一种圆锥破碎机用偏心轴套材料及其制备方法和应用与流程

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1.本发明涉及圆锥破碎机技术领域，尤其涉及一种圆锥破碎机用偏心轴套材料及其制备方法和应用。

背景技术：

2.圆锥破碎机偏心轴套位于主轴与偏心座之间，固定于偏心座。工作时，偏心轴套围绕主轴做旋转运动，主轴与偏心套之间采用油润滑。
3.现有技术中，主轴为钢轴，而偏心轴套大多采用两种材质，即铸钢(如zg270-500)和铜套(如铅青铜zcupb
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sn8)。其中，铸钢(如zg270-500)虽然价格低廉、强度高、耐磨性能较好，但是其在某些缺油状态下会与主轴发生干摩擦，严重情况时会发生“抱死现象”，损坏主轴；而铜套(如铅青铜zcupb
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sn8)与钢轴属于异种金属，虽然在缺油干磨状态下不会与主轴发生抱死现象，且在油润滑状态下与主轴之间的摩擦系数小，但是其价格高，硬度偏低，耐磨性能一般，部分铜合金中使用的合金元素(如pb元素)不环保。
4.为此，本发明提供一种圆锥破碎机用偏心轴套材料及其制备方法和应用。

技术实现要素：

5.为了解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种圆锥破碎机用偏心轴套材料及其制备方法和应用。
6.本发明的一种圆锥破碎机用偏心轴套材料及其制备方法和应用是通过以下技术方案实现的：
7.本发明的第一个目的是提供一种偏心轴套材料，主要制备原料按质量百分比计，包括以下组分：
8.铜粉8.0％～12.0％、石墨粉1.5％～2.5％、二硫化钼(mos2)粉1.0％～2.0％、氢化钛(tih2)粉0.5％～1.0％、硬脂酸锌粉0.5％～1.0％、其余为铁粉。
9.进一步地，所述铁粉为还原铁粉，其粒度为-200～-100目。
10.进一步地，所述铜粉为电解铜粉，其粒度为-200目～-100目。
11.进一步地，所述石墨粉的粒度为-300目～-200目。
12.进一步地，所述二硫化钼粉的粒度为-300目～-200目。
13.进一步地，所述氢化钛粉的粒度为-400目～-300目。
14.进一步地，所述硬脂酸锌粉的粒度为-400目～-300目。
15.进一步地，所述偏心轴套材料的径向压溃强度≥600mpa，硬度为95～100hrb，含油率为10％～15％，含油密度为6.0g/cm3～6.3g/cm3，干摩擦摩擦系数为0.05～0.1。
16.本发明的第二个目的是提供一种上述圆锥破碎机用偏心轴套材料的制备方法，包括以下步骤：
17.步骤1，步骤1，按照以下配比，分别称取所述偏心轴套材料的各个制备原料，并将其经混合处理混匀，获得混合物料；
18.按质量百分比计，所述偏心轴套材料的制备原料由以下组分组成：
19.铜粉8.0％～12.0％、石墨粉1.5％～2.5％、二硫化钼粉1.0％～2.0％、氢化钛粉0.5％～1.0％、硬脂酸锌粉0.5％～1.0％、其余为铁粉；
20.步骤2，将获得的混合物料进行压制处理，压制至所述混合物料的密度为6.0～6.3g/cm3，获得压制坯料；
21.步骤3，将获得的压制坯料于1080～1120℃的温度下进行烧结处理，获得烧结坯料；
22.步骤4，将获得的烧结坯料于900～940℃的温度下，依次进行渗碳处理和真空浸油处理，即获得所述偏心轴套材料。
23.进一步地，步骤2中，所述压制处理采用双向冲压的方式，且所述压制处理的压制压力为450～550mpa。
24.进一步地，步骤3中，所述烧结处理的氛围为氢气，烧结时间为1.5～2.5h。
25.进一步地，步骤4中，所述渗碳处理的渗碳时间为1.0～2.0h。
26.进一步地，步骤4中，所述真空浸油处理的时间为1.0～1.5h。
27.本发明的第三个目的是提供一种上述偏心轴套材料在制备圆锥破碎机用偏心轴套中的应用。
28.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
29.本发明的圆锥破碎机用偏心轴套材料中，以石墨粉+mos2粉作为粉末冶金材料的润滑组分，能够增强粉末冶金材料的减磨性能；mo元素、cu元素在烧结过程中与fe元素扩散固溶，增强了粉末冶金材料的强度；tih2粉末在烧结过程中发生分解，ti元素与c元素可以生成tic硬质颗粒弥散分布于基体中，增加了粉末冶金材料的耐磨性能；tih2粉末分解的氢气溢出烧结坯料，提高了粉末冶金材料的孔隙度，使得粉末冶金材料的含油率提升，进而增强粉末冶金材料的自润滑性能及减震效果。
