CN107207990A

CN107207990A - 润滑剂和轴承装置、以及润滑剂供给装置

Info

Publication number: CN107207990A
Application number: CN201580059551.8A
Authority: CN
Inventors: 中村晋哉; 稻垣好史; 井上利哉; 矢野義忠; 佐藤嘉智
Original assignee: NSK Ltd; Sato Special Oil Co Ltd; Lube Corp
Current assignee: NSK Ltd; Sato Special Oil Co Ltd; Lube Corp
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2017-09-26
Also published as: KR20170094130A; TW201627491A; JPWO2016068219A1; JP6668251B2; EP3214160B1; EP3214160A4; EP3214160A1; WO2016068219A1; EP3495464A1

Abstract

本发明涉及润滑剂和轴承装置、以及润滑剂供给装置。一种润滑剂，含有润滑油和蜡的比例为：相对于两者的合计量，润滑油为90～60质量％，蜡为10～40质量％，在10～70℃的范围的预定的温度时成为液状。另外，一种轴承装置，包括润滑剂供给装置，预定量的上述润滑剂被供给到该轴承装置。以及一种润滑剂供给装置，储藏上述润滑剂，并将预定量的润滑剂排出到配管。

Description

润滑剂和轴承装置、以及润滑剂供给装置

技术领域

本发明涉及被供给到轴承等的润滑剂。另外，本发明涉及包括轴承和将上述润滑剂供给到轴承的润滑剂供给装置的轴承装置、以及用于将在内部储藏的上述润滑剂供给到轴承的润滑剂供给装置。

背景技术

如图1示意性地所示，在机床的主轴支承用的轴承装置10中，采用了从设置在外部的润滑剂供给装置1通过供给管2将预定量的润滑剂定期地或间歇地供给到向轴承3的润滑剂补给系统。作为润滑剂，由于润滑脂组合物能够长期间维持润滑，因此一般使用润滑脂组合物。但是，由于供给到轴承3的润滑脂组合物是极微量，因此，如果是稠度较小且比较硬的润滑脂组合物，在配管路径较长的情况、配管路径在途中弯曲或呈直角折曲的部位存在多处的情况等下，由于配管阻力的作用，使得对微量的润滑脂组合物以预定量稳定地进行的供给变得非常难。另外，当长期间使用时，由于加压输送时重复施加的压力的作用，增稠剂与基油分离而作为润滑脂整体会成为硬化或固化后的状态并在配管内堵塞，以预定量稳定地供给润滑脂组合物变得更难。

本申请人在专利文献1中对润滑剂供给装置1的构造进行改进，使得能够稳定地进行润滑脂组合物的供给，但是，仍然未解决润滑脂组合物的增稠剂会固化的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本国特许第3707553号公报

发明内容

本发明欲解决的技术问题

因此，本发明的目的在于不会有如润滑脂组合物那样增稠剂与基油分离而硬化或固化的问题而实现从润滑剂供给装置向轴承的润滑剂的稳定供给。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述问题，本发明提供下述的润滑剂和轴承装置、以及向轴承补给润滑剂的润滑剂补给装置。

(1)一种润滑剂，其特征在于，含有润滑油和蜡的比例为：相对于两者的合计量，所述润滑油为90～60质量％，所述蜡为10～40质量％，并且，在10～70℃的范围的预定的温度时成为液状。

