具有用于支承另一个部件的滑动面的部件以及制造滑动层的方法

摘要

本发明涉及一种具有滑动面(13)的部件(11)，该滑动面(13)由滑动层(12)提供。此外，本发明还涉及一种以电化学方法制造这种部件的方法，其中，按本发明的颗粒(16)嵌入滑动层(12)中。按本发明，这些颗粒由包覆物(18)组成，其中，在包覆物内部含有优选液态的润滑剂(17)。因此，该部件(11)适合尤其是作为备用保护轴承，以便保证例如被支承在主轴承内的轴的紧急运行特性。当该轴(14)撞到支承面(13)上时，在支承面(13)上暴露的颗粒(16)的包覆物(18)损坏，以便润滑剂(17)溢出。由此有利地改善滑动面(13)的滑动特性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有滑动面的部件，该滑动面设计用于滑动地支承另一 个部件，其中，滑动面由滑动层形成。本发明还涉及一种用于在部件上制造 具有滑动面的滑动层的方法。

背景技术

例如在德国专利文献DE4038139A1中记载了本文开头类型的具有滑动 面的部件。在此，它是具有由铝合金构成的支承层的复合滑动轴承。在铝合 金层的开放气孔中可以引入固体润滑剂，该固体润滑剂改善由铝合金构成的 支承层的滑动特性。

按DE4406191A1记载一种滑动轴承装置，其具有成型件，例如用于圆 柱工作面的滑套以便导引待支承的部件。该成型体设计成开放气孔式的，其 中，与相对硬的材料组合的柔软材料（如石墨或二硫化钼）可以被引入这些 开放气孔中以便实现一定的紧急运行特性。

若保证在通常条件下低摩擦运行的主轴承发生故障，则滑动轴承还可以 用来当作备用保护轴承(Fanglager)使用。因此，这种备用保护轴承保证例如 在电动机中被支承的轴的紧急运行特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，指定一种具有本文开头类型的滑动面 的部件或一种用于制造提供这种滑动面的滑动层的方法，通过该方法可以制 造改善轴承紧急运行特性的滑动面。

该技术问题通过本文开头所述的部件按本发明这样解决，滑动层由金属 合金组成，该金属合金具有金属基质和分散在其中的、由用包覆物包围的润 滑剂构成的组织相，其中，组织相形成滑动面的部分。作为金属，滑动层考 虑所有已知的典型滑动轴承材料，例如黄铜、铜、镍或青铜。提供润滑材料 的组织相分散在滑动层中，其中，该组织相暴露在滑动面上。若滑动面用作 备用保护轴承，组织相的包覆物有利地被所支承的部件毁坏，以便释放含在 包覆物中的润滑剂。由此，可以显著改善滑动面的滑动性能，其中，在不使 用备用保护轴承的部分相当长的时间段中，通过颗粒的包覆物防止润滑剂流 失。

按本发明的一种结构方案，润滑剂是液态的并且尤其由油组成。刚好当 润滑剂是液态时，在备用保护轴承中润滑剂从滑动面中消失(例如脱水、洗 掉或蒸发)的危险特别大。因此，液态润滑剂的使用有利地在很大程度上得 益于，由液态润滑剂形成的组织相用包覆物包围，亦即，包封。

按本发明的另一种结构方案规定，润滑剂是固体的，尤其由二硫化钼、 二硫化钨或石墨组成。在使用该润滑剂时，包覆物可以有利地致使该固体润 滑剂在使用备用保护轴承并且弄破包覆物之后才减少。在此也可以通过包覆 物防止干燥润滑剂在使用备用保护轴承之前发生化学变化。

按本发明的另一种结构方案可以规定，包覆物由塑料组成。在此，本身 可以造成良好润滑特性并且以这种方式会有助于滑动面润滑的塑料是特别

适合的。例如特氟龙是适合的。作为备选也可以使用石蜡。但前提是，由塑 料形成的包覆物同时不会与包封的润滑剂作用或被其溶解。就此而言，例如 特氟龙是有益的。

按本发明的另一种结构方案，包覆物也可以由金属组成。这样的优点是， 通过被包覆的润滑剂颗粒在电解的分离工艺中分散，润滑剂可以以其金属的 封闭装置例如在电化学地涂层方法中嵌入电化学形成的滑动层中。分散粒子 的金属表面有利地允许这些颗粒嵌入所形成的以电化学方法制造的、具有较 高填充度的层中。这也通过喷镀金属的塑料包覆物保证。该塑料包覆物应当 是非常薄的，在承受载荷时开裂并且释放润滑剂。在纯金属的包覆物中，开 裂需要更大的力，以便为不同的应用情形提供包覆物。

