オイル漏れ

質問

軸受部のオイルが漏れて困っています。
使用条件は次のとおりです。
　・玉軸受。
　・オイルシール（材質NBR）にてシール。
　・潤滑はオイル。
　・オイル量は軸心まで。
　・オイルバス方式。
　・オイルシールは直接主軸（SUS329J4L相当）に取り付けてはなく、SUS316製のスリーブに取り付けています。スリーブ表面は膜厚40μmの硬質クロムメッキで、「1.6Sの送りをかけない研磨仕上げ」です。
　・オイルシールの周速には問題ありません。

使用後、部品を分解すると次のような状態になっています。
　・オイルシールリップに硬化が見られる。
　・オイルシールリップが当たっているスリーブ表面（クロムメッキ）に溝が出来ている。

オイルシールメーカーの設計仕様通りに使用しているつもりですが、リップに硬化が見られたり、スリーブ表面に溝が出来て、オイル漏れがおきています。
なぜその様な現象が起きてオイル漏れが起きるのか、教えて下さい。

軸受部のオイルをシールするのに、オイルシールを使った場合、一般的に下記条件の設定及び、使用後の現象はどのようになっているのか教えて下さい。
　?.オイル量の設定（軸受は玉軸受です）
　?.ある程度使用したオイルシールのリップに硬化が見られるのでしょうか？
　?.オイルシールリップが当たっている主軸、またはスリーブに溝が出来ているのでしょうか？
　?.「?.」で主軸、またはスリーブに溝が出来た場合、その溝の深さはどの程度でしょうか？
　?.オイルシールを取り付ける軸およびスリーブ表面には「硬さ」が必要ですが、「硬さ」が足りない材質の場合どのような表面処理（メッキなどの種類、その膜厚）を行なっていますか？
　?.「?.」の追加で、今回私がしているのは、SUS316製のスリーブです。その場合どのような表面処理を行なえばよいでしょうか？

アドバイス、ご教授願います。

回答No.7

noname#230359

オイルシールの摩耗についてですが、メッキ処理後の表面は、凹凸がないためその箇所へ潤滑油が溜まらず、リップ先端とメッキ処理表面が直接接触するため両者が摩耗していると思います。鋳物表面の様に表面の凹凸があり尚、気孔がある材料は、その箇所へオイルが溜まり摺動環境への適用させています(産業機械の往復動圧縮機のシリンダーライナー等)。よって、表面処理は、溶接及び、溶射が良いと思うのですが、溶射材質は？鉄分少ないNi系(インコネルORハステロイC)ではないかと思うのですが。又、粉末を溶かして行う方法(溶接？)もあるみたいですが。

お礼

ありがとうございます。
溶接、溶射についても調査、検討してみます。

回答No.6

noname#230359

みなさん、こんにちは。

ご参考ＵＲＬ
http://www.bea.hi-ho.ne.jp/et6jiyuudo/youso/si-ru.pdf

リップが硬化し軸に断磨耗が発生するという事は私的には摩擦熱が主な原因．．．と私はまず思います。
リップ接触部の軸表面仕上げはある程度の粗さが必要となっています。
軸受け部に温度センサなど取り付けて実際に軸受け周辺の環境を調べるべきだと思います。
オイルシールの材質も多種ありそれぞれ得手、不得手がありますから．．．

お礼

アドバイスありがとうございます。
摩擦熱ですか。軸受部の温度、オイル量、オイルシールの材質を再検討してみます。

回答No.5

noname#230359

海水自体を調べるべきです。たぶん異物（砂・ごみ）は含まれていると思います。基本的には研磨剤の効果ですから微小な異物でも軸磨耗につながると思います。
オイルシールメーカにはこの方向で聞いてみてはどうでしょう？

対策としては、ダストシールを別途設けるのも手ですが、このダストシールもやられるので時間稼ぎになりかねません。ただし、ダストシールとオイルシールの間に水中グリースなどを詰め込むと時間稼ぎの度合いが大幅に上がると思います。

