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自潤(rùn)滑軸承在鑄造上的應(yīng)用

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-08-18

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自潤(rùn)滑軸承使用溫度寬，固體潤(rùn)滑材料含量充足，釋放均勻，具有良好的自潤(rùn)滑性能和咬合性，能有效地保護(hù)軸頸，達(dá)到持久的使用目的。適用于在高溫、低速、重載、灰塵大、水沖淋和有沖擊振動(dòng)的環(huán)境下運(yùn)行，可廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械、冶金、石油、化工、食品、紡織、造紙、印染等機(jī)械設(shè)備的滾動(dòng)和滑動(dòng)軸承部位。　　鋁電解槽生產(chǎn)出的鋁液，用真空抬包吸出后倒入到混合爐中，經(jīng)過(guò)配比和除渣后，流入到鋁錠鑄造機(jī)中澆鑄成型，成型的固體叫鋁錠，生產(chǎn)的鋁錠由堆垛機(jī)堆碼。為了提高生產(chǎn)效率，鋁錠成型前必須用大量的冷卻水進(jìn)行冷卻，在冷卻過(guò)程中鋁液巨大的熱能釋放到冷卻水中，產(chǎn)生灼熱的水蒸氣?！　¤T造機(jī)軸承就處于高溫和水蒸汽環(huán)境之中，軸承很多是油脂潤(rùn)滑，添加的潤(rùn)滑脂較短時(shí)間內(nèi)會(huì)因?yàn)楦邷囟刍缌鞒ィｐB(yǎng)維護(hù)困難，設(shè)備表面衛(wèi)生也難易搽拭。再有鋼結(jié)構(gòu)軸承在灼熱、潮濕的環(huán)境中很容易腐蝕生銹，故障率非常高，設(shè)備維修費(fèi)用較高，設(shè)備運(yùn)行中常受到以下兩個(gè)難題的困擾?！　」┯筒僮麟y以實(shí)現(xiàn)高溫連續(xù)運(yùn)行鑄造機(jī)的拉錠、移錠、接錠、翻錠等裝置均安裝在機(jī)組殼體內(nèi)，每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承上設(shè)計(jì)有定期注入潤(rùn)滑油脂的油嘴設(shè)施，注油時(shí)須停車(chē)拆除殼體，用油槍壓人潤(rùn)滑脂。且整機(jī)注油點(diǎn)多達(dá)30多處，長(zhǎng)期運(yùn)行維護(hù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)這種繁瑣的注油操作，只好手持稀油壺淋澆在運(yùn)行中的軸承套外部，潤(rùn)滑油很難進(jìn)入軸承的摩擦副間，大部分軸承處于摩擦狀態(tài)?！　…h(huán)境溫度高，油脂潤(rùn)滑不適應(yīng)目前鑄造機(jī)滾動(dòng)軸承所用的二硫化鉬潤(rùn)滑脂被認(rèn)為能耐高溫油脂，我們知道它的基礎(chǔ)油都是石油產(chǎn)品，加少量耐高溫的二硫化鉬添加劑，其耐溫極限也就是120℃。據(jù)測(cè)鑄造機(jī)軸承工作溫度可達(dá)200℃，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出潤(rùn)滑脂耐溫極限?！　≡谶@樣高溫條件下，潤(rùn)滑脂中的基礎(chǔ)油會(huì)變稀和逐漸被蒸發(fā)，剩下的碳渣、二硫化鉬、灰塵混合成固體塊狀凝固在滾動(dòng)軸承的保持架上，不但失去其潤(rùn)滑作用，還阻礙滾動(dòng)軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)而很快磨損，最多2周就得停機(jī)，拆下軸承清洗換新油脂。　　一、磨損狀況　　鋁錠鑄造設(shè)備軸承運(yùn)行中的兩大難題造成的軸承非正常磨損是較嚴(yán)重的。