JPH0596486U - 液化ガスポンプモータ用軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、液化ガスポンプモータ用軸受の表
面硬さを上げると共に耐摩耗性を上げることにある。 【構成】 軸受の外輪１０および内輪２０にイオン窒化
層１０１，２０１が形成されると共にその窒化層の軌道
面にクロームメッキ層１０２，２０２が形成されている
ことにある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、低粘度のＬＮＧ、ＬＰＧ、プロパンなどの如き液化ガスを潤滑剤と して運転稼働される液化ガスポンプモータ用軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】

液化ガス用ポンプモータはモータ自身が液化ガス中に没しているサブマージト 式のポンプモータで、竪型で上側と下側に転がり軸受が組込まれ、それぞれ自由 側と固定側でモータの回転軸を支持する構造になっている。

【０００３】 該転がり軸受の外輪はモータポンプ本体のハウジングに装着され、内輪はモー タポンプの軸に嵌合されている。

【０００４】 この種の用途に用いられている従来の転がり軸受の外輪、内輪および転動体は 、全て耐食性のあるマルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ等）又は転 動体が高速度（工具）鋼（ＡＩＳＩ Ｍ５０）が使用されている（例えば実開昭 ６３−６９８１８号公報参照）。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記液化ガスモータポンプ用の転がり軸受においては、稼働の状態によって、 次のような現象を生じやすい、すなわち外輪と内輪との間に介在して自転公転す る転動体は公転すべりを生ずることがあり、特に自由側軸受では、ラジアル隙間 があるのでこの公転すべりが生じ易い、この公転すべりが生ずると、低粘度の液 化ガスを潤滑として使用するため、転動体および外・内輪軌道面が摩耗する。

【０００６】 極端な場合には波状摩耗が発生する。 また固定側軸受でも荷重の影響と液化ガスそのものが低粘度の潤滑により波状 摩耗の発生することがある。

【０００７】 液化ガスの種類によって摩耗の状況は異なり特にＬＰＧ液（粘度：約０．４セ ンチストークス）に顕著に発生し、比較的短い寿命となっている。

【０００８】 そこで、上記条件下でも転がり軸受内・外輪軌道面あるいは転動体の摩耗を低 減することを本考案の技術的課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための構成】

上記技術的課題を解決するため、本考案の液化ガスポンプモータ用軸受の構成 すなわち、外輪と内輪間に複数個の転動体を有する転がり軸受において、該外輪 と内輪は鋼材より形成されると共に該外輪および内輪の表面にはイオン窒化処理 を施すことにより窒化層が形成され、さらに該外輪および内輪の軌道面にそれぞ れ硬質クロームメッキ処理を施すことにより硬質クロームメッキ層が形成されて なり、そして前記転動体が高速度鋼若しくは窒化硅素から構成されている。

【００１０】

【作用】

上記せるように、前記外輪および内輪に耐摩耗性の向上を狙って、該外輪およ び内輪にイオン窒化処理を施して窒化層が形成されているので表面硬さが向上さ れ、さらに各軌道面はその上に硬質クロームメッキを施して硬質メツキ層が形成 されているので、表面硬さが向上された上に、使用中の液化ガスによるケミカル アタック（水素脆性）に対する耐性の向上が得られる。

【００１１】 また、転動体に対しては、高速度鋼を使用したもの若しくは転動体の形状から 窒化処理ができないことから、更に性能向上を計るべく硬さの高い窒化硅素（Ｓ ｉ_３Ｎ_４セラミック）を用いて軸受の摩耗を大幅に減少させ、耐久性が得られる 。

【００１２】

【実施例】

以下図に基づいて本考案の一実施例を説明する。 図１は液化ガスポンプモータ用玉軸受の外輪の縦断半截正面図で、図２は液化 ガスポンプモータ用玉軸受の内輪の縦断半截正面図である。

【００１３】 １０，２０は高速度鋼（ＡＩＳＩ Ｍ５０）の如き鋼材からなる単列深溝玉軸 受の外輪および内輪で、該外輪１０および内輪２０の外周面には真空放電などの イオン窒化処理により約５０〜１００μｍ程度のイオン窒化層１０１，２０１が 形成され、ついで、該イオン窒化層１０１，２０１が形成された外輪１０の外径 面並びに内輪２０の内径面および外・内輪１０，２０の軌道面には硬質クローム メッキ処理により約１０μｍ前後の硬質クロームメツキ層１０２，２０２が形成 される。

【００１４】 ３０は高速度鋼（ＡＩＳＩ Ｍ５０）の如き鋼材若しくは窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４ ）からなる玉、４０はＰＴＦＥの如き合成樹脂からなる保持器である。

【００１５】 ポンプ（図示せず）はシャフト６０を介してモータ（図示せず）と一体的に結 合されると共に、該シャフト６０の上下に設けられた２ケの前記単列深溝玉軸受 により支持されており、そして該玉軸受の外輪１０はハウジング５０に装着され 、内輪２０はモータ側の前記シャフト６０に嵌合されている。

【００１６】 前記液化ガスポンプモータの稼働時における取り扱い液は矢印ａとｂにて示す ように下方より上方へ流れる。

【００１７】 なお、上記実施例では玉軸受について図示説明されているが、これに限定され るものでなく、円筒ころ軸受、針状ころ軸受の如き周知の転がり軸受に適用され る。

【００１８】

【考案の効果】

従来の液化ガスポンプモータ用軸受は耐腐食性にとむマルテイサイト系のステ ンレス鋼を用いているので、ＬＮＧ、ＬＰＧ、プロパン、フロンおよびブタンな どの如き極めて低粘度にして、かつ潤滑性能の著しく悪い取り扱い液中では外・ 内輪の軌道面および転動体に摩耗が発生し易いため、軸受の寿命が極端に短くな ることが判明した。

【００１９】 本考案は、軸受の表面硬さを上げると共に耐摩耗性を上げるべく、鋼材の外輪 および内輪にイオン窒化処理にて厚さ約５０〜１００μｍ程度の比較的厚さの厚 い窒化層が形成されることにより、その表面硬さがＨＶ１２００程度まで上げ、 さらに前記窒化層の軌道面および外輪の外径面と内輪の内径面に厚さ約１０μｍ 前後の高密度クローム薄膜メッキ層が形成したところ、所期の硬さが向上し、か つ水素脆性が生じない。

【００２０】 また、上記せる処理工程をへた軸受の耐摩耗性が著しく向上し、寿命が延び、 かつ軌道面並びに転動体が摩耗しないので、振動および騒音を低減せしむること ができる。

【００２１】 また、軸受のケミカルアタック（水素脆性）に対する耐性の向上を計ることが できるなどの作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案液化ガスポンプモータ用玉軸受の外輪の
縦断半截正面図である。

【図２】本考案液化ガスポンプモータ用玉軸受の内輪の
縦断半截正面図である。

【図３】本考案玉軸受を液化ガスポンプに組込まれた状
態を示す半截断面図である。

【符号の説明】

１０：外輪 ２０：内輪 １０１，２０１：イオン窒化層 １０２，２０２：高密度クロームメッキ層 ３０：玉

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｃ 33/62 7403−3Ｊ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外輪と内輪間に複数個の転動体を有する
   転がり軸受において、該外輪と内輪は鋼材より形成され
   ると共に該外輪および内輪の表面にはイオン窒化処理を
   施すことにより窒化層が形成され、さらに該外輪および
   内輪の軌道面にそれぞれ硬質クロームメッキ処理を施す
   ことにより硬質クロームメッキ層が形成されてなり、そ
   して前記転動体が高速度鋼若しくは窒化硅素から構成さ
   れていることを特徴とする液化ガスポンプモータ用軸
   受。