滑动轴承装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种滑动轴承装置，其适合用作泵等旋转机械的径向轴承。该滑动轴承装置使用在旋转机械中，轴承部分由不含碳纤维的树脂材料、或者在不含碳纤维的树脂材料中含有多条长度比轴承滑动面(BS)的圆周长短的碳纤维而成的复合材料构成，且在轴承滑动面(BS)上设有沿轴向贯穿的多个槽(1g)，多个槽(1g)以使槽(1g)所占的全部面积相对于轴承滑动面(BS)的整个滑动面的面积的比例、即槽面积率为15～50％的方式形成，且以使相邻的槽间的距离为10～60mm的方式形成。
【专利说明】
滑动轴承装置
技术领域
[0001]本发明涉及使用了树脂材料的滑动轴承装置，尤其涉及适合用作栗等旋转机械的径向轴承的滑动轴承装置。
【背景技术】
[0002]由于树脂所具有的良好润滑性能，所以使用了树脂材料的滑动轴承装置广泛地使用在涡轮机等旋转机械或作业机械中。在将使用了树脂材料的滑动轴承装置使用在用于对混入有沙土等异物的水进行处理的栗等中的情况下，有时混入了异物的水会侵入至轴承滑动面，由于沙土的主成分与树脂材料相比硬度高，所以会导致树脂材料磨损。由此，对于使用了树脂材料的滑动轴承装置而要求优异的耐磨损性。此外，在立式栗等中，滑动轴承装置的轴承滑动面并非全都是在水中运转，也具有在空气中运转的情况。像这样，在滑动轴承装置的轴承滑动面在暴露于空气的干式条件下运转的情况下，要求在干式条件下优异的摩擦磨损特性。
[0003]在专利文献I中提供了由如下材料构成的滑动轴承，该材料是将实施了树脂覆膜的长尺寸碳纤维相对于轴芯卷绕为线圈状而成的，由此提高干式运转时的耐磨损性，此外通过在滑动轴承装置的滑动面上设置槽而提高异物的去除效果，提高作为轴承的耐浆液(slurry)磨损性。
[0004]但是，当将长尺寸碳纤维相对于轴芯卷绕为线圈状而成的材料自身因异物而导致纤维截断时，纤维会脱落，因此耐浆液磨损性非常低。因此具有即使在滑动面上设置槽也无法期待长寿命的课题。
[0005]此外，在专利文献I中，虽然为了避免干式条件下的运转时基于滑动部的摩擦热而造成的高温化，而着眼于提高滑动轴承装置的冷却效果进行了论议，但是没有发现关于干式条件下的运转时提高滑动轴承装置的耐摩擦磨损特性这一观点的论议。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献I:日本特开2001-173660号公报
【发明内容】
[0008]在干式条件下的运转中，磨损粉末会滞留在滑动面上，该情况会成为耐磨损性的降低、或刚起动之后的摩擦系数高的状态下运转时的滑动部彼此难以磨合的原因。因此，缩短磨损粉末滞留在滑动面上的时间会关系到实现耐磨损性优异的状态，并缩短使滑动部彼此易磨合的“磨合运转”的时间。根据滑动轴承装置的冷却效果的观点来考虑该情况，使滑动部彼此的“磨合”迅速发展，由此能够期待实现摩擦系数低的状态而将轴承温度上升抑制得低。
[0009]另一方面，滑动部件由不含碳纤维、或者即使包含碳纤维也将细微的碳纤维作为强化剂而含有的程度的树脂材料所构成，该滑动部件虽然具有良好的耐浆液磨损性，但是其具有干式条件下的摩擦磨损特性的降低、和对滑动部中的基于摩擦热而造成的高温化进行抑制的课题。
[0010]本发明是鉴于上述情况而做出的，以提供具有如下的轴承滑动面的滑动轴承装置为目的，该轴承滑动面能够消除以往的因将长尺寸碳纤维相对于轴芯卷绕为线圈状而成的材料而存在的缺点、即耐浆液磨损性低这一缺点，提高混入有异物的水中的异物去除效果，耐磨损性优异，而且在干式条件(空气中)下滑动时的摩擦磨损特性优异，且抑制因摩擦热而造成的高温化。
[0011]此外，本发明以提供如下的滑动轴承装置为目的，该滑动轴承装置在其轴承滑动面暴露于空气的干式条件下使用的情况下，能够缩短磨损粉末滞留在轴承滑动面上的时间，且能够得到去除磨损粉末的效果，而且能够缩短刚起动之后的摩擦系数高的状态下运转的磨合运转时间，由此防止轴承温度上升，耐磨损性优异。
[0012]为了实现上述目的，本发明提供了一种滑动轴承装置，其使用在旋转机械中，其特征在于，轴承部分由不含碳纤维的树脂材料、或者在不含碳纤维的树脂材料中含有多条长度比轴承滑动面的圆周长短的碳纤维而成的复合材料构成，且在轴承滑动面上设有沿轴向贯穿的多个槽，上述多个槽以使槽所占的全部面积相对于轴承滑动面的整个滑动面的面积的比例、即槽面积率为15?50%的方式形成，且以使相邻的槽间的距离为10?60mm或5?50mm的方式形成。
[0013]在此，碳纤维只要比轴承滑动面的圆周长短即可，若记述具体数值，则碳纤维的长度优选为ΙΟμπι?10mm。碳纤维的直径优选为5μηι?15μηι。此外，碳纤维的条数虽然可以为多条，但以相对于滑动轴承的轴承部分的整体重量而包含5?30重量％的碳纤维的方式决定碳纤维的条数。通过这样地选择碳纤维，即使树脂中的某一条碳纤维因异物截断而脱落，在树脂中还具有其他的碳纤维，由此能够维持耐浆液磨损性高的状态，因此能够长寿命化。
[0014]当槽面积率达到15%以上时，轴承滑动面的磨损量会在概略比例上减少，即表示出槽面积率越大混入异物的水中的耐磨损性越提高的倾向。在槽面积率不足15%的情况下，耐磨损性的效果几乎不变化，因此将槽面积率的下限值设为15%。在槽面积率超过50%的情况下，对轴进行支承的滑动面面积过少，轴的举动将变得不稳定，因此将槽面积率的上限值设为50%。像这样，将槽面积率设为15?50%，由此通过基于槽实现的异物去除效果以及使异物难以进入至滑动面的效果来提高耐磨损性。
[0015]在专利文献I中，在由将实施了树脂覆膜的长尺寸碳纤维相对于轴芯卷绕为线圈状而成的材料构成的滑动轴承装置中，将重点放在了对干式运转时的滑动摩擦热进行冷却上，因此为了传递热量而需要确保非槽部分的面积，槽面积率的界限为10?25%，无法设置更大的槽面积率。
[0016]然而，在本发明中，轴承部分设为不含碳纤维的树脂材料、或者在不含碳纤维的树脂材料中含有多条碳纤维而成的复合材料，与将重点放在对干式运转时的滑动摩擦热进行冷却的情况相比，本发明着眼于迅速去除成为摩擦系数上升原因的异物或磨损粉末。由此，将槽面积率扩大至大于25%且50%以下而能够扩大槽面积率，由此能够迅速去除异物或磨损粉末，进而能够减少磨损量。另外，即使将槽面积率扩大至此，轴的举动也是稳定的。
[0017]在相邻的槽间的距离(槽间距离)不足1mm时轴承磨损率大，因此将槽间距离的下限值设为10mm。另一方面，槽间距离越小，轴承温度上升值(从运转时轴承最大温度减去室温所得的值)越小。因此，在需要使PV(P:面压力、V:滑动速度)值高而比较优先抑制轴承温度上升值的情况下，进一步将相邻槽间距离的下限值设为5mm，由此能够将轴承温度上升抑制得低。
[0018]轴承构造具有在轴承的背面配置了橡胶等缓冲材料(耐热界限温度约120°C)的情况，并在该缓冲材料的耐热界限温度以下使用，由此为了将轴承温度上升值设为80°C以下(假设空气温度40°C)而需要使槽间距离为60mm以下。因此，将槽间距离的上限值设为60mm。
[0019]这样，通过将相邻的槽间距离设为10?60mm来缩短磨损粉末滞留在滑动面上的时间，并通过由槽去除磨损粉末的效果来使耐磨损性优异，并通过缩短刚起动之后的摩擦系数高的状态下运转的磨合运转时间的效果，而能够将轴承温度上升抑制得低。
[0020]槽宽度由轴承内径、范围为15?50%的槽面积率、和范围为10?60mm的槽间距离之间的关系决定。或者在要优先抑制轴承温度上升值的情况下也可以将相邻槽间距离缩短至 5mm ο
[0021]根据本发明的优选实施方式，其特征在于，上述树脂材料包括PA、P0M、PBT、PET、PPE、PC、UHMw-PE、PTFE、PPS、P1、PEEK、PAR、PSF、PE1、PA1、PES中的至少一种。
[0022]根据本发明的优选实施方式，其特征在于，上述槽使从轴承滑动面向径向的深度为1.0mm以上且为上述树脂材料或复合材料的厚度的2/3以下的方式形成。
[0023]在上述槽使从轴承滑动面向径向的槽深度为Imm以下的情况下，担心浆液颗粒或磨损粉末会堵塞在槽中，因此将槽深度的下限值设为1mm。当槽深度过大时，将在轴承的强度上产生问题，因此将槽深度的上限值设为树脂材料或复合材料的厚度的2/3以下。但是，在轴承为节段型的情况、将轴承垫安装在材质与轴承材料不同的部件上的情况下，并不特别规定槽深度。
[0024]本发明的栗使支承叶轮的旋转轴由滑动轴承装置支承，且在使上述滑动轴承装置的轴承滑动面暴露于空气的干式条件下运转，该栗的特征在于，对于上述滑动轴承装置而使用上述实施方式中任一项所述的滑动轴承装置。
[0025]发明的效果
[0026]本发明起到以下列举的效果。
[0027](I)在混入了沙土等异物的水中使用滑动轴承装置的情况下，从轴承滑动面去除异物的异物去除效果高，耐磨损性优异。
[0028](2)轴承部分没有被设为长尺寸的碳纤维，而是设为不含碳纤维的树脂材料、或者在不含碳纤维的树脂材料中含有多条长度比轴承滑动面的圆周长短的碳纤维而成的复合材料，因此可以考虑到难以引起因碳纤维的脱落而造成的轴承材料的浆液磨损量的增大。因此，耐浆液磨损性提高。
[0029](3)虽然轴承部分没有被设为长尺寸的碳纤维，而是设为不含碳纤维的树脂材料、或者在不含碳纤维的树脂材料中含有多条长度比轴承滑动面的圆周长短的碳纤维而成的复合材料，但是在轴承滑动面上设有沿轴向贯穿的多个槽，且上述槽以使相邻的槽间的距离为10?60mm或者5?60mm的方式形成，因此能够适当地调节轴承磨损率和轴承温度上升值。
[0030](4)相邻的槽间的距离为10?60mm或者5?60mm，因此在滑动轴承装置的轴承滑动面暴露于空气的干式条件下使用的情况下，能够缩短磨损粉末滞留在轴承滑动面上的时间，且能够得到去除磨损粉末的效果，还能够通过缩短刚起动之后的摩擦系数高的状态下运转的磨合运转时间而防止轴承温度上升，从而耐磨损性优异。
【附图说明】
[0031]图1是表示本发明的滑动轴承装置的立体图。
[0032]图2是图1所示的滑动轴承装置的I1-1I线剖视图。
[0033]图3是图2的III部分放大图。
[0034]图4是表示槽面积率与耐磨损性之间的关系的图。
[0035]图5是表示槽间距离与耐磨损性之间的关系的图。
[0036]图6是表示槽间距离与轴承磨损率(轴承内径变化率)之间的关系的图。
[0037]图7是表示槽间距离与轴承温度上升值之间的关系的图。