以某鋁企業(yè)拉錠機(jī)構(gòu)為例，軸承平均使用壽命2個(gè)月，磨損嚴(yán)重時(shí)竟將5mm的內(nèi)圈磨穿，致使設(shè)備不能繼續(xù)運(yùn)行?！　∧p是不均勻的。原因是原設(shè)計(jì)給油方式實(shí)現(xiàn)不了，只好在運(yùn)行中的軸承外部淋燒稀油，少量可淋燒到軸承內(nèi)，磨損就較小，從表中也可看出超過(guò)50%的軸和套沒(méi)有得到潤(rùn)滑，而是處于干摩擦狀態(tài)下產(chǎn)生較強(qiáng)的粘著磨損。這種磨損很快增大軸與套的游間隙，則灰塵更易進(jìn)入，造成惡性循環(huán)。　　二、無(wú)油自潤(rùn)滑軸承的選用　　為了解決機(jī)械設(shè)備中的高溫、低速、重載、灰塵大、水沖淋和有沖擊振動(dòng)的潤(rùn)滑問(wèn)題，選用無(wú)油自潤(rùn)滑軸承。　　1.軸承的構(gòu)造自潤(rùn)滑軸承是在軸承基體的金屬摩擦面上開(kāi)發(fā)排列有序大小適當(dāng)?shù)目籽?，并嵌入二硫化鉬、石墨等制成復(fù)合自潤(rùn)滑塊鑲嵌在金屬套上，制成的復(fù)合軸承，固體潤(rùn)滑劑磨擦面積達(dá)25－65%。固體自潤(rùn)滑塊能在280℃的高溫下正常工作。但由于其機(jī)械強(qiáng)度低，承載能力弱，易產(chǎn)生變形，把它鑲嵌在金屬孔槽內(nèi)便能抑制這種缺點(diǎn)，形成了金屬部分起承載作用，自潤(rùn)滑塊起潤(rùn)滑作用?！　∵@種自潤(rùn)滑軸承的潤(rùn)滑機(jī)理是在軸與套的滑動(dòng)摩擦過(guò)程中，自潤(rùn)滑材料分子的一部分轉(zhuǎn)移到軸的金屬表面上，填平微小不平面，并形成了一層較穩(wěn)定的固體潤(rùn)滑膜，造成固體潤(rùn)滑膜之間對(duì)磨，防止軸與套的粘著磨損。這種合理性的結(jié)合綜合了銅合金與非金屬減磨材料的各自互補(bǔ)優(yōu)點(diǎn)，特別適合于無(wú)油、高溫、高負(fù)載、低速度，防污、防蝕、強(qiáng)輻射環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)幅，以及在水中或其它溶液浸潤(rùn)而根本無(wú)法加潤(rùn)滑油脂的特殊工況條件下使用?！　?.自潤(rùn)滑塊占面積比自潤(rùn)滑塊占表面積的多少與運(yùn)轉(zhuǎn)速度、承壓強(qiáng)度有關(guān)，運(yùn)行速度低；承壓強(qiáng)度大，金屬所占面積應(yīng)大一些。如抓錠小車(chē)行走行輪軸承自潤(rùn)滑塊所占面積為25%左右，拉錠機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸軸承潤(rùn)滑要充分，承壓強(qiáng)度不大，自潤(rùn)滑塊所占面積為65%左右。　　3.對(duì)襯套材料的技術(shù)要求襯套應(yīng)選用合金銅制造，襯套要有較高的硬度，一般須熱處理，其硬度不低于HRC45?！　?.自潤(rùn)滑塊的幾何形狀及鑲嵌要求。自潤(rùn)滑塊的形狀有柱形和矩形兩種，自潤(rùn)滑根據(jù)所占面積大小可采用柱形，反之可采用矩形。無(wú)論何種形狀必須鑲嵌牢固，以防在運(yùn)行中脫落?！　?.襯套與軸的配合間隙值自潤(rùn)滑塊的線(xiàn)膨脹系數(shù)約為鋼的10倍。為適應(yīng)軸承溫度變化，軸與襯套的間隙由原來(lái)金屬件四級(jí)動(dòng)配合（D4/dc4）0.032～0.15mm，增為0.45～0.5mm。自潤(rùn)滑塊在摩擦副一側(cè)突出襯套金屬0.2～0.4mm。這樣會(huì)在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的初始磨合期得到充分潤(rùn)滑，減少動(dòng)力拖動(dòng)功率的消耗?！　?.無(wú)油自潤(rùn)滑軸承的優(yōu)點(diǎn)　　a.