一種石墨干粉潤滑軸承及其加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨干粉潤滑軸承及其加工工藝，屬于滑動軸承【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明包括輥軸、輥輪和軸襯，所述軸襯套設(shè)于輥軸外，所述輥輪套設(shè)于軸襯外，所述軸襯的內(nèi)壁上設(shè)有石墨干潤滑膜，軸襯處設(shè)有容納石墨干粉的容納空間，所述輥軸上設(shè)有充氣口和使充氣口與容納空間連通的氣孔，本發(fā)明的加工工藝通過在軸襯內(nèi)表面預(yù)涂石墨潤滑脂，并在高于200℃的環(huán)境使石墨潤滑脂形成石墨干潤滑膜。本發(fā)明不僅可以節(jié)約大量潤滑油資源的消耗，降低滾動軸承因潤滑油損失后造成卡死損壞機(jī)械的故障，同時由于石墨干粉潤滑對軸承耐高溫的性能得到提高，將會對冶金設(shè)備或工況條件要求很高的軸承提供可靠的保證。
【專利說明】一種石墨干粉潤滑軸承及其加工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種滑動軸承，尤其涉及一種石墨干粉潤滑軸承。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場上已有的滑動軸承多采用潤滑油、潤滑脂、鑲嵌、填充固體自潤滑材料進(jìn)行預(yù)潤滑和常規(guī)潤滑。潤滑油、潤滑脂受軸承環(huán)境溫度和摩擦溫度的影響較大，潤滑油摩擦溫度超過60度、潤滑脂摩擦溫度超過120度的條件下，潤滑油、和潤滑脂就失去了潤滑性能，極易發(fā)生軸承及其他摩擦副的咬傷或咬死，引起摩擦零件嚴(yán)重的磨損和損壞，經(jīng)常性地導(dǎo)致設(shè)備故障停運(yùn)。鑲嵌或填充固體潤滑材料的滑動軸承，由于軸承結(jié)構(gòu)和固體潤滑材料鑲嵌和填充方法所限，對軸承載荷降低及行成固體潤滑膜的條件不是很充分，導(dǎo)致軸承的使用溫度仍然不能滿足高溫環(huán)境下的正常運(yùn)行。而可以滿足高溫條件下使用的石墨潤滑脂和干粉潤滑劑，由于沒有可行的預(yù)潤滑和補(bǔ)充潤滑方法，沒有被應(yīng)用到滑動軸承的潤滑運(yùn)行中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對以上提出的問題:現(xiàn)有潤滑油和潤滑脂滑動軸承不耐高溫、現(xiàn)有固體潤滑滑動軸承載荷低的問題，而研宄設(shè)計(jì)一種石墨干粉潤滑軸承及其加工工藝。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:
[0004]一種石墨干粉潤滑軸承，包括輥軸、輥輪和兩個軸襯，所述軸襯套設(shè)于輥軸外，所述輥輪套設(shè)于軸襯外，所述軸襯的內(nèi)壁上設(shè)有石墨干潤滑膜，所述輥輪的內(nèi)壁上設(shè)有位于周向的且徑向凸出的環(huán)形的凸起，兩個軸襯分別位于所述凸起的兩側(cè)，所述輥軸、軸襯和凸起配合形成了容納空間，所述容納空間內(nèi)設(shè)有石墨干粉，所述輥軸上設(shè)有充氣口和使充氣口與容納空間連通的氣孔。
[0005]進(jìn)一步地，所述充氣口設(shè)置于輥軸的端面上，所述氣孔包括位置與容納空間對應(yīng)的徑向氣孔和連通徑向氣孔與充氣口的軸向氣孔，所述氣孔的孔徑為5?12mm，所述充氣口處設(shè)有密封件，所述密封件與充氣口之間為可拆卸密封固定連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述軸襯為銅合金軸襯、鋅合金軸襯或鋼軸襯。
[0007]進(jìn)一步地，所述石墨干潤滑膜的厚度為0.1?0.25mm。
[0008]一種石墨干粉潤滑軸承，包括輥軸、輥輪和軸襯，所述軸襯套設(shè)于輥軸外，所述輥輪套設(shè)于軸襯外，所述軸襯的內(nèi)壁上設(shè)有石墨干潤滑膜和容納槽，所述容納槽內(nèi)設(shè)有石墨干粉，所述輥軸上設(shè)有充氣口和使充氣口與容納空間連通的氣孔。
[0009]進(jìn)一步地，所述充氣口設(shè)置于輥軸的端面上，所述氣孔包括位置與容納空間對應(yīng)的徑向氣孔和連通徑向氣孔與充氣口的軸向氣孔，所述氣孔的孔徑為5?12mm，所述充氣口處設(shè)有密封件，所述密封件與充氣口之間為可拆卸密封固定連接，所述石墨干潤滑膜的厚度為0.1?0.25mm。