特别有利的是，提供润滑剂的组织相分别具有小于一微米的尺寸。由此 确保组织相仅很少量地影响滑动层的机械稳定性，这在应用中对滑动层的机 械性能是非常重要的。

按本发明的另一种结构方案规定，部件设计成用于待支承的部件的备用 保护轴承。在用作备用保护轴承时，可以有利地特别有效地使用上面描述的 改善轴承装置紧急运行特性的效果。

此外，上面给出的技术问题通过一种用于在部件上制造具有滑动面的滑 动层的方法解决，其中，滑动层通过电化学或化学地分离金属或金属合金而 制成，其中，将在分离时由用包覆物包围的润滑剂构成的颗粒这样嵌入形成 的滑动层，使得颗粒形成滑动面的一部分。也就是说，在这种情况下组织相 由嵌入的、本身被包覆的颗粒组成。几乎不受限制地可以有利地使用所有的 润滑剂(固态和液态的)，因为包覆物在各种情况下都保证颗粒嵌入所形成的、 以电化学方法制造的层中。考虑例如矿物油、石墨、二硫化钼或二硫化钨作 为润滑剂。

附图说明

下列根据附图描述本发明的详细情况。相同或相应的附图元素在此分别 配有相同的附图标记并因此只多次重复阐述各图之间的区别。附图中：

图1和图2是按本发明的用作备用保护轴承的具有滑动面的部件的一个 实施例的局部剖面示意图，以及

图3是按本发明的方法的一个实施例。

具体实施方式

按图1的备用保护轴承是示意的局部剖面图。该剖面例如可以沿由涂层 的轴瓦走向(未进一步示出)。部件11仅以局部剖面图示出并且可以由轴瓦构 成。在该轴瓦中构造提供滑动面13的滑动层12。该滑动面打算用于支承另 一个部件14(参照图2)。另一个部件14例如可以是轴。它在图1中未示出， 因为它是具有紧急运行特性的备用保护轴承，该备用保护轴承不在未示出的 机器的轴的常规运行中使用。

滑动层12具有金属基质15，在该基质15中嵌有颗粒16。该颗粒的内 部由液态的润滑剂17组成，该润滑剂17由包覆物18包围，以便润滑剂17 可靠地存放。此外可见，颗粒16在滑动面13中部分暴露，以便颗粒16的 包覆物18遭受部件14直接的冲击。

在使用备用保护轴承来保证部件14(轴)的紧急运行特性时的情况如图2 中所示。暴露在表面上的、颗粒16的包覆物18(其中仅示出一个)被部件14 弄破，以便位于破坏的包覆物18中的润滑剂17排空并且形成润滑膜19，该 润滑膜19沿部件14的运动方向20扩散。由此改善滑动面13的滑动特性。

在图3中描述一种方法，如可以涂层具有滑动层12的部件11。这通过 电镀的方法进行，其中，设置带有电解质22的容器21，部件11浸入该容器 21中。该部件11形成工作电极，其中，还设有配对电极23并且两个电极与 电压源24连接。通过施加电压，在部件11上析出滑动层12。因为在电解质 22中也分散颗粒16，所以这些颗粒在滑动层12的层结构中嵌入形成的基质 15中。由此产生具有按图1的滑动层12的部件11。

下列的电解质可以与相应的洗涤剂一起使用，因为润滑剂包罩住的颗粒 在这些电解质中通过用磁性或叶桨搅拌器搅拌超过1至6小时分散。

铜:

50-65g/l Cu作为CuCN

30-35g/l KCN

15-20g/l KOH

50°C电解质温度

以及2A/dm²分离电流密度

化学镍:

30g/1硫酸镍

10g/1次亚磷酸钠

12g/1柠檬酸钠

5g/1乙酸钠

0.1g/1硫脲

85°C电解质温度