自潤(rùn)滑軸承在壓鑄機(jī)改造中的應(yīng)用

■青海鹽湖特立鎂有限公司 （西寧甘河 810000） 李有新 張 翼

自潤(rùn)滑軸承在壓鑄機(jī)改造中的應(yīng)用

■青海鹽湖特立鎂有限公司 （西寧甘河 810000） 李有新 張 翼

摘要：壓鑄機(jī)滑動(dòng)軸承是保證設(shè)備運(yùn)行的關(guān)鍵點(diǎn)之一，傳統(tǒng)的稀油潤(rùn)滑方式常常會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的潤(rùn)滑缺陷。本文作者在設(shè)備改造過(guò)程中，通過(guò)使用自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承加稀油潤(rùn)滑的方式，既減少了潤(rùn)滑缺陷，又增加了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，在沒(méi)有大幅度增加費(fèi)用的情況下，有效地提高了滑動(dòng)軸承的使用壽命。

我公司進(jìn)口的鎖模力為3200t的布勒鎂合金冷室壓鑄機(jī)為三板結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)，其主要包括動(dòng)型板、固定型板及合模缸座三大板組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該系列壓鑄機(jī)上格林柱與三大板之間均使用滑動(dòng)軸承（銅套）予以配合。滑動(dòng)軸承上開(kāi)有潤(rùn)滑油槽并與壓鑄機(jī)上的集中潤(rùn)滑裝置連接，實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)軸承的定時(shí)定量定點(diǎn)潤(rùn)滑，該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路基本與現(xiàn)行國(guó)內(nèi)外壓鑄機(jī)和機(jī)床的設(shè)計(jì)思路一致。

機(jī)器在加拿大壓鑄廠經(jīng)多年使用后出售給我方，在我方恢復(fù)重建安裝現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)其滑動(dòng)軸承由于潤(rùn)滑、磨損等原因已無(wú)法達(dá)到使用要求。在施工現(xiàn)場(chǎng)與安裝單位反復(fù)檢測(cè)驗(yàn)證，滑動(dòng)軸承內(nèi)徑應(yīng)在φmm范圍內(nèi)，而滑動(dòng)軸承的實(shí)際內(nèi)徑經(jīng)檢測(cè)如表1所示。

1. 方案的提出

冷室壓鑄機(jī)工作過(guò)程中，固定型板是固定在機(jī)座上不移動(dòng)的，其上的滑動(dòng)軸承與格林柱之間也是相對(duì)固定的（見(jiàn)圖2），故從表1中可以看到其滑動(dòng)軸承的磨損狀況相對(duì)于其他軸承而言較好。合模缸座僅在調(diào)整模具厚度時(shí)才移動(dòng)，而動(dòng)型板在機(jī)器正常工作實(shí)現(xiàn)壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中在格林柱上實(shí)現(xiàn)往復(fù)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)，故動(dòng)型板上的8個(gè)滑動(dòng)軸承（動(dòng)型板每個(gè)孔內(nèi)有兩個(gè)滑動(dòng)軸承）磨損最為嚴(yán)重，最大磨損達(dá)到了+1.35mm（見(jiàn)圖3）。

表1　各部位滑動(dòng)軸承內(nèi)徑公差實(shí)測(cè)值　（單位：mm）

圖1　三板壓鑄機(jī)結(jié)構(gòu)圖

圖2　固定型板上滑動(dòng)軸承配合示意圖

圖3　動(dòng)型板上滑動(dòng)軸承配合示意圖

根據(jù)上述表1的檢測(cè)結(jié)果，認(rèn)真分析并考慮到設(shè)備安裝完成后更換滑動(dòng)軸承工作量較大、延誤生產(chǎn)周期較長(zhǎng)的實(shí)際情況，我方考慮采用全部更換每臺(tái)16個(gè)滑動(dòng)軸承的方案。原設(shè)備在瑞士布勒廠家生產(chǎn)時(shí)采用的是銅基滑動(dòng)軸承，考慮到設(shè)備安裝到位后稀油集中潤(rùn)滑在工作過(guò)程中可出現(xiàn)的意外情況如潤(rùn)滑泵損壞、油位不

足、設(shè)置潤(rùn)滑時(shí)間及油量的不足等，根據(jù)現(xiàn)階段滑動(dòng)軸承國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)展趨勢(shì)，我方經(jīng)論證確立了采用銅基固態(tài)石墨鑲嵌式自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承外加強(qiáng)制稀油潤(rùn)滑的方案。

