CN116234990A - 用于生产滑动轴承的部件的方法以及部件、滑动轴承和风力涡轮机的传动装置 - Google Patents

用于生产滑动轴承的部件的方法以及部件、滑动轴承和风力涡轮机的传动装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于生产滑动轴承(10)的部件(1)的方法，该方法包括以下步骤：‑提供具有筒形侧向表面(2a)以及两个端面(2b，2c)的金属销(2)；‑使用焊接助焊剂(3)或焊料材料(4)对销(2)的侧向表面(2a)进行涂覆；‑提供由青铜制成的金属片材(5)，并且将金属片材(5)形成为具有纵向槽(6)的筒形套筒(7)，其中，在形成过程之前或之后，金属片材(5)的形成套筒(7)的内侧部(7a)的第一侧部(5a)涂覆有焊料材料(4)或焊接助焊剂(3)，其中，销(2)的侧向表面(2a)或套筒(7)的内侧部(7a)被设计成具有焊接助焊剂(3)；‑将套筒(7)滑动到销(2)的侧向表面(2a)上；‑借助于焊接过程将侧向表面(2a)和套筒(7)材料配合地连接；‑可选地，对套筒(7)的纵向槽(6)进行封闭，特别是通过焊接进行封闭；以及‑可选地，对金属片材(5)的背离销(2)的第二侧部(5b)进行切削加工。

