JPH111753A - 高温用すべり軸受 - Google Patents
高温用すべり軸受Info
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- JPH111753A JPH111753A JP15207297A JP15207297A JPH111753A JP H111753 A JPH111753 A JP H111753A JP 15207297 A JP15207297 A JP 15207297A JP 15207297 A JP15207297 A JP 15207297A JP H111753 A JPH111753 A JP H111753A
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温度中で使用する耐磨耗性が高く、焼き付
くことがない高温用すべり軸受を提供する。 【解決手段】 固体潤滑剤をコーティングした回転軸２
を支持する高温用すべり軸受１であって、該すべり軸受
１は、Ｃｕ５〜４０％、残部Ｎｉよりなる合金を酸化雰
囲気中で熱処理し、ＮｉＯを主成分とする１０〜４５μ
ｍ厚の薄膜１ａを有する摺動面を形成した。
くことがない高温用すべり軸受を提供する。 【解決手段】 固体潤滑剤をコーティングした回転軸２
を支持する高温用すべり軸受１であって、該すべり軸受
１は、Ｃｕ５〜４０％、残部Ｎｉよりなる合金を酸化雰
囲気中で熱処理し、ＮｉＯを主成分とする１０〜４５μ
ｍ厚の薄膜１ａを有する摺動面を形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン、ボ
イラおよび工業炉等の高温度中で使用する高温用すべり
軸受に関する。
イラおよび工業炉等の高温度中で使用する高温用すべり
軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】高温度中で使用する高温用すべり軸受
は、摺動面に摩擦を下げるためカーボンや二硫化モリブ
デン等の固体潤滑剤がコーティングされている。また、
Ｎｉ−Ｃｕ系合金は耐腐食性が高いので、一般に、海水
中で使用される軸受材として使用されている。しかし、
高温度中で使用するすべり軸受などにＮｉ−Ｃｕ系合金
が使用されているものはない。
は、摺動面に摩擦を下げるためカーボンや二硫化モリブ
デン等の固体潤滑剤がコーティングされている。また、
Ｎｉ−Ｃｕ系合金は耐腐食性が高いので、一般に、海水
中で使用される軸受材として使用されている。しかし、
高温度中で使用するすべり軸受などにＮｉ−Ｃｕ系合金
が使用されているものはない。
【０００３】図２は、従来のガスタービンの可変翼を支
持するすべり軸受の斜視図である。図において、ａは可
変翼である。ｂは一端に可変翼ａを固着し、他端にリン
クｄを固着した回転軸で、すべり軸受ｃにより支持され
ている。ｅはリンクｄに配設した球面軸受で、図示しな
い駆動装置によりリンクｄを数１０°揺動回転して回転
軸ｂを回転し、可変翼ａを回動するようになっている。
なお、矢印ｆはリンクｄの揺動角である。
持するすべり軸受の斜視図である。図において、ａは可
変翼である。ｂは一端に可変翼ａを固着し、他端にリン
クｄを固着した回転軸で、すべり軸受ｃにより支持され
ている。ｅはリンクｄに配設した球面軸受で、図示しな
い駆動装置によりリンクｄを数１０°揺動回転して回転
軸ｂを回転し、可変翼ａを回動するようになっている。
なお、矢印ｆはリンクｄの揺動角である。
【０００４】可変翼ａには高圧の燃焼ガスが流れてくる
ため高荷重がかかる。また、リンクｄの揺動により回転
軸ｂとすべり軸受ｃおよび図示しない駆動機構と球面軸
受の摺動面には摺動摩擦が生じる。
ため高荷重がかかる。また、リンクｄの揺動により回転
軸ｂとすべり軸受ｃおよび図示しない駆動機構と球面軸
受の摺動面には摺動摩擦が生じる。
【０００５】摩擦係数の低減と焼き付き防止のため、従
来は回転軸ｂおよび駆動機構の摺動面に二硫化モリブデ
ンやグラファイト系の固体潤滑剤をコーティングしてい
る。
来は回転軸ｂおよび駆動機構の摺動面に二硫化モリブデ
ンやグラファイト系の固体潤滑剤をコーティングしてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転軸
の摺動面にコーティングした二硫化モリブデンやグラフ
ァイト系の固体潤滑剤は、油のように補給ができないの
で、高温になると磨耗してしまい寿命が短い。また、固
体潤滑剤が破断すると母材の耐熱金属同志が直接接触し
て焼き付きを生じることが多い。したがって、潤滑剤が
破断しても母材の耐熱金属同士が焼き付かないような、
安定性の高い薄膜を有するすべり軸受が求められてい
た。
の摺動面にコーティングした二硫化モリブデンやグラフ
ァイト系の固体潤滑剤は、油のように補給ができないの
で、高温になると磨耗してしまい寿命が短い。また、固
体潤滑剤が破断すると母材の耐熱金属同志が直接接触し
