[實用新型]新型軸瓦

無效

• 申請號: 200720138373.0
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN201133418Y
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 王季明;宿桂菊;張慶昕;袁國中;楊維濤;劉建廣
• 申請（專利權）人: 石家莊金剛內燃機零部件集團有限公司
• 主分類號: F16C33/12
• 分類號: F16C33/12;F16C33/14
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所
• 代理人: 劉謨培

技術領域

本實用新型涉及一種新型軸瓦，屬于內燃機及其零部件制造技術領域。

背景技術

軸瓦主要用于汽油機、柴油機、工程機械、水泵等內燃機中，其主要作用是支承軸并傳遞其運動負荷，所以發動機的工作可靠性、強化潛力和使用耐久性等均與軸瓦有密切關系。軸瓦安裝于軸承座中，其內孔與軸相匹配，為了減少摩擦，工作時軸和軸承用潤滑油隔開，在正常工作條件下軸瓦和軸不應直接接觸，軸承和軸之間的工作介質是潤滑油。滑動軸承是內燃機的重要部件，其工作條件十分惡劣，一是要承受很大的周期性交變負荷；二是在高的滑動摩擦速度及高溫度下主軸瓦與軸頸之間的相對滑動摩擦速度很高可達15米/秒以上，軸瓦工作表面溫升可達到150℃左右；三是處于液體、半液體及干摩擦三種狀態交變下工作；四是在潤滑油的腐蝕下工作，隨著內燃機工作時間的增加，發動機機油在100℃的高溫作用下不斷被氧化變質，形成對軸承表面產生腐蝕作用的有機酸；五是在磨粒的摩擦下工作。現有技術中公開使用的軸瓦內表面的硬度例如：20高錫在25～40HB之間，中錫鋁合金在35～45HB之間，因此，此種軸瓦在使用過程中工作表面較易磨損，易受到潤滑油中有機酸和過氧化合物的腐蝕，軸瓦內表面硬度較低，抗疲勞強度較低，較易產生疲勞剝落，嚴重時會影響內燃機的正常工作。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種抗疲勞強度高、耐氧化物和有機酸腐蝕、且不易磨損的新型軸瓦，提高了軸瓦的可靠性，延長了使用壽命。

本實用新型采取的技術方案是這樣的：一種新型軸瓦，是對現有軸瓦結構的改進，其結構中包括鋼背、合金層，在軸瓦內表面滲著有陶瓷復合薄膜層。

軸瓦內表面的陶瓷復合薄膜層的厚度為1～5μm，陶瓷滲入軸瓦內表面20～30μm，以提高軸瓦內表面的硬度和韌性。

新型軸瓦內表面的陶瓷復合薄膜層是采用滲陶瓷工藝形成的。其制造工藝是：首先用汽油、丙酮將軸瓦表面清洗干凈、烘干，然后裝入滲陶瓷爐的工作室內，使軸瓦間保持一定間隙。裝爐完畢，先抽真空、升溫，當真空度和溫度達到規定值后，開始通入一定量的氮氣、硅烷、硼烷，此工作氣體在一定的真空度、溫度及高壓(2000伏以上)的作用下電離成離子分解成游離基，與軸瓦表面發生相互作用，由臨界核轉變成穩定核并不斷升長，在軸瓦內表面形成連續膜，該連續膜即是由氮化硅、氮化硼構成的陶瓷復合薄膜層，同時此連續膜在軸瓦表面發生化學置換反應而向內部滲入，滲入深度一般在20-30μm，從而提高了軸瓦內表面的硬度和韌性。

采取上述結構的新型軸瓦，在使用過程中，可以提高軸承的抗疲勞強度，不易產生疲勞剝落，提高軸瓦的高溫耐磨性；由于陶瓷薄膜硬度隨溫度的升高而提高，所以軸瓦在負荷作用下不易磨損。實驗表明：溫度大于1000℃時陶瓷薄膜仍有很好的抗氧化性能和耐酸堿性能，軸瓦內表面具有可以抵抗潤滑油中有機酸、過氧化物及各種雜質腐蝕的能力。

本實用新型取得的有益效果如下：

軸瓦內表面滲陶瓷后硬度可提高3～5HB，由于硬度提高軸瓦在使用過程中不易產生疲勞剝落，提高了抗疲勞強度；軸瓦工作表面不易腐蝕，抗腐蝕能力提高；改善了初期磨合性，提高了軸瓦的可靠性，延長了產品使用壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視圖(剖視圖)。

圖中標號代表的含義是：

1、鋼背??2、合金層??3、陶瓷薄膜層。

具體實施方式

以下結合附圖對本專實用新型作進一步描述。

如圖1所示，一種新型軸瓦，結構中包括鋼背1、合金層2，在軸瓦內表面滲著有厚度為1～5μm的陶瓷復合薄膜層3，陶瓷滲入軸瓦內表面20～30μm，軸瓦工作表面的陶瓷復合薄膜層3是采用滲陶瓷工藝形成的由氮化硅、氮化硼構成的陶瓷復合薄膜層。