專利名稱：封閉式自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利提出的是一種滑動(dòng)軸承類的通用性機(jī)械零件，屬于自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦的改進(jìn)型式，主要適用于大型重載滑動(dòng)軸承。
自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦亦稱彈性金屬塑料瓦是前蘇聯(lián)于1974年首先研制并投入應(yīng)用的。1986年第31屆國際大電網(wǎng)會議(InternationalConference on Large High Voltage E1ectric Systems)上就這一發(fā)明作了詳細(xì)報(bào)道。1989年我國開始引進(jìn)自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦用于大型水輪發(fā)電機(jī)組獲得成功，之后自行研制的國產(chǎn)瓦亦開始陸續(xù)投入市場。
自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦所用的雙層復(fù)合材料與巴氏合金類材料比較，具有較低的壓縮彈性模量，在受到外力時(shí)將產(chǎn)生更大的彈性變形。對于大型推力滑動(dòng)軸承而言，瓦面高壓區(qū)復(fù)合材料的壓縮變形可達(dá)0.1毫米或更大，這一變形完全足以抵消軸瓦因機(jī)械變形和溫度變形導(dǎo)致的瓦面高壓區(qū)的隆起，保護(hù)了運(yùn)行中瓦面油膜不被破壞，從而極大地降低了重載下“燒瓦”的可能。隨著軸承運(yùn)行中負(fù)荷和溫度的變化，軸瓦整體的機(jī)械變形和溫度變形與雙層復(fù)合材料的彈性變形是同步增長或消退的。因此，在軸承的整個(gè)工作范圍中，瓦面就得以始終保持一個(gè)良好的形態(tài)，而不致在垂直于瓦面的方向上產(chǎn)生過度的畸變。這一特性就稱為軸瓦對工作負(fù)荷及運(yùn)行溫度的自適應(yīng)性。這種自適應(yīng)推力滑動(dòng)軸承的使用性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)巴氏合金瓦應(yīng)用事先刮低瓦面高壓區(qū)的傳統(tǒng)方法所能達(dá)到的效果。
本專利所指的雙層復(fù)合材料是由兩層不同材料(1)與(2)壓合在一起組成的疊層板(


圖1)。作為工作面的層(1)是塑料層，而與軸瓦基體相連結(jié)的層(2)是金屬層。雙層復(fù)合材料的總厚度為6-12毫米，其中塑料層的厚度不得小于2毫米。
塑料層的成分為純聚四氟乙烯或填充改性型聚四氟乙烯。在聚四氟乙烯基體中適當(dāng)?shù)丶尤氩＠w，碳纖、銅粉、二硫化鉬等填料成分，可以改善塑料層的摩擦磨損性能。
金屬層是一中由交叉排列的錫青銅絲經(jīng)過壓制而成的多孔性板。為了實(shí)現(xiàn)青銅絲之間的機(jī)械嚙合和提高多孔板內(nèi)的空隙度，青銅絲事先要加工成一定規(guī)格的彈簧。彈簧絲徑為0.3-0.9毫米，外徑及節(jié)距為3-10毫米。壓成后的金屬層空隙度為50-80％。
制造自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦的難點(diǎn)是金屬層的排列工藝。目前所沿用的幾種工藝均不十分理想，不是制成的金屬層密度不均勻，就是勞動(dòng)強(qiáng)度過大、費(fèi)時(shí)過多。本專利提出的封閉式自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦是一種工藝性良好的結(jié)構(gòu)，完全克服了上述排列工藝所存在的缺點(diǎn)。
為了保證金屬層內(nèi)部的均勻性和良好的結(jié)合，彈簧的排列必須滿足一定的要求。從厚度方向來說，彈簧是按層排列的，其總層數(shù)為8--20。在同一層次中彈簧一般選擇相同的取向，彈簧與彈簧之間的中心距等于彈簧外徑。在相鄰層之間，彈簧的取向則應(yīng)該保持交叉狀態(tài)。按照這樣的方式，彈簧就在空間三維方向上構(gòu)成了有序排列。
對于封閉式自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦，其雙層復(fù)合材料金屬層內(nèi)的彈簧在制作過程中全部連接在一起，中間只存在少量的接頭。金屬層就由這樣的彈簧所組成的網(wǎng)，一層一層地包圍而成，在整體上構(gòu)成一個(gè)多層、網(wǎng)狀、“封閉”式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是制作方便、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。制成的金屬結(jié)構(gòu)均勻致密、加工質(zhì)量好。與老結(jié)構(gòu)比較，在保證質(zhì)量的前提下，新結(jié)構(gòu)加工工效可提高2-3倍，且節(jié)約材料30％左右。另外，由于彈簧沒有斷頭，也就消除了金屬絲穿出塑料層的嚴(yán)重危險(xiǎn)。
在
圖1所示的軸瓦結(jié)構(gòu)中，使用錫鉛合金把雙層復(fù)合材料與鋼基(3)釬焊成一體(圖中未表示)，釬焊后的瓦坯經(jīng)過進(jìn)一步加工即成為軸瓦。
封閉式目適應(yīng)推力滑動(dòng)軸瓦的實(shí)例如圖2。該瓦工作面外徑584毫米，大端弦長206 75毫米，小端弦長85.73毫米，寬度165毫米，雙層復(fù)合材料厚度10毫米，每套軸承的瓦塊數(shù)為8塊，配用于TSL 260/35 20型水輪發(fā)電機(jī)組。
封閉式自適應(yīng)徑向滑動(dòng)軸瓦的實(shí)列如圖3。該瓦外徑440毫米，內(nèi)徑360毫米，內(nèi)園弦長200毫米，每套瓦由4塊瓦組成。
權(quán)利要求1.一種以雙層復(fù)合材料作為瓦面、具有校正運(yùn)行時(shí)瓦面畸變能力的自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦，其特征在于雙層復(fù)合材料是由塑料層和金屬層二種材料壓合而成，總厚度為6-12毫米，其中塑料層的厚度不小于2毫米。
2.按權(quán)利要求1所述的一種封閉式自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦，其特征在于雙層復(fù)合材料金屬層是由分層交叉排列且連接成網(wǎng)狀“封閉”式結(jié)構(gòu)的錫青銅彈簧所組成的，錫青銅彈簧的絲徑為0.3-0.9毫米，外徑及節(jié)距為3-10毫米，排列層數(shù)為8-20，壓成后的金屬層空隙率為50-80％。
專利摘要本實(shí)用新型所述封閉式自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦是一種滑動(dòng)軸承類的通用性機(jī)械零件。這種軸瓦具有良好的加工工藝性,其特點(diǎn)是:瓦面采用雙層復(fù)合材料;雙層復(fù)合材料之金屬層是由分層交叉排列且連接成網(wǎng)狀“封閉”式結(jié)構(gòu)的錫青銅彈簧壓制而成的;軸承運(yùn)行中,雙層復(fù)合材料具有校正瓦面畸變的“自適應(yīng)”能力。封閉式自適應(yīng)滑動(dòng)軸瓦承載能力大、運(yùn)行可靠。對于大型重載滑動(dòng)軸承,使用效果比巴氏合金瓦更好。
文檔編號F16C33/04GK2298365SQ96222249
公開日1998年11月25日 申請日期1996年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月18日
發(fā)明者李翰 申請人:李翰