Подшипник скольжения

 

Изобретение относится к подшипнику скольжения для цапф валков прокатного стана и способу его изготовления. Способ изготовления подшипников скольжения для цапф валков прокатного стана включает нанесение на внутренний периметр предварительно нагретой подшипниковой втулки из металла методом центробежного литья сплава для подшипников скольжения на основе олова, содержащего 6,8-7,2 мас.% сурьмы, 6,3-6,7 мас.% меди, 0,5-0,7 мас.% цинка, 0,05-0,15 мас.% серебра, остальное олово с толщиной чернового слоя 4-7 мм, после нанесения сплава на внутренний периметр предварительно нагретой подшипниковой втулки методом центробежного литья проводят охлаждение подшипниковой втулки со скоростью не менее 0,5° С/с. Подшипник скольжения для цапф валков прокатного стана может иметь в качестве нанесенного на внутренний периметр подшипниковой втулки слоя сплав, состоящий из 7,0 мас.% сурьмы, 6,5 мас.% меди, 0,6 мас.% цинка, 0,1 мас.% серебра, остальное олово, при этом толщина слоя сплава для подшипников скольжения в готовом виде составляет 0,5-1,2 мм. Изобретение обеспечивает значительную устойчивость формы вследствие снижения склонности к текучести и высокого предела прочности при сжатии, что приводит к увеличению срока службы подшипника. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к подшипнику скольжения для цапф валков прокатного стана, содержащему подшипниковую втулу из металла из введенного в нее сплава для подшипников скольжения на основе олова с добавками сурьмы и меди.

Такие подшипники издавна изготовляют, например, в качестве подшипников с тонкостенными масляными вкладышами. Используемый сплав для подшипников скольжения, однако, относительно мягок, благодаря чему он слегка течет при нагрузке. Это течение способствует потере устойчивости формы и требует относительно быстрой замены подшипника на новый или вновь обработанный подшипник. К тому же относительно мала ударопрочность подшипникового сплава для подшипников скольжения.

К известным сплавам для подшипников скольжения уже добавляли кадмий, благодаря чему можно было повысить ударопрочность. Однако сплавы, содержащие кадмий, из-за их ядовитости больше не применяют, несмотря на преимущества в отношении ударопрочности. Поэтому снова обратились к известным сплавам для подшипников скольжения.

Из Европейской заявки ЕР 0717121 В1 известны сплавы для подшипников скольжения, которые при добавке серебра и цинка имеют преимущества в отношении более высокого предела сжатия и более высокого ударного усталостного изгибающего напряжения.

Эти новые сплавы находят применение, прежде всего, в турбинах, компрессорах, поршнях и детандерах. Преимуществом является то, что к металлу для подшипников скольжения не добавляют никаких ядовитых составляющих. Применение этого сплава для цапф валков было, однако, невозможно без проблем, так как согласно этому уровню техники легирующие составляющие сплава еще колеблются в широких пределах, из-за чего нельзя реализовать требуемые свойства текучести и высокую ударопрочность.

В основе изобретения лежит задача усовершенствовать известный подшипник скольжения, а также способ его изготовления таким образом, чтобы получилась высокая устойчивость формы вследствие низкой склонности к текучести и высокая ударопрочность, так чтобы в результате было достигнуто увеличение срока службы подшипника.

Для этого предлагаются признаки п.1 формулы изобретения. Оказалось, что при применении такого сплава для подшипников скольжения значительно улучшается устойчивость формы и повышается ударопрочность.

Предпочтительно, однако, при создании подшипников скольжения подшипниковый сплав для подшипников скольжения наносить на внутренний периметр предварительно нагретой подшипниковой втулки толщиной чернового слоя 4-7 мм методом центробежного литья. Прежде были необходимы толщины чернового слоя 8-12 мм, чтобы получить толщину готового слоя 1,25 мм. Благодаря снижению толщины чернового слоя можно, с одной стороны, использовать материал сплава в значительно меньшем количестве, вследствие чего возможным является более экономичное изготовление подшипника, а с другой стороны, получается, что нужно охлаждать значительно меньше материала сплава. Благодаря этому, можно сократить время охлаждения и тем самым достичь более оптимальных структурных превращений, которые оказывают предпочтительное влияние на устойчивость формы и предел прочности при сжатии.

К тому же при обработке подшипника скольжения путем снятия стружки с чернового слоя до конечной толщины нужно снимать меньше материала, что способствует сокращению рабочего процесса. Получается меньше стружки, которую нужно утилизировать, и установка для обработки становится короче и, таким образом, менее нагружена.

Меньшая склонность к течению и более высокая ударопрочность способствуют тому, что подшипник не так быстро и легко изнашивается при эксплуатации, благодаря чему достигается более длинный срок службы. Подшипники нужно менее часто подвергать восстановительной обработке или заменять новыми. Также при восстановительной обработке можно снова применить сплав согласно изобретению, так что преимущества меньшей склонности к износу и высокому пределу прочности при сжатии очевидны также для подшипников, подвергнутых переработке.

Изобретение поясняется далее более подробно на основе чертежа. При этом на чертеже представлена подшипниковая втулка 1, в которую внесен сплав 2 для подшипников скольжения, состоящий из 7 мас.% сурьмы, 6,5 мас.% меди, 0,6 мас.% цинка, 0,1 мас.% серебра, остальное олово, и его подвергают токарной обработке, доводя толщину с 4-7 мм чернового слоя до 0,5-1,2 мм толщины готового слоя.

Формула изобретения

1. Способ изготовления подшипников скольжения для цапф валков прокатного стана, включающий нанесение на подшипниковую втулку из металла методом центробежного литья сплава для подшипников скольжения на основе олова, содержащего 6,8-7,2 мас.% сурьмы, 6,3-6,7 мас.% меди, 0,5-0,7 мас.% цинка, 0,05-0,15 мас.% серебра, остальное олово, отличающийся тем, что сплав наносят на внутренний периметр предварительно нагретой подшипниковой втулки с толщиной чернового слоя 4-7 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после нанесения сплава на внутренний периметр предварительно нагретой подшипниковой втулки методом центробежного литья проводят охлаждение подшипниковой втулки со скоростью не менее 0,5° С/с.

3. Подшипник скольжения для цапф валков прокатного стана, содержащий подшипниковую втулку из металла и нанесенный на ее внутренний периметр сплав для подшипников скольжения на основе олова с сурьмой, медью, цинком и серебром, отличающийся тем, что он изготовлен способом по п.1.

4. Подшипник скольжения по п.3, отличающийся тем, что сплав на основе олова с сурьмой, медью, цинком и серебром состоит из 7,0 мас.% сурьмы, 6,5 мас.% меди, 0,6 мас.% цинка, 0,1 мас.% серебра, остальное олово.

5. Подшипник скольжения по п.3, отличающийся тем, что толщина слоя сплава для подшипников скольжения в готовом виде составляет 0,5-1,2 мм.

РИСУНКИ