專利名稱：重負荷滑動軸承的潤滑材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及潤滑材料，尤其是用于重負荷條件下的滑動軸承的潤滑材料。
背景技術：
在一些不適合使用滾動軸承或使用滾動軸承太昂貴的場合，人們就選用滑動軸承。例如，絕大部分中小型薄板軋機中的軋輥軸頸處，就是用滑動軸承(具體地講，是一種有上下軸瓦的開式滑動軸承)來支承。而這類滑動軸承是在重負荷條件上工作的，因此這類滑動軸承的潤滑就成為必須首先要解決的問題。目前在軋機上的解決方案是，把石墨和瀝青混合在一起，做成膠體狀的潤滑塊，然后把這潤滑塊放在滑動軸承和軋輥軸頸側面，讓該潤滑塊與軋輥軸頸充分接觸。工作時，軋輥軸頸與滑動軸承間產生的摩擦熱把該潤滑塊中的瀝青熔化，熔化后的瀝青帶著石墨、隨著軋輥的轉動楔進該摩擦付的間隙中。該潤滑塊不斷地熔化，熔化的瀝青帶著石墨源源不斷地從間隙中楔進、溢出，使摩擦付得以潤滑。溢出的瀝青和石墨最后流到回收容器里?，F有的這種方案在一定程度上解決了這類滑動軸承的潤滑問題。但其不足也是很明顯的。其主要不足之處是制作該潤滑塊時就需首先熔化瀝青，然后才能把石墨混合進去；為保證充分的混合，有時還必須進行不斷地攪拌。在熔化瀝青和攪拌的過程，有大量的瀝青蒸汽產生、并彌漫到周圍的環(huán)境中。這就對環(huán)境造成了嚴重的污染；對生產工人的健康有嚴重的損害——因為瀝青是一種強致癌物質。在使用時，又要熔化一次瀝青，對環(huán)境又造成第二次污染，對軋機旁的工人的健康又造成損害。同時，工廠需繳納的排污費也十分驚人。所以，人們一直在尋找解決這一問題的潤滑材料或新方案。但現有的潤滑材料或新方案不是成本太高、就是潤滑效果不好(例如直接選用能承受重負荷的潤滑脂。其中，屬鈉基潤滑脂的就有“高溫潤滑脂”和“鐵道潤滑脂”)。因此，目前仍不得不用瀝青石墨潤滑塊對所述軋輥軸頸及其滑動軸承進行潤滑。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種重負荷滑動軸承的潤滑材料，它不僅能對重負荷條件下的滑動軸承進行可靠地潤滑、而且基本不污染環(huán)境，有利于環(huán)境保護和工作人員的身體健康。
本發(fā)明的目的是這樣實現的所述重負荷滑動軸承的潤滑材料，它含有鈉基潤滑脂和8％～12％的潔凈水，或者含有鈉基潤滑脂、1％～33％的添加劑和12％～30％的潔凈水。
本潤滑材料中所述添加劑是12％～30％填充劑，或者是1％～5％粘附劑，或者是12％～30％填充劑與2％～4％助乳化的酸類，或者是12％～30％填充劑與1％～5％粘附劑，或者是12％～30％填充劑、2％～4％助乳化的酸類與1％～5％粘附劑。
本領域的技術人員都知道，鈉基潤滑脂有極強的親水性也即易乳化性，作為潤滑材料使用必須嚴格控制其含水率，一般鈉基潤滑脂的含水率≯0.4％，有一定量添加劑的高溫潤滑脂的含水率≯0.3％，鐵道潤滑脂的含水率≯0.5％。一旦含水率稍高，在使用時就會因其鈉皂被乳化而致使?jié)櫥魇А⑹チ藵櫥饔?。因此本領域普遍認為鈉基潤滑脂是不能與水混合用作潤滑材料的。
本潤滑材料是含有鈉基潤滑脂和8％～12％的潔凈水，或者含有鈉基潤滑脂、1％～33％的添加劑和12％～30％的潔凈水的潤滑材料。其含水比例主要根據負荷的大小和所需控制的摩擦付溫升確定，而鈉基潤滑脂則選用適合重負荷滑動軸承使用的鈉基潤滑脂。由于鈉基潤滑脂混水后，其針入度要增大、其滴點要下降，所以在為新生產配制而計算各組份比例或選用相應鈉基潤滑脂來混水配制時，應比相同負荷條件下的鈉基潤滑脂的針入度小、滴點高，以使混合了潔凈水后的鈉基潤滑脂的針入度和滴點有比較合適的數值；同樣，在加入了所需添加劑之后，其針入度和滴點也要發(fā)生相應的變化，因此，在為新生產配制而計算各組份比例或選用相應鈉基潤滑脂來混水配制時，也需考慮到其針入度和滴點的這些變化。這些對本領域的技術人員來講，都是能夠理解和做得很好的，故不贅述。
