专利名称：改进的用于液压机的滑动轴承和装有所述轴承的液压机的制作方法
技术领域：
本发明涉及改进的用于液压机、更有利的是带有星形汽缸的液压机的滑动轴承以及装有所述轴承的液压机，所述轴承是曲柄和在曲柄上滑动的活塞之间的推力的支承装置的一特殊构造，以产生或接受来自传动轴的转矩；本发明尤其涉及用于要求减小机器总体尺寸的高速转动液压机的轴承。
背景技术：
现有技术包括各种类型的滑动轴承，它们在曲柄上作流体静力滑动或者在插入设置在这些活塞和曲柄上的转动轴承之间的环上摆动。尽管如此，因为滚动轴承使曲柄很笨重，并因而使液压机与排量成比例地过大，所以不总是可能采用滚动轴承的。因此，只有用滑动轴承才可能使机器的总体尺寸降下来。
现有技术还包括使用由更高抗力的塑料制成的轴承，在这些材料中，以下的材料被证明是合适的层压的酚醛塑料(DIN标准的HDV)，KEVLAR(商标名称)或者还有VESPEL(商标名称，由Dupont制造)；也已经使用了聚醚醚酮(PEEK)或MELDIN(商标名称，由Furon制造)层，并产生相同的效果；后面所述的这些材料已被使用在由烧结泡沫金属层固定的薄层中。
可以使用极多种的材料，并且即使在活塞与曲柄之间设置某些类型的液压机所装配的连接杆，但有时仍难以估计作为在所述液压机中的活塞与曲柄之间的推力接触的特征的荷载状况，这两个因素都会导致无穷多种的可能解决方案，因而会导致耗费过多的时间来将它们全部测试一遍，并且会导致要采用限制所制成的液压机的应用性的材料、厚度和结构的组合；既是由于上述完全用塑料制成的滑动轴承会因变得十分热而对升高荷载的抗力不足所致，也是由于液压液中所存在金属颗粒的散热和球形化的能力所致，因为这种能力经常是不足的，或者相反，对所要的应用场合来说尺寸过大。
现有技术中已知的、用于将活塞的靴部滑动到液压机曲柄的毂上的另一解决方案是在靴部中设置一液压平衡轴承，靴部的尺寸方便的是其所连接的活塞的面积的80-90％；随之而来的是，若活塞尺寸变化、及因而液压机排量的变化，则液压平衡表面也必须变化，以通过所采用的活塞最大直径、因而也是这些附件所要求的最大空间来修改液压机的尺寸，其代价是牺牲液压机总体尺寸。
在液压机、特别是星形汽缸的液压机中，若活塞将升高的荷载传递至传动轴，就需要采用滚动轴承，而使液压机的外部尺寸随着排量相当显著地增加，或者需要采用从现有技术已知和建议的各种组合中选择出的上述滑动轴承。
最后，现有技术包括使用由比毂上的滑动表面软的材料制成的靴部的技术；在任何情况下，因为比过滤器的过滤能力小而没有被过滤器捕获的颗粒将会嵌入和保持夹咬在靴部的所述软的材料中，所述靴部将它们在毂表面上擦摩，即便该所用的表面的硬度为60HRc，也会摩擦并损坏毂表面。
在寻求一种权威和高效、而且十分经济的结构的可能性方面，所述现有技术可易于作出更多的改进，这种改进的结构可实现所述减摩的滑动轴承，这种轴承在杂质和散发滑动过程中所产生的热量方面可达到最佳的工作状态。
从上述内容就产生了要解决可找到一种所述滑动轴承的构造的技术问题的需求，所述轴承除了易于大量生产之外，还能最佳地兼顾到与悬浮在液压液中、没有被所用的过滤装置捕获的颗粒的存在关系不大的相反的一些技术要求，且同时即便轴承位于插入在曲柄与活塞或其连接杆之间的接触区域中的一薄零件上，也能充分地散发在滑动过程中所产生的热量。
发明内容
本发明解决了上述问题，它采用用于液压机的一滑动轴承，该滑动轴承包括与曲轴的表面相接触并在其上滑动的一表面，所述表面实现在插入设置在所述曲柄与活塞或其连接杆之间的一铁质材料的插入零件上，有一减摩塑料材料的插入层通过烧结金属层牢固地固定在该零件上，其特点为，具有一减摩塑料材料层，该层具有最小厚度、但该厚度稍大于液压机所插入的液压循环的过滤器不能捕获的颗粒的最大尺寸；而且，该轴承的零件在铁质材料中的厚度为曲柄的毂上的滑动直径的0.4与4％之间。
在另一较佳实施例中采用曲柄毂的滑动表面的硬度的最小值为80HRc。
在第二较佳实施例中采用所述减摩塑料材料层的厚度在1与12忽米之间；并且，所述固定烧结金属层的厚度在10与40忽米之间。
在另一较佳实施例中采用所述减摩塑料材料由聚醚醚酮(PEEK)制成。
在另一较佳实施例中采用所述减摩塑料材料层的厚度在8与9忽米之间。
在另一较佳实施例中采用所述固定烧结金属层的厚度在21与23忽米之间。
在接下去的又一实施例中还采用不计入减摩塑料层和固定烧结层的厚度，所述零件在插入设置的铁质材料中的厚度为在12与13丝米之间。
