[发明专利]双金属径向止推滑动轴承毛坯制备用装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备铸造毛坯用装置和方法，尤其是双金属轴承毛坯的制备装置和方法。

背景技术

双金属滑动轴承毛坯使用离心铸造工艺生产能较好保证双金属层间的结合强度，但双金属径向止推滑动轴承毛坯因各部位的直径相差较大，使用常规的离心铸造工艺难以保证各部位的性能，而常规的静置浇注法又难以保证结合面的质量，常出现成分偏析、气孔和夹渣缺陷。对于该类产品较常规的方法是采用分2步进行：先是在钢基的轴向或径向表面复合铜合金，再在钢基的另一方向上喷敷、烧结或电镀一层铜合金。很显然，这种分步制作的方法很不方便。同时这种外喷敷的方法所获得的喷敷层与钢背的结合强度不是太好；而如果采用电镀沉积的方法，则不仅费时，而且还污染环境，同时当电镀层超过一定的厚度时，钢基与所覆金属之间的结合强度也不理想。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种结构简单的双金属径向止推滑动轴承毛坯制备用装置。

本发明的第二目的是提供一种能够保证双金属径向止推滑动轴承毛坯的质量，且生产效率高的双金属径向止推滑动轴承毛坯制备方法。

为了实现上述第一目的，本发明的技术方案是：一种双金属径向止推滑动轴承毛坯制备用装置，包括芯棒、钢坯、石墨砖、耐火砖及感应加热器，所述钢坯具有底板、直径较大的上部内腔和直径较小的下部内腔，所述芯棒插在直径较大的上部内腔和直径较小的下部内腔中且固定在钢坯的底板上，芯棒的外周与钢坯的内壁之间形成环形间隙，所述石墨砖置于钢坯底部，所述耐火砖置于石墨砖底部，所述感应加热器围绕在钢坯、石墨砖和耐火砖的外周。

所述芯棒包括圆柱体和上部提手，上部提手与圆柱体固定连接。

所述芯棒的圆柱体与钢坯的上部内腔及下部内腔同轴布置，圆柱体与钢坯的底板通过点焊固定。

所述芯棒的圆柱体的顶部高于钢坯的顶部20mm以上，芯棒的圆柱体的直径小于钢坯的下部内腔的内径3mm～8mm。

所述石墨砖为圆柱形，高度大于30mm，直径大于钢坯的最大外径5mm以上。

所述耐火砖为圆柱形，高度大于50mm，直径大于或等于石墨砖的直径。

所述感应加热器为圆筒形，感应加热器的内径大于耐火砖的外径30 mm～50mm，钢坯、石墨砖和耐火砖的高度之和小于感应加热器的高度30 mm～50mm。

为了实现上述第二目的，本发明的技术方案是：一种采用上述双金属径向止推滑动轴承毛坯制备用装置的双金属径向止推滑动轴承毛坯制备方法，包括以下步骤：

第一步、将固定后的芯棒和钢坯进行除油、除锈和除污处理，并烘干；

第二步、开启感应加热器的电源，将钢坯进行预热至一定温度200～500℃后停止加热；

第三步、将直径为0.5 mm～3mm的铜合金颗粒和辅料置于芯棒和钢坯形成的间隙中；

第四步、再次开启感应加热器的电源将合金颗粒熔化，采用细木棒对合金液进行搅拌，并进行除渣和除气后关闭感应加热器的电源；

第五步，将芯棒、钢坯和合金液的组合体置于冷却池中冷却至室温。

优选地，所述感应加热器的加热功率范围为40 KW～80KW。

优选地，所述将芯棒、钢坯和合金液的组合体置于冷却池中进行冷却至室温，所述冷却池中的底部有3个台阶，各台阶的高度差为30～50mm，冷却过程中将所述组合体依次置于从高到底的台阶中冷却。

采用上述结构和方法后，本发明与现有技术相比，结构简单，使用寿命长，可一次成型制得符合要求的双金属径向止推滑动轴承毛坯。石墨砖和感应加热器的联合使用，保证了不同直径部位的加热均匀性，耐火砖的使用避免了底部传热太快，冷却器中的台阶设计以及3次冷却过程保证了合金的顺序凝固，进而保证了合金层间的结合强度，减少了成分偏析、气孔和夹渣等铸造缺陷的产生，且操作工艺简单，生产效率高。

附图说明

以下将结合附图给出的实施例对本发明进行详细描述。

图1是本发明的双金属径向止推滑动轴承毛坯制备用装置的结构示意图；

图2是本发明的双金属径向止推滑动轴承毛坯制备方法中用的冷却池的一种实施例结构示意图。

具体实施方式