本潤滑材料的使用方法與背景技術中所說的相同，即仍然是把本潤滑材料成型后放在滑動軸承和軋輥軸頸側面，讓它與軋輥的軸頸充分接觸。工作時，軋輥軸頸與滑動軸承間產生的摩擦熱把本潤滑材料熔化，熔化了的潤滑脂隨著軋輥的轉動楔進摩擦付的間隙中，形成油楔(或日油膜)、以對摩擦付進行潤滑；同時，該潤滑材料中潔凈水的相當一部份被蒸發(fā)掉。蒸發(fā)掉的水帶走一部分摩擦熱，使摩擦付的溫升不致太高，最后達到一種動態(tài)的熱平衡。這種熱平衡的限制溫升作用不僅能延長摩擦付的使用壽命，而且能自動控制本潤滑材料的熔化量和楔入量，既滿足了潤滑的要求，又不會浪費潤滑材料。而現有的瀝青石墨潤滑塊在熱平衡效果就遠不如本發(fā)明，直接用現有的各種潤滑脂的話，它們會因過高的溫度而過早地變質，且熱平衡的效果也很差。與現有的過程相同，本潤滑材料中的潤滑脂仍是源源不斷地從摩擦付的間隙中楔入和溢出的，溢出的失去了大量水份的潤滑脂仍然流到回收容器里。把回收的潤滑脂除去機械雜質或變質組份以及最終化驗合格后，又可以按需要的比例補充潔凈水、以循環(huán)利用。毫無疑問，與現有的瀝青石墨潤滑塊相比，本發(fā)明在制備和再生的過程中，對環(huán)境幾乎沒有污染，對工人的健康更沒有損害；在使用過程中也同樣如此——這其中也包括了所述的動態(tài)熱平衡能減小潤滑脂中基礎潤滑油的蒸發(fā)在內。
而從本潤滑材料的使用過程中不難看出，本發(fā)明就是根據其與通常的使用方法不同的特點、反過來利用這乳化液的可流動性(其作用后述)。由于本潤滑材料中的潤滑脂是源源不斷地從摩擦付的間隙中楔入和溢出的，所以，它在該間隙中停留的時間比較短暫，把摩擦付隔開的“油楔”中就可能有潤滑脂、基礎潤滑油、乳化液和各種添加劑等多種成分。而這些成分對摩擦付都有潤滑和隔離作用，其中的乳化液同時還對所述的熱平衡有貢獻，摩擦付產生的微小磨粒也主要由它帶走，從而也避免了磨粒磨損的產生。
在本發(fā)明進一步的方案中，作為添加劑之一的填充劑比現有的含填充劑的鈉基潤滑脂的用量大得多，這些填充劑既有很好的潤滑作用，也能調節(jié)針入度。這樣，在確保本潤滑材料能可靠地潤滑和隔離摩擦付的前提下，也可以方便地制成塊狀而更加適應現有的使用習慣。同時，用價格便宜得多的填充劑來替代價格昂貴的鈉皂中的一部分，也使成本得到了降低，而填充劑中的滑石粉價格又比石墨和二硫化鉬還要低廉，就更進一步降低了成本。作為添加劑之一助乳化的酸類在新制備本潤滑材料時能加速皂化反應的速度；作為添加劑之一粘附劑的作用增強潤滑脂對金屬表面的附著力。因此，在本發(fā)明的主要特征披露后，其附加特征的作用及其選擇是本領域技術人員完全能夠理解、掌握和實施的。并且所述助乳化的酸類，除采用實施例中提到的松香和環(huán)烷酸等助乳化的酸類外，采用其他助乳化的酸類也能達到相同效果；所述粘附劑，除采用實施例中提到的聚丙烯酰胺、聚乙烯和聚丁烯等粘附劑外，采用其他的粘附劑也能達到相同效果。
總之，本發(fā)明是一種對環(huán)境基本無污染，潤滑效果好，對摩擦付有熱平衡作用而且成本低廉的適合于重負荷條件下的滑動軸承使用的潤滑材料。
具體實施例方式
本發(fā)明是利用鈉皂基的親水性也即易乳化性這一公知的自然規(guī)律和對摩擦付所處的特殊環(huán)境及特殊的潤滑方法而提出的。一旦披露出來，對本領域的技術人員來講，實施起來非常容易，或者說本領域的技術人員僅通過有限的常規(guī)實驗就能制備出來。所以，下面介紹的本發(fā)明潤滑材料制備方法的生產工藝并非惟一的制備工藝，僅是為了幫助理解本發(fā)明。本發(fā)明潤滑材料制備工藝與現有的鈉基潤滑脂的生產工序基本相同或者說本質上相同，相比而言，只是在“稠化成脂工序”前除去了“脫水工序”；在“稠化成脂工序”后增加了“調整含水量工序”。
本發(fā)明產品生產工藝的工序步驟如下1、混合工序——將成皂油脂與1/3～2/5的基礎潤滑油放入煉制釜內混合，并加熱升溫使成皂油脂溶化(所述成皂油脂是指牛羊油等動物油脂、硬化油和硬脂酸等)。
2、皂化工序——溫度在100℃左右時，加入全部計算量的氫氧化鈉溶液，在100℃～110℃條件下皂化2～4小時。
3、稠化成脂工序——加入余下的所有基礎潤滑油，具體操作與現有的工序基本相同。
4、調整含水量工序——稠化成脂后，降溫到95℃～100℃，按比例調整含水量，或同時加入所需添加劑。
然后化驗、調整、冷卻，即得本發(fā)明的潤滑材料。
若是選用現有鈉基潤滑脂，或者是把已除去機械雜質或變質組份的本發(fā)明的潤滑脂回收再生利用，仍是把其放入煉制釜內，逐漸升溫至95℃左右，然后緩慢加入所需比例的潔凈水以進行混合。必要時，根據化驗結果或滑動軸承的需要添加所需添加劑。
采用上述工藝，按比例調整含水量，或者同時加入所需添加劑，可以得到本發(fā)明潤滑材料。以下為本發(fā)明潤滑材料的各種組份及其含量的實施例一、沒有添加劑的本重負荷滑動軸承的潤滑材料的組份及其含量如表1所示表1

二、加有添加劑的本重負荷滑動軸承的潤滑材料的組份及其含量有以下幾種1.添加劑為填充劑的如表2所示表2

2.添加劑為粘附劑的如表3所示表3

3.添加劑為填充劑和助乳化的酸類的如表4所示表4


4.添加劑為填充劑和粘附劑的如表5所示表5

5.添加劑為填充劑、助乳化的酸類和粘附劑的如表6所示表6

上述各例中的鈉皂組份的含量均為各例中的余量。
以上實施例中，所有實施例中的組份及其含量，并非窮舉。首先根據負荷大小和對摩擦付熱平衡的溫度要求，然后結合原料來源和其他因素確定組份及其比例。必要時，也可以在所述潤滑材料中添加其他的添加劑，也就是說，本發(fā)明所說潤滑材料還包括含有其他添加劑的含水鈉基潤滑脂。本發(fā)明潤滑脂中的基礎潤滑油，除實施例中的機械油、汽缸油和航空潤滑油外，其他滿足特殊條件要求的潤滑油也是可以的。上述的鈉皂組份中除氫氧化鈉外，另外的成皂成份可以是牛羊油等動物油脂、硬化油和硬脂酸等，當然，也可以是它們中的任意組合(在前面曾統(tǒng)稱為“成皂油脂”)。
特別說明一點，背景技術中提到的軋輥所用的滑動軸承雖是開式滑動軸承，但本發(fā)明仍適用于其他的需要控制或平衡摩擦付溫度、使用潤滑材料的方法或過程與使用本發(fā)明的方法或過程類似的非開式的重負荷滑動軸承。
權利要求
1.一種重負荷滑動軸承的潤滑材料，其特征在于它含有鈉基潤滑脂和8％～12％的潔凈水，或者含有鈉基潤滑脂、1％～33％的添加劑和12％～30％的潔凈水。
2.根據權利要求1所述的重負荷滑動軸承的潤滑材料，其特征在于所述添加劑是12％～30％填充劑，或者是1％～5％粘附劑，或者是12％～30％填充劑與2％～4％助乳化的酸類，或者是12％～30％填充劑與1％～5％粘附劑，或者是12％～30％填充劑、2％～4％助乳化的酸類與1％～5％粘附劑。
3.根據權利要求2所述的重負荷滑動軸承的潤滑材料，其特征在于所述填充劑為滑石粉與二硫化鉬，或者滑石粉與石墨；滑石粉與二硫化鉬比值為2～5∶3～1，或者滑石粉與石墨的比值為2～5∶3～1。
4.根據權利要求2所述的重負荷滑動軸承的潤滑材料，其特征在于所述的助乳化的酸類是松香或環(huán)烷酸。
全文摘要
一種重負荷條件下的滑動軸承潤滑材料，它含有鈉基潤滑脂和8％～12％的潔凈水；或者含有鈉基潤滑脂、1％～33％的添加劑和12％～30％的潔凈水。也就是說，本潤滑材料是含有8％～30％潔凈水的含水鈉基潤滑脂。本發(fā)明是一種對環(huán)境基本無污染，潤滑效果好，對摩擦付有熱平衡作用而且成本低廉的潤滑材料。
文檔編號C10M109/00GK1557922SQ20041002179
公開日2004年12月29日 申請日期2004年2月9日 優(yōu)先權日2004年2月9日
發(fā)明者張義倫 申請人:張義倫