滑动轴承及其制造方法

滑动轴承及其制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种滑动轴承及其制造方法。滑动轴承包括瓦基、设置在瓦基上的复合瓦面和设置于瓦基和复合瓦面之间的钎焊层，瓦基上开设有焊料容纳槽，焊料容纳槽中具有与钎焊层一体形成的焊料块。应用本发明的技术方案，位于复合瓦面和瓦基之间的钎焊层与位于焊料容纳槽中的焊料块形成一体，增大了钎焊层与瓦基的结合强度，有效地降低了钎焊层与瓦基的开焊几率。
【专利说明】滑动轴承及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及径向轴承领域，更具体地，涉及滑动轴承及其制造方法。
【背景技术】
[0002]复合瓦面是由金属丝弹性垫与增强改性聚四氟乙烯经模压、烧结塑化形成的低摩擦、高耐磨复合材料，再与不同几何形状的瓦基经钎焊工艺牢固结合在一起形成的塑料瓦产品。目前产品已广泛应用于立式、卧式水轮发电机组和行星轮系齿轮箱推力轴承。其特点如下:
[0003]1、适用于不同支撑方式和不同润滑油循环冷却方式；
[0004]2、摩擦系数小，有效降低轴瓦运行损耗；
[0005]3、具有优异的抗咬合性能，避免粘着烧瓦事故发生；
[0006]4、适应稀油润滑、脂润滑，意外情况油箱混入水时，在油水混合润滑工况，仍可正常工作；
[0007]5、有良好的阻热性能，有效减小瓦基的热变形；
[0008]6、具有顺应性和独特的自调性能，有效改善瓦面接触压力和各瓦之间的受力状况，运行可靠、安全裕度大；
[0009]7、安装、检修不需刮研瓦面，缩短安装检修周期等；
[0010]8、产品符合国家环保要求。
[0011]复合瓦面的结构形式目前主要为扇形(或圆形)的推力瓦、分块式的径向瓦(也称导轴承)、剖分式径向瓦。由于钎焊工艺的限制，剖分筒式轴承的研究开发工艺技术比较落后，钎焊过程中易产生下列质量缺陷:
[0012]局部缺锡(即焊料)，焊料不能充满整个钎焊面而导致钎焊不牢，出现开焊及鼓包现象。其原因是:钎焊时剖分式的半瓦的轴线呈水平放置，焊料呈熔化状态，由于重力的作用熔化的焊料向下流淌而使瓦的底部焊料充足而其他部位(特别是接近瓦口处)焊料不足；
[0013]钎焊的热应力不能有效消除，致使钎焊后易开焊。其原因是:瓦面材料为聚四氟乙烯塑料，其热膨胀系数远大于瓦基，钎焊是在加热的状态下进行，钎焊后进行冷却，温差会造成瓦面塑料层存在残余拉应力，当超过钎焊层的结合强度时就造成开焊。

【发明内容】

[0014]本发明旨在提供一种降低钎焊层与瓦基的开焊几率的滑动轴承及其制造方法。
[0015]为了实现上述目的，本发明提供了一种滑动轴承，滑动轴承包括瓦基、设置在瓦基上的复合瓦面和设置于瓦基和复合瓦面之间的钎焊层，瓦基上开设有焊料容纳槽，焊料容纳槽中具有与钎焊层一体形成的焊料块。
[0016]进一步地，焊料容纳槽的开口处的宽度小于焊料容纳槽的最大槽宽。
[0017]进一步地，滑动轴承由多个分体轴承部围成，焊料容纳槽设置在每个分体轴承部的对接面上。
[0018]进一步地，焊料容纳槽由瓦基的对接面向瓦基本体内延伸。
[0019]进一步地，瓦基内周面上设置有多个焊料容纳槽，多个焊料容纳槽沿瓦基的端面延伸方向均匀地设置。
[0020]根据本发明的另一方面，提供了一种滑动轴承的制造方法，滑动轴承包括瓦基、设置在瓦基上的复合瓦面和设置于瓦基和复合瓦面之间的钎焊层，制造方法包括以下步骤:SI，在瓦基上开设在瓦基的内周面上具有开口的焊料容纳槽；S2，将复合瓦面与瓦基焊接在一起并使位于复合瓦面和瓦基之间的钎焊层延伸至焊料容纳槽中形成焊料块。