(2)如上述(1)所述的润滑剂，其特征在于，在达到与成为液状的温度相比更低的温度时，成为半固体状。

(3)如上述(1)或(2)所述的润滑剂，其特征在于，液状与半固体状的状态变化是可逆的。

(4)如上述(1)～(3)的任一项所述的润滑剂，其特征在于，含有润滑油和蜡的比例为：润滑油为90～80质量％，蜡为10质量％以上且小于20质量％。

(5)如上述(1)～(4)的任一项所述的润滑剂，其特征在于，润滑油的粘度为5～200mm²/s(40℃)。

(6)如上述(1)～(5)的任一项所述的润滑剂，其特征在于，润滑油是酯油，蜡是微晶蜡。

(7)一种轴承装置，包括：轴承；用于将润滑剂供给到所述轴承的润滑剂供给装置；以及将所述轴承和所述润滑剂供给装置连结的配管，所述轴承装置的特征在于，

所述润滑剂供给装置储藏上述(1)～(6)的任一项所述的润滑剂，使所述润滑剂以半固体状在所述配管中流通，使所述润滑剂变化为液状并供给到所述轴承。

(8)一种润滑剂供给装置，为了储藏润滑剂并通过配管将所述润滑剂供给到轴承而设置在轴承外部，所述润滑剂供给装置的特征在于，

储藏上述(1)～(6)的任一项所述的润滑剂，并以半固体状排出到所述配管。

发明效果

本发明的蜡系润滑剂由于不含有增稠剂，因此，能够防止如润滑脂组合物那样增稠剂与基油分离并堵塞在配管内，阻碍从润滑剂供给装置向轴承的供给。因此，本发明的轴承装置还由于从润滑剂供给装置长期间稳定地供给蜡系润滑剂，因此，与润滑脂供给方式相比变得长寿命。

附图说明

图1是作为润滑剂补给系统的一个例子，示出机床的主轴支承用的轴承装置的示意图。

图2是用于说明液状化点的图。

图3是示出对于在实施例1中制备的蜡系润滑剂测量粘度的温度变化的结果的图表。

图4是示出对于在实施例1中制备的蜡系润滑剂测量在粘度计内的移动量的温度变化的结果的图表。

图5是示出对于在实施例2中制备的蜡系润滑剂测量粘度的温度变化的结果的图表。

附图标记说明

1 润滑剂供给装置

2 供给管

3 轴承

4 排出管

10 轴承装置

具体实施方式

以下，详细说明本发明。

在本发明中，轴承装置只要是将轴承、和润滑剂供给装置用配管连结的构成，就没有制限，例如，能够例示图1所示那样的机床的主轴支承用的轴承装置10。

润滑剂供给装置1只要是与以往同样使供给管2将储藏的润滑剂以恒定量定期地排出的构成，就没有制限。即，本发明的润滑剂供给装置1包括用于储藏蜡系润滑剂的罐、和用于使供给管2将来自罐的蜡系润滑剂每次以恒定量定期地排出的加压输送单元等，但是，具体的构造能够比照以往的润滑剂供给装置。如后所述，蜡系润滑剂被以半固体状从润滑剂供给装置1排出，在供给管2的内部也以半固体状移动，但是，蜡系润滑剂由于以润滑油和蜡为基本成分，因此，具有润滑性，并为半固体状，并且，由于蜡作为润滑脂的增稠剂而发挥功能，因此，即使用以往的润滑脂组合物用的润滑剂供给装置也能够充分对应。

蜡系润滑剂以润滑油和蜡为基本成分。蜡在比其熔点更低温时固化或者半固体化，在熔点以上时为液状，具有流动性。这样，如果是蜡单体，则以蜡的熔点附近的温度为界，整体上在半固体状与液状之间可逆变化。与此相对，本发明的蜡系润滑剂是润滑油(液体)和蜡(半固体)的混合体(相当于对蜡(溶质)添加了润滑油(稀薄液)的稀薄溶液)。因此，蜡系润滑剂在比蜡的熔点低的温度下从半固体状变化为液状。从半固体状变化为液状的温度(以下称为“液状化点”)与所含有的蜡的熔点及与润滑油的混合比率存在密切的关系。即，由于“蜡的熔点＞液状化点”，因此，能够用所含有的蜡与润滑油的混合比率来将液状化点控制为蜡的熔点以下的预定的温度。具体而言，能够利用润滑油及蜡的种类、以及两者的混合比率来使液状化点与蜡的熔点的温度差为约10～30℃。另外，还能够通过调整所含有的蜡的种类及与润滑油的混合比率等，从而制作为根据温度在液状与半固体状之间可逆地变化的蜡系润滑剂。

此外，在本发明中，以图2及下述所示的方式确认液状及液状化点。该方法是遵照日本国的关于危险物的限制的规则第12章杂则第69条之2(液状的定义)的方法。

(1)将试验物品(蜡系润滑剂)放入到2根试验管(直径30mm、高度120mm)直到达到A线(高度55mm)。

(2)将一个试验管(液状判断用试验管)用无孔的橡胶塞塞紧。

(3)将另一个试验管(温度测量用试验管)用带有温度计的橡胶塞塞紧。此外，温度计以其末端达到试验物品的距表面30mm的深度的方式插入，直立在试验管中。

(4)使2根试验管在被保持为液状确认温度±0.1℃的恒温槽中以B线(比试验物品的表面靠上方30mm)没入到恒温槽的水面下的方式直立并静置。

(5)在温度测量用试验管中的试验物品的温度达到液状确认温度±0.1℃之后，保持该状态10分钟。

(6)将液状判断试验管从恒温水槽以直立的状态取出到水平的台上，立即在台上放倒为水平，计测试验物品的末端到达B线之前的时间。

(7)在试验物品到达B线之前的时间为90秒以内时，判断为试验物品为“液状”。

(8)而且，对恒温水槽的温度进行各种变更并进行(1)～(7)，将变成液状的温度作为“液状化点”。

此外，所谓液状化点，不是水的凝固点(0°/纯水、大气压下)那样的定点温度，而是以相对于某个特定温度大致±2℃左右的范围定义、数值化。

或者，如后述的实施例中也示出的那样，使用锥板型粘度计(E型粘度计)，将温度渐渐地提高，由于粘度变化成为恒定的温度出现在液状化点附近，因此，也能够将该温度看做液状化点。

在将来自润滑剂供给装置1的蜡系润滑剂供给到轴承3的内部时，使液状的蜡系润滑剂通过设置在轴承3的外圈上的供给口流入。在一般的机床的主轴支承用的轴承装置中，为了使得轴承不会烧伤，在轴承座内的外圈周边配置冷却管并进行冷却，使得在运转时轴承温度达到40～50℃左右。因此，来自润滑剂供给装置1的蜡系润滑剂在供给管2的内部以半固体状在供给管2中流通，需要至少在设置在轴承3的外圈上的供给口近前变化为液状(图中用虚线示出)，在本发明中，将液状化点规定为10～70℃。

由于轴承3的内部是40～50℃，或者比此更高的温度，因此，供给的蜡系润滑剂是液状。蜡状润滑剂由于不含有增稠剂，润滑油及蜡这两者都是润滑成分，因此，成为与在润滑脂组合物中增加了基油的比例后的相同的状态，润滑性能比润滑脂组合物提高。因此，能够减少每次的补给量，还能够加长补给间隔，因此，能够减少蜡系润滑剂的消耗量，作为润滑剂补给系统整体变得长寿命。

而且，蜡系润滑剂由于不像润滑脂组合物那样含有增稠剂，因此，即使施加压力也不会固化，即使供给管2变长、具有弯曲的部位，也能够进行稳定的补给。

另外，在润滑结束后，蜡系润滑剂从轴承3通过排出管4被送出到轴承座外部，但是，此时，由于排出管4暴露于外气(室温)，因此，蜡系润滑剂从液状再次变化为半固体状。如果是润滑脂组合物，由于长期间的使用而会产生来源于增稠剂的残渣并阻止空气的流动，可能成为轴承的温度上升的一个原因。但是，如果是蜡系润滑剂，由于在被从轴承3排出后也在一定程度的距离中以液状的状态被排出，因此，不会引起这样的问题。

蜡系润滑剂是以润滑油和蜡为基本成分的润滑剂，但是，只要润滑油及蜡都具有充分的润滑性，且在10～70℃为液状并在比此更低的温度下变化为半固体状，则其种类都没有制限。另外，优选的是，调整为根据温度而在液体与半固体之间可逆地变化。

作为润滑油，能够使用以往被用于轴承的润滑的各种润滑油。例如，能够使用烷烃系、环烷系的矿物油、或者酯油、烃油、醚油等合成油等，还能将多种混合而使用。另外，其粘度也是一般的范围即可，但是，考虑到轴承3的润滑性时，优选的是，40℃时的运动粘度为5～200mm²/s。另外，润滑油的运动粘度是根据轴承的用途而设定的，例如，在如机床的主轴用轴承等那样想要兼顾低温度上升特性和耐烧伤性的情况下，优选为10～130mm²/s(40℃)。

另一方面，蜡在常温时为固体或半固体状，是具有烷基的有机物。在本发明中，可以是天然蜡、合成蜡的任意一种。但是，由于在轴承内部成为与润滑油的混合物，因此，优选的是与润滑油的相溶性较高的蜡。此外，作为天然蜡，可举出动物蜡、植物蜡、矿物蜡、石油蜡，作为合成蜡，可举出费托合成蜡、聚乙烯蜡、油脂系合成蜡(酯、酮类、酰胺)、加氢蜡等，还能够将多种混合而使用。但是，由于蜡系润滑剂的液状化点实质上由蜡的熔点和与润滑油的混合比率决定，因此，为了该液状化点为10～70℃，从上述例示的蜡中选择，且将润滑油和蜡以合适的混合比率制备。此外，优选的是，根据轴承的用途来设定液状化的温度即液状化点，例如，如果是机床用轴承，优选为30～70℃的范围的预定的温度。

作为优选的润滑油和蜡的组合，从相溶性的观点出发，在对润滑油使用了酯油的情况下，对于蜡，能够使用微晶蜡。

另外，润滑油和蜡的混合比率优选的是，相对于两者的合计量，蜡为10～40质量％，润滑油为90～60质量％。蜡的比率越大，蜡系润滑剂为半固体状时的流动性越差，当超过40质量％时，从润滑剂供给装置1的排出性、在供给管2中的输送性会变差。特别是在重视流动性的情况下，优选的是，蜡的混合比率为10质量％以上小于20质量％，润滑油的混合比率为90质量以下大于80质量％。此外，有时蜡也作为润滑油、润滑脂的油性提高剂而被添加，但是，在本发明的蜡系润滑剂中，通过使如上所述蜡的添加量比一般的添加剂量多，从而保持与润滑脂同等的半固体状的性质(作为增稠剂的功能)。

示出一个例子，微晶蜡的熔点为67～98℃，但是，以上述混合比例与润滑油混合的蜡系润滑剂能够将液状化点设定为35～50℃的范围的预定的温度。另外，烷烃蜡的熔点为47～69℃，但是，以上述混合比例与润滑油混合的蜡系润滑剂能够将液状化点设定为20～35℃的范围的预定的温度。

并且，在蜡系润滑剂中，能够根据目的而添加各种添加剂。例如，能够适量添加都是公知的防氧化剂、防锈剂、极压剂等。

在制备蜡系润滑剂时，将蜡加热到熔点以上的温度而使其为液状，向其加入润滑油或添加了添加剂的润滑油并充分混合后，冷却到低于蜡的熔点的温度(通常是液状化点以下左右)即可。或者，也可以将润滑油或添加了添加剂的润滑油、和固形的蜡放入适当的容器，将整体加热到蜡的熔点以上的温度并混合后，冷却到液状化点以下的温度。

此外，本发明的蜡系润滑剂特别优选用于球轴承的润滑。如果是球轴承，滚珠以接触角线为赤道进行旋转的结果是：滚珠发挥泵效应，在封入有润滑剂的空间中会产生气流。因此，通过使用流动性良好的蜡系润滑剂，从而能够防止润滑剂在轴承内的滞留，获得防止轴承的温度上升的效果。

实施例

以下，举出实施例来进一步说明本发明，但是，本发明不因此而受到任何制限。

＜实施例1＞

(蜡系润滑剂的制备)

将二酯油(癸二酸二辛酯)以78.5质量％的比例，将微晶蜡(熔点82℃)以15质量％的比例，将作为添加剂的含有防氧化剂及极压剂的混合物以6.5质量％的比例，以蜡的熔点以上的温度混合，自然冷却到室温而得到了蜡系润滑剂。

(粘度的温度依赖性)

使用锥板型粘度计(E型粘度计)，改变温度并测量了上述蜡系润滑剂的粘度。将结果示出在表1及图3中，可知随着温度的上升，粘度降低，流动性提高。具体而言，如图4所示，在42℃之前没有试样表面的移动，在44℃时确认了5mm的移动，在46℃时确认了17mm的移动，在48℃时超过50mm而到达了容器的末端。因此，实施例1的组分的蜡系润滑剂具有47℃的液状化点。即，可知，在47℃附近开始从半固体状变化为液状，能够在一般的机床的主轴支承用的轴承装置的润滑剂补给系统中利用。

[表1]

表1

温度(℃)	36	38	40	42	44	46	48	50	52	54	56	58
													粘度(mPa·s)	10590	10310	7650	7380	5510	4400	3000	2570	2345	2300	2260	520

<实施例2>

(蜡系润滑剂的制备)

将二酯油(癸二酸二辛酯)以83质量％的比例，将微晶蜡(熔点72℃)以10.5质量％的比例，将作为添加剂的含有防氧化剂及极压剂的混合物以6.5质量％的比例，以蜡的熔点以上的温度混合，自然冷却到室温而得到了蜡系润滑剂。

(粘度的温度依赖性)

使用锥板型粘度计(E型粘度计)，与实施例1同样改变温度并测量了上述蜡系润滑剂的粘度。将结果示出在图5中，实施例2的组分的蜡系润滑剂中，因温度上升而导致的粘度变化的比例以38℃为界减少，液状化点为38℃附近。因此，可知能够在20～40℃左右使用的轴承装置的润滑剂补给系统中利用。

详细或参照特定的实施方式说明了本发明，但是，对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够不脱离本发明的精神和范围地施加各种变更、修改。

本申请基于2014年10月29日申请的日本专利申请(日本特愿2014－220705)，将其内容作为参照援引于此。

Claims

1.一种润滑剂，其特征在于，

所述润滑剂含有润滑油和蜡的比例为：相对于两者的合计量，所述润滑油为90～60质量％，所述蜡为10～40质量％，并且，所述润滑剂在10～70℃的范围的预定的温度时成为液状。

2.如权利要求1所述的润滑剂，其特征在于，

在达到与成为液状的温度相比更低的温度时，成为半固体状。

3.如权利要求1或2所述的润滑剂，其特征在于，

液状与半固体状的状态变化是可逆的。

4.如权利要求1～3的任一项所述的润滑剂，其特征在于，

含有润滑油和蜡的比例为：润滑油为90～80质量％，蜡为10质量％以上且小于20质量％。

5.如权利要求1～4的任一项所述的润滑剂，其特征在于，

润滑油的粘度为5～200mm²/s(40℃)。

6.如权利要求1～5的任一项所述的润滑剂，其特征在于，

润滑油是酯油，蜡是微晶蜡。

7.一种轴承装置，包括：轴承；用于将润滑剂供给到所述轴承的润滑剂供给装置；以及将所述轴承和所述润滑剂供给装置连结的配管，所述轴承装置的特征在于，

所述润滑剂供给装置储藏有权利要求1～6的任一项所述的润滑剂，使所述润滑剂以半固体状在所述配管中流通，使所述润滑剂变化为液状并供给到所述轴承。

8.一种润滑剂供给装置，其为了储藏润滑剂并通过配管将所述润滑剂供给到轴承而设置在轴承外部，所述润滑剂供给装置的特征在于，

储藏权利要求1～6的任一项所述的润滑剂，并以半固体状排出到所述配管。