角接觸球軸承及液化氣用泵裝置的製作方法
2023-09-09 18:55:35 5
專利名稱：角接觸球軸承及液化氣用泵裝置的製作方法
技術領域：
角接觸球軸承及液化氣用泵裝置技術領域[0001]本實用新型涉及角接觸球軸承及具備所述角接觸球軸承的液化氣用泵裝置。
背景技術：
[0002]用於泵送液化氣的液化氣用泵裝置具備滾動軸承(例如角接觸球軸承),在液化氣 用泵裝置中滾動軸承將主軸支承為能夠旋轉自如，所述主軸安裝有用於泵送例如液化氣的 葉輪。[0003]裝配於所述液化氣用泵裝置的滾動軸承與液化氣接觸，因此有時會產生各種問 題。例如，構成滾動軸承的鋼材有可能受液化氣的腐蝕而劣化。此外，無法將潤滑油、潤滑 脂等潤滑劑配置於軸承內部來進行滾動軸承的潤滑，因此滾動軸承在無潤滑環境下旋轉， 有產生磨損而降低壽命的可能。[0004]因此，提出有如下的技術通過以高氮不鏽鋼構成內圈和外圈，來使滾動軸承具有 高耐腐蝕性(例如參照專利文獻I)。此外，提出有如下的壽命較長的滾動軸承裝配具備固 體潤滑膜的保持器，所述固體潤滑膜具有低摩擦係數，由此使所述滾動軸承在無潤滑環境 下具有耐磨損性(例如參照專利文獻2)。[0005]專利文獻1:日本特開2007-127277號公報[0006]專利文獻2 日本特開2006-220240號公報[0007]作為液化氣，可以舉出例如液化石油氣和液化天然氣，但不論哪一種都是低溫的， 因此裝配於液化氣用泵裝置的滾動軸承在極低溫環境下使用的情況較多。因此，構成滾動 軸承的內圈、外圈、滾動體以及保持器由於低溫化而產生尺寸變化，在滾動軸承旋轉時有產 生不良情況的可能。此外，裝配於液化氣用泵裝置的滾動軸承的使用溫度由液化氣的種類 決定，所述溫度根據液化氣的種類而差別較大，因此滾動軸承處在較大的溫度變化中。[0008]此外，裝配於液化氣用泵裝置的滾動軸承被用於無潤滑環境下，因此希望能夠進 一步提高耐磨損性。實用新型內容[0009]因此，本實用新型的課題在於，提供一種角接觸球軸承，所述角接觸球軸承解決了 所述現有技術具有的問題，不容易因低溫化而產生尺寸變化，即使在無潤滑環境下使用依 然耐磨損性優異。此外，還將提供一種壽命較長的液化氣用泵裝置一併作為課題。[0010]為了解決所述課題，本實用新型的形態由下面這樣的結構構成。即，本實用新型 的一個形態的角接觸球軸承的特徵在於，其包括內圈；外圈；多個滾動體，其以能夠滾動 自如的方式配設於所述內圈的滾道和所述外圈的滾道之間；和保持器，其用於將所述滾動 體保持在所述內圈和所述外圈之間，所述角接觸球軸承的遵照國際標準化組織的國際標準 IS0492規定的精度等級為普通級以上，所述內圈和所述外圈由進行了深冷處理的鋼構成， 該鋼為不鏽鋼、高速工具鋼、軸承鋼或滲碳鋼，所述滾動體由陶瓷或進行了深冷處理的鋼構 成，該鋼為不鏽鋼、高速工具鋼、軸承鋼或滲碳鋼，所述保持器由樹脂組成物構成。[0011]構成所述內圈及所述外圈的不鏽鋼優選為遵照日本工業標準調查會的日本工業 標準規定的馬氏體不鏽鋼、鐵素體不鏽鋼、奧氏體不鏽鋼或析出硬化不鏽鋼，構成所述滾動 體的不鏽鋼優選為遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的馬氏體不鏽鋼、鐵素體 不鏽鋼、奧氏體不鏽鋼或析出硬化不鏽鋼。[0012]此外，所述馬氏體不鏽鋼更優選為SUS403、SUS420或SUS440C，所述鐵素體不鏽鋼 更優選為SUS430，所述奧氏體不鏽鋼更優選為SUS303、SUS304、SUS305、SUS316或SUS317， 所述析出硬化不鏽鋼更優選為SUS630或SUS631。[0013]此外，構成所述內圈及所述外圈的高速工具鋼優選為遵照美國鋼鐵協會的AISI 標準規定的高速工具鋼M50、或遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的高速工具 鋼SKH4，構成所述滾動體的高速工具鋼優選為遵照美國鋼鐵協會的AISI標準規定的高速 工具鋼M50、或遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的高速工具鋼SKH4。[0014]此外，構成所述內圈及所述外圈的軸承鋼優選為遵照日本工業標準調查會的日本 工業標準規定的高碳鉻軸承鋼SUJ2、SUJ3、SUJ4或SUJ5，構成所述滾動體的軸承鋼優選為 遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的高碳鉻軸承鋼SUJ2、SUJ3、SUJ4或SUJ5。[0015]此外，構成所述內圈及所述外圈的滲碳鋼優選為遵照日本工業標準調查會的日本 工業標準規定的SCr420、SCM420或SNCM420，構成所述滾動體的滲碳鋼優選為遵照日本工 業標準調查會的日本工業標準規定的SCr420、SCM420或SNCM420。[0016]此外，本實用新型的其它形態的液化氣用泵裝置為用於泵送液化氣的液化氣用泵 裝置，其特徵在於，所述液化氣用泵裝置通過所述角接觸球軸承將主軸支承成能夠旋轉自 如。[0017]本實用新型的角接觸球軸承的內圈、外圈、滾動體及保持器的材料以上述的方式 限定，因此不容易因低溫化而產生尺寸變化。此外，保持器的材料以上述的方式限定，因此 即使在無潤滑環境下使用依然耐磨損性優異。[0018]此外，本實用新型的液化氣用泵裝置通過所述角接觸球軸承對主軸進行支承，因 此壽命較長。
[0019]圖1為表示本實用新型的一個實施方式的角接觸球軸承的結構的局部縱剖視圖。[0020]標號說明[0021]1:內圈;[0022]Ia :滾道；[0023]2 :外圈；[0024]2a :滾道；[0025]3 :滾動體；[0026]4 :保持器；[0027]10 :角接觸球軸承。
具體實施方式
[0028]參照附圖對本實用新型的角接觸球軸承及具備所述角接觸球軸承的液化氣用泵裝置的實施方式詳細地進行說明。圖1為表示本實用新型的一個實施方式的角接觸球軸承 的結構的局部縱剖視圖。[0029]圖1的角接觸球軸承10具備內圈1，其在外周面具有滾道Ia;外圈2，其在內周 面具有與內圈I的滾道Ia對置的滾道2a;多個滾動體(球)3，其以能夠滾動自如的方式配 設於兩滾道la、2a之間；以及保持器4，其用於將滾動體3保持在兩滾道la、2a之間。此外， 角接觸球軸承10也可以具備防塵蓋、橡膠密封墊等密封裝置。[0030]所述角接觸球軸承10的遵照國際標準化組織(International Organization forStandardization)的國際標準IS0492規定的精度等級為普通級(Normal class)以上。 即，普通級(Normal class)、6 級(Class6)、5 級(Class5)、4 級(Class4)、2 級(Class2)中 的任意一種。[0031]此外，在所述角接觸球軸承10中，內圈I和外圈2由不鏽鋼、高速工具鋼、軸承鋼 或滲碳鋼構成，並且都進行了深冷處理。此外，滾動體3由不鏽鋼、高速工具鋼、軸承鋼、滲 碳鋼或陶瓷構成，在由不鏽鋼、高速工具鋼、軸承鋼或滲碳鋼構成的情況下，進行了深冷處理。[0032]構成內圈I及外圈2的不鏽鋼優選為遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規 定的馬氏體不鏽鋼、鐵素體不鏽鋼、奧氏體不鏽鋼或析出硬化不鏽鋼，構成滾動體3的不鏽 鋼優選為遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的馬氏體不鏽鋼、鐵素體不鏽鋼、 奧氏體不鏽鋼或析出硬化不鏽鋼。[0033]此外，無論對於內圈1、外圈2和滾動體3中的哪一種，馬氏體不鏽鋼更優選 為SUS403、SUS420或SUS440C，鐵素體不鏽鋼更優選為SUS430，奧氏體不鏽鋼更優選為 SUS303、SUS304、SUS305、SUS316 或 SUS317，析出硬化不鏽鋼更優選為 SUS630 或 SUS631。[0034]此外，構成內圈I及外圈2的高速工具鋼優選為遵照美國鋼鐵協會(American Ironand Steel Institute)的AISI標準規定的高速工具鋼M50、或遵照日本工業標準調查 會的日本工業標準規定的高速工具鋼SKH4，構成滾動體3的高速工具鋼優選為遵照美國鋼 鐵協會的AISI標準規定的高速工具鋼M50、或遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規 定的高速工具鋼SKH4。[0035]此外，構成內圈I及外圈2的軸承鋼優選為遵照日本工業標準調查會的日本工業 標準規定的高碳鉻軸承鋼SUJ2、SUJ3、SUJ4或SUJ5，構成滾動體3的軸承鋼優選為遵照日 本工業標準調查會的日本工業標準規定的高碳鉻軸承鋼SUJ2、SUJ3、SUJ4或SUJ5。