[发明专利]用于制冷剂压缩机的滚动轴承，特别是混合滚动轴承

说明书

一种具有内滚道和外滚道以及配置在所述内滚道与所述外滚道之间的多个滚动元件的滚动轴承。所述滚动轴承是介质润滑的或无油润滑的。润滑剂在所述滚动元件与滚道之间形成弹性流体动力润滑剂膜。在首次使用所述滚动轴承时，利用保护流体涂覆所述滚动轴承的至少一个表面，优选地，所述保护流体是油基防腐流体。此外，一种具有这种滚动轴承的制冷剂压缩机。

技术领域

本发明涉及一种根据本专利权利要求1的前序部分的滚动轴承，特别是混合滚动轴承，并且涉及一种包括这种混合滚动轴承的制冷剂压缩机。

背景技术

滚动轴承并且特别是混合滚动轴承通常用于非常苛刻(demanding)的环境中，例如，用于润滑状况降低的应用中和/或用于高速和/或高温的应用中。在混合滚子轴承中，轴承圈和滚子元件由不同的材料制成。通常，(轴承)圈由钢制成，滚动元件由陶瓷材料制成。在工作状况(/工作条件)的严重性(/严格性)(severity)的增大的情况下(例如，较重的负载结合较高的温度、较薄的润滑膜和/或不良(/较差)的润滑状况)，轴承组件可能遭受表面引发疲劳(surface initiated fatigue)，即所谓的微点蚀(micropitting)。即使微点蚀不一定是主要故障(/失效)(failure)模式，它也可能会促进/加速其他故障(如凹痕(/压痕/凹口/缺口)(indentation)、表面引发剥落和咬死(seizure))的出现。

因此，微点蚀是导致寿命受限的轴承磨损的机制之一。减轻微点蚀影响的一种方法是确保轴承中的滚动接触表面始终被足够厚度的润滑膜分隔开。

这在超薄润滑膜厚度(UTFT)应用中是不可行的。滚动轴承中的UTFT应用是指当通过润滑膜分隔表面时受以下因素影响(compromised)的状况：

润滑剂的低粘度，即流体的动力粘度(/动态粘度)(dynamic viscosity)的量级为1cSt(厘斯)及以下(低于1cSt)，和/或

润滑剂不足(starvation)，即滚动接触入口(/进口)(inlet)中的可用润滑剂层无法保证轴承中的完全浸没(fully flooded)状态的状况。

在这两种状况下，接触表面处的总润滑剂层厚度被限制到300nm或更小。这之所以可能发生，是因为：轴承利用油脂来润滑(润滑剂的释放有限)，或者润滑剂在到达接触之前蒸发(挥发性流体)，或者由润滑系统供应的润滑剂有限。

此外，这些UFT应用中的许多应用使用介质润滑(如纯制冷剂润滑、油-制冷剂混合物润滑、燃料(煤油、柴油、汽油、天然气、醇类)润滑)和/或结合介质的油脂。排除了水润滑。对于纯制冷剂润滑，所得的润滑剂膜厚度甚至显著小于300nm，更多的时候小于100nm，通常在30nm的范围内。

这些滚动轴承的主要故障模式是由腐蚀导致(assisted)的磨损。磨损(因被腐蚀而增强的固体对固体接触)可以改变滚道轮廓，增大间隙(/游隙)，并且使可以形成(develop)剥落的局部应力集中。这些轴承的另一重要故障模式是固体污染。由于这些应用在非常薄的膜厚度(例如，小于300nm至200nm)下工作，任何固体颗粒(碎屑、沙子、油烟(oilsoot)等)即使是非常小的固体颗粒，也会产生(/引起)接触表面的损坏并且会改变形貌(topography)，扰乱(/破坏)(disrupting)原始表面的膜建立能力。过度污染还可能会产生将阻碍/阻挡轴承旋转的高摩擦力，并且可能会在保持架中产生断裂(fracture)或者在滚道和滚动元件中产生咬死(/卡住)。

因此，在现有技术中，已经提出采用表面工程技术并且提供尽可能相等的轴承圈的滚道的粗糙度和滚动元件的粗糙度，以便减少微点蚀并且改善轴承的磨损和疲劳寿命。这是基于以下理解：在存在滑动且不存在全膜润滑(full-film lubrication)的情况下，较粗糙的滚动接触表面将在较平滑的相对滚动接触表面上施加负载微循环(load microcycles)。不利的是，实际上，即使在普通的钢-钢轴承中，轴承的滚道通常也比滚动元件粗糙一些。在混合滚动轴承中，粗糙度之间的差异甚至更大。