Description

用于生产滑动轴承的部件的方法以及部件、滑动轴承和风力 涡轮机的传动装置
技术领域
本发明涉及用于生产滑动轴承的部件的方法并涉及这种部件。本发明还涉及包括这种部件的滑动轴承。最后，本发明涉及风力涡轮机的包括至少一个这种滑动轴承的传动装置。
背景技术
EP 3 396 187 A1描述了一种用于生产滑动轴承的呈滑动轴承衬套形式的部件的方法。在这种情况下，设置有平面支承金属层，滑动层布置在该支承金属层上，并且将所产生的平面复合材料以支承层径向布置在滑动层下方的方式卷起。滑动轴承衬套可以具有在轴向方向上的焊缝。滑动轴承衬套以在旋转方面固定的方式安装在轴上的方式在此与轴一起形成了用于支承行星轮的行星轮销。滑动轴承衬套优选地收缩到轴上。所形成的包括行星轮销和行星轮的滑动轴承适用于风力涡轮机传动装置。
DE 37 28 951 A1公开了一种用于滑动轴承的卷制衬套，该卷制衬套由带材部段制成。在卷制的带材部段的指向彼此的端部的区域中出现的对接接合部通过电荷载体束焊接来封闭。
根据1983年6月的DIN1494-1，以这种方式卷制的用于滑动轴承的衬套具有在从0.75至2.5mm范围内的壁厚度。
发明内容
本发明的目的是显著减小滑动轴承的部件的滑动层的壁厚度，并且同时使形成滑动层所用的成本最小化。
该目的通过一种用于生产滑动轴承的部件的方法来实现，该方法包括以下步骤：
-提供具有筒形侧向表面以及两个端面的金属销；
-使用焊接助焊剂或焊料材料对销的侧向表面进行涂覆；
-提供由青铜制成的金属片材，并且将金属片材形成为具有纵向槽的筒形套筒，其中，在形成过程之前或之后，金属片材的形成套筒的内侧部的第一侧部涂覆有焊料材料或焊接助焊剂，销的侧向表面或套筒的内侧部被设计成具有焊接助焊剂；
-将套筒滑动到销的侧向表面上；
-借助于焊接过程将侧向表面和套筒材料配合地连接；
-可选地，对套筒的纵向槽进行封闭，特别是通过焊接进行封闭；以及
-可选地，对金属片材的背离销的第二侧部进行切削加工。
该方法使得可以将该套筒的厚度保持成特别低并且降低用于部件的制造成本。
如果金属片材的第一侧部被涂覆有焊料材料，则将焊接助焊剂施加至销的侧向表面。另一方面，如果焊料材料被施加至销的侧向表面，则金属片材的第一侧部被涂覆有焊接助焊剂。
优选地，在平坦的金属片材形成为套筒之前对金属片材进行涂覆，但是在形成套筒之后对套筒的内侧部进行后续涂覆也是可能的；例如通过焊料材料的热喷涂或焊接助焊剂的喷涂。
为了将套筒滑动到销上，这些销的尺寸相对于彼此具有游隙，特别地以这样的方式，使得这在套筒的几何形状不变形的情况下是可能的。
青铜金属片材优选地由呈铜锌合金、铜锡合金、铜铝合金或其混合物形式的滑动轴承材料形成。
焊料材料优选地由硬焊料材料、比如包含银的硬焊料形成。然而，也可以使用软焊料作为焊料材料。
焊料材料优选地以高达160μm范围内的层厚度施加，特别是以高达80μm范围内的层厚度施加。
在该方法的优选实施方式中，通过热喷涂来施加焊料材料。然而，在液体焊料材料上浇注或丝网印刷等也是可能的。此外，使用焊料箔是可能的，该焊料箔被切割成所需尺寸并且被感应加热以用于施加至金属片材。
在焊接过程期间，优选地，将套筒在所有侧部上均匀地按压抵靠销，使得在焊接过程期间在销的侧向表面与套筒的内侧部之间形成连续的材料连接。为此目的，可以通过环绕套筒的至少一个夹持件将套筒保持在销上。替代性地，可以将套筒与销一起插入到用于焊接的盲孔中，其中，该盲孔的壁至少在某些区域中将套筒按压抵靠销。
在焊接过程期间优选地对套筒进行感应加热，以便将焊料材料与焊接助焊剂一起液化，并且在套筒的内侧部与销的侧向表面之间形成结合连接。作为感应加热的替代性方案，也可以使用红外线辐射器或燃气或燃油烤炉进行加热。
金属片材优选地具有从0.1至10mm范围内的片材厚度，特别是从0.5至3mm范围内的片材厚度。这节省了套筒材料并且使制造成本最小化。
如果机械方面需要，套筒的纵向槽被封闭，特别是通过焊接、特别是激光焊接进行封闭。如果焊料材料已经完全或至少部分地填充纵向槽，也可以省略用于封闭纵向槽的附加过程。
在对套筒的纵向槽进行可选地封闭之后，优选地对金属片材的形成部件的滑动表面的第二侧部进行机械再加工。如果套筒的表面已经满足滑动接触的要求，这也可以被省略。
在部件已经被清洁之后，该部件就准备用于安装在滑动轴承中。
销优选地由钢制成，特别是由42CrMoV4或C60级钢制成。在涂覆有焊接助焊剂或焊料材料之前，优选地将销加工成一尺寸并进行清洗。
该目的还通过滑动轴承的部件来实现，该部件使用根据本发明的方法来生产。
通过包括根据本发明的部件以及具有孔的行星轮的滑动轴承实现了显著的成本优势，其中，该部件被居中地容纳在孔中，并且其中，一方面金属片材的第二侧部以及另一方面行星轮在孔的区域中布置成直接滑动接触。
风力涡轮机的包括至少一个根据本发明的滑动轴承的传动装置也具有低的生产成本和长的使用寿命。
附图说明
图1至图7意在通过示例的方式来解释本发明。在附图中：
图1示出了金属箔及其形成的套筒以及随后套筒内侧的涂覆；
图2示出了销及其侧向表面的涂覆；
图3示出了另一种金属箔、该金属箔的涂覆及形成为套筒；
图4示出了另一种销及其侧向表面的涂覆；
图5示出了销与套筒的连接，以形成滑动轴承的部件；
图6示出了穿过包括该部件和行星轮的滑动轴承的纵向截面；以及
图7示出了用于风力涡轮机的包括多个滑动轴承的传动装置。
图中相同的附图标记表示相同的部件。
具体实施方式
在顶部的图像中，图1示出了由青铜制成的金属箔5，该金属箔具有第一侧部5a和第二侧部5b，并具有1mm的金属片材厚度。根据中间的图像，金属箔5通过被卷起而形成为套筒7，其中，形成了纵向槽6。金属箔的第一侧部5a现在形成了套筒7的内侧部7a。根据底部的图像，套筒7的内侧部7a现在涂覆有焊料材料4，特别是通过热喷涂进行涂覆。
图2在顶部的图像中示出了具有侧向表面2a和两个端面2b、2c的销2。销2被加工成一尺寸并且被清洁。底部的图像示出了销2的侧向表面2a涂覆有焊接助焊剂材料3。
在顶部的图像中，图3示出了由青铜制成的另一种金属箔5，该金属箔具有第一侧部5a和第二侧部5b，并具有1mm的金属片材厚度。根据中间的图像，金属片材5的第一侧部5a被涂覆有焊接助焊剂3。根据底部的图像，金属箔5连同焊接助焊剂3现在通过被卷起而形成为套筒7，其中，形成了纵向槽6。金属箔5的具有焊接助焊剂3层的第一侧部5a现在形成了套筒7的内侧部7a。
图4示出了具有侧向表面2a和两个端面2b、2c的另一种销2。销2被加工成一尺寸并且被清洁。底部的图像示出了销2的侧向表面2a被涂覆有焊料材料4，特别是通过热喷涂进行涂覆。
图5示出了根据图2的具有经涂覆的侧向表面2a的销2与根据图1的套筒7的连接，或者根据图4的具有经涂覆的侧向表面2a的销2与根据图3的套筒7的连接，以形成滑动轴承10的部件1(见图6)。顶部的图像示出了套筒7被推动到销2的经涂覆的侧向表面上，并且借助于夹持件8被按压到销上并固定就位。然后进行焊接过程，在此焊接过程期间形成了销2与套筒7之间的材料连接。下一图像示出了在焊接过程之后以及在移除了夹持件8之后焊接有套筒7的销2。在套筒7的区域中可以看到纵向槽6，该纵向槽现在通过激光焊接来封闭(见下一图像)。如果需要，套筒7在其背离销2的侧部上被加工，该侧部对应于金属箔5的第二侧部5b。因此，部件1的滑动表面9可以在焊接之后或者在纵向槽6被封闭之后或者仅在套筒7已经被加工之后已经设置。部件1优选地被清洁，并且现在可以用于滑动轴承10中(见图6)。
图6示出了穿过滑动轴承10的示意性纵向截面，该滑动轴承包括部件1和具有孔12a的行星轮12，部件1容纳在该孔中。可以看到销2，该销经由焊料层4′牢固地结合至套筒7。套筒7具有滑动表面9，行星轮12与该滑动表面在孔12a的区域中滑动接触。行星轮12围绕部件1相对于其纵向轴线L同心地旋转，并且在滑动层9上滑动。
图7示出了用于风力涡轮机的传动装置100，该传动装置包括三个滑动轴承10。滑动轴承10各自均包括呈行星轮销11形式的部件1以及行星轮12，其中，行星轮12和部件1或行星轮销11彼此滑动接触。此外，可以看到中空齿轮13、太阳齿轮14和行星架15。
附图标记说明
1 部件
2销
2a侧向表面
2b、2c端面
3 焊接助焊剂
4 焊料材料
4′ 焊料层
5 金属片材
5a 第一侧部
5b 第二侧部
6 纵向槽
7 套筒
7a 内侧部
8 夹持件
9 滑动表面
10 滑动轴承
11 行星轮销
12 行星轮
12a 孔
13 中空齿轮
14 太阳齿轮
15 行星架
100 传动装置
L 纵向轴线。