[0036]此外，構成內圈I及外圈2的滲碳鋼優選為遵照日本工業標準調查會的日本工業 標準規定的SCr420、SCM420或SNCM420，構成滾動體3的滲碳鋼優選為遵照日本工業標準 調查會的日本工業標準規定的SCr420、SCM420或SNCM420。[0037]無論內圈1、外圈2和滾動體3由哪一種鋼構成，用於構成內圈I和外圈2的鋼與 用於構成滾動體3的鋼既可以為相同種類的鋼，也可以為不同種類的鋼。[0038]此外，保持器4由含有樹脂、纖維狀強化材料和固體潤滑劑的樹脂組成物構成。[0039]所述角接觸球軸承10能夠適當地使用於與液化氣接觸的環境下，即低溫(液化氣 的溫度)且無潤滑環境下。例如，適合用作如下的滾動軸承所述滾動軸承裝配在液化氣用 泵裝置中，且將安裝有用於泵送液化氣的葉輪的主軸支承成能夠旋轉自如。此外，即使不與 液化氣接觸，只要是在低溫且無潤滑環境下，就能夠適當地使用角接觸球軸承10。[0040]對於進行了深冷處理的不鏽鋼、高速工具鋼、軸承鋼和滲碳鋼，即使受低溫化，尺 寸變化也很小，因此如果內圈I和外圈2由這樣的材料構成，則在低溫下角接觸球軸承10 的尺寸變化較小，不容易在旋轉時產生不良情況。此外，如果滾動體3也由這樣的材料構 成，則在低溫下角接觸球軸承10的尺寸變化更小，更不容易在旋轉時產生不良情況。[0041]為了使由於低溫化產生的尺寸變化更不容易產生，深冷處理的處理溫度優選 為-30°C以下。角接觸球軸承的使用環境溫度由液化氣的種類決定(角接觸球軸承的使用環 境溫度為所述液化氣的溫度)，因此在-30°C以下的範圍內，按照液化氣的種類對深冷處理 的處理溫度進行設定。[0042]此外，如果滾動體3由陶瓷構成，則即使在無潤滑環境下依然耐磨損性優異，因此 角接觸球軸承10壽命較長。[0043]此外，保持器4由含有樹脂、纖維狀強化材料和固體潤滑劑的樹脂組成物構成，因 此角接觸球軸承10通過保持器4的固體潤滑劑被潤滑，即使在無潤滑環境下依然耐磨損性 優異。由此，角接觸球軸承10即使在無潤滑環境下依然壽命較長。此外，在樹脂組成物中 配合有纖維狀強化材料，因此保持器4不容易因低溫化而產生尺寸變化。因此，不容易在角 接觸球軸承10旋轉時產生不良情況。[0044]構成滾動體3的陶瓷的種類沒有特別限定，但以氮化矽、氧化鋯、碳化矽、氧化鋁 為優選。[0045]此外，構成保持器4的樹脂組成物的樹脂的種類沒有特別限定，但以氟樹脂、聚醯 胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚苯硫醚樹脂(PPS)、聚醚醚酮樹脂(PEEK)為優選。作為氟樹脂 的例子，可以列舉出聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、乙 烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚三氟氯 乙烯(PCTFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)。作為聚醯胺樹脂的例子，可以列舉出聚醯 胺6、聚醯胺66。[0046]此外，樹脂組成物的纖維狀強化材料的種類沒有特別限定，但可以列舉出硼酸鋁 晶須、鈦酸鉀晶須、碳晶須、石墨晶須、碳化矽晶須、氮化矽晶須、氧化鋁晶須、碳纖維、玻璃 纖維。[0047]此外，樹脂組成物的固體潤滑劑的種類沒有特別限定，但可以列舉出石墨、六方氮 化硼、氟雲母、氰尿酸三聚氰胺、氟化石墨、二硫化鑰、二硫化鎢。[0048]此外，液化氣的種類沒有特別限定，但可以列舉出液化石油氣、液化天然氣、液化 甲烷氣、液化丙烷氣、液化丁烷氣、液化氨氣、液氫、液氮、液氧、液氦。[0049]此外，作為液化氣用泵裝置，可以列舉出如下的液化氣用泵裝置作為一個例子。在 液化氣用泵裝置的殼體和貫穿插入於所述殼體內的主軸之間夾設有例如2個角接觸球軸 承，這2個角接觸球軸承配置為在軸向空開間隔。角接觸球軸承的外圈安裝於殼體的內側， 內圈嵌合於主軸，主軸通過角接觸球軸承被支承為相對於殼體能夠旋轉自如。在主軸的一 端具備用於泵送液化氣的葉輪，在主軸的另一端連接有用於驅動主軸旋轉的電動機。
