長效型耐磨支座材料摩擦系數試驗研究

李 炯 李曉明 張亞軍

（1.豐澤智能裝備股份有限公司 河北 衡水 053000 2.河北省減隔震技術及裝置工程技術研究中心 河北 衡水 053000）

1 概述

為適應梁體位移、轉動，避免梁體結構受阻帶來的破壞力，保證梁體伸縮自如，轉動靈活、受力均勻，梁體與墩柱之間設置有橋梁支座。為了能夠實現位移和轉動，球型支座的內部設計有滑動副與轉動副。是由聚四氟乙烯滑板或改性聚四氟乙烯滑板與不銹鋼板（或球冠襯板鍍硬鉻）組成。

滑板滑動面設置有儲脂槽，可以儲存硅脂潤滑劑，支座使用過程中通過儲存的硅脂潤滑劑進行潤滑，降低摩擦系數。滑動副增加硅脂的方式均是一次性填充，梁體每天都熱脹冷縮，會帶動支座滑動，不銹鋼板與滑板相對滑動。長期的滑動過程中不銹鋼板會粘接帶走硅脂逐漸流失。儲脂槽的深度為2mm，當表面儲存的硅脂損耗完畢后，只能隨著滑板磨耗，不銹鋼板接觸到儲脂槽底的硅脂后再潤滑，無法保證長久、高質量的潤滑效果。

2 試驗研究

為解決滑動副之間因潤滑硅脂流失，增大摩擦系數問題，支座需要具備自動補充潤滑劑功能。為了延長使用期限，潤滑劑固體形式。本次試驗主要是研究新型固體潤滑劑的潤滑效果，通過試驗得出添加固體潤滑劑后的摩擦系數。

2.1 試驗樣品

試驗采用φ300 的聚四氟乙烯滑板、改性聚四氟乙烯滑板、M 型潤滑劑。

圖1 試驗樣件

2.2 試驗方法及結果

（1）不涂抹任何潤滑材料進行測試：聚四氟乙烯滑板施加1979kN，水平位移±120mm，頻率0.02Hz；改性聚四氟乙烯滑板施加3039kN，水平位移±120mm，頻率0.02Hz，如圖2 所示。

（2）涂抹M 型潤滑劑材料，采用以上相同的試驗方法進行測試，如圖3、圖4 所示。

3 試驗分析

通過試驗得出：不涂抹任何潤滑材料時，聚四氟乙烯滑板的摩擦系數為0.059，改性聚四氟乙烯滑板的摩擦系數為0.058，均超出《橋梁球型支座》（GB/T 17955—2009）不大于0.03 的要求。涂抹M 型潤滑劑材料時，聚四氟乙烯滑板摩擦系數為0.013，改性聚四氟乙烯滑板的摩擦系數為0.027，均滿足《橋梁球型支座》（GB/T 17955—2009）不大于0.03 的要求。

圖2 聚四氟乙烯滑板、改性聚四氟乙烯滑板不涂抹潤滑材料試驗

圖3 聚四氟乙烯滑板、改性聚四氟乙烯滑板涂抹潤滑材料

圖4 聚四氟乙烯滑板、改性聚四氟乙烯滑板涂抹潤滑材料試驗

4 結論

當滑動副或轉動副缺少潤滑材料時，摩擦系數均超過了0.05，會造成滑板磨耗急劇增加，減少了支座使用年限。M 型潤滑劑材料能夠降低聚四氟乙烯滑板和改性聚四氟乙烯滑板的摩擦系數。橋梁球型支座需要考慮使用一定年限后潤滑材料的補充，降低磨耗，延長使用年限。