[0038]图8A是滑动轴承装置的纵剖视图。
[0039]图8B是滑动轴承装置的纵剖视图。
[0040]图8C是滑动轴承装置的纵剖视图。
[0041 ]图8D是滑动轴承装置的纵剖视图。
[0042]图8E是滑动轴承装置的水平剖视图。
[0043]图8F是滑动轴承装置的水平剖视图。
[0044]图8G是滑动轴承装置的水平剖视图。
[0045]图9是表示适用本发明的滑动轴承装置的立式斜流栗的剖视图。
[0046]图10是表示本发明一实施方式的滑动轴承装置的使用状态的图。
【具体实施方式】
[0047]以下参照图1至图10来说明本发明的滑动轴承装置的实施方式。在图1至图10中，对相同或相当的构成部件标注相同的附图标记并省略重复的说明。
[0048]图1是表示本发明的滑动轴承装置的立体图。如图1所示，滑动轴承装置I由不含碳纤维的树脂材料、或者在不含碳纤维的树脂材料中含有多条长度比轴承滑动面的圆周长短的碳纤维而成的复合材料构成，且成形为圆筒形状。在此，碳纤维只要比轴承滑动面的圆周长短即可，若记述具体数值，则碳纤维的长度优选为ΙΟμπι?10mm。碳纤维的直径优选为5μπι?15μπι。此外，碳纤维的条数虽然为多条即可，但以相对于滑动轴承的轴承部分的整体的重量而包含5?30重量％的碳纤维的方式决定碳纤维的条数。通过这样地选择碳纤维，即使树脂中的某一条碳纤维因异物截断而脱落，在树脂中还具有其他的碳纤维，由此能够维持耐浆液磨损性高的状态，因此能够长寿命化。
[0049]圆筒形状的滑动轴承装置I的内周面构成轴承滑动面BS。在图1中，省略了形成在轴承滑动面BS上的槽的图示。树脂材料包括ΡΑ(聚酰胺)、Ρ0Μ(聚甲醛)、ΡΒΤ(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、ΡΕΤ(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、ΡΡΕ(聚丙乙烯)、PC(聚碳酸酯)、UHMw-PE(超高分子聚乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)、PPS(聚苯硫醚)、PI(聚酰亚胺)、PEEK(聚醚醚酮)、PAR(聚芳酯)、PSF(聚砜)、PEI (聚醚酰亚胺)、PAI (酰亚胺)、PES(聚醚砜)中的至少一种。
[0050]图2是图1所示的滑动轴承装置I的I1-1I线剖视图。如图2所示，在滑动轴承装置I的轴承滑动面BS上形成有沿轴向贯穿的多个槽lg。在图2中，虽然图示了在轴承滑动面BS上形成有多个槽的情况，但槽也可以为I条。
[0051]在本发明中，在滑动轴承装置I的轴承滑动面BS上形成有多个槽Ig的情况下，多个上述槽Ig以使槽所占的全部面积相对于轴承滑动面的整个滑动面的面积的比例、即槽面积率为15?50%的方式形成。若说明图2所示的示例，当将轴承滑动面的内径设为d，将槽宽度设为w时，在轴承滑动面上等间隔地形成有8个槽lg，滑动面的圆周长为时，槽的圆周长为8w。如图1所示，当将滑动轴承装置I的轴向长度设为D时，轴承滑动面的整个滑动面的面积为JidXD，槽所占的全部面积为8wXD。因此，能够将槽所占的全部面积相对于轴承滑动面的整个滑动面的面积的比例、即槽面积率表示为(Sw/Jid) X 100( % )。若将槽的个数设为n(n为正整数)而使该数式更通用化，则能够表示为(1^/3!(1)\100(%)。在本发明中，多个槽仏以使槽面积率((nw/3id)X100(%))为15?50%的方式形成。在此，槽宽度w指由圆周上的长度所示的槽的宽度。
[0052]此外，在本发明中，多个上述槽Ig以使相邻的槽间距离(槽间距离(L))为10?60mm的方式形成。在图2中为了方便，而使L(槽间距离)以及w(槽宽度)比滑动面的圆周上接近半径方向内侧地进行图示。在此，槽间距离L是指槽与槽之间的滑动面的圆周上的长度。
[0053]图3是图2的III部分放大图。在图3的放大图中，表示槽Ig的深度(dp)和树脂材料或者复合材料的厚度(T)。各槽Ig以使从轴承滑动面BS向径向的深度(dp)为1.0mm以上且为树脂材料或者复合材料的厚度(T)的2/3以下的方式形成。即1.0mmS dp <(2/3)T。但是在轴承为节段型的情况、和将轴承垫安装在材质与轴承材料不同的部件上的情况下，能够在相邻的轴承垫之间形成槽，由此并不特别地规定槽深度。
[0054]接下来，说明将槽面积率、槽间距离、槽宽度以及槽深度设定为上述范围的理由。
[0055](I)槽面积率
[0056]在图4以及图5中表示使用了由PI树脂和碳纤维复合材料构成的轴承即碳纤维复合PI轴承来进行试验的结果。
[0057]试验在下述的条件下进行。
[0058]轴承平均面压力:0.05MPa，周速度:5m/s，试验时间:8h，环境:浆液中，异物浓度:200ppm
[0059]图4是表示槽面积率与耐磨损性之间的关系的图，横轴表示槽面积率(%)，纵轴表示轴承在浆液中的磨损量(轴承内径变化量)[mm]。如图4所示，当槽面积率达到15 %以上时，磨损量在概略比例上减少。即，表示出槽面积率越大耐磨损性越高的倾向。在槽面积率不足15%的情况下，耐磨损性的效果几乎不变化，因此将槽面积率的下限值设为15%。在槽面积率超过50%的情况下，支承轴的滑动面面积过小，轴的举动将变得不稳定，因此将槽面积率的上限值设为50%。虽然通过基于槽实现的去除异物的效果、以及使异物难以进入至滑动面的效果而使耐磨损性提高，但在槽面积率不足15%的情况下，该效果将变小，不会提高耐磨损性。
[0060]图5是表示槽间距离与耐磨损性之间的关系的图，横轴表示槽间距离(mm)，纵轴表示轴承在浆液中的磨损量(轴承内径变化量)[mm]。如图5所示，即使使相对于轴承滑动面的圆周长的槽间距离在1?25mm之间变化，轴承在浆液中的磨损量也没有规律，没有表示出固定的倾向。即，槽间距离相对于轴承滑动面的圆周长的比例与浆液中的耐磨损性无关。
[0061]如图4以及图5所示，根据试验结果能够确认，在由树脂材料或者树脂材料和碳纤维的复合材料构成的滑动轴承装置中，槽面积率会影响到浆液中的耐磨损性。
[0062](2)槽间距离
[0063]在图6以及图7中表示使用PEEK类材料制轴承来进行试验的结果。
[0064]试验在下述的条件下进行。
[0065]轴承平均面压力:0.1MPa，周速度:4m/s，试验时间:2h，环境:空气中
[0066]图6是表示槽间距离与轴承磨损率之间的关系的图，横轴表示槽间距离(mm)，纵轴表示在空气中运转时的轴承磨损率(轴承内径变化率)(ym/h)。
[0067]如图6所示，在槽间距离(L)不足1mm时，轴承磨损率(μπι/h)在1.2附近或在其之上，轴承磨损率增加。因此将槽间距离(L)的下限值设为10mm。在槽间距离(L)为20mm?46mm之间时，轴承磨损率(μπι/h)在0.8附近或在其之下，轴承磨损率减少。因此，槽间距离(L)更优选的范围为20?45mm。