[0021]进一步地，步骤SI包括在瓦基的端面上向瓦基的本体内开设焊料容纳槽。
[0022]进一步地，制造方法还包括上述步骤S2之后进行的步骤S3:去除焊接残余应力。
[0023]进一步地，步骤S3的去除残余应力的方法为敲击。
[0024]进一步地，步骤S2包括复合瓦面的焊前工序，复合瓦面的焊前工序包括:S21，清洁复合瓦面的金属丝弹性垫，然后在金属丝弹性垫上挂一层焊料；再后将复合瓦面卷制成圆弧形；S22，将复合瓦面浸在熔化的焊料中。
[0025]进一步地，制造方法还包括瓦基的焊前工序，瓦基的焊前工序还包括:S23、将瓦基固定在具有与瓦基的外弧面相适配的凹槽的凹模上，并将瓦基、凹模和与复合瓦面相适配的圆弧形的凸模加热至230°C _350°C，并在该温度保温30min-120min ;S24、去除加热后的瓦基的内周面上的氧化层；S25、在瓦基的内周面上挂一层焊料。
[0026]进一步地，步骤S2还包括以下步骤:S26，将复合瓦面安放在瓦基的内弧面上；S27,用凸模对复合瓦面施压。
[0027]应用本发明的技术方案，滑动轴承包括瓦基、设置在瓦基上的复合瓦面和设置于瓦基和复合瓦面之间的钎焊层，瓦基上开设有焊料容纳槽，焊料容纳槽中具有与钎焊层一体形成的焊料块。应用本发明的技术方案，位于复合瓦面和瓦基之间的钎焊层与位于焊料容纳槽中的焊料块形成一体，增大了钎焊层与瓦基的结合强度，有效地降低了钎焊层与瓦基的开焊几率。
【专利附图】

【附图说明】
[0028]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0029]图1示出了本发明实施例的滑动轴承的结构示意图；
[0030]图2示出了本发明实施例的滑动轴承的俯视结构示意图；
[0031]图3示出了本发明实施例的滑动轴承的剖视结构示意图。
[0032]附图标记:10、瓦基；11、焊料容纳槽；30、复合瓦面。
【具体实施方式】
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0034]如图1至3所示，本发明实施例的滑动轴承包括瓦基10、设置在瓦基10上的复合瓦面30和设置于瓦基10和复合瓦面30之间的钎焊层，瓦基10的内周面上开设有焊料容纳槽11，焊料容纳槽11中具有与所述钎焊层一体形成的焊料块。
[0035]在钎焊的过程中，焊料容纳槽11中可以存储一定数量的焊料。设置在半圆形的瓦基10的两端的焊料容纳槽11可以补充焊接过程中流失的焊料，有效的避免了局部缺少焊料的问题。进一步地，在焊后冷却的过程中，位于焊料容纳槽11中的焊料与钎焊层连成一体。收缩的过程中，位于焊料容纳槽11中的焊料可以起到拉拽钎焊层的作用，有效地降低了钎焊层与瓦基的开焊几率。
[0036]焊料容纳槽11在瓦基10的内周面上的开口的面积小于焊料容纳槽11的垂直于瓦基10的内周面的径向的横截面的面积。焊料容纳槽11的开口处的宽度小于所述焊料容纳槽11的最大槽宽。焊料快具有大于所述钎焊层与所述焊料块的连接处的截面积。使得位于焊料容纳槽11中的焊料卡于焊料容纳槽11中。增大了位于焊料容纳槽11中的焊料对钎焊层的拉拽力，进一步地降低了钎焊层与瓦基10开焊的几率。
[0037]本实施例中，所述滑动轴承由多个分体轴承部围成，所述焊料容纳槽11设置在每个所述分体轴承部的对接面上。焊料容纳槽11由瓦基10的对接面向瓦基10本体内延伸。将瓦基10的端面处钻一定数量的小孔，其方向垂直于瓦口端面，其中心线偏向瓦基10的基体一侧并与钎焊层有一定距离，这样就形成了大半圆孔，其目的是钎焊过程中的焊料浸满焊料容纳槽并与钎焊层形成一体，起到拉拽的作用，防止由于钎焊形成的拉应力大于结合强度而造成开焊。
[0038]瓦基10包括多个焊料容纳槽11，多个焊料容纳槽11沿瓦基10的端面延伸方向均匀地设置。多个均匀地设置在瓦基10的端面处的焊料容纳槽11使得位于焊料容纳槽11中的焊料对钎焊层的拉拽力更加的均匀，进一步地有效地避免了钎焊层与瓦基10的内周面的开焊。
[0039]根据本发明的另一方面，本实施例提供了一种滑动轴承的制造方法，制造方法包括以下步骤:S1，在瓦基10上开设与瓦基10的内周面上具有开口的焊料容纳槽11 ;将复合瓦面30与瓦基10的焊接在一起并使位于所述复合瓦面30和瓦基10之间的钎焊层延伸至所述焊料容纳槽中形成焊料块。
[0040]滑动轴承的制造方法还包括在上述步骤SI之前的准备工序，准备工序包括将瓦基坯料进行加工，成为符合图纸需要的瓦基10，瓦基10的外周圆和端面均留有加工余量，其内表面加工到设计尺寸。复合瓦面制作、下料:按图样要求制作复合板材，长度和宽度、厚度均留有加工余量。准备工序还包括复合瓦面30的下料、制作。复合瓦面30的长度、宽度和厚度均留有加工余量。
[0041]在焊接之前在瓦基10的两端开设焊料容纳槽11有效的避免了局部缺少焊料的问题。进一步地，在钎焊后收缩的过程中，位于焊料容纳槽11中的焊料可以起到拉拽钎焊层的作用，有效地降低了钎焊层与瓦基的开焊几率。
[0042]制造方法还包括在上述步骤S2进行的步骤S3:去除焊接残余应力。步骤S3的去除残余应力的方法为敲击。
[0043]钎焊后对复合瓦面30的塑料层进行敲击。敲击点的分布及参数:在10mmX 10mm区域内敲击数量为16个，敲击深度在0.15?0.2mm，直径在Φ 10?15mm。敲击时，应使用圆头锤，且锤头垂直于瓦面，不得倾斜或使用平头锤面而使瓦面受到损坏。敲击的目的是消除钎焊过程中形成的拉应力，通过敲击产生的压应力来抵消部分拉应力，避免拉应力过大而造成开焊和鼓包现象。
[0044]步骤S2包括复合瓦面30的焊前工序和瓦基10的焊前工序:
[0045]复合瓦面30的焊前工序包括:
[0046]S21，去除复合瓦面30的金属丝弹性垫上的污物和铜锈，然后在金属丝弹性垫上挂一层焊料；再后将完成上述步骤的复合瓦面30卷制成圆弧形。目的是使其加热到适合钎焊的温度。
[0047]S22，将复合瓦面30在浸在熔化的焊料中。.[0048]瓦基10的焊前工序包括:
[0049]S23、将瓦基10固定在具有与瓦基10的外弧面相适配的凹槽的凹模上，并将瓦基10、凹模和与复合瓦面30相适配的圆弧形的凸模加热至230°C -350°c，并在上述温度保温30min-120min ；
[0050]S24、去除加热后的瓦基10的内周面上的氧化层；
[0051]S25、在瓦基10的内周面上挂一层焊料。
[0052]优选地，复合瓦面30的焊前工序和瓦基10的焊前工序同时进行。充分地利用了时间，提高了生产效率。进一步地，防止了完成的工序的瓦基10或复合瓦面30的温度降低，从而影响钎焊的质量。
[0053]在完成复合瓦面30的焊前工序和瓦基10的焊前工序后进行步骤S26将复合瓦面30安放在瓦基10的内弧面上，在进行步骤S27用凸模对复合瓦面30施压。焊接完成后的滑动轴承在加压的状态下完成冷却过程。在冷却的过程中可以采用水冷的方法。
[0054]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种滑动轴承，其特征在于，所述滑动轴承包括瓦基(10)、设置在所述瓦基(10)上的复合瓦面(30)和设置于所述瓦基(10)和所述复合瓦面(30)之间的钎焊层，所述瓦基(10)上开设有焊料容纳槽(11)，所述焊料容纳槽(11)中具有与所述钎焊层一体形成的焊料块。
