CN105695053A - 以uhmwpe作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,包括将70-90份的UHMWPE、1-20份的聚四氟乙烯和1-10份的固体润滑剂,搅拌混合的步骤;再将混合粉料压制成型、烧结处理的步骤;将烧结后的成型物真空浸油的步骤。本发明制得的热塑性超高分子量聚乙烯多孔含油材料内部具有丰富的多孔结构,能够在工作状态下连续稳定地提供润滑油,并兼具耐磨损、抗冲击、耐化学腐蚀、耐低温等优异性能。可以对机械摩擦副进行持续供油,实用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及润滑材料技术领域,具体的说是一种以热塑性UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法和用途。
背景技术
随着社会的不断发展,人们对社会产品质量的要求也越来越高,这也对工业以及生活用品生产提出了更高的标准,由此,掀起了工业革命,工业革命也带动了设备的技术升级。生产设备的磨损问题也随之而来,润滑的效果决定了设备的使用寿命。
摩擦副在机械设备中有广泛的应用,摩擦副的润滑效果是设备使用寿命的重要影响因素。纺织机械、机器人、航天航空、印刷设备等对环境要求较苛刻,同时实现摩擦副的长寿命至关重要。
机械设备中摩擦副的润滑效果直接影响设备的使用寿命和产品质量。纺织设备、印刷设备等体积较大,内部构造复杂且可用空间较小,尤其对内部有杆连接的摩擦部件实现其良好润滑是困扰各大厂家的一道难题。目前,常用的润滑解决方案有:定期对机械设备进行人工润滑油脂的加注或设计供油系统。以上两种润滑方式使用比较普遍,但也存在很大的问题:第一,定期地加注润滑油脂比较繁琐,而且会增大设备的维护成本;第二,对于一些特殊的部位难以直接加注润滑油脂;第三,油量过多时,易吸附灰尘,或者出现滴漏现象,影响设备使用寿命,污染在制产品;第四,在机械设备工作中,温度升高会使润滑油脂粘度降低,致使润滑油脂出现滴漏现象,造成设备环境以及在制品的污染;第五,设计供油系统会很大程度增加设计难度及生产成本;第六,机械设备对环境要求较高等苛刻条件下,由于润滑油脂加注量较少,便很难实现长寿命的要求;第七,对于对使用环境要求较高的精密设备,常用的润滑油脂在使用过程中造成的滴漏,会使设备精度降低。
在上述情况下,多孔含油自润滑材料的出现解决了一部分上述问题,但是,现有的多孔含油自润滑材料由于自身性能的限制,其内部微孔量和微孔的均匀度都不能实现均一保证,自润滑材料本身强度较低以及与基体的结合力较差,会降低材料的强度、韧性和耐磨性。同时,多孔含油自润滑材料对于摩擦部件需要大量润滑油进行持续润滑的问题依旧不能解决。
同时,目前国内某些专利涉及到一种热塑性聚酰亚胺多孔材料的制备方法,由于市面上聚酰亚胺的价格昂贵达到1500元/Kg左右,是超高分子量聚乙烯基材的50倍左右,因此聚酰亚胺多孔材料在民用市场很难得到推广及应用。
发明内容
本发明的目的为:通过简单的制备工艺制备一种内部具有丰富的多孔结构,能够在工作状态下连续稳定地提供润滑油,并兼具耐磨损、抗冲击、耐化学腐蚀、耐低温等优异性能的多孔含油润滑材料,并用该材料对摩擦副进行持续供油。
为实现上述技术目的,本发明所采用的技术方案为:以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、按重量份数,依次取UHMWPE70-90份、聚四氟乙烯1-20份和固体润滑剂1-10份,充分搅拌后,得到复合粉料;
步骤二、将步骤一制得的复合粉料装入模具中,并将模具置于2Mpa压力下预压制,保压1min后卸压,再于1-15Mpa压力下进行压制成型,然后,将成型物(含模具)放入烧结炉内,控制烧结炉内温度以5~15℃/min的升温速率升温至110~140℃,之后,再以1~10℃/min的升温速率升温至230~300℃,保温100-150min,之后,取出、自然冷却至室温、并进行脱模,得到多孔材料;
步骤三、将步骤二制得的多孔材料置于真空度为0.05~0.1Mpa的真空干燥箱内盛有润滑油的容器中,控制真空干燥箱内温度升高至50-100℃进行真空浸渍润滑油8-24h,取出即得以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料。
在步骤一中,所述的固体润滑剂为二硫化钼或石墨中的至少一种。
所述步骤三中,真空浸油处理的温度为80℃。
利用以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料进行摩擦副润滑的方法,包括将多孔含油润滑材料裁切成润滑型材的步骤和将润滑型材通过固定辅件设置为与待润滑的摩擦副呈部分接触结构的步骤;通过润滑型材和摩擦副之间的摩擦接触为摩擦副进行持续供油。
对以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料进行再充油的方法,包括将多孔含油润滑材料通过供油介质与补给油池连接的步骤,该步骤中,补给油池通过供油介质将其内存储的润滑油补给给多孔含油润滑材料。
所述的供油介质为由阀门控制的管道、海绵体或由多孔含油材料制成的供油通道中的任意一种。
有益效果:
1、本发明制备的多孔含油润滑材料,由于其内部丰富的多孔结构,能够吸附并储存润滑油,在工作状态时能够在温度和压力的作用下连续稳定地提供润滑油,从而可以保证设备长时间不更换润滑油,也依然具有优异的润滑性能。同时,也不会出现油量过多吸附灰尘或者滴油等现象。在一定程度上,延长了设备的使用寿命,避免了设备及在制产品的污染。
2、本发明的制备工艺操作简单,成本低廉,实用性强。使用基料先混合并压制成型,再烧结的方式,使成品内部具有更大的比表面积,能够在后续的浸油过程中通过自身内部微孔储存更多的润滑油。其采用的主基料热塑性超高分子量聚乙烯的价格仅为热塑性聚酰亚胺的1/50左右,能够更好的满足民用市场需求,可广泛适用于精密设备部件润滑、齿轮润滑、链条润滑等对环境和寿命要求苛刻的领域。
3、本发明在基材中加入了适量的二硫化钼和石墨作为固体润滑剂,固体润滑剂自身具有的较低的摩擦系数,可使多孔含油润滑材料具有一定的抗磨耐压能力。其次,由于二硫化钼本身具有自润滑性能,其粒子分散在两种材料的基体中可以充当刚硬支撑点的作用,在材料与对偶面的摩擦过程中可以阻止硬质粒子的嵌入和磨削,从而提高了材料的耐磨性能。另外其还具有一定的导热性能,可以避免多孔含油润滑材料在使用过程中的局部温度升高,有利于材料内部储存的润滑油的均匀扩散,延长使用寿命。同时,由于固体润滑剂的熔点与超高分子量聚乙烯黏流温度相差较大,在其作为助剂参与多孔含油润滑材料的基体材料混合成型过程中,当温度升高一定温度后,固体润滑剂能够在材料内部形成不同的形态,影响聚乙烯分子链之间作用力,打扰了聚乙烯分子链正常的相互缠结,改变材料内部原来分子链的排列与堆砌结构。使多孔含油材料的聚集态结构发生变化,呈均匀排布,促使分子链间产生较大空隙,在没有较大外界作用力情况下,材料内部分子链结构非原态排列,形成了较多的孔结构。
4、本发明的制备工艺在压制过程中先对其进行小压力压制,卸压后,再次加压。可使模具中的材料上下端受压均匀,以保证材料内部密度相同,解决材料因密度不一致而影响材料的耐冲击、耐压性、抗冻性、保温性、自润滑性、抗结垢性、耐应力开裂性等性能问题。同时材料内部均一的密度也可以促使内部孔经均匀,分布更加规律,提高材料的储油锁油能力。
5、本发明的制备工艺在压制成型过后,模具连同材料直接放入烧结炉中烧结成型,有利于保持材料形状,控制材料密度,以使材料内部孔径及微孔分布满足要求。在此,压力有助于提高超高分子量聚乙烯微粒间的接触面积,加强微粒间界面分子链段的扩散和粘结力,增加微粒间的结晶层厚度和高的物理缠结密度,控制空穴。经过测定,本发明制备的多孔含油润滑材料其材料内部微孔孔径可以控制在15μm左右。
