保持架和滚动轴承、以及液化气用泵制造技术

在液化气环境下或者极低温下使用的滚动轴承中，内圈及外圈由轴承钢、不锈钢、高速工具钢或渗碳钢的任一种钢材形成，且滚动体由线膨胀系数为形成内圈及外圈的钢材的线膨胀系数的70％以上且105％以下的陶瓷构成的滚动轴承。另外，液化气用泵具备上述滚动轴承。并且，保持架包含PTFE、纤维状加强材料、以及固体润滑剂，最适合上述滚动轴承等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将液氮、液氧、液体天然气等液化气加压输送的液化气用泵所使用的、在极低温环境下使用的滚动轴承。另外，本专利技术涉及适合于这样的滚动轴承的保持架。
技术介绍
在加压输送液化气的泵(液化气用泵)中，为了对安装有加压输送液化气的叶轮的主轴进行支承，包括深沟球轴承、圆柱滚子轴承等滚动轴承。该滚动轴承与液化气接触，因此，构成轴承的钢材因液化气而受到腐蚀而劣化。因此，已知使外圈、内圈及滚动体全部为具有耐腐蚀性的马氏体系不锈钢(SUS440C等)、或者使滚动体为高速工具钢(AISIM50)的滚动轴承(例如，参照专利文献1)。但是，当使内外圈和滚动体都为金属制时，金属接触导致磨损增大，因此，有时也使滚动体为陶瓷制(例如，参照专利文献2)。通过使滚动体为陶瓷制，从而能够防止电腐蚀，还具有延长轴承寿命的效果。另外，由于在极低温下使用，因此，不能将润滑油、润滑脂等润滑剂配置在轴承内部来进行滚动轴承的润滑，因此，滚动轴承在无润滑环境下旋转，有可能产生磨损而寿命降低。因此，还提出了以下的方法：通过装配具备低摩擦系数的固体润滑膜的保持架(例如，参照专利文献3)、含有固体润滑剂的树脂组合物制的保持架(例如，参照专利文献4)，从而付与无润滑环境下的耐磨损性。现有技术文献专利文献专利文献1:日本国实开昭63－69818号公报专利文献2:日本国日本特开2007－127277号公报专利文献3:日本国日本特开2006－220240号公报专利文献4:日本国日本特开2002－213455号公报
技术实现思路
本专利技术欲解决的技术问题但是，液化气的沸点(1个气压)为：液氮为约－196℃、液氧为约－183℃、液化甲烷气为约－164℃、液化丁烷气为约+1℃，其温度范围较宽，关于在低温环境(1℃以下)、特别是极低温环境(－30℃以下)下使用的滚动轴承、专利文献2那样的内、外圈为钢材制并具备陶瓷制的滚动体的滚动轴承，越是低温，轴承内部间隙的变化量越大。而且，轴承内部间隙越大，振动也越大，越易磨损。另外，由于在无润滑环境下使用，所以，即使如专利文献3、4那样利用润滑膜、固体润滑剂来付与了耐磨损性的保持架，也强烈期望进一步的耐磨损性的提高。因此，本专利技术解决上述那样的现有技术所存在的问题点，目的在于提供一种长寿命的滚动轴承，即使在低温环境(1℃以下)、特别是极低温环境(－30℃以下)、而且在无润滑环境下使用，也显示出优异的润滑性，并提高了耐磨损性。另外，目的在于提供一种最适合上述滚动轴承的保持架。并且，目的在于提供一种具备上述滚动轴承且长寿命的液化气用泵。用于解决问题的技术方案为了达成上述目的，本专利技术提供下述的保持架和滚动轴承、以及液化气用泵。(1)一种滚动轴承，在内圈与外圈之间经由保持架保持有多个滚动体，在液化气环境下或者极低温下使用，其特征在于，内圈及外圈由轴承钢、不锈钢、高速工具钢或渗碳钢的任一种钢材形成，且滚动体由陶瓷构成，所述陶瓷的线膨胀系数为形成内圈及外圈的钢材的线膨胀系数的70％以上且105％以下。(2)如上述(1)记载的滚动轴承，其特征在于，保持架由树脂组合物构成。(3)如上述(1)或(2)记载的滚动轴承，其特征在于，轴承精度为ISO492规格的Normalclass以上。(4)如上述(1)～(3)的任一项记载的滚动轴承，其特征在于，形成内圈及外圈的钢材被深冷处理。(5)如上述(1)～(4)的任一项记载的滚动轴承，其特征在于，形成滚动体的陶瓷的硬度为Hv1000以上1500以下。(6)如上述(2)记载的滚动轴承，其特征在于，形成保持架的树脂组合物的树脂成分为PTFE、聚酰胺、PEEK及PPS的至少1种。(7)如上述(6)记载的滚动轴承，其特征在于，形成保持架的树脂组合物含有作为纤维状填充材料的玻璃纤维、碳纤维、钛酸钙晶须及硼酸铝晶须的至少1种。(8)如上述(7)记载的滚动轴承，其特征在于，形成保持架的树脂组合物含有作为固体润滑剂的石墨、MoS2及WS2的至少1种。