[发明专利]填充固化固体润滑材料自润滑轴承及其制备方法

说明书

本发明涉及自润滑轴承领域，具体是填充固化固体润滑材料自润滑轴承及其制备方法。在金属基体上预先加工的孔，在孔中填充填充物，经过时效及固化处理，将二者结合成为一个整体作为自润滑轴承；填充物由如下组份配比而成：粘结剂30%～35%，固体润滑材料50%～60%，固化剂10%～15%。室温下，将填充物制备成粘稠状的膏体，填充入自润滑轴承的孔内，室温下静置8h以上，放入真空干燥箱，进行加热固化处理，然后随炉冷却到室温。固体润滑材料在轴承基体孔内粘接牢固，表面具有良好的均匀性和致密性，在400℃高温下，固体润滑材料仍能长时间稳定在自润滑轴承金属基体孔内不熔融或脱落。

技术领域

本发明涉及一种主要用于食品、纺织、化工、冶金、煤炭、水利、运输等行业，适用于滑动轴承领域，具体涉及一种填充固化固体润滑材料自润滑轴承及其制备方法。

背景技术

由于摩擦特性限制，普通液体润滑轴承不能适应高温、重载、高粉尘、难于润滑或无法润滑等特殊工况的要求，而自润滑技术轴承能够实现无油润滑，完全突破了油脂润滑的局限性。镶嵌式自润滑轴承的轴套材料一般为钢基、铜基、锌基和复合非金属基等材料。由于成本低且摩擦学性能优良，钢基和铜基自润滑轴承应用非常广泛。在金属基体上预先加工出一定面积比例的孔，在其中嵌入以聚四氟乙烯或石墨为主体的固体润滑柱，将二者结合成为一个整体作为自润滑轴承使用。以聚四氟乙烯为基体的固体润滑柱主要成分为聚四氟乙烯，其中添加了少量的石墨粉和纯铜粉，经过压制、烧结成型，该种材料有较好的弹塑性，摩擦系数低，但其耐温性能较差；以石墨为主体的固体润滑柱主要成分为石墨粉，添加一定量的沥青和沥青胶等，经过压制、高温焙烧成型，此方法制备的固体润滑柱耐温性能有了很大的提高，但是其弹塑性较差，容易破裂。

传统的镶嵌式自润滑轴承制备方法是依靠人工方法，通过锤头将固体润滑柱钉入轴承基体的孔内，轴套上孔径尺寸略小于润滑柱的直径尺寸，靠过盈配合使其固定在轴承基体的孔中。对于聚四氟乙烯型固体润滑柱的嵌入，一方面由于轴套的钻孔加工的尺寸精度不高，孔径误差大，如果孔径过大会导致润滑柱脱落，如果孔径过小则难于镶嵌；对于石墨型固体润滑柱，由于其弹塑性较差，锤击力过大会造成表面或整体破裂，导致制造成本增加。

将固体润滑材料粉末通过粘结方式填充到自润滑轴承基体的孔中，经过时效处理和固化处理，使固体润滑材料和轴承基体结合成为一个整体，制作过程简单方便，大大节省原材料。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述已有技术存在的缺点，提供一种改进的填充固化固体润滑材料自润滑轴承及其制备方法，形成适合于在高温、高粉尘、大载荷和无油润滑等环境下使用，具有突出润滑效果和一定耐温性能的自润滑轴承。

一种填充固化固体润滑材料自润滑轴承，采用如下技术方案：

一种填充固化固体润滑材料自润滑轴承，在钢基或铜基金属基体上预先加工好占金属基体总表面积10%～40%的孔，在孔中置入填充物，经过时效及固化处理，将二者结合成为一个整体的自润滑轴承；填充物由如下组份按质量百分比配比而成：粘结剂30%～35%，固体润滑材料50%～60%，固化剂10%～15%。

上述自润滑轴承，与现有技术相比，具有良好的摩擦磨损特性，润滑性能和耐温性能优良，生产效率大大提高，生产成本显著降低。

填充固化固体润滑材料自润滑轴承的优选方案是：

粘结剂由如下组份按质量百分比配比而成：磷酸和氢氧化铝的混合液60%～70%，聚氨酯改性环氧树脂30%～40%。

固体润滑材料由如下组份按质量百分比配比而成：可膨胀石墨粉30%～70%，二硫化钨粉30%～70%。

固化剂由如下组份按质量百分比配比而成：氧化铜60%～70%，间苯二甲胺30%～40%。

粘接剂中的磷酸和氢氧化铝两者的质量比3.41：1。

钢基自润滑轴承基体硬度为30～40HRC。