6、本发明的制备工艺在材料烧结过程中,由于模具和材料的传热系数不同,直接升温加热会导致材料内部温度升高不同步,影响材料性能。工艺独特的采用两段式分步升温方式能够保证材料内部受热均匀。并具体选择在230~300℃温度范围内进行烧结。由于二硫化钼、石墨无机粒子的存在,该烧结温度下,无机粒子在基体中呈球状,基体对颗粒的作用力在两极为拉应力,在赤道处为压应力。由于力的相互作用,颗粒赤道附近位置的聚合物基体受到颗粒的压应力作用,有利于屈服发生,可以提高材料的韧性。
7、本发明在基料中采用超高分子量聚乙烯,与其他高分子聚合物材料相比,超高分子量聚乙烯具有摩擦系数小,磨耗低,耐化学药品性优良,耐冲击、耐压性、抗冻性、保温性、自润滑性、抗结垢性、耐应力开裂性、卫生性等优点。再加上化学惰性,使得它具有的能耗低、不结垢、长寿命的特点是其它类材料所难以实现的。
8、本发明的多孔含油润滑材料内部的多孔结构能够储存润滑油,能够通过接触转移实现对摩擦副的持续供油,相比于普通润滑方式,不需要另外对摩擦副补给润滑油。同时,能够实现长寿命润滑,无需加注润滑油,安装或替换方便,能够很好的避免润滑油脂滴漏带来的工作环境以及在制品的污染,并且能够节省空间,大大降低了设备生产成本,还具有低损耗、绿色环保等优点。
9、本发明对摩擦副的润滑方式可适用于各种机械设备中,能够针对各种不同形式的摩擦副,设计出不同的润滑方案对其进行润滑,具有占用空间小,使用寿命长等优点。对于齿轮、杆式、链条等形式的摩擦副有良好的润滑效果。
10、本发明中的补给油池能够通过供油介质的毛细作用对多孔含油润滑材料进行供油润滑后的油量补给。能够实现持久润滑,无需更换润滑材料。同时能够很好的避免润滑油脂滴漏带来的对工作环境以及在制品的污染,降低设备生产成本。
附图说明
图1为实施例8的结构示意图;
图2为实施例9的结构示意图;
图3为实施例10的结构示意图;
图4为实施例11的结构示意图;
图5为实施例12的结构示意图;
附体标记:101、齿轮,102、润滑材料,103、固定附件,201、金属杆,202、摩擦部件Ⅰ,203、润滑套,301、储油箱,302、供油介质,303、摩擦部件Ⅱ,304、多孔含油润滑型材Ⅰ,305、多孔含油润滑块固定附件Ⅰ,306、防尘套管,401、储油槽Ⅰ,402、供油管,403、摩擦部件Ⅲ,404、多孔含油润滑型材Ⅱ,405、多孔含油润滑型材固定附件Ⅱ,406、自动控制系统,407、信号传输线,408、油含量探头,501、储油槽Ⅱ,502、摩擦部件Ⅳ,503、多孔含油润滑型材Ⅲ,504、润滑油。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明:
以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,包括以下步骤:
a配方:按重量份数,取热塑性超高分子量聚乙烯70-90份、聚四氟乙烯(PTFE)1-20份和固体润滑剂1-10份,充分搅拌后,得到复合粉料;
此处的固体润滑剂为二硫化钼或石墨中的至少一种;
复合粉料中还可按照实际需要增加0.1-1份的添加剂,此处的添加剂可以为抗氧化剂、光热稳定剂、抗冲击改进剂或抗磨剂;
b成型:将复合粉料装入模具中,再将装好的模具放在小压力机上于2Mpa压力下预压制,保压1min后卸压,再于1-15Mpa压力下压制成型,然后,将成型物(含模具)放入烧结炉内,控制烧结炉内温度以5~15℃/min的升温速率升温至110~140℃,之后,再以1~10℃/min的升温速率升温至230~300℃,保温100~150min,之后,取出、自然冷却至室温、并进行脱模,得到多孔材料;
c真空浸油:将多孔材料放置在真空度为0.05~0.1Mpa的真空干燥箱内盛有润滑油的容器中,并升温至50~100℃温度下进行真空浸渍润滑油,所用润滑油的量需完全浸没成型物,真空浸渍润滑油8~24小时,取出即得到以UHMWPE作为基体的热塑性多孔含油润滑材料。