(9)如上述(8)记载的滚动轴承，其特征在于，形成保持架的树脂组合物含有10～20质量％的玻璃纤维、4.5～5.5质量％的MoS2，其余部分由PTFE构成。(10)如上述(1)～(9)的任一项记载的滚动轴承，其特征在于，滚动体包含氧化铝成分和氧化锆成分，质量比为氧化铝成分：氧化锆成分＝5～50：50～95的比例。(11)如上述(1)～(10)的任一项记载的滚动轴承，其特征在于，保持架为在周向2分割的分割保持架，且该分割保持架由铆钉一体地连结。(12)如上述(11)记载的滚动轴承，其特征在于，在铆钉的铆钉头与分割保持架之间插入有垫圈。(13)一种液化气用泵，其特征在于，具备上述(1)～(12)的任一项记载的滚动轴承。(14)一种保持架，被装配到在液化气环境下或者极低温下使用的滚动轴承，其特征在于，所述保持架由树脂组合物构成，所述树脂组合物包含：由PTFE、聚酰胺、PEEK及PPS的至少1种构成的树脂；由玻璃纤维、碳纤维、钛酸钙晶须及硼酸铝晶须的至少1种构成的纤维状填充材料；以及由PTFE、聚酰胺、PEEK及PPS的至少1种构成的树脂。(15)如上述(14)记载的保持架，其特征在于，所述保持架由树脂组合物构成，所述树脂组合物含有10～20质量％的玻璃纤维、4.5～5.5质量％的MoS2，其余部分由PTFE构成。(16)如上述(14)或(15)记载的保持架，其特征在于，所述保持架是在周向2分割的分割保持架，且该分割保持架由铆钉一体地连结。(17)如上述(16)记载的保持架，其特征在于，在铆钉的铆钉头与分割保持架之间插入有垫圈。专利技术效果本专利技术的滚动轴承通过使内、外圈为特定的钢材制，并使滚动体为陶瓷制，并且使两者的线膨胀系数比在特定范围内，从而能够对应温度不同的各种液化气，在处理低温的液化气的情况下，轴承内部间隙的变化也较少，与具备以往的陶瓷制滚动体的滚动轴承相比，减轻振动，耐磨损性优异。另外，本专利技术的保持架也由纤维状填充材料加强，并且由固体润滑剂付与润滑性，因此，在不使用润滑油、润滑脂的无润滑环境下，也表现出充分的润滑寿命。并且，本专利技术的液化气用泵也由于具备上述滚动轴承而寿命长。附图说明图1是示出本专利技术的滚动轴承的一个例子的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚动轴承，在内圈与外圈之间经由保持架保持有多个滚动体，在液化气环境下或者极低温下使用，其特征在于，内圈及外圈由轴承钢、不锈钢、高速工具钢或渗碳钢的任一种钢材形成，且滚动体由线膨胀系数为形成内圈及外圈的钢材的线膨胀系数的70％以上且105％以下的陶瓷构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.09 JP 2013-2120291.一种滚动轴承，在内圈与外圈之间经由保持架保持有多个滚动
体，在液化气环境下或者极低温下使用，其特征在于，
内圈及外圈由轴承钢、不锈钢、高速工具钢或渗碳钢的任一种钢
材形成，且滚动体由线膨胀系数为形成内圈及外圈的钢材的线膨胀系
数的70％以上且105％以下的陶瓷构成。
2.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，
保持架由树脂组合物构成。
3.如权利要求1或2所述的滚动轴承其特征在于，
轴承精度为ISO492规格的Normalclass以上。
4.如权利要求1～3的任一项所述的滚动轴承，其特征在于，
形成内圈及外圈的钢材被深冷处理。
5.如权利要求1～4的任一项所述的滚动轴承，其特征在于，
形成滚动体的陶瓷的硬度为Hv1000以上1500以下。
6.如权利要求2所述的滚动轴承，其特征在于，
形成保持架的树脂组合物的树脂成分为PTFE(聚四氟乙烯)、聚酰
胺、PEEK(聚醚醚酮)及PPS(聚苯硫醚)的至少1种。
7.如权利要求6所述的滚动轴承，其特征在于，
形成保持架的树脂组合物含有作为纤维状填充材料的玻璃纤维、
碳纤维、钛酸钙晶须及硼酸铝晶须的至少1种。
8.如权利要求7所述的滚动轴承，其特征在于，
形成保持架的树脂组合物含有作为固体润滑剂的石墨、MoS2(二硫

\t化钼)及WS2(二硫化钨)的至少1种。
9.如权利要求8所述的滚动轴承，其特征在于，
形成保持架的树脂组合物含有10～20质量％的玻璃纤维、4.5～

【专利技术属性】
技术研发人员：山本丰寿，细谷真幸，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP