CN112008057A - 一种双金属滑动轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明属于轴承生产加工技术领域，具体涉及一种双金属滑动轴承，包括相互嵌套的内圈和外圈，其中内圈为钢材，外圈为铜合金，内圈设有径向孔，外圈铜合金延伸至径向孔内，嵌套结构采用如下方法制得：模具组装，模具包括模芯、第一端盖、第二端盖和外筒，所述模芯内设有排气管；将模具焊接为一体；将铜合金碎片注入模芯的中心孔内；模具加热；离心铸造；机加工，将第二端盖车除；将排气支管切断；将第一端盖和外筒车除得到双层嵌套结构的滑动轴承。本发明在模具内部设置排气支管和主排气管，能够对外层金属的流动方向进行有效控制，避免外层金属同时从径向孔和流道进入夹腔而导致夹腔内的空气无法正常排出进而导致出现空鼓。

Description

一种双金属滑动轴承
技术领域
本发明属于轴承生产加工技术领域，具体涉及一种双金属滑动轴承。
背景技术
滑动轴承是用于支撑转动结构的重要零件，具有耐冲击载荷、承载能力高和径向尺寸小等优点，广泛应用于机车车辆、船舶、航空航航天及风电领域等。随着滑动轴承在航空发动机等更高转速领域的应用，复合双金属滑动轴承因其较高的综合性能，得到广泛的应用。这其中运用最为广泛的是巴士合金、铝基和铜基合金等材料与钢基材料复合的双金属滑动轴承。
铜基轴承合金具有疲劳强度和承载能力高，耐磨性、导热性良好以及摩擦因数小等优点，能在250℃以下正常工作，适用于制造高速重载工作的轴承，如高速柴油机、航空发动机轴承。巴氏合金的优点是摩擦系数小，减摩性好，有优良的塑性、韧性和耐蚀性和适中的硬度。铝基轴承合金则具有较好的抗咬合性和抗粘着性。对于钢背材料，其主要为提供高的承载能力，又能与基座的线涨系数保持一致。因此使用这些轴承合金与钢基材料复合成双金属滑动轴承具有更加优异的性能。
常用复合金属滑动轴承的形式是以钢为基体，在钢的内表面或者外表面复合铜合金材料，其中在内表面复合的形式较为常见，制备方法也较为成熟，结合效果也能达到需求。而在钢基的外表面复合铜合金材料的制备复合双金属芯棒轴承的工艺非常困难，一般是在钢基外表面喷敷、烧结或者电镀一层合金，所获得的铜合金层与钢背的结合强度并不理想，这成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种双金属滑动轴承,双金属结合界面强度高，耐高温性好，同时又有较好耐磨性，金属套圆柱体外表面金属结合牢度高，不易脱落，耐冲击破坏能力强，使用寿命长。
本发明采取的技术方案具体如下：
一种双金属滑动轴承，包括相互嵌套的内圈和外圈，其中内圈为钢材，外圈为铜合金，内圈设有径向孔，外圈铜合金延伸至径向孔内，嵌套结构采用如下方法制得：
步骤1：模具组装，模具包括模芯、第一端盖、第二端盖和外筒，所述模芯是具有中心孔的环套状结构，模芯两端设有径向槽，模芯侧壁设有径向孔，所述第一端盖和第二端盖分别位于模芯上下两端，第一端盖和第二端盖的外径大于模芯的外径，第一端盖和第二端盖的边缘设有向模芯中部凸伸设置的凸环，所述外筒套装在模芯、第一端盖、第二端盖外部且外筒的内壁与第一端盖和第二端盖的外环面配合，外筒与模芯之间形成用于浇筑外层金属的型腔；所述第一端盖的中心设有通孔，所述模芯内设有排气管，所述排气管包括所述径向孔内向模芯内侧凸申设置的排气支管，所述模芯的中心孔内设有主排气管，所述排气支管与主排气管连通，所述主排气管从第一端盖的通孔凸申至第一端盖外侧；以钢制内圈作为模芯，将模芯放在第一端盖上，将主排气管从第一端盖的通孔插入模芯内，将排气支管插入模芯的径向孔内并与主排气管上开设的侧孔插接固定；将外筒套装在第一端盖和模芯外侧，将第二端盖压装在模芯上端，并使第二端盖的凸环插在套筒和模芯之间；
步骤2：将模芯、第一端盖、第二端盖、外筒焊接为一体；
步骤3：将铜合金碎片从第一端盖的通孔注入模芯的中心孔内；
步骤4：对模具进行加热，使铜合金碎片变为熔融状态；
步骤5：将模具安装在离心铸造机的主轴上，启动离心铸造机，铜合金在离心力的作用下从模芯两端的流道进入模芯与外筒之间的夹腔，依次充满夹腔和径向孔；待铜合金固化后将模具拆下；
步骤6：机加工，利用车床将模具第二端盖车除；利用环形切刀沿模芯内壁将排气支管切断。将排气支管和主排气管从模芯内取出；再次利用车床依次将第一端盖和外筒车除得到双层嵌套结构的滑动轴承。
