JP2007092978A - Water lubrication bearing device and pump device - Google Patents

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Hisaya Nakagawa
久弥 中川
Toru Nakanishi
徹 中西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water lubrication bearing device capable of obtaining sufficient wear resistance and corrosion resistance even when using a material being comparatively inexpensive and easily worked and to provide a pump device using it. <P>SOLUTION: In this water lubrication bearing device 5 used in the pump device 1, a bearing 52 among a shaft body 51 and the bearing 52 is constituted by a sintered body having the following composition: nickel:16 to 18 wt.%, zinc: 18 to 20 wt.%, graphite: 1 to 5 wt.%, and copper: remaining part. Preferably, it is sintered by adding tungsten particles having average particle diameter of 8 to 16 μm of 1 to 10 wt.%. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、軸体と該軸体を受ける軸受との間に介在する水を潤滑剤として用いた水潤滑軸受装置、およびこの水潤滑軸受装置を備えたポンプ装置に関するものである。   The present invention relates to a water-lubricated bearing device using water interposed between a shaft body and a bearing that receives the shaft body as a lubricant, and a pump device including the water-lubricated bearing device.

水を扱うポンプ装置においては、インペラを回転させるための軸受装置として、軸体と該軸体を受ける軸受との間に介在する水を潤滑剤として用いた水潤滑軸受装置が用いられている。このような水潤滑軸受装置では、耐磨耗性に加えて、水あるいはそれに含まれる塩類などにより腐食が発生しないだけの耐食性が求められる。このため、従来は、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素などのセラミックスによって軸受が構成される一方、セラミックスあるいは、窒化チタン、炭化チタン、窒化クロムなどのセラミックスをコーティングしたステンレス材などによって軸体が構成されている。なお、液体を潤滑剤とする軸受装置については各種、材質の検討が行われているが、これらは水を潤滑剤として用いたものではない(例えば、特許文献1〜5参照)。
特開2001−192754号公報 特開2002−180162号公報 特開2002−180163号公報 特開2002−180164号公報 特開2002−285265号公報
In a pump device that handles water, a water-lubricated bearing device that uses water interposed between a shaft body and a bearing that receives the shaft body as a lubricant is used as a bearing device for rotating an impeller. Such a water-lubricated bearing device is required to have corrosion resistance that does not cause corrosion due to water or a salt contained therein, in addition to wear resistance. For this reason, the bearings are conventionally constituted by ceramics such as alumina, zirconia, and silicon nitride, while the shaft body is constituted by ceramics or a stainless material coated with ceramics such as titanium nitride, titanium carbide, and chromium nitride. Yes. Various types of materials have been studied for bearing devices using liquid as a lubricant, but these do not use water as a lubricant (see, for example, Patent Documents 1 to 5).
JP 2001-192754 A JP 2002-180162 A JP 2002-180163 A JP 2002-180164 A JP 2002-285265 A

しかしながら、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素などのセラミックスはいずれも高価であるとともに、加工性が悪く、寸法精度が出しにくいという問題点がある。   However, ceramics such as alumina, zirconia, and silicon nitride are all expensive and have problems of poor workability and difficulty in obtaining dimensional accuracy.

以上の問題点に鑑みて、比較的安価で加工しやすい材料を用いても、十分な耐磨耗性および耐食性を得ることのできる水潤滑軸受装置およびこれを用いたポンプ装置を提供することにある。   In view of the above problems, to provide a water-lubricated bearing device capable of obtaining sufficient wear resistance and corrosion resistance even when using a material that is relatively inexpensive and easy to process, and a pump device using the same. is there.

上記課題を解決するために、本発明では、軸体と該軸体を受ける軸受との間に介在する水を潤滑剤として用いた水潤滑軸受装置において、前記軸体および前記軸受のうちの少なくとも一方が、銅とニッケルと亜鉛とグラファイトとを含む焼結体からなることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, in the present invention, in a water-lubricated bearing device using water interposed between a shaft body and a bearing that receives the shaft body as a lubricant, at least one of the shaft body and the bearing. One is characterized by comprising a sintered body containing copper, nickel, zinc, and graphite.

本発明に係る水潤滑軸受装置では、軸体および軸受のうちの少なくとも一方が、銅とニッケルと亜鉛とグラファイトとを含む焼結体からなり、かかる焼結体において、グラファイトは固体潤滑剤としての機能を発揮する。しかも、グラファイトは、水分の存在下で潤滑性がさらに向上する特性を有しており、水潤滑軸受装置に用いるのに適している。また、銅とニッケルと亜鉛の合金は耐食性が高い。このため、本発明によれば、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素などのセラミックスを用いる必要がないため、水潤滑軸受装置の低コスト化を図ることができるとともに、加工性がよいので、寸法精度が出しやすい。   In the water-lubricated bearing device according to the present invention, at least one of the shaft body and the bearing is made of a sintered body containing copper, nickel, zinc, and graphite. In the sintered body, the graphite is used as a solid lubricant. Demonstrate the function. Moreover, graphite has a characteristic that lubricity is further improved in the presence of moisture, and is suitable for use in a water-lubricated bearing device. Copper, nickel, and zinc alloys have high corrosion resistance. For this reason, according to the present invention, it is not necessary to use ceramics such as alumina, zirconia, and silicon nitride, so that the cost of the water-lubricated bearing device can be reduced and the workability is good. Cheap.

本発明において、前記軸体および前記軸受のうち、例えば、軸受が前記焼結体からなる。   In the present invention, among the shaft body and the bearing, for example, the bearing is made of the sintered body.

本発明において、前記焼結体は、例えば、以下の組成
ニッケル:16〜18重量%
亜鉛:18〜20重量%
グラファイト:1〜5重量%
銅:残部
を有している。
In the present invention, the sintered body has, for example, the following composition: nickel: 16 to 18% by weight
Zinc: 18-20% by weight
Graphite: 1-5% by weight
Copper: Has a balance.

本発明において、前記焼結体は、さらに、タングステン、モリブデンおよびリン化三銅のうちの少なくとも一つを含んで焼結してなることが好ましい。タングステンやモリブデンなどは、高速度鋼(ハイス)にも配合されているように、硬くて耐磨耗性を発揮するが、炭素と化合して炭化物を形成しやすく、このような炭化物は硬く、耐摩耗性が高い。このため、タングステン、モリブデンやリン化三銅を添加すると、全体として耐摩耗性が向上する。   In the present invention, it is preferable that the sintered body is further sintered by including at least one of tungsten, molybdenum, and tricopper phosphide. Tungsten, molybdenum, etc. are hard and wear-resistant as blended in high-speed steel (high speed), but they are easy to combine with carbon to form carbides, such carbides are hard, High wear resistance. For this reason, when tungsten, molybdenum, or tricopper phosphide is added, overall wear resistance is improved.

本発明において、前記焼結体は、さらに、平均粒径が8〜16μmのタングステン粒子を含んで焼結してなることが好ましい。この場合、前記焼結体におけるタングステンの配合量が1〜10重量%であることが好ましい。洋白材は1110℃を越える焼結温度では液相が出てくるため、本発明では、温度が900〜1050℃、例えば950℃で焼結させる。但し、このような温度範囲であれば、タングステンやモリブデンは、洋白材とは強く結合しない。従って、粒径が細かすぎると摺動により脱落しやすくなり、添加した効果がなくなってしまう。これに対して、粒径があまりにも大きいと、表面積比率が小さくなり、添加効果が低下する。それ故、添加するタングステン粒子の平均粒径は8〜16μmであることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the sintered body is further sintered by containing tungsten particles having an average particle diameter of 8 to 16 μm. In this case, it is preferable that the compounding quantity of tungsten in the said sintered compact is 1 to 10 weight%. In the present invention, a white phase is sintered at a temperature of 900 to 1050 ° C., for example, 950 ° C., because a liquid phase appears at a sintering temperature exceeding 1110 ° C. However, in such a temperature range, tungsten and molybdenum do not bind strongly to the white material. Therefore, if the particle size is too fine, it is easy to fall off by sliding, and the added effect is lost. On the other hand, if the particle size is too large, the surface area ratio becomes small and the effect of addition decreases. Therefore, it is preferable that the average particle diameter of the tungsten particles to be added is 8 to 16 μm.

本発明において、前記焼結体の密度が真密度の85〜90%であることが好ましい。一般的に、密度は高い方が耐摩耗性は高くなるが、焼結材の場合、真密度まで上げることができない。逆に密度を下げると寸法精度を出しやくなるという利点がある。また、空孔があると摩耗粉などの逃げ場になり、耐焼き付き性も向上する、従って、前記焼結体の真密度が85〜90%であることが好ましい。   In the present invention, the density of the sintered body is preferably 85 to 90% of the true density. Generally, the higher the density, the higher the wear resistance, but in the case of a sintered material, it cannot be increased to the true density. Conversely, lowering the density has the advantage of making it easier to achieve dimensional accuracy. Further, if there is a hole, it becomes a escape place for abrasion powder and the seizure resistance is improved. Therefore, it is preferable that the true density of the sintered body is 85 to 90%.

本発明に係る水潤滑軸受装置は、例えば、ポンプ装置においてインペラを回転可能に支持する軸受装置として用いられる。本発明のように、銅系材料で軸受装置を構成すると、振動吸収能が高いため、本発明に係る水潤滑軸受装置はポンプ装置に用いるのに適している。   The water-lubricated bearing device according to the present invention is used, for example, as a bearing device that rotatably supports an impeller in a pump device. When the bearing device is made of a copper-based material as in the present invention, the vibration absorption capability is high, and thus the water-lubricated bearing device according to the present invention is suitable for use in a pump device.

本発明に係る水潤滑軸受装置では、軸体および軸受のうちの一方に銅とニッケルと亜鉛とグラファイトとを含む焼結体から構成したため、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素などのセラミックスと比較して安価であるとともに、加工性がよいので、寸法精度が出しやすいという利点がある。   In the water-lubricated bearing device according to the present invention, one of the shaft body and the bearing is composed of a sintered body containing copper, nickel, zinc, and graphite, so that it is less expensive than ceramics such as alumina, zirconia, and silicon nitride. In addition, since the workability is good, there is an advantage that dimensional accuracy is easily obtained.

以下に、図面を参照して、本発明を適用した水潤滑軸受装置およびポンプ装置を説明する。   A water-lubricated bearing device and a pump device to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.

(全体構成)
図1は、本発明を適用した水潤滑軸受装置およびポンプ装置の構成を模式的に示す半断面図である。図1に示すポンプ装置1は、インペラ61の回転により水Wを送る水ポンプであり、隔壁3の下方側にモータ室が構成され、上側がポンプ室になっており、流入管(図示せず)から吸い込んだ水Wを流出管(図示せず)から吐出するようになっている。
(overall structure)
FIG. 1 is a half sectional view schematically showing the configuration of a water-lubricated bearing device and a pump device to which the present invention is applied. A pump device 1 shown in FIG. 1 is a water pump that sends water W by the rotation of an impeller 61. A motor chamber is formed on the lower side of the partition wall 3, an upper side is a pump chamber, and an inflow pipe (not shown). ) Is sucked out from an outflow pipe (not shown).

モータ室には、コア41および巻線42を備えたステータ4が基板43上に固定されている。これに対して、ポンプ室では、隔壁3に下端部が固定された支軸51(軸体)が起立しており、この支軸51に対してロータ6が回転可能に支持されている。   A stator 4 including a core 41 and a winding 42 is fixed on a substrate 43 in the motor chamber. On the other hand, in the pump chamber, a support shaft 51 (shaft body) whose lower end is fixed to the partition wall 3 is erected, and the rotor 6 is rotatably supported by the support shaft 51.

ロータ6は、支軸51に支持された円筒状の軸受52を備えており、支軸51と軸受52は、それらの間に介在する水を潤滑剤とする水潤滑軸受装置5を構成している。   The rotor 6 includes a cylindrical bearing 52 supported by a support shaft 51, and the support shaft 51 and the bearing 52 constitute a water-lubricated bearing device 5 that uses water interposed therebetween as a lubricant. Yes.

また、ロータ6には、インペラ61が構成され、かつ、ロータ6の円筒部の内周面には、隔壁3を介してステータ4と周対向するロータマグネット62が固定されている。従って、巻線42に通電すると、ロータ6が支軸51周りに回転し、インペラ61は水Wを圧送する。   An impeller 61 is configured on the rotor 6, and a rotor magnet 62 that is circumferentially opposed to the stator 4 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the rotor 6 via the partition wall 3. Therefore, when the winding 42 is energized, the rotor 6 rotates around the support shaft 51 and the impeller 61 pumps the water W.

(水潤滑軸受装置の構成)
このように構成したポンプ装置1において、水潤滑軸受装置5に用いた支軸51および軸受52は各々、以下のように構成されている。
(Configuration of water-lubricated bearing device)
In the pump device 1 configured as described above, the support shaft 51 and the bearing 52 used in the water-lubricated bearing device 5 are each configured as follows.

まず、軸受52は、以下の組成
ニッケル:16〜18重量%
亜鉛:18〜20重量%
グラファイト:1〜5重量%
銅:残部
を有する焼結体からなる。すなわち、洋白と同様な組成(ニッケル+亜鉛+銅)に対してグラファイトを添加してなる焼結体からなる。ここで、焼結体には、さらに、タングステン、モリブデン、あるいはリン化三銅を添加する場合がある。これらの添加物のうち、平均粒径が8〜16μmのタングステン粒子を1〜10重量%、配合することが効果的である。
First, the bearing 52 has the following composition: nickel: 16 to 18% by weight
Zinc: 18-20% by weight
Graphite: 1-5% by weight
Copper: It consists of a sintered body having a balance. That is, it consists of a sintered body obtained by adding graphite to the same composition (nickel + zinc + copper) as that of Western white. Here, tungsten, molybdenum, or tricopper phosphide may be further added to the sintered body. Of these additives, it is effective to add 1 to 10% by weight of tungsten particles having an average particle diameter of 8 to 16 μm.

このような軸受52を製造するには、まず、上記の原料を混合した後、所定形状に成形する。次に、アンモニア分解ガス雰囲気で900〜1000℃の温度で焼結する。そして、サイジング工程で所定形状に再圧縮して寸法調整と内面ポーラスの調整を行う。次に、洗浄、油の含浸を行う。このようして形成された軸受52(焼結体)の密度は真密度の85〜90%である。   In order to manufacture such a bearing 52, first, the above raw materials are mixed and then formed into a predetermined shape. Next, sintering is performed at a temperature of 900 to 1000 ° C. in an ammonia decomposition gas atmosphere. Then, the sizing process is performed to re-compress to a predetermined shape to adjust the dimensions and the inner surface porous. Next, washing and oil impregnation are performed. The density of the bearing 52 (sintered body) thus formed is 85 to 90% of the true density.

(本形態の主な効果)
このように、本形態のポンプ装置1に用いた水潤滑軸受装置5では、軸受52を上記の焼結体から構成したため、実施例にて詳述するように、水に対して十分な耐食性を備えるとともに、十分な耐磨耗性を備えている。また、上記の焼結体は、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素などのセラミックスと比較して安価であるとともに、加工性がよいので、寸法精度が出しやすいという利点がある。
(Main effects of this form)
Thus, in the water-lubricated bearing device 5 used in the pump device 1 of the present embodiment, the bearing 52 is composed of the above-described sintered body, so that sufficient corrosion resistance to water is provided as described in detail in Examples. In addition to providing sufficient wear resistance. In addition, the sintered body is advantageous in that it is easy to achieve dimensional accuracy because it is cheaper than ceramics such as alumina, zirconia, and silicon nitride and has good workability.

なお、本形態では、周対向構造のポンプ装置1を説明したが、ステータとロータマグネットが軸線方向で対向する面対向構造のポンプ装置、あるいは、ロータマグネットと駆動マグネットとが対向し、駆動マグネットと従動マグネットが隔壁を介して対向する磁気結合型のポンプ装置に本発明を適用してもよい。   In this embodiment, the pump device 1 having the circumferentially opposed structure has been described. However, the pump device having a surface-facing structure in which the stator and the rotor magnet face each other in the axial direction, or the rotor magnet and the drive magnet are opposed to each other. The present invention may be applied to a magnetic coupling type pump device in which a driven magnet faces through a partition wall.

以下の条件で水潤滑軸受装置を構成し、その耐食性と耐磨耗性を評価した結果を説明する。なお、洋白の組成は銅63重量%、ニッケル18重量%、亜鉛19重量%である。   The result of evaluating the corrosion resistance and wear resistance of the water-lubricated bearing device under the following conditions will be described. The composition of the white is 63% by weight of copper, 18% by weight of nickel and 19% by weight of zinc.

(耐食性/塩水浸漬試験結果)
軸受を以下の材料で塩水(塩化ナトリウム濃度5%)で72時間、浸漬し、錆の発生の有無を調査した。その結果、以下の結果が得られた。
(Corrosion resistance / salt water immersion test results)
The bearing was immersed in salt water (sodium chloride concentration 5%) for 72 hours with the following materials, and the presence or absence of rust was investigated. As a result, the following results were obtained.

材質 評価結果
洋白 A
洋白+グラファイト5重量% A
洋白+グラファイト5重量%+タングステン5重量% A
青銅 B
リン青銅 C
SUS316 C
SUS410 D
なお、評価結果において、「A」が最も良好で、以下、「B」「C」「D」と耐食性が低下していることを表わす。
Material Evaluation result Western white A
Western white + graphite 5 wt% A
Western white + graphite 5 wt% + tungsten 5 wt% A
Bronze B
Phosphor bronze C
SUS316 C
SUS410 D
In the evaluation results, “A” is the best, and “B”, “C”, and “D” indicate that the corrosion resistance is lowered.

このように、洋白および洋白をベースにした場合には、優れた耐食性を示すことが確認できた。   As described above, it was confirmed that excellent corrosion resistance was exhibited when using white and white as a base.

(耐磨耗性)
以下の条件
リング:SUS420J2
プレート:表1参照
材質
洋白
グラファイト:2重量%、4重量%
平均粒径2〜4μmのタングステン粒子:0重量%、3重量%、5重量%
平均粒径8〜16μmのタングステン粒子:0重量%、3重量%、5重量%
リン化三銅::0重量%、3重量%、5重量%
でリングおよびプレートを形成するとともに、4kgf/cm2の荷重を印加した状態で0.82m/sで回転させるRing−On−Plate試験を行い、摩擦係数の経時変化を調査した。その結果を図2〜図5に示す。
(Abrasion resistance)
The following conditions Ring: SUS420J2
Plate: See Table 1 Material White graphite: 2% by weight, 4% by weight
Tungsten particles having an average particle diameter of 2 to 4 μm: 0% by weight, 3% by weight, 5% by weight
Tungsten particles with an average particle size of 8-16 μm: 0% by weight, 3% by weight, 5% by weight
Tricopper phosphide :: 0 wt%, 3 wt%, 5 wt%
In addition to forming a ring and a plate, a Ring-On-Plate test was performed in which a load of 4 kgf / cm 2 was applied and rotating at 0.82 m / s, and the change in friction coefficient with time was investigated. The results are shown in FIGS.

Figure 2007092978
Figure 2007092978

なお、表1において、「Gr」はグラファイトを示し、「W(1)」は平均粒径2〜4μmのタングステン粒子を示し、「W(2)」は平均粒径8〜16μmのタングステン粒子を示し、「Cu3P」はリン化三銅を示す。   In Table 1, “Gr” represents graphite, “W (1)” represents tungsten particles having an average particle diameter of 2 to 4 μm, and “W (2)” represents tungsten particles having an average particle diameter of 8 to 16 μm. "Cu3P" indicates tricopper phosphide.

図2〜図5に示すように、表1に示す材料の耐磨耗性は以下の評価結果
材質 評価結果
「洋白」 C
「洋白+Gr」 B
「洋白+Gr+W(1)」 B
「洋白+Gr+W(2)」 A
「洋白+Gr+Cu3P」 A
であった。この評価結果において、「A」が最も良好で、以下、「B」「C」と耐磨耗性が低下していることを表わす。
As shown in FIGS. 2 to 5, the wear resistance of the materials shown in Table 1 is as follows.
“Western + Gr” B
“Western + Gr + W (1)” B
“Western + Gr + W (2)” A
"Western white + Gr + Cu3P" A
Met. In this evaluation result, “A” is the best, and hereinafter, “B” and “C” indicate that the wear resistance is lowered.

すなわち、洋白をベースにグラファイトを添加すると耐磨耗性が向上し、さらに平均粒径8〜16μmのタングステン粒子を添加すると耐磨耗性がさらに向上する。また、洋白をベースにグラファイトを添加し、さらにリン化三銅を添加した場合も、耐磨耗性が大幅に向上する。   That is, when graphite is added to the base of white, the wear resistance is improved, and when tungsten particles having an average particle size of 8 to 16 μm are added, the wear resistance is further improved. In addition, wear resistance is greatly improved when graphite is added to the base of white and tricopper phosphide is added.

(ポンプ装置での実機試験)
以下の条件で水潤滑軸受装置を構成するとともに、図1に示すポンプ装置に搭載して実機試験を行った。
(Actual machine test with pump device)
The water-lubricated bearing device was configured under the following conditions, and was installed in the pump device shown in FIG.

軸受
寸法:内径3.0φ、外径6.0φ、長さ10mm
内径形状:真円平メタル形状
内面のポーラス性:面積比で20%以下、空孔率15体積%以下
支軸とのクリアランス:2〜5μm
材質:洋白のみ、表1における水準1、水準9
水準1:グラファイト2重量%、残部洋白
水準9:グラファイト2重量%、タングステン(W(2))5重量%、残部洋

焼結条件:アンモニアガス分解ガス雰囲気でピーク温度950℃、30分
支軸
SUS420J2+窒化チタンをコーティング
潤滑剤
Bearing dimensions: inner diameter 3.0φ, outer diameter 6.0φ, length 10mm
Inner Diameter Shape: True Flat Metal Shape Inner Porous Property: Area Ratio 20% or Less, Porosity 15 Volume% or Less Clearance with Spindle: 2-5μm
Material: Western white only, Level 1 and Level 9 in Table 1
Level 1: 2% by weight of graphite, the remaining white
Level 9: 2% by weight of graphite, 5% by weight of tungsten (W (2)), the rest of the ocean
White Sintering conditions: Ammonia gas decomposition gas atmosphere, peak temperature 950 ° C, 30 minutes Support shaft SUS420J2 + coating with titanium nitride Lubricant Water

その結果、洋白のみで構成した軸受を用いた場合には、100時間で摩擦大となり、ポンプ装置はストップした。これに対して、水準1の組成の軸受を用いた場合には、2000時間まで不具合が発生せず、3000時間で摩擦大となった。また、水準9の組成の軸受を用いた場合には、3000時間を超えても不具合は発生しなかった。   As a result, in the case of using a bearing composed of only white and white, the friction increased in 100 hours, and the pump device stopped. On the other hand, when a bearing having a composition of level 1 was used, no trouble occurred up to 2000 hours, and the friction increased in 3000 hours. Further, when a bearing having a composition of level 9 was used, no malfunction occurred even after 3000 hours.

(その他の実施例)
なお、上記実施例の他にも組成を変えて種々実験を行ったところ、軸受52は、以下の組成
ニッケル:16〜18重量%
亜鉛:18〜20重量%
グラファイト:1〜5重量%
銅:残部
が好ましく、また、タングステン粒子を添加する場合には、平均粒径が8〜16μmで配合量は1〜10重量%が効果的であることが確認できた。また、添加剤としては、上記実施例で説明したタングステンやリン化三銅の他にも、モリブデンが耐磨耗性の向上に効果的であることが確認できた。
(Other examples)
In addition to the above examples, various experiments were conducted by changing the composition. The bearing 52 had the following composition: nickel: 16 to 18% by weight
Zinc: 18-20% by weight
Graphite: 1-5% by weight
Copper: The balance is preferable, and when adding tungsten particles, it was confirmed that the average particle size was 8 to 16 μm and the blending amount was 1 to 10% by weight. In addition to tungsten and tricopper phosphide described in the above examples, it has been confirmed that molybdenum is effective for improving the wear resistance.

本発明を適用した水潤滑軸受装置およびポンプ装置の半断面図である。It is a half cross-sectional view of a water-lubricated bearing device and a pump device to which the present invention is applied. 表1の水準1、2に示す組成の焼結体の耐磨耗試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the abrasion-proof test result of the sintered compact of the composition shown to the levels 1 and 2 of Table 1. FIG. 表1の水準3〜6に示す組成の焼結体の耐磨耗試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the abrasion-proof test result of the sintered compact of the composition shown to the levels 3-6 of Table 1. FIG. 表1の水準7〜10に示す組成の焼結体の耐磨耗試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the abrasion-proof test result of the sintered compact of the composition shown to the level 7-10 of Table 1. FIG. 表1の水準11〜14に示す組成の焼結体の耐磨耗試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the abrasion-proof test result of the sintered compact of the composition shown to the levels 11-14 of Table 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ポンプ装置
4 ステータ
5 水潤滑軸受装置
6 ロータ
51 支軸(軸体)
52 軸受
61 インペラ
1 Pump device 4 Stator 5 Water-lubricated bearing device 6 Rotor 51 Support shaft (shaft body)
52 Bearing 61 Impeller

Claims (8)

軸体と該軸体を受ける軸受との間に介在する水を潤滑剤として用いた水潤滑軸受装置において、
前記軸体および前記軸受のうちの少なくとも一方が、銅とニッケルと亜鉛とグラファイトとを含む焼結体からなることを特徴とする水潤滑軸受装置。
In a water-lubricated bearing device using water interposed between a shaft body and a bearing that receives the shaft body as a lubricant,
At least one of the shaft body and the bearing is made of a sintered body containing copper, nickel, zinc, and graphite.
請求項1において、前記軸体および前記軸受のうち、軸受が前記焼結体からなることを特徴とする水潤滑軸受装置。   The water-lubricated bearing device according to claim 1, wherein, of the shaft body and the bearing, the bearing is made of the sintered body. 請求項1または2において、前記焼結体は、以下の組成
ニッケル:16〜18重量%
亜鉛:18〜20重量%
グラファイト:1〜5重量%
銅:残部
であることを特徴とする水潤滑軸受装置。
3. The sintered body according to claim 1, wherein the sintered body has the following composition: nickel: 16 to 18% by weight
Zinc: 18-20% by weight
Graphite: 1-5% by weight
Copper: Water-lubricated bearing device characterized by being the balance.
請求項1ないし3のいずれかにおいて、前記焼結体は、さらに、タングステン、モリブデンおよびリン化三銅のうちの少なくとも1つを含んで焼結してなることを特徴とする水潤滑軸受装置。   4. The water-lubricated bearing device according to claim 1, wherein the sintered body is further sintered by including at least one of tungsten, molybdenum, and tricopper phosphide. 請求項1ないし3のいずれかにおいて、前記焼結体は、さらに、平均粒径が8〜16μmのタングステン粒子を添加して焼結してなることを特徴とする水潤滑軸受装置。   4. The water-lubricated bearing device according to claim 1, wherein the sintered body is further sintered by adding tungsten particles having an average particle diameter of 8 to 16 μm. 請求項5において、前記焼結体におけるタングステンの配合量が1〜10重量%であることを特徴とする水潤滑軸受装置。   6. The water-lubricated bearing device according to claim 5, wherein the compounding amount of tungsten in the sintered body is 1 to 10% by weight. 請求項1ないし6のいずれかにおいて、前記焼結体の密度は、真密度の85〜90%であることを特徴とする水潤滑軸受装置。   7. The water-lubricated bearing device according to claim 1, wherein the sintered body has a density of 85 to 90% of a true density. 請求項1ないし7のいずれかに規定する水潤滑軸受装置を備えていることを特徴とするポンプ装置。   A pump device comprising a water-lubricated bearing device as defined in any one of claims 1 to 7.
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