30.本发明偏心轴套材料的制备方法获得的偏心轴套材料，提高了偏心轴套的耐磨性能、自润滑性能及减震效果，从而提高偏心轴套的使用寿命及使用体验。
附图说明
31.图1为本发明偏心轴套的结构示意图；
32.图2为图1沿a-a线的俯视剖视图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
34.实施例1
35.本实施例提供一种偏心轴套材料，且其制备方法如下：
36.步骤1，按照以下质量百分比组分，分别相应质量的各个制备原料，备用：铜粉8.0％、石墨粉2％、二硫化钼粉1.5％、氢化钛粉0.8％、硬脂酸锌粉0.5％、其余为铁粉；随后，将各个制备原料经混合处理混匀，获得混合物料；
37.需要说明的是，本发明不限制混合处理的具体方法，只要将各个制备原料混合均
匀即可。本实施例中，将称取好的各个制备原料按照质量分别分成相同3等份，并将其按照份数分别依次标号，按照标号，依次将相同标号的制备原料加入，即分三次加入，且每一次加入时均按铁粉、铜粉、石墨粉、二硫化钼粉、氢化钛粉、硬脂酸锌粉次序放入混料设备，三次加入完成后，以400r/min的混合速率开始混料，混合为1.0h，获得混合物料。
38.步骤2，将获得的混合物料置于模具中，经压制处理获得压制坯料；
39.需要说明的是，本发明不限制压制处理的具体方式，只要能够将混合物料压制为密度为6.1g/cm3的坯料即可。本实施例中，可选的采用粉末冶金压力机，采用双向冲压的方式，以480mpa的压制压力进行压制处理，压制至所述混合物料的密度为6.1g/cm3，获得压制坯料。
40.步骤3，将获得的压制坯料于氢气氛围下，烧结处理获得烧结坯料；
41.需要说明的是，本发明不限制烧结处理的具体条件，只要能够使得mo元素、cu元素在烧结过程中与fe元素扩散固溶，通过tih2粉末在烧结过程中发生分解即可。本实施例中，采用网带烧结炉作为烧结设备，且通入的氢气气氛浓度不低于99％，烧结温度为1090℃，烧结时间为1.5h。
42.步骤4，将获得的烧结坯料经渗碳处理后，进行真空浸油处理，即获得所述偏心轴套材料；
43.需要说明的是，本发明不限制渗碳处理的具体条件，只要能够c能够与ti生成tic硬质颗粒弥散分布于基体中即可。本实施例中，可选的采用渗碳炉作为渗碳处理的设备，渗碳温度为900℃，处理时间为1.0h。
44.本发明不限制真空浸油处理的具体操作条件，只要能够使得润滑油充分浸入烧结材料中即可。本实施例中，于3kpa的真空度下处理1.5h，实现真空浸油处理。
45.本实施例中，所述铁粉为还原铁粉，其粒度为-200目；
46.所述铜粉为电解铜粉，其粒度为-200目；
47.所述石墨粉的粒度为-300目；
48.所述二硫化钼粉的粒度为-300目；
49.所述氢化钛粉的粒度为-350目；
50.所述硬脂酸锌粉的粒度为-350目。
51.实施例2
52.本实施例提供一种偏心轴套材料，且其制备方法如下：
53.步骤1，按照以下质量百分比组分，分别相应质量的各个制备原料，备用：铜粉10.0％、石墨粉2.5％、二硫化钼粉2.0％、氢化钛粉1.0％、硬脂酸锌粉0.8％、其余为铁粉；随后，将各个制备原料经混合处理混匀，获得混合物料；
54.需要说明的是，本发明不限制混合处理的具体方法，只要将各个制备原料混合均匀即可。本实施例中，将称取好的各个制备原料按照质量分别分成相同4等份，并将其按照份数分别依次标号，按照标号，依次将相同标号的制备原料加入，即分四次加入，且每一次加入时均按铁粉、铜粉、石墨粉、二硫化钼粉、氢化钛粉、硬脂酸锌粉次序放入混料设备，四次加入完成后，以200r/min的混合速率开始混料，混合为1.5h，获得混合物料。
55.步骤2，将获得的混合物料置于模具中，经压制处理获得压制坯料；
56.需要说明的是，本发明不限制压制处理的具体方式，只要能够将混合物料压制为
密度为6.3g/cm3的坯料即可。本实施例中，可选的采用粉末冶金压力机，采用双向冲压的方式，以520mpa的压制压力进行压制处理，压制至所述混合物料的密度为6.3g/cm3，获得压制坯料。
57.步骤3，将获得的压制坯料于氢气氛围下，烧结处理获得烧结坯料；
58.需要说明的是，本发明不限制烧结处理的具体条件，只要能够使得mo元素、cu元素在烧结过程中与fe元素扩散固溶，通过tih2粉末在烧结过程中发生分解即可。本实施例中，采用网带烧结炉作为烧结设备，且通入的氢气气氛浓度不低于99％，烧结温度为1110℃，烧结时间为2.0h。
59.步骤4，将获得的烧结坯料经渗碳处理后，进行真空浸油处理，即获得所述偏心轴套材料；
60.需要说明的是，本发明不限制渗碳处理的具体条件，只要能够c能够与ti生成tic硬质颗粒弥散分布于基体中即可。本实施例中，可选的采用渗碳炉作为渗碳处理的设备，渗碳温度为920℃，处理时间为1.5h。
