專利名稱：一種橋梁鞍座與座體之間的潤滑結(jié)構(gòu)和方法
一種橋梁鞍座與座體之間的潤滑結(jié)構(gòu)和方法本發(fā)明涉及橋梁建筑中鞍座與底座的潤滑技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種的橋梁鞍座與座體之間的潤滑結(jié)構(gòu)和方法。目前大橋鞍座與座體相接的對偶面上分別制作鏡面不銹鋼板，在兩不銹鋼板之間采用聚四氟乙烯板作為潤滑介質(zhì)，聚四氟乙烯摩擦系數(shù)較小，一般在O. 05左右。正常情況下，當(dāng)作用在鞍座上的垂直負(fù)載小于I萬噸每平方米時(shí)，若以水平力10噸的力作用在鞍座 上，鞍座可以在座體上滑動(dòng)。大于I萬噸時(shí)，聚四氟乙烯板受到強(qiáng)擠壓的作用，開始變形，從而失去潤滑效果。隨著建造大橋的跨度的增大，作用在大橋鞍座上的力也越大。今后作用在大橋鞍座的力大于I萬噸每平方米的情況將成為常態(tài)，這就要求尋找一種新的潤滑材料，即在高承載力作用下，大橋鞍座仍能在座體上滑動(dòng)。大跨度橋梁的承重索拉方式主要采用斜拉式和懸索式。索拉式大橋結(jié)構(gòu)示意圖和其鞍座、座體底板的結(jié)構(gòu)。目前的索拉式大橋的鞍體滑動(dòng)多采用上面所述以上下兩層不銹鋼鏡面薄板中間夾四氟乙烯板為潤滑結(jié)構(gòu)，摩擦系數(shù)大、推動(dòng)阻力大、夾層四氟乙烯板易損、不適應(yīng)更大跨度橋面、成本費(fèi)用高、工期較長等。本發(fā)明“大橋鞍座與座體間的滾珠復(fù)合潤滑結(jié)構(gòu)技術(shù)”可以有效解決以上問題，核心概念是I.鞍座底面A使用自主研發(fā)的熱力噴涂高強(qiáng)納米金剛石抗極壓涂料；2.底板上表面B使用自主研發(fā)的熱力噴涂高強(qiáng)二硫化鑰自潤滑抗極壓涂料；3. A和B之間涂覆高極壓長效二硫化鑰氟油脂；4.在高極壓長效二硫化鑰氟油脂中填充二硫化鑰鋼珠，變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，采取滾動(dòng)摩擦方式，摩擦系數(shù)明顯減小。但本發(fā)明的實(shí)施過程中的涂層對環(huán)境濕度有要求，應(yīng)避免陰雨天氣施工。本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的中間夾四氟乙烯板受極壓而變形損壞、需要較大的推力推動(dòng)鞍座、鞍座底面和底板上表面之間為滑動(dòng)摩擦摩擦系數(shù)過大、達(dá)不到鞍座與座體之間潤滑介質(zhì)的高承載性的不足，提供一種具有滾珠的復(fù)合潤滑結(jié)構(gòu)、新的潤滑涂層配方、新的減少摩擦阻力的方式。為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計(jì)一種橋梁鞍座與座體之間的潤滑方法，包括橋梁的鞍座與座體，橋梁的鞍座與座體先依次經(jīng)過脫脂處理、水洗、噴砂處理，其特征在于所述的鞍座和座體在噴砂處理后的表面上涂刷經(jīng)過加熱的鈦晶核處理劑，所述的鞍座在涂刷鈦晶核處理劑后的表面上潤滑涂層，該涂層的成分和質(zhì)量百分比包含但不限于如下，納米金剛石I 7%、石墨烯3 6%、二硫化鑰14 28%、含氟聚酰亞胺樹脂23 26%，有機(jī)溶劑33 59%，噴涂后待涂層固化，所述的座體在涂刷鈦晶核處理劑后的表面上潤滑涂層，該涂層的成分和質(zhì)量百分比包含但不限于如下，聚四氟乙烯2 8%, 二硫化鑰I 15%,金剛玉I 15%,環(huán)氧樹脂15 33%，水24 72%，噴涂后待涂層固化，
