专利名称：无润滑接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及适合于在高温情况下操作的自润滑轴或枢轴销结构，例如在拉幅机装置中的结构。
背景技术：
1991年11月26日公布的Christopher E.Hosmer和John F.Whaley的题目为拉幅机装置和方法的美国专利5,067,214中显示了由聚酰胺树脂制成的自润滑轴衬。
1998年8月25日公布的Christopher Eugene Hosmer的题目为拉幅机和方法的美国专利5,797,172中公开了本发明具体应用的拉幅机装置种类。
常规的自润滑磨擦或磨损装置例如轴衬和/或滑动轴承通常是由其内嵌入滑动塑料轴衬的金属套组成，并且是通过防止轴衬旋转的方式固定的。通常金属轴是在轴衬的内径中承载的。如果拉幅机夹具夹片应用目前公开的衬套，由于热膨胀和轴衬过早磨损而导致该轴套锁定在金属轴上或者其闭锁阻止该夹片所希望的功能。
发明内容
自润滑塑料轴衬的连接是通过在高压和高温下，在金属销周围插件注射成型薄的自润滑塑料轴套而达到的。为了提高粘附性并且提供足够磨损的材料，该塑料是在具有打毛或滚花表面的特定深度的沟槽或凹槽中成型的。从而该自润滑轴承构件位于在金属套内旋转的轴上。升高温度下的热膨胀导致塑料轴套内径的膨胀；然而，打毛表面防止了塑料轴套的旋转。通过使用具有低热膨胀系数的薄塑料层使塑料轴承轴套的膨胀最小化。
钢和塑料混合销的生产方法也是独一无二的并且经济合算的。虽然可以利用CNC使混合销获得所希望的外径和尺寸公差，但是通过无心研磨外径生产可以获得更加经济合算并且在尺寸上和表面抛光上优良的部件。同时无心研磨金属和塑料的方法是独特的并且需要尺寸稳定的塑料并且该塑料的刚性足以适当研磨而不熔化和涂污或具有成层的金属粒子。
聚四氟乙烯由于具有获得长磨损，可靠性能的稳定产品所需要的物理，热学和磨擦学性能，而优选应用于拉幅机接杆销。
本发明的一个实施方式是根据下面的
的，其中图1是基于说明目的一些零件被分离并且散开的拉幅机的透视图。
图2是装配好的情况下的拉幅机的端视图；图3是最初被加工从而提供两个缩减直径凹槽的金属枢轴的侧视图；图4是在轴的凹槽部分滚花之后该轴的侧视图；图5是通过注射成型将塑料材料施加到凹槽部分之后该轴的侧视图；图6是通过无心研磨加工后该轴的侧试图；图7是沿着图6中的线VII-VII的截面图；图8是无心研磨装置的侧视图，并且图9是图8所示装置的顶视图。
具体实施例方式
参照图1和2，本发明是以拉幅机夹具11进行说明的，该拉幅机夹具11通过扁节链12与其它夹具串联，从而提供了拉幅机链13。拉幅机链是以相对的对提供的，以抓住扁平材料连续网例如纺织布的边缘并且在将其传输通过工艺烘箱的同时横向拉伸该材料作为其制备的最后工序。
拉幅机夹具11是夹紧装置，其包括夹具体14，该夹具体在一边打开并且其表面16用来支撑装入到其内的网状材料。夹具体14包括一对支架臂17，18，该支架臂枢轴支撑用于夹片22的枢轴销21。可以绕着枢轴转动的该夹片22通过没有显示出的外部机械装置操作，以允许该网材料的进入和退出。将夹片22，和夹具11设计为自动地夹紧并且保持网材料。夹片的运动是围绕夹片枢轴销21的轴23的受限枢轴运动，其通过穿过销21和夹片22的对准孔的横向销24被不旋转地固定到夹片22。
参照图3-7，通过显示制备步骤来解释夹片枢轴销22的制备方法。
图3显示了在该销被粗加工为预定的带余量尺寸的直径并且在其轴向相反端周围形成一对缩减直径凹槽31，32之后的销22。凹槽31，32具有与拉幅机夹具11的支架17，18的轴承面相匹配的轴向尺寸。
图4显示了在凹槽31，32的缩减直径表面被滚花后的销22。
图5显示了通过注射成型将耐高温塑料例如聚四氟乙烯制成的轴套34，36应用到销22的缩减直径区域31，32之后的销22。接下来通过无心研磨将带余量尺寸的销22加工成如图6和图7所示的希望的精加工直径。
图8和9图示了无心研磨步骤。轴22是由机件托板41支撑的并且夹在研磨轮42和调节轮43之间。如图9中所示，在加工操作中，销22是由工件架导向装置46，47，48，49导向的。
本发明的实际应用本申请具体应用于拉幅机夹具，该夹具通过链串联连接从而形成拉幅机链。为抓住扁平材料连续网，例如纺织布的相对边缘，并且在将其传输通过相对高温的工艺烘箱的同时以相反的方向拉伸该材料作为制备该加工材料的最后工序，拉幅机链是以相对的对使用的。
由于轴承面的润滑是不切实际的，这主要是由于轴承面在网材料的之上而且实质上不可能润滑轴承面而不将润滑油溅到网材料上，因而长久以来轴承面的磨损都是拉幅机夹具设计中的一个难题。由于这些轴承面通常是没有润滑的，它们通常由耐高温的金属制成并且预期将较大的磨损。为了保持夹具位于操作公差内需要对该夹具频繁进行修整。一些夹具设计的修整需要重镗枢轴销的孔和一个新的更大直径的枢轴销。使用可换钢轴衬的夹具是通过更换轴衬来进行修整的并且也可以经常替换该销。
