提高涡轮制冷机的可靠性、节能性
日本精工株式会社(总部:东京都品川区,代表者:代表执行役社长 大塚纪男 以下简称NSK)成功开发了应用于写字楼、工厂等大型空调设备的“涡轮式冷冻机用内圈DLC镀膜圆柱滚子轴承”。
由于增加了DLC镀膜,提升了圆柱滚子轴承的耐打滑擦伤性能,使其可用于高速轻载的涡轮制冷机用压缩机,提高轴承可靠性的同时,降低了摩擦损耗。
NSK预计该产品在2018年将实现年销售额2亿日元的目标。
* 打滑擦伤:因润滑油的搅拌阻力而阻碍内圈与滚子间的动力传递,从而引起内外圈滚道面与滚子表面间发生打滑,造成异常磨损的现象。
开发背景
日本国内的空调能耗约占整个民用能耗的3成,能耗巨大。因此,相对高效节能的涡轮制冷机越来越受青睐。另外,对大型空调设备而言,提高其可靠性十分重要。
NSK自2000年涡轮制冷机(压缩机)用角接触球轴承投放市场,替换掉过去的滑动轴承,飞跃性地提升了设备的能效(节能)。
为防止涡轮制冷机压缩机用滚动轴承的打滑擦伤,过去曾使用定位预紧的角接触球轴承的方式,结果造成使用多列轴承,而无法进一步降低轴承的摩擦损耗。
本次,NSK在涡轮制冷机压缩机上,以角接触球轴承为基础增加了全新DLC镀膜处理的圆柱滚子轴承,因而更可靠、更节能、更省空间。
产品特点
1. 新开发的DLC镀膜提高了苛刻工况下的耐打滑擦伤性能
本产品中使用了高速运转下也极耐龟裂的滚动轴承专用DLC镀膜,同时优化了内部设计,即使在高速轻载、润滑极差、易打滑等苛刻工况下,也能有效抑制打滑擦伤,具有优越的耐久性能。
而且,因优化轴承内部设计,降低摩擦损耗,从而使极限转速提高了1倍,更适用于压缩机的高速运转。
2. 降低轴承摩擦损耗+节省空间
由于将以往的多列角接触球轴承更换为单列圆柱滚子轴承,轴承的列数减少,维持高可靠性的同时,实现了轴承的小型化。
产品效果
1. 降低空调设备的维护成本
2. 降低轴承的摩擦损耗,更节能
3. 轴承的小型化,更节能,更省空间
新开发品的特色 DLC镀膜圆柱滚子轴承
-节省空间
-可高速运转
标准产品与新开发品的极限转速对比
-降低轴承摩擦损耗
损耗理论计算
运用NSK独自研发的DLC镀膜,防止打滑擦伤
[新研发镀膜的特征]
-为使之承受滚动接触时产生的应力,提高其对基材的附着性、结合力。
① 为提高对基材的附着性,设置了Cr层、复合层
② 为提高对基材的结合力,设置其弹性模量(抵抗形变的能力)略低于基材
-因镀膜产生的内应力会加剧龟裂,因此需降低其内应力
③ DLC镀层中添加Si来降低内应力
、
DLC镀膜的寿命=约5万小时
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