双重结构的衬套及具备其的轴承组装体制造技术

本发明专利技术涉及一种能够在低速高荷重下运转的关节部使用的双重结构的衬套及具备其的轴承组装体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种能够在低速高荷重下运转的关节部使用的双重结构的衬套及具 备其的轴承组装体。
技术介绍
诸如挖掘机、滑移装载机等的工程机械包括多个关节部，例如动臂（boom)与斗杆 (arm)的连接部、斗杆与|产斗（bucket)的连接部等。就这种工程机械的关节部而言，一般存 在销（pin)与衬套（bush)在借助于油脂的润滑环境下进行摇晃运动的情形。 在图2中，图示了作为工程机械一个示例的挖掘机的前端关节部10,图5是相对于 销的长度方向，从垂直的方向表示所述挖掘机的关节部10的以往衬套的剖视图。所述关节 部10如图5所示，由连接关节运动所要求的两个构件的销12、用于消减所述销与销孔之间 发生的摩擦阻抗的衬套11构成。所述销12与衬套11 一般在借助于油脂的润滑环境下进 行摇晃运动。另外，所述关节部10除销12及衬套11之外，还包括支撑所述销及衬套的外 壳的套筒（boss) 13及用于切断污染物质的密封手段（图中未示出）等。 这种关节部根据销与衬套的连接形态、作业环境及关节部的种类而在多样的条件 下运转，一般而言，在约2至6kg/mm2压强及约0. 25至5cm/sec速度的条件下运转。就这 种运转条件而言，作为通常的平均值，运转条件中的压强可以根据作业荷重而瞬间上升，特 别是瞬间压强，根据运转条件，在运转时因偏荷重而可能为平均值的3倍以上。 如上所述，在低速的高压强条件下使用的衬套，要求优秀的划伤（scuffing)抵抗 性及耐磨损性，为此，正在开发使用多样组成和形态的制品。 例如，有在金属缸体的内周面形成沟槽（groove)或凹槽（dimple)，使得在所述沟 槽或凹槽含有油脂，使润滑性能最大化的金属衬套；利用自润滑性粒子在表面进行涂布处 理而使润滑性能最大化的金属衬套；含浸有润滑剂的多孔性烧结体金属衬套等。 不过，工程机械前端作业机因地形、装备的作业姿势、地质等，施加于各部分的荷 重的方向和数值很不特定，而且随时变化，因而在作业期间各部分引起弯曲（bending)，或 整体上引起偏荷重，高荷重集中于局部区域。因此，在包括衬套在内的所有部件中，需要高 水平的耐磨损性和耐冲击性。 但是，就迄今所知的金属系衬套而言，与其形态无关，弹性变形率存在界限，如前 所述，在荷重的方向和数值不特定且变动的条件下，无法避免在局部区域施加高荷重。另 外，即使利用自润滑性粒子在金属系衬套的表面进行涂布处理，自润滑性粒子的寿命也有 限，在衬套表面的初始就位阶段之后，难以持续保持润滑环境。另一方面，当多孔性金属烧 结体持续暴露于冲击时，气孔从接受荷重的表面逐渐向烧结体内缩小。另外，在极端情况 下，烧结体内气孔封闭，存在难以持续发挥基于含浸于内部的润滑剂的润滑维持效果的情 形。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用于在低速高荷重下运转的关节部，能够发挥优秀 的弹性、恢复性、润滑特性及耐荷重性的衬套。 另外，目的在于提供一种具备所述衬套的轴承组装体。 本专利技术提供一种双重结构的衬套，包括：滑动层，其使得销单元能旋转支撑地接触 并容纳于内周面；及荷重支撑层，其包围所述滑动层的外周面地一体层叠，接触并容纳于套 筒的内周面，支撑销单元的半径方向荷重，所述荷重支撑层的软化点为250至400°C，所述 滑动层的软化点为120至180°C，所述衬套由高分子复合材料形成。 优选由所述荷重支撑层的软化点为300至350°C，所述滑动层的软化点为140至 160。。。 另外，本专利技术提供一种具备前述双重结构的衬套的轴承组装体。 本专利技术作为由高分子复合材料构成的衬套，不同于以往金属系衬套，由于能够在 低速高荷重的运转条件下发挥优秀的弹性及恢复性，因而当施加局部荷重时能够变形并使 荷重均匀分散，因此，能够防止因应力集中导致的异常磨损及因冲击导致的破损，耐磨损性 及耐冲击性得到提尚，寿命特性也会提尚。 