[发明专利]一种用于腐蚀环境下的聚四氟乙烯滑动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚四氟乙烯材料制作的轴承，属于机械领域，适用于海洋及其它腐蚀、酸碱等恶劣且维护不便的作业环境中作业的机械装置。

背景技术

轴承是机械中的固定机件，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来保持轴的中心位置及控制该运动。轴承主要有两方面作用：一方面用来起支撑作用，即承受径向载荷，固定轴心的位置使轴只能周向运动而限制其轴向和径向的移动；另一方面用来降低轴与其它零件之间相对转动时的摩擦，提高工作效率。因而，轴承广泛应用于机械领域。

本发明所阐述的聚四氟乙烯制作的滑动轴承是针对海洋及其它腐蚀、酸碱等恶劣且维护不便的作业环境设计的。以海洋环境为例，海水对金属构件会产生腐蚀作用，其主要因素有盐度、电导率、溶解物质、PH值、温度、流速、海生物等。海洋环境是一种复杂的腐蚀环境，在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及他们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。一般的构件可以采用表面喷漆等处理来防止腐蚀，然而对轴承这种高精度构件来说，喷漆等处理会影响其精度，其出厂时表面涂有的防锈油在海水的浸泡下也将失去作用。另一方面为了使轴承充分发挥并长期保持其应有的性能，必须做好定期维护保养。在海洋及其它恶劣的工作环境下，轴承很容易就会附着海水环境中的微生物等杂质以及其它工作环境中的粉尘，而这种恶劣环境下的定期维护保养是十分不易的。此外轴承的润滑会减少轴承内部摩擦及磨损，防止烧粘、延长疲劳寿命及防止异物侵入轴承内部。而恶劣环境下的润滑也是十分不容易实现的。针对上述三种情况，有必要设计一种新型轴承能够满足恶劣工作环境下的使用。

发明内容

为了克服海洋及其它恶劣工作环境下轴承的腐蚀及其维护不便，本发明提供一种聚四氟乙烯材料制作的轴承，该轴承不仅能实现普通金属轴承的功能而且具有自润滑、防腐蚀和易维护的特性，极大地提高了其适应恶劣工作坏境的能力。

聚四氟乙烯是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材料的摩擦系数极低，为0.04，是固体材料中摩擦系数最低的，这是全氟碳表面的重要特征。聚四氟乙烯是四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性（是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一）、高润滑不粘性（机械性质较软，具有非常低的表面能和固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质）、良好的抗老化耐力和良好的机械韧性（耐温优异，低温不变脆，能在-196°C至+260°C的温度范围内保持优良的力学性能）。

聚四氟乙烯制品常见的缺点如下：一、聚四氟乙烯具有突出的不粘性，限制了其工业的应用。它是极好的防粘材料，这种性能又使它与其他物件的表面粘和极为困难；二、导热系数低，导热性能差，这不仅妨碍它用作轴承材料，而且使得制造厚壁制品时不能淬火；三、聚四氟乙烯线膨胀系数为钢的10-20倍，比多数塑料大，其线膨胀系数随着温度的变化而发生很不规律的变化。聚四氟乙烯的三个缺点中，不粘性刚好满足轴承表面不宜粘附杂质的要求，同时当轴承的工作环境为低温恒温时导热系数低、导热性能差和线膨胀系数高的缺点也不会对轴承的使用产生不良影响。

综上所述，为了增加轴承的自润滑性，在聚四氟乙烯材料填加了一定比例石墨成分，即采用填充石墨的聚四氟乙烯材料制作特定环境下工作的轴承。

本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是：采用填充石墨的聚四氟乙烯材料制作轴承，并在轴承的内、外滑动套上开有沟槽，使得海水或其它液体能充分浸入到内外滑动套的表面，达到自润滑的目的。

本发明的有益效果是，极大地降低了轴承的维护难度，同时提高了轴承的耐腐蚀性使其能够满足恶劣环境下的使用，避免了应用普通金属轴承在海洋及其它恶劣工作环境中工作所带来的易粘附杂质、易腐蚀、难维护的问题，从而提高了整个机械装置的性能和工作效率。

 附图说明，下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是轴承内滑动套零件图。

图2是轴承外滑动套零件图。

图3是本滑动轴承装配图。

图1-图3中：1.内滑动套轴向沟槽，2.内滑动套周向沟槽，3.外滑动套外侧轴向沟槽，4. 外滑动套内侧轴向沟槽，5.外滑动套周向沟槽。

具体实施方案