[发明专利]滑动轴及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及轴承领域，具体而言，涉及一种滑动轴及其制造方法。

背景技术

目前，弹性金属塑料瓦的材料结构采取以双金属多孔丝垫为基体，在多孔基体表面填充改性高性能化聚四氟乙烯塑料，经复合、模压、烧结塑化形成一定厚度低摩擦、高耐磨的弹性金属塑料复合材料表面层。将其弹性金属塑料复合材料表面层与不同几何形状的钢瓦基通过钎焊工艺牢固结合在一起，经精加工形成的塑料瓦产品。目前该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、径向轴承。

立式、卧式水轮发电机组和行星轮系齿轮箱的径向滑动轴承，是机组重要的部件。径向轴承的结构形式目前主要为分块式的径向瓦（也称导轴承）、剖分式径向瓦，其摩擦层为轴瓦的内表面。由于钎焊工艺的限制，筒式整体轴承的研究开发工艺技术比较落后，需要将瓦面分成两块或两块以上才能进行钎焊。这样增加了的接缝，不易油膜的形成，给机组安全运行带来隐患。且此种结构的径向滑动轴承承载区是固定的，承载区其磨损量是最大，由于其磨损量不是均匀的，缩短了轴承的使用寿命。

专利号为201120512969的实用新型专利《筒式弹性金属塑料轴瓦》公开了一种筒式弹性金属塑料轴瓦，它在筒式金属基体圆内焊接2块至16块弹性金属塑料瓦面，每块弹性金属塑料瓦面之间设有润滑水槽，经过弹性金属塑料瓦面制作。

专利号为03144075的实用新型专利《圆弧型弹性金属-塑料轴瓦》公开了一种圆弧型弹性金属－塑料轴瓦，它是在钢瓦坯上钎焊弹性金属丝层，塑料再与弹性金属丝层镶嵌的复合型轴瓦，整套轴瓦分成若干块，其特征是每块塑料瓦面设置导入面、增压楔面、承重面和出油面；增压楔面的半径大于（包括等于）承重面的半径；增压楔面的入口处距承重面圆周0.05至1.5毫米；增压楔面的长度是该块圆周长度的1/10至1/3。

以上专利都要将整套轴瓦分成两块或若干块，而分成若干块就需要有若干结合缝。由于缝隙的存在会对流体动压润滑膜的形成以及承载能力产生不利影响，且其磨损量不是均匀的，缩短了轴承的使用寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种滑动轴及其制造方法，以解决现有的轴瓦分存在若干结合缝影响润滑膜的形成以及承载能力。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种滑动轴，包括：芯轴钢基体、环形的塑料表面层和位于芯轴钢基体与塑料表面层之间的中间层，芯轴钢基体与中间层通过钎焊相结合，塑料表面层设置于中间层上并与中间层共同形成弹性金属塑料复合层，弹性金属塑料复合层钎焊在芯轴钢基体的外表面形成环形，并具有一条沿芯轴钢基体的轴向方向延伸的接缝。

进一步地，中间层包括多孔金属丝垫，塑料表面层为填充聚四氟乙烯。

进一步地，芯轴钢基体的外表面沿轴向和径向设置多个交错的沟槽。

进一步地，环形的塑料表面层为摩擦层，芯轴钢基体中设有轴向设置的安装孔。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种滑动轴的制造方法，包括：步骤S10：制作中间层、加工芯轴钢基体；步骤S20：将塑料粉铺撒在中间层上并经过压制形成弹性金属塑料复合层，其中，弹性金属塑料复合层包括中间层和覆盖在中间层上的塑料表面层；步骤S30：将弹性金属塑料复合层烧结、塑化和调平，形成调平后的弹性金属塑料复合层；步骤S40：将调平后的弹性金属塑料复合层浸锡，然后进行卷圆，形成具有两侧接边的圆环形弹性金属塑料复合层，并将两侧接边接成一条接缝；步骤S50：将圆环形弹性金属塑料复合层与芯轴钢基体钎焊成形得到滑动轴。

进一步地，步骤S50中，采用夹紧套将弹性金属塑料复合层夹紧在夹紧套与芯轴钢基体之间。

进一步地，制造方法还包括步骤S60：将钎焊成形的滑动轴在机床上进行滚压处理以消除钎焊过程形成的应力。

进一步地，步骤S20还包括步骤S201：对弹性金属塑料复合层进行预变形。

进一步地，步骤S201中：在弹性金属塑料复合层的表面压出预变形区。

进一步地，步骤S10包括：步骤S101：在芯轴钢基体的外表面沿轴向和径向设置用于钎焊的沟槽；步骤S102：芯轴钢基体一端加工环形的密封挡边；步骤S103：对调平后的弹性金属塑料复合层的一端去除中间层，露出并保留塑料表面层；步骤S50包括：步骤S501：钎焊时将塑料表面层的一端与密封挡边焊接以形成密封结构。