超高分子量的聚乙烯的应用和桥梁滑动支承及其材料制造技术

本发明专利技术涉及用于建筑业的滑动轴承，特别是桥梁滑动轴承，优选为用于磁悬浮铁路或高速路段的桥梁的滑动轴承，在此滑动轴承包括作为滑动轴承材料的超高分子量的聚乙烯。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于建筑业的滑动轴承，特别是提高了负荷和/或使用期限的桥梁滑动轴承，其特别地用在高速路段或磁悬浮铁路的桥梁和车行道支座中，本专利技术还涉及滑动轴承的材料及其在这种滑动轴承中的应用。
技术介绍
用于建筑业，特别是用于桥梁建筑的滑动轴承的材料在欧洲标准EN1337/第二部分“滑动元件”中，对于其性能和结构上的预定参数进行了标准化的统一。根据现有技术，热塑性塑料特别是特氟隆(PTFE)常常用作相应的滑动元件的滑动轴承材料。这些材料满足相应要求的标准。然而由于在建筑业，特别是在桥梁建筑物中的技术的进一步发展，对于滑动轴承材料在可承受的压力、与周围温度相关的滑动阻力、允许的移动速度以及允许增加的滑动路程和耐磨性等方面的要求都显著提高。这些参数的改变或对于这些参数的已确定的极限值的突破也要求开发其他在结构上更简单和更好的解决方法。特别是在高速路段，如高速铁路路段以及磁悬浮铁路等的桥梁建筑中在滑动轴承材料方面提出了特别高的要求。在这种高速路段的桥梁建筑中，由于在桥上高速行驶的火车而使得轴承受到突然增高的和常常出现的负荷。所以为了满足这些要求，必须制备经改善的滑动轴承材料。
技术实现思路
所以本专利技术的任务是制备一种滑动轴承或用于滑动轴承的材料，其具有比迄今为止所用的滑动轴承材料更好的性能。特别是该滑动轴承材料应能保证适合用于高速路段的桥梁轴承所必需的性能。上述任务通过根据权利要求1的滑动轴承材料的应用或根据权利要求8的滑动轴承以及根据权利要15的滑动轴承材料而解决。优选的设置是从属权利要求的对象。本专利技术提出了用超高分子量的聚乙烯(UHMWPE)作为在建筑业中的轴承，特别是桥梁滑动轴承，优选用于高速路段的桥梁中的滑动轴承材料。根据用不同轴承材料的大量的试验而确定，UHMWPE满足用于建筑业的轴承，特别是符合上述要求的桥梁滑动轴承所必需的性能。由于优选为3-6Mio g/mol的非常高的分子量，UHMWPE具有非常高的、实际上是无限高的熔融粘度和具有优越的韧度以及优越的耐切削性和耐磨性。本专利技术的轴承材料已经显示出，其必需的使用参数如可承受的单位面积压力、与周围温度相关的滑动阻力、允许的移动速度以及允许的滑动路程也远远地超过了工业中所用的已知的滑动轴承材料所能够提供的数据。在此将欧洲标准EN 1337/第二部分中所公开的内容和有效的数据以引用的形式全部并入本专利技术中。本专利技术的轴承材料已经显示出，其使用参数，特别是在低温下，可远远地超过在EN 1337/第二部分中所要求的和相应地所要检测的单个或多个使用参数。特别是根据从属权利要求的UHMWPE的应用具有相应的使用范围，在该范围中给出了相应的关于单位面积压力、滑动路程、滑动速度和使用温度等的值。这对于滑动轴承的设置和使用，如在轴承的利用、使用种类(温度)等方面具有优点。因为产品的磨擦随速度和压力而增加，所以其对滑动轴承材料的使用期限和从而对滑动轴承的使用期限也产生影响。为了改善滑动轴承材料的不变形性，优选地滑动轴承材料还可含有填料，其中特别是玻璃纤维、玻璃微珠和陶瓷微珠已经证明是有效的。同样地，在滑动轴承材料中还可以添加其他的添加剂以改善其性能，特别是改善其滑动性能。在此特别应用碳黑、MoS2或优选为油。滑动轴承材料UHMWPE的滑动性能还可以这样改善，即在滑动轴承材料中，其以各种形式，特别是以一种平的或弯曲的滑动圆盘或滑动板形式存在，具有用来接收附加的润滑剂的润滑剂袋。滑动轴承材料也可具有导向条纹的形式。为了调节完全确定的、经定义的性能，优选将具有不同分子量的各种不同的UHMWPE以相应的份额混合。具体实施例方式在一个优选的实施例中，本专利技术的UHMWPE在桥梁滑动轴承中用作滑动轴承材料。在此滑动轴承材料以平的滑动圆盘的形式被镶嵌在一个支座板中，其中滑动圆盘以其厚度的一半嵌入支座板中。