本发明的核心在于:使用超高分子量聚乙烯作为多孔含油润滑材料基体,经过压制、烧结成型,再真空浸油的方式得到多孔含油润滑材料。多孔含油润滑材料的油含量在40%以上,其内部是由数以万计的微孔和含有各种性能添加剂的润滑油组成,通过毛细作用力将润滑油转移到多孔材料表面,然后与摩擦部件接触来提供润滑。在达到一定温度或者承受到一定载荷时,润滑油从固体微孔中加速逸出进行润滑;摩擦部件得到润滑,温度下降时,润滑油会被材料吸附,通过表面张力就被保持在多孔含油润滑材料的微孔之内。由于多孔含油材料富含大量的润滑油脂,能够真正实现机械设备的长寿命要求,同时多孔材料还具有较好的吸附储存能力,它能够将多余的润滑油脂吸附储存起来,避免了环境的污染。
制备方法整体工艺简单,成本较低,实用性强。制备的多孔含油润滑材料内部能够自身储存润滑油,含油量比较高。具有耐磨损性较好、抗冲击性优良、吸收冲击和负载能力强、耐低温、生物相容性、耐低温开裂和憎水性以及优良的自润滑性等物理化学性能。
本发明还公开了一种利用以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料进行摩擦副润滑的方法,包括将多孔含油润滑材料裁切成润滑型材的步骤和将润滑型材通过固定辅件设置为与待润滑的摩擦副呈部分接触结构的步骤;通过润滑型材和摩擦副之间的摩擦接触为摩擦副进行持续供油。
上述的润滑型材在供油过程中还能够进行再充油,再充油的方法为:将润滑型材通过供油介质与补给油池连接,补给油池通过供油介质将其内存储的润滑油补给给润滑型材。
供油介质可以是由阀门控制的管道,还可以是使用多孔含油润滑材料制备的供油通道或是海绵体等,可依据不同的使用环境来选择不同的供油介质。
多孔含油润滑型材与摩擦副运动面接触,固定附件用于固定润滑型材的位置,确保其能够和摩擦副的运动面保持接触状态,通过接触转移实现对其持续供油。非工作状态下,润滑油储存在润滑材料的微孔内;工作状态下,润滑油通过毛细作用转移到多孔含油润滑型材表面,然后通过接触转移到摩擦运动面上,实现对摩擦副的良好润滑。当多孔含油润滑型材内部润滑油消耗过多,补给油池通过供油介质向其提供润滑油,达到其平衡状态。由于补给油池的存在,无需更换多孔含油润滑型材。其中,温度能够很好地控制多孔含油润滑型材的供油速率。随着设备的运行,温度会缓慢升高,促使多孔含油润滑型材释放更多的润滑油来满足摩擦副部件的润滑需求;当设备停止运转时,运动面上多余的润滑油能够被多孔含油润滑型材吸附储存起来循环使用,从而实现对机械设备的润滑保护作用,使其具有低损耗、绿色环保等优点。
实施例1
以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,包括以下步骤:按重量份数,取热塑性超高分子量聚乙烯70份、聚四氟乙烯(PTFE)20份、二硫化钼10份,充分搅拌后,得到复合粉料;将复合粉料装入模具中,再将装好的模具放在小压力机上于2Mpa压力下预压制,保压1min后卸压,再于1Mpa压力下压制成型,将成型物(含模具)放置在烧结炉中,以10℃/min升温至120℃,之后以5℃/min升温至230℃,保温150min,之后,取出、自然冷却、脱模,得到多孔材料。将多孔材料放置在真空度为0.1Mpa的真空干燥箱内,并升温至50℃进行真空浸渍润滑油8小时,取出即得到热塑性超高分子量聚乙烯多孔含油材料。经测定:所得多孔含油润滑材料的含油率为43%,摩擦系数0.085。
实施例2
以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,包括以下步骤:按重量份数,取热塑性超高分子量聚乙烯90份、聚四氟乙烯(PTFE)5份、石墨5份,充分搅拌后,得到复合粉料;将复合粉料装入模具中,再将装好的模具放在小压力机上于2Mpa压力下预压制,保压1min后卸压,再于10Mpa压力下压制成型,将成型物(含模具)放置在烧结炉中,以5℃/min升温至130℃,之后以10℃/min升温至250℃,保温100min,之后,取出、自然冷却、脱模,得到多孔材料。将多孔材料放置在真空度为0.05Mpa的真空干燥箱内,并升温至60℃进行真空浸渍润滑油24小时,取出即得到热塑性超高分子量聚乙烯多孔含油材料。经测定:所得多孔含油润滑材料的含油率为43%,摩擦系数0.107。