所述步骤1中：采用模具装配系统组装模具；所述模具装配系统包括工作台，工作台为圆盘状，工作台沿竖直轴线转动设置在机架上，工作台上设有定位座，定位座回转路径上依次设有第一端盖安装工位、模芯安装工位、排气管安装工位、外筒安装工位、第二端盖安装工位和卸料工位；其中第一端盖安装工位设有用于将第一端盖转移到定位座上的第一机械臂，模芯安装工位设有用于将模芯安装在第一端盖上的第二机械臂；排气管安装工位设有用于将主排气管和排气支管安装在模芯内的加工工装，外筒安装工位设有用于将外筒套装在模芯和第一端盖外部的第三机械臂；第二端盖安装工位设有用于将第二端盖压装在模芯上端的第四机械臂；卸料工位设有用于将装配好的模具从定位座上取出的第五机械臂。
述加工工装包括定位座旁侧设置的用于将排气支管从模芯外侧插入模芯径向孔内的支管插装机构；定位座底部设有与所述通孔对应的过孔，还包括定位座下方设置的用于将主排气管自下而上插入模芯内的主管插装机构；主管插装机构先将主排气管插入模芯中心孔内，支管插装机构再将排气支管插入径向孔内并使排气支管内端与主排气管管壁上开设的侧孔插接固定。
所述主管插装机构包括第一转动架，所述第一转动架沿水平轴线转动设置在机架上，所述第一转动架上沿径向设置有第一接料槽；第一转动架的回转路径上设有主管排料槽，当第一接料槽回转至水平状态时主管排料槽的出料端与第一接料槽的槽口平齐，主管排料槽包括两平行且倾斜设置的第一槽道，两第一槽道的下端靠近第一转动架设置，且该端设有竖直的第一挡板，两第一槽道之间设有沿竖直方向往复运动设置的第一推块，第一推块的顶面倾斜设置，第一推块对应两槽道的下端设置；当第一推块抬升时能够将两槽道内最下端的主排气管顶起至高于第一挡板上端并使该主排气管沿第一推块顶面滚落至第一接料槽内；所述第一接料槽两侧设有用于夹紧主排气管的夹紧机构；夹紧机构沿第一转动架径向滑动设置，还包括用于驱动夹紧机构滑动的第一驱动构件，当第一接料槽回转至竖直向上时第一接料槽内的主排气管与定位座内的模芯中心孔正对。
第一转动架上还设有主管姿态调整机构，主管姿态调整机构被装配为当第一接料槽回转至竖直向上的状态时能够使该第一接料槽内的主排气管的侧孔朝向指定方向；所述主管姿态调整机构包括设置在第一接料槽外端的回转部，所述回转部中心设有供主排气管穿过的通道，通道内壁上设有与主排气管的侧孔相配合的卡凸；所述卡凸沿回转部径向弹性活动设置，还包括用于驱动回转部转动的第二驱动构件；当第一接料槽自水平状态向下回转至竖直状态时主排气管沿第一接料槽下滑并插入回转部的通道内，此时夹紧机构将主排气管夹紧，在回转部转动过程中，当卡凸为卡入侧孔时回转部单独转动，当卡凸卡入侧孔时回转部通过卡凸带动主排气管同步转动，此时主排气管与夹紧机构之间为摩擦转动配合；第一接料槽每一次回转至竖直向上的姿态时回转部上的卡凸都指向同一预设方向；所述回转部包括与第一转动架转动连接的回转体，以及沿回转体轴向滑动设置的滑套，所述滑套内壁与回转体外壁之间设有夹腔，滑套内壁具有第一环面和第二环面，第一环面的直径大于第二环面的直径，第一环面与第二环面之间通过锥面过渡，所述卡凸是设置在夹腔内的球体，回转体的侧壁上设有贯通回转体侧壁的球槽，所述球体与球槽对应设置，当球体与第二环面配合时球体会被第二环面挤压的凸伸至回转体内环面内侧，此为工位一；当球体与第一环面配合时球体能够完全收缩在夹腔内，此为工位二；所述滑套与回转体之间设有第一弹性单元，第一弹性单元被装配为其弹力能够驱使滑套由工位二向工位一滑动；所述第一转动架下方设有托板，所述托板上设有沿竖直方向活动设置的顶块，当第一接料槽回转至竖直向下的姿态时主排气管掉落至回转部通道内，此时卡凸在第一弹性单元作用下凸出于通道内壁，卡凸与主排气管端面挡接进而阻止住排气管继续向下掉落，顶块与滑套端面抵接，当顶块抬升时驱动滑套自工位一运动至工位二，此时卡凸在主排气管重力作用下收缩于夹腔内，主排气管再次向下掉落并落在托板上，此时顶块下行，卡凸在第一弹性单元的作用下向通道内顶出并弹性抵紧在主排气管外壁上，此时主排气管上的侧孔与卡凸平齐。
所述夹紧机构包括沿第一转动架径向与第一转动架滑动连接的滑座，滑座上设有两相互开合设置的夹块，两夹块与滑座之间设有用于驱动两夹块合拢的第二弹性单元，两夹块上还分别连有一楔形块，第一转动架上设有与楔形块配合的插块，当滑座向第一转动架中心方向滑动时插块与楔形块挡接，且插块挤压两楔形块使两夹块相互分离；所述滑座上设有拱形挡块，第一转动架的回转路径上设有驱动块，驱动块与机架固接，当第一接料槽回转至竖直向下的姿态时驱动块与拱形挡块挡接，第一接料槽自竖直向下的姿态向上转动时驱动块挤压拱形挡块使滑座向远离第一转动架中心的方向滑动并使楔形块与插块脱离，此时两夹块夹紧主排气管；所述第一驱动构件包括竖直设置的电缸，电缸的滑块上设有弧形驱动板，所述滑座上设有弧形槽，当第一接料槽回转至竖直向上的姿态时弧形驱动板刚好插入弧形槽内，此时电缸的滑块能够带动滑座上下运动。
所述第二驱动构件包括与回转体同轴固接的齿轮，以及与机架固接的齿圈，所述齿圈的轴线与第一转动架的轴线共线，齿轮与齿圈啮合。
所述支管插装机构包括与机架固接的支管排料槽，以及沿竖直方向往复运动设置的排管架，所述支管排料槽包括两平行且倾斜设置的第二槽道，两第二槽道的下端竖直设置有第二挡板，所述排管架对应设置在两第二槽道的下端，所述排管架的侧壁上设有第二接料槽，第二接料槽的槽口下边缘设有向两第二槽道之间凸申设置的引导块，所述引导块的顶面和底面均为斜面，当排管架自下而上运动时引导块能够将两第二槽道内最下端的排气支管向上抬起至高于第二挡板，并使该排气支管与引导块顶面滚落至第二接料槽内；当排管架下行时引导块的底面能够将两第二槽道内的排气支管向远离排管架的方向推来以使第二槽道内的排气支管避开排管架的下行路径；所述排管架上还设有横向推杆，所述横向推杆沿水平方向与排管架滑动连接，横向推杆与第二接料槽内的排气支管同轴设置，还包括用于驱动横向推杆滑动的第三驱动构件。
所述第三驱动构件包括沿竖直方向与排管架相对活动连接的驱动板，所述横向推杆固定在滑杆上，所述滑杆与排管架滑动连接，滑杆上设有水平销柱，所述驱动板上设有倾斜设置的腰型孔，销柱滑动设置在腰型孔内。
所述定位座沿竖直方向与工作台活动连接且定位座与工作台之间设有用于驱动定位座上行的第三弹性单元，所述驱动板固定在一竖直活动设置的升降板上，升降板与竖直活塞缸的活塞杆固接，竖直活塞缸与机架固接；所述排管架沿竖直方向与升降板滑动连接，且排管架与升降板之间设有用于驱动排管架下行的第四弹性单元；排管架上还设有与定位台上的模芯顶面挡接的压块；所述升降板自上而下具有第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，当升降板位于第一工位时驱动板和排管架的下端高于定位台上的模芯的上端；当升降板位于第二工位时压块与定位台上的模芯上端刚好抵接，当升降架位于第三工位时定位台被下压至最低工位，此时定位台刚好将竖直向上的回转部的滑套从工位一挤推至工位二，当升降板位于第四工位时驱动板相对于排管架下行至最低工位，此时横向推杆将第二接料槽内的排气支管挤推至模芯的径向孔内。
本发明取得的技术效果为：本发明在模芯上开设径向孔，使外层金属铸造过程中能够充满径向孔使内外层金属行程紧密的嵌套式结构，有效提好了内外层金属之间的结合力，本发明在模具内部设置排气支管和主排气管，能够对外层金属的流动方向进行有效控制，避免外层金属同时从径向孔和流道进入夹腔而导致夹腔内的空气无法正常排出进而导致出现空鼓。
附图说明
图1是本发明的实施例所提供的模具的爆炸图；
图2是本发明的实施例所提供的模具的剖视图；
图3是本发明的实施例所提供的模具装配系统的俯视图；
图4是本发明的实施例所提供的加工工装的立体图；
图5图4的I局部放大图；
图6是图4的II局部放大图；
图7是本发明的实施例所提供的加工工装的剖视图；
图8是图7的III局部放大图；
图9视图8的VI局部放大图；
图10是图7的IV局部放大图；
图11是图7的V局部放大图；
图12是本发明的实施例所提供的排气支管排料机构的剖视图；
图13是本发明的实施例所提供的主排气管排料机构的剖视图；
图14是本发明的实施例所提供的支管插装机构的立体图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
一种双金属滑动轴承，包括相互嵌套的内圈和外圈，其中内圈为钢材，外圈为铜合金，内圈设有径向孔，外圈铜合金延伸至径向孔内，嵌套结构采用如下方法制得：
步骤1：模具组装，如图1、2所示，模具100包括模芯2、第一端盖2、第二端盖4和外筒3，所述模芯2是具有中心孔的环套状结构，模芯2两端设有径向槽，模芯2侧壁设有径向孔，所述第一端盖2和第二端盖4分别位于模芯2上下两端，第一端盖2和第二端盖4的外径大于模芯2的外径，第一端盖2和第二端盖4的边缘设有向模芯2中部凸伸设置的凸环，所述外筒3套装在模芯2、第一端盖2、第二端盖4外部且外筒3的内壁与第一端盖2和第二端盖4的外环面配合，外筒3与模芯2之间形成用于浇筑外层金属的型腔；所述第一端盖2的中心设有通孔，所述模芯2内设有排气管，所述排气管包括所述径向孔内向模芯2内侧凸申设置的排气支管6，所述模芯2的中心孔内设有主排气管5，所述排气支管6与主排气管5连通，所述主排气管5从第一端盖2的通孔凸申至第一端盖2外侧；以钢制内圈作为模芯2，将模芯2放在第一端盖2上，将主排气管5从第一端盖2的通孔插入模芯2内，将排气支管6插入模芯2的径向孔内并与主排气管5上开设的侧孔插接固定；模具组装方法为：将外筒3套装在第一端盖2和模芯2外侧，将第二端盖4压装在模芯2上端，并使第二端盖4的凸环插在套筒和模芯2之间；