2. 方案的優(yōu)越性比較

固態(tài)石墨鑲嵌式自潤(rùn)滑軸承，是在軸承基體的金屬摩擦面上開(kāi)出大小適當(dāng)、排列有序的孔穴，然后在孔穴中嵌入具有良好潤(rùn)滑性能的石墨而制成的一種自潤(rùn)滑軸承。該類軸承綜合了金屬基體和石墨的各自優(yōu)點(diǎn)，突破了一般軸承依靠油膜潤(rùn)滑的局限性，特別適用于無(wú)油、高溫、高負(fù)載、低速度、防污、防蝕和防輻射，以及在水中或真空溶液浸潤(rùn)而根本無(wú)法加潤(rùn)滑油膜的特殊工況條件下使用。其與普通銅基滑動(dòng)軸承比較如表2所示。

表2　滑動(dòng)軸承性能比較

3. 方案的設(shè)計(jì)

該方案考慮到壓鑄機(jī)的實(shí)際情況，具體以動(dòng)型板內(nèi)側(cè)滑動(dòng)軸承為例做設(shè)計(jì)分析。該滑動(dòng)軸承與格林柱配合實(shí)現(xiàn)動(dòng)型板（包括其上安裝的壓鑄模具）開(kāi)合運(yùn)動(dòng)，動(dòng)型板底部安裝的楔形銅滑塊在機(jī)器機(jī)座導(dǎo)軌上滑動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中格林柱起導(dǎo)向作用，動(dòng)型板的開(kāi)合運(yùn)動(dòng)依靠固定在合模缸座上的合模油缸來(lái)完成，動(dòng)型板上滑動(dòng)軸承與大杠的上下方向間隙在有限范圍內(nèi)依靠動(dòng)型板底部安裝的楔形銅滑塊來(lái)調(diào)整。

在本次方案設(shè)計(jì)中，我們采用ZCuZn38Mn2Pb2來(lái)做滑動(dòng)軸承，在加工過(guò)程中鑲嵌入石墨作為潤(rùn)滑材料。因滑動(dòng)軸承外徑與動(dòng)型板需過(guò)盈配合，而其內(nèi)徑要與大杠配合需滑動(dòng)，故其外徑采用r6公差，內(nèi)徑采用F7。考慮到該機(jī)型已具備各滑動(dòng)軸承的稀有潤(rùn)滑及合理延長(zhǎng)滑動(dòng)軸承使用壽命的需要，在設(shè)計(jì)滑動(dòng)軸承時(shí)加入稀油潤(rùn)滑方案。

由于滑動(dòng)軸承的精度及加工方法等方面的限制，我方在國(guó)內(nèi)委托專業(yè)的滑動(dòng)軸承加工廠家按設(shè)計(jì)要求加工制造，并由其在交貨時(shí)出具專業(yè)的質(zhì)檢報(bào)告，以方便掌握并控制滑動(dòng)軸承的加工精度及加工質(zhì)量。

4. 方案的實(shí)施及安裝

由于滑動(dòng)軸承與動(dòng)型板、固定型板及合模缸座的配合均為過(guò)盈配合，在安裝過(guò)程中采用“冷裝”的方式以便能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。具體方案如下（見(jiàn)圖4）：①滑動(dòng)軸承4放入煤油中清洗干凈并瀝干。②將清洗后的滑動(dòng)軸承4放入液氮中15min予以強(qiáng)制冷卻。③用安裝工具將冷縮后的滑動(dòng)軸承4壓入壓鑄機(jī)模板中。④滑動(dòng)軸承4壓入模板2孔內(nèi)后持續(xù)約2h，將檢具裝入滑動(dòng)軸承孔內(nèi)，用塞尺檢測(cè)其圓周方向縫隙不得超過(guò)0.1mm。⑤待檢測(cè)合格后將壓蓋3安裝到位，固定滑動(dòng)軸承，防止安裝大杠（格林柱）5時(shí)將滑動(dòng)軸承4碰傷。

圖4　滑動(dòng)軸承總裝圖

5. 結(jié)語(yǔ)

目前我公司此次壓鑄機(jī)的安裝及技術(shù)改造已接近尾聲，從滑動(dòng)軸承改造完成后在調(diào)試過(guò)程中的實(shí)際情況來(lái)看，效果明顯，獲得了許多國(guó)內(nèi)壓鑄行業(yè)知名人士的肯定。本次項(xiàng)目的順利完成，既檢驗(yàn)了我們技術(shù)人員的相關(guān)技能水平，又使進(jìn)口的二手壓鑄設(shè)備實(shí)現(xiàn)順利達(dá)產(chǎn)的目標(biāo)。

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收稿日期：（20150420）