て焼き付きを生じることが多い。したがって、潤滑剤が
破断しても母材の耐熱金属同士が焼き付かないような、
安定性の高い薄膜を有するすべり軸受が求められてい
た。
【０００７】本発明は、上記のような問題点を解決する
ために創案されたもので、高温度中で使用される耐磨耗
性が高く、焼き付くことがない高温用すべり軸受を提供
することを目的とするものである。
ために創案されたもので、高温度中で使用される耐磨耗
性が高く、焼き付くことがない高温用すべり軸受を提供
することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、固体潤滑剤をコーティングした回
転軸を支持する高温用すべり軸受であって、該すべり軸
受は、Ｃｕ５〜４０％、残部Ｎｉよりなる合金を酸化雰
囲気中で熱処理し、ＮｉＯを主成分とする１０〜４５μ
ｍ厚の薄膜を有する摺動面を形成してなる高温用すべり
軸受が提供される。
め、本発明によれば、固体潤滑剤をコーティングした回
転軸を支持する高温用すべり軸受であって、該すべり軸
受は、Ｃｕ５〜４０％、残部Ｎｉよりなる合金を酸化雰
囲気中で熱処理し、ＮｉＯを主成分とする１０〜４５μ
ｍ厚の薄膜を有する摺動面を形成してなる高温用すべり
軸受が提供される。
【０００９】本願の実施形態によれば、前記酸化雰囲気
は、空気であることが好ましい。
は、空気であることが好ましい。
【００１０】また、本願の実施形態によれば、前記固体
潤滑剤は、二硫化モリブデンまたはグラファイト系の潤
滑剤であるのが好ましい。
潤滑剤は、二硫化モリブデンまたはグラファイト系の潤
滑剤であるのが好ましい。
【００１１】次に本発明の作用を説明する。摺動面に二
硫化モリブデンまたはグラファイト系の固体潤滑剤をコ
ーティングした回転軸を、Ｃｕ５〜４０％、残部Ｎｉよ
りなる合金を７００〜８００℃の温度で、５〜５０時
間、酸化雰囲気中で熱処理することにより摺動面にＮｉ
Ｏを主成分とする１０〜４５μｍ厚の薄膜を形成したす
べり軸受で支持しているので、金属同士の直接接触によ
る焼き付きが生ずることがなく、耐磨耗性が向上し、す
べり軸受の寿命を長くすることができる。また、酸化雰
囲気は、空気なので特殊なガスを送る装置を必要としな
い。
硫化モリブデンまたはグラファイト系の固体潤滑剤をコ
ーティングした回転軸を、Ｃｕ５〜４０％、残部Ｎｉよ
りなる合金を７００〜８００℃の温度で、５〜５０時
間、酸化雰囲気中で熱処理することにより摺動面にＮｉ
Ｏを主成分とする１０〜４５μｍ厚の薄膜を形成したす
べり軸受で支持しているので、金属同士の直接接触によ
る焼き付きが生ずることがなく、耐磨耗性が向上し、す
べり軸受の寿命を長くすることができる。また、酸化雰
囲気は、空気なので特殊なガスを送る装置を必要としな
い。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の一
実施形態を示すもので、本発明による高温用すべり軸受
の一部を切断した側面図である。図において、１は回転
軸２を支持するすべり軸受で、摺動面にＣｕ５〜４０
％、残部Ｎｉよりなる合金を熱処理し、ＮｉＯを主成分
とする１０〜４５μｍ厚の薄膜１ａを形成している。回
転軸２は、摺動面に二硫化モリブデンやカーボン系の固
体潤滑剤（図示せず）をコーティングしている。回転軸
２は、一端に可変翼３を固着し、他端にナット７により
リンク４を連結している。５はリンク４の一端に設けら
れた球面軸受で、摺動面に前記すべり軸受１と同じ薄膜
を形成し、回転軸６を支持している。なお、矢印は燃焼
ガスの流れを示している。
について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の一
実施形態を示すもので、本発明による高温用すべり軸受
の一部を切断した側面図である。図において、１は回転
軸２を支持するすべり軸受で、摺動面にＣｕ５〜４０
％、残部Ｎｉよりなる合金を熱処理し、ＮｉＯを主成分
とする１０〜４５μｍ厚の薄膜１ａを形成している。回
転軸２は、摺動面に二硫化モリブデンやカーボン系の固
体潤滑剤（図示せず）をコーティングしている。回転軸
２は、一端に可変翼３を固着し、他端にナット７により
リンク４を連結している。５はリンク４の一端に設けら
れた球面軸受で、摺動面に前記すべり軸受１と同じ薄膜
を形成し、回転軸６を支持している。なお、矢印は燃焼
ガスの流れを示している。
【００１３】次に本実施形態の作用について説明する。
可変翼３は、ガスタービンにおいてはタービンの円周上
に多数配設されていて、駆動機構６によりリンク４を揺
動回転して回転軸２を回転し、可変翼３を回動する。そ
して、燃焼ガスの流量を調節し、エンジンの出力を制御
する。なお、可変翼３には高圧の燃焼ガスが矢印方向に
流れてくるため高荷重がかかり、リンク４の揺動により
回転軸２とすべり軸受１の摺動面には摺動摩擦が生じる
が、摺動面に二硫化モリブデンまたはカーボン系の固体
潤滑剤（図示せず）をコーティングした回転軸２を、Ｃ
ｕ５〜４０％、残部Ｎｉよりなる合金を酸化雰囲気中で
熱処理してＮｉＯを主成分とする１０〜４５μｍ厚の薄
膜１ａを形成したすべり軸受１で支持しているので、固
体潤滑剤が磨耗しても金属同志が直接接触せず、すべり
軸受１の摺動面に過大磨耗や焼き付きが生じない。ま
た、球面軸受５の摺動面にも前記すべり軸受１と同じ薄
膜を形成しているので、摺動面に過大磨耗や焼き付きが
生じない。
可変翼３は、ガスタービンにおいてはタービンの円周上
に多数配設されていて、駆動機構６によりリンク４を揺
動回転して回転軸２を回転し、可変翼３を回動する。そ
して、燃焼ガスの流量を調節し、エンジンの出力を制御
する。なお、可変翼３には高圧の燃焼ガスが矢印方向に
流れてくるため高荷重がかかり、リンク４の揺動により
回転軸２とすべり軸受１の摺動面には摺動摩擦が生じる
が、摺動面に二硫化モリブデンまたはカーボン系の固体
潤滑剤（図示せず）をコーティングした回転軸２を、Ｃ
ｕ５〜４０％、残部Ｎｉよりなる合金を酸化雰囲気中で
熱処理してＮｉＯを主成分とする１０〜４５μｍ厚の薄
膜１ａを形成したすべり軸受１で支持しているので、固
体潤滑剤が磨耗しても金属同志が直接接触せず、すべり
軸受１の摺動面に過大磨耗や焼き付きが生じない。ま
た、球面軸受５の摺動面にも前記すべり軸受１と同じ薄
膜を形成しているので、摺動面に過大磨耗や焼き付きが
生じない。
【００１４】
【実施例】次に本発明の実験結果について説明する。図
３は摩擦試験機を使用して従来のすべり軸受と本発明の
すべり軸受の比較試験の結果を示している。試験条件
は、雰囲気温度４００℃、荷重を８５０Ｎ、面圧３．５
ＭＰａ、軸径１０ｍｍ、軸受長さ２２ｍｍで、軸に荷重
をかけて２２°の揺動角で振り子運動をさせたものであ
る。
３は摩擦試験機を使用して従来のすべり軸受と本発明の
すべり軸受の比較試験の結果を示している。試験条件
は、雰囲気温度４００℃、荷重を８５０Ｎ、面圧３．５
ＭＰａ、軸径１０ｍｍ、軸受長さ２２ｍｍで、軸に荷重
をかけて２２°の揺動角で振り子運動をさせたものであ
る。
【００１５】図３において、縦軸は摩擦係数を、横軸は
摩擦回数（回）を示しており、従来材の試験は、■印、
本発明の試験は□印で示している。従来材は軸および軸
受はともにＳＵＳ６３０製で、軸に２０μｍ厚のグラフ
ァイトコーティングを施してあり、軸受の摺動面は無処
理である。本発明では、軸はＳＵＳ６３０製で、摺動面
に二硫化モリブデン系の固体潤滑剤をコーティングして
あり、軸受は摺動面にＣｕ５〜４０％、残部Ｎｉよりな
る合金を酸化雰囲気中で熱処理し、ＮｉＯを主成分とす
る１０μｍ厚の薄膜が形成されている。
摩擦回数（回）を示しており、従来材の試験は、■印、
本発明の試験は□印で示している。従来材は軸および軸
受はともにＳＵＳ６３０製で、軸に２０μｍ厚のグラフ
ァイトコーティングを施してあり、軸受の摺動面は無処
理である。本発明では、軸はＳＵＳ６３０製で、摺動面
に二硫化モリブデン系の固体潤滑剤をコーティングして
あり、軸受は摺動面にＣｕ５〜４０％、残部Ｎｉよりな
る合金を酸化雰囲気中で熱処理し、ＮｉＯを主成分とす
る１０μｍ厚の薄膜が形成されている。
【００１６】実験の結果、本発明の高温用すべり軸受
は、固体潤滑剤の磨耗にともない、０〜２，０００回の
摩擦回数の間に摩擦係数が０．１〜０．４まで増加して
いるが、それ以後は０．４で安定しているのに対し、従
来の摺動材が約４００回で焼き付き寿命となっている。
は、固体潤滑剤の磨耗にともない、０〜２，０００回の
摩擦回数の間に摩擦係数が０．１〜０．４まで増加して
いるが、それ以後は０．４で安定しているのに対し、従
来の摺動材が約４００回で焼き付き寿命となっている。
【００１７】本発明は、上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更
し得ることは勿論である。
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更
し得ることは勿論である。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、摺
動面に固体潤滑剤をコーティングした回転軸を、Ｃｕ５
〜４０％、残部Ｎｉよりなる合金を熱処理し、摺動面に
ＮｉＯを主成分とする１０〜４５μｍ厚の薄膜を形成し
たすべり軸受で支持するので、耐磨耗性が向上するとと
もに、摩擦係数を安定化することができる。などの優れ
た効果を奏する。
動面に固体潤滑剤をコーティングした回転軸を、Ｃｕ５
〜４０％、残部Ｎｉよりなる合金を熱処理し、摺動面に
ＮｉＯを主成分とする１０〜４５μｍ厚の薄膜を形成し
たすべり軸受で支持するので、耐磨耗性が向上するとと
もに、摩擦係数を安定化することができる。などの優れ
た効果を奏する。
【図１】本発明による高温用すべり軸受の一部を切断し
た側面図である。
た側面図である。
【図２】従来のすべり軸受の斜視図である。
【図３】従来のすべり軸受と本発明のすべり軸受の摩擦
特性を比較した図である。
特性を比較した図である。
１ すべり軸受 １ａ 薄膜 ２ 回転軸 ３ 可変翼 ４ リンク ５ 球面軸受 ６ 回転軸 ７ ナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１Ｚ Ｆ１６Ｃ 33/12 Ｆ１６Ｃ 33/12 Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】 固体潤滑剤をコーティングした回転軸を
支持する高温用すべり軸受であって、該すべり軸受は、
Ｃｕ５〜４０％、残部Ｎｉよりなる合金を酸化雰囲気中
で熱処理し、ＮｉＯを主成分とする１０〜４５μｍ厚の
薄膜を有する摺動面を形成してなることを特徴とする高
温用すべり軸受。 - 【請求項２】 前記酸化雰囲気は、空気である請求項１
記載の高温用すべり軸受。 - 【請求項３】 前記固体潤滑剤は、二硫化モリブデンま
たはグラファイト系の潤滑剤である請求項１または請求
項２記載の高温用すべり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15207297A JPH111753A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 高温用すべり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15207297A JPH111753A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 高温用すべり軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH111753A true JPH111753A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15532448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15207297A Pending JPH111753A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 高温用すべり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH111753A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004113748A1 (ja) * | 2003-06-11 | 2006-08-03 | 石川島播磨重工業株式会社 | 回転部材、筐体、軸受け、ギヤボックス、回転機械、軸構造および表面処理方法 |
| CN100453835C (zh) * | 2003-06-11 | 2009-01-21 | 石川岛播磨重工业株式会社 | 转动部件、机箱、轴承、齿轮箱、转动机械、轴构造及表面处理方法 |
| GB2458804A (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-07 | Ricardo Uk Ltd | Bearing surfaces capable of forming wear resistant oxide film |
-
1997
- 1997-06-10 JP JP15207297A patent/JPH111753A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004113748A1 (ja) * | 2003-06-11 | 2006-08-03 | 石川島播磨重工業株式会社 | 回転部材、筐体、軸受け、ギヤボックス、回転機械、軸構造および表面処理方法 |
| CN100453835C (zh) * | 2003-06-11 | 2009-01-21 | 石川岛播磨重工业株式会社 | 转动部件、机箱、轴承、齿轮箱、转动机械、轴构造及表面处理方法 |
| EP2392833A1 (en) * | 2003-06-11 | 2011-12-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Shaft structure for variable vanes |
| GB2458804A (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-07 | Ricardo Uk Ltd | Bearing surfaces capable of forming wear resistant oxide film |
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