[發(fā)明專利]滑動部件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780063225.3
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109906330B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 板谷壯敏;砂川和正;岡田哲三;千葉啟一;吉柳健二;木村忠弘;古賀晶子
• 申請（專利權）人: 伊格爾工業(yè)股份有限公司;NOK株式會社
• 主分類號: F16J15/34
• 分類號: F16J15/34;C23C16/27
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權代理有限公司 11270
• 代理人: 鞠文軍;姚開麗

[問題]在對添加有硅酸鹽的LLC等含有硅酸鹽的被密封流體進行密封的機械密封件等的滑動部件中，防止由硅酸鹽化合物的堆積所引起的泄漏。[解決方案]所述滑動部件具備：圓環(huán)狀的固定側(cè)密封環(huán)5，固定于固定側(cè)；及圓環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)側(cè)密封環(huán)3，與旋轉(zhuǎn)軸一同旋轉(zhuǎn)，通過使固定側(cè)密封環(huán)5及旋轉(zhuǎn)側(cè)密封環(huán)3的對置的各滑動面S相對旋轉(zhuǎn)，對存在于該相對旋轉(zhuǎn)的所述滑動面S的徑向一側(cè)的含有硅酸鹽的被密封流體進行密封，在固定側(cè)密封環(huán)5或所述旋轉(zhuǎn)側(cè)密封環(huán)3中的至少任意一方的滑動面S上具備非晶碳膜8，該非晶碳膜是使用不含硅化合物的烴氣體而成膜的，非晶碳膜8中的硅含量在1.5at％以下。

技術領域

本發(fā)明涉及一種適用于例如機械密封件、軸承及其他滑動部的滑動部件。尤其涉及一種需要使流體介于滑動面之間而減少摩擦的同時防止流體從滑動面泄漏的密封環(huán)或軸承等滑動部件。

背景技術

在作為滑動部件一例的機械密封件中，為了長期維持密封性，必須兼顧“密封”和“潤滑”這兩個相悖的條件。尤其是近年來，為了實施環(huán)保措施等，在謀求防被密封流體泄漏的同時，進一步對低摩擦化、高壽命化的要求變得更高。

作為實現(xiàn)低摩擦化的方式，可通過利用旋轉(zhuǎn)而在滑動面之間設置動壓產(chǎn)生機構，在使液膜介于滑動面之間的狀態(tài)下進行滑動的所謂的流體潤滑狀態(tài)來實現(xiàn)。例如，在專利文獻1中，作為動壓產(chǎn)生機構的一例而在滑動面形成產(chǎn)生正方向動壓的瑞利臺階和產(chǎn)生負方向動壓的倒瑞利臺階，利用不會隨著一對滑動部件的相對旋轉(zhuǎn)而運動的瑞利臺階在滑動面之間產(chǎn)生正壓，促使流體膜介于滑動面之間，維持流體潤滑狀態(tài)，并且利用倒瑞利臺階產(chǎn)生負壓，防止泄漏，從而兼顧“潤滑”和“密封”這兩個相悖的條件。

另一方面，從高壽命化的角度來看，以往使用碳、碳化硅(SiC)及超硬合金等作為機械密封件的滑動材料。其中，由于耐蝕性及耐磨性等優(yōu)異的原因，很多情況下使用碳化硅(例如，參考專利文獻2及3)。

并且，作為機械密封件的滑動材料，碳化硅雖為較佳的材料，但由于價格高、加工性差，因此為了實現(xiàn)價格低廉、耐蝕性、耐磨性更優(yōu)異、并提高加工性，提出了在密封環(huán)的滑動面包覆了類金剛石碳(以下，有時為“DLC”)的滑動部件(例如，參考專利文獻4)。另外，已知有為了提高機械密封件的密封環(huán)的滑動面彼此的初始磨合性而在密封環(huán)的滑動面包覆了DLC的滑動部件(例如，參考專利文獻5)

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第5693599號

專利文獻2：日本特開平9-132478號公報

專利文獻3：日本特開平5-163495號公報

專利文獻4：日本特開2014-185691號公報

專利文獻5：日本特開平11-108199號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的技術課題

例如，在水冷式引擎的冷卻中，廣泛使用作為防凍液的一種的長效防凍液(LLC)。在使LLC循環(huán)的水泵中所使用的機械密封件中，證實隨著時間的經(jīng)過，例如硅酸鹽(Silicate)或磷酸鹽等LLC的添加劑在機械密封件的滑動面上濃縮而生成堆積物，因此，存在會使機械密封件的功能下降之慮。該堆積物的生成被認為是在使用藥品或油的設備的機械密封件中也同樣發(fā)生的現(xiàn)象。

將專利文獻1的滑動部件用于含有LLC的添加劑的流體的情況下，硅酸鹽(Silicate)或磷酸鹽等在滑動面濃縮，隨著時間的經(jīng)過，堆積在瑞利臺階槽、倒瑞利臺階槽內(nèi)，存在會阻礙瑞利臺階和倒瑞利臺階的功能之慮。

專利文獻2及3中所記載的作為機械密封件的滑動材料的碳化硅，其所含有的硅自身與被密封流體中的硅酸鹽之間的親和性高，在利用碳化硅形成滑動材料的情況下，還存在硅酸鹽化合物容易堆積在滑動面上，滑動面因堆積物而失去平滑性，從而導致LLC泄漏的問題。