氟聚苯酯弹性金属塑料轴承制造技术

涉及一种金属塑料复合轴承类的氟聚苯酯弹性金属塑料轴承，解决塑料轴瓦耐压强度低和蠕变性能。其特征是构成弹性金属塑料轴瓦的塑料层是以氟塑料和聚苯酯为主要成分。有推力轴瓦，分块式轴瓦，但是不包括为替代原有的立式分块橡胶轴瓦而改造成的分块式轴瓦，筒形的径向轴瓦。有油润滑、水润滑和无润滑剂。瓦面有热模压成型、冷压烧结成型、等离子喷涂成型和分散体涂覆成型。塑料层根据使用要求添加其他材料，如二硫化钼、玻璃纤维、石墨、青铜粉、碳纤维等混合。轴瓦有高压油顶起结构。推力轴瓦有单支撑、两支撑和多支撑三种结构。卧式径向轴瓦的支撑有圆拄形和球面形两种结构。他应用于旋转设备的轴承系统中。

【技术实现步骤摘要】
氟聚苯酯弹性金属塑料轴承的制作方法所属领域涉及一种金属塑料复合轴承类的氟聚苯酯弹性金属塑料轴承技术背景推力弹性金属塑料轴瓦是前苏联的专利技术，是由纯聚四氟乙烯(PTFE)作为摩擦塑料层，与弹性金属丝层镶嵌，钎焊在金属瓦基上构成推力弹性金属塑料轴瓦。1990年引进我国后，发展为添加二硫化钼、石墨改性的弹性金属塑料轴瓦。专利9010367.7记载了其技术，被称之为第二代弹性金属塑料轴瓦。它比纯聚四氟乙烯弹性金属塑料轴瓦的耐压强度和蠕变性能有所提高。由第一代的只能应用在推力轴承的范围，发展到第二代弹性金属塑料轴瓦被扩大推广应用到圆弧形的立式和卧式的径向轴承之中。专利99101415.6记载了其技术。近来，聚苯酯的研究和应用表明，聚苯酯可在315℃以下长期使用，是所有高分子材料中，热稳定性、热容量、自润滑性、硬度、电绝缘性、耐磨耗等综合性能最好的品种。优越的耐磨、自润滑性模压件的动摩擦系数为0.16～0.31；可无油润滑，耐磨性良好，在水中的耐磨性更佳；特别是当聚苯酯中添加20％聚四氟乙烯后，在无油润滑时的极限PV值可高达2500Kpa·m/s，这比多孔的青铜轴承在加油润滑时的PV值还大；优异的热导性作为耐高温工程塑料，在整个塑料中具有最大的导热系数(为一般的3～5倍)，以及较低的线膨胀系数；优异的耐锡焊性能。聚苯酯能与任何比例的聚四氟乙烯混合而制造成即可保持这两种聚合物各自的优点，又可以克服后者不耐磨和冷流等缺点，成为一个性能更为优异的耐高温、耐磨材料。试验数据证明，聚苯酯含量为20-30％的填充聚四氟乙烯材料，其极限PV值远高于各自原有的极限PV值，并在很大程度上改善了聚四氟乙烯的耐压缩蠕变、抗压强度、耐磨耗等性能，而摩擦系数基本保持不变。但是，聚苯酯的高昂价格和高压力速锻成型的工艺使其应用受到限制。因而，只有在特殊的水润滑的情况下才能应用。例如，新安江水电站的立式水力发电机组的水导轴承是水润滑的橡胶瓦结构，改造成分块式弹性金属塑料轴瓦以后运行良好。据估计分析可能是添加了聚苯酯的成分。现在，由于技术的发展，聚苯酯热模压成型、冷压烧结成型、等离子喷涂成型和分散体涂覆成型工艺的成功应用，使聚苯酯的应用获得了扩大的机会。随着弹性金属塑料轴瓦应用要求的扩大，例如很多小水电站的卧式水力发电机组的推力轴承和筒式径向轴承是油润滑结构，经常发生漏水现象产生事故，如果应用聚苯酯的弹性金属塑料轴瓦也会改善运行状况的。又如带高压油顶起的弹性金属塑料轴瓦要求抗压强度大于40Mpa，这就需要添加聚苯酯来解决其耐压缩蠕变、抗压强度、耐磨耗等性能。需要解决的问题解决现有弹性金属塑料轴瓦的耐压缩蠕变、抗压强度、耐磨耗、耐水性等性能
技术实现思路
A、轴瓦的结构——轴瓦的摩擦表面是由1.5～5mm厚的塑料层镶嵌在3～5mm厚的弹性金属丝层0.2～1.5mm深，弹性金属丝层钎焊在钢的瓦基上构成弹性金属塑料轴瓦；B、轴瓦的塑料层——是以氟塑料和聚苯酯为主要成分；C、轴瓦的形状——有三种a、平面形的推力轴瓦，b、圆弧形的分块式轴瓦，但是不包括为替代原有的立式分块水润滑的橡胶轴瓦而改造成的分块式轴瓦，c、圆筒形的径向轴瓦；D、润滑系统——有三种a、油润滑系统，b、水润滑系统，c、无润滑剂。其制法有1氟塑料和聚苯酯混合，在360-400℃，压力300-1000Kg/cm2与弹性金属丝层模压成型瓦面，瓦面钎焊在钢瓦基上经机械加工制成。2氟塑料和聚苯酯混合，与弹性金属丝层冷压力300-1000Kg/cm2成型，350～400℃烧结成瓦面，钎焊在钢瓦基上经机械加工制成轴瓦。3氟塑料和聚苯酯可根据使用要求添加其他材料，如二硫化钼、玻璃纤维、石墨、青铜粉、碳纤维等混合。4氟塑料和聚苯酯混合料等离子喷涂在弹性金属丝层上成为瓦面，瓦面钎焊在钢瓦基上经机械加工制成。5、聚苯酯分散在聚四氟乙烯悬浮液中组成的分散体在弹性金属丝层上涂覆成型，涂层干燥后烧结成为瓦面，瓦面钎焊在钢瓦基上经机械加工制成。6、大型轴承有高压油顶起结构。7、推力轴承的支撑结构有单支撑、两支撑和多个支撑三种结构。8卧式径向轴承的支撑有圆拄形和球面形两种结构。有益效果本专利技术应用了以氟塑料和聚苯酯为主要成分，它比现有的第二代弹性金属塑料轴瓦的耐压缩蠕变、抗压强度、耐磨耗、耐水等性能均有很大的提高。又由于采用了瓦面热模压成型、冷压烧结成型、等离子喷涂成型和分散体涂覆成型等多种新的工艺，使其制造的成本也大大下降，基本达到了可以大规模应用的价格。塑料层根据使用要求添加其他材料，如二硫化钼、玻璃纤维、石墨、青铜粉、碳纤维等混合又扩大了应用的范围。特别是可以应用到超大型的轴承，例如三峡水力发电机组的推力轴承和导轴承之中。实现方法1制造弹性金属丝层取青铜丝制造成制造弹性金属丝圈饼层。丝圈饼层在压力300～500kg/cm2下成为5mm厚的弹性金属丝层。2塑料瓦面的配料根据轴承的运行要求，确定聚四氟乙烯和聚苯酯的比例。例如水润滑的轴承聚四氟乙烯为0～35％聚苯酯为65～100％；油润滑的轴承聚四氟乙烯为70～95％聚苯酯为5～30％。根据需要，还可以可混入各种填料进行改性，如二硫化钼、玻璃纤维、石墨、青铜粉、碳纤维等。2混料原料混合均匀。3热模压成型制造塑料瓦面将弹性金属丝层装入压摸下面。丝层上摊均匀混合料。安装好压块，连同压摸一起在真空炉中加热。温度达到360-400℃时取出，放在在油压机上，加压压力300-1000Kg/cm2，，保压时间3-5分钟。4冷压烧结成型制造塑料瓦面将弹性金属丝层装入压摸下面。丝层上摊均匀混合料。安装好压块，放在在油压机上，加压压力300-1000Kg/cm2，，保压时间3-5分钟。连同压摸一起在真空炉中加热烧结。温度达到360-400℃时保温30分～2小时。冷却后取出。5等离子喷涂成型制造塑料瓦面首先将弹性金属丝层待喷表面进行预处理。然后将混合料粉末送入等离子喷枪中，以高速喷射到弹性金属丝层表面上，形成5mm厚喷涂层即可。6分散体涂覆成型制造塑料瓦面将聚苯酯分散在聚四氟乙烯悬浮液中组成的混合料作为涂料。成型时，先将弹性金属丝层表面上预处理，然后涂覆一层有机氟底漆。经干燥烧结后，便可进行混合料的涂覆成型，涂层厚度5mm。干燥条件为90-100℃，30min；烧结条件为380℃，15min。7钎焊初步加工的钢瓦基加热220°～260℃，瓦面部分涂钎焊剂，烫锡。塑料瓦面加热220°～260℃，瓦面的弹性丝层部分涂钎焊剂，烫锡。将塑料瓦面的弹性丝层的烫锡面与钢瓦基烫锡面压紧，冷却。8轴瓦机械加工按照轴瓦图纸进行机械加工制成轴瓦。9安装将轴瓦安装在轴承座上，安装润滑系统，按照图纸安装成轴承。10油润滑系统轴承内有进油和出油的结构，有油槽。大型轴承油槽内设有水冷却器和油循环过滤装置。11水润滑系统开式水润滑系统设置高位水净化装置，进水管道和出水机构、排污机构。封闭式水润滑系统设置循环水净化装置，排污机构。12带高压油顶起的轴承塑料瓦面设置高高压油顶起的油池，油池中有油喷嘴与高压油孔连接。高压油孔连接高压油泵。13推力轴瓦的支撑一般的单支撑为刚性和弹性油箱支撑结构。双支撑设置有两个支撑点。多支撑设置有多弹簧或多立拄支撑结构。14卧式径向轴瓦的支撑一般的是采用圆拄形支撑结构，大型的则采用球面形支本文档来自技高网...