あとは下記に相談するのも手かも。
http://www.naoe.t.u-tokyo.ac.jp/member/tecnet/index.html

上記が敷居が高そうであれば下記に
http://home.cilas.net/~tagami/a_bbs/cbbs.cgi

お礼

アドバイスありがとうございます。
すみません。
海水はメカニカルシールで止めているのです。
説明不足ですみませんでした。

教えていただいたアドレスを見てみます。

回答No.4

noname#230359

オイルシールの外部の環境は？
ＳＵＳ軸を使うということは、特殊環境なのでは？
異物、腐食物などの影響は？
こちらをチェックするのも大切です。

お礼

アドバイスありがとうございます。
SUS軸を使っている理由は、流体が海水なのです。
分解時、オイルシール周辺のチェックをしましたが、異物、腐食は見えませんでした・・・。
見落としがあるかも分かりませんので、再度調査してみます。

回答No.3

noname#230359

オイルの規定量ですが、yukioさんのコメントが正しいと思いますが？。一般産業機械の遠心ポンプの
軸受け部の適正レベルは、玉軸受けの最下部の玉中心です。又、ポンプでのケースですが、軸受け
シールを接触型のオイルシールから非接触型のラビリンスへ変更しているケースもあります。接触部品ですと、オイルシール交換＋シャフトスリーブの交換とランニングコストが無視できません。いまいち機械の構造が見えないので、
的確なアドバイスは、出来ませんが。御参考まで。

お礼

アドバイスありがとうございます。

オイル量と非接触型のラビリンスを再検討してみます。

回答No.2

noname#230359

＞?についてですが、材質がNBRですが常時オイルに接しているとリップが膨潤又は硬化するのですか？それは何の影響なのでしょうか？

下記URLを参考にしてください。
http://www.packing.co.jp/GOMU/taiyu1.htm
http://www.packing.co.jp/GOMU/anilinboujun1.htm
http://www.packing.co.jp/GOMU/nbr90aniline1.htm

お礼

ありがとうございます。
URL参考に潤滑油とゴムについて検討します。

回答No.1

noname#230359

オイルシールメーカの設計仕様どおり製作し使用されているので，加工方法及び寸法に問題はないと思います。

　それでも起こる「オイルシールのリップが硬化→スリーブ表面を傷つける→オイル漏れ」という現象の原因は，次のことが考えられます。
? オイルシール取付時に，段付き部を通過するために，面取り部でリップに傷がつく。
? オイルシールが常時オイルに接して，リップが膨潤又は硬化する。
? リップ部が高温（１００℃以上）になってリップが硬化する。

　玉軸受なのにオイル量が軸心（主軸中心？）までというのは，正常ではないと思います。この状態では，玉軸受の攪拌熱でオイルが高温になります。主軸が水平方向ならば，オイルの液面は，玉軸受の最下部の玉中心以下が適正なオイル液面だと思います。＜解釈が違っていたら申し訳ありません。

お礼

早速のアドバイスありがとうございます。

オイル量については軸受メーカーとオイルシールメーカーに聞いたのですが、次の通りの回答でした。
【軸受メーカー】
　「yukio」氏のアドバイスのようにオイルの液面は玉軸受最下部の玉中心。オイルが増えると温度上昇が大きくなる為。
【オイルシールメーカー】
　オイルシールの半分（軸心）が浸かるまでオイルは必要。オイルシールリップ部にオイルを十分浸す為。

どちらを採用すればいいのか分からず、弊社で試験を行なった結果、軸心ぐらいまでオイルを入れた状態でもオイルの温度が大丈夫なのでは・・・（オイルシールのリップ部の温度を測れればいいのですが・・・）。との事で軸心までオイルを入れています。

?についてですが、材質がNBRですが常時オイルに接しているとリップが膨潤又は硬化するのですか？それは何の影響なのでしょうか？
すみませんがご教授して頂ければ幸いです。