CN110951519B - 水润滑固体润滑柱及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种水润滑固体润滑柱，由以下材料制成：聚四氟乙烯粉55～75％；硫酸钡10～30％；聚乙烯蜡10～20％。如此制得的水润滑固体润滑柱既不含铅也不含石墨、润滑性能优良且具有较好的耐腐蚀性、使用寿命较长。本发明还提供一种水润滑固体润滑柱的制作方法。

Description

水润滑固体润滑柱及其制作方法
技术领域
本发明涉及无油润滑轴承技术领域，特别是一种水润滑固体润滑柱及其制作方法。
背景技术
在水利工程、水下作业机械、海上船舶等设备中，需要用到水润滑滑动轴承。如图1所示的一种水润滑滑动轴承，其在轴套10的圆周表面上开设有排列有序、大小适当的孔穴，在孔穴内嵌入固体润滑柱20。在工作中，轴套10及固体润滑柱20整体要浸入到水中，特别是海水中，因此不但要求轴套本身具有较好的耐水性、耐腐蚀性，而且要求固体润滑柱20在水下也能够长期使用。目前的固体润滑柱20的材料中往往需要加入大量的石墨或铅，前者由于具有较好的导电性，易产生电腐蚀，使得固体润滑柱20快速磨损而失效，同时也污染水；后者为重金属有毒物质，会污染水环境。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种既不含铅也不含石墨、润滑性能优良且具有较好的耐腐蚀性、使用寿命较长的水润滑固体润滑柱，以解决上述问题。
一种水润滑固体润滑柱，由以下材料制成：聚四氟乙烯粉55～75％；硫酸钡10～30％；聚乙烯蜡10～20％。
进一步地，所述水润滑固体润滑柱包括聚四氟乙烯粉61％；硫酸钡25％；聚乙烯蜡14％。
进一步地，所述水润滑固体润滑柱的直径为6mm。
进一步地，所述水润滑固体润滑柱的平均摩擦系数μ小于0.10。
一种水润滑固体润滑柱的制作方法，包括以下步骤：步骤S1：准备原料，原料包括聚四氟乙烯粉55～75％、硫酸钡10～30％、聚乙烯蜡10～20％；步骤S2：将聚四氟乙烯粉、硫酸钡及聚乙烯蜡进行搅拌，混合均匀；步骤S3：加热；步骤S4：通过挤压机进行挤压；步骤S5：通过成型机挤出成型，形成初始润滑柱；步骤S6：对初始润滑柱的外表面进行无心磨；步骤S7：通过切割机将初始润滑柱切割为预定的长度；步骤S8：对初始润滑柱的表面进行钠化处理。
进一步地，所述原料包括：聚四氟乙烯粉61％；硫酸钡25％；聚乙烯蜡14％。
进一步地，所述步骤S3中，通过烘箱加热，温度为130℃，持续时间10分钟。
与现有技术相比，本发明的水润滑固体润滑柱由以下材料制成：聚四氟乙烯粉55～75％；硫酸钡10～30％；聚乙烯蜡10～20％。如此制得的水润滑固体润滑柱既不含铅也不含石墨、润滑性能优良且具有较好的耐腐蚀性、使用寿命较长。本发明还提供一种水润滑固体润滑柱的制作方法。
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中：
图1为现有的水润滑固体润滑柱的立体示意图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
请参考图1，本发明提供的水润滑固体润滑柱由以下材料制成：聚四氟乙烯粉55～75％；硫酸钡10～30％；聚乙烯蜡10～20％。优选地：聚四氟乙烯粉61％；硫酸钡25％；聚乙烯蜡14％。
本发明提供的水润滑固体润滑柱的制作方法包括以下步骤：
步骤S1：准备原料：聚四氟乙烯粉55～75％、硫酸钡10～30％、聚乙烯蜡10～20％。
步骤S2：混料，将上述原料搅拌，混合均匀。
步骤S3：在烘箱中加热，温度为130℃，持续时间10分钟。
步骤S4：通过挤压机进行挤压。
步骤S5：通过成型机挤出成型，形成初始润滑柱，之后水冷定型。
