不锈钢外圈铜合金镶嵌固体润滑内圈的自润滑关节轴承是嘉兴固润生产的一种专为恶劣环境设计的高性能滑动轴承,结合了金属材料的承载能力与固体润滑剂的自润滑特性。以下从结构、材料、性能特点、应用场景及技术参数等方面进行分析:
一、结构设计
外圈:采用不锈钢(如304/316L)材料,具备耐腐蚀、高强度和抗变形能力,适应水下或化学腐蚀环境。
内圈:以铜合金(如高力黄铜ZCuZn25Al6Fe3Mn3或铝青铜QAl10-4-4)为基体,通过离心铸造工艺成型,表面镶嵌固体润滑剂(如聚四氟乙烯PTFE、二硫化钼MoS₂、石墨等)245。
润滑层:内圈球形表面通过镶嵌工艺嵌入固体润滑剂,占比通常为25%-65%(根据工况调整),形成均匀分布的润滑节点。
密封与辅助部件:外圈采用剖分式结构便于安装,两端可配有氟橡胶密封圈,防止水分和杂质侵入。
二、材料与润滑机制
材料特性
不锈钢外圈:耐腐蚀性优异,适用于潮湿、酸碱或海水环境。
铜合金内圈:兼具金属强度(硬度HB>150)和耐磨性,通过热处理或镀铬抛光进一步提升表面性能。
固体润滑剂:PTFE、MoS₂、石墨等组合,在摩擦过程中形成转移膜,降低摩擦系数(ƒ=0.03~0.20)。
自润滑原理
运动时,固体润滑剂在摩擦表面释放微粒,形成一层稳定的润滑膜,减少金属间直接接触。
镶嵌结构通过“牺牲”少量润滑剂实现长寿命润滑,无需外部维护。
三、性能特点
耐腐蚀性:不锈钢外圈和铜合金基体抵抗水、盐雾、化学物质侵蚀,适用于海洋、水利、化工等环境。
高承载与耐磨性:铜合金基体承载能力达150MPa(静载),固体润滑层减少磨损,寿命显著延长。
自润滑与免维护:无需油脂润滑,避免污染风险,适用于无法维护的场合(如水下、高温、真空)。
适应复杂工况:抗冲击、耐低温(-100℃~+300℃)、耐粉尘,适合摇摆、往复运动或间歇运行设备。
四、应用场景
水利水工:船闸、水工闸门、水轮机、启闭机。
海洋工程:水船舶舵机等水下或海洋设备。
工程机械:挖掘机、起重机的支撑关节,承受重载和冲击振动。
化工与食品机械:腐蚀性介质中的旋转部件,如反应釜搅拌轴、输送辊。
航空航天与国防:真空或高温环境下的轴承,如卫星部件、武器系统。
五、技术参数
力学性能:
屈服强度≥300MPa,抗拉强度≥600MPa,硬度HB>150。
最大承载压力:静载150MPa,动载90MPa。
摩擦特性:
摩擦系数ƒ=0.08~0.12(干摩擦),低速下可低至0.05。
PV值(压力×速度)≤200 N/mm²·m/min,适用线速度≤4m/s。
环境适应性:
工作温度-100℃~+300℃,低温下仍保持韧性5。
吸水率低,尺寸稳定性好,适合长期浸泡环境1。
六、安装与维护
安装:剖分式外圈设计便于装配,无需加热或特殊工具;内圈与轴的配合间隙建议0.45~0.5mm,预留润滑剂膨胀空间。
维护:正常使用下无需润滑,定期检查密封圈完整性即可。
七、制造与供应
制造商:如嘉兴固润轴承有限公司,提供定制和标准型号的自润滑关节轴承。
定制服务:根据客户需求,提供材料选择、结构设计、性能测试等定制服务。
总结
嘉兴固润通过对不锈钢外圈与铜合金内圈复合结构的改进与增强,结合固体润滑技术,实现了高承载、耐腐蚀、长寿命和免维护的特性,尤其适用于传统油脂润滑失效的恶劣环境。选型时需根据具体工况(如载荷、速度、温度、介质)优化材料与润滑剂配比。