已经开发了各种具有改进的强度和磨损性能以及耐高温性能的塑料材料。它们已经被试用并试验过并且取得了有限的成功。为了正确操作拉幅机夹具，非常精密的公差是必要的。通常在用于拉幅机夹具的钢轴衬的外径上研磨并且在其内径上用磨刀石磨以获得所需要的公差。用塑料轴衬获得这些希望的公差是很困难并且很贵的。大多数塑料材料比用于拉幅机夹具部件的金属具有高的多的热膨胀系数。这倾向于引起这些轴衬失去间隙并且锁住该销防止旋转。增加冷时间隙解决了该问题但是产生了制造和功能问题。
安装轴衬的标准方法是通过干涉压配合。当压配合的时候，塑料轴衬倾向于变形，因而失去了大部分干涉压配合保持能力。这使得轴衬可以旋转和或轴向移动，这是不可接受的。
本发明的拉幅机销以经济合算的方式解决了所有上述问题。由于塑料轴承材料被模制入销中的沟槽或凹槽内并且该销和塑料插件被无心研磨为一个整体，因而公差不是问题。通过将塑料模制入具有滚花底面的凹槽，抑制了塑料插件相对于销的旋转和轴向移动。由于塑料插件比单独的塑料轴衬径向薄，因而塑料插件的热膨胀被减到最小。通过在销中的凹槽内形成薄的塑料轴承，该销和插件可以作为一个整体被无心(centerless)研磨为最终直径。这有利于制造和销安装。
权利要求
1.一种制造应用于高温环境中的枢轴销的方法，其包括步骤将销加工成预定的带余量尺寸的直径在所述的轴向宽度适合于与连接该销的构件的一对轴承面对准的销中，加工一对轴向间隔的相对浅的缩减直径凹槽，打毛所述的凹槽，通过注射成型将自润滑热塑性化合物圆柱轴承轴套施加到每一个所述的滚花凹槽上，并且通过无心研磨将所述的包括所述轴承衬套的销的外径精加工成修整后的直径。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述的热塑性化合物是聚四氟乙烯。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述的热塑性化合物具有超过600°F的熔点。
4.一种拉幅机夹具，其包括夹具体，该夹具体具有用于支撑装入到所述装料面的网材料扁平表面的装料面和一对在所述扁平表面之上间隔并且延伸的支架，其中每一个所述的支架具有一个径向向里面对面的轴承面，夹片，夹片枢轴销，其不旋转地固定到所述夹片上并且在其每一个轴向相对的端附近具有轴向延伸的滚花的凹槽，和模制到每一个所述凹槽内的自润滑耐高温塑料轴套，所述的轴套分别在所述的夹片枢轴销配合面上存在径向向外面对面的圆柱轴承面，其中所述的轴承面在所述的支架上。
5.根据权利要求4所述的拉幅机夹具，其中所述的包括所述轴套的夹片枢轴销的外径被加工成均匀的直径。
6.根据权利要求4所述的拉幅机夹具，其中所述的耐高温塑料具有超过600°F的熔点。
7.根据权利要求4所述的拉幅机夹具，其中所述的耐高温弹性体是聚四氟乙烯。
8.一种圆柱枢轴销，其包括在所述销的每一端附近形成的浅凹槽，每一个所述的凹槽具有已经滚花的径向向外面对面的圆柱面，和结合到每一个所述的已经滚花的圆柱面的耐高温自润滑塑料轴套，每一个所述的轴套存在径向向外面对面的圆柱轴承面。
9.根据权利要求8所述的枢轴销，其中所述的塑料是聚四氟乙烯。
10.根据权利要求8所述的枢轴销，其中所述的包括所述轴套的销的外径是均匀的直径。
11.一种用于轴部件的轴承，其将支撑部件枢轴地连接到被支撑部件，该轴承包括在所述部件上的光滑径向相对的圆柱面，在一个所述的圆柱面内形成的浅环状凹槽，所述的凹槽存在粗糙的径向面对面表面，并且加压模制到所述凹槽的自润滑塑料薄层，所述的塑料薄层存在一个与另一个所述的圆柱面轴承啮合的光滑圆柱轴承面。
12.根据权利要求11所述的轴承，其中在所述的塑料薄层上的所述光滑圆柱轴承面径向朝向外。
13.位于轴和一对轴向间隔支架之间的枢轴连接，其包括一对在所述支架上径向排列的向里面对面圆柱面；一对在所述销上的与所述的径向向里面对面的圆柱面彼此面对相关的径向向外面面对面圆柱面，形成于每一个所述的圆柱面对内的凹槽，所述的凹槽存在打毛的表面和在所述的凹槽内模制的自润滑塑料薄圆柱层，其存在径向面对的圆柱轴承面以及和与所述的圆柱面对中的另一个啮合的轴承。
全文摘要
拉幅机夹具具有夹片枢轴，该夹片枢轴具有一对在高温操作条件下具有优良的强度，耐磨性和稳定性模制轴承面。用于制备该夹片枢轴的方法包括在通过注射成型将塑料轴承材料施加到凹槽之前，对形成于轴中的凹槽滚花并且通过无心研磨精加工该销。
文档编号F16J1/16GK1742130SQ200480002836
公开日2006年3月1日 申请日期2004年1月27日 优先权日2003年1月27日
发明者安东尼·梅代罗斯, 克里斯多佛·霍斯默, 爱德华·麦克 申请人:特莱-麦克塑料制造公司