[发明专利]板条组合式水润滑橡胶合金轴承

说明书

技术领域

 本发明涉及一种水润滑橡胶轴承，特别涉及一种板条组合式水润滑橡胶合金轴承。

背景技术

目前，水润滑橡胶合金轴承利用新型工程复合材料替代贵重金属作为传动件材料，用自然水替代矿物油作为润滑介质，具有结构简单、节约矿产资源以及对环境无污染等优点，已经在各种传动机械如船舶、汽轮机、水泵、洗衣机等中得到广泛应用。

但是，各种大中型传动机械特别是船舶推进系统中的水润滑橡胶合金轴承在特殊与极端环境工况下处于边界润滑甚至干摩擦状态，普遍存在噪声大、可靠性差、使用寿命短等严重问题。同时，现有技术中水润滑橡胶合金轴承大多采用整体式，不仅造成了大尺寸水润滑橡胶合金轴承模压硫化精密成形时温度与压力不均产生的各种质量问题如硫化不均、橡胶致密度差、易产生气泡等，而且轴承外壳得不到重复利用。中国专利ZL200820190889.4公开了一种平面板条式水润滑复合材料艉轴承的结构型式，这种平面板条式的润滑结构在特殊与极端环境工况下不易形成水膜支撑，承载能力差、易产生箫叫、抗振动冲击能力差、使用寿命短等问题。

因此，发明高性能的大尺寸水润滑橡胶合金轴承是解决各种大中型传动机械特别是船舶推进系统需要解决的减振、降噪、完全、可靠、节材、节能、高效、环保等难题的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高性能大尺寸的板条组合式水润滑橡胶合金轴承，其橡胶材料具有较大的承载能力、耐磨以及抗疲劳老化等，润滑结构使其具有更低的摩擦系数、更低的噪声以及抗振动冲击能力，此外该橡胶合金板条与套筒可组成各种较大尺寸的水润滑橡胶合金轴承，轴承套筒可重新利用，大大降低制造和使用成本，同时避免由于采用整体式水润滑橡胶合金轴承制作工艺存在模压硫化精密成形时温度与压力不均导致的各种产品质量问题，且在特殊与极端环境下具有高比压、低噪声、高可靠、长寿命、易安装等优点。

本发明的一种板条组合式水润滑橡胶合金轴承，包括套筒、衬板和橡胶，橡胶与衬板经模压硫化精密成形并高强度粘接为橡胶合金板条，以可拆卸方式在套筒内孔沿轴向平行与周向均布装配橡胶合金板条，所述橡胶合金板条沿套筒径向向内的部分为橡胶，橡胶表面与橡胶合金板条之间的凹槽形成具有多曲面与圆弧凹槽有机组合的弹性流体动压润滑结构工作面。

进一步，所述橡胶合金板条通过衬板以可拆卸的方式安装于套筒内孔；

进一步，所述套筒内孔沿周向均布设置轴向的燕尾形或T形嵌合槽，所述衬板的径向截面与嵌合槽的径向截面相同并嵌入嵌合槽，套筒两端部与衬板两端对应分别固定设置有用于限定橡胶合金板条轴向位移的挡环，所述挡环至少一个以可拆卸的方式固定设置；

进一步，所述工作面为沿套筒轴向的横截面为弧形的凹面，橡胶合金板条轴向上位于工作面内的两条棱边倒圆，相邻橡胶合金板条之间形成由套筒内表面为槽底的水道槽；

进一步，所述橡胶合金板条设计为标准尺寸系列，具体如下表（单位：mm）：

其中：A为衬板底面宽度，B为衬板最薄处的厚度，C为橡胶与衬板成型后最薄处的厚度，α为衬板的斜度，R1为衬板径向向内凹的圆弧面半径，R2为橡胶表面径向向内凹的圆弧面半径，R3和R4分别为两凸圆弧面半径；

进一步，所述轴承内径d大于400mm的轴承套筒设计成剖分式的结构；

进一步，所述橡胶合金板条根数n与轴承内径的对应关系为n=，轴承和轴的工作间隙为0.002 d ~0.0028 d；

进一步，所述套筒和衬板材料均为海军黄铜、工程复合材料如酚醛树脂、环氧树脂或氨基树脂；

进一步，所述的橡胶的合成原料按质量份包括下列组分：丁晴橡胶60～100，氧化锌5～15，硬脂酸0.5～3，硫磺1.5～3，促进剂0.5~2，防老剂1~3，碳黑60~100，补强剂20~50，自润滑剂20~60；

进一步，所述的橡胶的合成原料按质量份包括下列组分：丁晴橡胶80，氧化锌10，硬脂酸1.5，硫磺3，促进剂2，防老剂2，碳黑80，补强剂40，自润滑剂40；

进一步，所述促进剂为二硫代二苯并噻唑或N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺，防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺或N-苯基-α-萘胺，补强剂为聚氯乙烯树脂、聚酰亚胺树脂或聚苯乙烯树脂，自润滑剂为二硫化钼、聚四氟乙烯或石墨；

进一步，所述通过模压成形后的橡胶的硬度为80～90邵氏硬度，表面粗糙度为1.1～1.9μm。