橡胶常用作密封、抗振、减振和传动材料是吗
橡胶常用作密封、抗振、减振和传动材料,这句话是对的。交通运输橡胶工业是随着汽车工业发展起来的。六十年代汽车工业与石油化学工业高速发展,使橡胶工业生产水平有了很大的提高;进入七十年代,为适应汽车的高速、安全和节约能源,消除污染,防止公害等方面的需要,促进了轮胎新品种的不断出观。原料胶消耗在交通运输方面占有相当大的比重。例如:一辆解放牌4吨载重汽车,需要橡胶制品200多千克,一节硬座车厢需装配橡胶制品总重300多千克,一艘万吨巨轮就需橡胶制品近10吨重,一架喷气式客机需要将近600千克的橡胶。在海、陆、空交通运输上,哪一个都离不开橡胶制品。作为运输工具,轮胎是个主要的配件。除生产普通轮胎外,还大力发展子午线轮胎、无内胎轮胎地下铁道有的也采用了橡胶轮胎。铁路车辆及汽车推广应用橡胶弹簧减震制品,气密橡放。大型商店、车站、地铁也在采用载人运输带。此外,还有用橡胶制做的“气垫船”、“气垫车”等。工业矿山工业部门所需要的大大小小的橡胶制品那就更多了,品种多,用途广,有的还有特殊要求。主要的制品有胶带、胶管、密封垫圈、胶辊、胶板、橡胶衬里及劳动保护用品。在矿山、煤炭、冶金等工业方面应用胶带来运输成品,各地都在不断出现,为了大型生产的需要,还生产出钢丝绳芯运输带和合成纤维运输带。矿用磨机橡胶衬里,以锻胶代替锰钢,使用寿命提高了二至四倍,还减小了噪音,这一产品已在世界范围内推广。农林水利农林水利事业的发展,也需要各种各样的橡胶制品,除拖拉机和农业机械用各种轮胎外,在联合收割机需用的橡胶履带,灌溉用水池、水跟和水库采用的橡胶防渗层及橡胶水坝,橡胶船、救生用品等用量都在增长,在农副产品加工设备和林、牧、渔业技术装备等方面,都有橡胶配件。如一台铁牛一40型轮式拖拉机,需要橡胶制品121件之多。随着农业机械化、农田水利的大发展,所需橡胶制品会愈来愈多。军事国防橡胶是重要的战略物资,在军事国防上应用更是十分广泛,比如,一辆坦克要用八百多千克橡胶;一艘三万吨级的军舰要用六十八吨橡胶,差不多军事装备、空军设施、国防工程都有橡胶的足迹。使用橡胶制做的船舶、帐篷、仓库以及防护用具、浴水服装等品种也很多。至于国防尖端技术需要的耐高温、耐低温、耐油、耐高度真空等特殊性能的橡胶制品更是不可缺少。随着国防现代化的发展,要求能耐零下100-400℃的温度范围,并能抵抗各种酸、碱和氧化剂具有特殊性能的橡胶,正在研制生产。土木建筑现代化建筑,橡胶更是大有用武之地。例如,在建筑物上使用的玻璃窗密封橡胶条,隔音地板、消声海绵、橡胶地毯、防雨材料以及用乳状涂料涂剧墙壁。从六十年代中期开始在建筑物安装大型橡胶弹簧座垫,以减少地铁所造成的震动和噪音。国外还在试制减轻地震对建筑物破坏作用的橡胶座垫,这种橡胶制品的研制具有十分重要的意义。制造混凝土空心构件应用的充气橡胶软橡胶乳水泥和胶沥青在建筑工程中的应用日趋广泛。把胶乳混入水泥,可以提高水泥的弹性和耐磨性。在沥青中加入3%的橡胶或胶乳铺设马路的路面,可防止路面的龟裂,并提高耐冲击件。在建筑施工中历使用的机械,运输设备、防护用品等都有橡胶制品的配件。电气通讯橡胶的另一特性是绝缘性能好,不易导电。各种电线、 电缆多采用橡胶则成。硬质橡胶也多用来制做胶管、胶棒、胶板、隔板以及电瓶壳。此外,还广泛用作防护用品绝缘手套、绝缘胶靴鞋等。医疗卫生在医疗卫生部门有许多橡胶制品在应用,如医院里的麻醉科、泌尿科、外科、脑外科、骨科、五宫科、放射科等招的诊断、输血、导尿、洗肠胃的各种胶色手术用的手套、冰囊、海绵座垫等多是橡胶制品。作为医疗设备和仪器的配件也有橡胶制品。医用橡胶制品往往对它还有个特殊要求,如无毒、杀菌、生理惰性、耐放射等。橡胶巾的丁基橡胶就具有较高的生物惰性、化学稳定性和较微的透水透气性,用来加工橡胶瓶塞,能保证高吸湿抗生意和抗癌制剂的保存。硅橡胶在制造医用制品方面愈来愈广泛,如采用硅橡胶制造人造器官及人体组织代用品有了很大进展,还用它制作药物胶囊,放入体内适当位置,使囊内药物缓慢连续地释放出来,既能提高疗效又比较安全。