专利名称：钉板型复合材料轴承的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及固体润滑材料领域，特别是一种钉板型复合材料轴承，主要用于摩擦条件下运行的各种机械的轴承和轴瓦。
在水电工程中，过去采用的轴承大都是铜和塑料轴承。铜轴承在无油润滑条件下会烧瓦，塑料轴承则容易抱轴，且变形太大。所以90年代已逐步为固体润滑轴承所代替，但是，现有的烧结多孔铜球型复合轴承，如SF-1(国外名称DU)，表层塑料为聚四氟乙烯，它抗老化，摩擦系数小，耐温达250℃，但承载很小，很不耐磨，在水工中基本上不能用；SF-2(DX)在中小荷载条件下(P＜40MPa)可用，但聚甲醛抗老化能力差，表层太薄，(0.3-0.5mm)耐磨性差，所以也不能满足水工轴承重载(许多轴承要求P＞40MPa)，耐磨(如船闸反弧门的支铰轴承，水轮机导叶轴承，由于它日夜不停的运行，所以磨损寿命越长越好)，长寿(不常的闸门轴承它的使用寿命最好达到40-50年)的要求。另外一类镶嵌型轴承，由于它受到孔中应力集中的影响，承载力也受到限制(P＜50MPa)，而且价格昂贵，也不耐磨。
在本实用新型提出之前，中国专利局于1997年12月12日批准了由本人申请的名称为″钉板、塑料型自润滑复合板″的实用新型专利，专利号为ZL95238283.0，该专利是平板型的，它主要适用于水下钢闸门平面支承滑道，桥梁的滑动支承以及船台的滑道等。
本实用新型的目的主要是针对上述背景技术中存在的不足，提出一种重载低磨，耐磨，长寿且成本低廉的钉板型复合材料轴承。
针对上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案一种钉板型复合材料轴承，由钉板和填充料组成，填充料填充于钉板中钉柱旁的空穴中，其特殊之处是所述钉板呈圆环状或圆弧状，它的内表面呈钉板结构。
在上述方案中，所述圆环状或圆弧状钉板的外表面装有钢套。
本实用新型具有如下优点(1)具有很大的承载能力，摩擦试验的最大动荷已达到P＝150MPa，试验后表面仍然完好。
(2)具有低稳定的摩擦系数，试验结果型长期承压后的静摩擦系数f＜0.14(3)薄壁钉板轴承，复合层的厚度可大于1.2mm，厚壁轴承复合层的厚度不限制，故这使它的耐磨和磨损寿命比其它轴承都好得多。
钉板型复合材料轴承与现行的三层复合材料轴承(DU、DK)相比，TS-100A保留了DU型材料的低摩，抗老化，防腐蚀的优越性，它允许的承载力P＝70MPa，比DU提高了四倍以上，耐磨性提高了十多倍。这样的性能用于水电工程，已绝大部分满足各类轴承的荷载要求，对于不常使用的防洪检修闸门轴承而言，磨损寿命和老化寿命都可以达到40年以上。
它与现行的镶嵌型轴承相比，由于不开孔，避免了孔口应力集中效应对承受载力和磨损的不利影响，它的薄层结构，又使得复合层中的综合剪应力远离了最大的综合剪应力区域，从而大大地提高了它的抗剪能力。因此它的承载能力和耐磨性都远远超过镶嵌型结构。特别是它的成本一般还不到镶嵌型同样尺寸轴承的一半。因而，可望取镶嵌型而代之。
钉板型复合材料轴承在油润滑的应用中，在开机、停机流体润滑油膜无法形成的短期内，能防止烧瓦。因而无需附设高压顶锥装置，无需刮瓦检修，这比乌金瓦的使用更安全可靠。
总之，钉板型复合材料轴承，由于它的合理结构，所以它的综合性比现行其它轴承都有更大的优越性。
以下结合附图所示实施例，详细描述本实用新型。
图1是实施例TS-100A、B、C结构示意图。
图2是实施例TS-100D结构示意图。
图3是钉板展开示意图。
图4是本实用新型各种型号轴承与多孔铜球轴承SF-2摩擦比较图。
按照
图1所示的结构，本实用新型可以制成TS-100A型、TS-100B型和TS-100C型轴承。按照图2所示的结构，本实用新型可以制成TS-100D型轴承。上述四种轴承的技术性能见附表。
附表:
TS-100A、TS-100B和TS-100C型轴承的钉板1是采用轧制方法取的。钉板轧机的轧辊采用45#圆钢，在圆钢表面按图3钻孔，然后调质、磨光、淬火。用该钉板轧辊代替通用轧机的光面轧辊就是钉板轧机。轧制时可以用热轧，也可以用冷轧。轧出的钉板一般有一定的曲率，要用整平机调平。轧好的钉板要先烧一层60-80目的铜球粉，用以增强填充料(固体润滑剂)与钉板之间的结合强度。对于一些粘结性较好塑料(如油尼龙等)填充料，也可对钉板进行喷砂处理。最后向钉板1中填充填充料2和卷制成型。成型后的卷状结构放入钢套3中即可。
TS-100D型轴承的钉板是采用铸造结构。
TS-100A型轴承适用于中低速场合应用，可以在完全无油和油脂润滑场合应用，它与镶嵌和SF-1型轴承相比，承载力大，摩擦系数小，耐磨性好，寿命更长。
TS-100B型轴承适用于间隙运动和低速场合使用，它与SF-2型轴承比，承载力大，摩擦系数小而稳定，耐磨，寿命长。
TS-100C型轴承适用于间隙运动和低速场合应用。含油尼龙的耐磨性和抗沙粒磨损能力比其它塑料都好，很适合在水中使用。
TS-100D型轴承的钉板是采用铸造结构，适用于磨损深度大的轴瓦和轴承。
权利要求1.一种钉板复合材料轴承，由钉板和填充料组成，填充料填充于钉板中钉柱旁的空穴中，其特征是所述钉板呈圆环状或圆弧状，该钉板的内表面呈钉板结构。
2.按照权利要求1所述钉板复合材料轴承，其特征是在所述圆环状或圆弧状钉板的外表面装有钢套。
专利摘要本实用新型涉及一种钉板复合材料轴承,它由钉板和填充料组成,填充料填充于钉板中钉柱旁的空穴中,特征是所述钉板呈圆环状或圆弧状,其内表面呈钉板结构。该轴承结构合理,其性能综合指标优于现有其它轴承。
文档编号F16C33/62GK2394054SQ9923790
公开日2000年8月30日 申请日期1999年6月14日 优先权日1999年6月14日
发明者李贵谋 申请人:李贵谋