另外，本专利技术的滑动层使销单元接触并容纳于内周面，荷重支撑层接触并容纳于 套筒的内周面，支撑销单元的半径方向荷重，包围所述滑动层的外周面地一体层叠，且分别 将所述荷重支撑层及滑动层的软化点调节为特定范围，从而不出现在高荷重条件下可能因 滑动导致的温度上升而发生的衬套变形，无需周期性涂油（greasing)也能够持续发挥优 秀的润滑特性。【附图说明】 图1是本专利技术的衬套的剖视图。 图2表示了挖掘机中可应用衬套的关节部的一个示例。 图3是相对于销的长度方向，以垂直方向表示图2所示关节部中应用的本专利技术双 重结构的衬套的剖视图。 图4是以销的长度方向表示图2所示关节部中应用的本专利技术双重结构的衬套的剖 视图。 图5是相对于销的长度方向，以垂直方向表示图2所示关节部中应用的以往衬套 的剖视图。 符号说明 10 -关节部，11 -以往衬套，12、200 -销，13、300 -套筒，100 -本专利技术的衬套， 101-滑动层，102-荷重支撑层。【具体实施方式】 下面对本专利技术进行说明。 本专利技术作为由高分子复合材料构成的衬套，其特征在于，具备如下双重结构，包 括：滑动层，其使得销单元能旋转支撑地接触并容纳于内周面；荷重支撑层，其包围所述滑 动层的外周面地一体层叠，接触并容纳于套筒的内周面，支撑销单元的半径方向荷重，荷重 支撑层及滑动层的软化点分别调节为特定范围。 本专利技术人获知，当利用包括高分子基质、纤维基材及自润滑性粒子的高分子复合 材料制造衬套时，不同于以往金属衬套或多孔性烧结体衬套，在低速高荷重的运转条件 下保持高弹性，同时，在不施加荷重时可以恢复。另外，由所述高分子复合材料构成的衬 套因自润滑性粒子而能够持续保持低摩擦系数，因而不同于以往衬套，无需周期性涂油 (greasing)，也能够保持优秀的润滑环境。 但是，一般而言，工程机械也在极地或热带地区使用。因此，工程机械要求广泛的 可使用温度，不仅如此，还要求高压强水平及耐冲击性。正因为如此，制造用于替代金属衬 套的由高分子复合材料构成的衬套非常困难。而且，由于与衬套接触或相互作用的原有机 械部件大部分由铸钢或钢制造，因而在制造由高分子复合材料构成的衬套时，如果不考虑 与以铸钢或钢形成的机械部件的相互关系，则会引起以往所没有的问题。特别是高分子复 合材料，不同于金属，容易随温度变化而变形。因此，如果不考虑这种高分子复合材料的温 度依赖性，则在如前所述广泛的工程机械使用条件下，由高分子复合材料的衬套难以使用。 因此，在本专利技术中，在由包括高分子基质、纤维基材及自润滑性粒子的高分子复合 材料构成的层（以下简称"滑动层"）的外周面，利用包括高分子基质及纤维基材的高分子 复合材料，使层（以下简称"荷重支撑层"）一体层叠，形成双重结构，且调节所述各层的高 分子复合材料的成份含量，把所述滑动层及荷重支撑层的软化点设置为特定范围。由此，本 专利技术的双重结构的衬套在保持优秀润滑特性的同时，可以提高耐磨损性、耐冲击性及耐荷 重性，提高寿命特性。特别是本专利技术的双重结构衬套，可以在广泛的温度条件下使用，压入 外壳（housing)的套筒（boss)后，可以在广泛的条件下稳定地使用。另外，所述双重结构 的衬套根据不特定的运转条件，即使引起偏荷重，滑动层中也没有变形，因而寿命会比原有 金属系衬套进一步提尚。 具体而言，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双重结构的衬套，其特征在于，包括：滑动层，其使得销单元能旋转支撑地接触并容纳于内周面；及荷重支撑层，其包围所述滑动层的外周面地一体层叠，接触并容纳于套筒的内周面，支撑销单元的半径方向荷重，所述荷重支撑层的软化点为250至400℃，所述滑动层的软化点为120至180℃，所述衬套由高分子复合材料形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔智元，林东泌，
申请(专利权)人：斗山英维高株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR