CN111001924A - 一种巴氏合金轴瓦的制造方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及滑动轴承的制造技术领域，具体而言，涉及一种巴氏合金轴瓦的制造方法和设备。本发明中的巴氏合金轴瓦的制造方法，包括以下步骤：巴氏合金套套设于轴瓦组装件内，所述巴氏合金套与所述轴瓦组装件相对旋转摩擦使巴氏合金套外层熔化，使巴氏合金套与轴瓦组装件完成焊接。本发明的巴氏合金套和轴瓦组装件通过旋转摩擦方式进行焊接，旋转摩擦自产热快速，减少了传统整体加热带来的能源大量消耗，节能效果明显，解决了传统加热轴瓦基体的方式升温慢的问题，可以大幅度提高生产效率，具有节能、减排、节材、提质、增效和环保等优点。

Description

一种巴氏合金轴瓦的制造方法和设备
技术领域
本发明涉及滑动轴承的制造技术领域，具体而言，涉及一种巴氏合金轴瓦的制造方法和设备。
背景技术
巴氏合金，又称为白合金(包括锡基轴承合金和铅基轴承合金)，它是由硬质相和软相基体两部分组成。硬质相均匀分布在软相基体上，软相基体具有非常好的顺应性、嵌藏性和抗咬合性，在轴承磨合后，软基体内凹，硬质点外凸，使得轴与轴瓦滑动面之间形成微小间隙，形成天然的贮油空间和润滑油通道，极大减少摩擦；同时镶嵌在软基体上的硬质相质点又起到对轴的支承作用，有利于承载。因此，巴氏合金广泛应用于石油化工、能源电力、冶金矿采、汽车船舶、军工制造等领域大型机械主轴的轴瓦、轴承、轴衬、轴套上。
目前，国内滑动轴承巴氏合金轴瓦多采用离心浇铸的方式，工艺较复杂，生产流程长，场地占用多，且后期要经过多次车、铣、刨、磨，合金浪费严重，且因离心铸造会产生严重偏析、脱壳、龟裂、气泡等缺陷，会造成整个轴瓦报废，需重新高温脱壳，再经过清洗、打磨、镀锡等工艺后重新浇铸，造成制造成本大幅提高，交货周期长。此外，巴氏合金离心浇铸在表面的轴瓦寿命普遍较低。大型巴氏合金壳体铸件则采用直接砂型重力铸造，在浇铸过程中，金属液易产生飞溅、气体卷入导致铸件产生气孔、夹杂等缺陷，氧化问题也使得铸件界面处质量、力学性能都不理想。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明涉及一种巴氏合金轴瓦的制造方法，包括以下步骤：
巴氏合金套套设于轴瓦组装件内，所述巴氏合金套与所述轴瓦组装件相对旋转摩擦使巴氏合金套外层熔化，使巴氏合金套与轴瓦组装件完成焊接。
本发明将巴氏合金套和轴瓦组装件通过旋转摩擦的方式进行焊接，通过旋转摩擦产热快速，减少了传统整体加热带来的能源大量消耗，节能效果明显；解决了传统加热轴瓦基体的方式升温慢的问题，可以大幅度提高生产效率。
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及实施如上所述的制造方法的设备，包括胀紧装置和动力装置；
所述胀紧装置用于固定支撑巴氏合金套；
所述动力装置连接于所述胀紧装置，为所述胀紧装置提供旋转动力。
本发明通过动力装置带动胀紧装置转动，胀紧装置挤压巴氏合金层套，并带着其高速旋转，与轴瓦组装件钢背高速摩擦；高速摩擦产生的热量使得巴氏合金层套的外表面快速升温，直至巴氏合金套熔化后，与镀锡层实现冶金结合。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明将巴氏合金套和轴瓦组装件通过旋转摩擦的方式进行焊接，通过旋转摩擦产热快速，减少了传统整体加热带来的能源大量消耗，节能效果明显；解决了传统加热轴瓦基体的方式升温慢的问题，可以大大提高生产效率。本发明的方法具有节能、减排、节材、提质、增效、环保的特点。
(2)本发明通过动力装置带动胀紧装置转动，胀紧装置挤压巴氏合金层套，并带着其高速旋转，与轴瓦组装件钢背高速摩擦，实现冶金结合。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明轴瓦组装件的示意图；
图2为本发明中巴氏合金套示意图；
图3为本发明动力装置示意图；
图4为本发明胀紧装置示意图；
图5为本发明轴瓦组装件与巴氏合金套的装配示意图。
附图标记：
1-第一轴瓦；2-第二轴瓦；3-轴瓦组装件内表面；4-镀锡层；5-高温密封垫片；6-紧固螺母；7-巴氏合金套；8-巴氏合金套内表面；9-巴氏合金套外表面；10-支撑部件；11-转轴；12-被动转盘；13-电机；14-转子；15-主动转盘。
具体实施方式
根据本发明的一个方面，本发明涉及一种巴氏合金轴瓦的制造方法，包括以下步骤：
巴氏合金套套设于轴瓦组装件内，所述巴氏合金套与所述轴瓦组装件相对旋转摩擦使巴氏合金套外层熔化，使巴氏合金套与轴瓦组装件完成焊接。
传统巴氏合金轴瓦的生产需要经历以下几个步骤：毛坯制造→搪锡→巴氏合金熔炼→除渣离心浇铸→降温车削加工等工序，其中最重要的巴氏合金冶炼、离心浇铸过程中，由于需要高温加热熔炼，能源消耗大，熔炼释放有毒有害烟尘；由于加热过程中的氧化问题不可避免，所以离心浇铸巴氏合金存在氧化夹渣；离心浇铸完成后需要进行车削精加工，巴氏合金浪费极其严重；巴氏合金冶炼和轴瓦制造必须在同一地点，施工距离受限。本发明的方法巴氏合金冶炼与轴瓦制造可以不在同一地点，也可以批量化购买市场上已有的预制尺寸的巴氏合金层套，实现熔炼与制造分离。
本发明中巴氏合金套和轴瓦组装件通过旋转摩擦的方式进行焊接，通过旋转摩擦自产热快速，减少了传统整体加热带来的能源大量消耗，节能效果明显；解决了传统加热轴瓦基体的方式升温慢的问题，可以大大提高生产效率，具有快速高效，无污染，省材料，操作简单，易于自动化生产等特点，可以实现流水线作业，大幅度减少生产成本，高质高效制作出品质优良的轴瓦。
优选地，所述轴瓦组装件包括第一轴瓦和第二轴瓦，所述第一轴瓦和第二轴瓦相对设置形成轴孔；
优选地，所述巴氏合金套和所述轴瓦组装件同轴设置；
优选地，所述巴氏合金套和所述轴瓦组装件的配合缝隙小于0.1mm；
优选地，所述巴氏合金套和所述轴瓦组装件的径向压力为1000～1200N；
在一种实施方式中，所述巴氏合金套和所述轴瓦组装件的径向压力为1000～1200N，还可以选择1020N、1050N、1070N、1100N、1120N、1150N、1170N或1190N。
优选地，所述相对旋转的转速为1000～1500rpm/min。
在一种实施方式中，所述相对旋转的转速为1000～1500rpm/min，还可以选择1050rpm/min、1100rpm/min、1150rpm/min、1200rpm/min、1250rpm/min、1300rpm/min、1350rpm/min、1400rpm/min或1450rpm/min。
本发明轴瓦包括：第一轴瓦、第二轴瓦、高温密封垫片、紧固螺母，如图1所示。
优选地，所述轴瓦组装件内设置有锡层；
优选的，所述锡层的厚度为0.18～0.22mm。
本发明加入Sn层，能使得巴氏合金与钢基体更容易连接，有助于巴氏合金与钢基体的冶金结合。优选地，所述巴氏合金套外层熔化后，停止相对旋转，冷却。
优选地，所述巴氏合金套的制造方法，包括以下步骤：按照毛坯轴瓦的尺寸及巴氏合金层要求厚度制造模具，将加热至熔化的巴士合金液浇铸到模具中，冷却；
优选地，所述加热温度为580～600℃。
先将巴氏合金放在熔化炉内，将温度控制箱设置为580～600℃，加热至巴氏合金熔化，达到浇铸温度后，将巴氏合金液浇铸到模具中，制成指定尺寸的巴氏合金层套。
在一种实施方式中，所述加热温度为580～600℃，还可以选择585℃、590℃或595℃。
优选地，所述轴瓦是由轴瓦毛坯通过预处理得到；
优选地，所述预处理包括以下步骤：
(1)通过车床和铣床对轴瓦毛坯进行加工，去除毛刺和飞边；
将采购回来的标准尺寸的滑动轴瓦毛坯通过车床、铣床进行加工，去除毛刺、飞边等。
(2)对经过车铣后的轴瓦毛坯进行热处理和冷却处理；
(3)对步骤(2)经过热处理和冷却处理得到的轴瓦毛坯进行打磨及清洗处理；
用打磨机将轴瓦内部打磨除去氧化层，打磨后将饱和氯化锌溶液涂满轴瓦内部，用饱和氯化锌溶液清洗轴瓦。
(4)对清洗后的轴瓦毛坯进行搪锡。
优选地，在步骤(2)中，所述热处理和冷却处理包括以下步骤：将经过车铣后的轴瓦毛坯加热至380～410℃，再加热至680～710℃后保温5～6h。
本发明将将轴瓦放在加热炉内加热至380～410℃，然后加热到680～710℃后保温5～6个小时；用铁夹将轴瓦从加热炉内取出，冷却至室温。
在一种实施方式中，所述轴瓦毛坯加热至380～410℃，还可以选择385℃、390℃、395℃、400℃或405℃。
在一种实施方式中，将轴瓦毛坯加热到680～710℃，还可以选择685℃、690℃、695℃、700℃或705℃。
在一种实施方式中，保温5～6h，还可以选择5.1h、5.2h、5.3h、5.4h、5.5h、5.6h、5.7h、5.8h或5.9h。
优选地，在步骤(4)中，所述搪锡的时间为7～9min；
优选地，在所述搪锡前，对清洗后的轴承毛坯进行预热处理；
更优选地，所述预热的温度为190～220℃，预热时间为30～45min。
清洗后的轴瓦毛坯放置在保温炉中进行预热，预热温度为190～220℃、预热时间为30～45min。将锡块放在熔化炉内，通过控温装置，将熔化炉的温度设为490～510℃，加热至锡块完全熔化，之后将预热后的轴瓦钢背在搪锡炉中进行搪锡处理，将预热后的轴瓦毛坯的浇铸表面浸泡在锡锅中进行搪锡，浸泡时间为7～9min，搪上一层均匀的厚度为0.18～0.22mm的锡。
在一种实施方式中，所述搪锡的时间为7～9min，还可以选择7.5min、8min或8.5min。
在一种实施方式中，所述预热的温度为190～220℃，还可以选择195℃、200℃、205℃、210℃或215℃。
在一种实施方式中，所述预热的时间为30～45min，还可以选择31min、32min、33min、34min、35min、36min、37min、38min、39min、40min、41min、42min、43min或44min。
很据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种实施如上所述的制造方法的设备，包括胀紧装置和动力装置；
所述胀紧装置用于固定支撑巴氏合金套；
所述动力装置连接于所述胀紧装置，为所述胀紧装置提供旋转动力。
优选地，所述胀紧装置包括轴，所述轴上设置有支撑部件，所述支撑部件支撑抵住所述巴氏合金套内壁；所述轴的一端设置有被动转盘。
优选地，所述动力装置包括电机和主动转盘；
所述电机通过转子带动主动转盘转动；
所述主动转盘和所述被动转盘通过传动机构连接。
本发明电机通过传动机构与被动转盘相连，通过计算机系统控制电机的转速来控制被动转盘的转速。胀紧装置中支持部件采用液压装置与转轴连接，并内置压力传感器和温度传感器与计算机系统连接，计算机系统可通过设置电机转速、胀紧压力、保持压力、温度控制等参数来设置旋转摩擦的工艺参数。具体地，本发明将轴瓦钢背固定好，将巴氏合金套固定在装有胀紧装置的动力轴上，并将巴氏合金轴套与钢背紧密配合，缝隙小于0.1mm，实现钢背和巴氏合金套同轴。将胀紧装置固定好，通过电机带动，使得动力转盘旋转带动被动转盘转动，被动盘将动力传递给转轴，转轴上的胀紧装置挤压巴氏合金层套，并带着其高速旋转，与轴瓦钢背高速摩擦；高速摩擦产生的热量使得巴氏合金层套的外表面快速升温，直至巴氏合金套熔化后，与镀锡层实现冶金结合，停止旋转保持胀紧压力，待完全冷却后，松开胀紧装置，此时巴氏合金层套完全焊接到轴瓦钢背上。将焊接好的轴瓦进行最终精加工，并进行质量检测。
在动力轴上的胀紧装置产生的压力和动力轴连接的电机速度可以通过计算机自动控制，实现温度和压力的个性化定制。
在一种优选地实施方式中，所述巴氏合金轴瓦的制造方法，包括以下步骤：
(a)毛坯轴瓦预处理
1)将采购回来的标准尺寸的滑动轴瓦毛坯通过车床、铣床进行加工，去除毛刺、飞边等；
2)对毛坯轴瓦热处理和冷却处理：将轴瓦放在加热炉内加热至380～410℃，然后加热到690～710℃后保温5～6h；用铁夹将轴瓦从加热炉内取出，冷却至室温；
3)用打磨机将轴瓦内部打磨除去氧化层，打磨后用饱和氯化锌溶液清洗轴瓦，即将饱和氯化锌溶液涂满轴瓦内部；
4)清洗后的轴承毛坯放置在保温炉中进行预热，预热温度为190～220℃、预热时间为30～45min；将锡块放在熔化炉内，通过控温装置，将熔化炉的温度设为490～510℃，加热至纯锡块完全熔化；将预热后的推力滑动轴承毛坯的浇铸表面浸泡在锡锅中进行搪锡，浸泡时间为7～9min，搪上一层均匀，厚度约为0.18～0.22mm的锡。
(b)制造预制巴氏合金层套
1)按照毛坯轴瓦的尺寸及巴氏合金层要求厚度，设计铸造模具中，要留有>2mm的加工余量；
2)将巴氏合金放在熔化炉内，将温度控制箱设置为580～600℃，加热至巴氏合金熔化，达到浇铸温度后，将熔化的巴士合金液浇铸到模具中，待完全冷却后，将浇铸成的巴氏合金毛坯套取出，并对内外表面进行精加工，保证内外表面光滑无缺陷。
(c)预制巴氏合金层轴瓦制造
1)将步骤(a)中预处理后的轴瓦进行组装，然后将组装后的轴瓦钢背固定好，将步骤(2)中的巴氏合金套固定在装有胀紧装置的动力轴上，并将巴氏合金轴套与钢背紧密配合，缝隙小于0.1mm，实现钢背和巴氏合金套同轴；
2)将胀紧装置固定好，通过计算机系统自动控制电机带动力轴上的胀紧装置产生的压力和动力轴连接的电机速度，其中，径向压力为1000～1200N，转速为1000～1500rpm/min，通过动力轴旋转带动巴氏合金套旋转，并与已镀锡钢背高速摩擦；
3)高速摩擦产生的热量使得巴氏合金层套的外表面快速升温，直至巴氏合金套熔化后，与镀锡层实现冶金结合，停止旋转保持胀紧压力，待完全冷却后，松开胀紧装置，此时巴氏合金层套完全焊接到轴瓦钢背上。
4)将焊接好的轴瓦进行最终精加工，并进行质量检查。
本发明的旋转摩擦焊接的压力，转速，及加工过程的温度及精度均可通过计算机控制系统来实现。
本发明的方法得到的轴瓦具有高品质，更有利于轴承的制造。本发明的轴瓦用于制造轴承可满足工作需求，并且具有较长的使用寿命。
下面将结合具体的实施例对本发明作进一步的解释说明。
实施例1
一种巴氏合金轴瓦的制造方法，包括以下步骤：
(a)毛坯轴瓦预处理
1)将采购回来的标准尺寸的滑动轴瓦毛坯通过车床、铣床等进行加工，去除毛刺、飞边等；
2)对毛坯轴瓦热处理和冷却处理：将轴瓦放在加热炉内加热至400℃，然后加热到700℃后保温6h；用铁夹将轴瓦从加热炉内取出，冷却至室温；
3)用打磨机将轴瓦内部打磨除去氧化层，打磨后用饱和氯化锌溶液清洗轴瓦，即将饱和氯化锌溶液涂满轴瓦内部；
4)清洗后的轴承毛坯放置在保温炉中进行预热，预热温度为200℃、预热时间为40min；将锡块放在熔化炉内，通过控温装置，将熔化炉的温度设为500℃，加热至纯锡块完全熔化；将预热后的推力滑动轴承毛坯的浇铸表面浸泡在锡锅中进行搪锡，浸泡时间为8min，搪上一层均匀，厚度为0.18～0.22mm的锡。
(b)制造预制巴氏合金层套
1)按照毛坯轴瓦的尺寸及巴氏合金层要求厚度，设计铸造模具中，要留有>2mm的加工余量；
2)将巴氏合金放在熔化炉内，将温度控制箱设置为600℃，加热至巴氏合金熔化，达到浇铸温度后，将熔化的巴士合金液浇铸到模具中，待完全冷却后，将浇铸成的巴氏合金毛坯套取出，并对内外表面进行精加工，保证内外表面光滑无缺陷；
(c)巴氏合金层轴瓦的制造
1)将步骤(a)中预处理后的轴瓦进行组装，然后将组装后的轴瓦钢背固定好，将步骤(2)中的巴氏合金套固定在胀紧装置上，并将巴氏合金轴套与钢背紧密配合，缝隙小于0.1mm，实现钢背和巴氏合金套同轴；
所述组装后的轴瓦如图1所示，包括上第一轴瓦1、第二轴瓦2、轴瓦组装件内表面3、镀锡层4、高温密封垫片5和紧固螺母6；
巴氏合金套如图2所示(图2中，a为巴氏合金套的主视图，b为侧视图)，巴氏合金套7包括巴氏合金套内表面8和巴氏合金套外表面9；
所胀紧装置如图4所示(图4中，a为主视图，b为侧视图)，所述胀紧装置包括转轴11，所述转轴11上设置有支撑部件10，所述支撑部件10支撑抵住所述巴氏合金套内表面8；所述轴的一端设置有被动转盘12；
动力装置如图3所示，包括电机13和主动转盘15，电机13包括转子14；
所述胀紧装置的被动转盘12和动力装置的主动转盘15通过转动机构相连接；
所述装配完成示意图如图5所示(在图5中，a为主视图，b为侧视图)；
2)将胀紧装置固定好，通过计算机系统自动控制电机带动力轴上的胀紧装置产生的压力和动力轴连接的电机速度，其中，径向压力为1200N，转速为1500rpm/min，通过动力轴旋转带动巴氏合金套旋转，并与已镀锡钢背高速摩擦；
3)高速摩擦产生的热量使得巴氏合金层套的外表面快速升温，直至巴氏合金套熔化后，与镀锡层实现冶金结合，停止旋转保持胀紧压力，待完全冷却后，松开胀紧装置，此时巴氏合金层套完全焊接到轴瓦钢背上。
4)将焊接好的轴瓦进行最终精加工，并进行质量检查。
实施例2
一种巴氏合金轴瓦的制造方法，包括以下步骤：
(a)毛坯轴瓦预处理
1)将采购回来的标准尺寸的滑动轴瓦毛坯通过车床、铣床进行加工，去除毛刺、飞边等；
2)对毛坯轴瓦热处理和冷却处理：将轴瓦放在加热炉内加热至380℃，然后加热到710℃后保温5h；用铁夹将轴瓦从加热炉内取出，冷却至室温；
3)用打磨机将轴瓦内部打磨除去氧化层，打磨后用饱和氯化锌溶液清洗轴瓦，即将饱和氯化锌溶液涂满轴瓦内部；
4)清洗后的轴承毛坯放置在保温炉中进行预热，预热温度为190℃、预热时间为45min；将锡块放在熔化炉内，通过控温装置，将熔化炉的温度设为490℃，加热至纯锡块完全熔化；将预热后的推力滑动轴承毛坯的浇铸表面浸泡在锡锅中进行搪锡，浸泡时间为7min，搪上一层均匀，厚度约为0.18～0.22mm的锡。
(b)制造预制巴氏合金层套
1)按照毛坯轴瓦的尺寸及巴氏合金层要求厚度，设计铸造模具中，要留有>2mm的加工余量；
2)将巴氏合金放在熔化炉内，将温度控制箱设置为580～600℃，加热至巴氏合金熔化，达到浇铸温度后，将熔化的巴士合金液浇铸到模具中，待完全冷却后，将浇铸成的巴氏合金毛坯套取出，并对内外表面进行精加工，保证内外表面光滑无缺陷；
(c)巴氏合金层轴瓦的制造
1)将步骤(a)中预处理后的轴瓦进行组装，然后将组装后的轴瓦钢背固定好，将步骤(2)中的巴氏合金套固定在胀紧装置上，并将巴氏合金轴套与钢背紧密配合，缝隙小于0.1mm，实现钢背和巴氏合金套同轴；
所述组装后的轴瓦如图1所示，包括上第一轴瓦1、第二轴瓦2、轴瓦组装件内表面3、镀锡层4、高温密封垫片5和紧固螺母6；
巴氏合金套如图2所示(图2中，a为巴氏合金套的主视图，b为侧视图)，巴氏合金套7包括巴氏合金套内表面8和巴氏合金套外表面9；
所胀紧装置如图4所示(图4中，a为主视图，b为侧视图)，所述胀紧装置包括转轴11，所述转轴11上设置有支撑部件10，所述支撑部件10支撑抵住所述巴氏合金套内表面8；所述轴的一端设置有被动转盘12；
动力装置如图3所示，包括电机13和主动转盘15，电机13包括转子14；
所述胀紧装置的被动转盘12和动力装置的主动转盘15通过传动机构相连接；
所述装配完成示意图如图5所示(在图5中，a为主视图，b为侧视图)；
2)将胀紧装置固定好，通过计算机系统自动控制电机带动力轴上的胀紧装置产生的压力和动力轴连接的电机速度，其中，径向压力为1000N，转速为1500rpm/min，通过动力轴旋转带动巴氏合金套旋转，并与已镀锡钢背高速摩擦；
3)高速摩擦产生的热量使得巴氏合金层套的外表面快速升温，直至巴氏合金套熔化后，与镀锡层实现冶金结合，停止旋转保持胀紧压力，待完全冷却后，松开胀紧装置，此时巴氏合金层套完全焊接到轴瓦钢背上。
4)将焊接好的轴瓦进行最终精加工，并进行质量检查。
实施例3
一种巴氏合金轴瓦的制造方法，包括以下步骤：
(a)毛坯轴瓦预处理
1)将采购回来的标准尺寸的滑动轴瓦毛坯通过车床、铣床进行加工，去除毛刺、飞边等；
2)对毛坯轴瓦热处理和冷却处理：将轴瓦放在加热炉内加热至410℃，然后加热到690℃后保温5.5h；用铁夹将轴瓦从加热炉内取出，冷却至室温；
3)用打磨机将轴瓦内部打磨除去氧化层，打磨后用饱和氯化锌溶液清洗轴瓦，即将饱和氯化锌溶液涂满轴瓦内部；
4)清洗后的轴承毛坯放置在保温炉中进行预热，预热温度为220℃、预热时间为30min；将锡块放在熔化炉内，通过控温装置，将熔化炉的温度设为510℃，加热至纯锡块完全熔化；将预热后的推力滑动轴承毛坯的浇铸表面浸泡在锡锅中进行搪锡，浸泡时间为7min，搪上一层均匀，厚度约为0.18～0.22mm的锡。
(b)制造预制巴氏合金层套
1)按照毛坯轴瓦的尺寸及巴氏合金层要求厚度，设计铸造模具中，要留有>2mm的加工余量；
2)将巴氏合金放在熔化炉内，将温度控制箱设置为600℃，加热至巴氏合金熔化，达到浇铸温度后，将熔化的巴士合金液浇铸到模具中，待完全冷却后，将浇铸成的巴氏合金毛坯套取出，并对内外表面进行精加工，保证内外表面光滑无缺陷；
(c)巴氏合金层轴瓦的制造
1)将步骤(a)中预处理后的轴瓦进行组装，然后将组装后的轴瓦钢背固定好，将步骤(2)中的巴氏合金套固定在胀紧装置上，并将巴氏合金轴套与钢背紧密配合，缝隙小于0.1mm，实现钢背和巴氏合金套同轴；
所述组装后的轴瓦如图1所示，包括上第一轴瓦1、第二轴瓦2、轴瓦组装件内表面3、镀锡层4、高温密封垫片5和紧固螺母6；
巴氏合金套如图2所示(图2中，a为巴氏合金套的主视图，b为侧视图)，巴氏合金套7包括巴氏合金套内表面8和巴氏合金套外表面9；
所胀紧装置如图4所示(图4中，a为主视图，b为侧视图)，所述胀紧装置包括转轴11，所述转轴11上设置有支撑部件10，所述支撑部件10支撑抵住所述巴氏合金套内表面8；所述轴的一端设置有被动转盘12；
动力装置如图3所示，包括电机13和主动转盘15，电机13包括转子14；
所述胀紧装置的被动转盘12和动力装置的主动转盘15通过转动机构相连接；
所述装配完成示意图如图5所示(在图5中，a为主视图，b为侧视图)；
2)将胀紧装置固定好，通过计算机系统自动控制电机带动力轴上的胀紧装置产生的压力和动力轴连接的电机速度，其中，径向压力为1000N，转速为1200rpm/min，通过动力轴旋转带动巴氏合金套旋转，并与已镀锡钢背高速摩擦；
3)高速摩擦产生的热量使得巴氏合金层套的外表面快速升温，直至巴氏合金套熔化后，与镀锡层实现冶金结合，停止旋转保持胀紧压力，待完全冷却后，松开胀紧装置，此时巴氏合金层套完全焊接到轴瓦钢背上。
4)将焊接好的轴瓦进行最终精加工，并进行质量检查。
实施例4
一种巴氏合金轴瓦的制造方法，包括以下步骤：
(a)毛坯轴瓦预处理
1)将采购回来的标准尺寸的滑动轴瓦毛坯通过车床、铣床进行加工，去除毛刺、飞边等；
2)对毛坯轴瓦热处理和冷却处理：将轴瓦放在加热炉内加热至380℃，然后加热到705℃后保温5.8h；用铁夹将轴瓦从加热炉内取出，冷却至室温；
3)用打磨机将轴瓦内部打磨除去氧化层，打磨后用饱和氯化锌溶液清洗轴瓦，即将饱和氯化锌溶液涂满轴瓦内部；
4)清洗后的轴承毛坯放置在保温炉中进行预热，预热温度为210℃、预热时间为35min；将锡块放在熔化炉内，通过控温装置，将熔化炉的温度设为495℃，加热至纯锡块完全熔化；将预热后的推力滑动轴承毛坯的浇铸表面浸泡在锡锅中进行搪锡，浸泡时间为7.5min，搪上一层均匀，厚度约为0.18～0.22mm的锡。
(b)制造预制巴氏合金层套
1)按照毛坯轴瓦的尺寸及巴氏合金层要求厚度，设计铸造模具中，要留有>2mm的加工余量；
2)将巴氏合金放在熔化炉内，将温度控制箱设置为590℃，加热至巴氏合金熔化，达到浇铸温度后，将熔化的巴士合金液浇铸到模具中，待完全冷却后，将浇铸成的巴氏合金毛坯套取出，并对内外表面进行精加工，保证内外表面光滑无缺陷；
(c)制巴氏合金层轴瓦的制造
1)将步骤(a)中预处理后的轴瓦进行组装，然后将组装后的轴瓦钢背固定好，将步骤(2)中的巴氏合金套固定在胀紧装置上，并将巴氏合金轴套与钢背紧密配合，缝隙小于0.1mm，实现钢背和巴氏合金套同轴；
所述组装后的轴瓦如图1所示，包括上第一轴瓦1、第二轴瓦2、轴瓦组装件内表面3、镀锡层4、高温密封垫片5和紧固螺母6；
巴氏合金套如图2所示(图2中，a为巴氏合金套的主视图，b为侧视图)，巴氏合金套7包括巴氏合金套内表面8和巴氏合金套外表面9；
所胀紧装置如图4所示(图4中，a为主视图，b为侧视图)，所述胀紧装置包括转轴11，所述转轴11上设置有支撑部件10，所述支撑部件10支撑抵住所述巴氏合金套内表面8；所述轴的一端设置有被动转盘12；
动力装置如图3所示，包括电机13和主动转盘15，电机13包括转子14；
所述胀紧装置的被动转盘12和动力装置的主动转盘15通过转动机构相连接；
所述装配完成示意图如图5所示(在图5中，a为主视图，b为侧视图)；
2)将胀紧装置固定好，通过计算机系统自动控制电机带动力轴上的胀紧装置产生的压力和动力轴连接的电机速度，其中，径向压力为1000N，转速为1000rpm/min，通过动力轴旋转带动巴氏合金套旋转，并与已镀锡钢背高速摩擦；
3)高速摩擦产生的热量使得巴氏合金层套的外表面快速升温，直至巴氏合金套熔化后，与镀锡层实现冶金结合，停止旋转保持胀紧压力，待完全冷却后，松开胀紧装置，此时巴氏合金层套完全焊接到轴瓦钢背上。
4)将焊接好的轴瓦进行最终精加工，并进行质量检查。
本发明巴氏合金冶炼与轴瓦制造可以不在同一地点，只需要自己生产或批量化购买市场上已有的预制尺寸的巴氏合金层套，实现熔炼与制造分离；轴瓦生产企业可以向巴氏合金冶炼提供个性化需求，由巴氏合金冶炼企业订单生产；巴氏合金冶炼生产企业也可生产多型号、多品种巴氏合金层套标准件，推向市场供轴瓦生产企业采购；直接采购巴氏合金层套，可以避免轴瓦生产企业的熔炼难题，且便于进场检测，保证制造轴瓦用巴氏合金层无缺陷，提高巴氏合金轴瓦质量效果明显。
本发明预浇铸巴氏合金层套需进行加工，加工层套内外表面缺陷产生的边角料可以马上重新熔炼，大幅度减少巴氏合金的损耗浪费，节材效果明显；预制巴氏合金层套，轴瓦生产过程中无熔炼有毒有害气体、烟尘产生，环保效果明显。
本发明通过旋转摩擦自产热快速焊接巴氏合金层套方法，减少了传统整体加热带来的能源大量消耗，节能效果明显；旋转摩擦自产热焊接巴氏合金层套的方法，解决了传统加热轴瓦基体的方式升温慢的问题，可以大大提高生产效率。通过预制巴氏合金层套，巴氏合金轴瓦生产企业，可以大规模流水线作业，通过计算机生产流程控制系统，可以实现对生产过程的自动控制，满足企业个性化需求，提高效率效果明显。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种巴氏合金轴瓦的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
巴氏合金套套设于轴瓦组装件内，所述巴氏合金套与所述轴瓦组装件相对旋转摩擦使巴氏合金套外层熔化，使巴氏合金套与轴瓦组装件完成焊接。
2.根据权利要求1所述的巴氏合金轴瓦的制造方法，其特征在于，所述轴瓦组装件包括第一轴瓦和第二轴瓦，所述第一轴瓦和第二轴瓦相对设置形成轴孔；
优选地，所述巴氏合金套和所述轴瓦组装件同轴设置；
优选地，所述巴氏合金套和所述轴瓦组装件的配合缝隙小于0.1mm；
优选地，所述巴氏合金套和所述轴瓦组装件的径向压力为1000～1200N；
优选地，所述相对旋转的转速为1000～1500rpm/min。
3.根据权利要求1所述的巴氏合金轴瓦的制造方法，其特征在于，所述轴瓦组装件内设置有锡层；
优选的，所述锡层的厚度为0.18～0.22mm。
4.根据权利要求1所述的巴氏合金轴瓦的制造方法，其特征在于，所述巴氏合金套外层熔化后，停止相对旋转，冷却。
5.根据权利要求2所述的巴氏合金轴瓦的制造方法，其特征在于，所述轴瓦是由轴瓦毛坯通过预处理得到；
优选地，所述预处理包括以下步骤：
(1)通过车床和铣床对轴瓦毛坯进行加工，去除毛刺和飞边；
(2)对经过车铣后的轴瓦毛坯进行热处理和冷却处理；
(3)对步骤(2)经过热处理和冷却处理得到的轴瓦毛坯进行打磨及清洗处理；
(4)对清洗后的轴瓦毛坯进行搪锡。
6.根据权利要求5所述的巴氏合金轴瓦的制造方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述热处理和冷却处理包括以下步骤：将经过车铣后的轴瓦毛坯加热至380～410℃，再加热至680～710℃后保温5～6h。
7.根据权利要求5所述的巴氏合金轴瓦的制造方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述搪锡的时间为7～9min；
优选地，在所述搪锡前，对清洗后的轴承毛坯进行预热处理；
更优选地，所述预热的温度为190～220℃，预热时间为30～45min。
8.实施权利要求1-7中任一项所述的制造方法的设备，其特征在于，包括胀紧装置和动力装置；
所述胀紧装置用于固定支撑巴氏合金套；
所述动力装置连接于所述胀紧装置，为所述胀紧装置提供旋转动力。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述胀紧装置包括轴，所述轴上设置有支撑部件，所述支撑部件支撑抵住所述巴氏合金套内壁；所述轴的一端设置有被动转盘。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述动力装置包括电机和主动转盘；
所述电机通过转子带动主动转盘转动；
所述主动转盘和所述被动转盘通过传动机构连接。
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