实施例3
以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,包括以下步骤:按重量份数,取热塑性超高分子量聚乙烯89份、聚四氟乙烯(PTFE)10份、二硫化钼1份,充分搅拌后,得到复合粉料;将复合粉料装入模具中,再将装好的模具放在小压力机上于2Mpa压力下预压制,保压1min后卸压,于15Mpa压力下压制成型,将成型物(含模具)放置在烧结炉中,以15℃/min升温至110℃,之后以1℃/min升温至300℃,保温130min,之后,取出、自然冷却、脱模,得到多孔材料。将多孔材料放置在真空度为0.08Mpa的真空干燥箱内,并升温至80℃进行真空浸渍润滑油12小时,取出即得到热塑性超高分子量聚乙烯多孔含油材料。经测定:所得多孔含油润滑材料的含油率为40%,摩擦系数0.117。
实施例4
以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,包括以下步骤:按重量份数,取热塑性超高分子量聚乙烯81份、聚四氟乙烯(PTFE)11份、二硫化钼5份、石墨3份,充分搅拌后,得到复合粉料;将复合粉料装入模具中,再将装好的模具放在小压力机上于2Mpa压力下预压制,保压1min后卸压,再于12Mpa压力下压制成型,将成型物(含模具)放置在烧结炉中,以10℃/min升温至140℃,之后以5℃/min升温至270℃,保温130min,之后,取出、自然冷却、脱模,得到多孔材料。将多孔材料放置在真空度为0.1Mpa的真空干燥箱内,并升温至100℃进行真空浸渍润滑油18小时,取出即得到热塑性超高分子量聚乙烯多孔含油材料。经测定:所得多孔含油润滑材料的含油率为42%,摩擦系数0.108。
实施例5
以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,包括以下步骤:按重量份数,取热塑性超高分子量聚乙烯90份、聚四氟乙烯(PTFE)1份、二硫化钼5份、石墨4份,充分搅拌后,得到复合粉料;将复合粉料装入模具中,再将装好的模具放在小压力机上于2Mpa压力下预压制,保压1min后卸压,再于6Mpa压力下压制成型,将成型物(含模具)放置在烧结炉中,以10℃/min升温至120℃,之后以5℃/min升温至270℃,保温130min,之后,取出、自然冷却、脱模,得到多孔材料。将多孔材料放置在真空度为0.1Mpa的真空干燥箱内,并升温至80℃进行真空浸渍润滑油20小时,取出即得到热塑性超高分子量聚乙烯多孔含油材料。经测定:所得多孔含油润滑材料的含油率为44%,摩擦系数0.101。
实施例6
以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,包括以下步骤:按重量份数,取热塑性超高分子量聚乙烯78份、聚四氟乙烯(PTFE)5份、二硫化钼3份、石墨7份、1份抗氧化剂1010,充分搅拌后,得到复合粉料;将复合粉料装入模具中,再将装好的模具放在小压力机上于2Mpa压力下预压制,保压1min后卸压,再于10Mpa压力下压制成型,将成型物(含模具)放置在烧结炉中,以12℃/min升温至110℃,之后以15℃/min升温至280℃,保温150min,之后,取出、自然冷却、脱模,得到多孔材料。将多孔材料放置在真空度为0.07Mpa的真空干燥箱内,并升温至80℃进行真空浸渍润滑油22小时,取出即得到热塑性超高分子量聚乙烯多孔含油材料。经测定:所得多孔含油润滑材料的含油率为48%,摩擦系数0.103。
实施例7
