自潤滑軸承在壓鑄機改造中的應用

■青海鹽湖特立鎂有限公司 （西寧甘河 810000） 李有新 張 翼

自潤滑軸承在壓鑄機改造中的應用

■青海鹽湖特立鎂有限公司 （西寧甘河 810000） 李有新 張 翼

摘要：壓鑄機滑動軸承是保證設備運行的關鍵點之一，傳統的稀油潤滑方式常常會出現嚴重的潤滑缺陷。本文作者在設備改造過程中，通過使用自潤滑滑動軸承加稀油潤滑的方式，既減少了潤滑缺陷，又增加了設備運行的穩定性，在沒有大幅度增加費用的情況下，有效地提高了滑動軸承的使用壽命。

我公司進口的鎖模力為3200t的布勒鎂合金冷室壓鑄機為三板結構壓鑄機，其主要包括動型板、固定型板及合模缸座三大板組成，結構如圖1所示。

該系列壓鑄機上格林柱與三大板之間均使用滑動軸承（銅套）予以配合。滑動軸承上開有潤滑油槽并與壓鑄機上的集中潤滑裝置連接，實現滑動軸承的定時定量定點潤滑，該結構的設計思路基本與現行國內外壓鑄機和機床的設計思路一致。

機器在加拿大壓鑄廠經多年使用后出售給我方，在我方恢復重建安裝現場檢測其滑動軸承由于潤滑、磨損等原因已無法達到使用要求。在施工現場與安裝單位反復檢測驗證，滑動軸承內徑應在φmm范圍內，而滑動軸承的實際內徑經檢測如表1所示。

1. 方案的提出

冷室壓鑄機工作過程中，固定型板是固定在機座上不移動的，其上的滑動軸承與格林柱之間也是相對固定的（見圖2），故從表1中可以看到其滑動軸承的磨損狀況相對于其他軸承而言較好。合模缸座僅在調整模具厚度時才移動，而動型板在機器正常工作實現壓鑄生產過程中在格林柱上實現往復滑動運動，故動型板上的8個滑動軸承（動型板每個孔內有兩個滑動軸承）磨損最為嚴重，最大磨損達到了+1.35mm（見圖3）。

表1　各部位滑動軸承內徑公差實測值　（單位：mm）

圖1　三板壓鑄機結構圖

圖2　固定型板上滑動軸承配合示意圖

圖3　動型板上滑動軸承配合示意圖

根據上述表1的檢測結果，認真分析并考慮到設備安裝完成后更換滑動軸承工作量較大、延誤生產周期較長的實際情況，我方考慮采用全部更換每臺16個滑動軸承的方案。原設備在瑞士布勒廠家生產時采用的是銅基滑動軸承，考慮到設備安裝到位后稀油集中潤滑在工作過程中可出現的意外情況如潤滑泵損壞、油位不

足、設置潤滑時間及油量的不足等，根據現階段滑動軸承國內外的研究發展趨勢，我方經論證確立了采用銅基固態石墨鑲嵌式自潤滑滑動軸承外加強制稀油潤滑的方案。

2. 方案的優越性比較

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

表2　滑動軸承性能比較

3. 方案的設計

該方案考慮到壓鑄機的實際情況，具體以動型板內側滑動軸承為例做設計分析。該滑動軸承與格林柱配合實現動型板（包括其上安裝的壓鑄模具）開合運動，動型板底部安裝的楔形銅滑塊在機器機座導軌上滑動，在運動中格林柱起導向作用，動型板的開合運動依靠固定在合模缸座上的合模油缸來完成，動型板上滑動軸承與大杠的上下方向間隙在有限范圍內依靠動型板底部安裝的楔形銅滑塊來調整。

在本次方案設計中，我們采用ZCuZn38Mn2Pb2來做滑動軸承，在加工過程中鑲嵌入石墨作為潤滑材料。因滑動軸承外徑與動型板需過盈配合，而其內徑要與大杠配合需滑動，故其外徑采用r6公差，內徑采用F7。考慮到該機型已具備各滑動軸承的稀有潤滑及合理延長滑動軸承使用壽命的需要，在設計滑動軸承時加入稀油潤滑方案。

由于滑動軸承的精度及加工方法等方面的限制，我方在國內委托專業的滑動軸承加工廠家按設計要求加工制造，并由其在交貨時出具專業的質檢報告，以方便掌握并控制滑動軸承的加工精度及加工質量。

4. 方案的實施及安裝

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

圖4　滑動軸承總裝圖

5. 結語

目前我公司此次壓鑄機的安裝及技術改造已接近尾聲，從滑動軸承改造完成后在調試過程中的實際情況來看，效果明顯，獲得了許多國內壓鑄行業知名人士的肯定。本次項目的順利完成，既檢驗了我們技術人員的相關技能水平，又使進口的二手壓鑄設備實現順利達產的目標。

參考文獻：

[1] 薛桂榮.自潤滑滑動軸承的介紹及其應用[J]. 山西水利，2007 （1)）：108-109.

[2] 張國輝，徐顯榮. 鑲嵌型固體自潤滑滑動軸承的摩擦磨損探討[J]. 哈爾濱軸承，第26卷第2期：37-39.

[3] 梁忠. 冷裝配工藝在設備檢修中的應用[J]. 四川有色金屬，2006 （3）：29-30.

收稿日期：（20150420）