WO2016171241A1 - すべり軸受装置及びこれを備えたポンプ - Google Patents

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sliding
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sliding bearing
sleeve
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杉山 憲一
則雄 高橋
山口 晶
和彦 杉山
真 小宮
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株式会社荏原製作所
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    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/36Polyarylene ether ketones [PAEK], e.g. PEK, PEEK

Definitions

  • the present invention relates to a slide bearing device using a resin material and a pump including the same, and more particularly to a slide bearing device suitably used as a radial bearing of a rotary machine such as a pump and a pump including the same.
  • drainage pumps installed in the drainage pump station should have rainwater before reaching the drainage pump station in order to prevent inundation damage due to delays in starting. Pre-standby operation to be started is performed.
  • FIG. 1 is a partial schematic diagram of a vertical shaft pump that performs a preliminary standby operation.
  • a vertical shaft pump 3 is disposed in the water tank 100 of the drainage station.
  • the vertical shaft pump 3 includes an impeller 22 at the tip of the rotary shaft 10 arranged in the vertical direction, and causes the impeller 22 to suck air together with water. Thereby, the vertical shaft pump 3 can continue the operation (preceding standby operation) even if the water level of the water tank 100 is equal to or lower than the minimum operation water level LWL.
  • This vertical shaft pump 3 is provided with a through hole 5 in the side surface of the suction bell 27 on the inlet side of the impeller 22, and an air pipe 6 having an opening 6 a in contact with outside air is attached to the through hole 5. ing.
  • the supply amount of the air supplied into the vertical shaft pump 3 through the through hole 5 is changed according to the water level, and the drainage amount of the vertical pump 3 is controlled below the minimum operating water level LWL.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the operating state of the preceding standby operation.
  • a vertical shaft pump is started in advance according to rainfall information or the like regardless of the suction water level (A: air operation).
  • A air operation
  • the vertical shaft pump is operated from the idling operation (air operation) to the agitating operation with the impeller (B: air / water agitation operation), and further through the through hole.
  • D steady operation
  • C air / water mixing operation
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the entire vertical shaft pump 3 that performs the preliminary standby operation shown in FIG.
  • the through hole 5 and the air pipe 6 shown in FIG. 2 are not shown.
  • the vertical shaft pump 3 includes a discharge elbow 30 installed and fixed on the pump installation floor, a casing 29 connected to the lower end of the discharge elbow 30, and a lower end of the casing 29 and an impeller 22. And a suction bell 27 that is connected to the lower end of the discharge bowl 28 and sucks water.
  • a single rotating shaft 10 formed by connecting two upper and lower shafts to each other by a shaft coupling 26 is provided at substantially the center in the radial direction of the casing 29, the discharge bowl 28, and the suction bell 27 of the vertical shaft pump 3.
  • the rotary shaft 10 is supported by an upper bearing 32 fixed to the casing 29 via a support member and a lower bearing 33 fixed to the discharge bowl 28 via a support member.
  • An impeller 22 for sucking water into the pump is connected to one end side (suction bell 27 side) of the rotating shaft 10.
  • the other end side of the rotating shaft 10 extends to the outside of the vertical shaft pump 3 through a hole provided in the discharge elbow 30 and is connected to a driving machine such as an engine or a motor (not shown) that rotates the impeller 22.
  • a shaft seal 34 such as a floating seal, a gland packing, or a mechanical seal is provided between the rotary shaft 10 and a hole provided in the discharge elbow 30, and the water handled by the vertical pump 3 by the shaft seal 34 is supplied to the vertical pump. 3 is prevented from flowing out.
  • the drive will be installed on land so that maintenance and inspection can be performed easily.
  • the rotation of the driving machine is transmitted to the rotary shaft 10 and the impeller 22 can be rotated.
  • the water is sucked from the suction bell 27 by the rotation of the impeller 22, passes through the discharge bowl 28 and the casing 29, and is discharged from the discharge elbow 30.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a conventional bearing device applied to the bearings 32 and 33 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view of a plain bearing installed in the bearing device shown in FIG.
  • the conventional bearing device has a sleeve 11 made of stainless steel, ceramics, sintered metal, or surface-modified metal on the outer periphery of the rotating shaft 10.
  • a sliding bearing 1 made of a hollow cylindrical resin material is provided on the outer peripheral side of the sleeve 11.
  • the outer peripheral surface of the sleeve 11 faces the inner peripheral surface (slide surface) of the slide bearing 1 through a very narrow clearance, and is configured to slide with respect to the slide bearing 1.
  • the slide bearing 1 is fixed to a support member 13 connected to a pump casing 29 (see FIG. 3) or the like via a collar portion 12a by a bearing case 12 made of metal or resin.
  • the sliding bearing 1 has a hollow cylindrical shape, the bearing sliding surface 1 a faces the outer peripheral surface of the sleeve 11, and the outer peripheral surface 1 b is fitted to the bearing case 12.
  • the vertical shaft pump 3 shown in FIG. 3 is operated in the atmosphere when the pump is started. That is, the bearings 32 and 33 are operated under dry sliding conditions without liquid lubrication.
  • the dry sliding condition refers to a condition in which the atmosphere of the bearings 32 and 33 during the pump operation is in the air without liquid lubrication
  • the dry operation refers to operation under that condition.
  • the bearings 32 and 33 shown in FIG. 4 are also operated under drainage conditions in which water has passed through the bearings.
  • the drainage condition refers to a condition in which the atmosphere of the bearings 32 and 33 during the pump operation is in water mixed with foreign matter (slurry) such as earth and sand. Water mixing operation, full operation, air lock operation, etc. Bearings 32 and 33 are used under such conditions.
  • the two bearings 32 and 33 are arranged with respect to the rotary shaft 10. However, if the length of the rotary shaft 10 is increased, more bearings are provided accordingly. Be placed.
  • ⁇ Slide bearing devices having a slide bearing using a resin material are widely used in rotating machines such as turbo machines and office machines because the resin has good lubrication performance.
  • the friction coefficient and the wear amount of the resin are evaluated by rotating the disk-shaped resin while pressing the disk surface of the resin molded into a disk shape against a flat plate. Also, the friction coefficient and the wear amount of the resin are evaluated by reciprocating a piston using resin for the seal portion in the cylinder and sliding the seal portion and the cylinder. In such an evaluation method, there are few that reflect specific use conditions, and for example, there are not so many that assume that foreign matters are mixed during the sliding of the bearing.
