长效型耐磨支座材料摩擦系数试验研究

李 炯 李晓明 张亚军

（1.丰泽智能装备股份有限公司 河北 衡水 053000 2.河北省减隔震技术及装置工程技术研究中心 河北 衡水 053000）

1 概述

为适应梁体位移、转动，避免梁体结构受阻带来的破坏力，保证梁体伸缩自如，转动灵活、受力均匀，梁体与墩柱之间设置有桥梁支座。为了能够实现位移和转动，球型支座的内部设计有滑动副与转动副。是由聚四氟乙烯滑板或改性聚四氟乙烯滑板与不锈钢板（或球冠衬板镀硬铬）组成。

滑板滑动面设置有储脂槽，可以储存硅脂润滑剂，支座使用过程中通过储存的硅脂润滑剂进行润滑，降低摩擦系数。滑动副增加硅脂的方式均是一次性填充，梁体每天都热胀冷缩，会带动支座滑动，不锈钢板与滑板相对滑动。长期的滑动过程中不锈钢板会粘接带走硅脂逐渐流失。储脂槽的深度为2mm，当表面储存的硅脂损耗完毕后，只能随着滑板磨耗，不锈钢板接触到储脂槽底的硅脂后再润滑，无法保证长久、高质量的润滑效果。

2 试验研究

为解决滑动副之间因润滑硅脂流失，增大摩擦系数问题，支座需要具备自动补充润滑剂功能。为了延长使用期限，润滑剂固体形式。本次试验主要是研究新型固体润滑剂的润滑效果，通过试验得出添加固体润滑剂后的摩擦系数。

2.1 试验样品

试验采用φ300 的聚四氟乙烯滑板、改性聚四氟乙烯滑板、M 型润滑剂。

图1 试验样件

2.2 试验方法及结果

（1）不涂抹任何润滑材料进行测试：聚四氟乙烯滑板施加1979kN，水平位移±120mm，频率0.02Hz；改性聚四氟乙烯滑板施加3039kN，水平位移±120mm，频率0.02Hz，如图2 所示。

（2）涂抹M 型润滑剂材料，采用以上相同的试验方法进行测试，如图3、图4 所示。

3 试验分析

通过试验得出：不涂抹任何润滑材料时，聚四氟乙烯滑板的摩擦系数为0.059，改性聚四氟乙烯滑板的摩擦系数为0.058，均超出《桥梁球型支座》（GB/T 17955—2009）不大于0.03 的要求。涂抹M 型润滑剂材料时，聚四氟乙烯滑板摩擦系数为0.013，改性聚四氟乙烯滑板的摩擦系数为0.027，均满足《桥梁球型支座》（GB/T 17955—2009）不大于0.03 的要求。

图2 聚四氟乙烯滑板、改性聚四氟乙烯滑板不涂抹润滑材料试验

图3 聚四氟乙烯滑板、改性聚四氟乙烯滑板涂抹润滑材料

图4 聚四氟乙烯滑板、改性聚四氟乙烯滑板涂抹润滑材料试验

4 结论

当滑动副或转动副缺少润滑材料时，摩擦系数均超过了0.05，会造成滑板磨耗急剧增加，减少了支座使用年限。M 型润滑剂材料能够降低聚四氟乙烯滑板和改性聚四氟乙烯滑板的摩擦系数。桥梁球型支座需要考虑使用一定年限后润滑材料的补充，降低磨耗，延长使用年限。