61.本发明不限制真空浸油处理的具体操作条件，只要能够使得润滑油充分浸入烧结材料中即可。可选的，本实施例中，于2kpa的真空度下处理1.0h，实现真空浸油处理。
62.本实施例中，所述铁粉为还原铁粉，其粒度为-150目；
63.所述铜粉为电解铜粉，其粒度为-150目；
64.所述石墨粉的粒度为-250目；
65.所述二硫化钼粉的粒度为-250目；
66.所述氢化钛粉的粒度为-300目；
67.所述硬脂酸锌粉的粒度为-300目。
68.实施例3
69.本实施例提供一种偏心轴套材料，且其制备方法如下：
70.步骤1，按照以下质量百分比组分，分别相应质量的各个制备原料，备用：铜粉12.0％、石墨粉1.5％、二硫化钼粉1.0％、氢化钛粉0.5％、硬脂酸锌粉1.0％、其余为铁粉；随后，将各个制备原料经混合处理混匀，获得混合物料；
71.需要说明的是，本发明不限制混合处理的具体方法，只要将各个制备原料混合均匀即可。本实施例中，将称取好的各个制备原料按照质量分别分成相同5等份，并将其按照份数分别依次标号，按照标号，依次将相同标号的制备原料加入，即分5次加入，且每一次加入时均按铁粉、铜粉、石墨粉、二硫化钼粉、氢化钛粉、硬脂酸锌粉次序放入混料设备，5次加入完成后，以300r/min的混合速率开始混料，混合为1.2h，获得混合物料。
72.步骤2，将获得的混合物料置于模具中，经压制处理获得压制坯料；
73.需要说明的是，本发明不限制压制处理的具体方式，只要能够将混合物料压制为密度为6.1g/cm3的坯料即可。本实施例中，可选的采用粉末冶金压力机，采用双向冲压的方式，以450mpa的压制压力进行压制处理，压制至所述混合物料的密度为6.3g/cm3，获得压制坯料。
74.步骤3，将获得的压制坯料于氢气氛围下，烧结处理获得烧结坯料；
75.需要说明的是，本发明不限制烧结处理的具体条件，只要能够使得mo元素、cu元素在烧结过程中与fe元素扩散固溶，通过tih2粉末在烧结过程中发生分解即可。本实施例中，
采用网带烧结炉作为烧结设备，且通入的氢气气氛浓度不低于99％，烧结温度为1080℃，烧结时间为2.5h。
76.步骤4，将获得的烧结坯料经渗碳处理后，进行真空浸油处理，即获得所述偏心轴套材料；
77.需要说明的是，本发明不限制渗碳处理的具体条件，只要能够c能够与ti生成tic硬质颗粒弥散分布于基体中即可。本实施例中，可选的采用渗碳炉作为渗碳处理的设备，渗碳温度为940℃，处理时间为1.5h。
78.本发明不限制真空浸油处理的具体操作条件，只要能够使得润滑油充分浸入烧结材料中即可。可选的，本实施例中，于2.5kpa的真空度下处理1.3h，实现真空浸油处理。
79.本实施例中，所述铁粉为还原铁粉，其粒度为-100目；
80.所述铜粉为电解铜粉，其粒度为-100目；
81.所述石墨粉的粒度为-200目；
82.所述二硫化钼粉的粒度为-200目；
83.所述氢化钛粉的粒度为-400目；
84.所述硬脂酸锌粉的粒度为-400目。
85.实施例4
86.本实施例与实施例1的区别仅在于：
87.本实施例中，烧结温度为1120℃。
88.实施例5
89.本实施例与实施例1的区别仅在于：
90.本实施例中，压制压力为550mpa。
91.实施例6
92.参考附图1-2，本实施例提供一种偏心轴套，将实施例1-实施例5任意的材料进行机加工制成偏心轴套，使其内壁轴线与垂线方向偏离角为0.2
°
～0.5
°
，内壁轴线与外壁轴线偏离4～6mm。并且通过机加工在轴套上端设有环形油槽1，并在其内壁上开设弧形储油槽2，在其外壁上开设有用于偏心轴套安装固定的键槽3。
93.实验部分
94.本发明以对实施例1和实施例2的材料为例，分别对其进行了物理机械性能，且其测试结果如表1所示。
95.表1偏心轴套的物理机械性能
[0096][0097][0098]
由表1可以看出：本发明制备的偏心轴套具有良好的硬度和径向压溃强度，说明本发明的mo元素、cu元素在烧结过程中与fe元素扩散固溶，增强了粉末冶金材料的强度。
[0099]
0.08～1.0的摩擦系数，说明本发明制备的偏心轴套具有良好的耐磨性能，从而也
说明了本发明的tih2粉末在烧结过程中确实发生分解，ti元素与c元素可以生成tic硬质颗粒弥散分布于基体中，增加了粉末冶金材料的耐磨性能。
[0100]
本发明制备的偏心轴套具有良好的含油率和含油密度，说明本发明的tih2粉末分解的氢气溢出烧结坯料，提高了粉末冶金材料的孔隙度，使得粉末冶金材料的含油率提升，进而能够增强粉末冶金材料的自润滑性能及减震效果。
[0101]
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
[0102]
显然，上述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

技术特征：

1.一种圆锥破碎机用偏心轴套材料，其特征在于，其制备原料按质量百分比计，由以下组分组成：铜粉8.0％～12.0％、石墨粉1.5％～2.5％、二硫化钼粉1.0％～2.0％、氢化钛粉0.5％～1.0％、硬脂酸锌粉0.5％～1.0％、其余为铁粉。2.如权利要求1所述的偏心轴套材料，其特征在于，所述铁粉为还原铁粉，其粒度为-200～-100目；所述铜粉为电解铜粉，其粒度为-200目～-100目；所述石墨粉的粒度为-300目～-200目。3.如权利要求1所述的偏心轴套材料，其特征在于，所述二硫化钼粉的粒度为-300目～-200目；所述氢化钛粉的粒度为-400目～-300目；所述硬脂酸锌粉的粒度为-400目～-300目。4.一种权利要求1-3任意一项所述的偏心轴套材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，按照以下配比，分别称取所述偏心轴套材料的各个制备原料，并将其经混合处理混匀，获得混合物料；按质量百分比计，所述偏心轴套材料的制备原料由以下组分组成：铜粉8.0％～12.0％、石墨粉1.5％～2.5％、二硫化钼粉1.0％～2.0％、氢化钛粉0.5％～1.0％、硬脂酸锌粉0.5％～1.0％、其余为铁粉；步骤2，将获得的混合物料进行压制处理，压制至所述混合物料的密度为6.0～6.3g/cm3，获得压制坯料；步骤3，将获得的压制坯料于1080～1120℃的温度下进行烧结处理，获得烧结坯料；步骤4，将获得的烧结坯料于900～940℃的温度下，依次进行渗碳处理和真空浸油处理，即获得所述偏心轴套材料。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述压制处理采用双向冲压的方式，且所述压制处理的压制压力为450～550mpa。6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述烧结处理的氛围为氢气，烧结时间为1.5～2.5h。7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述渗碳处理的渗碳时间为1.0～2.0h。8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述真空浸油处理的时间为1.0～1.5h。9.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，在混合处理前，将各个制备原料均按质量分为若干份相同等份，依次分批加入后，混合处理1.0～1.5h，获得所述混合物料。10.一种权利要求1-3任意一项所述的偏心轴套材料在制备圆锥破碎机用偏心轴套中的应用。

技术总结

本发明属于圆锥破碎机技术领域，公开了一种圆锥破碎机用偏心轴套材料及其制备方法和应用，所述偏心轴套材料的主要制备原料按质量百分比计，包括以下组分：铜粉8.0％～12.0％、石墨粉1.5％～2.5％、二硫化钼MoS2粉1.0％～2.0％、氢化钛TiH2粉0.5％～1.0％、硬脂酸锌粉0.5％～1.0％、其余为铁粉。本发明偏心轴套材料的制备方法获得的偏心轴套材料，提高了偏心轴套的耐磨性能、自润滑性能及减震效果，从而提高偏心轴套的使用寿命及使用体验。提高偏心轴套的使用寿命及使用体验。提高偏心轴套的使用寿命及使用体验。