[发明专利]一种用于水工钢闸门的自润滑轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承结构，具体的说，是涉及一种和润滑有关的轴承结构。

背景技术

随着我国一些高坝的兴建，其底孔的工作闸门和检修闸门所承受的水压力越来越大，而作为将这些水压力传递给坝体的结构，平面钢闸门的行走支撑和弧形钢闸门的转动铰等回转机构主要工作在低速重载的条件下，这一工况形式决定了这些回转件的滑动轴承不可能形成完整致密的油膜。如果应用传统的油脂润滑，将使滑动轴承工作在边界摩擦的情况下，这将引起轴颈和轴承之间产生迅速磨损，甚至是卡死现象。由于普通液体润滑轴承不能胜任这种特殊工况的要求，因此镶嵌型自润滑轴承和粉末冶金整体烧结型自润滑轴承应运而生。

传统的镶嵌型自润滑轴承的结构特点和工作原理为：如图1和图2所示，在金属基体上预先设计、加工好一定面积比例的孔，并在这些预设的孔中镶嵌入固体润滑剂，通过粘结处理，使金属基体和固体润滑剂这两种结构形成一个整体，并将其加工成轴承、轴瓦或衬板。如图3所示，所有镶嵌孔沿回转方向交错设置，在轴向或径向各镶嵌孔之间应有一定的重叠度α，以保证固体润滑剂覆盖到整个滑动方向，形成完整的固体润滑膜。自润滑轴承在运动时由于热作用以及轴颈和自身的摩擦作用，使固体润滑剂不断渗出转移，同时随着金属基体的不断磨损，使固体润滑剂逐渐裸露出来，从而起到润滑和减摩作用。

传统的粉末冶金整体烧结型自润滑轴承的结构特点和工作原理为：如图4和图5所示，粉末冶金整体烧结固体自润滑轴承是将固体润滑剂粉末和金属基体原料相互混合在一起，并通过硬脂酸锌作为粘结剂将其压制成形、烧结，形成具有很多空隙的自润滑基体复合材料，将其加工成轴承、轴瓦或衬板。由于材料本身添加了一定的固体润滑剂以及轴承在工作中将产生热作用，使自身的固体润滑剂在其表面上将形成一层较为稳定的润滑层，并且依靠自身的磨损不断补充固体润滑剂，来修复被撕裂的润滑膜，从而达到润滑和减摩作用。

可见，上述两种传统的自润滑轴承都是是采用“自我损耗”来不断提供润滑剂，这种润滑方式造成了轴颈和轴承磨损严重。

发明内容

本发明要解决的是镶嵌在基体上的固体润滑剂不能“主动磨损”来不断提供润滑剂的技术问题，提供一种用于水工钢闸门的自润滑轴承，可以使自润滑轴承自身的基体材料不磨损或者磨损的很少，而是让固体润滑剂自身“主动磨损”来达到不断提供润滑剂，满足润滑需要。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种用于水工钢闸门的自润滑轴承，包括用于套接安装在轴颈上的管状基体，所述管状基体上分布有多个预开孔，所述预开孔中由内到外依次安装有固体润滑剂和推力弹簧，所述固体润滑剂与所述预开孔间隙配合，所述管状基体外部套接安装有通过沉头螺钉固定在所述管状基体上的轴瓦式固定壳，所述轴瓦式固定壳的内壁抵顶于所述推力弹簧外端。

所述轴瓦式固定壳由两个同样的轴瓦式固定壳组件拼合而成，两个所述轴瓦式固定壳组件相互之间的定位线为阶梯形。

所述管状基体两端分别设置有密封圈，所述密封圈外部设置有通过螺钉固定在所述管状基体上的密封圈固定端盖。

所述固体润滑剂与所述预开孔的间隙距离为0.00005m～0.00015m。

所述管状基体的内径为d₂，单位为m；d₂＝d₁+(0.00005m～0.00015m)；式中：d₁为所述轴颈的直径，单位为m。

所述管状基体的壁厚为l₃，单位为m；l₃≥l₁+l₂；式中：l₁为所述推力弹簧被压缩后的最小长度，单位为m；l₂为所述固体润滑剂的高度，单位为m。

所述预开孔的数量式中：S为所述预开孔的面积，单位为m²；d₃为所述预开孔的直径，单位为m。

本发明的有益效果是：

本发明的用于水工钢闸门的自润滑轴承所提供的润滑方式是主动润滑，即固体润滑剂不像传统自润滑轴承那样和基体固结或者混合在一起，而是与管状基体的预开孔间隙配合，固体润滑剂在预开孔中能够自由移动。这样固体润滑剂就能够在推力弹簧的作用下逐渐露出预开孔，并与轴颈很好地接触，以使固体润滑剂自身“主动磨损”来持续不断地提供润滑剂，从而降低基体磨损，提高轴承使用寿命；另外当作为固体润滑剂的润滑块耗尽时，只需更换润滑块便可以继续使用，降低了维护成本。

附图说明