步骤S6：对初始润滑柱的外表面进行无心磨，使得初始润滑柱形成预定的外径尺寸。无心磨在磨削工件时精度较高，使得工件表面的质量较高。
步骤S7：通过切割机将初始润滑柱切割为预定的长度。
步骤S8：对初始润滑柱的表面进行钠化处理，得到本发明提供的水润滑固体润滑柱。即通过硫化钠对初始润滑柱的表面进行腐蚀毛化，使得水润滑固体润滑柱的表面易于粘接，再将水润滑固体润滑柱通过粘结剂镶嵌在铝黄铜材料的轴套的孔穴中时，粘结剂实现水润滑固体润滑柱的表面与孔穴的粘接。本实施方式中，铝黄铜材料的牌号为CuZn25Al6Fe3Mn3，表面硬度为HB210～230。
成型后的水润滑固体润滑柱是一个具有一定直径和长度的圆柱体，将其镶嵌在铝黄铜材料的轴套的孔穴中后，进行水下工作测试。
测试方法是通过一轴套水下试验机实现的，该轴套水下试验机的结构请参考中国专利，公告号为CN209264285U，专利名称为轴套水下试验机的专利所公开的技术方案。
测试时在水腔中放入海水，海水没过被试轴套的最高点，使得被试轴套及本发明提供的水润滑固体润滑柱完全浸入海水中。
水润滑固体润滑柱的直径为6mm，被试轴套的外表面均匀分布有30个水润滑固体润滑柱。
试验转轴为45号钢经淬火热处理，硬度为HRC48～52。
试验转轴的表面粗糙度为0.4，轴套的内表面的粗糙度为0.4。
试验转轴与被试轴套之间的配合间隙为0.11～0.13mm。
被试轴套的外径为50mm，内径为40mm，高度为30mm，被试轴套的内孔边缘处设有倒角。
轴套水下试验机的载荷为15.7N/mm2，即160Kg/cm2；摇摆转速为60cpm，摇摆角度为±10°，试验水温20±5℃，试验时间27.8小时。
经多次试验得知，本发明提供的水润滑固体润滑柱的平均摩擦系数μ小于0.10，优于市面上的水润滑固体润滑柱，也优于日本标准的水润滑轴套的摩擦系数要求。
与现有技术相比，本发明的水润滑固体润滑柱由以下材料制成：聚四氟乙烯粉55～75％；硫酸钡10～30％；聚乙烯蜡10～20％。如此制得的水润滑固体润滑柱既不含铅也不含石墨、润滑性能优良且具有较好的耐腐蚀性、使用寿命较长。本发明还提供一种水润滑固体润滑柱的制作方法。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种水润滑固体润滑柱，其特征在于：由以下材料制成：聚四氟乙烯粉55～75％；硫酸钡10～30％；聚乙烯蜡10～20％，所述聚四氟乙烯粉、硫酸钡、聚乙烯蜡的混合物加热至温度为130℃，持续时间10分钟，并通过挤压机挤压成型。
2.如权利要求1所述的水润滑固体润滑柱，其特征在于：所述水润滑固体润滑柱包括聚四氟乙烯粉61％；硫酸钡25％；聚乙烯蜡14％。
3.如权利要求1所述的水润滑固体润滑柱，其特征在于：所述水润滑固体润滑柱的直径为6mm。
4.如权利要求1所述的水润滑固体润滑柱，其特征在于：所述水润滑固体润滑柱的平均摩擦系数μ小于0.10。
5.一种水润滑固体润滑柱的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：准备原料，原料包括聚四氟乙烯粉55～75％、硫酸钡10～30％、聚乙烯蜡10～20％；
步骤S2：将聚四氟乙烯粉、硫酸钡及聚乙烯蜡进行搅拌，混合均匀；
步骤S3：加热，通过烘箱加热，温度为130℃，持续时间10分钟；
步骤S4：通过挤压机进行挤压；
步骤S5：通过成型机挤出成型，形成初始润滑柱；
步骤S6：对初始润滑柱的外表面进行无心磨；
步骤S7：通过切割机将初始润滑柱切割为预定的长度；
步骤S8：对初始润滑柱的表面进行钠化处理。
6.如权利要求5所述的水润滑固体润滑柱的制作方法，其特征在于：所述原料包括：聚四氟乙烯粉61％；硫酸钡25％；聚乙烯蜡14％。
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