在金剛石圖層與二硫化鑰涂層間涂覆二硫化鑰氟油脂，涂覆后在二硫化鑰氟油脂中填充若干滾珠。所述的噴涂采用熱力噴射涂覆。所述的固化具體條件為，固化溫度280 340°C,固化時(shí)間20分鐘。所述的有機(jī)溶劑優(yōu)選 采用N-甲基吡咯烷酮。所述的水基溶劑優(yōu)選采用水。一種用上述方法得到的橋梁鞍座與座體的潤滑連接結(jié)構(gòu)，包括橋梁的鞍座與座體，所述的鞍座上設(shè)有砂層、砂層上設(shè)有鈦晶活化層、鈦晶核活化層上設(shè)有納米金剛石層；所述的座體上設(shè)有砂層，砂層上設(shè)有鈦晶核活化層，鈦晶核活化層上設(shè)有二硫化鑰自潤滑涂層，在所述的納米金剛石層和二硫化鑰自潤滑涂層中間設(shè)有二硫化鑰氟油脂層，二硫化鑰氟油脂層內(nèi)設(shè)有若干滾珠。所述的納米金剛石涂層的厚度為10 15 μ m。所述的二硫化鑰自潤滑涂層的厚度為10 15 μ m。所述的滾珠均勻分布橋梁鞍座與座體對偶面之間。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，在鞍座與底座之間采用了多種新配方潤滑涂料涂層和結(jié)構(gòu)的疊加，包括在其中增加了滾動(dòng)摩擦方式，實(shí)現(xiàn)摩擦系數(shù)達(dá)到O. 03以下；兼顧具有防腐防銹功能；增加了鞍座與座體之間潤滑介質(zhì)的承載性，從而使鞍座在底板上的移動(dòng)更為容易和省力。圖I是本發(fā)明的潤滑結(jié)構(gòu)分布示意圖；圖中I.大橋鞍座 2.鞍座的涂層(包括砂層、鈦晶核涂層、納米金剛石涂層)
3.二硫化鑰氟油脂涂層4.底板5. 二硫化鑰合金滾珠6.底板涂層(包括砂層、鈦晶核涂層、二硫化鑰自潤滑涂層)。結(jié)合附圖
對本技術(shù)方案做進(jìn)一步的解釋，用于制作這些配方和潤滑連接結(jié)構(gòu)的設(shè)備對本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的。實(shí)施例(參見附圖I):一、鑄鐵件前處理及噴砂粗化處理。鑄鐵件前處理，分脫脂處理和噴砂處理兩個(gè)部分。脫脂處理，采用常溫水性高效脫脂劑，對鑄鐵件的機(jī)械加工過程中的各類油脂和微垃圾進(jìn)行徹底的清除，并且用水清洗。水洗之后，用高壓無油的高壓氣體吹干工件表面。噴砂處理，采用現(xiàn)場噴砂機(jī)械，使工件的表面獲得必須的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能得到改善，提高了工件的抗疲勞性，增加了它和涂料之間的附著力，延長涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平。噴砂用氣，為無油的高壓氣體?？箶D壓涂料，在凹面鑲嵌有潤滑作用的高強(qiáng)粒子，至關(guān)重要。二、噴砂面鈦晶核處理
在潔凈的噴砂面，化學(xué)附著一層I 2 μ m的鈦晶活化劑。該活化劑，有利于熱力高強(qiáng)納米金剛石抗極壓涂料和熱力噴涂高強(qiáng)二硫化鑰自潤滑抗極壓涂料，同鑄鐵件的結(jié)合。施工方法 手工刷涂加熱后的鈦晶核處理劑，10分鐘后，用去離子水沖洗，電吹風(fēng)吹干即可。三、熱力噴涂高強(qiáng)納米金剛石抗極壓鞍座表面涂料根據(jù)接觸工作面的具體要求設(shè)計(jì)最佳的對偶配方。即熱力噴涂高強(qiáng)納米金剛石抗極壓橋梁鞍座表面涂料和熱力噴涂高強(qiáng)二硫化鑰自潤滑抗極壓底座表面面涂料，其具體配方如下
權(quán)利要求
1.一種橋梁鞍座與座體之間的潤滑方法，包括橋梁的鞍座與座體，橋梁的鞍座與座體先依次經(jīng)過脫脂處理、水洗、噴砂處理，其特征在于所述的鞍座和座體在噴砂處理后的表面上涂刷經(jīng)過加熱的鈦晶核處理劑， 所述的鞍座在涂刷鈦晶核處理劑后的表面上潤滑涂層，該涂層的成分和質(zhì)量百分比包含但不限于如下，納米金剛石I 7%、石墨烯3 6%、二硫化鑰14 28%、含氟聚酰亞胺樹脂23 26%，有機(jī)溶劑33 59%，噴涂后待涂層固化， 所述的座體在涂刷鈦晶核處理劑后的表面上潤滑涂層，該涂層的成分和質(zhì)量百分比包含但不限于如下，聚四氟乙烯2 8%, 二硫化鑰I 15%,金剛玉I 15%,環(huán)氧樹脂15 33%,水基溶劑24 72%,嗔涂后待涂層固化，在金剛石圖層與_■硫化鑰涂層間涂覆_■硫化鑰氟油脂，涂覆后在二硫化鑰氟油脂中填充若干滾珠。
2.如權(quán)I所述的一種橋梁鞍座與座體之間的潤滑方法，其特征在于所述的噴涂采用熱力噴射涂覆。
3.如權(quán)I所述的一種橋梁鞍座與座體之間的潤滑方法，其特征在于所述的固化具體條件為，固化溫度280 340°C，固化時(shí)間20分鐘。
4.如權(quán)I所述的一種橋梁鞍座與座體之間的潤滑方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑采用N-甲基吡咯烷酮。
5.如權(quán)I所述的一種橋梁鞍座與座體之間的潤滑方法，其特征在于所述的水基溶劑采用水。
6.一種用權(quán)I方法得到的橋梁鞍座與座體的潤滑連接結(jié)構(gòu)，包括橋梁的鞍座與座體，其特征在于所述的鞍座上設(shè)有砂層、砂層上設(shè)有鈦晶活化層、鈦晶核活化層上設(shè)有納米金剛石層；所述的座體上設(shè)有砂層，砂層上設(shè)有鈦晶核活化層，鈦晶核活化層上設(shè)有二硫化鑰自潤滑涂層，在所述的納米金剛石層和二硫化鑰自潤滑涂層中間設(shè)有二硫化鑰氟油脂層，二硫化鑰氟油脂層內(nèi)設(shè)有若干滾珠。
7.如權(quán)6所述的橋梁鞍座與座體的潤滑連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的納米金剛石涂層的厚度為10 15 μ m。
8.如權(quán)6所述的橋梁鞍座與座體的潤滑連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的二硫化鑰自潤滑涂層的厚度為10 15μπι。
9.如權(quán)6所述的橋梁鞍座與座體的潤滑結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的滾珠均勻分布橋梁鞍座與座體對偶面之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及橋梁建筑中鞍座與底座的潤滑技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種的橋梁鞍座與座體之間的潤滑結(jié)構(gòu)和方法，在橋梁鞍座上通過在鞍座底面制作一層高強(qiáng)納米金剛石抗極壓潤滑層；所述的座體上也通過在鞍座底面制作一層高強(qiáng)二硫化鉬自潤滑抗極壓潤滑層，在所述的納米金剛石涂層和二硫化鉬自潤滑涂層中間設(shè)有二硫化鉬氟油脂層，二硫化鉬氟油脂層內(nèi)設(shè)有若干二硫化鉬滾珠，本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，在鞍座與底座之間采取了多種新配方潤滑涂層和結(jié)構(gòu)的疊加，包括在其中增加了滾動(dòng)摩擦方式，實(shí)現(xiàn)摩擦系數(shù)達(dá)到0.03以下；兼顧具有防腐防銹功能；增加了鞍座與座體之間潤滑介質(zhì)的承載性，從而使鞍座在底板上的移動(dòng)更為容易和省力。
文檔編號E01D22/00GK102635068SQ201210125519
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者張碧波, 彭俊鋒, 袁潤峰 申請人:上海億霖潤滑材料有限公司