DE112016000858T5 - Wälzlager - Google Patents

Wälzlager Download PDF

Info

Publication number
DE112016000858T5
DE112016000858T5 DE112016000858.9T DE112016000858T DE112016000858T5 DE 112016000858 T5 DE112016000858 T5 DE 112016000858T5 DE 112016000858 T DE112016000858 T DE 112016000858T DE 112016000858 T5 DE112016000858 T5 DE 112016000858T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
film
porous film
rolling bearing
bearing
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112016000858.9T
Other languages
English (en)
Inventor
Kengo Hiramatsu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Publication of DE112016000858T5 publication Critical patent/DE112016000858T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/62—Selection of substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/182—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact in tandem arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/64—Special methods of manufacture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/50—Bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2280/00—Materials; Properties thereof
    • F05B2280/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05B2280/6011—Coating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2202/00—Solid materials defined by their properties
    • F16C2202/02—Mechanical properties
    • F16C2202/10—Porosity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/20—Alloys based on aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/10—Elastomers; Rubbers
    • F16C2208/12—Polyurethan [PU]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/80—Thermosetting resins
    • F16C2208/86—Epoxy resins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2223/00—Surface treatments; Hardening; Coating
    • F16C2223/30—Coating surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/60—Thickness, e.g. thickness of coatings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/10—Application independent of particular apparatuses related to size
    • F16C2300/14—Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/31—Wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/583—Details of specific parts of races
    • F16C33/586—Details of specific parts of races outside the space between the races, e.g. end faces or bore of inner ring
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Bereitgestellt wird ein Wälzlager mit einem ausgezeichneten Rostschutzvermögen und das in der Lage ist, für einen langen Zeitraum in einer in hohem Maße korrosiven Umgebung verwendet zu werden. Ein Wälzlager 1, das für einen Stromerzeuger, welcher Strom aus natürlicher Energie erzeugt, oder für eine Generatorausrüstung benutzt wird, weist ein oder mehrere Lagerelemente auf, welche das Lager bilden, welches einen Rostschutzfilm aufweist, der in einer vorbestimmten Region einer Oberfläche eines Grundmaterials gebildet ist. Der Rostschutzfilm wird durch einen porösen Film mit einer Opferanodenwirkung gegenüber dem Grundmaterial in der gesamten vorbestimmten Region gebildet. Der poröse Film wird in einem Teil oder der gesamten vorbestimmten Region einer Versiegelungsbehandlung unterzogen, welche den porösen Film mit einem Versiegelungsbehandlungsmittel von einer Oberfläche des porösen Films imprägniert. Eine Oberfläche eines Versiegelungsbehandlungskörpers, welcher aus dem porösen Film erhalten wurde, welcher der Versiegelungsbehandlung unterzogen wurde, wird einer ersten Beschichtungsbehandlung unterzogen, welche die Oberfläche des Versiegelungsbehandlungskörpers mit einer Epoxyharzbeschichtung beschichtet. Eine beschichtete Oberfläche, welche durch die erste Beschichtungsbehandlung gebildet wurde, wird einer zweiten Beschichtungsbehandlung unterzogen, welche die beschichtete Oberfläche mit einer Urethanharzbeschichtung beschichtet. Das Versiegelungsbehandlungsmittel wird gebildet, indem die Epoxyharzbeschichtung bei einer Verdünnungsrate zwischen 15 und 25% verdünnt wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager, das für eine Ausrüstung benutzt wird, die in einer in hohem Maße korrosiven Umgebung wie z. B. draußen, an der Küste, auf dem Meer, verwendet wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein großformatiges Wälzlager, das für eine Windkraftanlage benutzt werden kann.
  • Stand der Technik
  • Als ein Wälzlager, das in einer in hohem Maße korrosiven Umgebung verwendet wird, wie z. B. ein Wälzlager für eine Windkraftanlage, ist ein Wälzlager, das mit einem Innenring, einem Außenring und einem Rollenelement als Lagerelemente ausgestattet ist, bekannt. Bei dem Wälzlager wird ein thermisch gespritzter Metallfilm mit einer Opferanodenwirkung gegenüber einem Grundmaterial des Lagerelements auf einem Teil gebildet, das in dem Lagerelement einer korrosiven Umgebung ausgesetzt werden soll, und ein Teil der oder sämtliche Poren des Films wird/werden versiegelt (siehe Patentdokument 1). Bei dem Wälzlager wird zusätzlich zu der Versiegelungsbehandlung, bei welcher die Poren des Films versiegelt werden, um die Beständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Abschirmfähigkeit gegenüber der Umgebung zu verbessern, weiterhin eine Beschichtungsbehandlung angewendet. Bei der Versiegelungsbehandlung wird ein organisches Versiegelungsbehandlungsmittel wie z. B. ein Epoxyharz bzw. ein Epoxidharz oder ein anorganisches Versiegelungsbehandlungsmittel mit Silikat oder Phosphat als einer Hauptkomponente verwendet.
  • Dokument des Standes der Technik
    • Patentdokument 1: JP 2013-044367 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Stromerzeugungsausrüstung, welche elektrischen Strom aus natürlicher Energie erzeugt, wie z. B. eine Windkraftanlage, wird gewöhnlich unter dem Gesichtspunkt von Effizienz oder Kosten in einer unbemannten Weise betrieben oder wird so großgemacht, dass diese an der Küste oder an einem hohen Ort errichtet werden kann. Somit wird stets gewünscht, die Zeit bis zur Wartung eines Wälzlagers, das in der Stromausrüstung benutzt wird, zu verlängern.
  • Der thermisch gespritzte Metallfilm mit der Opferanodenwirkung in Patentdokument 1 wird so gebildet, dass dieser porös ist, und das Rostschutzvermögen des thermisch gespritzten Metallfilms wird verbessert, indem die Versiegelungsbehandlung angewendet wird; jedoch ist in einem Fall, bei welchem das anorganische Versiegelungsbehandlungsmittel verwendet wird, die Haftung zwischen dem thermisch gespritzten Metallfilm und einem Beschichtungsfilm gering, und auch in einem Fall, bei welchem das organische Versiegelungsbehandlungsmittel verwendet wird, wird gewünscht, die Haftung zu verbessern, um das Rostschutzvermögen zu verstärken.
  • Um ein solches Problem zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wälzlager mit einer hohen Haftung zwischen einem Film mit einer Opferanodenwirkung, der auf einem Grundmaterial eines Lagerelements gebildet ist, und einem Beschichtungsfilm, der den oben beschriebenen Film bedeckt, und welches ein ausgezeichnetes Rostschutzvermögen aufweist und in der Lage ist, für einen langen Zeitraum in einer in hohem Maße korrosiven Umgebung verwendet zu werden, bereitzustellen.
  • Mittel zur Lösung des Problems
  • Ein Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein oder mehrere Lagerelemente, die das Wälzlager bilden, welches einen Rostschutzfilm aufweist, der in einer vorbestimmten Region einer Oberfläche eines Grundmaterials des Wälzlagers gebildet ist. Der Rostschutzfilm ist durch einen porösen Film mit einer Opferanodenwirkung gegenüber dem Grundmaterial gebildet, wobei der poröse Film in der gesamten vorbestimmten Region gebildet ist. Der poröse Film ist in mindestens einem Teil der vorbestimmten Region einer Versiegelungsbehandlung unterzogen, welche den porösen Film mit einem Versiegelungsbehandlungsmittel von einer Oberfläche des porösen Films imprägniert, und eine Oberfläche eines Versiegelungsbehandlungskörpers, der aus dem der Versiegelungsbehandlung unterzogenen porösen Film erhalten wird, einer ersten Beschichtungsbehandlung unterzogen ist, welche die Oberfläche des Versiegelungsbehandlungskörpers mit einer Epoxyharzbeschichtung beschichtet. Das Versiegelungsbehandlungsmittel ist durch Verdünnen der Epoxyharzbeschichtung gebildet. Weiterhin ist der Rostschutzfilm einer zweiten Beschichtungsbehandlung unterzogen, welche eine beschichtete Oberfläche, die durch die erste Beschichtungsbehandlung gebildet ist, mit einer Urethanharzbeschichtung beschichtet.