2.根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述焊料容纳槽(11)的开口处的宽度小于所述焊料容纳槽(11)的最大槽宽。
3.根据权利要求2所述的滑动轴承，其特征在于，所述滑动轴承由多个分体轴承部围成，所述焊料容纳槽(11)设置在每个所述分体轴承部的对接面上。
4.根据权利要求3所述的滑动轴承，其特征在于，所述焊料容纳槽(11)由所述瓦基(10)的对接面向所述瓦基(10)本体内延伸。
5.根据权利要求4所述的滑动轴承，其特征在于，所述瓦基(10)内周面上设置有多个所述焊料容纳槽(11)，所述多个焊料容纳槽(11)沿所述瓦基(10)的端面延伸方向均匀地设置。
6.一种滑动轴承的制造方法，所述滑动轴承包括瓦基(10)、设置在所述瓦基(10)上的复合瓦面(30)和设置于所述瓦基(10)和所述复合瓦面(30)之间的钎焊层，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤: SI，在所述瓦基(1 0)上开设在所述瓦基(10)的内周面上具有开口的焊料容纳槽(11); S2，将所述复合瓦面(30)与所述瓦基(10)焊接在一起并使位于所述复合瓦面(30)和瓦基(10)之间的钎焊层延伸至所述焊料容纳槽中形成焊料块。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述步骤SI包括在所述瓦基(10)的端面上向所述瓦基(10)的本体内开设所述焊料容纳槽(11)。
8.根据权利要求6所述的滑动轴承的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括上述步骤S2之后进行的步骤S3:去除焊接残余应力。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S3的去除残余应力的方法为敲击。
10.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S2包括所述复合瓦面(30)的焊前工序，所述复合瓦面(30)的焊前工序包括: S21，清洁所述复合瓦面(30)的金属丝弹性垫，然后在所述金属丝弹性垫上挂一层焊料；再后将所述复合瓦面(30)卷制成圆弧形； S22，将所述复合瓦面(30)浸在熔化的焊料中。
11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括所述瓦基(10)的焊前工序，所述瓦基(10)的焊前工序还包括: 523、将所述瓦基(10)固定在具有与所述瓦基(10)的外弧面相适配的凹槽的凹模上，并将所述瓦基(10)、所述凹模和与所述复合瓦面(30)相适配的圆弧形的凸模加热至2300C _350°C，并在该温度下保温 30min-120min ； 524、去除加热后的所述瓦基(10)的内周面上的氧化层； 525、在所述瓦基(10)的内周面上挂一层焊料。
12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S2还包括以下步骤:S26，将复合瓦面(30)安放在所述瓦基(10)的内弧面上；S27，用所述凸模对 所述复合瓦面(30)施压。
【文档编号】F16C33/06GK104033495SQ201410250003
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】李云龙, 刘长波, 关振国, 董洁 申请人:大连三环复合材料技术开发有限公司