[0010]進(jìn)一步地，所述容納槽為設(shè)置于軸襯內(nèi)壁周向的圓周槽。
[0011]一種石墨干粉潤滑軸承加工工藝，包括軸襯成型加工、輥輪和輥軸的成型加工以及軸承的組裝，所述軸襯成型加工工藝包括以下步驟:
[0012]①軸襯成型:根據(jù)不同使用條件選擇不同材料，加工成型；
[0013]②在軸襯內(nèi)表面預(yù)涂石墨潤滑脂，并在高于200°C的環(huán)境使石墨潤滑脂形成石墨干潤滑膜。
[0014]進(jìn)一步地，步驟②中的處理溫度為200?280°C，處理時間為10?30分鐘。
[0015]進(jìn)一步地，步驟①中軸襯內(nèi)壁的加工粗糙度不大于1.6Ra。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明所述的一種石墨干粉潤滑軸承采用石墨干粉潤滑是將潤滑介質(zhì)，由油潤滑、脂潤滑提升到干粉潤滑又一個新的層次，試驗(yàn)表明在高溫、重載、低速的軸承上采用石墨干粉潤滑是可靠的，不僅改善了工人的勞動強(qiáng)度，節(jié)約了維修費(fèi)用，還延長了設(shè)備的正常運(yùn)行時間，特別是冶金設(shè)備多處于高溫、重載、多塵、振動等惡劣環(huán)境中工作，尤其是高溫部位，一般潤滑油脂都難以滿足設(shè)備的潤滑要求，石墨干粉是最值得信賴的潤滑材料，充氣吹石墨干粉是補(bǔ)充新的固體潤滑膜的有效方法，會較好的滿足摩擦部件在高溫條件下潤滑需要。干粉潤滑的應(yīng)用，不僅可以節(jié)約大量潤滑油資源的消耗，降低滾動軸承因潤滑油損失后造成卡死損壞機(jī)械的故障。同時由于石墨干粉潤滑對軸承耐高溫的性能得到提高，將會對冶金設(shè)備或工況條件要求很高的軸承提供可靠的保證，它將是具有長遠(yuǎn)市場價(jià)值的產(chǎn)品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例3所述的輥輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例3所述的輥軸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明實(shí)施例1至3所述的軸襯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明實(shí)施例2所述的軸襯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7是本發(fā)明實(shí)施例2所述的輥輪結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1鋼管軋機(jī)耐400°C高溫立輥軸承
[0025]如圖1至4所示，一種石墨干粉潤滑軸承，包括輥軸3、輥輪I和兩個軸襯3，所述軸襯3套設(shè)于輥軸3外，所述輥輪I套設(shè)于軸襯3外，所述軸襯3的內(nèi)壁上設(shè)有石墨干潤滑膜21，石墨潤滑脂中的軟金屬粉末除了起到潤滑、減摩作用之外，還能起到吸熱的作用，在高溫條件下，軟金屬熔化時吸收大量的熱，所以能在高達(dá)1000°C的溫度下發(fā)揮潤滑和防止金屬燒結(jié)卡死的作用。
[0026]所述輥輪I的內(nèi)壁上設(shè)有徑向凸出的凸起11，兩個軸襯3分別位于所述凸起11的兩側(cè)，所述輥軸3、軸襯3和凸起11配合形成了環(huán)形的容納空間4，所述容納空間4內(nèi)設(shè)有石墨干粉，所述輥軸3上設(shè)有充氣口 32和使充氣口 32與容納空間4連通的氣孔31，所述充氣口 32設(shè)置于輥軸3的端面上，所述氣孔31包括位置與容納空間4對應(yīng)的徑向氣孔311和連通徑向氣孔311與充氣口 32的軸向氣孔312，所述氣孔31的孔徑為5?12mm，所述充氣口 32處設(shè)有密封件，所述密封件與充氣口 32之間為可拆卸密封固定連接，本實(shí)施例采用的密封件為彈力油嘴密封。當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，密封件可防止石墨干粉的外漏，設(shè)備保養(yǎng)需要定期向充氣孔充氣，保證石墨干粉被吹浮充填到摩擦副表面，確保干粉潤滑膜的連續(xù)性，充氣式將密封件取下。
[0027]所述軸襯3為銅合金軸襯3、鋅合金軸襯3或鋼軸襯3。
[0028]所述石墨干潤滑膜21的厚度為0.1?0.25mm，具體厚度根據(jù)軸承的大小和潤滑需要進(jìn)行選擇。
[0029]1、輥輪I的成型加工和粗加工。如圖2所示，采用具有良好的塑性、韌性和焊接性的合金結(jié)構(gòu)鋼38crMoAl牌號的材料，采用鍛造的工藝方法按軸承體的各種規(guī)格與型號加工成毛坯件，再通過車加工手段按工藝要求加工成型，留磨加工余量、熱處理，表面淬火硬度為40-50HRC，精磨內(nèi)外徑到工藝尺寸。
[0030]2、輥軸3的加工。如圖4所示，選擇碳結(jié)鋼Q275，采用車、銑、磨鉆及熱處理等手段加工成型。
[0031]3、銅合金軸襯3的加工。如圖3所示，根據(jù)軸承所需技術(shù)參數(shù)要求，銅合金牌號可選擇鑄造鋁黃銅，牌號為ZCuZn25AL6Fe3Mn3。經(jīng)離心澆鑄毛坯、粗加工、再依據(jù)圖紙要求進(jìn)行精加工。
[0032]4、涂石墨潤滑脂、裝配、填充石墨干粉。先將軸襯3內(nèi)表面涂一層石墨潤滑脂，放入電加熱箱200°C恒溫30分鐘，待油膏固化后，將輥軸3與輥輪1，豎直立起裝配，先將輥輪I與輥軸3裝入一起，再用兩塊同高(55mm)墊板，將輥輪I墊起使下部軸襯3上端面與輥軸3上端面略低。向儲存槽內(nèi)填充適量石墨干粉，并將輥軸3全部裝入輥輪I。
[0033]5、包裝入庫。
[0034]實(shí)施例2適用于200度以下低速、重載滑動軸承
[0035]如圖4至圖7所示，一種石墨干粉潤滑軸承，包括輥軸3、輥輪I和軸襯3，所述軸襯3套設(shè)于輥軸3外，所述輥輪I套設(shè)于軸襯3外，所述軸襯3的內(nèi)壁上設(shè)有石墨干潤滑膜21和容納槽22，所述容納槽22內(nèi)設(shè)有石墨干粉，所述輥軸3上設(shè)有充氣口 32和使充氣口32與容納空間4連通的氣孔31。
[0036]所述充氣口 32設(shè)置于輥軸3的端面上，所述氣孔31包括位置與容納空間4對應(yīng)的徑向氣孔311和連通徑向氣孔311與充氣口 32的軸向氣孔312，所述氣孔31的孔徑為5?12mm，所述充氣口 32處設(shè)有密封件，所述密封件與充氣口 32之間為可拆卸密封固定連接，所述石墨干潤滑膜21的厚度為0.1?0.25mm。
[0037]所述容納槽22為設(shè)置于軸襯3內(nèi)壁周向的環(huán)形圓周槽。
[0038]1、輥輪I的成型加工和粗加工。如圖7所示，采用采用具有良好的塑性、韌性和焊接性的合金結(jié)構(gòu)鋼38crMoAl牌號的材料，采用鍛造的工藝方法按軸承體的各種規(guī)格與型號加工成毛坯件，再通過車加工手段按工藝要求加工成型，留磨加工余量、熱處理，表面淬火硬度為40-50HRC，精磨內(nèi)外徑到工藝尺寸。
[0039]2、輥軸3的加工。如圖4所示，選擇碳結(jié)鋼Q275，采用車、銑、磨鉆及熱處理等手段加工成型。
[0040]3、鋅合金軸襯3的加工。如圖6所示，根據(jù)軸承所需技術(shù)參數(shù)要求，鋅合金牌號可選擇鑄造，牌號為ZZnAL27Cn2Mg。經(jīng)離心澆鑄毛坯、粗加工、再依據(jù)圖紙要求進(jìn)行精加工。
[0041]4、涂石墨潤滑脂、裝配、填充石墨干粉。先將軸襯3內(nèi)表面涂一層石墨潤滑脂，放入電加熱箱240°C恒溫30分鐘，待油膏固化后，將輥軸3與輥輪1，豎直立起裝配，先將輥輪I與輥軸3裝入一起，再用兩塊同高(55mm)墊板，將輥輪I墊起使下部軸襯3上端面與輥軸3上端面略低。向儲存槽內(nèi)填充適量石墨干粉，并將輥軸3全部裝入輥輪I。
[0042]5、包裝入庫。
[0043]實(shí)施例3適用于工程機(jī)械低速、重載、擺動軸承
[0044]本實(shí)施例結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。
[0045]1、輥輪I的成型加工和粗加工。如圖1所示，采用采用具有良好的塑性、韌性和焊接性的合金結(jié)構(gòu)鋼38crMoAl牌號的材料，采用鍛造的工藝方法按軸承體的各種規(guī)格與型號加工成毛坯件，再通過車加工手段按工藝要求加工成型，留磨加工余量、熱處理，表面淬火硬度為40-50HRC，精磨內(nèi)外徑到工藝尺寸。
[0046]2、輥軸3的加工。如圖2所示，選擇碳結(jié)鋼Q275，采用車、銑、磨鉆及熱處理等手段加工成型。
[0047]3、軸襯3選擇輥輪I同樣材料加工，經(jīng)離心澆鑄毛坯、粗加工、再依據(jù)圖紙要求進(jìn)行精加工。
[0048]4、涂石墨潤滑脂、裝配、填充石墨干粉。先將軸襯3內(nèi)表面涂一層石墨潤滑脂，放入電加熱箱280°C恒溫30分鐘，待油膏固化后，將輥軸3與輥輪1，豎直立起裝配，先將輥輪I與輥軸3裝入一起，再用兩塊同高(55mm)墊板，將輥輪I墊起使下部軸襯3上端面與輥軸3上端面略低。向儲存槽內(nèi)填充適量石墨干粉，并將輥軸3全部裝入輥輪I。
[0049]5、包裝入庫。
[0050]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種石墨干粉潤滑軸承，其特征在于:包括輥軸、輥輪和兩個軸襯，所述軸襯套設(shè)于輥軸外，所述輥輪套設(shè)于軸襯外，所述軸襯的內(nèi)壁上設(shè)有石墨干潤滑膜，所述輥輪的內(nèi)壁上設(shè)有位于周向的且徑向凸出的環(huán)形的凸起，兩個軸襯分別位于所述凸起的兩側(cè)，所述輥軸、軸襯和凸起配合形成了容納空間，所述容納空間內(nèi)設(shè)有石墨干粉，所述輥軸上設(shè)有充氣口和使充氣口與容納空間連通的氣孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨干粉潤滑軸承，其特征在于:所述充氣口設(shè)置于輥軸的端面上，所述氣孔包括位置與容納空間對應(yīng)的徑向氣孔和連通徑向氣孔與充氣口的軸向氣孔，所述氣孔的孔徑為5?12mm，所述充氣口處設(shè)有密封件，所述密封件與充氣口之間為可拆卸密封固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨干粉潤滑軸承，其特征在于:所述軸襯為銅合金軸襯、鋅合金軸襯或鋼軸襯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨干粉潤滑軸承，其特征在于:所述石墨干潤滑膜的厚度為 0.1 ?0.25mm。
5.一種石墨干粉潤滑軸承，包括輥軸、輥輪和軸襯，所述軸襯套設(shè)于輥軸外，所述輥輪套設(shè)于軸襯外，其特征在于:所述軸襯的內(nèi)壁上設(shè)有石墨干潤滑膜和容納槽，所述容納槽內(nèi)設(shè)有石墨干粉，所述輥軸上設(shè)有充氣口和使充氣口與容納空間連通的氣孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石墨干粉潤滑軸承，其特征在于:所述充氣口設(shè)置于輥軸的端面上，所述氣孔包括位置與容納空間對應(yīng)的徑向氣孔和連通徑向氣孔與充氣口的軸向氣孔，所述氣孔的孔徑為5?12mm，所述充氣口處設(shè)有密封件，所述密封件與充氣口之間為可拆卸密封固定連接，所述石墨干潤滑膜的厚度為0.1?0.25mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨干粉潤滑軸承，其特征在于:所述容納槽為設(shè)置于軸襯內(nèi)壁周向的圓周槽。
8.—種石墨干粉潤滑軸承加工工藝，包括軸襯成型加工、輥軸和輥輪的加工以及軸承的組裝，其特征在于:所述軸襯成型加工包括以下步驟: ①軸襯成型:根據(jù)不同使用條件選擇不同材料，加工成型； ②在軸襯內(nèi)表面預(yù)涂石墨潤滑脂，并在高于200°C的環(huán)境使石墨潤滑脂形成石墨干潤滑膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石墨干粉潤滑軸承加工工藝，其特征在于:步驟②中的處理溫度為200?280 °C，處理時間為10?30分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石墨干粉潤滑軸承加工工藝，其特征在于:步驟①中軸襯內(nèi)壁的加工粗糙度不大于1.6Ra。
【文檔編號】B23P15/00GK104455000SQ201410817625
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】趙長江 申請人:趙長江