CN203516466U - 一种碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦及其成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦及其制作装置，轴瓦是在钢基体（2）的内表面有一层针织碳纤维增强的自润滑复合材料衬层（1）,自润滑复合材料衬层（1）通过施压贴合在钢基体（2）内表面成型,并粘结固化成一体，衬层通过模压成型来保证轴瓦尺寸精度和表面质量，在模压成型过程中直接成型出轴瓦表面润滑油道和安装沉孔，从而实现衬层轴瓦近净成型，同时润滑油道和安装沉孔也可起到钉扎强化衬层与钢背连接作用。本实用新型轴瓦工作面尺寸精度高、稳定性好，衬层复合材料具有减摩、耐磨的优点，可替代现有重载摩擦副用铜合金轴瓦，实现以钢代铜，减少贵金属使用，降低生产成本，使用寿命长。本实用新型制作装置结构简单，调试、操作简单方便。

Description

一种碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦及其成型装置

技术领域

本实用新型涉及机械传动轴瓦，特别是一种重载滑动摩擦副用碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦及其成型装置，属于轴瓦及其成型装置的创新技术。

背景技术

目前，金属背衬型塑料轴瓦一个共同的特征就是采用金属丝增强并焊接于钢背基体，且塑料填充物需进行烧结，即以金属丝形成的多孔弹性垫为基体，填充改性聚合物形成耐磨层，通过钎焊或液态焊接、塑料烧结等工序制成，其结构见已公开的专利：授权公告号CN 2295072Y“圆弧型塑料轴瓦”、申请号90103367“弹性推力瓦及制造方法”、申请号200810011732.5“一种弹性塑料轴瓦及其制造方法”。

该类型结构的塑料轴瓦存在结构复杂、产品生产工序繁琐、尺寸精度和尺寸稳定性差等缺陷。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、方便实用的碳纤针织编织物增强聚合物轴瓦。本实用新型抗压、抗冲击、减摩、耐磨性好，承载能力高。

本实用新型的另一目的在于提供一种结构简单、生产工艺简便、制作成本低的碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦的成型装置。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：本实用新型的碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦，钢基体的内表面有一层针织碳纤维增强的自润滑复合材料衬层, 自润滑复合材料衬层通过施压贴合在钢基体内表面成型,并粘结固化成一体。

本实用新型的碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦的成型装置，包括有芯轴、定位销、弹簧垫片、紧固螺栓、顶杆、底座，其中自润滑复合材料衬层通过复合材料自身粘结特性连接于钢基体的内表面，钢基体置于底座下部所设的安装槽中，顶杆装设在底座所设的销钉孔中，且顶杆的顶部置于钢基体所设的定位孔中，芯轴横向放置于底座中，定位销纵向穿过芯轴、底座实现芯轴的定位，紧固螺栓纵向穿过芯轴、底座将芯轴紧固于底座中。

本实用新型的轴瓦采用包括衬层和钢基体的结构，钢基体采用力学性能高于现有铜合金轴瓦、价格低廉的45、40Cr等钢铁材料，采用机械加工的方法制造，钢基体内表面加工出轴瓦工作、安装时所需润滑油道、安装沉孔等结构，由于钢基体内侧为非工作面，所以降低了机械加工精度和质量要求。轴瓦衬层为碳纤针织编织物增强环氧树脂自润滑复合材料，利用环氧树脂自身粘结特性，直接与钢基体连接，采用模压成型一次近净成型出轴瓦衬层。本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型的轴瓦衬层采用模压近净成型，轴瓦工作面尺寸精度高、稳定性好。

2）本实用新型的轴瓦依靠聚合物粘结性实现与钢背粘结，具有结构简单，生产工艺流程短的优点。

3）本实用新型的轴瓦衬层采用自润滑复合材料具有减摩、耐磨的优点，可替代现有重载摩擦副用铜合金轴瓦，实现以钢代铜，减少贵金属使用，降低生产成本。

4）本实用新型的轴瓦易于制造、调试、操作，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型碳纤针织编织物增强聚合物轴瓦的结构示意图；

图2为本实用新型实施例轴瓦的成型模具装配图；

附图标记说明：衬层1，钢基体2，芯轴3，定位销4，弹簧垫片5，紧固螺栓6，顶杆7。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型的进一步说明。

实施例：

如图1所示，本实用新型的碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦，钢基体2的内表面有一层针织碳纤维增强的自润滑复合材料衬层1, 自润滑复合材料衬层1通过施压贴合在钢基体2内表面成型,并粘结固化成一体。

本实用新型的碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦的成型装置，包括有芯轴3、定位销4、弹簧垫片5、紧固螺栓6、顶杆7、底座8，其中自润滑复合材料衬层1通过复合材料自身粘结特性连接于钢基体2的内表面，钢基体2置于底座8下部所设的安装槽81中，顶杆7装设在底座8所设的销钉孔82中，且顶杆7的顶部置于钢基体2所设的定位孔21中，芯轴3横向放置于底座8中，定位销4纵向穿过芯轴3、底座8实现芯轴3的定位，紧固螺栓6纵向穿过芯轴3、底座8将芯轴3紧固于底座8中。

本实施例中，为便于安装定位，上述钢基体2通过底座8所设安装槽81的圆弧面定位于底座8中。上述顶杆7的顶部也设有用于定位钢基体2的圆弧面。

为实现放松，上述紧固螺栓6上还装设有弹簧垫片5。

此外，上述钢基体2的内圆弧表面上预钻2-4毫米的密布盲孔22，或/和设计出润滑油道23，在模压成形时使油道部位衬层变形嵌入钢基体的相应盲孔22或/和润滑油道23中。本实施例中，上述钢基体2的内圆弧表面上预钻2-4毫米的密布盲孔22和设计出润滑油道23，在模压成形时使油道部位衬层变形嵌入钢基体的相应盲孔22和润滑油道23中。

本实施例中，某机械压力机用半开结构轴瓦，内径Ø105，外径Ø125，长度175，内侧有润滑油道、安装沉孔和进油孔。按本实用新型最佳结构，钢背2厚度8.5mm，衬层1的厚度1.5mm。钢基体2采用机械加工的方法加工至所需尺寸和形状，内侧表面进行磷化+偶联剂处理，以增强与衬层1复合材料粘结强度。碳纤针织编织物经清洗、偶联剂活化处理后，浸胶后铺覆于钢基体2的内表面，然后置于成型装置中（图2），模压成型，经2-4小时固化后即可近净成型。开模后，轴瓦周边复合材料溢料采用手工或机械打磨后，获得最终所需轴瓦产品。

以上描述了本实用新型的基本实施方式，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型范围的前提，本领域人员可以根据需要做许多变化和改进如：所述轴瓦钢背与衬层厚度的改变，复合材料增强材料可选碳纤二维织物、碳纤与玻纤织物混合增强以及碳纤与聚四氟乙烯纤维混编增强等，这些变化及改进应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦，其特征在于钢基体（2）的内表面设有一层自润滑复合材料衬层（1）, 自润滑复合材料衬层（1）通过施压贴合在钢基体（2）内表面成型,并粘结固化成一体。

2.一种碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦的成型装置，其特征在于包括有芯轴（3）、定位销（4）、弹簧垫片（5）、紧固螺栓（6）、顶杆（7）、底座（8），其中自润滑复合材料衬层（1）通过复合材料自身粘结特性连接于钢基体（2）的内表面，钢基体（2）置于底座（8）下部所设的安装槽（81）中，顶杆（7）装设在底座（8）所设的销钉孔（82）中，且顶杆（7）的顶部置于钢基体（2）所设的定位孔（21）中，芯轴（3）横向放置于底座（8）中，定位销（4）纵向穿过芯轴（3）、底座（8）实现芯轴（3）的定位，紧固螺栓（6）纵向穿过芯轴（3）、底座（8）将芯轴（3）紧固于底座（8）中。

3.根据权利要求2所述的碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦的成型装置，其特征在于上述钢基体（2）通过底座（8）所设销钉孔（82）的圆弧面定位于底座（8）中。

4.根据权利要求2所述的碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦的成型装置，其特征在于上述顶杆（7）的顶部也设有用于定位钢基体（2）的圆弧面。

5.根据权利要求2至4任一项所述的成型装置，其特征在于上述紧固螺栓（6）上还装设有弹簧垫片（5）。

6.根据权利要求5所述的碳纤三维编织物增强聚合物轴瓦的成型装置，其特征在于上述钢基体（2）的内圆弧表面上预钻2-4毫米的密布盲孔（22），或设计出润滑油道（23），在模压成形时使油道部位衬层变形嵌入钢基体的相应盲孔（22）或润滑油道（23）中。

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