商品储存橡胶不仅用于医疗卫生,还应用于储藏水果和蔬菜。自1954年以来气调技术取得很大进展,被橡胶薄膜广泛地应用于硅橡胶宙气调控储藏水果。硅橡胶对CO2和O2有着优越透气性及适当透气比。二者的比是6:1,也就是说:二氧化碳扩散速度透过硅橡胶窗比氧要快六倍。比聚乙烯塑料薄膜进过的二氧化碳和氧约快为200倍。根据不同果品蔬菜品种的呼吸强度及数量等的差异,制成各种大小的硅橡胶宙饺嵌在塑料薄膜控上,即可使袋内维持适量的CO2,形成良好的气体储藏环境,从而抑制果品蔬菜呼吸强度,延缓代谢速度,推迟水果蔬菜的后熟过程,减少水分蒸公防止腐烂。从储藏苹果的试验对比来看,采用塑料薄膜包装储藏五个月,自然消耗是07%以下,未用的自然消耗可达583%。再如,用硅橡胶薄膜气调帐保存西红抵经一个月全部保青好果率达70%以上,失重36%,取出后全部果实都能正常转红成熟。不用气调帐的西红柿一周内就转红成熟,不能再储。文教体育常见的各种球胆、乒乓球拍海绵胶面、游泳足躁、玩具皮球、金笔笔胆、橡皮、橡胶困、橡皮线、橡胶印、橡皮布、气球以及海绵胶垫等,广泛用于文教机关、办公室、设计绘图以及体育运动器材等。生活用品日常生活中有不少橡胶制品在为我们服务,遍为城乡居民所穿用,它是B用橡胶制品中消费量很大的一种。其他如雨衣、热水袋、松紧带、儿童玩具、海绵座垫以及乳胶浸渍制品等,在人民生活里都在发挥它的作用。
使用环境温度:-20℃-80℃ ℃用途:鱼雷车减压 鱼雷车管束车氢气减压装置 ,采用静力润滑的滑动轴承称为静压轴承。静压轴承一般由外部的润滑油泵提供压力油来形成压力油膜,以承受载荷。静压轴承的供油压力高。其主要特点之一是在完全静止的状态下,也能建立起承载油膜,能保证在启动阶段摩擦副两表面没有直接接触。因此,启动静压轴承的转子时,必须先启动静压润滑系统。静压轴承在运转中,由于摩擦副有相对运动,故亦可能产生动压效应,当动压效应达到一定份额时,轴承成为动静压混合轴承。静压轴承的优点是:①启动和运转期间摩擦副均被压力油膜隔开,滑动阻力仅来自流体黏性,摩擦因数小、工作寿命长;②静压轴承有“均化”误差的作用,能减少制造中不精确性产生的影响,故对制造精度的要求比动压轴承低;③摩擦副表面上的压力比较均匀,轴承的可靠性和寿命较高;④可精确地获得预期的轴承性能;⑤轴承的温度分布较均匀,热膨胀问题不如动压轴承严重。
静压轴承适应的工况范围极广,从载荷以克计的精密仪器到载荷达数千吨的重型设备都有采用静压轴承的。
12 自润滑轴承
添加少许润滑剂或完全没有润滑剂,使滑动轴承自身具有润滑性的轴承叫作自润滑轴承。自润滑轴承可分为粉末冶金整体烧结和镶嵌型两种。粉末冶金整体烧结是把固体润滑剂以粉末的形式作为组元添加到金属基体原料中,通过压制成形、烧结,形成自润滑复合材料,以其作为轴承、轴瓦或衬板;镶嵌型是在基体上预先设计、加工好一定面积比例的孔洞或沟槽,在其中嵌入固体润滑材料,经过特殊黏结及时效处理,将二者结合成为一个整体,以其作为轴承、轴瓦或衬板。根据不同的运动方式镶嵌固体润滑剂,可长时间在无油润滑条件或水润滑条件下工作,自润滑轴承突破了一般轴承依靠油膜润滑的局限性。固体自润滑轴承在使用过程中,通过摩擦热使固体润滑剂与轴摩擦,形成油、粉末并存、润滑的优异条件,既保护轴不磨损,又使固体润滑特性永恒。这类自润滑轴承适用于重载低速的工况条件,以及往复、旋转、摇摆和间歇运动等油膜难以形成的场合,具有很好的耐磨性和极低的摩擦系数,同时也具有耐腐蚀和抗化学性。
自润滑轴承目前主要运用于水利机械、水坝工作门支铰轴承、水轮机轴套、钢铁工业、冶金设备、轧机、连铸输送辊道、高温鼓风炉、烘干炉用轴套、汽机车工业、工程机械等需要耐腐蚀、水润滑场合以及高温、重载中速无法加油的工况场合。自润滑轴承的优点如下:①设计灵活、简单、方便,使用范围广;②无油可以使用;③使用成本低;④高承载、低转速情况下,可发挥优越的性能;⑤往复运动、摇摆运动、启动停止频繁等油膜形成困难的场所,可发挥优越的耐磨性;⑥优越的耐药品性及耐腐蚀性;⑦工作寿命较长,所需维护保养甚少,替代更换周期长,性能好。
2 320 t鱼雷罐车轴承的应用环境
鱼雷型混铁车(鱼雷罐车,如图1所示)是铁厂向钢厂或铸铁厂运送铁水进行炼钢或浇注的专用车辆,本身无牵引动力,由普通机车牵引。320 t鱼雷罐车所使用的轴承应符合以下条件。
①具有较高的承载性能。鱼雷罐车公称装载重量320 t,最大370 t,罐体自重约285 t。所需倾翻力矩约为539 kN·m,所有重量都集中由两个主轴承承载,因此轴承需有很高的承载能力。
②低转速下有良好的润滑性能。鱼雷罐车罐体翻转速度在0001 5~015 r/min,轴承需要在此转速范围内有良好的润滑性能。
③工作环境复杂。鱼雷罐车长期工作在高温、高粉尘环境下,对轴承的密封与高温工作性能提出更高的要求。
在以上条件中,自润滑轴承与静压轴承的特性对于①、②项较易实现,对于第③项,由于静压轴承需要油泵注油润滑,复杂的环境对油泵润滑系统产生较大的影响。
3 两种不同轴承的设计要求
31 静压轴承
上海梅山钢铁股份有限公司已有的鱼雷罐车使用静压轴承,前后各有一个主轴承,前部另有一个辅轴承。
311 几何尺寸。主轴承座支撑处圆直径为750 mm,轴瓦长度768 mm,如图2所示。辅轴承支撑处圆直径为350 mm。
312 润滑方式。以二硫化钼极压锂基脂作为润滑剂,采用柱塞式油泵,多点干油泵集中给脂润滑,由多点干油泵、分配阀及给油配管等组成。油泵主动端由电机带动,从动端由主轴通过链轮传动经增速机带动。最大工作压力为15 MPa。
313 使用寿命。静压轴承的使用寿命由轴瓦厚度决定,当因供油(压力)不足等原因导致轴瓦在厚度方向磨损量超过4 mm时,达到轴承的使用寿命,需更换轴瓦。
32 自润滑轴承
采用高书江研究中的设计方法[1],以DEVA—BM的技术参数为例,可以计算出320 t鱼雷罐车所用自润滑轴承的各技术参数。
⑤轴承寿命。对于动载荷,负载对DEVA—BM的性能影响系数[αE]=07。对于轴承固定——轴旋转,运动类别对DEVA—BM性能的影响系数[αBS]=110[2]。现确定各系数如表1所示
[参数 数值 最大静载/(N/mm2) 200 最大动载/(N/mm2) 80 最大滑动速度/(m/s) 05 摩擦系数(干) 011 最小硬度 >HRC35 最高温度/℃ 200 最低温度/℃ -150 最大[pU]因数/[N·m/(mm2·s)] 10 表面精度/μm 02~08 ]
4 总结
根据以上计算结果,将静压轴承与自润滑轴承用于鱼雷罐车时的优缺点总结如下。
①承载性能。静压轴承与自润滑轴承在润滑良好的情况下均可承受较大压强。静压轴承为了增大其承压能力,使用二硫化钼极压脂作为润滑油形成压力油膜,最大压力可达15 MPa,满足工作需求,而自润滑轴承在承载方面有更为优越的性能,最大动载可达80 MPa,远高于静压轴承。
②环境适应性能。静压轴承需要油泵供油系统。由于鱼雷罐车工作环境中粉尘多,温度高,所需压力大,会使供油系统出现堵塞、无油压等状况。同时,对溢流阀、单向阀、柱塞组件等都有很高的要求。对于自润滑轴承,在其表面加开纵向沟槽后可大大减少粉尘污染带来的轴承磨损问题,对高压、多粉尘、高温环境具有很好的适应能力。
③经济性。自润滑轴承需要使用粉末冶金技术进行制造,很大程度上提高了成本费用;而静压轴承需要有一套油泵总成、管路作为辅件,对轴承进行润滑,并且其润滑油(脂)无法循环,因此,其相对于自润滑轴承而言并无成本优势。
④其他。通过计算可知,在正常工作情况下,自润滑轴承的使用寿命较长,至少可与静压轴承相当;静压轴承在每工作一段时间(约一周)后需要进行油泵的检查、加油、废油清理等作业,耗费人力和物力;自润滑轴承摩擦系数可达到011,但相对于使用脂润滑的静压轴承仍然很高,因此在罐体倾翻时需要更大的动力。
综上所述,静压轴承与自润滑轴承应用在320 t鱼雷罐车的具体环境中,各有优缺点。静压轴承作为比较传统的大承载能力轴承,在轴承的摩擦性能方面有很好的优势,但随着材料与冶金行业的不断发展,自润滑轴承将显示出更大的优势,并逐渐在冶金、水电等重型行业中广泛使用。