【技术保护点】
涉及一种金属塑料复合轴承类的氟聚苯酯弹性金属塑料轴承，其特征是：Ａ、轴瓦的结构是轴瓦的摩擦表面是由１．５～５ｍｍ厚的塑料层镶嵌在３～５ｍｍ厚的弹性金属丝层０．２～１．５ｍｍ深，弹性金属丝层钎焊在钢的瓦基上构成弹性金属塑料轴瓦；Ｂ、轴瓦的塑料层是以氟塑料和聚苯酯为主要成分；Ｃ、轴瓦的形状是下面三种之一：ａ、平面形的推力轴瓦，ｂ、圆弧形的分块式轴瓦，但是不包括为替代原有的立式分块水润滑的橡胶轴瓦而改造成的分块式轴瓦，ｃ、圆筒形的径向轴瓦；Ｄ、润滑系统是下面三种之一：ａ、油润滑系统，ｂ、水润滑系统，ｃ、无润滑剂；Ｅ、制造方法是下面四种之一：ａ、氟塑料和聚苯酯混合，在３６０－４００℃，压力３００－１０００Ｋｇ／ｃｍ↑［２］与弹性金属丝层模压成型瓦面，瓦面钎焊在钢瓦基上经机械加工制成，ｂ、氟塑料和聚苯酯混合，与弹性金属丝层冷压力３００－１０００Ｋｇ／ｃｍ↑［２］成型，３５０～４００℃烧结成瓦面，钎焊在钢瓦基上经机械加工制成轴瓦，ｃ、氟塑料和聚苯酯混合料等离子喷涂在弹性金属丝层上成为瓦面，瓦面钎焊在钢瓦基上经机械加工制成，ｄ、聚苯酯分散在聚四氟乙烯悬浮液中组成的分散体在弹性金属丝层上涂覆成型，涂层干燥后烧结成为瓦面，瓦面钎焊在钢瓦基上经机械加工制成。...

【技术特征摘要】
1.涉及一种金属塑料复合轴承类的氟聚苯酯弹性金属塑料轴承，其特征是A、轴瓦的结构是轴瓦的摩擦表面是由1.5～5mm厚的塑料层镶嵌在3～5mm厚的弹性金属丝层0.2～1.5mm深，弹性金属丝层钎焊在钢的瓦基上构成弹性金属塑料轴瓦；B、轴瓦的塑料层是以氟塑料和聚苯酯为主要成分；C、轴瓦的形状是下面三种之一a、平面形的推力轴瓦，b、圆弧形的分块式轴瓦，但是不包括为替代原有的立式分块水润滑的橡胶轴瓦而改造成的分块式轴瓦，c、圆筒形的径向轴瓦；D、润滑系统是下面三种之一a、油润滑系统，b、水润滑系统，c、无润滑剂；E、制造方法是下面四种之一a、氟塑料和聚苯酯混合，在360-400℃，压力300-1000Kg/cm2与弹性金属丝层模压成型瓦面，瓦面钎焊在钢瓦基上经机械加工制成，b、氟塑料和聚苯酯混合，与弹性金属丝层冷压力300-1000K...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙守驯，孙守连，
申请(专利权)人：孙守驯，孙守连，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]