以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,包括以下步骤:按重量份数,取热塑性超高分子量聚乙烯89份、聚四氟乙烯(PTFE)3份、二硫化钼1份、石墨4份、0.1份抗氧化剂1010,充分搅拌后,得到复合粉料;将复合粉料装入模具中,再将装好的模具放在小压力机上于2Mpa压力下预压制,保压1min后卸压,再于10Mpa压力下压制成型,将成型物(含模具)放置在烧结炉中,以12℃/min升温至140℃,之后以12℃/min升温至290℃,并在此温度下保温150min,之后,取出、自然冷却、脱模,得到多孔材料。将多孔材料放置在真空度为0.1Mpa的真空干燥箱内,并升温至90℃温度下进行真空浸渍润滑油23小时,取出即得到热塑性超高分子量聚乙烯多孔含油材料。经测定:所得多孔含油润滑材料的含油率为53%,摩擦系数0.091。
实施例8
利用以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料对齿轮进行润滑的方法,如附图1所示,图中101为中心定位的圆柱型齿轮;102为润滑材料;103固定附件。其中,部件103是为了确保润滑材料能够始终和圆柱型齿轮保持接触状态。当圆柱型齿轮与润滑材料相对运动时,润滑油在毛细作用下转移到润滑材料表面,然后通过接触转移到圆柱型齿轮运动面上,实现圆形型齿轮和其他齿轮咬合处的良好润滑。温度能够很好地控制润滑材料供油速度。随着设备的运行,温度会缓慢升高,促使润滑材料释放更多的润滑油来满足摩擦部件的润滑需求;当设备停止时,运动面上多余的润滑油被润滑材料吸附储存起来循环使用。实现对摩擦副的有效润滑,起到对机械设备的润滑保护作用,使其具有低损耗、绿色、环保等优点。
实施例9
利用以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料对杆式摩擦副进行润滑的方法,如附图2所示,图中201为金属杆,202为摩擦部件Ⅰ,203为润滑套(润滑材料做成适合的形状),201和202为相对运动的摩擦部件,润滑套通过与部件201的相对运动来提供润滑油,实现对部件201和部件202的良好润滑。非工作状态下,润滑油能够储存在润滑套的微孔内;工作状态下,润滑油在毛细作用下转移到润滑套表面,然后通过接触转移到运动面上,实现对部件201和部件202的良好润滑。其中,温度能够很好地控制润滑套供油速度。随着设备的运行,温度会缓慢升高,促使润滑套释放更多的润滑油来满足摩擦部件的润滑需求;当设备停止运行时,运动面上多余的润滑油被润滑套吸附储存起来循环使用。实现对摩擦副的有效润滑,起到对机械设备的润滑保护作用,使其具有低损耗、绿色、环保等优点。
实施例10
对以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料进行再充油的方法,如附图3所示,图中301为储油箱,302为供油介质,303为摩擦部件Ⅱ(齿轮),304为多孔含油润滑型材Ⅰ,305为多孔含油润滑块固定附件Ⅰ,306为防尘套管。
当齿轮与多孔含油润滑型材Ⅰ相对运动时,润滑油通过毛细作用转移到多孔含油润滑型材Ⅰ表面,然后通过接触转移的方式将润滑油转移到齿轮上,实现对齿轮咬合处的润滑,润滑油随着齿轮工作时间的延长而逐渐减少,储油箱能够储存足够的润滑油对多油含油润滑型材补给,润滑油通过供油材料将润滑油转移到多孔含油润滑型材Ⅰ上,实现了智能化供油。
实施例11
对以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料进行再充油的方法,如附图4所示,图中401为储油槽Ⅰ,402为供油管,403为摩擦部件Ⅲ,404为多孔含油润滑型材Ⅱ,405为多孔含油润滑型材固定附件Ⅱ,406为自动控制系统。407为信号传输线,408为油含量探头。
当摩擦部件Ⅲ与多孔含油润滑型材Ⅱ相对运动时,润滑油通过毛细作用转移到多孔含油润滑型材Ⅱ表面,然后通过接触转移的方式将润滑油转移到摩擦部件Ⅲ上,实现对摩擦部件Ⅲ的润滑,润滑油随着摩擦部件Ⅲ工作时间的延长而逐渐减少,储油槽Ⅰ能够很好的实现润滑油的补给。工作状态下,多孔含油润滑型材Ⅱ内部储存的润滑油开始消耗,油含量探头检测到多孔含油润滑型材Ⅱ内部油含量降低到一定程度的时候,将信号传递给自动控制系统,触发内部程序,启动储油槽Ⅰ阀门,通过供油管向多孔含油润滑型材Ⅱ供油;当多孔含油润滑型材Ⅱ内部油含量达到饱和时,油含量探头将信号传递至自动控制系统,关闭储油槽Ⅰ阀门,停止供油。同时,供油速率能够随着齿轮的转速大小而变化,实现了智能化供油。
实施例12
对以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料进行再充油的方法,如附图5所示,图中501为储油槽Ⅱ,502为摩擦部件Ⅳ,503为多孔含油润滑型材Ⅲ,504为润滑油。
多孔含油润滑型材Ⅲ经过处理,在内部开拓出空间作为储油槽Ⅱ,能够储存更多的润滑油。由于多孔含油润滑型材Ⅲ的材料本身具有较低的摩擦系数,在使用过程中几乎没有磨损。当其处于非工作状态下,材料通过内部作用力可以将润滑油锁住。当摩擦部件Ⅳ与多孔含油润滑型材Ⅲ相对运动时,润滑油通过毛细作用转移到多孔含油润滑型材Ⅲ表面,然后通过接触转移的方式将润滑油转移到摩擦部件Ⅳ上,实现对摩擦部件Ⅳ的润滑,润滑油随着摩擦部件Ⅳ工作时间的延长而逐渐减少,储油槽Ⅱ能够储存足够的润滑油对多孔含油润滑型材Ⅲ进行补给,满足了其对润滑油的大量需求,并且占用空间更加节省。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例,但并非用于限定本发明的保护范围。任何熟悉本领域的技术人员,在本发明的基础上所做的改动与润饰,都应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、按重量份数,依次取UHMWPE70-90份、聚四氟乙烯1-20份和固体润滑剂1-10份,充分搅拌后,得到复合粉料;
步骤二、将步骤一制得的复合粉料装入模具中,并将模具置于2Mpa压力下预压制,保压1min后卸压,再于1-15Mpa压力下进行压制成型,然后,将成型物(含模具)放入烧结炉内,控制烧结炉内温度以5~15℃/min的升温速率升温至110~140℃,之后,再以1~10℃/min的升温速率升温至230~300℃,保温100-150min,之后,取出、自然冷却至室温、并进行脱模,得到多孔材料;
步骤三、将步骤二制得的多孔材料置于真空度为0.05~0.1Mpa的真空干燥箱内盛有润滑油的容器中,控制真空干燥箱内温度升高至50-100℃进行真空浸渍润滑油8-24h,取出即得以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料。
2.根据权利要求1所述的一种以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料的制备方法,其特征在于:在步骤一中,所述的固体润滑剂为二硫化钼或石墨中的至少一种。
3.利用权利要求1制备的以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料进行摩擦副润滑的方法,其特征在于:
包括将多孔含油润滑材料裁切成润滑型材的步骤;
将润滑型材通过固定辅件设置为与待润滑的摩擦副呈部分接触结构的步骤;
通过润滑型材和摩擦副之间的接触为摩擦副进行持续供油。
4.对权利要求1制备的以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料进行再充油的方法,其特征在于:包括将多孔含油润滑材料通过供油介质与补给油池连接的步骤,该步骤中,补给油池通过供油介质将其内存储的润滑油补给给多孔含油润滑材料。
5.根据权利要求4所述的一种对以UHMWPE作为基体的多孔含油润滑材料进行再充油的方法,其特征在于:所述的供油介质为由阀门控制的管道、海绵体或由多孔含油材料制成的供油通道中的任意一种。
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