專利名稱：一種法蘭軸套及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種法蘭軸套及其制造方法。
背景技術：
法蘭軸套在高負荷機械設備傳動系統(tǒng)中應用較為廣泛，常規(guī)的制造方法是用整塊 銅棒料整體車制而成，消耗了大量的銅材，成本高，機械強度低，使用范圍窄。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是為了克服現有技術的不足，提供一種生產成本低的 法蘭軸套。 本發(fā)明同時還要提供一種上述法蘭軸套的制造方法，該方法工藝簡單、生產效率高。 為解決以上技術問題，本發(fā)明采取的一種技術方案是一種法蘭軸套，其包括直 筒部和位于直筒部下端的法蘭端部，其中，所述直筒部的外層、所述法蘭端部的上層為鋼材 質，而直筒部的內層、法蘭端部的下層為銅合金材質。 根據本發(fā)明法蘭軸套的一個具體方面，直筒部的外層的厚度為20 30mm，法蘭端 部的厚度為10 20mm，直筒部的內層及法蘭端部的下層的厚度為2 5mm，所述銅合金材 質優(yōu)選為錫青銅。 本發(fā)明所采取的另一種技術方案是一種上述法蘭軸套的制造方法，其依次包括 如下步驟 (1)、取法蘭式鋼軸套，將鋼軸套的法蘭端部用端蓋封住，且在端蓋與法蘭端之間
留有縫隙，縫隙的大小與法蘭端部的下層厚度一致； (2)、對鋼軸套內表面依次進行凈化處理和表面涂層處理； (3)、向鋼軸套內加入設定量的銅合金料、脫氧劑和除渣劑，封住所述鋼軸套的另 一端，加熱鋼軸套至其中的銅合金料熔化成為銅合金液； (4)、將所述鋼軸套裝到離心鑄造機上進行旋轉，以使得位于所述鋼軸套內的銅合 金液在離心力的作用下結合到所述鋼軸套的內表面上和填充到所述端蓋與法蘭端之間的 縫隙中，待鋼軸套冷卻至60(TC以下，取下鋼軸套； (5)、對所述鋼軸套進行機械加工處理獲得所需規(guī)格的法蘭軸套。 所述法蘭式鋼軸套指整體為鋼材質的法蘭軸套。本領域的技術人員應當了解如何
根據軸套產品的尺寸規(guī)格和要求來加入合適量的銅合金料。 步驟(3)是在鋼軸套內進行銅合金的冶煉，選擇合適的銅合金、脫氧劑和除渣劑 及它們的配比屬于本領域的常規(guī)技術，其中，銅合金優(yōu)選為錫青銅，脫氧劑優(yōu)選為磷銅。
優(yōu)選地，步驟(3)中，將鋼軸套在溫度900 IIO(TC下加熱1 3小時，更優(yōu)選在 950 105(TC下加熱。步驟(4)中，離心鑄造機的轉速為600 1500轉/分鐘，更優(yōu)選為 800 1200轉/分鐘。
根據本發(fā)明制造方法的一個具體實施例，步驟(4)中，旋轉5 20秒后，向鋼軸套 的外表面噴冷卻水以加速鋼軸套的冷卻。 由于以上技術方案的實施，本發(fā)明與現有技術相比具有如下優(yōu)點 1、本發(fā)明法蘭軸套為鋼銅復合軸套，在保證產品性能的前提下，節(jié)約大量的銅金
屬材料，降低生產成本； 2、本發(fā)明制造方法主要是依靠鋼套的旋轉產生離心力，使鋼軸套內的熔融銅合金 液克服自重充滿不同部位的型腔，最終在離心力和熱交換的作用下凝固成形，如此形成的 銅合金層，與鋼基體之間的結合力強，組織致密，力學性能好，因而其所生產的法蘭軸套具 有優(yōu)良的耐磨性能和耐沖擊性能，適合大型高負荷設備使用。 3、本發(fā)明制造方法生產工藝簡便，生產成本低，生產效率高，可實現法蘭軸套大批
量生產。


圖1為本發(fā)明法蘭軸套的主剖示意圖；
其中1、直筒部；10、外層；11、內層； 2、法蘭端部；20、上層；21、下層。
具體實施例方式
下面結合具體的實施例，對本發(fā)明進行詳細的說明，但不限于這些實施例。
如圖1所示，本實施例的法蘭軸套包括直筒部1和位于直筒部1下端的法蘭端部 2，其中，所述直筒部1的外層10、法蘭端部2的上層20的材質為20鋼，而直筒部1的內層 11、法蘭端部2的下層21為錫青銅(型號ZQSnlO-2)材質。該法蘭軸套法蘭外徑130mm， 內徑52mm，法蘭厚度18mm，直筒端外徑82mm，內徑同法蘭內徑，總長46mm，錫青銅厚度3mm。 軸套外圓及端面粗糙度Ra3. 2，內圓銅層表面粗糙度Ral. 6。
上述法蘭軸套的制造方法包括如下步驟 (1)、鋼軸套制備采用外徑140mm實心棒料進行法蘭式鋼軸套切削加工，加工后 的形狀為兩端面帶法蘭( 一式兩件)，法蘭盤外徑136mm、直筒外徑90mm，內徑58mm、長度 98mm。要求內孔及兩端面表面粗糙度Ral. 6，外表面粗糙度Ra6. 3，外表面留有3-5mm的加 工余量以便鑄造后繼續(xù)加工，鋼軸套法蘭一端先用厚度為lOmm端蓋焊死，另一端在加完錫 青銅料后再焊死。端蓋與法蘭之間留有3mm縫隙，以形成法蘭端面的銅層。
(2)鋼軸套凈化鋼軸套凈化包括除油、除銹和上保護層，其工藝為除銹用X-l 硝基漆稀釋劑浸泡2-3min，鋼軸套呈亮色，無斑點，然后用水沖洗。除油用工業(yè)洗滌劑除 油并清洗。 (3)表面涂層處理在電阻爐內把除油除銹后的鋼軸套進行預熱，其預熱溫度 150-20(TC，預熱后在鋼軸套內表面上涂上均勻的四水硼酸涂料，涂料溫度為80-10(TC，涂 層厚度O. 5-lmm。 (4)離心在鋼軸套內添加錫青銅合金料、重量為錫青銅合金料重量0. 3%左右的 脫氧劑以及適量除渣劑，添加量及料的配方按照產品結構大小進行計算，然后密封焊接端 口 ，進而采用煤氣高溫爐對鋼軸套內的銅合金進行加熱熔化，加熱溫度95(TC左右，加熱時間1-2小時，直至銅合金料熔化成液態(tài)得銅合金液。 (5)離心待鋼軸套內銅合金料熔化成液態(tài)得銅合金液后，將鋼軸套迅速裝卡在 離心鑄造機上高速旋轉，直至冷卻。轉速采用800轉/分種(根據產品結構大小選擇)，旋 轉5-10s后，向鋼軸套外表面雨淋式噴水，其水壓O. 2-0. 25Mpa，氣壓為0. 6Mpa，待鋼軸套溫 度降至200-60(TC時，即可取下軸套。 (6)采用車削的方法達到復合軸套的長度、內徑、外徑的尺寸要求。該實例可加工 成2個法蘭式鋼銅復合軸套。 經銅金屬表面檢查和銅試樣性能檢測，該復合軸套質量良好，銅層表面光潔，無裂 紋、夾渣和縮松缺陷，銅合金硬度大于80HB，鋼銅之間緊密結合，結合強度達到40MPa，滿足 使用要求。 綜上所述，本發(fā)明能夠高效率的生產法蘭鋼銅復合軸套，達到以鋼代銅的目的，節(jié) 約稀有資源，降低生產成本，滿足大型、高負荷機械設備的使用要求，具有良好的應用前景。
以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，但本發(fā)明不限于上述的實施例。凡根據本發(fā)明的 精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
一種法蘭軸套，其包括直筒部(1)和位于所述直筒部(1)下端的法蘭端部(2)，其特征在于所述直筒部(1)的外層(10)、所述法蘭端部(2)的上層(20)為鋼材質，所述直筒部(1)的內層(11)、所述法蘭端部(2)的下層(21)為銅合金材質。
2. 根據權利要求l所述的法蘭軸套，其特征在于所述直筒部(1)的內層及所述法蘭 端部(2)的下層的厚度為2 5mm。
3. —種權利要求1所述的法蘭軸套的制造方法，其特征在于所述制造方法依次包括如下步驟(1) 、取法蘭式鋼軸套，將鋼軸套的法蘭端部用端蓋封住，且在端蓋與法蘭端之間留有縫隙，所述縫隙的大小與所述法蘭端部(2)的下層(21)厚度一致；(2) 、對鋼軸套內表面依次進行凈化處理和表面涂層處理；(3) 、向所述鋼軸套內加入銅合金料、脫氧劑和除渣劑，封住所述鋼軸套的另一端，加熱鋼軸套至其中的銅合金料熔化成為銅合金液；(4) 、將所述鋼軸套裝到離心鑄造機上進行旋轉，以使得位于所述鋼軸套內的銅合金液在離心力的作用下結合到所述鋼軸套的內表面上和填充到所述端蓋與法蘭端之間的縫隙中，待鋼軸套冷卻至60(TC以下，取下鋼軸套；(5) 、對所述鋼軸套進行機械加工處理獲得所需規(guī)格的法蘭軸套。
4. 根據權利要求3所述的制造方法，其特征在于所述的銅合金為錫青銅。
5. 根據權利要求3所述的制造方法，其特征在于步驟(3)中，將所述鋼軸套在溫度 900 IIO(TC下加熱1 3小時。
6. 根據權利要求5所述的制造方法，其特征在于步驟(3)中，將所述鋼軸套在溫度 950 1050。C下加熱。
7. 根據權利要求3所述的制造方法，其特征在于步驟(4)中，離心鑄造機的轉速為 600 1500轉/分鐘。
8. 根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于步驟(4)中，離心鑄造機的轉速為 800 1200轉/分鐘。
9. 根據權利要求3所述的制造方法，其特征在于步驟(4)中，旋轉5 20秒后，向鋼 軸套的外表面噴冷卻水以加速鋼軸套的冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種法蘭軸套及其制造方法，法蘭軸套包括直筒部和法蘭端部，直筒部的外層、法蘭端部的上層為鋼材質，直筒部的內層、法蘭端部的下層為銅合金材質。所述制造方法包括(1)取法蘭式鋼軸套，將鋼軸套的法蘭端部用端蓋封住，且在端蓋與法蘭端之間留有縫隙；(2)凈化和表面涂層處理；(3)向鋼軸套內加入銅合金料、脫氧劑和除渣劑，封口，加熱，至銅合金料熔化；(4)將鋼軸套裝到離心鑄造機上進行旋轉，待冷卻，取下鋼軸套；(5)通過機械加工獲得所需規(guī)格的法蘭軸套。本發(fā)明法蘭軸套具有優(yōu)良的耐磨性能和耐沖擊性能，適合大型高負荷設備使用，本發(fā)明制造方法工藝簡便，成本低，效率高，可實現法蘭軸套大批量生產。
文檔編號F16C33/06GK101701602SQ200910186518
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權日2009年11月16日
發(fā)明者孫林軍, 陸忠飛 申請人:吳江市榮順精密鑄件有限公司