  • Rotating machines such as turbomachines use resin materials for sliding bearings for radial bearings that receive a load acting in a direction perpendicular to the axial direction of the rotating shaft.
  • a sliding bearing for a radial bearing used for a water pump is used by allowing pumping water to enter a gap (sliding portion) between a rotating body and a sliding bearing without using lubricating oil. For this reason, when the water pump handles foreign matter mixed water such as earth and sand (foreign matter mixed water), the foreign matter mixed water may enter the sliding surface (bearing sliding surface) of the sliding bearing. In this case, since the centrifugal force works in the radial direction of the slide bearing, it is difficult to discharge the foreign matter that has entered the gap between the rotating body and the slide bearing in the axial direction.
  • SiO 2 which is the main component of earth and sand (foreign matter)
  • SiO 2 which is the main component of earth and sand (foreign matter)
  • the resin material is worn. Therefore, in the operation of the water pump that handles foreign matter mixed water, there is a problem that the amount of wear of the slide bearing increases and the life of the slide bearing is shortened.
  • the vertical shaft pump may be operated not only when the bearing sliding surface is in water, but also when the bearing sliding surface is exposed to the atmosphere, as in the standby operation.
  • a sliding bearing device having low friction under the dry sliding condition is required.
  • FIGS. 6A and 6B are schematic cross-sectional views showing the state of the rotary shaft 10, the sleeve 11, and the slide bearing 1 during pump operation.
  • the higher the rotation speed or the bearing load the more the sliding bearing 1 used for the bearings 32 and 33 shown in FIG. 3 and the sleeve 11 attached to the rotating shaft 10 are in contact with each other.
  • the frictional heat generated at the part increases.
  • the frictional force may cause the sliding bearing 1, the rotary shaft 10, and the sleeve 11 to be locally hot.
  • the hatched portion shown in FIGS. 6A and 6B is a portion where the slide bearing 1, the rotating shaft 10, and the sleeve 11 reach a high temperature.
  • the rotating shaft 10 may locally expand and the rotating shaft 10 may be bent slightly as shown in FIG. 6A.
  • vibration due to interference between the rotating body (rotating shaft 10 and sleeve 11) of the vertical shaft pump and the fixed body (slide bearing 1) and an increase in bearing load are likely to occur. That is, the rotating body and the fixed body come into contact with each other in the unbalanced direction of the rotating body, and when this contact portion generates heat, a temperature distribution is generated in the axial section of the rotating shaft 10, and the rotating shaft 10 bends due to partial thermal expansion. .
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances.
  • the bearing In a slide bearing device for a radial bearing used in a water pump, the bearing has a low-friction bearing slide surface even in a dry sliding condition, and in a foreign matter mixed water.
  • An object of the present invention is to provide a plain bearing device having excellent wear resistance.
  • a plain bearing device is provided.
  • This sliding bearing device is a sliding bearing device provided with a sliding bearing, wherein the sliding bearing contains talc, aromatic polyetherketone, carbon fiber and unavoidable impurities, and the talc is on the sliding surface of the sliding bearing.
  • the carbon fiber has an area ratio of 9% to 26%, and the aromatic polyether ketone and the inevitable impurities occupy the remaining area.
  • the sliding bearing is configured to be operable in a state where the sliding surface is in contact with the atmosphere.
  • the aromatic polyether ketone is PEK, PEEK, PEKK or PEEKK.
  • the carbon fiber has a diameter of 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the talc has a diameter of 0.1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the sliding surface of the sliding bearing is configured to be operable in a state where the sliding surface is in contact with water mixed with earth and sand.
  • the sleeve includes a sleeve that slides on a sliding surface of the sliding bearing, the sleeve has a Vickers hardness of 800 to 2500, and ceramics, cemented carbide, and Formed from any of the cermets.
  • a pump is provided.
  • This pump includes the above-described sliding bearing device.
  • the slide bearing apparatus for radial bearings in a water pump provides a slide bearing apparatus that has a low-friction bearing slide surface even under dry sliding conditions and has excellent wear resistance in foreign matter-containing water. can do.
  • a slide bearing device is used in an air atmosphere in which there is no water on the bearing slide surface by using a composite material of carbon fiber, talc, and aromatic polyether ketone for the slide bearing. Even in the case, low friction can be secured.
  • the present invention by combining the material of the slide bearing so that the area ratio of the carbon fiber, talc, and aromatic polyether ketone on the slide surface of the slide bearing becomes a predetermined ratio, the low in dry operation is achieved. Friction can be ensured, and anti-slurry wear in foreign matter-mixed water can be ensured.
  • FIG. 1 It is a partial schematic diagram of a vertical shaft pump that performs a preliminary standby operation. It is a figure explaining the driving
  • the sliding bearing device according to the present embodiment has, for example, the same structure as the sliding bearing device shown in FIG. That is, the sliding bearing device according to the present embodiment includes the rotating shaft 10 and the sleeve 11 that are rotating bodies, and the sliding bearing 1 that is a fixed body. Further, the slide bearing 1 used in the slide bearing device according to the present embodiment has the same structure as the slide bearing 1 shown in FIG.
  • the plain bearing 1 is composed of a composite material of carbon fiber, talc, aromatic polyether ketone, and inevitable impurities.
  • the inner peripheral surface of the cylindrical slide bearing 1 constitutes a bearing slide surface 1 a that contacts the outer peripheral surface of the sleeve 11. That is, the plain bearing 1 is composed of a material having carbon fiber, talc, and aromatic polyether ketone that impart low friction, high strength, and wear resistance.
  • the aromatic polyether ketone includes at least one of PEK (polyether ketone), PEEK (polyether ether ketone), PEKK (polyether ketone ketone), and PEEKK (polyether ether ketone ketone). Carbon fibers are composed of short fibers.
  • the inventors of the present invention have focused on the fact that an important factor affecting the low friction property and the wear resistance is the area ratio of carbon fiber, talc, and aromatic polyether ketone on the bearing sliding surface 1a. That is, when the area ratio of carbon fiber, talc, and aromatic polyether ketone is a predetermined ratio, the present inventors have a low friction coefficient and good moldability and wear resistance. I found out.
  • Table 1 shows the results of calculating the area ratio (%) of carbon fiber, talc, and aromatic polyether ketone in the sliding bearing 1 used in the sliding bearing device according to the present embodiment.