[0068]此外，图6也表示槽间距离与稳定运转时的摩擦系数之间的关系。如图6所示，即使使槽间距离(L)在3?46mm之间变化，摩擦系数也大概固定。因此，槽间距离与稳定运转时的摩擦系数无关。
[0069]图7是表示槽间距离与轴承温度上升值(°C)之间的关系的图，横轴表示槽间距离(_)，纵轴表示空气中运转时的轴承温度上升值(从运转时轴承最大温度减去室温(环境温度)的值)(°C)。如图7所示，槽间距离(L)越小则轴承温度上升值越小，轴承温度上升值随着槽间距离增加而大致直线地增加。本发明的滑动轴承装置具有在轴承的背面配置了由橡胶材料构成的缓冲材料的情况，由该橡胶材料构成的缓冲材料的耐热界限温度为120°C ο因此，需要在耐热界限温度(120°C)以下使用滑动轴承装置。将滑动轴承装置的使用环境的环境温度假设为40 °C，因此需要将轴承温度上升值设为80 °C以下。如图7所示，为了将轴承温度上升值设为80°C以下，而将槽间距离(L)的上限值设为60mm。另外在图7中，也表示槽间距离与刚起动之后的摩擦系数之间的关系，即使使槽间距离变化，摩擦系数也大致固定，槽间距离与刚起动之后的摩擦系数无关。
[0070]若总结图6以及图7的结果，根据图6所示的槽间距离与轴承磨损率之间的关系，槽间距离的下限值为10mm，根据图7所示的槽间距离与轴承温度上升值之间的关系，槽间距离的上限值为60mm。因此，相邻的槽间的距离(槽间距离)设为10?60mm。而且，槽间距离更优选的范围为图6中表示轴承磨损率小的值、即20?46mm。如图7所示，槽间距离为46mm时，轴承温度上升值约65°C。因此，即使在轴承的环境温度上升至50°C那样严酷的使用环境下，轴承温度也将停留在115°C，不会对缓冲材料施与不良影响。
[0071]另外，在PV(P:面压力、V:滑动速度)值高并想要优先抑制轴承温度上升值的情况下，也可以将相邻的槽间距离缩短至5mm，由此将轴承温度上升抑制得低。
[0072]在空气中运转时，磨损粉末滞留在滑动面上的情况会成为耐磨损性降低、磨合困难的原因。因此，通过将槽间距离设为10?60mm或者5?60mm，缩短磨损粉末滞留在滑动面上的时间，并通过由槽去除磨损粉末的效果，而使耐磨损性优异，且通过将刚起动之后的摩擦系数高的状态下运转的磨合运转时间缩短的效果，而能够将轴承温度上升抑制得低。
[0073]如图6以及图7所示，根据试验结果能够确认，在由树脂材料或者树脂材料和碳纤维的复合材料构成的滑动轴承装置中，槽间距离会对空气中的磨损特性以及轴承温度上升产生影响。
[0074](3)槽宽度
[0075]槽宽度由轴承内径、范围为15?50%的槽面积率、与范围为10?60mm或者范围为5?6 Omm的槽间距离之间的关系决定。
[0076](4)槽深度
[0077]上述槽Ig在从轴承滑动面向径向的槽深度(dp)为Imm以下情况下，担心浆液颗粒或磨损粉末会堵塞在槽中，由此将槽深度(dp)的下限值设为1mm。虽然槽深度(dp)并没有特别地规定上限，但若过大则会在轴承的强度上产生问题，因此将槽深度(dp)的上限值设为树脂材料或者复合材料的厚度(T)的2/3以下。但是，在轴承为节段型的情况、将轴承垫安装在材质与轴承材料不同的部件上的情况下，能够在相邻的轴承垫间形成槽，因此并不特别规定槽深度。
[0078]接着，在图8A?图SG中表示具有与图2所示的滑动轴承装置不同的截面形状的滑动轴承装置的示例。图8A?图8D是滑动轴承装置I的纵剖视图，是与图2相当的图。图8E?图8G是滑动轴承装置I的水平剖视图。