無(wú)油潤(rùn)滑或少油潤(rùn)滑，適用于無(wú)法加油或很難加油的場(chǎng)所，可在使用時(shí)不保養(yǎng)或少保養(yǎng)；　　b.耐磨性能好，摩擦系數(shù)小，使用壽命長(zhǎng)；　　c.有適量的彈塑性，能將應(yīng)力分布在較寬的接觸面上，提高軸承的承載能力；　　d.靜動(dòng)摩擦系數(shù)相近，能消除低速下的爬行，從而保證機(jī)械的工作精度；　　e.能使機(jī)械減少振動(dòng)、降低噪音、防止污染，改善勞動(dòng)條件；　　f.在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中能形成轉(zhuǎn)移膜，起到保護(hù)對(duì)磨軸的作用，無(wú)咬軸現(xiàn)象；　　g.對(duì)于磨軸的硬度要求低，未經(jīng)調(diào)理的軸都可使用，從而降低了相關(guān)零件的加工難度；　　h.薄壁結(jié)構(gòu)、質(zhì)量輕，可減小機(jī)械體積；　　i.襯套材質(zhì)為黃銅，可在腐蝕介質(zhì)中使用?！　⊥ㄟ^(guò)某鋁企業(yè)實(shí)踐，鑄造機(jī)軸承改為無(wú)油自潤(rùn)滑軸承，已連續(xù)使用15個(gè)月，且還在運(yùn)行，軸、襯套的間隙普遍不超過(guò)1mm，預(yù)計(jì)還可再使用12個(gè)月，明顯超過(guò)原來(lái)的使用壽命（2個(gè)月）?！　o(wú)油自潤(rùn)滑軸承不但可在鋁錠鑄造機(jī)上較好地得到運(yùn)用，同時(shí)可適應(yīng)于無(wú)油、高溫、高負(fù)載、低速度，防污、防蝕、強(qiáng)輻射環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)幅，以及在水中或其它溶液浸潤(rùn)而根本無(wú)法加潤(rùn)滑油脂的特殊工況條件下的設(shè)備，此類(lèi)軸承具有較廣的推廣價(jià)值。　　目前各個(gè)機(jī)械行業(yè)所用的軸承大部分還是滾珠、滾針之類(lèi)，但小部分已采用自潤(rùn)滑軸承，相信在不久的將來(lái)自潤(rùn)滑軸承會(huì)成為軸承的主導(dǎo)。以下是部分自潤(rùn)滑軸承的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：　　1.無(wú)油潤(rùn)滑或少油潤(rùn)滑，適用于無(wú)法加油或很難加油的場(chǎng)所，可在使用時(shí)不保養(yǎng)或少保養(yǎng)；　　2.耐磨性能好，摩擦系數(shù)小，使用壽命長(zhǎng)；　　3.有適量的彈塑性，能將應(yīng)力分布在較寬的接觸面上，提高軸承的承載能力；　　4.靜動(dòng)摩擦系數(shù)相近，能消除低速下的爬行，從而保證機(jī)械的工作精度；　　5.能使機(jī)械減少振動(dòng)、降低噪音、防止污染，改善勞動(dòng)條件；　　6.在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中能形成轉(zhuǎn)移膜，起到保護(hù)對(duì)磨軸的作用，無(wú)咬軸現(xiàn)象；　　7.對(duì)于磨軸的硬度要求低，未經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的軸都可使用，從而降低了相關(guān)零件的加工難度；　　8.薄壁結(jié)構(gòu)、質(zhì)量輕，可減小機(jī)械體積；　　9.鋼背面可電鍍多種金屬，可在腐蝕介質(zhì)中使用；目前已廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械的滑動(dòng)部位，例如：印刷機(jī)、紡織機(jī)、煙草機(jī)械、微電機(jī)、汽車(chē)、摩托車(chē)與農(nóng)林機(jī)械等等。: 回答者：網(wǎng)友

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