  • the area ratio is obtained by photographing the bearing sliding surface 1a with a microscope and analyzing the image of the observed portion.
  • For carbon fiber a plane having an area of 24000 ⁇ m 2 was used as an observation part, and for talc, a plane having an area of 2450 ⁇ m 2 was used as an observation part. There were 10 observation positions for each material.
  • the area ratio of carbon fiber is 9.0% or more and 26.0% or less
  • the area ratio of talc is 7.0% or more and 13 0.0% or less.
  • the diameter and length of the carbon fiber observed on the bearing sliding surface 1a were measured, the diameter was 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and the length was 5 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the diameter of talc observed on the bearing sliding surface 1a was measured, it was 0.1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the plain bearing 1 includes unavoidable impurities in addition to carbon fiber, talc, and aromatic polyether ketone.
  • Example 1 the Example of the resin material used for the slide bearing 1 of the slide bearing apparatus which concerns on this invention is described.
  • the area ratio is a minimum value and a maximum value obtained by providing a smooth surface on the molded product, photographing 10 places on the surface with a microscope, and analyzing the area of each material in the area of the observed portion by image analysis. It is.
  • talc was observed partial plane having an area of 2450 ⁇ m 2.
  • Table 2 only the area ratios of carbon fiber and talc are described, but the remaining area is occupied by aromatic polyether ketone and inevitable impurities.
  • the case where the friction coefficient is larger than that of the commercially available PEEEK composite material and the PBI (registered trademark) composite material which are excellent in heat resistance is indicated as x, and the case where the friction coefficient is small is indicated as ⁇ .
  • the ones with good formability and friction coefficient were accepted.
  • the area ratio of each component on the surface of the molded product for which the pass evaluation was obtained was 9% to 26% for carbon fiber, and 7% to 13% for talc. That is, the resin material having the area ratio of carbon fiber, talc, and aromatic polyether ketone in the slide bearing 1 according to the present embodiment was able to obtain a pass evaluation.
  • the sliding bearing 1 used in the sliding bearing device according to the present embodiment under dry sliding conditions in which neither a lubricating oil nor water intervenes in the sliding portion that is a gap between the bearing sliding surface 1a and the sleeve 11.
  • the friction coefficient of the sliding bearing 1 when the sleeve 11 was slid with respect to the product was evaluated.
  • the friction coefficient is similarly evaluated for a resin test piece (molded product) manufactured using a PEEK-based composite material and a PBI-based composite material that are excellent in heat resistance, which are conventionally used. went.
  • Example 2 In the evaluation test in Example 2, with respect to a bearing having a bearing inner diameter of 65 mm and a bearing width of 20 mm made of the above three kinds of resin materials under a dry sliding condition in which a liquid film such as a water film or an oil film is not present on the sliding portion.
  • the coefficient of friction when the sleeve 11 of the rotating shaft 10 was slid for 2 hours was measured and evaluated.
  • the radial bearing surface pressure (bearing load / (bearing inner diameter ⁇ bearing width)) at this time was 0.1 MPa, and the sliding speed was 4.0 m / sec.
  • Table 3 shows the evaluation results of the friction coefficient in the evaluation test of Example 2.
  • the present product exhibits a friction coefficient that is 29% to 33% smaller than that of a conventional material bearing and exhibits a very good dry sliding effect.
  • the diameter of the carbon fiber added in the resin material of the present product in Example 2 is 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less
  • the diameter of talc is 0.1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the diameter of talc refers to the diameter of talc particles.
  • Example 2 a sliding test was performed in foreign matter-mixed water for each bearing formed of the same material as that shown in Example 2, PEEK-based composite material, and PBI-based composite material. Abrasion resistance was evaluated. Each bearing has a bearing inner diameter of 65 mm and a bearing width of 20 mm. In the sliding test, each bearing was poured into water having a foreign matter concentration of 3000 mg / L, and the rotating shaft was slid on each bearing for 8 hours. The radial bearing surface pressure at this time was 0.12 MPa, and the sliding speed was 5.0 m / sec.
  • the resin material of this embodiment exhibits a wear amount that is 60% to 76% smaller than that of the conventional material, and exhibits very good wear resistance.
  • the friction coefficient in the air of the material of the slide bearing 1 according to the present embodiment is 29% to 33% smaller than the friction coefficient of the conventional material.
  • the wear rate of the material of the slide bearing 1 according to the present embodiment in the foreign matter mixed water is 60% to 76% smaller than the wear rate of the conventional material.
  • the material of the slide bearing 1 according to the present embodiment is superior to the conventional material both in the air and in the foreign matter mixed water.
  • the slide bearing 1 has a bearing inner diameter of 65 mm and a bearing width of 20 mm.
  • the sliding bearing 1 was put into water having a foreign matter concentration of 3000 mg / L, and the rotating shaft 10 and the sleeve 11 were slid on the sliding bearing 1 for 8 hours.
  • the radial bearing surface pressure at this time was 0.12 MPa, and the sliding speed was 5.0 m / sec.
  • Foreign matter contained in water contains silica sand (main component: SiO 2 ) having an average particle diameter of about 5 ⁇ m and silica sand having an average particle diameter of about 30 ⁇ m in a ratio of 1: 1.
  • FIG. 7 shows the evaluation results of the amount of wear in the evaluation test of Example 4.
  • the wear resistance of the sliding bearing 1 and the sleeve 11 is improved as the Vickers hardness of the sleeve 11 is increased.
  • the Vickers hardness of the sleeve 11 is 800 or more, the wear rate of the slide bearing 1 and the sleeve 11 is minimized and becomes almost constant.
  • the friction coefficient of the sliding surface of the sleeve 11 increases due to abrasive wear caused by the foreign substance, and the aggression (friction force) against the sliding bearing 1 increases. is there.
  • the Vickers hardness of foreign matters such as sand is about 800.
  • the sliding surface of the sleeve 11 is not roughened, so that the wear rate of the sliding bearing 1 and the sleeve 11 is minimized, and good wear resistance is exhibited.
  • the sleeve 11 may have a Vickers hardness of 800 or more. preferable.
  • a material having a Vickers hardness exceeding 2500 is generally not used as the sleeve 11.
  • the upper limit of the Vickers hardness of the sleeve 11 is 2500. Therefore, the sliding bearing device according to the present embodiment exhibits very excellent wear resistance in foreign matter-mixed water by combining the sliding bearing 1 and the shaft sleeve having a Vickers hardness of 800 or more and 2500 or less.
  • the carbon fiber area ratio used in the evaluation test of Example 1 is 9% or more and 26% or less, the talc area ratio is 7% or more and 13% or less, and the aromatic polyether ketone and inevitable impurities are the remaining area.
  • the sleeve 11 provided on the outer periphery of the rotary shaft 10 of the vertical mixed flow pump has a Vickers hardness (Hv) of 800 or more and 2500 or less, and is made of ceramic, cemented carbide, or cermet.
  • the outer peripheral surface of the sleeve 11 slides with the sliding surface 1 a of the sliding bearing 1.
  • the wear rate of the slide bearing 1 was reduced to a quarter of the wear rate of the slide bearing using the conventional PEEK resin.
  • conventional plain bearings using PEEK resin a sudden increase in bearing temperature may occur in a short time during dry operation, and the pump operation may be stopped.
  • the slide bearing 1 a rapid temperature rise did not occur, and the pump could be operated stably. That is, by using the slide bearing 1 for the bearings 32 and 33 used under severe conditions in which the drainage operation and the dry operation are repeatedly performed, excellent bearing characteristics are exhibited both in the air and in foreign matter-containing water. .
  • the pump is provided with the slide bearing 1 of the slide bearing device according to the present embodiment as a radial bearing, the underwater operation and the atmospheric operation are repeated in the drainage station that processes the foreign matter mixed water.
  • the wear of the slide bearing 1 can be suppressed, and the low friction property (lubricity) of the slide bearing 1 can be maintained.
  • the sliding bearing device according to the present embodiment can be used for a sliding bearing device as a radial bearing that is operated in an atmospheric operation and a sliding bearing device as a radial bearing that is operated in water mixed with foreign matter. Further, the sliding bearing device according to the present embodiment can be used for a sliding bearing device as a radial bearing in which an operation in water in which foreign matter is mixed and an operation in the atmosphere are repeated.

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Abstract

軸受すべり面が大気中に露出するドライ条件で低摩擦な軸受すべり面を有したすべり軸受装置を提供する。 回転機械に使用され、軸受すべり面が大気中に露出するドライ条件で使われるすべり軸受装置であって、軸受部分は炭素繊維、タルク、芳香族ポリエーテルケトンおよび不可避不純物の複合材料により形成されている。

Description

すべり軸受装置及びこれを備えたポンプ
 本発明は、樹脂材料を用いたすべり軸受装置及びこれを備えたポンプに係り、特にポンプ等の回転機械のラジアル軸受として好適に使用されるすべり軸受装置及びこれを備えたポンプに関する。
 近年、都市化の進展により、緑地の減少及び路面のコンクリート化、アスファルト化の拡大が進むことでヒートアイランド現象が発生し、いわゆるゲリラ豪雨と呼ばれる局所的な集中豪雨が都市部で頻発している。局所的な大量の降雨は、コンクリート化、アスファルト化した路面では、地中に吸収されることなくそのまま水路に導かれる。その結果、大量の雨水が、短時間のうちに排水機場に流入する。
 頻発するこのような集中豪雨によってもたらされる大量の雨水の速やかな排水に備えるために排水機場に設置する排水ポンプでは、始動遅れによる浸水被害が生じないよう、雨水が排水機場に到達する前に予め始動させておく先行待機運転が行われている。
 図1は、先行待機運転を行う立軸ポンプの部分概略図である。排水機場の水槽100には、立軸ポンプ3が配置される。立軸ポンプ3は、縦方向に配置された回転軸10の先端にインペラ22を備え、インペラ22に水と共に空気を吸い込ませる。これにより、立軸ポンプ3は、水槽100の水位が最低運転水位LWL以下であっても運転(先行待機運転)を継続することができる。この立軸ポンプ3には、インペラ22の入口側の吸い込みベル27の側面部に貫通孔5が設けられており、この貫通孔5には、外気に接する開口6aを備えた空気管6が取付けられている。これにより、この立軸ポンプ3では貫通孔5を介して立軸ポンプ3内に供給する空気の供給量を水位に応じて変化させ、最低運転水位LWL以下で立軸ポンプ3の排水量がコントロールされる。
 図2は、先行待機運転の運転状態を説明する図である。例えば大都市の雨水排水用として、吸込水位に関係なく降雨情報等により予め立軸ポンプを始動しておく(A:気中運転)。低水位の状態から水位が上昇するに従って、インペラの位置まで水位が達し、立軸ポンプは空運転(気中運転)からインペラで水を撹拌する運転(B:気水撹拌運転)、さらに貫通孔を経て供給される空気を水と共に吸い込ませつつ水量を徐々に増やす運転(C:気水混合運転)を経て100%水の排出を行う全量運転(D:定常運転)へ移行する。また、高水位から水位が低下するときは、全量運転から貫通孔を経て供給する空気を水と共に吸い込ませつつ水量を徐々に減らす運転(C:気水混合運転)へ移行する。水位がLLWL近くに至ると、水を吸い込まず排水もしない運転(E:エアロック運転)へ移行する。これら5つの特徴ある運転を総称して先行待機運転という。なお、ポンプ始動は、ケーシング下端よりも低い水位LLLWLから開始する。
 図3は、図1に示した先行待機運転を行う立軸ポンプ3の全体を示す断面図である。なお、図2に示した貫通孔5及び空気管6は図示省略されている。図3に示すように、立軸ポンプ3は、ポンプ設置床に設置固定される吐出エルボ30と、この吐出エルボ30の下端に接続されるケーシング29と、ケーシング29の下端に接続されるとともにインペラ22を内部に格納する吐出ボウル28と、吐出ボウル28の下端に接続されるとともに水を吸い込むための吸い込みベル27とを備えている。
 立軸ポンプ3のケーシング29、吐出ボウル28、及び吸い込みベル27の径方向略中心部には、上下二本の軸が軸継手26によって互いに接続されることにより形成された一本の回転軸10が配置されている。回転軸10は、支持部材を介してケーシング29に固定されている上部軸受32と、支持部材を介して吐出ボウル28に固定されている下部軸受33によって支持されている。回転軸10の一端側(吸い込みベル27側)には、水をポンプ内に吸い込むためのインペラ22が接続されている。回転軸10の他端側は、吐出エルボ30に設けられた孔を通って立軸ポンプ3の外部へ延び、インペラ22を回転させる図示しないエンジンやモータ等の駆動機へ接続される。回転軸10と吐出エルボ30に設けられた孔との間には、フローティングシール、グランドパッキンまたはメカニカルシール等の軸シール34が設けられており、軸シール34により立軸ポンプ3が扱う水が立軸ポンプ3の外部に流出することを防止する。
 駆動機は、保守点検を容易に行うことができるように陸上に設けられる。駆動機の回転は回転軸10に伝達され、インペラ22を回転させることができる。インペラ22の回転によって水は吸込みベル27から吸い込まれ、吐出ボウル28、ケーシング29を通過して吐出エルボ30から吐出される。
 図4は、図3に示した軸受32,33に適用される従来の軸受装置の拡大図である。図5は、図4に示す軸受装置に設置されたすべり軸受の斜視図である。図4に示すように、従来の軸受装置は、回転軸10の外周に、ステンレス鋼、セラミックス、焼結金属又は表面改質された金属からなるスリーブ11を有している。スリーブ11の外周側には、中空円筒の樹脂材料からなるすべり軸受1が設けられている。スリーブ11の外周面は、すべり軸受1の内周面(すべり面)と非常に狭いクリアランスを介して対面し、すべり軸受1に対して摺動するように構成されている。すべり軸受1は、金属又は樹脂からなる軸受ケース12によりつば部12aを介してポンプのケーシング29(図3参照)等へ繋がる支持部材13に固定されている。図5に示すように、すべり軸受1は中空円筒状の形状を有しており、軸受すべり面1aがスリーブ11の外周面と対面し、外周面1bが軸受ケース12に嵌合される。
 図3に示した立軸ポンプ3は、ポンプ起動時には大気中で運転される。すなわち、軸受32,33は液体の潤滑のないドライ摺動条件で運転される。ここでドライ摺動条件とは、ポンプ運転中の軸受32,33の雰囲気が、液体の潤滑がない大気中である条件をいい、ドライ運転とはその条件で運転することをいう。また、図4に示した軸受32,33は軸受に通水した排水条件でも運転される。ここで、排水条件とは、ポンプ運転中の軸受32,33の雰囲気が、土砂等の異物(スラリー)が混入した水中である条件をいい、排水運転とはその条件で運転すること、例えば気水混合運転、全量運転、エアロック運転等をいう。このような条件で軸受32,33が使用される。尚、図3に示した立軸ポンプ3では、回転軸10に対して2つの軸受32,33が配置されているが、回転軸10の長さが長くなれば、それに応じてより多くの軸受が配置される。
 樹脂材料を用いたすべり軸受を有するすべり軸受装置は、樹脂が良好な潤滑性能を有するので、ターボ機械等の回転機械や事務機械に広く使用されている。
 樹脂軸受の評価方法として、円盤状に成形した樹脂の円盤面を平板に押し付けた状態で円盤状の樹脂を回転させることで、樹脂の摩擦係数や摩耗量を評価することが行われている。また、シール部分に樹脂を用いたピストンをシリンダ内で往復させて、シール部分とシリンダとを摺動させることで、樹脂の摩擦係数や摩耗量を評価することも行われている。このような評価方法においては、具体的な使用条件を反映させたものは少なく、例えば、軸受の摺動中に異物が混入することを想定したものはあまり見られない。
 ターボ機械等の回転機械では、回転軸の軸方向に直角な方向に作用する荷重を受けるラジアル軸受用のすべり軸受に樹脂材料を用いたものがある。水ポンプに使用されるラジアル軸受用のすべり軸受は、回転体とすべり軸受との隙間(摺動部)に、潤滑油は用いず、ポンプ揚水を侵入させて使用される。このため、水ポンプが土砂等の異物混入水(異物混入水)を扱う場合、異物混入水がすべり軸受の摺動面(軸受すべり面)に侵入してくることがある。この場合、遠心力がすべり軸受の径方向に向かって働くので、回転体とすべり軸受の隙間に侵入した異物を軸方向へ排出することは困難である。
 土砂(異物)の主成分であるSiOは、樹脂材料と比較して硬度が高いので、回転体とすべり軸受の隙間に異物が侵入すると、樹脂材料が摩耗する。従って、異物混入水を扱う水ポンプの運転においては、すべり軸受の摩耗量が増大し、すべり軸受の寿命が短くなるという問題がある。
 したがって、これまでの多くの樹脂軸受の評価方法では、実条件における耐摩耗性の評価は不十分である。また、これまでの多くの樹脂軸受の評価方法において、仮に異物の混入を想定した条件を採用しても、これらの評価方法はラジアル軸受としてのすべり軸受を評価するものではない。したがって、これらの評価方法では、異物が摺動面から外部に放出されやすく、異物の摺動面での滞留の影響は少ないと考えられる。このため、これらの評価方法は、ラジアル軸受としてのすべり軸受の耐摩耗性能の評価に適さない。
 また、立軸ポンプは、先行待機運転のように、軸受すべり面が水中にある状態で運転される場合だけでなく、軸受すべり面が大気中に露出した状態で運転される場合もある。このようにすべり軸受の軸受すべり面が大気中に露出するドライ摺動条件で立軸ポンプが運転される場合には、ドライ摺動条件で低摩擦なすべり軸受装置が求められる。
 一方、従来の樹脂材料からなるすべり軸受を用いた立軸ポンプにおいて、ドライ運転時に軸受温度が急上昇し運転不能になる場合があり、この軸受温度の上昇が問題となっている。図6A及び図6Bは、ポンプ運転時における回転軸10、スリーブ11、及びすべり軸受1の状態を示す模式的断面図である。ドライ運転においては、回転数または軸受荷重が高いほど、図3に示した軸受32,33に使用されるすべり軸受1と、回転軸10に取り付けたスリーブ11とが摺動する際に、その接触部で発生する摩擦熱が大きくなる。その摩擦力により、すべり軸受1、回転軸10、及びスリーブ11が局所的に高温となる虞がある。図6A及び図6Bに示される斜線部は、すべり軸受1、回転軸10、及びスリーブ11の高温になる部分である。
 回転軸10に取り付けたスリーブ11の局所的な高温化により、図6Aに示すように、回転軸10が局所的に膨張し、回転軸10がわずかに曲がる虞がある。それにより、立軸ポンプの回転体(回転軸10及びスリーブ11)と固定体(すべり軸受1)との干渉による振動や、軸受荷重の増加が起こりやすくなる。即ち、回転体のアンバランス方向において回転体と固定体とが接触し、この接触部分が発熱することにより回転軸10の軸断面に温度分布が生じ、部分的な熱膨張により回転軸10が曲がる。この際、回転軸10の曲がりにより回転体の重心がずれるので、回転体全体のアンバランスが徐々に大きくなっていく。また、回転軸10の曲がりにより、回転体とすべり軸受1との接触態様が変化し、すべり軸受1の温度勾配が変化する場合もある。
 さらに、回転軸10の曲がりによる変位が、スリーブ11とすべり軸受1との隙間より大きくなると、図6Bに示すように、スリーブ11とすべり軸受1とが逆位相の2点において接触する状態となり、曲げ変位が拘束される。この状態で回転軸10が回転し続けると、さらに熱膨張が続き、すべり軸受1に対する押付荷重が上昇する。すべり軸受1に加わる押付荷重が上昇すると、発熱量が増加する。発熱量の増加により回転軸10の熱曲がりが加速し、その結果すべり軸受1に加わる押付荷重がさらに上昇する。このような悪循環に陥り、加速度的に回転軸10、スリーブ11、及びすべり軸受1の温度が上昇する。
 回転体のアンバランス量が許容値内であっても、それが大きい場合には、すべり軸受1の面圧が大きくなり、すべり軸受1の回転体との接触部の発熱が大きくなる。そのため、回転軸10の曲がりが促進され、加速度的にすべり軸受1の温度が上昇する場合がある。発熱を小さくするには、すべり軸受1の摩擦係数を低減させることが有効である。このため、従来よりも低摩擦なすべり軸受1の材料が求められている。
特開2001-173660号公報 特開2006-249187号公報 特開2012-251616号公報
 本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、水ポンプに使用されるラジアル軸受用のすべり軸受装置において、ドライ摺動条件でも低摩擦な軸受すべり面を有し、且つ異物混入水中での耐摩耗性に優れたすべり軸受装置を提供することを目的とする。
 本発明の一形態によれば、すべり軸受装置が提供される。このすべり軸受装置は、すべり軸受を備えたすべり軸受装置であって、前記すべり軸受は、タルク、芳香族ポリエーテルケトン、炭素繊維および不可避不純物を含み、前記すべり軸受のすべり面において、前記タルクは7%以上13%以下の面積率を有し、前記炭素繊維は9%以上26%以下の面積率を有し、前記芳香族ポリエーテルケトンおよび前記不可避不純物は残りの面積を占める。
 本発明の他の一形態によれば、前記すべり軸受のすべり面が大気と接触した状態で運転可能に構成されている。
 本発明の他の一形態によれば、前記芳香族ポリエーテルケトンは、PEK、PEEK、PEKKまたはPEEKKである。
 本発明の他の一形態によれば、前記炭素繊維は、直径が5μm以上10μm以下である。
 本発明の他の一形態によれば、前記タルクは、直径が0.1μm以上15μm以下である。
 本発明の他の一形態によれば、前記すべり軸受のすべり面が、土砂が混入した水と接触した状態で運転可能に構成されている。
 本発明の他の一形態によれば、前記すべり軸受のすべり面に摺動するスリーブを有し、前記スリーブは、800以上2500以下のビッカース硬さを有し、且つセラミックス、超硬合金、及びサーメットのいずれかから形成される。
 本発明の他の一形態によれば、ポンプが提供される。このポンプは、上記すべり軸受装置を備える。
 本発明によれば、水ポンプにおけるラジアル軸受用のすべり軸受装置において、ドライ摺動条件でも低摩擦な軸受すべり面を有し、且つ異物混入水中での耐摩耗性に優れたすべり軸受装置を提供することができる。
 また、本発明によれば、炭素繊維、タルク、及び芳香族ポリエーテルケトンを複合した材料をすべり軸受に使用することにより、軸受すべり面に水がない大気中雰囲気においてすべり軸受装置が使用される場合でも低摩擦を確保できる。
 また、本発明によれば、炭素繊維、タルク、及び芳香族ポリエーテルケトンを複合した材料をすべり軸受に使用することにより、土砂等の異物混入水中ですべり軸受装置が使用される場合でも、すべり軸受材料の摩耗を抑制することができる。
 また、本発明によれば、すべり軸受のすべり面における炭素繊維、タルク、及び芳香族ポリエーテルケトンの面積率を所定の比率になるようにすべり軸受の材料を複合することにより、ドライ運転における低摩擦を確保することができ、且つ異物混入水中における耐スラリー摩耗を確保することができる。
先行待機運転を行う立軸ポンプの部分概略図である。 先行待機運転の運転状態を説明する図である。 図1に示した先行待機運転を行う立軸ポンプの全体を示す断面図である。 図3に示した軸受に適用される従来の軸受装置の拡大図である。 図4に示す軸受装置に設置されたすべり軸受の斜視図である。 ポンプ運転時における回転軸、スリーブ、及びすべり軸受の状態を示す模式的断面図である ポンプ運転時における回転軸、スリーブ、及びすべり軸受の状態を示す模式的断面図である 評価試験における摩耗量の評価結果を示すグラフである。
 本実施形態に係るすべり軸受装置は、例えば、図4に示したすべり軸受装置と同様の構造を有する。即ち、本実施形態に係るすべり軸受装置は、回転体である回転軸10及びスリーブ11と、固定体であるすべり軸受1とを有する。また、本実施形態に係るすべり軸受装置に用いられるすべり軸受1は、図5に示したすべり軸受1と同様の構造を有する。
 一方で、本実施形態に係るすべり軸受1は、炭素繊維、タルク、芳香族ポリエーテルケトン、及び不可避不純物の複合材料から構成される。円筒形状のすべり軸受1の内周面は、スリーブ11の外周面と接触する軸受すべり面1aを構成している。即ち、すべり軸受1は、低摩擦性、高強度、耐摩耗性を与える炭素繊維、タルク、及び芳香族ポリエーテルケトンを有する材料から構成される。
 芳香族ポリエーテルケトンは、PEK(ポリエーテルケトン)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PEKK(ポリエーテルケトンケトン)、及びPEEKK(ポリエーテルエーテルケトンケトン)のうち少なくとも1種類を含むものである。炭素繊維は短繊維から構成されている。
 本発明者らは、低摩擦性と耐摩耗性に影響を与える重要な要素が、軸受すべり面1aにおける炭素繊維、タルク、及び芳香族ポリエーテルケトンの面積率であることに着目した。即ち、本発明者らは、炭素繊維、タルク、及び芳香族ポリエーテルケトンの面積率がそれぞれ所定の比率であるときに、すべり軸受1は摩擦係数が低く、且つ成形性及び耐摩耗性が良好であることを見出した。
 表1は、本実施形態に係るすべり軸受装置に使用されるすべり軸受1における、炭素繊維、タルク、及び芳香族ポリエーテルケトンの面積率(%)を算出した結果を示す。面積率は、軸受すべり面1aを顕微鏡で撮影し、観察部分を画像解析することにより求めたものである。炭素繊維は24000μm2の面積を有する平面を観察部分とし、タルクは2450μm2の面積を有する平面を観察部分とした。観察位置は材料毎に10箇所とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示す観察位置1~10における各材料の面積率(%)をまとめると、炭素繊維の面積率は9.0%以上26.0%以下、タルクの面積率は7.0%以上13.0%以下である。また、軸受すべり面1aにおいて観察される炭素繊維の直径と長さを測定したところ、直径は5μm以上10μm以下、長さは5μm以上1000μm以下である。また、軸受すべり面1aにおいて観察されるタルクの直径を測定したところ、0.1μm以上15μm以下である。なお、表1には示されていないが、すべり軸受1には、炭素繊維、タルク、及び芳香族ポリエーテルケトンの他、不可避不純物も含まれる。
 以下、本発明に係るすべり軸受装置のすべり軸受1に用いる樹脂材料の実施例を説明する。実施例1では、炭素繊維、タルク、芳香族ポリエーテルケトン、及び不可避不純物を含む樹脂試験片(成形品)を、表2に示す面積率をそれぞれ有するように作成し、成形性及び摩擦係数の評価を行った。ここで、面積率は、成形品に平滑表面を設け、その表面上の10箇所を顕微鏡で撮影し、観察部分の面積中の各材料の面積を画像解析することにより求めた最小値及び最大値である。なお、炭素繊維は24000μm2の面積を有する平面を観察部分とし、タルクは2450μm2の面積を有する平面を観察部分とした。また、表2には炭素繊維、タルクの面積率のみが記載されているが、残部の面積は芳香族ポリエーテルケトン及び不可避不純物が占める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 成形性の評価においては、ペレット状の樹脂原料を型に入れた状態で加熱し焼き固める特殊な方法で成形し気孔が発生しないかを評価した。摩擦係数の評価においては、20×20×5(mm)の樹脂試験片を、超硬合金から成るφ20の円柱試験片に荷重500gで押しつけ、周速度0.5m/sで30分間、超硬合金に対して摺動させた。なお、潤滑油は用いていない。摩擦係数の評価の良否に関して、市販の樹脂で耐熱性に優れるPEEEK系複合材及びPBI(登録商標)系複合材よりも摩擦係数が大きい場合を×、小さい場合を○とした。また、総合評価として、成形性、摩擦係数ともに○のものを合格とした。
 表2に示すように、合格評価が得られた成型品表面の各成分の面積率は、炭素繊維が9%以上26%以下、且つタルクが7%以上13%以下であった。即ち、本実施形態に係るすべり軸受1における炭素繊維、タルク、及び芳香族ポリエーテルケトンの面積率を有する樹脂材料が、合格評価を得ることができた。
 次に、軸受すべり面1aとスリーブ11との隙間である摺動部に潤滑油も水も介在しないドライ摺動条件で、本実施形態に係るすべり軸受装置に使用されるすべり軸受1(本実施品)に対してスリーブ11を摺動させたときのすべり軸受1の摩擦係数の評価試験を行った。また、比較例として、従来使用されている耐熱性に優れたPEEK系複合材とPBI系複合材とを用いて製作した樹脂試験片(成形品)に対しても、同様に摩擦係数の評価を行った。
 実施例2における評価試験では、水膜、油膜等の液体の膜が摺動部にないドライ摺動条件で、上記3種類の樹脂材料からなる、軸受内径65mm、軸受幅20mmの軸受に対して、2時間にわたって回転軸10のスリーブ11を摺動させたときの摩擦係数を測定及び評価した。このときのラジアル方向の軸受面圧(軸受荷重/(軸受内径×軸受幅))は0.1MPaとし、すべり速度は4.0m/secとした。表3に実施例2の評価試験における摩擦係数の評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示されるように、本実施品は、従来の材料の軸受と比較して摩擦係数が29%から33%小さい値を示し、非常に良好なドライ摺動効果を発揮することが分かる。なお、実施例2における本実施品の樹脂材料において添加した炭素繊維の直径は5μm以上10μm以下、タルクの直径は0.1μm以上15μm以下である。ここで、タルクの直径とは、タルクの粒子の直径をいう。
 次に、実施例2に示した材料と同一の本実施品、PEEK系複合材、PBI系複合材で形成したそれぞれの軸受に対して、異物混入水中において摺動試験を実施し、各軸受の耐摩耗性を評価した。各軸受は、軸受内径が65mmであり、軸受幅が20mmである。摺動試験では、各軸受を異物濃度が3000mg/Lの水中に投入し、8時間にわたって回転軸を各軸受に摺動させた。このときのラジアル方向の軸受面圧は0.12MPaとし、すべり速度を5.0m/secとした。水中に含まれる異物には、平均粒径が約5μmのケイ砂(主成分:Si0)と平均粒径が約30μmのケイ砂とが1:1の割合で含まれている。表4に実施例3の評価試験における摩耗速度の評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表4に示されるように、本実施品の樹脂材料は、従来材と比較して摩耗量が60%から76%小さい値を示し、非常に良好な耐摩耗性を発揮することが分かる。
 実施例2の表3及び実施例3の表4に示した結果から以下のことが理解される。即ち、本実施形態に係るすべり軸受1の材料の大気中における摩擦係数が、従来材の摩擦係数と比較して29%から33%小さい。また、本実施形態に係るすべり軸受1の材料の異物混入水中における摩耗速度は従来材の摩耗速度と比較して60%から76%小さい。このように、大気中と異物混入水中の両方において本実施形態に係るすべり軸受1の材料は従来材より優れている。
 次に、本実施形態に係るすべり軸受1に対して摺動するスリーブ11の硬さを変化させた場合において、異物混入水中でのスリーブ11とすべり軸受1に対して摺動試験を実施し、すべり軸受1及びスリーブ11の耐摩耗性を評価した。すべり軸受1は、軸受内径が65mmであり、軸受幅が20mmである。摺動試験では、すべり軸受1を異物濃度が3000mg/Lの水中に投入し、8時間にわたって回転軸10及びスリーブ11をすべり軸受1に摺動させた。このときのラジアル方向の軸受面圧を0.12MPaとし、すべり速度を5.0m/secとした。水中に含まれる異物には、平均粒径が約5μmのケイ砂(主成分:Si0)と平均粒径が約30μmのケイ砂とが1:1の割合で含まれている。
 図7に実施例4の評価試験における摩耗量の評価結果を示す。図7に示されるように、スリーブ11のビッカース硬さが800より小さい範囲においては、スリーブ11のビッカース硬さが大きいほどすべり軸受1及びスリーブ11の耐摩耗性が向上する。一方で、スリーブ11のビッカース硬さが800以上の範囲においては、すべり軸受1及びスリーブ11の摩耗速度が最小となり、ほぼ一定となる。この理由は、スリーブ11の硬さが砂等異物よりも低いと、スリーブ11のすべり面の摩擦係数が、異物によるアブレシブ摩耗により大きくなり、すべり軸受1に対する攻撃性(摩擦力)が増すからである。砂等異物のビッカース硬さは約800である。スリーブ11のビッカース硬さが800以上であるとスリーブ11のすべり面が荒れなくなるので、すべり軸受1及びスリーブ11の摩耗速度が最小となり、良好な耐摩耗性を示す。
 以上のとおり、本実施形態のすべり軸受装置に使用されるすべり軸受1及びスリーブ11が異物混入水中で良好な耐摩耗性を発揮するには、スリーブ11のビッカース硬さが800以上であることが好ましい。また、ビッカース硬さが2500を超える材料は、一般的にスリーブ11として使用することはない。このため、スリーブ11のビッカース硬さの上限は2500である。したがって、本実施形態に係るすべり軸受装置は、すべり軸受1と、ビッカース硬さが800以上2500以下である軸スリーブを組み合わせることにより、異物混入水中で非常に優れた耐摩耗性を発揮する。
 最後に、実施例1の評価試験で使用した、炭素繊維の面積率が9%以上26%以下、タルクの面積率が7%以上13%以下、且つ芳香族ポリエーテルケトン及び不可避不純物が残部面積であるすべり軸受1に対して実験を行った。具体的には、図3に示した立形斜流ポンプのラジアル軸受である軸受32,33にこのすべり軸受1を使用し、実際の異物(土砂)を含む水の排水運転及びドライ運転を繰り返した。
 立形斜流ポンプの回転軸10の外周に設けられるスリーブ11は、ビッカース硬さ(Hv)が800以上2500以下であり、セラミックス、超硬合金、及びサーメットのいずれかで構成されている。スリーブ11の外周面は、すべり軸受1のすべり面1aと摺動する。
 排水運転及びドライ運転を繰り返した結果、すべり軸受1の摩耗速度は、従来のPEEK樹脂を用いたすべり軸受の摩耗速度に比べて4分の1まで低下した。従来のPEEK樹脂を用いたすべり軸受ではドライ運転時に短時間で急激な軸受温度上昇が発生し、ポンプの運転を中止することがある。一方で、すべり軸受1では、急激な温度上昇は発生せず、安定してポンプを運転することができた。即ち、排水運転及びドライ運転が繰り返し行われるような過酷な条件で使用される軸受32,33にすべり軸受1を使用することにより、大気中と異物混入水中の両方において優れた軸受特性を発揮する。
 以上で説明したように、本実施形態に係るすべり軸受装置のすべり軸受1をラジアル軸受として備えたポンプであれば、異物混入水を処理する排水機場において、水中運転と大気中運転とが繰り返されても、すべり軸受1の摩耗を抑制し、且つすべり軸受1の低摩擦性(潤滑性)を維持することができる。
 本実施形態に係るすべり軸受装置は、大気運転において運転するラジアル軸受としてのすべり軸受装置や、異物の混入した水中で運転するラジアル軸受としてのすべり軸受装置に利用することができる。また、異物の混入している水中での運転と、大気中での運転とが繰り返されるラジアル軸受としてのすべり軸受装置にも、本実施形態に係るすべり軸受装置を利用することができる。
 以上に本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
1…すべり軸受
3…立軸ポンプ
10…回転軸
11…スリーブ

Claims (8)

  1.  すべり軸受を備えたすべり軸受装置であって、
     前記すべり軸受は、タルク、芳香族ポリエーテルケトン、炭素繊維および不可避不純物を含み、
     前記すべり軸受のすべり面において、前記タルクは7%以上13%以下の面積率を有し、前記炭素繊維は9%以上26%以下の面積率を有し、前記芳香族ポリエーテルケトンおよび前記不可避不純物は残りの面積を占める、すべり軸受装置。
  2.  前記すべり軸受のすべり面が大気と接触した状態で運転可能に構成されている、請求項1に記載されたすべり軸受装置。
  3.  前記芳香族ポリエーテルケトンは、PEK、PEEK、PEKKまたはPEEKKである、請求項1又は2に記載されたすべり軸受装置。
  4.  前記炭素繊維は、直径が5μm以上10μm以下である、請求項1ないし3のいずれか一項に記載されたすべり軸受装置。
  5.  前記タルクは、直径が0.1μm以上15μm以下である、請求項1ないし4のいずれか一項に記載されたすべり軸受装置。
  6.  前記すべり軸受のすべり面が、土砂が混入した水と接触した状態で運転可能に構成されている、請求項1ないし5のいずれか一項に記載されたすべり軸受装置。
  7.  前記すべり軸受のすべり面に摺動するスリーブを有し、
     前記スリーブは、800以上2500以下のビッカース硬さを有し、且つセラミックス、超硬合金、及びサーメットのいずれかから形成される、請求項1ないし6のいずれか一項に記載されたすべり軸受装置。
  8.  請求項1ないし7のいずれか一項に記載されたすべり軸受装置を備えたポンプ。
     
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