  • Das Versiegelungsbehandlungsmittel ist gebildet, indem die Epoxyharzbeschichtung bei einer Verdünnungsrate von 15 bis 25% verdünnt wird. Hier ist die Verdünnungsrate definiert durch 100 × (Gewicht eines Verdünnungsmittels, das zugemischt werden soll/Gewicht der Epoxyharzbeschichtung, die zugemischt werden soll)%.
  • Das Grundmaterial ist aus auf Eisen basierendem Material gebildet und der poröse Film ist aus einem Material gebildet, welches irgendein Element von Zink, Aluminium und Magnesium umfasst.
  • Die poröse Beschichtung ist als ein thermisch gespritzter Film bzw. als ein thermischer Spritzfilm bereitgestellt, welcher durch das oben beschriebene Material gebildet ist, das als ein thermisches Spritzmaterial verwendet wird.
  • Ein Grundmaterial von mindestens einem der Lagerelemente weist eine feststehende Lageroberfläche auf, die in der vorbestimmten Region umfasst ist, in welcher der Rostschutzfilm gebildet ist, und der poröse Film, der auf der feststehenden Lageroberfläche gebildet ist, ist nicht der Versiegelungsbehandlung und der Beschichtungsbehandlung unterzogen.
  • Das Wälzlager ist gebildet, um einen Flügel oder ein Azimutsystem („yaw”) einer Windkraftanlage zu tragen.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird der poröse Film mit der Opferanodenwirkung, welcher auf dem Grundmaterial des Lagerelements gebildet ist, der Versiegelungsbehandlung unterzogen, welche den porösen Film mit dem Versiegelungsbehandlungsmittel von der Oberfläche des porösen Films imprägniert, und dann der ersten Beschichtungsbehandlung unterzogen, welche mit der Epoxyharzbeschichtung beschichtet. Das Versiegelungsbehandlungsmittel ist gebildet, indem die Epoxyharzbeschichtung, die in der ersten Beschichtungsbehandlung verwendet wird, verdünnt wird, und dadurch können eine ausgezeichnete Durchlässigkeit zu einer Pore des porösen Films und eine hohe Haftung zwischen dem porösen Film und einer Beschichtungsschicht, welche durch die erste Beschichtungsbehandlung gebildet ist, erhalten werden. Als ein Ergebnis weist das Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung ein ausgezeichnetes Rostschutzvermögen auf und ist in der Lage, für einen langen Zeitraum in einer in hohem Maße korrosiven Umgebung verwendet zu werden.
  • Wenn weiterhin die Verdünnungsrate des Versiegelungsbehandlungsmittels, das in der Versiegelungsbehandlung für den porösen Film verwendet wird, in einem Bereich zwischen 15 und 25% eingestellt ist, kann der Rostschutzfilm mit besonders hohem Rostschutzvermögen erhalten werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Vorderansicht und eine partielle Querschnittsansicht eines großformatigen Wälzlagers (Innenantrieb), das in einer Windkraftanlage benutzt wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine partiell vergrößerte Querschnittsansicht aus 1.
  • 3 ist eine partiell vergrößerte Querschnittsansicht eines großformatigen Wälzlagers (ohne einen Antrieb), das in einer Windkraftanlage benutzt wird, gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht eines Rillenkugellagers, welches mit einem Siegel bzw. einer Dichtung versehen ist, gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Films, welcher ein Beispiel eines Rostschutzfilms (mehrschichtigen Films) veranschaulicht, der auf einem Grundmaterial eines Lagerelements gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist.
  • 6 ist ein Graph der ein Ergebnis eines Vergleichstests zum Rostschutzvermögen von Beispielen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 7 ist eine schematische Ansicht des Vergleichstests für das Rostschutzvermögen.
  • Weise zur Durchführung der Erfindung
  • Ein Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung wird hauptsächlich als ein großformatiges Wälzlager gebildet, bei welchem eine hohe Korrosionsbeständigkeit benötigt wird. Ein solches Lager wird für einen Stromerzeuger, welcher elektrischen Strom aus natürlicher Energie wie z. B. Windkraft und geothermaler Wärme erzeugt, oder für die umgebende Ausrüstung der Anlage benutzt. Die meisten Orte, wo eine solche natürliche Energie effizient erhalten werden kann, sind in hohem Maße korrosive Orte. In den letzten Jahren ist beispielsweise ein Platz auf dem Land mit den Bedingungen für den Aufbau eines Windrades einer Windkraftanlage weniger geworden, und daher ist es üblich, dass ein großformatiges Windrad der Windkraftanlage an der Küste oder auf dem Meer errichtet ist. Weiterhin wird die Stromausrüstung wie z. B. eine Windkraftanlage, welche elektrischen Strom aus der natürlichen Energie erzeugt, gewöhnlich unter dem Gesichtspunkt von Effizienz oder Kosten in einer unbemannten Weise betrieben oder so großgemacht, dass diese wie oben beschrieben an der Küste oder an einem hohen Platz errichtet werden kann. Somit ist es gewünscht, einen langen wartungsfreien Zeitraum eines Wälzlagers zu erreichen, das für eine Stromausrüstung in einer in hohem Maße korrosiven Umgebung benutzt wird.
  • Eine Größe des Wälzlagers gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders beschränkt, und das Wälzlager kann in einer großen Größe gebildet sein, wo die Korrosionsbeständigkeitsbehandlung unter Verwendung eines Behandlungsbades schwierig ist, und insbesondere kann als ein Wälzlager, das mit einem Innenring, einem Außenring und einem Rollenelement versehen ist, ein großformatiges Wälzlager mit einem Innendurchmesser des Innenrings, welcher auf 500 mm oder mehr, insbesondere 800 mm oder mehr (und weniger als 6.000 mm) eingestellt ist, eingesetzt werden. Beispiele eines solchen Lagers beinhalten ein Hauptwellen-Stützlager in einer großformatigen Windkraftanlage, ein Flügellager, das in einem Flügel-Winkelschwungteil bzw. Flügelherstellungs-Schwenkteil („blade pitch swing part”) benutzt wird, und ein Azimutlager, das in einem Azimut-Schwungteil benutzt wird. Das Flügellager ist an einem proximalen Endabschnitt eines Flügels so montiert, so dass der Flügel in einer rotierenden Weise so unterstützt wird, dass ein Winkel des Flügels entsprechend der Windintensität eingestellt sein kann, um den Wind effizient aufzunehmen. Weiterhin wird das Azimutlager gebildet, um ein Azimutsystem einer Gondel in einer drehbaren Weise zu stützen, um eine Richtung einer Hauptwelle entsprechend einer Windrichtung einzustellen.
  • Das Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung ist so definiert, dass es die drei nachstehend beschriebenen Bedingungen erfüllt.
  • Bedingung (1): Eines oder mehrere Lagerelemente, welche das Wälzlager bilden, weisen einen Rostschutzfilm auf, welcher in einer vorbestimmten Region (im Folgenden als eine Film bildende Region bezeichnet) einer Oberfläche eines Grundmaterials gebildet ist.
  • Bedingung (2): Der Rostschutzfilm weist einen porösen Film mit einer Opferanodenwirkung gegenüber dem Grundmaterial in der gesamten Film bildenden Region auf, und der poröse Film in wenigstens einem Teil der Film bildenden Region oder der poröse Film in der gesamten Film bildenden Region wird einer Versiegelungsbehandlung bzw. einer Dichtungsbehandlung unterzogen, welche mit einem Versiegelungsbehandlungsmittel bzw. einem Dichtungsbehandlungsmittels von einer Oberfläche des porösen Films imprägniert, und eine Oberfläche eines Versiegelungsbehandlungskörpers bzw. eines Dichtungsbehandlungskörpers, der aus dem porösen Film erhalten ist, welcher der Versiegelungsbehandlung unterzogen wird, wird einer ersten Beschichtungsbehandlung unterzogen, welche mit einer Epoxyharzbeschichtung beschichtet. Weiterhin wird der Rostschutzfilm nach Bedarf einer zweiten Beschichtungsbehandlung unterzogen, welche eine beschichtete Oberfläche, die durch die erste Beschichtungsbehandlung gebildet ist, mit einer Urethanharzbeschichtung beschichtet.
  • Bedingung (3): Das Versiegelungsbehandlungsmittel ist durch Verdünnen der Epoxyharzbeschichtung gebildet.
  • Gemäß der Bedingung (2) wird der Rostschutzfilm gemäß der vorliegenden Erfindung als ein mehrschichtiger Film (nämlich ein Film, der aus Beschichtungsfilmen gebildet ist, welche durch die erste und die zweite Beschichtungsbehandlung auf dem Versiegelungsbeschichtungskörper bereitgestellt sind) in der gesamten Region der Film bildenden Region oder der mehrschichtige Film in einem Teil der Film bildenden Region und der poröse Film, welcher nicht jeder Behandlung unterzogen wird, in einer anderen Region der Film bildenden Region gebildet. Der mehrschichtige Film umfasst eine Grundschicht, welche aus einem Versiegelungsbehandlungskörper bzw. einem Dichtungsbehandlungskörper der porösen Beschichtungsschicht gebildet ist, eine erste Beschichtungsschicht (dazwischenliegende Beschichtungsschicht), welche auf der Grundschicht durch die erste Beschichtungsbehandlung gebildet wurde, und eine zweite Beschichtungsschicht (obere Beschichtungsschicht), die auf der ersten Beschichtungsschicht durch die zweite Beschichtungsbehandlung gebildet ist.
  • Die Versiegelungsbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung wird ausgeführt, um den porösen Film mit dem Versiegelungsbehandlungsmittel von der Oberfläche des porösen Films zu imprägnieren, indem die Oberfläche der Oberfläche des porösen Films mit dem Versiegelungsbehandlungsmittel beschichtet wird. Das Versiegelungsbehandlungsmittel, das bei der Versiegelungsbehandlung verwendet wird, ist gebildet, indem die Epoxyharzbeschichtung, die bei der ersten Beschichtungsbehandlung verwendet wird, verdünnt ist, und dadurch können der Beschichtungsfilm, der durch die erste Beschichtungsbehandlung gebildet ist, und eine ausgehärtete Komponente des Versiegelungsbehandlungsmittels in dem Versiegelungsbehandlungskörper fest verbunden sein. Dementsprechend kann bei der vorliegenden Erfindung eine hohe Haftung zwischen dem porösen Film und der ersten Beschichtungsschicht erhalten werden.
  • Die Film bildende Region kann entsprechend einer Einsatzbedingung des Wälzlagers eingestellt sein, und die Film bildende Region ist so eingestellt, dass diese wenigstens teilweise mit einem Teil, das einer Korrosionsumgebung ausgesetzt ist, des Grundmaterials des Lagerelements überlappt. Der Rostschutzfilm kann eine Korrosion des Film bildenden Teils des Grundmaterials und eines Teils, das dazu benachbart ist, verhindern, indem eine Opferanodenwirkung des porösen Films in dem Rostschutzfilm verwendet wird.
  • In einem Fall, bei welchem das Grundmaterial des Lagerelements eine feststehende Lageroberfläche aufweist, ist es bevorzugt, dass der Rostschutzfilm auf der feststehenden Lageroberfläche gebildet ist. Hier bezeichnet die feststehende Lageroberfläche eine Oberfläche, welche direkt oder indirekt mit einem anderen Element wie z. B. einem Achsgehäuse an welchem das Wälzlager befestigt ist, in Kontakt zu bringen ist. Mit der Opferanodenwirkung des porösen Films, der auf der feststehenden Lageroberfläche gebildet ist, kann die Korrosion des Film bildenden Teils des Grundmaterials und eines dazu benachbarten Teils verhindert sein, und insbesondere können die Verschlechterung der Einbaugenauigkeit, Verringerung der Befestigungskraft und Erzeugung von Vibration auf der feststehenden Lageroberfläche aufgrund der Korrosion verhindert werden. Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Rostschutzfilm, der auf der feststehenden Lageroberfläche gebildet ist, als ein poröser Film gebildet ist, welcher nicht allen oben beschriebenen Behandlungen (nämlich der Versiegelungsbehandlung, der ersten Beschichtungsbehandlung und der zweiten Beschichtungsbehandlung) unterzogen ist. Bei dem porösen Film, welcher nicht jeder oben beschrieben Behandlung unterzogen ist, der mit Hilfe von thermischem Spritzen oder dergleichen gebildet ist, kann eine Befestigungskraft gleichmäßig in jedem Bolzen unabhängig von der Formgenauigkeit erhalten werden, wenn das Lagerelement an einem anderen Element (Achsgehäuse oder dergleichen) mittels der Befestigung eines Bolzens befestigt ist, und daher können eine Lockerung des Bolzens aufgrund von Vibration oder ein Auftreten eines Ruckgleitens („stick slip”) eines Befestigungsteils verhindert sein. Die feststehende Lageroberfläche, auf welcher der poröse Film gebildet ist, ist mittels Reibungsverbindung an einem anderen Element befestigt. Ein Reibungskoeffizient μ zwischen der feststehenden Lageroberfläche, auf welcher der poröse Film gebildet ist, und dem anderen Element ist vorzugsweise auf 0,4 oder mehr eingestellt.
  • Eine Ausführungsform eines Wälzlagers gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben. 1 stellt eine Vorderansicht und eine partielle Querschnittsansicht eines großformatigen Lagers (Azimutlager, Flügellager) für eine Windkraftanlage dar, und 2 stellt eine partiell vergrößerte Querschnittsansicht aus 1 dar. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Wälzlager 1 mit einem Innenring 2, einem Außenring 3 und einer Mehrzahl von Rollenelementen 4 als Lagerelemente versehen. Die Rollenelemente sind zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 durch eine Mehrfachreihe oder eine Einzelreihe angeordnet und werden von einer Halterung 5 oder einem Abstandhalter gehalten. Ein Schmierfett als ein Gleitmittel bzw. ein Schmiermittel ist in einem Innenraum 6 des Lagers um das Rollenelement herum eingeschlossen. Das Wälzlager 1 ist an einer Endoberfläche des Lagers von mindestens einem von dem Innenring 2 und dem Außenring 3 an einem Achsgehäuse befestigt und fixiert. In einer in 1 und 2 gezeigten Konfiguration ist das Wälzlager 1 durch einen Bolzen über ein Bolzenloch 8, das in dem Innenring 2 und dem Außenring 3 gebildet ist, an dem Achsgehäuse (nicht gezeigt) befestigt. Weiterhin ist in dieser Konfiguration ein Antrieb 7 auf einer Oberfläche des Innendurchmessers des Innenrings 2 ausgebildet, jedoch kann der Antrieb 7 auf einer Oberfläche des Außendurchmessers des Außenrings 3 entsprechend dem angewendeten Teil ausgebildet sein.
  • In 2 sind eine Endoberfläche c des Außenrings 3 des Lagers und eine Endoberfläche d des Innenrings 2 des Lagers als eine feststehende Oberfläche des Lagers ausgebildet, die an dem Achsgehäuse (nicht gezeigt) fixiert sind. Bei dem Wälzlager 1 ist der Rostschutzfilm auf den Abschnitten a bis f gebildet. Hier ist jeder Abschnitt von a und c eine Endoberfläche des Außenrings 3 des Lagers, ein Abschnitt von b ist eine Oberfläche des Außendurchmessers des Außenrings 3, jeder Abschnitt von d und e ist eine Endoberfläche des Innenrings 2 des Lagers und ein Abschnitt von f ist eine Oberfläche des Innendurchmessers (außer einem Antriebsteil) des Innenrings 2. In den Abschnitten außer den feststehenden Lageroberflächen c, d unter den Abschnitten von a bis f ist der Rostschutzfilm als ein mehrschichtiger Film gebildet, indem die Versiegelungsbehandlung, die erste Beschichtungsbehandlung und die zweite Beschichtungsbehandlung bei dem porösen Film mit der Opferanodenwirkung gegenüber dem Grundmaterial angewendet werden, während bei den feststehenden Oberflächen c, d des Lagers der Rostschutzfilm als der poröse Film mit der Opferanodenwirkung gegenüber dem Grundmaterial gebildet ist, bei welchem nicht jede Behandlung angewendet ist. Weiterhin ist eine Dicke des zu bildenden Films extrem dünn gegenüber einer Größe des Lagers, und daher wird eine Darstellung des Films weggelassen (ein Bereich, der durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, entspricht der Film bildenden Region, und dieses ist ähnlich in 3 und 4).
  • Der Rostschutzfilm, der auf den feststehenden Oberflächen c, d des Lagers gebildet ist, ist nicht der Versiegelungsbehandlung und der ersten und der zweiten Beschichtungsbehandlung unterzogen, nachdem der poröse Film mittels des thermischen Metallspritzens oder dergleichen gebildet ist, um in einem porösen Zustand so wie er ist, verwendet zu werden (nämlich wird der Rostschutzfilm auf den feststehenden Oberflächen c, d des Lagers durch den porösen Film so wie er ist gebildet). Wie in 1 gezeigt, ist eine Fixierung an dem Achsgehäuse durch eine Befestigung vieler Bolzen durchgeführt, und der Rostschutzfilm ist auf der feststehenden Lageroberfläche durch den porösen Film so wie er ist, gebildet, und dadurch kann eine Befestigungskraft gleichmäßig in jedem Bolzen bei der Befestigung erhalten werden, und eine Lockerung des Bolzens aufgrund von Vibration bei der Verwendung, das Auftreten eines Ruckgleitens eines Befestigungsteils und die Erzeugung von anormalem Lärm oder dergleichen können verhindert sein bzw. werden.
  • Eine andere Ausführungsform des Wälzlagers gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 3 beschrieben. 3 stellt eine partiell vergrößerte Querschnittsansicht eines großformatigen Lagers (Azimutlager, Flügellager) dar, das in einer Windkraftanlage benutzt wird. Eine Konfiguration eines Wälzlagers 1, das in 3 gezeigt ist, ist ähnlich zu der, die in 1 und 2 gezeigt ist, außer, dass der Antrieb 7 nicht angeordnet ist. Da in dieser Konfiguration der Antrieb 7 nicht angeordnet ist, ist der oben beschriebene Rostschutzfilm auf der gesamten Oberfläche der Oberfläche des Innendurchmessers des Innenrings 2 gebildet, zusätzlich zu den Teilen in der Konfiguration, die in 1 und 2 gezeigt ist.
  • Eine andere Ausführungsform des Wälzlagers gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 stellt eine Querschnittsansicht eines Rillenkugellagers dar, welches mit einem Siegel bzw. einer Dichtung versehen ist. Eine Konfiguration eines Wälzlagers 1, das in 4 gezeigt ist, ist mit einem Versiegelungs- bzw. Dichtungselement 9 versehen, welches die Öffnungsteile an beiden Enden in einer axialen Richtung des Innenrings 2 und des Außenrings 3 versiegelt bzw. abdichtet. Der oben beschriebene Rostschutzfilm ist auf den Endoberflächen (Lageroberflächen mit beiden Breiten; „bearing both width surfaces”) des Innenrings 2 und des Außenrings 3 des Lagers gebildet, um eine versiegelnde Oberfläche bzw. eine Dichtoberfläche des Versiegelungselements 9 zu sein. Das Wälzlager 1 ist in einem Zustand verwendet, bei welchem ein Innendurchmesser des Innenrings und ein Außendurchmesser des Außenrings an ein anderes Element bzw. an andere Elemente angepasst sind. Ein Teil der Endoberfläche des Lagers bildet ebenfalls die feststehende Lageroberfläche. Somit ist bei der feststehenden Lageroberfläche der Rostschutzfilm auf den Endoberflächen des Innenrings 2 und des Außenrings 3 des Lagers als der poröse Film wie er ist mit der Opferanodenwirkung gegenüber dem Grundmaterial gebildet, welcher nicht der Versiegelungsbehandlung und der ersten und der zweiten Beschichtungsbehandlung unterzogen ist, und in einer anderen Region ist der Rostschutzfilm als ein mehrschichtiger Film gebildet, welcher durch Anwendung der Versiegelungsbehandlung und der ersten und der zweiten Beschichtungsbehandlung auf den porösen Film mit der Opferanodenwirkung gegenüber dem Grundmaterial gebildet ist. Der Film ist nicht auf einer Oberfläche des Innendurchmessers des Innenrings und einer Oberfläche des Außendurchmessers des Außenrings gebildet, welche eine Passfläche bilden, jedoch kann der poröse Film, auf welchen jede oben beschriebene Behandlung nicht angewendet wurde, nach Bedarf auf der Oberfläche des Innendurchmessers des Innenrings und der Oberfläche des Außendurchmessers des Außenrings gebildet sein.
  • Mit der Opferanodenwirkung des porösen Films in dem Rostschutzfilm, der auf den Endoberflächen des Innenrings 2 und des Außenrings 3 des Lagers gebildet ist, kann die Korrosion eines Versiegelungsteils bzw. eines Dichtungsteils einschließlich des Versiegelungselements 9 verhindert sein. Somit können eine Verschlechterung der Versiegelungsleistung aufgrund der Korrosion des Versiegelungsteils, ein Entweichen des Schmiermittels wie z. B. Schmierfett in Verbindung mit der Verschlechterung der Versiegelungsleistung und eine Verkürzung der Lebensdauer verhindert sein.
  • Das Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung kann, außer in dem Lager, das oben als ein Beispiel beschrieben wurde, als ein Pendelrollenlager („automatic aligning roller bearing”), ein Schrägkugellager, ein Zylinderrollenlager, ein Kegelrollenlager, ein Nadelrollenlager, ein Axial-Zylinderrollenlager, ein Axial-Kegelrollenlager, ein Axial-Nadelrollenlager oder ein Axial-Pendelrollenlager verwendet werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung kann das Grundmaterial des Lagerelements, auf welchem der Rostschutzfilm gebildet ist, aus einem auf Eisen basierenden Material (Stahlmaterial) gebildet ist, und Beispiele des Stahlmaterials umfassen Hochkarbon-Chrom-Lagerstahl, karbonisierten Stahl (Einsatzstahl), rostfreien Stahl, Schnellarbeitsstahl, kaltgewalzten Stahl und warmgewalzten Stahl. Weiterhin kann jedes der oben beschriebenen Stahlmaterialien, auf welches eine Hochfrequenz-Wärmebehandlung, Nitrierbehandlung oder dergleichen angewendet wurde, eingesetzt werden. Von diesen ist der karbonisierte Stahl (Einsatzstahl) für das Grundmaterial des Lagerelements gemäß der vorliegenden Erfindung (insbesondere großformatige Wälzlager) bevorzugt, da der karbonisierte Stahl sowohl Härte als auch Zähigkeit aufweist und weiterhin eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit aufweist, indem eine gewisse Region einer Oberfläche mit einer geeigneten Tiefe und welche einen relativ weichen Kernteil bildet, mittels Aufkohlungsabschreckung („carburization quenching”) gehärtet ist. Insbesondere können Chrom-Molybdän-Stahl wie z. B. SCM445 und SCM440, welches ein auf Eisen basierender Legierungsstahl für einen Einsatz beim Maschinenbau (JIS G4053) ist, oder Karbonstahl zum Einsatz beim Maschinenbau (JIS G4051) wie z. B. S48C und S50C eingesetzt sein.
  • Der poröse Film mit der Opferanodenwirkung gemäß der vorliegenden Erfindung ist so gebildet, dass er in der Lage ist, die Opferanodenwirkung auf der Basis einer Beziehung zu dem Grundmaterial des Lagerelements zu zeigen. Der Film muss Metall enthalten, das eine Ionisierungstendenz aufweist, die höher ist als die des Grundmaterials des Lagerelements, auf welchem der Film gebildet ist, und daher sind das Material und ein Verfahren zur Bildung des Films nicht besonders beschränkt. Weiterhin bedeutet die Ionisierungstendenz die Reihenfolge eines Standard-Oxidations-Reduktions-Potentials zwischen einem hydratisierten Metallion und einem Metall in einer Wasserlösung. In dem Fall, bei welchem das Standard-Oxidations-Reduktions-Potential negativ ist, gilt, je größer dessen absoluter Wert „desto höher ist die Ionisierungstendenz”.
  • In dem Fall, bei welchem das oben beschriebene auf Eisen basierende Material für das Grundmaterial des Lagerelements verwendet ist, ist ein Material des Films, das Elemente wie z. B. Zink, Aluminium, Magnesium oder dergleichen mit einer höheren Ionisierungstendenz als Eisen umfasst, verwendet. Das Verfahren zur Bildung des Films beinhaltet, dass eine Beschichtungsbehandlung, indem ein Zink reicher Anstrich (Zink reiche Beschichtung) verwendet wird, der Zink enthält, und eine thermische gespritzte Film-Behandlung bzw. eine thermische Spritzfilm-Behandlung unter Verwendung von Zink, Aluminium, einer Legierung oder einer Pseudolegierung, die aus Aluminium und Zink gebildet ist, einer Legierung, die aus Aluminium und Magnesium gebildet ist, oder einer Legierung, die aus Aluminium und Titan gebildet ist, als ein thermisches Spritzmaterial, durchgeführt wird. Es ist bevorzugt, eine Aufrauhung der Oberfläche des Grundmaterials mittels einer Blasbehandlung bzw. Strahlbehandlung als Vorbehandlung durchzuführen, um den thermischen Spritzfilm zu bilden, um eine Haftung zwischen dem thermischen Spritzfilm und dem Grundmaterial sicherzustellen.
  • Als ein thermisches Spritzverfahren können bekannte thermische Spritzverfahren wie z. B. ein Flammenspritzverfahren, ein Lichtbogenspritzverfahren, ein Plasmaspritzverfahren und ein Laserspritzverfahren eingesetzt sein. Unter diesen thermischen Spritzverfahren ist es bevorzugt, das Lichtbogenspritzverfahren einzusetzen. Bei dem Lichtbogenspritzverfahren wird ein Lichtbogen zwischen zwei Metalldrähten erzeugt, um die Metalldrähte zu verschmelzen. Während die Metalldrähte zugeführt werden, werden Tröpfchen der geschmolzenen Metalldrähte, die durch Sprühen von Gas auf die Metalldrähte verfeinert wurden, auf das Grundmaterial des Lagerelements gespritzt, um darauf einen Film zu bilden. Das Material, welches Zink, Aluminium oder Magnesium enthält, kann als das thermische Spritzmaterial eingesetzt werden, um in einfacher Weise die Haftung zwischen dem Grundmaterial des Lagerelements und dem Film sicherzustellen.
  • Unabhängig von den thermischen Spritzverfahren wird ein thermisch gespritzter Film als eine Folge einer Verschmelzung einer großen Anzahl von Partikeln mit unterschiedlichen Durchmessern in nur den Oberflächenschichten davon gebildet. Unvermeidbar sind Öffnungen und Lücken bzw. Zwischenräume an Partikelgrenzen erzeugt, um einen porösen Film zu bilden. Wenn der Schmelzpunkt des thermischen Spritzmaterials niedriger wird, werden die Partikel bei dem thermischen Spritzen kleiner. Als eine Folge werden Poren eines erhaltenen Films (porösen Films) kleiner. Folglich ist es auf der feststehenden Lageroberfläche schwierig, die Wirkung zu erhalten, dass der Befestigungsabschnitt daran gehindert ist, sich zu lösen, und dass ein Ruckgleiten auftritt. Somit ist es bevorzugt, Aluminium oder die Legierung bestehend aus Aluminium und Magnesium unter dem thermischen Spritzmaterial zu verwenden, welche beide einen höheren Schmelzpunkt aufweisen als Zink.
  • Die Porosität des thermischen Spritzfilms ist in einem Bereich zwischen 3% und 40% eingestellt und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 5% und 20% eingestellt. Die Porosität ist entsprechend einer Bedingung des thermischen Spritzens oder dergleichen einstellbar. In einem Fall, bei welchen die Porosität weniger als 3% beträgt, ist es schwierig, die Wirkung zu erhalten, dass der Befestigungsabschnitt daran gehindert ist, sich zu lösen, und dass das Ruckgleiten auftritt. Andererseits kann in dem Fall, bei welchem die Porosität 40% übersteigt, die Korrosionsbeständigkeit nicht hinreichend verbessert werden.
  • Die Art des oben beschriebenen thermischen Spritzmaterials und des oben beschriebenen Bereichs der Porosität sind für die feststehende Lageroberfläche geeignet, jedoch kann der thermische Spritzfilm auf einem anderen Teil unter derselben Bedingung gebildet sein.
  • Je glatter die Oberfläche des porösen Films mit der Opferanodenwirkung gemäß der vorliegenden Erfindung ist, desto weniger Schmutz haftet daran, und daher kann eine hohe Haltbarkeit des porösen Films erhalten werden. Somit wird die Oberflächenrauheit des porösen Films vorzugsweise auf 130 μmRz oder weniger eingestellt und vorzugsweise auf 100 μmRz oder weniger eingestellt. Weiterhin wird unter einem Gesichtspunkt der Bildung des porösen Films auf der feststehenden Lageroberfläche ebenfalls eine Gleichförmigkeit der Filmdicke des Films benötigt. Dementsprechend ist es durch ein Einstellen des beidseitigen Fehlers („mutual error”) der Filmdicke speziell auf 100 μm oder weniger möglich, zu verhindern, dass ein Backlash bzw. ein Spiel bei der Verwendung auftritt, der Grad der Befestigung bzw. Fixierung des Lagers sinkt und der poröse Film aufgrund des Ruckgleitens aus dem Achsgehäuse rutscht. Der beidseitige Fehler wird vorzugsweise auf 70 μm oder weniger eingestellt und vorzugsweise auf 50 μm oder weniger eingestellt.
  • Die Dicke des porösen Films mit der Opferanodenwirkung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders begrenzt, solange wie die benötigte Haltbarkeit sichergestellt sein kann. Beispielsweise wird die Filmdicke des porösen Films mit der Opferanodenwirkung vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10 und 500 μm eingestellt, besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 50 und 500 μm eingestellt und am meisten bevorzugt in einem Bereich zwischen 100 und 200 μm eingestellt. Weiterhin wird die Filmdicke des Beschichtungsfilms (Kombination der ersten Beschichtungsschicht und der zweiten Beschichtungsschicht) vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10 und 500 μm eingestellt, besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 50 und 500 μm eingestellt und noch weiter bevorzugt in einem Bereich zwischen 100 und 500 μm eingestellt und am meisten bevorzugt in einem Bereich zwischen 100 und 200 μm eingestellt.
  • Wie oben beschrieben wird bei der vorliegenden Erfindung der poröse Film mit der Opferanodenwirkung auf der gesamten Fläche der Film bildenden Region gebildet, und der poröse Film, der auf mindestens einem Teil der Film bildenden Region gebildet ist, ist der Versiegelungsbehandlung und der ersten und der zweiten Beschichtungsbehandlung unterzogen. Die Versiegelungsbehandlung und die erste und die zweite Beschichtungsbehandlung werden angewendet, um die Haltbarkeit, die Korrosionsbeständigkeit und die Abschirmfähigkeit gegenüber der Umgebung zu verbessern.
  • Das Versiegelungsbehandlungsmittel, das bei der Versiegelungsbehandlung verwendet ist, ist gebildet, indem die Epoxyharzbeschichtung, die in der ersten Beschichtungsbehandlung verwendet ist, mit einem Verdünnungsmittel wie z. B. einem organischen Lösungsmittel verdünnt ist. Eine Verdünnungsrate des Versiegelungsbehandlungsmittels ist definiert, indem das Gewicht der Epoxyharzbeschichtung und das Gewicht des Verdünnungsmittels, das zugemischt werden soll, um das Versiegelungsbehandlungsmittel zu bilden, als 100 × (Gewicht des Verdünnungsmittels, das zugemischt werden soll/Gewicht der Epoxyharzbeschichtung, die zugemischt werden soll)% verwendet werden. Die Verdünnungsrate des Versiegelungsbehandlungsmittels wird vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10 und 30% eingestellt und besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 15 und 25% eingestellt. In einem Fall, bei welchem die Verdünnungsrate weniger als 10% beträgt, könnte die Durchlässigkeit zu einer Pore des porösen Films verschlechtert sein, und in einem Fall, bei welchem die Verdünnungsrate 30% übersteigt, könnte das Rostschutzvermögen verschlechtert sein.
  • Ein Verfahren der Versiegelungsbehandlung ist nicht besonders beschränkt, solange der poröse Film mit dem Versiegelungsbehandlungsmittel von der Oberfläche des porösen Films mit der Opferanodenwirkung, der auf dem Grundmaterial gebildet ist, imprägniert werden kann. Beispielsweise kann ein Verfahren zur Auftragung des Versiegelungsbehandlungsmittels auf die Oberfläche des porösen Films eingesetzt werden. Das Versiegelungsbehandlungsmittel, das in die Poren des porösen Films eingedrungen ist, wird ausgehärtet, beispielsweise wenn eine dreidimensionale Netzwerkstruktur aufgrund einer chemischen Reaktion zwischen einer eine Epoxygruppe enthaltenden Komponente und einem Härtungsmittel, das in das Versiegelungsbehandlungsmittel eingeschlossen ist, gebildet ist.
  • Die erste Beschichtungsbehandlung wird ausgeführt, um eine äußere Oberfläche des porösen Films mit der Opferanodenwirkung, welche der Versiegelungsbehandlung unterzogen ist, mit der Epoxyharzbeschichtung zu beschichten. Die zweite Beschichtungsbehandlung wird ausgeführt, um eine äußere Oberfläche einer Beschichtungsschicht, welche durch die erste Beschichtungsbehandlung gebildet ist, mit der Urethanharzbeschichtung zu beschichten.
  • Wie oben beschrieben ist der Rostschutzfilm gemäß der vorliegenden Erfindung als der mehrschichtige Film auf der gesamten Fläche der Film bildenden Region oder der mehrschichtige Film in der Film bildenden Region außer einem Teil davon (feststehende Lageroberfläche oder dergleichen) gebildet. Der mehrschichtige Film beinhaltet die Grundschicht, die aus dem Versiegelungsbehandlungskörper des porösen Films mit der Opferanodenwirkung gebildet ist, die erste Beschichtungsschicht (dazwischenliegende Beschichtungsschicht), die auf der Grundschicht durch die erste Beschichtungsbehandlung gebildet ist, und die zweite Beschichtungsschicht (obere Beschichtungsschicht), die auf der ersten Beschichtungsschicht durch die zweite Beschichtungsbehandlung gebildet ist. 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche ein Beispiel des mehrschichtigen Films darstellt.
  • Der Rostschutzfilm (mehrschichtige Film) gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher in 5 gezeigt ist, ist auf dem Grundmaterial 10 gebildet, das aus einem auf Eisen basierenden Material gebildet ist, und eine Grundmaterialoberfläche 10a ist einer Blasbehandlung bzw. Strahlbehandlung unterzogen. Eine Grundschicht 11 ist aus dem Versiegelungsbehandlungskörper gebildet, der durch Anwendung der Versiegelungsbehandlung, welche mit dem Versiegelungsbehandlungsmittel von der Oberfläche des porösen Films imprägniert, auf den porösen Film erhalten ist, nachdem der poröse Film durch thermisches Spritzen von Aluminium auf die Oberfläche des Grundmaterials, die einer Blasbehandlung unterzogen ist, gebildet ist. Eine erste Beschichtungsschicht 12 wird auf der Oberfläche des Versiegelungsbehandlungskörpers gebildet, indem eine Oberfläche des Versiegelungsbehandlungskörpers mit der Epoxyharzbeschichtung beschichtet ist. Eine zweite Beschichtungsschicht 13 ist auf einer Oberfläche der ersten Beschichtungsschicht 12 gebildet, indem sie mit der Urethanharzbeschichtung beschichtet ist.
  • Das oben beschriebene Versiegelungsbehandlungsmittel ist gebildet, indem die oben beschriebene Epoxyharzbeschichtung verdünnt ist. Eine Versiegelungsbehandlungsschicht bzw. eine Dichtungsbehandlungsschicht 11a wird in der Grundschicht 11 an einer Seite der ersten Beschichtungsschicht in einer gewissen Region des porösen Films, der mit dem Versiegelungsbehandlungsmittel imprägniert ist, gebildet, und eine verbleibende Region der Grundschicht 11 wird als eine thermische gespritzte Aluminium-Schicht 11b gebildet, in welcher die Poren nicht versiegelt sind.
  • Bei dem Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Schmierfett, das als ein Schmiermittel eingeschlossen ist, nicht besonders beschränkt, solange wie es üblicherweise für eine Wälzbewegung verwendet wird. Beispiele des Grundöls bzw. des Basisöls, welches das Schmierfett bildet, beinhalten Mineralöl wie z. B. auf Paraffin basierendes Mineralöl und auf Naphthalin basierendes Mineralöl; auf Kohlenwasserstoff basierendes synthetisches Öl wie z. B. Polybutenöl, Poly-α-Olefinöl, Alkylbenzolöl und Alkylnaphthalinöl; und nicht auf Kohlenwasserstoff basierendes synthetisches Öl wie z. B. natürliches Fett und Öl, Polyolesteröl, Phosphatesteröl, Diesteröl, Polyglycolöl, Silikonöl, Polyphenyletheröl, Alkyldiphenyletheröl und fluoriertes Öl. Diese Grundöle können einzeln oder in einer Kombination von nicht weniger als zwei Arten verwendet sein.
  • Die kinematische Viskosität (40°C) des Grundöls, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, wird vorzugsweise in einem Bereich zwischen 30 und 600 mm2/s eingestellt. Insbesondere wird die kinematische Viskosität des Grundöls, das für das großformatige Lager der Windkraftanlage verwendet werden soll, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 300 und 600 mm2/s eingestellt. Wenn die Windkraft niedrig ist, kann das großformatige Lager der Windkraftanlage bei einer extrem niedrigen Rotationsgeschwindigkeit rotiert werden. Als eine Folge wird der Ölfilm auf einer Rollenkontaktoberfläche relativ dünn und instabil. Somit könnte in dem Fall, bei welchem die kinematische Viskosität des Grundöls bei 40°C weniger als 300 mm2/s beträgt, ein Ölmangel auftreten. Andererseits ist in dem Fall, bei welchem die kinematische Viskosität bei 40°C 600 mm2/s übersteigt, die Leistung der Zuführung des Schmiermittels zu der Rollenkontaktoberfläche schlechter. Folglich entsteht eine Neigung dazu, dass ein Reibeverschleiß (Reibekorrosion) auftritt. Das Wälzlager, welches den Flügel der Windkraftanlage oder das Azimutsystem trägt, wird nicht kontinuierlich rotiert, sondern wenn ein Winkel des Flügels oder der Gondel entsprechend der Windrichtung eingestellt wird. Somit kann für das Grundöl für das Wälzlager die kinematische Viskosität (40°C) von ungefähr 50 mm2/s eingesetzt sein.
  • Weitere Beispiele für Verdicker, welche das Schmierfett bilden, beinhalten auf Metallseife basierenden Verdicker wie z. B. Aluminiumseife, Lithiumseife, Natriumseife, Lithiumkomplexseife, Calciumkomplexseife und Aluminiumkomplexseife; eine auf Harnstoff basierende Verbindung wie z. B. eine Diharnstoffverbindung und eine Polyurethanverbindung; und Fluorharzpulver wie z. B. PTFE-Harz. Diese Verdicker können einzeln oder in einer Kombination von nicht weniger als zwei Arten verwendet sein.
  • Weiterhin kann nach Bedarf ein bekannter Zusatz zu dem Schmierfett zugegeben sein. Beispiele für den Zusatz beinhalten Mittel für extremen Druck wie z. B. eine Organozinkverbindung und Organomolybdänverbindung; ein Antioxidans wie z. B. eine auf Amin basierende Verbindung, auf Phenol basierende Verbindung und auf Schwefel basierende Verbindungen; ein Abnutzungsinhibitor wie z. B. eine auf Schwefel basierende Verbindung und auf Phosphor basierende Verbindung; ein Rostschutzmittel wie z. B. ein mehrwertiger Alkoholester; ein Mittel zur Verbesserung des Viskositätsindex wie z. B. Polymethacrylat und Polystyrol; ein festes Gleitmittel wie z. B. Molybdändisulfid und Graphit; und ein öliges Mittel wie z. B. ein Ester und Alkohol.
  • Es ist bevorzugt, die Walkpenetration (JIS K 2220) einer Schmierfettzusammensetzung in einem Bereich zwischen 200 und 350 einzustellen. In dem Fall, bei welchem die Walkpenetration weniger als 200 beträgt, ist das Ausmaß der Ölabtrennung bei einer niedrigen Temperatur gering und daher tritt eine mangelhafte Schmierung auf, und daher besteht eine Neigung dazu, dass ein Reibeverschleiß (Reibekorrosion) in dem Fall des großformatigen Lagers der Windkraftanlage auftritt. Andererseits ist in dem Fall, bei welchem die Walkpenetration 350 übersteigt, das Schmierfett weich und es besteht eine Neigung, dass dieses leicht aus dem Lager herausfließt.
  • Bei dem Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung, das als ein Lager ausgebildet ist, welches mit einem Siegel versehen ist, in welchem das Schmierfett eingeschlossen ist, tritt, da eine Verschlechterung der Versiegelungsleistung aufgrund von Korrosion des Versiegelungsteils verhindert werden kann, wenn das Wälzlager in einer in hohem Maße korrosiven Umgebung verwendet ist, ein Austreten des Schmierfetts nicht auf, und daher kann ein gewünschtes Schmierfett aus den oben beschriebenen Schmierfetten entsprechend den verlangten Eigenschaften ausgewählt werden.
  • Beispiele
  • Ein Vergleichstest des Rostschutzvermögens wurde gegenüber Teststücken gemäß den Beispielen 1 bis 5 durchgeführt, bei welchen die Verdünnungsraten der Versiegelungsbehandlungsmittel, die zur Bildung des Rostschutzfilms verwendet wurden, voneinander verschieden sind. Jedes Teststück wird aus Material von SS400 gebildet und weist eine Größe von 80 mm × 20 mm × t3 mm auf. Der thermische Spritzfilm wurde auf der gesamten Oberfläche des Grundmaterials von jedem Teststück gebildet, indem ein thermisches Aluminium-Spritzmaterial mittels eines Lichtbogenspritzverfahren verwendet wurde, und die Versiegelungsbehandlung wurde auf die Oberfläche von jedem Teststück angewendet, indem das Versiegelungsbehandlungsmittel mit der Verdünnungsrate, die in jedem Beispiel verschieden war, verwendet wurde. Das Versiegelungsbehandlungsmittel, das bei der Versiegelungsbehandlung verwendet wird, wird gebildet, indem die Epoxyharzbeschichtung verdünnt wird, die bei der ersten Beschichtungsbehandlung verwendet werden soll. Die Verdünnungsraten der Beispiele 1 bis 5 werden auf 10%, 20%, 40%, 60% bzw. 80% eingestellt. Die Teststücke der Beispiele 1 bis 5 wurden unter denselben Bedingungen gebildet, außer dass die Verdünnungsraten voneinander verschieden waren.
  • Unter Verwendung eines Testbehälters 14, welcher in 7 gezeigt ist, wurde jedes gebildete Teststück 15 in eine wässrige Natriumchloridlösung mit 3,5 Gew.-% in einem mit Sauerstoff gesättigten Zustand bei 30°C eingetaucht, welche mittels Einblasen von Luft in den Testbehälter gesättigt wurde. In 7 bezeichnet ein Bezugszeichen 16 einen Silikongummistopfen, und ein Bezugszeichen 17 bezeichnet Luft, und ein schwarzer Pfeil in der Figur bezeichnet einen Fluss der Luft. Der Zeitraum des Eintauchens wurde auf einen Monat eingestellt, und das Gewicht des Teststücks wurde vor dem Eintauchen und nachdem der Zeitraum des Eintauchens vergangen war gemessen, und die Änderung des Gewichts wurde berechnet. 6 ist ein Diagramm, welches ein Ergebnis darstellt, das einer Menge der Gewichtsveränderung des Teststücks jedes Beispiels entspricht.
  • Wie in 6 gezeigt ist, ist in dem Beispiel 2, bei welchem die Verdünnungsrate des Versiegelungsbehandlungsmittels auf 20% eingestellt ist, die Menge der Gewichtszunahme die kleinste, und die Menge der Gewichtszunahme wird größer, wenn die Verdünnungsrate auf größer oder kleiner als 20% eingestellt ist. Somit wird herausgefunden, dass der Film mit hohem Rostschutzvermögen erhalten werden kann, wenn die Verdünnungsrate des Versiegelungsbehandlungsmittels auf ungefähr 20% eingestellt ist.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Das Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf und kann als ein großformatiges Lager, das in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit benutzt wird, einer Umgebung, in welcher eine Neigung dazu besteht, dass eine Kondensation von Tau auftritt, oder einer Umgebung mit hoher Korrosion wie z. B. an der Küste oder auf dem Meer benutzt werden. Beispielsweise wird das Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet als ein Lager verwendet, welches einen Flügel oder ein Azimutsystem einer Windkraftanlage trägt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wälzlager
    2
    Innenring
    3
    Außenring
    4
    Rollenelement
    5
    Halterung
    6
    Innenraum des Lagers
    7
    Antrieb
    8
    Bolzenloch
    9
    Versiegelungselement
    10
    Grundmaterial
    10a
    Grundmaterialoberfläche
    11
    Grundschicht
    11a
    Versiegelungsbehandlungsschicht bzw. Dichtungsbehandlungsschicht
    11b
    thermische Aluminiumspritzschicht
    12
    erste Beschichtungsschicht
    13
    zweite Beschichtungsschicht
    14
    Testbehälter
    15
    Teststück
    16
    Silikongummistopfen
    17
    Luft

Claims (7)

  1. Ein Wälzlager, umfassend ein oder mehrere Lagerelemente, die das Wälzlager bilden, welches einen Rostschutzfilm aufweist, der in einer vorbestimmten Region einer Oberfläche eines Grundmaterials des Wälzlagers gebildet ist, wobei: der Rostschutzfilm durch einen porösen Film mit einer Opferanodenwirkung gegenüber dem Grundmaterial gebildet ist, wobei der poröse Film in der gesamten vorbestimmten Region gebildet ist; der poröse Film in mindestens einem Teil der vorbestimmten Region einer Versiegelungsbehandlung unterzogen ist, welche den porösen Film mit einem Versiegelungsbehandlungsmittel von einer Oberfläche des porösen Films imprägniert, und eine Oberfläche eines Versiegelungsbehandlungskörpers, der aus dem der Versiegelungsbehandlung unterzogenen porösen Film erhalten ist, einer ersten Beschichtungsbehandlung unterzogen wird, welche die Oberfläche des Versiegelungsbehandlungskörpers mit einer Epoxyharzbeschichtung beschichtet; und das Versiegelungsbehandlungsmittel durch Verdünnen der Epoxyharzbeschichtung gebildet ist.
  2. Das Wälzlager gemäß Anspruch 1, wobei der Rostschutzfilm einer zweiten Beschichtungsbehandlung unterzogen wird, welche eine beschichtete Oberfläche, die durch die erste Beschichtungsbehandlung gebildet ist, mit einer Urethanharzbeschichtung beschichtet.
  3. Das Wälzlager gemäß Anspruch 1, wobei das Versiegelungsbehandlungsmittel gebildet ist, indem die Epoxyharzbeschichtung bei einer Verdünnungsrate zwischen 15 und 25% verdünnt wird.
  4. Das Wälzlager gemäß Anspruch 1, wobei das Grundmaterial aus auf Eisen basierendem Material gebildet ist und der poröse Film aus Material gebildet ist, das irgendein Element von Zink, Aluminium und Magnesium umfasst.
  5. Das Wälzlager gemäß Anspruch 4, wobei der poröse Film als ein thermischer gespritzter Film bzw. als ein thermischer Spritzfilm bereitgestellt ist, welcher durch das Material, das als ein thermisches Spritzmaterial verwendet wird, gebildet ist.
  6. Das Wälzlager gemäß Anspruch 1, wobei ein Grundmaterial von mindestens einem der Lagerelemente eine feststehende Lageroberfläche aufweist, die in der vorbestimmten Region umfasst ist, in welcher der Rostschutzfilm gebildet ist, und der poröse Film, der auf der feststehenden Lageroberfläche gebildet ist, nicht der Versiegelungsbehandlung und der Beschichtungsbehandlung unterzogen ist.
  7. Das Wälzlager gemäß Anspruch 1, wobei das Wälzlager gebildet ist, um einen Flügel oder ein Azimutsystem einer Windkraftanlage zu tragen.
DE112016000858.9T 2015-02-23 2016-02-12 Wälzlager Withdrawn DE112016000858T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-033255 2015-02-23
JP2015033255A JP2016156409A (ja) 2015-02-23 2015-02-23 転がり軸受
PCT/JP2016/054053 WO2016136483A1 (ja) 2015-02-23 2016-02-12 転がり軸受

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112016000858T5 true DE112016000858T5 (de) 2017-11-09

Family

ID=56788458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112016000858.9T Withdrawn DE112016000858T5 (de) 2015-02-23 2016-02-12 Wälzlager

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10190633B2 (de)
JP (1) JP2016156409A (de)
CN (1) CN107250583A (de)
DE (1) DE112016000858T5 (de)
WO (1) WO2016136483A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6359219B1 (ja) * 2017-04-10 2018-07-18 ミネベアミツミ株式会社 グリース組成物および転がり軸受
US11333200B2 (en) 2018-06-21 2022-05-17 General Electric Company Method for manufacturing a pitch bearing or a yaw bearing of a wind turbine via additive manufacturing
EP3810927A1 (de) * 2018-06-21 2021-04-28 General Electric Company Hybrid-generativ gefertigtes getriebe für ein windturbinengetriebe
CN109058300B (zh) * 2018-08-10 2021-02-05 山东中车风电有限公司 一种偏航、变桨轴承结构及方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE35860F1 (en) * 1991-06-05 2001-01-02 Timken Co Corrosion-resistant zinc-nickel plated bearing races
JP3009516B2 (ja) * 1991-08-21 2000-02-14 エヌティエヌ株式会社 電食防止型転がり軸受
JP2004300509A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Nippon Paint Co Ltd 溶射被膜の封孔処理方法
JP4289926B2 (ja) * 2003-05-26 2009-07-01 株式会社小松製作所 摺動材料、摺動部材および摺動部品並びにそれが適用される装置
JP2008045100A (ja) * 2006-07-19 2008-02-28 Nsk Ltd グリース組成物及び転動装置
JP4746503B2 (ja) * 2006-09-15 2011-08-10 Ｎｔｎ株式会社 モータ用電食防止転がり軸受
JP5069473B2 (ja) * 2007-01-26 2012-11-07 Ｎｔｎ株式会社 封孔処理剤、溶射被膜被覆部材および軸受
WO2008078669A1 (ja) 2006-12-22 2008-07-03 Ntn Corporation 封孔処理剤、溶射被膜被覆部材および軸受
JP5905681B2 (ja) 2011-08-23 2016-04-20 Ntn株式会社 転がり軸受

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016136483A1 (ja) 2016-09-01
JP2016156409A (ja) 2016-09-01
CN107250583A (zh) 2017-10-13
US20180106294A1 (en) 2018-04-19
US10190633B2 (en) 2019-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69534033T2 (de) Element mit einer Beschichtung aus festem Schmiermittel für ein Wälzlager mit Fettschmierung
DE102008038635B4 (de) Kolbenring
DE102010004662B4 (de) Bor basierte Hartstoffbeschichtung einer Windkraftanlagenkomponente
DE112016000858T5 (de) Wälzlager
KR101947211B1 (ko) 구름 베어링
AT512436B1 (de) Windkraftanlage
DE102008037871A1 (de) Gleitelement mit Mehrfachschicht
DE2800854A1 (de) Praezisions-waelzlager fuer extreme bedingungen
DE1815726C3 (de) Verfahren zum Aufbringen einer Schicht aus einem Trockenschmiermittel auf eine aus einem Metall oder einem Polymeren bestehende Oberfläche
DE102010053203A1 (de) Dichtungselement
DE102007062145A1 (de) Lageranordnung
WO2014094924A1 (de) Lageranordnung mit korrosionsschutzvorrichtung
AT510190B1 (de) Verfahren zum herstellen eines mehrschichtigen gleitlagers
DE112006001905T5 (de) Käfig für Wälzlager und Wälzlager
AT503504B1 (de) Antifriktionspaste bzw. -dispersion
DE102010004661B4 (de) Vanadium basierte Hartstoffbeschichtung einer Windkraftanlagenkomponente
DE102009019593A1 (de) Fanglager zum Auffangen einer Rotorwelle einer Maschine
DE102016118052B4 (de) Wälzlager, Dichtelement und Windkraftanlage
DE102013225860A1 (de) Gleitlager
DE102009053487B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer pneumatischen Zentralausrückeranordnung
EP3443238B1 (de) Gleitlagerplatte
DE102013202819B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Gleitlagers und Gleitlager
DE102004010212B4 (de) Schichtsystem zum Korrosionsschutz und seine Verwendung
EP2337833B1 (de) Verfahren zur herstellung und erstinbetriebnahme eines getriebes mit einem schmiermittel auf basis von wasser und derartiges schmiermittel
DE102007042372A1 (de) Lagerring

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee