一種用于腐蝕環(huán)境下的聚四氟乙烯滑動軸承的制作方法
【專利摘要】為了克服海洋及其它惡劣工作環(huán)境下軸承的腐蝕及其維護不便，本發(fā)明提供一種填充石墨的聚四氟乙烯材料制作的滑動軸承，該軸承不僅能實現(xiàn)普通金屬軸承的功能而且具有自潤滑、防腐蝕和易維護的特性，極大地提高了其適應(yīng)惡劣工作壞境的能力。軸承由內(nèi)、外滑動套組成，在內(nèi)、外滑動套上開有溝槽，使得海水或其它液體能充分浸入到內(nèi)外滑動套的表面，達到自潤滑的目的。軸承中分別開有滑動套軸向溝槽、內(nèi)滑動套周向溝槽、外滑動套外側(cè)軸向溝槽、外滑動套內(nèi)側(cè)軸向溝槽、外滑動套周向溝槽，形成水路聯(lián)通回路使得海水或其它液體能充分浸入到內(nèi)外滑動套的表面，達到自潤滑的目的。
【專利說明】—種用于腐蝕環(huán)境下的聚四氟乙烯滑動軸承
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯材料制作的軸承，屬于機械領(lǐng)域，適用于海洋及其它腐蝕、酸堿等惡劣且維護不便的作業(yè)環(huán)境中作業(yè)的機械裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承是機械中的固定機件，當其它機件在軸上彼此產(chǎn)生相對運動時，用來保持軸的中心位置及控制該運動。軸承主要有兩方面作用:一方面用來起支撐作用，即承受徑向載荷，固定軸心的位置使軸只能周向運動而限制其軸向和徑向的移動；另一方面用來降低軸與其它零件之間相對轉(zhuǎn)動時的摩擦，提高工作效率。因而，軸承廣泛應(yīng)用于機械領(lǐng)域。
[0003]本發(fā)明所闡述的聚四氟乙烯制作的滑動軸承是針對海洋及其它腐蝕、酸堿等惡劣且維護不便的作業(yè)環(huán)境設(shè)計的。以海洋環(huán)境為例，海水對金屬構(gòu)件會產(chǎn)生腐蝕作用，其主要因素有鹽度、電導(dǎo)率、溶解物質(zhì)、PH值、溫度、流速、海生物等。海洋環(huán)境是一種復(fù)雜的腐蝕環(huán)境，在這種環(huán)境中，海水本身是一種強的腐蝕介質(zhì)，同時波、浪、潮、流又對金屬構(gòu)件產(chǎn)生低頻往復(fù)應(yīng)力和沖擊,加上海洋微生物、附著生物及他們的代謝產(chǎn)物等都對腐蝕過程產(chǎn)生直接或間接的加速作用。一般的構(gòu)件可以采用表面噴漆等處理來防止腐蝕，然而對軸承這種高精度構(gòu)件來說，噴漆等處理會影響其精度，其出廠時表面涂有的防銹油在海水的浸泡下也將失去作用。另一方面為了使軸承充分發(fā)揮并長期保持其應(yīng)有的性能，必須做好定期維護保養(yǎng)。在海洋及其它惡劣的工作環(huán)境下，軸承很容易就會附著海水環(huán)境中的微生物等雜質(zhì)以及其它工作環(huán)境中的粉塵，而這種惡劣環(huán)境下的定期維護保養(yǎng)是十分不易的。此外軸承的潤滑會減少軸承內(nèi)部摩擦及磨損，防止燒粘、延長疲勞壽命及防止異物侵入軸承內(nèi)部。而惡劣環(huán)境下的潤滑也是十分不容易實現(xiàn)的。針對上述三種情況，有必要設(shè)計一種新型軸承能夠滿足惡劣工作環(huán)境下的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服海洋及其它惡劣工作環(huán)境下軸承的腐蝕及其維護不便，本發(fā)明提供一種聚四氟乙烯材料制作的軸承，該軸承不僅能實現(xiàn)普通金屬軸承的功能而且具有自潤滑、防腐蝕和易維護的特性，極大地提高了其適應(yīng)惡劣工作壞境的能力。
[0005]聚四氟乙烯是一種使用了氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料。這種材料的摩擦系數(shù)極低，為0.04，是固體材料中摩擦系數(shù)最低的，這是全氟碳表面的重要特征。聚四氟乙烯是四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性(是當今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一)、高潤滑不粘性(機械性質(zhì)較軟，具有非常低的表面能和固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質(zhì))、良好的抗老化耐力和良好的機械韌性(耐溫優(yōu)異，低溫不變脆，能在-196° C至+260° C的溫度范圍內(nèi)保持優(yōu)良的力學(xué)性能)。
[0006]聚四氟乙烯制品常見的缺點如下:一、聚四氟乙烯具有突出的不粘性，限制了其工業(yè)的應(yīng)用。它是極好的防粘材料，這種性能又使它與其他物件的表面粘和極為困難；二、導(dǎo)熱系數(shù)低，導(dǎo)熱性能差，這不僅妨礙它用作軸承材料，而且使得制造厚壁制品時不能淬火；三、聚四氟乙烯線膨脹系數(shù)為鋼的10-20倍，比多數(shù)塑料大，其線膨脹系數(shù)隨著溫度的變化而發(fā)生很不規(guī)律的變化。聚四氟乙烯的三個缺點中，不粘性剛好滿足軸承表面不宜粘附雜質(zhì)的要求，同時當軸承的工作環(huán)境為低溫恒溫時導(dǎo)熱系數(shù)低、導(dǎo)熱性能差和線膨脹系數(shù)高的缺點也不會對軸承的使用產(chǎn)生不良影響。
[0007]綜上所述，為了增加軸承的自潤滑性，在聚四氟乙烯材料填加了一定比例石墨成分，即采用填充石墨的聚四氟乙烯材料制作特定環(huán)境下工作的軸承。
[0008]本發(fā)明創(chuàng)造解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:采用填充石墨的聚四氟乙烯材料制作軸承，并在軸承的內(nèi)、外滑動套上開有溝槽，使得海水或其它液體能充分浸入到內(nèi)外滑動套的表面，達到自潤滑的目的。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，極大地降低了軸承的維護難度，同時提高了軸承的耐腐蝕性使其能夠滿足惡劣環(huán)境下的使用，避免了應(yīng)用普通金屬軸承在海洋及其它惡劣工作環(huán)境中工作所帶來的易粘附雜質(zhì)、易腐蝕、難維護的問題，從而提高了整個機械裝置的性能和工作效率。
[0010]【專利附圖】

【附圖說明】，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0011]圖1是軸承內(nèi)滑動套零件圖。
[0012]圖2是軸承外滑動套零件圖。
[0013]圖3是本滑動軸承裝配圖。
[0014]圖1-圖3中:1.內(nèi)滑動套軸向溝槽，2.內(nèi)滑動套周向溝槽，3.外滑動套外側(cè)軸向溝槽，4.外滑動套內(nèi)側(cè)軸向溝槽，5.外滑動套周向溝槽。
[0015]具體實施方案
以在海洋環(huán)境中應(yīng)用為例，使用時，先將內(nèi)、外滑動套按圖3所示裝配在一起組成聚四氟乙烯滑動軸承，然后將滑動軸承與軸裝配，通過階梯軸軸肩或軸環(huán)、圓螺母、彈簧擋圈、止推墊圈等方式進行軸向定位。當機械裝置在海水中作業(yè)時，海水通過圖1所示的內(nèi)滑動套周向溝槽I和內(nèi)滑動套軸向溝槽2浸入到內(nèi)滑動套的內(nèi)表面，由于聚四氟乙烯材料具有高潤滑不粘性，故海水中的雜質(zhì)不會沾附在內(nèi)滑動套上而會隨著海水流走；同樣海水通過圖2所示的外滑動套外側(cè)軸向溝槽3、外滑動套內(nèi)側(cè)軸向溝槽4和外滑動套周向溝槽5浸入外滑動套的內(nèi)、外表面將外滑動套及與其配合的內(nèi)滑動套表面上的雜質(zhì)帶走，同時還能起到自潤滑的作用，降低內(nèi)外滑動套接觸表面的摩擦系數(shù)，提高整個機械裝置的性能和工作效率。
[0016]通過實際應(yīng)用，該發(fā)明完全滿足當初的設(shè)計指標和要求。
【權(quán)利要求】
1.為了增加軸承的自潤滑性，在聚四氟乙烯材料填加了一定比例石墨成分，即采用填充石墨的聚四氟乙烯材料制作特定環(huán)境下工作的滑動軸承。
2.軸承由內(nèi)、外滑動套組成，在內(nèi)、外滑動套上開有溝槽，使得海水或其它液體能充分浸入到內(nèi)外滑動套的表面，達到自潤滑的目的。
3.軸承中滑動套軸向溝槽、內(nèi)滑動套周向溝槽、外滑動套外側(cè)軸向溝槽、外滑動套內(nèi)側(cè)軸向溝槽、外滑動套周向溝槽開槽形式與水路聯(lián)通回路。
【文檔編號】F16C17/14GK103711789SQ201310714176
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】王茁, 王毅堅, 張波, 王集思, 姜德龍, 魏金旺 申請人:吉林化工學(xué)院