆柱形玻璃模具表面均匀铺展，待圆柱形玻璃模具上的原料液干燥后，再次浸入原料液，重复上述动作，使得在圆柱形玻璃模具表面形成一层均匀的橡胶薄膜，成形后将橡胶薄膜从圆柱形玻璃模具上脱离并将橡胶薄膜内面翻转至外面，再将橡胶薄膜开口部位热压粘合形成一个充气口，便完成了气囊袋的制作。
本实施例中，所述气囊袋之厚度为0.01毫米-0.05毫米。最好，所述气囊袋之厚度为0.03毫米。
具体实施例如下：
采用内孔为30毫米、宽度为20毫米的衬套基体，采用高温固化热固型树脂粘贴在PTFE织物自润滑衬垫之外周，再将贴有高温固化热固型树脂的PTFE织物自润滑衬垫套入衬套基体内。高温固化热固型树脂固化所需的固化温度为160度，固化压力为0.1MPa。
气囊袋采用上述的制作方法制作，制作完成的气囊袋之厚度为0.03毫米，充气完后的气囊袋的尺寸为：内径30毫米，长度100毫米。该充气完的气囊袋可对四个衬套进行固化，也即，将气囊袋穿过并排布置的四个衬套。
常温25度时，可根据理想气体状态方程式计算出该温度T1下自润滑衬垫所需的压力F1为0.07MPa。
由于大气压力的存在，以大气压为0.1MPA为准，对气囊袋进行充气直至其压力表值达到0.07MPa与0.1MPA之和即为0.17MPA时停止充气，此时PTFE织物自润滑衬垫套所受之压力F1为0.07MPA，再将气囊袋之充气口密封。
接着，将充气完后的气囊袋和四个衬套移入烘箱内，该烘箱的初始温度为常温25度，启动烘箱以使烘箱内的温度达到PTFE织物自润滑衬垫固化所需的温度160度并保持该温度2小时，此时PTFE织物自润滑衬垫所受到的压力即为固化压力0.1MPa。经过2小时持续对PTFE织物自润滑衬垫进行固化，PTFE织物自润滑衬垫与衬套基体固定在一起。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (5)
1.自润滑衬套的充气加压固化方法，自润滑衬套包括衬套基体和粘贴在衬套基体内的PTFE织物自润滑衬垫，其特征在于：采用耐高温且充气后为圆柱形的气囊袋套入PTFE织物自润滑衬垫内，常温下通过带压力表的打气筒对气囊袋进行充气加压，气囊袋内的压力对PTFE织物自润滑衬垫进行施压直至压力表上的压力值为其固化压力的修正值F1时停止充气并将气囊袋密封，再将套有气囊袋的自润滑衬套放入温度为常温T1的烘箱内，启动烘箱以使烘箱内的温度达到PTFE织物自润滑衬垫固化所需的温度T2并保持该温度T2一段时间，此时PTFE织物自润滑衬垫所受到的压力即为固化压力F2。
2.根据权利要求1所述的自润滑衬套的充气加压固化方法，其特征在于：烘箱内的温度达到PTFE织物自润滑衬垫固化所需的温度T2时保持该温度值1-3小时。
3.根据权利要求1所述的自润滑衬套的充气加压固化方法，其特征在于：气囊袋采用加成型双组分液体硅橡胶为原料液，将硬质的圆柱形玻璃模具伸入原料液中，然后缓缓从原料液中向上拉出，使其在圆柱形玻璃模具表面均匀铺展，待圆柱形玻璃模具上的原料液干燥后，再次浸入原料液，重复上述动作，使得在圆柱形玻璃模具表面形成一层均匀的橡胶薄膜，成形后将橡胶薄膜从圆柱形玻璃模具上脱离并将橡胶薄膜内面翻转至外面，再将橡胶薄膜开口部位热压粘合形成一个充气口，便完成了气囊袋的制作；该加成型双组分液体硅橡胶包括基础聚合物、交联剂、催化剂和补强剂，该基础聚合物为含乙烯基聚二甲基硅氧烷，该交联剂为低聚合度含氢硅油。
4.根据权利要求1或2或3所述的自润滑衬套的充气加压固化方法，其特征在于：所述气囊袋之厚度为0.01毫米-0.05毫米。
5.根据权利要求4所述的自润滑衬套的充气加压固化方法，其特征在于：所述气囊袋之厚度为0.03毫米。
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