KR20230048869A

KR20230048869A - 극저온 회전 베어링

Info

Publication number: KR20230048869A
Application number: KR1020210131794A
Authority: KR
Inventors: 이이원; 김동훈; 이세영; 권미경; 원재철; 김민용; 이희영
Original assignee: 주식회사 한일하이테크
Priority date: 2021-10-05
Filing date: 2021-10-05
Publication date: 2023-04-12

Abstract

본 발명은 액체 질소나 액체 산소, 액체 천연가스를 압송하는 액화 가스용 펌프에 사용되는, 극저온 환경하에서 사용되는 극저온 회전 베어링에 관한 것이다. 상기 회전 베어링은, 복수의 전동체가 유지기에 의해 내륜과 외륜 사이에서 유지되고, 상기 유지기는 카본 블랙 8 ~ 12 wt%, 글라스 섬유 3 ~ 7 wt%, MoS₂ 3 ~ 7wt%를 함유하고 잔부가 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)으로 이루어지는 수지조성물인 것을 특징으로 한다. 또한 상기 회전 베어링은 유지기를 구성하는 수지조성물에 대한 정량적인 제어에 의해 극저온 환경하에서, 치수 변화가 최소화되고, 강도, 경도 및 내마모성이 향상시킴과 동시에, 유지기에 구비되는 포겟부와 그 내부에 수용되어 유지되는 전동체의 직경 크기를 제어하는 것, 및/또는 외륜의 내경 및 내륜의 외경을 기준으로 유지기의 외경 및 내경 크기를 제어하는 것에 의해 극저온 하에서 수반되는 치수 변화에 불구하고 회전 성능이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.

Description

극저온 회전 베어링{CRYOGENIC ROLLING BEARINGS}

본 발명은 액체 질소나 액체 산소, 액체 천연가스를 압송하는 액화 가스용 펌프에 사용되는, 극저온 환경하에서 사용되는 극저온 회전 베어링에 관한다.

액화 가스를 압송하는 펌프(액화 가스용 펌프)에서는, 액화 가스를 압송하는 임펠러가 장착된 주축을 지지하기 위해서, 심구(깊은 도랑) 볼 베어링이나 원통 롤러 베어링 등의 회전 베어링을 구비하고 있다. 기본적으로 이러한 회전 베어링은 복수의 전동체가 유지기에 의해 내륜과 외륜 사이에서 유지되는 구조이다. 이 경우 유지기는 전동체(볼 또는 롤러)를 일정한 위치로 잡아주는 역할을 하는 동시에, 내륜 및 외륜 궤도면에 균일하게 하중이 배분되도록 하는 역할을 하고, 또한 회전시 발생하는 마찰열, 토크 등을 최소화하여 저진동, 저소음 등에 중요한 역할을 한다.

한편, 상기 액화 가스로서 액화석유가스나 액화천연가스, 액화 질소 가스 등이 있지만, 액화 가스의 비점(1 기압 )은 예를 들면 액체 질소가 약 -196℃ 액체 산소가 약 -183℃ 액화 메탄가스가 약 -164℃ 이며, 어느 경우에도 극저온이기 때문에 액화 가스용 펌프에 장착되는 회전 베어링도 극저온 환경하에서 사용되는 것이 많다. 그 결과, 회전 베어링을 구성하는 집안, 외륜 및 전동체를 비롯해 유지기가 저온화에 의해 치수 변화를 일으켜 베어링의 회전이 원활하지 못하게 되는 문제가 있다. 특히 유지기에 있어 치수 변화가 발생하면서 변형, 균열, 파괴 현상이 빈번하게 되고, 강도 및 경도 저하에 따라 내구성이 크게 떨어짐으로써, 회전 베어링의 전체 수명이 단축되는 문제가 있다.

또한 극저온 환경에 사용되는 회전 베어링의 경우, 윤활유나 그리스 등의 윤활제를 베어링 내부에 배치해 회전 베어링의 윤활을 실시할 수 없는 무윤활 환경하에서 동작되기 때문에, 전통적으로 내륜, 외륜, 전동체(볼) 및 유지기 상호간의 접촉면에 고체 윤활막을 형성하거나 또는 유지기 자체에 대해 고체 윤활제에 의해 내마모성을 부여하고는 있다. 그렇지만, 이러한 경우에도 내마모성을 더 한층 향상시킬 필요가 있다.