[0079]图8A、图SB所示的滑动轴承装置I的槽Ig的槽宽度(W)并不是均等的，由大、小(图8A)以及大、中、小(图SB)的组合形成。图SC、图8D所示的滑动轴承装置I的槽宽度(w)并不是均等的，槽的位置也错开地配置。
[0080]图8E、图8F、图8G所示的滑动轴承装置I的沿轴向贯穿的贯穿槽Ig的形状并不是直线形状，分别是在中央部具有层差的直线形状(图SE)、波状的形状(图8F)、或山状(图SG)。在图8E、图8F、图8G的槽的情况下，能够以使槽间距离为10?60mm或者5?60mm的范围的方式自由地配置。该情况下的槽间距离是与滑动方向(周向)平行的距离，且是将相邻的槽的接近缘连结的距离。在将该相邻的槽的接近缘连结的距离存在多个的情况、或槽间距离存在多个的情况，选择平均距离。
[0081]图9表示具有本实施方式的滑动轴承装置的、在排水机站使用的栗的示例、即立式斜流栗的剖视图。
[0082]如图9所示，立式斜流栗具有:设置固定在栗设置座上的排出弯头30;与该排出弯头30的下端连接的下垂管29;与下垂管29的下端连接且将后述的叶轮22收纳在内部的排出筒28;和与排出筒28的下端连接且用于将水吸入的进水喇叭27。
[0083]在立式斜流栗、下垂管29、排出筒28以及进水喇叭27的径向大致中心部上，配置有由联轴器26相互连接的轴10、1(Τ。轴10、1(Τ由上部轴承32以及下部轴承33支承。在轴10、17的一端侧(进水喇叭27侧)上，连接有用于将水吸入至栗内的叶轮22。轴10、1(Τ的另一端侧从设在排出弯头30上的孔向立式斜流栗的外部穿过，且与使叶轮22旋转的未图示的驱动用马达连接。
[0084]在轴10、1(/与设在排出弯头30上的孔之间设有浮动密封件34，由此能够防止立式斜流栗所处理的水流出至立式斜流栗的外部。
[0085]驱动用马达为了能够容易地进行保养检查而设在陆地上，驱动用马达的旋转能够传递至轴10、1(Τ，从而使叶轮22旋转。水通过叶轮22的旋转而从进水喇叭27被吸入，从排出筒28、下垂管29通过而从排出弯头30排出。
[0086]图9所示的立式斜流栗在栗起动时以在栗内部没有流体的状态、即干式条件下运转。此外，在起动后的稳定运转时，以在栗内部存在有混入异物的水的状态运转。
[0087]图10是本实施方式的适用于轴承32、33的滑动轴承装置的放大图。如图10所示，在轴ιο、?(Τ的外周上具有作为轴承的相对材料的由不锈钢、烧结金属或者表面改质的金属构成的套筒11。在套筒11的外周侧上设有由树脂材料、陶瓷、烧结金属或者表面改质的金属构成的滑动轴承I。套筒11的外周面隔着非常窄的间隙而与滑动轴承装置I的内周面(滑动面)相对，且以相对于滑动轴承装置I滑动的方式构成。滑动轴承I通过由金属或者树脂构成的轴承壳体12而固定于经由凸缘部12a与栗的下垂管29等连接的支承部件13上。
[0088]本发明人在图9所示的构造的立式斜流栗的轴承32、33上配置本发明的滑动轴承装置，并进行栗起动时的空气中的干式运转、起动后的将混入了异物的浆液排出的规定运转。其结果是，能够抑制轴承的磨损或摩擦，且以使浆液水中的异物或去除的磨损粉末迅速排出的方式形成，因此即使在严酷的条件下也能够良好的运转。
[0089]至此虽然对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，在其技术思想的范围内，当然可以通过各种不同的方式实施。
[0090]工业实用性
[0091]本发明涉及使用了树脂材料的滑动轴承装置，尤其涉及能够利用于适合用作栗等旋转机械的径向轴承的滑动轴承装置。
[0092]附图标记说明
[0093]I滑动轴承装置
[0094]Ig 槽
[0095]10、10'轴
[0096]11 套筒
[0097]12轴承壳体
[0098]12a凸缘部
[0099]13支承部件
[0100]22 叶轮
[0101]26联轴器
[0102]27进水喇叭
[0103]28排出筒
[0104]29下垂管
[0105]30排出弯头
[0106]32上部轴承
[0107]33下部轴承
[0108]34浮动密封件
[0109]w槽宽度
[0110]L槽间距离
[0111]dp槽深度
[0112]BS轴承滑动面
【主权项】
1.一种滑动轴承装置，使用在旋转机械中，其特征在于， 轴承部分由不含碳纤维的树脂材料、或者在不含碳纤维的树脂材料中含有多条长度比轴承滑动面的圆周长短的碳纤维而成的复合材料构成，且在轴承滑动面上设有沿轴向贯穿的多个槽， 所述多个槽以使槽所占的全部面积相对于轴承滑动面的整个滑动面的面积的比例、即槽面积率为15?50%的方式形成，且以使相邻的槽间的距离为10?60mm的方式形成。2.一种滑动轴承装置，使用在旋转机械中，其特征在于， 轴承部分由不含碳纤维的树脂材料、或者在不含碳纤维的树脂材料中含有多条长度比轴承滑动面的圆周长短的碳纤维而成的复合材料构成，且在轴承滑动面上设有沿轴向贯穿的多个槽， 所述多个槽以使槽所占的全部面积相对于轴承滑动面的整个滑动面的面积的比例、即槽面积率为15?50%的方式形成，且以使相邻的槽间的距离为5?60mm的方式形成。3.一种滑动轴承装置，使用在旋转机械中，其特征在于， 轴承部分由不含碳纤维的树脂材料、或者在不含碳纤维的树脂材料中含有多条长度比轴承滑动面的圆周长短的碳纤维而成的复合材料构成，且在轴承滑动面上设有沿轴向贯穿的多个槽， 多个所述槽以使相邻的槽间的距离为5?60_的方式形成。4.一种滑动轴承装置，使用在旋转机械中，其特征在于， 轴承部分由不含碳纤维的树脂材料、或者在不含碳纤维的树脂材料中含有多条长度比轴承滑动面的圆周长短的碳纤维而成的复合材料构成，且在轴承滑动面上设有沿轴向贯穿的多个槽， 多个所述槽以使槽所占的全部面积相对于轴承滑动面的整个滑动面的面积的比例、即槽面积率为15?50%的方式形成。5.根据权利要求3或4所述的滑动轴承装置，其特征在于， 所述相邻的槽间的距离为1mm?60mm。6.根据权利要求1至5中任一项所述的滑动轴承装置，其特征在于， 所述树脂材料包括PA、POM、PBT、PET、PPE、PC、UHMw-PE、PTFE、PPS、P1、PEEK、PAR、PSF、PE1、PA1、PES中的至少一种。7.根据权利要求1至6中任一项所述的滑动轴承装置，其特征在于， 所述槽以使从轴承滑动面向径向的深度为1.0mm以上且为所述树脂材料或复合材料的厚度的2/3以下的方式形成。8.—种栗，其使支承叶轮的旋转轴由滑动轴承装置支承，且在所述滑动轴承装置的轴承滑动面暴露于空气的干式条件下运转，该栗的特征在于， 对于所述滑动轴承装置而使用权利要求1至7中任一项的滑动轴承装置。
【文档编号】F16C17/14GK105874230SQ201480070773
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年12月25日
【发明人】杉山宪, 杉山宪一, 高桥则雄, 八锹浩, 山中隆司
【申请人】株式会社荏原制作所