權利要求1.一種角接觸球軸承(10)，其特徵在於， 所述角接觸球軸承(10)具備內圈(I);外圈(2);多個滾動體(3)，其以能夠滾動自如的方式配設於所述內圈(I)的滾道(Ia)和所述外圈(2)的滾道(2a)之間；以及保持器(4)，其用於將所述滾動體(3 )保持在所述內圈(I)和所述外圈(2 )之間， 所述角接觸球軸承(10)的遵照國際標準化組織的國際標準IS0492規定的精度等級為普通級以上， 所述內圈(I)和所述外圈(2)由進行了深冷處理的鋼構成，該鋼為不鏽鋼、高速工具鋼、軸承鋼或滲碳鋼， 所述滾動體(3)由陶瓷或進行了深冷處理的鋼構成，該鋼為不鏽鋼、高速工具鋼、軸承鋼或滲碳鋼， 所述保持器(4)由樹脂組成物構成。
2.根據權利要求1所述的角接觸球軸承(10)，其特徵在於， 構成所述內圈(I)和所述外圈(2)的不鏽鋼為遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的馬氏體不鏽鋼、鐵素體不鏽鋼、奧氏體不鏽鋼或析出硬化不鏽鋼， 構成所述滾動體(3)的不鏽鋼為遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的馬氏體不鏽鋼、鐵素體不鏽鋼、奧氏體不鏽鋼或析出硬化不鏽鋼。
3.根據權利要求2所述的角接觸球軸承(10)，其特徵在於， 所述馬氏體不鏽鋼為SUS403、SUS420或SUS440C，所述鐵素體不鏽鋼為SUS430，所述奧氏體不鏽鋼為SUS303、SUS304、SUS305、SUS316或SUS317，所述析出硬化不鏽鋼為SUS630或 SUS631。
4.根據權利要求1所述的角接觸球軸承(10)，其特徵在於， 構成所述內圈(I)及所述外圈(2)的高速工具鋼為遵照美國鋼鐵協會的AISI標準規定的高速工具鋼M50、或遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的高速工具鋼SKH4， 構成所述滾動體(3)的高速工具鋼為遵照美國鋼鐵協會的AISI標準規定的高速工具鋼M50、或遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的高速工具鋼SKH4。
5.根據權利要求1所述的角接觸球軸承(10)，其特徵在於， 構成所述內圈(I)及所述外圈(2)的軸承鋼為遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的高碳鉻軸承鋼SUJ2、SUJ3、SUJ4或SUJ5， 構成所述滾動體(3)的軸承鋼為遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的高碳鉻軸承鋼 SUJ2、SUJ3、SUJ4 或 SUJ5。
6.根據權利要求1所述的角接觸球軸承(10)，其特徵在於， 構成所述內圈(I)及所述外圈(2)的滲碳鋼為遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的 SCr420、SCM420 或 SNCM420， 構成所述滾動體(3)的滲碳鋼為遵照日本工業標準調查會的日本工業標準規定的SCr420、SCM420 或 SNCM420。
7.一種液化氣用泵裝置，其為用於泵送液化氣的液化氣用泵裝置，其特徵在於， 所述液化氣用泵裝置通過權利要求1至6中的任意一項所述的角接觸球軸承(10)將主軸支承成能夠旋轉自如。
專利摘要本實用新型提供一種角接觸球軸承及液化氣用泵裝置，該角接觸球軸承不容易因低溫化而產生尺寸變化，即使在無潤滑環境下使用依然耐磨損性優異。角接觸球軸承(10)的遵照國際標準化組織的國際標準ISO492規定的精度等級為普通級以上。此外，在所述角接觸球軸承(10)中，內圈(1)和外圈(2)由不鏽鋼、高速工具鋼、軸承鋼或滲碳鋼構成，並且都進行了深冷處理。此外，滾動體(3)由不鏽鋼、高速工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼或陶瓷構成，在由不鏽鋼、高速工具鋼、軸承鋼或滲碳鋼構成的情況下，進行了深冷處理。此外，保持器(4)由樹脂組成物構成。
文檔編號F16C19/14GK202851630SQ201220400319
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年7月19日
發明者川口秋津 申請人:日本精工株式會社