CN219932746U - 一种免维护自润滑滑动轴承 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种免维护自润滑滑动轴承。旨在提供一种结构简单、使用寿命长，安装投入使用后可以在很长时间或终身免维护的滑动轴承。其特征是它是由外圈、衬套、内圈和端盖组成；其中的外圈由钢材制成；衬套由多孔材料制成的基体，在多孔材料内填充有润滑剂；内圈是由双金属材料制成，所述的双金属材料是在低碳钢层的表面烧结有铜合金层，铜合金层位于摩擦表面，在双金属材料的圆周表面上加工有许多通孔，所述的端盖将衬套固定在外圈与内圈之间,并起密封的作用。在使用时，衬套可以为滑动轴承提供长效的自润滑性能，使得整个滑动轴承做到免维护。它具有结构简单、紧凑、制造成本低、使用方便、性能可靠的优点，可替代传统结构的滑动轴承。
Description
技术领域
本实用新型涉及滑动轴承，尤其是一种免维护自润滑滑动轴承。
背景技术
轴承从结构上看主要分为两大类，滚动轴承(rollingbearing)和滑动轴承(sliding bearing)，滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，这种滚动轴承的优点是摩擦力远远小于滑动轴承，可减少消耗在摩擦阻力的功耗，因此节能效果显著，缺点是：噪音大、结构比较复杂、成本较高，尤其是需要有良好的润滑条件。滑动轴承是在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，可以大大减小摩擦损失和表面磨损。为了保证摩擦副的润滑要求，通常在滑动轴承的摩擦表面上制有下凹的油穴，用于储存润滑油，但即便如此仍由于油穴太小，储油流失，在使用一段时间后，由于润滑油不足而发生 “咬轴” 的现象，造成机械设备的故障，需要使用一段时间后再加注润滑油，对滑动轴承进行维护。近年来出现了自润滑轴承，主要有复合材料自润滑轴承，固体镶嵌自润滑轴承，双金属材料自润滑轴承，特殊材料的自润滑轴承，按照不同用途和工况，选用不同种类的自润滑轴承，主要为单层的轴套形式。固体镶嵌自润滑轴承是一种兼有传统金属滑动轴承特点和无油润滑滑动轴承特点的润滑轴承，它是在金属基体（主要为铜合金）的圆周上打孔，孔中镶嵌固体润滑材料，金属基体承受载荷，固体润滑材料起润滑作用，它具有承载能力强，耐冲击，耐高温，自润滑能力好等特点，特别适用于重载，低速，往复或摆动等难以润滑和形成油膜的场合，也不怕水冲和其它酸液的浸蚀和冲刷，产品应用在冶金机械、矿山机械、模具、起重机械、风力发电、船舶等领域。另外的复合材料自润滑轴承、双金属材料自润滑轴承，虽滑动轴承本身具有自润滑功能，许多在安装前仍需要加注润滑油/脂，而且使用一段时间后还需要维护，即添加润滑油/脂，这对于许多设备是十分麻烦的。因此，设计一种工作可靠、使用寿命长、一旦安装后可以很长时间或终身免维护的自润滑滑动轴承是十分需要的。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用寿命长、当安装投入使用后可以在很长时间或终身免维护的自润滑滑动轴承。
为了达到上述要求，本实用新型的一种免维护自润滑滑动轴承，其特征是它是由外圈、衬套、内圈和端盖组成；其中的外圈由钢材制成；衬套由多孔材料制成的基体，在多孔材料内填充有润滑剂；内圈是由双金属材料制成，所述的双金属材料是在低碳钢层的表面烧结有铜合金层，铜合金层位于摩擦表面，在双金属材料的圆周表面上加工有许多通孔，所述的端盖将衬套固定在外圈与内圈之间,并起密封的作用。
所述的多孔材料为多孔己内酯或多孔二氧化硅或透气钢或粉末冶金或多孔钛或氧化锆泡沫陶瓷或氧化铝泡沫陶瓷。
所述的润滑剂为润滑油或润滑脂或二硫化钼或石墨或是它们任何几种的混合物。
所述的通孔为圆柱形孔或圆锥形孔，其中圆锥形孔的小孔端在铜合金层的表面，大孔端在低碳钢层的表面。
所述的端盖与内圈或外圈制成一体。
根据上述方案设计的一种免维护自润滑滑动轴承，其主要优点：
1. 它改变了滑动轴承的传统结构形式，特别是在轴承内部安装有一个特殊的基体——衬套，用润滑剂（液体或固体润滑剂）填充，从而比用普通油穴增大了润滑剂的含量，使摩擦副的润滑性能更加优良和长效，使所属部件或单元的使用寿命更长；
2. 衬套采用多孔材料制成，并在多孔材料的空隙中用润滑剂（液体或者固体润滑剂）填充，将衬套安装在外圈和内圈之间的容腔内，并在内圈上制有通孔，在使用时，当安装在内圈中的轴发生相对旋转运动时，产生热量，使安装衬套的容腔内产生压力将衬套内的润滑剂通过通孔挤出到内圈表面，对摩擦面进行润滑；
3. 在结构上，由于滑动轴承与轴之间的间隙，总是存在轴与滑动轴承的偏心，当安装在滑动轴承内的轴发生旋转时，在它们接触线的前后锲形区间自然会分别形成正向和负向的压力区，正向的压力通过通孔向容腔内增压，负向的压力通过通孔向容腔外泄压，在泄压的过程中，将容腔内衬套中的润滑剂通过通孔携带到容腔外的摩擦副中，如此循环，连续不断地为滑动轴承提供润滑剂。因此，通孔的功能是将润滑剂直接输送到滑动轴承的工作区域，尤其是通孔的锥形形状，更方便了润滑剂的导出和连续输送。随着润滑剂的释放，衬套的体积变小，衬套会在容腔内发生微量的旋转，使得衬套的不同位置为滑动轴承提供润滑剂，达到长期润滑和免维护的效果。另外，通孔和容腔（安装衬套的腔室）更增加了滑动轴承的散热性。
4. 内圈表面的铜合金材料具有良好的减摩性和散热性，更提高了滑动轴承的减摩性能。
5、通常轴的材料为钢，而内圈表面烧结有铜合金材料，可以避免同种材料发生“胶合”的现象，并减少了铜合金材料的使用，降低了制造滑动轴承的原材料成本。
根据上述方案设计的一种免维护自润滑滑动轴承，由于衬套的设置和滑动轴承的特殊结构，在使用时，衬套可以为滑动轴承提供长效的自润滑性能，使得整个滑动轴承做到免维护。它具有结构简单、紧凑、制造成本低、使用方便、性能可靠的优点，可替代传统结构的滑动轴承。
附图说明
图1是免维护自润滑滑动轴承的主视图；
图2是免维护自润滑滑动轴承在使用时的润滑原理图。
图中：1、外圈；2、衬套；3、内圈；4、端盖；5、多孔材料；6、润滑剂；7、低碳钢层；8、铜合金层；9、通孔；10、轴；11、接触线；12、正向压力区；13、负向压力区；14、容腔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的描述。
图1是一种免维护自润滑滑动轴承。从图中看出它是由外圈1、衬套2、内圈3和端盖4组成。其中的外圈1由钢材制成。衬套2由多孔材料5制成的基体，所述的多孔材料5为多孔己内酯或多孔二氧化硅或透气钢或粉末冶金或多孔钛或氧化锆泡沫陶瓷或氧化铝泡沫陶瓷等,当然还可以使用类似的其他多孔材料5。在多孔材料5内填充有润滑剂6，所述的润滑剂6为润滑油或润滑脂或二硫化钼或石墨或是它们任何几种的混合物。内圈3是由双金属材料制成，所述的双金属材料是在低碳钢层7的表面烧结有铜合金层8，所用的铜合金主要为磷青铜、锡青铜，如CuSn10Pb10、CuSn6Zn6Pb3、CuPb24Sn4、CuSn10Bi3、CuSn6.5P0.1、CuSn8Ni1，铜合金层8位于摩擦表面。在双金属材料的圆周表面上加工有许多通孔9，所述的通孔9为圆柱形孔或圆锥形孔（图中为圆锥形孔），其中圆锥形孔的小孔端在铜合金层8的表面，大孔端在低碳钢层7的表面。所述的端盖4将衬套2固定在外圈1与内圈3之间,并起密封的作用。所述的端盖4也可以与内圈3或外圈1制成一体，如图1中的左侧端盖4与外圈1制成一体。
在使用中如图2所示（为了表述其原理，将轴与免维护自润滑滑动轴承的配合采用了夸大的画法，加大了间隙），当安装在免维护自润滑滑动轴承内的轴10旋转时，在它们接触线11前面的前锲形区间形成正向压力区12，和在接触线11后面的后锲形区间形成负向压力区13，正向压力通过通孔9向安装衬套2的容腔14内增压，空气流向如图2中右侧的箭头所指；负向压力通过通孔9向容腔14外泄压，空气流向如图2中左侧的箭头所指；在泄压的过程中，将容腔14内衬套2中的润滑剂6通过通孔9携带到容腔14外的摩擦副中。随着轴10的旋转如此循环，连续不断地为免维护自润滑滑动轴承的摩擦副提供润滑剂。
当然，以上所举的例子仅为本实用新型的较佳实施例而已，但并不限定本实用新型实施的范围。凡依本申请范围所作的均等变化与修饰，仍属本实用新型所涵盖的保护范围。
Claims (5)
1.一种免维护自润滑滑动轴承，其特征它是由外圈、衬套、内圈和端盖组成；其中的外圈由钢材制成；衬套由多孔材料制成的基体，在多孔材料内填充有润滑剂；内圈是由双金属材料制成，所述的双金属材料是在低碳钢层的表面烧结有铜合金层，铜合金层位于摩擦表面，在双金属材料的圆周表面上加工有许多通孔，所述的端盖将衬套固定在外圈与内圈之间,并起密封的作用。
2.根据权利要求1所述的一种免维护自润滑滑动轴承，其特征是所述的多孔材料为多孔己内酯或多孔二氧化硅或透气钢或粉末冶金或多孔钛或氧化锆泡沫陶瓷或氧化铝泡沫陶瓷。
3.根据权利要求1所述的一种免维护自润滑滑动轴承，其特征是所述的润滑剂为润滑油或润滑脂或二硫化钼或石墨。
4.根据权利要求1所述的一种免维护自润滑滑动轴承，其特征是所述的通孔为圆柱形孔或圆锥形孔，其中圆锥形孔的小孔端在铜合金层的表面，大孔端在低碳钢层的表面。
5.根据权利要求1所述的一种免维护自润滑滑动轴承，其特征是所述的端盖与内圈或外圈制成一体。
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