步骤2：将模芯2、第一端盖2、第二端盖4、外筒3焊接为一体；
步骤3：将铜合金碎片从第一端盖2的通孔注入模芯2的中心孔内；
步骤4：对模具进行加热，使铜合金碎片变为熔融状态；
步骤5：将模具安装在离心铸造机的主轴上，启动离心铸造机，铜合金在离心力的作用下从模芯2两端的流道进入模芯2与外筒3之间的夹腔，依次充满夹腔和径向孔；待铜合金固化后将模具拆下；
步骤6：机加工，利用车床将模具第二端盖4车除；利用环形切刀沿模芯2内壁将排气支管6切断。将排气支管6和主排气管5从模芯2内取出；再次利用车床依次将第一端盖2和外筒3车除得到双层嵌套结构的滑动轴承。
本发明在模芯2上开设径向孔，使外层金属铸造过程中能够充满径向孔使内外层金属行程紧密的嵌套式结构，有效提好了内外层金属之间的结合力，本发明在模具内部设置排气支管6和主排气管5，能够对外层金属的流动方向进行有效控制，避免外层金属同时从径向孔和流道进入夹腔而导致夹腔内的空气无法正常排出进而导致出现空鼓。
所述步骤1中：采用模具装配系统组装模具；如图3所示，所述模具装配系统包括工作台10，工作台10为圆盘状，工作台10沿竖直轴线转动设置在机架上，工作台10上设有定位座20，定位座20回转路径上依次设有第一端盖安装工位101、模芯安装工位102、排气管安装工位103、外筒安装工位104、第二端盖安装工位105和卸料工位106；其中第一端盖安装工位101设有用于将第一端盖2转移到定位座20上的第一机械臂11，模芯安装工位102设有用于将模芯2安装在第一端盖2上的第二机械臂12；排气管安装工位103设有用于将主排气管5和排气支管6安装在模芯2内的加工工装30，外筒安装工位104设有用于将外筒3套装在模芯2和第一端盖2外部的第三机械臂13；第二端盖安装工位105设有用于将第二端盖4压装在模芯2上端的第四机械臂104；卸料工位106设有用于将装配好的模具从定位座20上取出的第五机械臂105。本发明采用模具装配系统组装模具，实现了模具的全自动话装配，提高了生产效率。
如图4所示，所述加工工装30包括定位座20旁侧设置的用于将排气支管6从模芯2外侧插入模芯2径向孔内的支管插装机构40；定位座20底部设有与所述通孔对应的过孔，还包括定位座20下方设置的用于将主排气管5自下而上插入模芯2内的主管插装机构50；主管插装机构50先将主排气管5插入模芯2中心孔内，支管插装机构40再将排气支管6插入径向孔内并使排气支管6内端与主排气管5管壁上开设的侧孔插接固定。本发明利用支管插装机构40和主管插装机构50实现了排气管与模芯2之间的自动组装，提高了模具装配相率和组装精度。
优选的，如图4、7所示，所述主管插装机构50包括第一转动架51，所述第一转动架51沿水平轴线转动设置在机架上，所述第一转动架51上沿径向设置有第一接料槽52；如图7、13所示，第一转动架51的回转路径上设有主管排料槽55，当第一接料槽52回转至水平状态时主管排料槽55的出料端与第一接料槽52的槽口平齐，主管排料槽55包括两平行且倾斜设置的第一槽道552，两第一槽道552的下端靠近第一转动架51设置，且该端设有竖直的第一挡板553，两第一槽道552之间设有沿竖直方向往复运动设置的第一推块551，第一推块551的顶面倾斜设置，第一推块551对应两槽道的下端设置；当第一推块551抬升时能够将两槽道内最下端的主排气管5顶起至高于第一挡板553上端并使该主排气管5沿第一推块551顶面滚落至第一接料槽52内；所述第一接料槽52两侧设有用于夹紧主排气管5的夹紧机构53；夹紧机构53沿第一转动架51径向滑动设置，还包括用于驱动夹紧机构53滑动的第一驱动构件56，当第一接料槽52回转至竖直向上时第一接料槽52内的主排气管5与定位座20内的模芯2中心孔正对。
进一步的，如图5、9、11所示，第一转动架51上还设有主管姿态调整机构54，主管姿态调整机构54被装配为当第一接料槽52回转至竖直向上的状态时能够使该第一接料槽52内的主排气管5的侧孔朝向指定方向；所述主管姿态调整机构54包括设置在第一接料槽52外端的回转部，所述回转部中心设有供主排气管5穿过的通道，通道内壁上设有与主排气管5的侧孔相配合的卡凸546；所述卡凸546沿回转部径向弹性活动设置，还包括用于驱动回转部转动的第二驱动构件；当第一接料槽52自水平状态向下回转至竖直状态时主排气管5沿第一接料槽52下滑并插入回转部的通道内，此时夹紧机构53将主排气管5夹紧，在回转部转动过程中，当卡凸546为卡入侧孔时回转部单独转动，当卡凸546卡入侧孔时回转部通过卡凸546带动主排气管5同步转动，此时主排气管5与夹紧机构53之间为摩擦转动配合；第一接料槽52每一次回转至竖直向上的姿态时回转部上的卡凸546都指向同一预设方向；所述回转部包括与第一转动架51转动连接的回转体541，以及沿回转体541轴向滑动设置的滑套542，所述滑套542内壁与回转体541外壁之间设有夹腔，滑套542内壁具有第一环面和第二环面，第一环面的直径大于第二环面的直径，第一环面与第二环面之间通过锥面过渡，所述卡凸546是设置在夹腔内的球体，回转体541的侧壁上设有贯通回转体541侧壁的球槽，所述球体与球槽对应设置，当球体与第二环面配合时球体会被第二环面挤压的凸伸至回转体541内环面内侧，此为工位一；当球体与第一环面配合时球体能够完全收缩在夹腔内，此为工位二；所述滑套542与回转体541之间设有第一弹性单元543，第一弹性单元543被装配为其弹力能够驱使滑套542由工位二向工位一滑动；如图11所示，所述第一转动架51下方设有托板57，所述托板57上设有沿竖直方向活动设置的顶块571，当第一接料槽52回转至竖直向下的姿态时主排气管5掉落至回转部通道内，此时卡凸546在第一弹性单元543作用下凸出于通道内壁，卡凸546与主排气管5端面挡接进而阻止住排气管继续向下掉落，顶块571与滑套542端面抵接，当顶块571抬升时驱动滑套542自工位一运动至工位二，此时卡凸546在主排气管5重力作用下收缩于夹腔内，主排气管5再次向下掉落并落在托板57上，此时顶块571下行，卡凸546在第一弹性单元543的作用下向通道内顶出并弹性抵紧在主排气管5外壁上，此时主排气管5上的侧孔与卡凸546平齐。
优选的，如图6、8、10所示，所述夹紧机构53包括沿第一转动架51径向与第一转动架51滑动连接的滑座531，滑座531上设有两相互开合设置的夹块532，两夹块532与滑座531之间设有用于驱动两夹块532合拢的第二弹性单元538，两夹块532上还分别连有一楔形块533，第一转动架51上设有与楔形块533配合的插块534，当滑座531向第一转动架51中心方向滑动时插块534与楔形块533挡接，且插块534挤压两楔形块533使两夹块532相互分离；所述滑座531上设有拱形挡块535，第一转动架51的回转路径上设有驱动块536，驱动块536与机架固接，当第一接料槽52回转至竖直向下的姿态时驱动块536与拱形挡块535挡接，第一接料槽52自竖直向下的姿态向上转动时驱动块536挤压拱形挡块535使滑座531向远离第一转动架51中心的方向滑动并使楔形块533与插块534脱离，此时两夹块532夹紧主排气管5；所述第一驱动构件56包括竖直设置的电缸，电缸的滑块上设有弧形驱动板561，所述滑座531上设有弧形槽537，当第一接料槽52回转至竖直向上的姿态时弧形驱动板561刚好插入弧形槽537内，此时电缸的滑块能够带动滑座531上下运动。
优选的，如图5所示，所述第二驱动构件包括与回转体541同轴固接的齿轮544，以及与机架固接的齿圈545，所述齿圈545的轴线与第一转动架51的轴线共线，齿轮544与齿圈545啮合。
优选的，如图8、12、14所示，所述支管插装机构40包括与机架固接的支管排料槽43，以及沿竖直方向往复运动设置的排管架42，所述支管排料槽43包括两平行且倾斜设置的第二槽道431，两第二槽道431的下端竖直设置有第二挡板432，所述排管架42对应设置在两第二槽道431的下端，所述排管架42的侧壁上设有第二接料槽421，第二接料槽421的槽口下边缘设有向两第二槽道431之间凸申设置的引导块422，所述引导块422的顶面和底面均为斜面，当排管架42自下而上运动时引导块422能够将两第二槽道431内最下端的排气支管6向上抬起至高于第二挡板432，并使该排气支管6与引导块422顶面滚落至第二接料槽421内；当排管架42下行时引导块422的底面能够将两第二槽道431内的排气支管6向远离排管架42的方向推来以使第二槽道431内的排气支管6避开排管架42的下行路径；所述排管架42上还设有横向推杆423，所述横向推杆423沿水平方向与排管架42滑动连接，横向推杆423与第二接料槽421内的排气支管6同轴设置，还包括用于驱动横向推杆423滑动的第三驱动构件。
优选的，如图8所示，所述第三驱动构件包括沿竖直方向与排管架42相对活动连接的驱动板44，所述横向推杆423固定在滑杆424上，所述滑杆424与排管架42滑动连接，滑杆424上设有水平销柱425，所述驱动板44上设有倾斜设置的腰型孔441，销柱滑动设置在腰型孔441内。具体的，所述定位座20沿竖直方向与工作台10活动连接且定位座20与工作台10之间设有用于驱动定位座20上行的第三弹性单元21，所述驱动板44固定在一竖直活动设置的升降板41上，升降板41与竖直活塞缸47的活塞杆固接，竖直活塞缸47与机架固接；所述排管架42沿竖直方向与升降板41滑动连接，且排管架42与升降板41之间设有用于驱动排管架42下行的第四弹性单元45；排管架42上还设有与定位台上的模芯2顶面挡接的压块46；所述升降板41自上而下具有第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，当升降板41位于第一工位时驱动板44和排管架42的下端高于定位台上的模芯2的上端；当升降板41位于第二工位时压块46与定位台上的模芯2上端刚好抵接，当升降架位于第三工位时定位台被下压至最低工位，此时定位台刚好将竖直向上的回转部的滑套542从工位一挤推至工位二，当升降板41位于第四工位时驱动板44相对于排管架42下行至最低工位，此时横向推杆423将第二接料槽421内的排气支管6挤推至模芯2的径向孔内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种双金属滑动轴承，包括相互嵌套的内圈和外圈，其中内圈为钢材，外圈为铜合金，内圈设有径向孔，外圈铜合金延伸至径向孔内，其特征在于：嵌套结构采用如下方法制得：
步骤1：模具组装，模具包括模芯(2)、第一端盖(2)、第二端盖(4)和外筒(3)，所述模芯(2)是具有中心孔的环套状结构，模芯(2)两端设有径向槽，模芯(2)侧壁设有径向孔，所述第一端盖(2)和第二端盖(4)分别位于模芯(2)上下两端，第一端盖(2)和第二端盖(4)的外径大于模芯(2)的外径，第一端盖(2)和第二端盖(4)的边缘设有向模芯(2)中部凸伸设置的凸环，所述外筒(3)套装在模芯(2)、第一端盖(2)、第二端盖(4)外部且外筒(3)的内壁与第一端盖(2)和第二端盖(4)的外环面配合，外筒(3)与模芯(2)之间形成用于浇筑外层金属的型腔；所述第一端盖(2)的中心设有通孔，所述模芯(2)内设有排气管，所述排气管包括所述径向孔内向模芯(2)内侧凸申设置的排气支管(6)，所述模芯(2)的中心孔内设有主排气管(5)，所述排气支管(6)与主排气管(5)连通，所述主排气管(5)从第一端盖(2)的通孔凸申至第一端盖(2)外侧；以钢制内圈作为模芯(2)，将模芯(2)放在第一端盖(2)上，将主排气管(5)从第一端盖(2)的通孔插入模芯(2)内，将排气支管(6)插入模芯(2)的径向孔内并与主排气管(5)上开设的侧孔插接固定；将外筒(3)套装在第一端盖(2)和模芯(2)外侧，将第二端盖(4)压装在模芯(2)上端，并使第二端盖(4)的凸环插在套筒和模芯(2)之间；
步骤2：将模芯(2)、第一端盖(2)、第二端盖(4)、外筒(3)焊接为一体；
步骤3：将铜合金碎片从第一端盖(2)的通孔注入模芯(2)的中心孔内；
步骤4：对模具进行加热，使铜合金碎片变为熔融状态；
步骤5：将模具安装在离心铸造机的主轴上，启动离心铸造机，铜合金在离心力的作用下从模芯(2)两端的流道进入模芯(2)与外筒(3)之间的夹腔，依次充满夹腔和径向孔；待铜合金固化后将模具拆下；
步骤6：机加工，利用车床将模具第二端盖(4)车除；利用环形切刀沿模芯(2)内壁将排气支管(6)切断，将排气支管(6)和主排气管(5)从模芯(2)内取出；再次利用车床依次将第一端盖(2)和外筒(3)车除得到双层嵌套结构的滑动轴承。
2.根据权利要求1所述的双金属滑动轴承，其特征在于：所述步骤1中：采用模具装配系统组装模具；所述模具装配系统包括工作台(10)，工作台(10)为圆盘状，工作台(10)沿竖直轴线转动设置在机架上，工作台(10)上设有定位座(20)，定位座(20)回转路径上依次设有第一端盖安装工位(101)、模芯安装工位(102)、排气管安装工位(103)、外筒安装工位(104)、第二端盖安装工位(105)和卸料工位(106)；其中第一端盖安装工位(101)设有用于将第一端盖(2)转移到定位座(20)上的第一机械臂(11)，模芯安装工位(102)设有用于将模芯(2)安装在第一端盖(2)上的第二机械臂(12)；排气管安装工位(103)设有用于将主排气管(5)和排气支管(6)安装在模芯(2)内的加工工装(30)，外筒安装工位(104)设有用于将外筒(3)套装在模芯(2)和第一端盖(2)外部的第三机械臂(13)；第二端盖安装工位(105)设有用于将第二端盖(4)压装在模芯(2)上端的第四机械臂(104)；卸料工位(106)设有用于将装配好的模具从定位座(20)上取出的第五机械臂(105)。
3.根据权利要求2所述的双金属滑动轴承，其特征在于：所述加工工装(30)包括定位座(20)旁侧设置的用于将排气支管(6)从模芯(2)外侧插入模芯(2)径向孔内的支管插装机构(40)；定位座(20)底部设有与所述通孔对应的过孔，还包括定位座(20)下方设置的用于将主排气管(5)自下而上插入模芯(2)内的主管插装机构(50)；主管插装机构(50)先将主排气管(5)插入模芯(2)中心孔内，支管插装机构(40)再将排气支管(6)插入径向孔内并使排气支管(6)内端与主排气管(5)管壁上开设的侧孔插接固定。
4.根据权利要求3所述的双金属滑动轴承，其特征在于：所述主管插装机构(50)包括第一转动架(51)，所述第一转动架(51)沿水平轴线转动设置在机架上，所述第一转动架(51)上沿径向设置有第一接料槽(52)；第一转动架(51)的回转路径上设有主管排料槽(55)，当第一接料槽(52)回转至水平状态时主管排料槽(55)的出料端与第一接料槽(52)的槽口平齐，主管排料槽(55)包括两平行且倾斜设置的第一槽道(552)，两第一槽道(552)的下端靠近第一转动架(51)设置，且该端设有竖直的第一挡板(553)，两第一槽道(552)之间设有沿竖直方向往复运动设置的第一推块(551)，第一推块(551)的顶面倾斜设置，第一推块(551)对应两槽道的下端设置；当第一推块(551)抬升时能够将两槽道内最下端的主排气管(5)顶起至高于第一挡板(553)上端并使该主排气管(5)沿第一推块(551)顶面滚落至第一接料槽(52)内；所述第一接料槽(52)两侧设有用于夹紧主排气管(5)的夹紧机构(53)；夹紧机构(53)沿第一转动架(51)径向滑动设置，还包括用于驱动夹紧机构(53)滑动的第一驱动构件(56)，当第一接料槽(52)回转至竖直向上时第一接料槽(52)内的主排气管(5)与定位座(20)内的模芯(2)中心孔正对。
5.根据权利要求4所述的双金属滑动轴承，其特征在于：第一转动架(51)上还设有主管姿态调整机构(54)，主管姿态调整机构(54)被装配为当第一接料槽(52)回转至竖直向上的状态时能够使该第一接料槽(52)内的主排气管(5)的侧孔朝向指定方向；所述主管姿态调整机构(54)包括设置在第一接料槽(52)外端的回转部，所述回转部中心设有供主排气管(5)穿过的通道，通道内壁上设有与主排气管(5)的侧孔相配合的卡凸(546)；所述卡凸(546)沿回转部径向弹性活动设置，还包括用于驱动回转部转动的第二驱动构件；当第一接料槽(52)自水平状态向下回转至竖直状态时主排气管(5)沿第一接料槽(52)下滑并插入回转部的通道内，此时夹紧机构(53)将主排气管(5)夹紧，在回转部转动过程中，当卡凸(546)为卡入侧孔时回转部单独转动，当卡凸(546)卡入侧孔时回转部通过卡凸(546)带动主排气管(5)同步转动，此时主排气管(5)与夹紧机构(53)之间为摩擦转动配合；第一接料槽(52)每一次回转至竖直向上的姿态时回转部上的卡凸(546)都指向同一预设方向；所述回转部包括与第一转动架(51)转动连接的回转体(541)，以及沿回转体(541)轴向滑动设置的滑套(542)，所述滑套(542)内壁与回转体(541)外壁之间设有夹腔，滑套(542)内壁具有第一环面和第二环面，第一环面的直径大于第二环面的直径，第一环面与第二环面之间通过锥面过渡，所述卡凸(546)是设置在夹腔内的球体，回转体(541)的侧壁上设有贯通回转体(541)侧壁的球槽，所述球体与球槽对应设置，当球体与第二环面配合时球体会被第二环面挤压的凸伸至回转体(541)内环面内侧，此为工位一；当球体与第一环面配合时球体能够完全收缩在夹腔内，此为工位二；所述滑套(542)与回转体(541)之间设有第一弹性单元(543)，第一弹性单元(543)被装配为其弹力能够驱使滑套(542)由工位二向工位一滑动；所述第一转动架(51)下方设有托板(57)，所述托板(57)上设有沿竖直方向活动设置的顶块(571)，当第一接料槽(52)回转至竖直向下的姿态时主排气管(5)掉落至回转部通道内，此时卡凸(546)在第一弹性单元(543)作用下凸出于通道内壁，卡凸(546)与主排气管(5)端面挡接进而阻止住排气管继续向下掉落，顶块(571)与滑套(542)端面抵接，当顶块(571)抬升时驱动滑套(542)自工位一运动至工位二，此时卡凸(546)在主排气管(5)重力作用下收缩于夹腔内，主排气管(5)再次向下掉落并落在托板(57)上，此时顶块(571)下行，卡凸(546)在第一弹性单元(543)的作用下向通道内顶出并弹性抵紧在主排气管(5)外壁上，此时主排气管(5)上的侧孔与卡凸(546)平齐。
6.根据权利要求5所述的双金属滑动轴承，其特征在于：所述夹紧机构(53)包括沿第一转动架(51)径向与第一转动架(51)滑动连接的滑座(531)，滑座(531)上设有两相互开合设置的夹块(532)，两夹块(532)与滑座(531)之间设有用于驱动两夹块(532)合拢的第二弹性单元(538)，两夹块(532)上还分别连有一楔形块(533)，第一转动架(51)上设有与楔形块(533)配合的插块(534)，当滑座(531)向第一转动架(51)中心方向滑动时插块(534)与楔形块(533)挡接，且插块(534)挤压两楔形块(533)使两夹块(532)相互分离；所述滑座(531)上设有拱形挡块(535)，第一转动架(51)的回转路径上设有驱动块(536)，驱动块(536)与机架固接，当第一接料槽(52)回转至竖直向下的姿态时驱动块(536)与拱形挡块(535)挡接，第一接料槽(52)自竖直向下的姿态向上转动时驱动块(536)挤压拱形挡块(535)使滑座(531)向远离第一转动架(51)中心的方向滑动并使楔形块(533)与插块(534)脱离，此时两夹块(532)夹紧主排气管(5)；所述第一驱动构件(56)包括竖直设置的电缸，电缸的滑块上设有弧形驱动板(44)(561)，所述滑座(531)上设有弧形槽(537)，当第一接料槽(52)回转至竖直向上的姿态时弧形驱动板(44)(561)刚好插入弧形槽(537)内，此时电缸的滑块能够带动滑座(531)上下运动。
7.根据权利要求6所述的双金属滑动轴承，其特征在于：所述第二驱动构件包括与回转体(541)同轴固接的齿轮(544)，以及与机架固接的齿圈(545)，所述齿圈(545)的轴线与第一转动架(51)的轴线共线，齿轮(544)与齿圈(545)啮合。
8.根据权利要求5所述的双金属滑动轴承，其特征在于：所述支管插装机构(40)包括与机架固接的支管排料槽(43)，以及沿竖直方向往复运动设置的排管架(42)，所述支管排料槽(43)包括两平行且倾斜设置的第二槽道(431)，两第二槽道(431)的下端竖直设置有第二挡板(432)，所述排管架(42)对应设置在两第二槽道(431)的下端，所述排管架(42)的侧壁上设有第二接料槽(421)，第二接料槽(421)的槽口下边缘设有向两第二槽道(431)之间凸申设置的引导块(422)，所述引导块(422)的顶面和底面均为斜面，当排管架(42)自下而上运动时引导块(422)能够将两第二槽道(431)内最下端的排气支管(6)向上抬起至高于第二挡板(432)，并使该排气支管(6)与引导块(422)顶面滚落至第二接料槽(421)内；当排管架(42)下行时引导块(422)的底面能够将两第二槽道(431)内的排气支管(6)向远离排管架(42)的方向推来以使第二槽道(431)内的排气支管(6)避开排管架(42)的下行路径；所述排管架(42)上还设有横向推杆(423)，所述横向推杆(423)沿水平方向与排管架(42)滑动连接，横向推杆(423)与第二接料槽(421)内的排气支管(6)同轴设置，还包括用于驱动横向推杆(423)滑动的第三驱动构件。
9.根据权利要求8所述的双金属滑动轴承，其特征在于：所述第三驱动构件包括沿竖直方向与排管架(42)相对活动连接的驱动板(44)，所述横向推杆(423)固定在滑杆(424)上，所述滑杆(424)与排管架(42)滑动连接，滑杆(424)上设有水平销柱(425)，所述驱动板(44)上设有倾斜设置的腰型孔(441)，销柱滑动设置在腰型孔(441)内。
10.根据权利要求9所述的双金属滑动轴承，其特征在于：所述定位座(20)沿竖直方向与工作台(10)活动连接且定位座(20)与工作台(10)之间设有用于驱动定位座(20)上行的第三弹性单元(21)，所述驱动板(44)固定在一竖直活动设置的升降板(41)上，升降板(41)与竖直活塞缸(47)的活塞杆固接，竖直活塞缸(47)与机架固接；所述排管架(42)沿竖直方向与升降板(41)滑动连接，且排管架(42)与升降板(41)之间设有用于驱动排管架(42)下行的第四弹性单元(45)；排管架(42)上还设有与定位台上的模芯(2)顶面挡接的压块(46)；所述升降板(41)自上而下具有第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，当升降板(41)位于第一工位时驱动板(44)和排管架(42)的下端高于定位台上的模芯(2)的上端；当升降板(41)位于第二工位时压块(46)与定位台上的模芯(2)上端刚好抵接，当升降架位于第三工位时定位台被下压至最低工位，此时定位台刚好将竖直向上的回转部的滑套(542)从工位一挤推至工位二，当升降板(41)位于第四工位时驱动板(44)相对于排管架(42)下行至最低工位，此时横向推杆(423)将第二接料槽(421)内的排气支管(6)挤推至模芯(2)的径向孔内。
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