根据欧洲标准EN 1337/第二部分的性能试验已经给出，相对于PTFE，UHMWPE允许至少50％的更高的单位面积压力以及在5倍的滑动速度下至少3倍的滑动路程。此外还发现，尽管有上述的更高的负荷，但根据EN 1337/第二部测定，直至使用时间的终点的磨擦值，该负荷也可在直至-35℃的周围温度下保持住。根据一个优选的实施方案，该方案根据本专利技术的另一方面也独立地要求保护，并已经证明为特别优选的，即UHMWPE与基于硅树脂润滑油的润滑脂的组合。这种组合作为特别优选的对于使用期限和在此特别对于所要达到的总滑动路程以及耐磨性已经证明是有利的。在此发现，硅树脂润滑油通过压力和/或通过涂抹添加，该添加过程特别在这种滑动轴承的启动时实施，由此可能导致皂性的和油性的组成成分的分离，从而有利于相应地改善表面区域。当润滑脂由于滑动轴承的负荷而从滑动面去除时，还是能观察到优越的滑动性能或耐磨性。特别是基于甲基苯基硅酮油的锂皂化的硅油已经证明作为硅树脂润滑油是有利的。然而这是可想象的，即应用其他的硅树脂润滑油，只要其具有一种或多种所需的性能。特别是所用的硅树脂润滑油应具有根据DIN ISO 2176测定的＞200℃，特别为210℃的成滴温度；根据DIN ISO2137测定的20-35mm，特别为25-30mm，优选为26.5-29.5mm的缩绒渗透；根据DIN 51805测定的在20℃的＜200hPa或在-40℃的＜100hPa的液压以及根据DIN 51817测定的在40℃和18小时的时间内＜1.5％，特别是＜1％的油分离。权利要求1.超高分子量的聚乙烯在用作建筑业的轴承中，特别是桥梁滑动轴承材料中的应用，其特征在于，所述滑动轴承材料对于单位面积压力、滑动路程和/或滑动速度至少具有一个值，该值大于相应的根据EN 1337/第二部分确定和检测的标准值。2.根据权利要求1的超高分子量的聚乙烯的应用，其特征在于，所述滑动轴承优选用在磁悬浮铁路的建筑物中，并且在该建筑物中所受到的负荷超过EN 1337/第二部分的预定值。3.根据权利要求1或2的超高分子量的聚乙烯的应用，其特征在于，所述滑动轴承材料可承受直至1.5倍的根据EN 1337/第二部分的最大标准值的单位面积压力。4.根据上述权利要求之一的超高分子量的聚乙烯的应用，其特征在于，所述滑动轴承材料可承受直至3倍的根据EN 1337/第二部分的最大标准值的滑动路程。5.根据上述权利要求之一的超高分子量的聚乙烯的应用，其特征在于，所述滑动轴承材料可承受直至5倍的根据EN 1337/第二部分的最大标准值的滑动速度。6.根据上述权利要求之一的超高分子量的聚乙烯的应用，其特征在于，滑动轴承材料在-35℃下满足根据EN 1337/第二部分的要求。7.根据上述权利要求之一的超高分子量的聚乙烯的应用，其特征在于，将硅树脂润滑油与超高分子量的聚乙烯一起使用，特别是用来起始润滑。8.工业用的滑动轴承，特别具有根据权利要求3-6之一项或多项的使用参数的滑动轴承，特别是桥梁滑动轴承，优选为用于比EN 1337/第二部分的预定值具有更高负载的高速路段的桥梁滑动轴承，其特征在于，所述滑动轴承具有作为滑动轴承材料的超高分子量的聚乙烯。9.根据权利要求8的滑动轴承，其特征在于，所述滑动轴承材料含有用来改善不变形性的填料，特别是玻璃珠和/或玻璃微珠和/或陶瓷微珠。10.根据权利要求8或9的滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
超高分子量的聚乙烯在用作建筑业的轴承中，特别是桥梁滑动轴承材料中的应用，其特征在于，所述滑动轴承材料对于单位面积压力、滑动路程和／或滑动速度至少具有一个值，该值大于相应的根据ＥＮ１３３７／第二部分确定和检测的标准值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安布劳恩，汉斯塞格罗，
申请(专利权)人：毛勒桥梁附件有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]