본 발명은, 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 극저온 환경하에서, 치수 변화가 최소화되고, 강도, 경도 및 내마모성이 향상된 유지기 및 이를 구비한 극저온 베어링을 제공하는 것이다.

또한 본 발명은, 극저온 하에서 치수 변화에 불구하고 회전 성능이 저하되지 않을 수 있도록 다른 부품 요소 대비 유지기의 규격에 대한 정량적 기준으로 제공하는 것이다.

이상의 해결과제에 대한 인식 및 이에 기초한 본 발명의 요지는 청구범위에 기재된것과 동일한 아래의 내용이다.

(1) 복수의 전동체가 유지기에 의해 내륜과 외륜 사이에서 유지되고, 액화 가스와 접촉하는 환경 또는 액화 가스에 의해 극저온 하에서 사용되는 회전 베어링에 있어서, 상기 유지기는 카본 블랙 8 ~ 12 wt%, 글라스 섬유 3 ~ 7 wt%, MoS₂ 3 ~ 7wt%를 함유하고 잔부가 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)으로 이루어지는 수지조성물인 것을 특징으로 하는 회전 베어링.

(2) 상기 유지기에는 상기 복수의 전동체 각각을 분리 수용하는 포켓부가 구비되고, 상기 포켓부의 직경은 상기 전동체의 직경 기준 3.8 ~ 4.8% 큰 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 회전 베어링.

(3) 상기 외륜의 내경 기준 상기 유지기 외경의 감소치 절대값을 a로 하고, 상기 내륜의 외경 기준 상기 유지기 내경의 증가치 절대값을 b로 할 때, 상기 유지기의 외경 및 내경은 a < b가 되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 회전 베어링.

(4) 상기 a는 0.8 ~ 1.3 %이고, 상기 b는 5.0 ~ 6.0 %인 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 회전 베어링.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 유지기의 소재를 제어하여 특히 극저온 환경하에서, 치수 변화가 최소화되고, 강도, 경도 및 내마모성이 향상된 유지기 및 이를 구비한 극저온 베어링을 제공할 수 있다. 또한 본 발명은 회전 베어링의 구성하는 부품 요소간 설계 사항으로서, 유지기에 구비되는 포켓부의 직경과 그 내부에 수용되어 유지되는 전동체의 직경 크기를 제어하는 것, 및/또는 외륜의 내경 및 내륜의 외경을 기준으로 유지기의 외경 및 내경 크기를 제어하는 것에 의해 극저온 하에서 수반되는 치수 변화에 불구하고 회전 성능이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회전 베어링의 부분 절개 사시도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 유지기의 사시도.
도 3는 본 발명의 실시예에 따라 유지기의 포켓부와 전동체의 직경 크기에 관한 상대적 크기를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전 베어링의 단면도로서, 외륜, 내륜 및 유지기의 직경 크기에 관한 상대적 크기를 나타낸 도면.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 한편, 도면에서 동일 또는 균등물에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하였으며, 또한 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회전 베어링(10)의 부분 절개 사시도, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 유지기(300')의 사시도, 도 3는 본 발명의 실시예에 따라 유지기(300)의 포켓부(310)와 전동체(400)의 직경 크기에 관한 상대적 크기를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전 베어링(10)의 단면도로서, 외륜(100), 내륜(200) 및 유지기(300)의 직경 크기에 관한 상대적 크기를 나타낸 도면을 나타낸다.

우선, 회전 베어링(10)에 대해서 설명한다. 상기 회전 베어링(10)은 극저온 환경하에서 운전되는 회전 기계 등에 적용된다. 회전 베어링(10)은 예를 들면, 로켓 엔진에서 극저온 추진제(액체 산소나 액체 수소 등)를 연소기에 공급하는 터보 펌프나, 인공위성 등에 이용된다. 회전 베어링(10)은 예를 들면, 액체 수소, 액체 산소, 액화천연가스, 액체 질소 등으로 노출해지는 극저온 환경하나, 진공 환경 등에 사용된다.

도 1을 참조할 때, 상기 회전 베어링(10)은 내륜(200), 외륜(100), 전동체(400)(볼) 및 전동체(400)를 유지하는 유지기(300)를 구비하고 있다. 내륜(200), 외륜(100) 및 유지기(300)는 링형으로 형성되어 있다. 유지기(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 둘레방향으로 2분할되어 리벳(500) 등에 의해 결합되는 구조일 수 있거나, 또는 도 2에 도시된 바와 같이 단일체로 구성되는 것일 수 있다. 유지기(300)의 둘레방향으로는 유지기(300)의 지름 방향으로 관통하는 포켓부(310)가 등간격으로 형성되고 각 포켓부(310) 내에는 전동체(400)로서 볼이 유지된다.

상기 내륜(200), 외륜(100)의 재질은 특별히 제한되지 않으며, 극저온 환경하에 적합한 마텐자이트계 스테인리스강(예를 들면, SUS440C) 등의 금속재료로 형성될 수 있다. 상기 전동체(400)는 실시예의 볼과 같이 구상일 수 있으나, 원통형, 원추형 등으로 형성될 수도 있다. 또한 전동체(400)는 마텐자이트계 스테인리스강(예를 들 면, SUS440C) 등의 금속재료나, 질화 규소, 탄화규소, 알루미나, 지르코니아, 사이알론 등의 세라믹 재료로 형성될 수 있다.

본 발명의 특징 중 하나는 유지기(300)의 저온에서의 치수 안정성, 강도, 경도 및 내마모성과 관련된 물성을 개선하기 위해, 유지기(300)를 구성하는 수지조성물의 조성 및 함량을 각별히 제어한 것이다. 구체적으로, 상기 유지기(300)는 카본 블랙 8 ~ 12 wt%, 글라스 섬유 3 ~ 7 wt%, MoS₂ 3 ~ 7wt%를 함유하고 잔부가 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)으로 이루어지는 수지조성물인 것을 특징으로 한다.

상기 카본 블랙은 유지기(300)의 강도 및 내마모성을 개선하는 역할을 한다. 카본 블랙의 함유량이 8 wt% 미만이면 강도 및 내마모성 개선 효과가 부족하고, 또한 카본 블랙의 함유량이 12 wt% 초과이면 강도 및 내마모성 개선 효과가 포화에 도달한다. 이러한 이유로 카본 블랙의 함유량을 8 ~ 12 wt%로 유지함으로써 카본 블랙에 의한 강도 및 내마모성 개선에 있어 최적의 유리한 효과를 기대할 수 있다.

상기 글라스 섬유는 유지기(300)의 치수 안정성을 향상시키고 강성을 보강하는 역할을 수행하며, 그 성상에 있어 특별히 제한되는 것은 아니지만, 평균 지름이 1~10μm로, 평균 길이가 10~100μm의 것이 강도나 분산성의 관점에서 바람직하다. 또한, 글라스 섬유는 모재가 되는 PTFE와의 접착성을 높이기 위해서, 커플링제로 표면 처리되어 있는 것이 바람직하다. 커플링제의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 실란계 커플링제나 티타네이트계 커플링제(coupling agent) 등이 적당하다.

상기 글라스 섬유는 그 함유량이 3 wt% 미만이면 강도가 부족하고 내마모성도 충분하지 않다. 또한, 글라스 섬유의 함유량이 7 wt% 초과이면 강도나 내마모성은 높아지지만, 상대재와 슬라이딩해 글라스 섬유가 상대재를 마모시키고, 사출 성형시 글라스 섬유가 많아질수록 상대적으로 수지량이 줄어들어 유동성이 나빠지고 성형성이 저하될 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 이러한 이유로 글라스 섬유의 함유량을 3 ~ 7 wt%로 유지하는 것이 바람직하다.

상기 이황화 몰리브덴(MoS₂)은 유지기(300)에 내마모성 및 윤활성을 향상시키는 첨가제이며, 윤활유를 사용하지 않는 무윤활 환경하에서의 윤활성을 향상시킨다. 따라서, MoS₂의 함유량이 3 wt% 미만에서는 윤활성 부여에 기여할 수 없다. 반대로, MoS₂의 함유량이 7 wt% 초과이면 윤활성이 포화될 뿐만아니라, 유지기(300) 중에서의 분산성이 나빠지고, 성형성도 저하된다. 이러한 이유로 MoS₂의 함유량을 3 ~ 7 wt%로 하는 것이 바람직하다. 또한, MoS₂는 평균 입자직경이 0.1~10μm의 것이 바람직하다.

상기 PTFE는 유지기(300)의 잔량부를 구성하지만, PTFE도 윤활성을 가지기 때문에, MoS₂와의 조합에 의해, 유지기(300)의 윤활성을 보다 향상시키는 역할을 한다.

상기 유지기(300)를 구성하는 수지 조성물에는, 그 외에도, 열이나 빛에 의한 열화를 방지하기 위해서, 요오드화 화합물 등의 열안정제, 아민 화합물이나 페놀 화합물 등의 산화 방지제, 광안정화제 등을 필요에 따라서 첨가할 수 있다.

상기 유지기(300)의 제조는 상기한 수지 조성물을 이용하여 통상의 성형법에 의해 제조할 수 있고, 생산성 측면에서 사출 성형이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 특징 중 하나는, 상술한 바와 같이 유지기(300)의 소재적인 측면에서의 물성을 개선하는 것과 함께, 회전 베어링(10)의 부품 요소간 설계를 제어하여 저온에서 회전 성능이 열화되는 것을 최소화하는 것이다.

상기 회전 베어링(10)의 부품 요소간 설계를 제어하는 것 중 하나로 상기 유지기(300)에 구비되는 포겟부와 그 내부에 수용되어 유지되는 전동체(400)의 직경 크기를 특정 수치범위로 제어하는 것이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 유지기(300)의 포켓부(310)와 전동체(400)의 직경 크기에 관한 상대적 크기를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조할 때, 상기 포켓부(310)의 직경(310D)은 상기 전동체(400)의 직경(400D) 기준 소정 범위에서 크게 제어되는 것이 바람직하다. 이 경우, 이러한 포켓부(310) 및 전동체(400)의 직경 관련 상대적 크기에 관한 설계 기준은 유지기(300) 및 전동체(400)의 수축율에 기초해 결정될 수 있다. 예컨대, 상술한 PTFE를 기반으로 하는 유지기(300)의 극저온 수축율이 약 0.7 ~ 0.8%로 측정되고, SUS440C 볼의 극저온 수축율이 0.1 ~ 0.15%로 측정되는 경우에 있어서는, 유지기(300) 포켓부(310)의 직경(310D)이 전동체(400) 직경(400D) 기준 3.8 ~ 4.8% 크게 설계함으로써 극저온에서의 고속회전 과정에서 회전 베어링(10)의 진동을 최소화하는 데 유리한 효과가 있다. 유지기(300)와 전동체(400)의 수축율은 상온에서 측정된 치수와 LN₂에 4시간 동안 잠액하여 극저온 상태로 유지한 후 측정된 치수를 비교하여 산정하였다.

상기 회전 베어링(10)의 부품 요소간 설계를 제어하는 것 중 또 다른 것으로 외륜(100)의 내경(100ID) 및 내륜(200)의 외경(200OD)을 기준으로 유지기(300)의 외경(300OD) 및 내경(300ID)을 각각 제어하는 것에 관련된다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 외륜(100), 내륜(200) 및 유지기(300)의 직경 크기에 관한 상대적 크기를 나타낸 도면이다.

일반적으로 회전 베어링(10)의 동작과정에서 유지가가 구동륜에 대해 안내되는 방식과 관련하여서는, 유지기(300) 외경(300OD)이 외륜(100) 내경(100ID) 측에 근접되는 형태의 외륜 안내형, 유지기(300) 내경(300ID)이 내륜(200) 외경(200OD) 측에 근접되는 형태의 내륜 안내형, 유지기(300)의 래디얼 방향 두께의 중심이 외륜(100)과 내륜(200) 간극의 정 중앙에 위치하는 중심형으로 구분될 수 있다. 이 경우 상기 중심형 유지기(300) 구조를 갖는 회전 베어링(10)은 유지기(300) 포켓부(310)가 구면의 형상을 이루게 되는데 전동체(400)와의 접촉 면적이 많아 극저온 베어링(10) 유지기(300)로는 적합하지 않다.

본 발명에서는, 도 4를 참조할 때, 상기 외륜(100)의 내경(100ID) 기준 상기 유지기(300) 외경(300OD)의 감소치 절대값을 a로 하고, 상기 내륜(200)의 외경(200OD) 기준 상기 유지기(300) 내경(300ID)의 증가치 절대값을 b로 할 때, 상기 유지기(300)의 외경(300OD) 및 내경(300ID)은 a < b가 되도록 설계되는 것을 특징으로 한다. 이 경우 상기 감소치 및 증가치는 기준값에 대한 퍼센트 비율을 나타낸다. 외륜(100), 내륜(200) 및 유지기(300) 간 내외경의 크기를 제어하는 것에 의해 회전 베어링(10)의 동작과정에서 유지기(300)는 내륜(200) 대신에 외륜(100)에 안내되는 형태로 회전하게 된다. 이 경우, 바람직하게는 상기 외륜(100)의 내경(100ID) 기준 상기 유지기(300) 외경(300OD)의 감소치 절대값 a는 0.8 ~ 1.3 %의 범위로 설계함으로써 극저온에서의 고속회전 과정에서 회전 베어링(10)의 진동을 최소화하는 데 유리한 효과가 있다.

본 발명에서 유지기(300)가 상술한 바와 같이 외륜(100) 및 내륜(200)에 대해 소정의 직경 크기 범위를 가지고 내륜(200) 안내형이 아닌 특히 외륜(100) 안내형으로 동작하도록 하는 것은, 극저온 동작환경에서 유지기(300)의 내경측 수축율과 외경측 수축율이 다른 점과, 유지기(300)의 래디얼 방향 두께(300t)가 전동체(400) 직경(400D) 대비 소정 크기로 확보되어야 하는 점을 고려하여 설계되는 사항이다.

구체적으로 극저온의 동작환경에서 케이지의 수축률은 내경측과 외경측이 다르며, 예컨대 극저온 환경하에서 유지기(300)의 내경 수축율은 약 1.22 ~ 1.3% 이며, 그 외경 수축율은 1.0% 정도로서, 내경 수축율이 외경 수축율보다 상대적으로 높게 관찰되고 있다. 또한 극저온 회전 베어링(10)에 구비되는 유지기(300)가 고하중, 고속회전의 동작 환경에서 내구성을 갖기 위해서는, 유지기(300)의 두께(300t)가 전동체(400) 직경 기준 1/2이상 확보되어야 한다. 예컨대 도 1에서와 같이 2분할 유지기(300)가 리벳(500)에 의해 결합되는 구조의 경우, 극저온 수축에 따른 치수변화로 인해 리벳(500)과 유지기(300)간 슬립이 발생하는 것을 방지하기 위해 유지기(300)와 리벳(500) 사이에는 스프링(도면 미도시)이 압입되는데, 이러한 스프링의 탄성력을 지지하기 위해서는 외륜(100)과 내륜(200) 사이의 간극 내에서 유지기(300)의 두께(300t)가 전동체(400) 직경(400D) 기준 1/2이상 필수적으로 확보되어야 한다.

이러한 극저온하에서 유지기(300)의 수축율에 관련된 현상 및 래리얼 방향 두께에 대한 요구사항을 고려할 때, 유지기(300)를 내륜(200) 안내형으로 설계하면 극저온 수축과정에서 유지기(300)가 베어링(10) 내륜(200)의 외경에 밀착됨으로써 회전이 방해될 뿐만 아니라 유지기(300)의 두께(300t)를 확보하기 어려워질 수 있고, 따라서 극저온과 같은 특수 환경하에서 동작되는 회전 베어링(10)의 유지기(300)는 특히 외륜(100) 안내형으로 설계될 필요가 있다.

이 경우, 외륜(100) 안내형의 정도는 베어링(10) 부품 요소의 수축율을 고려한 내륜(200) 및 외륜(100)의 직경 크기 대비 유지기(300)의 직경 크기에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 극저온 시험결과에 따르면 SUS440C 외륜(100)의 내경 수축율은 약 0.13%이고 SUS440C 내륜(200)의 외경 수축율은 약 0.08%이며, 상술한 PTFE 기반의 유지기(300) 외경의 수축율은 약 1.0%이고 그 내경 수축율은 1.25%로 측정되는 경우에 있어서, 유지기(300)의 외경(300OD)은 외륜(100)의 내경(100ID)보다 약 0.8% ~ 1.3% 작게 하며, 유지기(300)의 내경(300OD)은 내륜(200)의 외경(200OD)보다 약 5.0 ~ 6.0 % 크게 설계함으로써 극저온에서의 고속회전 과정에서 회전 베어링(10) 외륜(100), 내륜(200) 및 유지기(300) 간 간섭이 발생되지 않는 데 유리한 효과가 있다. 외륜(100), 내륜(200) 및 유지기(300)의 내외경 수축율은 상온에서 측정된 치수와 LN₂에 4시간 동안 잠액하여 극저온 상태로 유지한 후 측정된 치수를 비교하여 산정하였다.

이상, 본 발명의 회전 베어링(10)에 대해서 심구(깊은 도랑) 볼 베어링(10)을 예시해 설명했지만, 심구(깊은 도랑) 볼 베어링(10) 외에도, 회전 베어링(10)으로서는 앵귤러 볼 베어링(10)이나, 원통형 롤러 베어링(10) 등에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 회전 베어링(10)은 상기와 같이 무윤활 환경에서의 사용이 가능하고, 내구성을 향상시킨 것이기 때문에, 특히 액화 가스용 펌프의 주축을 지지하기 위해서 사용하는데 유용하다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 유지기(300)의 소재를 제어하여 특히 극저온 환경하에서, 치수 변화가 최소화되고, 강도, 경도 및 내마모성이 향상된 유지기(300) 및 이를 구비한 극저온 베어링(10)을 제공할 수 있다. 또한 본 발명은 회전 베어링(10)의 구성하는 부품 요소간 설계 사항으로서, 유지기(300)에 구비되는 포켓부(310)의 직경(310D)과 그 내부에 수용되어 유지되는 전동체(400)의 직경(400D) 크기를 제어하는 것, 및/또는 외륜(100)의 내경(100ID) 및 내륜(200)의 외경(200OD)을 기준으로 유지기(300)의 외경(300OD) 및 내경(300ID) 크기를 제어하는 것에 의해 극저온 하에서 수반되는 치수 변화에 불구하고 회전 성능이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.

10:회전 베어링
100: 외륜
100ID: 외륜 내경
200: 내륜
200OD: 내륜 외경
300, 300': 유지기
300ID: 유지기 내경
300OD: 유지기 외경
300t: 래디얼 방향 유지기 두께
310: 포켓부
310D: 포켓부 직경
400: 전동체(볼)
400D: 전동체 직경
500: 리벳

Claims

복수의 전동체가 유지기에 의해 내륜과 외륜 사이에서 유지되고, 액화 가스와 접촉하는 환경 또는 액화 가스에 의해 극저온 하에서 사용되는 회전 베어링에 있어서, 상기 유지기는 카본 블랙 8 ~ 12 wt%, 글라스 섬유 3 ~ 7 wt%, MoS₂ 3 ~ 7wt%를 함유하고 잔부가 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)으로 이루어지는 수지조성물인 것을 특징으로 하는 회전 베어링.
제1항에 있어서, 상기 유지기에는 상기 복수의 전동체 각각을 분리 수용하는 포켓부가 구비되고, 상기 포켓부의 직경은 상기 전동체의 직경 기준 3.8 ~ 4.8% 큰 것을 특징으로 하는 회전 베어링.
제1항에 있어서, 상기 외륜의 내경 기준 상기 유지기 외경의 감소치 절대값을 a로 하고, 상기 내륜의 외경 기준 상기 유지기 내경의 증가치 절대값을 b로 할 때, 상기 유지기의 외경 및 내경은 a < b가 되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 회전 베어링.
제1항에 있어서, 상기 a는 0.8 ~ 1.3 %이고, 상기 b는 5.0 ~ 6.0 %인 것을 특징으로 하는 회전 베어링.