在所附的两张附图中以示例的方式示出了本发明的一个实施例，在诸附图中，图1是根据本发明的滑动轴承的一局部的截面图；图2是一带有连接杆的星形汽缸液压机的示意性纵向剖视图，其中可十分方便地使用接触在连接杆的靴部和曲柄表面之间的轴承；图3是图2所示液压机的示意性横向剖视图；图4是插入设置在所述连接杆的靴部与曲柄表面之间的一零件的平面图；图5是图4的V-V截面图。
具体实施例方式
图1示出了插入设置的铁质零件1的诸层，在其上设有用于固定减摩塑料材料层3的烧结层2。该集合设计的零件4插入设置在图2所示的液压机5中的毂6和连接杆8的基底7之间，以将相应的活塞9连接至曲柄10。
图4示出了将所述插入设置的零件4固定至连接杆8的基底7、以将推力R施加在所述毂6的表面上的盆部11，润滑孔12也是可见的。
所进行的测试证明采用厚度为12丝米(10 of a millimeter)的、铁质材料的插入设置的零件可获得最佳的结果，在该零件上施加厚度为23忽米(10 ofa millimeter)的固定烧结金属层、以及厚度为8忽米的减摩塑料材料PEEK层。所述零件利用诸连接杆(如所示的一根那样)安装在一星形汽缸液压机上，允许对连接至其的各种各样直径的活塞使用同一靴部(即所插入设置的零件4)；换言之，可以仅改变汽缸的孔径值就改变液压机的排量、并因而改变液压机的特性。所采用的过滤器通常具有60微米的过滤能力，所释放颗粒的最大尺寸为6忽米，换言之，即稍稍小于PEEK层的厚度。毂6具有一90毫米的靴部滑动直径。在工作了许多小时之后，曲柄10的毂6的滑动表面没有显示出切槽的迹象，而这种迹象在现有技术已知的减摩靴部中是常见的。
采用本发明所获得的优点是液压机(有利的是带有星形汽缸的液压机)具有高度标准化的附件，显示出总尺寸随着排量的增加而增加得较少，以允许生产出高性能、但低成本的液压机。此外，由于较低的摩擦系数以及由于该层有限的厚度，采用减摩塑料材料PEEK是有利的，以能抵消液压液的杂质颗粒的影响，且同时易于释放毂上的摩擦所发出的热量。
实际上，材料、尺寸以及某些细节可以不同于所示的那些，但是它们在技术上是等效的，因此并不超出本发明的法律保护范围。
权利要求
1.一种用于液压机的滑动轴承(5)，该滑动轴承包括与曲轴的表面相接触并在其上滑动的一表面，其中所述表面实现在插入设置在所述曲柄(10)与活塞(9)或其连接杆(8)之间的一铁质材料的插入零件(4)上，有一减摩塑料材料的插入层(3)通过烧结金属层(2)牢固地固定在该零件(4)上，其特征在于，减摩塑料材料层(3)具有最小厚度，尽管如此，该最小厚度仍稍大于液压机所插入的液压循环的过滤器不能捕获的颗粒的最大尺寸；而且，该轴承的零件在铁质材料(1)中的厚度为曲柄(10)的毂(6)上的滑动直径的0.4与4％之间。
2.如前述权利要求所述的用于液压机的滑动轴承，其特征在于，曲柄(10)的毂(6)的滑动表面的硬度的最小值为80HRc。
3.如前述权利要求中任一项所述的用于液压机的滑动轴承，其特征在于，所述减摩塑料材料层(3)的厚度在1与12忽米之间；并且，所述固定烧结金属层(2)的厚度在10与40忽米之间。
4.如前述权利要求中任一项所述的用于液压机的滑动轴承，其特征在于，所述减摩塑料材料由聚醚醚酮(PEEK)制成。
5.如前述权利要求3所述的用于液压机的滑动轴承，其特征在于，所述减摩塑料材料层(3)的厚度在8与9忽米之间。
6.如前述权利要求3所述的用于液压机的滑动轴承，其特征在于，所述固定烧结金属层(2)的厚度在21与23忽米之间。
7.如前述权利要求中任一项所述的用于液压机的滑动轴承，其特征在于，不计入减摩塑料层和固定烧结金属层的厚度，所述零件在插入设置的铁质材料(1)中的厚度为在12与13丝米之间。
8.一种星形汽缸的液压机，其特征在于，在相关液压汽缸的靴部曲柄上的滑动表面之间的接触中，插入设置一插入零件，该零件装有根据前述权利要求1至7中一项或多项来实现的一塑料材料减摩轴承。
全文摘要
一种用于液压机的滑动轴承(5)，该滑动轴承包括与曲轴的表面相接触并在其上滑动的一表面，其中所述表面实现在插入设置在所述曲柄(10)与活塞(9)或其连接杆(8)之间的一铁质材料的插入零件(4)上，还有一减摩塑料材料的插入层(3)通过烧结金属层(2)牢固地固定在该零件(4)上，并且，它具有厚度最小的减摩塑料材料层(3)，但该最小厚度仍稍大于液压机所插入的液压循环的过滤器不能捕获的颗粒的最大尺寸；而且，所述轴承的零件在铁质材料(1)中的厚度为曲柄(10)的毂(6)上的滑动直径的0.4与4％之间。还说明了与现有技术相比所具有的主要的工作方式、标准化以及减小尺寸方面的优点。
文档编号F04B1/04GK1701185SQ02829917
公开日2005年11月23日 申请日期2002年11月18日 优先权日2002年11月18日
发明者G·佩科拉利 申请人:S.A.I会水利设备股份公司