Claims (10)

1.一种用于生产滑动轴承(10)的部件(1)的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供具有筒形侧向表面(2a)以及两个端面(2b，2c)的金属销(2)；
-使用焊接助焊剂(3)或焊料材料(4)对所述销(2)的所述侧向表面(2a)进行涂覆；
-提供由青铜制成的金属片材(5)并且将所述金属片材(5)形成为具有纵向槽(6)的筒形套筒(7)，其中，在形成过程之前或之后，所述金属片材(5)的形成所述套筒(7)的内侧部(7a)的第一侧部(5a)涂覆有焊料材料(4)或焊接助焊剂(3)，其中，所述销(2)的所述侧向表面(2a)或所述套筒(7)的所述内侧部(7a)被设计成具有所述焊接助焊剂(3)；
-将所述套筒(7)滑动到所述销(2)的所述侧向表面(2a)上；
-借助于焊接过程将所述侧向表面(2a)和所述套筒(7)材料配合地连接；
-可选地，对所述套筒(7)的所述纵向槽(6)进行封闭，特别是通过焊接进行封闭；以及
-可选地，对所述金属片材(5)的背离所述销(2)的第二侧部(5b)进行切削加工。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焊料材料(4)由硬焊料材料形成。
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的方法，其中，所述焊料材料(4)以高达160μm范围内的层厚度施加。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，通过热喷涂来施加所述焊料材料(4)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，在所述焊接过程期间，将所述套筒(7)按压抵靠所述销(2)。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，在所述焊接过程期间，对所述套筒(7)进行感应加热。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，所述金属片材(5)具有的片材厚度在从0.1至10mm的范围内。
8.一种滑动轴承(10)的部件(1)，所述部件通过根据权利要求1至7中的任一项所述的方法来生产。
9.一种滑动轴承(10)，所述滑动轴承包括根据权利要求8所述的部件(1)以及具有孔(12a)的行星轮(12)，其中，所述部件(1)居中地容纳在所述孔(12a)中，并且其中，一方面所述金属片材(5)的所述第二侧部(5a)以及另一方面所述行星轮(12)在所述孔(12a)的区域中布置成直接滑动接触。
10.一种风力涡轮机的传动装置(100)，所述传动装置包括至少一个根据权利要求9所述的滑动轴承(10)。
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