Thermospritzmembrankontaktwerkstoff, Kontaktelement und Kontaktteil, und Vorrichtungen, bei der dies

专利摘要:
Die Erfindung betrifft einen Thermospritzmembrankontaktwerkstoff, ein Kontaktelement und ein Kontaktteil, und eine Vorrichtung, bei der diese angewendet werden, wobei eine Verbesserung des Presswiderstandes, der Verschleißfestigkeit und dergleichen unter schweren Gleitbedingungen, wie Gleiten unter hoher Flächenpressung und geringer Geschwindigkeit, Gleiten unter hoher Geschwindigkeit und hoher Temperatur, Gleiten unter hoher Flächenpressung und hoher Geschwindigkeit und dergleichen, erreicht wird. Der Thermospritzmembrankontaktwerkstoff weist eine Mo-Metallphase oder 5 Vol.-% oder mehr einer Mo-Metallphase und eine Metallphase und/oder eine Legierungsphase auf, die ein oder mehrere Elemente enthält, die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind.
公开号:DE102004025672A1
申请号:DE102004025672
申请日:2004-05-26
公开日:2004-12-23
发明作者:Tetsuo Hirakata Ohnishi；Kazuo Hirakata Okamura；Takemori Hirakata Takayama
申请人:Komatsu Ltd；
IPC主号:E02F3-38

专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft einen Thermospritzmembrankontaktwerkstoff, einKontaktelement und ein Kontaktteil, und eine Vorrichtung, bei derdiese angewendet werden, wobei eine Verbesserung des Fresswiderstandes,der Verschleißfestigkeitund dergleichen unter schweren Gleitbedingungen, wie Gleiten unterhoher Flächenpressungund geringer Geschwindigkeit, Gleiten unter hoher Geschwindigkeitund hoher Temperatur, Gleiten unter hoher Flächenpressung und hoher Geschwindigkeit,und dergleichen, erreicht wird.
[0002] Herkömmlich werdenals Lager, die überein langes Schmierungsintervall oder ohne Schmierung verwendbarsind, ölhaltigeGleitlager, die mit Poren in einer porösen Sinterlegierung auf Cu-oder Fe-Basis fürdie Aufnahme von Schmierölgefertigt sind, in der Praxis weit eingesetzt. Die Auswahl der porösen Sinterlegierung aufCu- oder Fe-Basis wird in Abhängigkeitvon Bedingungen, wie Ölschmierungszustand,Gleitgeschwindigkeit, Kontaktflächenpressungund dergleichen, bestimmt, und unter Bedingungen des Gleitens beigeringer Belastung und hoher Geschwindigkeit wird üblicherweiseein ölhaltigesGleitlager auf Bronze-Basis verwendet, wohingegen unter Bedingungendes Gleitens bei hoher Flächenpressungund geringer Geschwindigkeit üblicherweiseein ölhaltigesGleitlager auf Fe-C-, Fe-Cu- oderFe-C-Cu-Basis verwendet wird (siehe zum Beispiel Japanische Pulvermetallurgiegesellschafted., „P/MTeile – DerenGestaltung und Herstellung",Gijutsu Shoin Co., Ltd., 20. Oktober 1987, S. 327-341). Einerseitswerden auch Gleitlager weit verwendet, die durch regelmäßige Anordnungvon Graphitstückenals Festschmierstoff in einem Lagerwerkstoff aus hochfestem Messing undBronze gefertigt werden, wobei die Graphitstücke ein Schmieröl enthalten(zum Beispiel 500 SP, hergestellt von Oiles Corp.). Andererseitssind frühereTechnologien, die auf eine Verbesserung der Gleiteigenschaft unterBedingungen des Gleitens bei hoher Flächenpressung und geringer Geschwindigkeitgerichtet sind, in der folgenden Patentliteratur aufgezeigt.
[0003] Dasjapanische Patent Nr. 2832800 offenbart einen Sinterkörper aufEisen-Basis aus einer aus Kupferpulver und Eisenpulver zusammengesetztenSinterlegierung mit einer Porosität von 5-30 Vol.% in einem ölhaltigenGleitlager, bei dem der Sinterkörpermit einem Schmierölmit einer kinematischen Viskositätvon 240-1500 cSt imprägniertwird und das unter Bedingungen des Gleitens bei einer hohen Flächenpressungvon 600 kgf/cm² oder darüber und einer Gleitgeschwindigkeitvon 1,2-3 m/min verwendet wird, wobei vorzugsweise eine Karburier-,Nitrier- oder Sulfurier/Nitrier-Behandlung an einer Kontaktfläche durchgeführt wird.
[0004] Diejapanische Patentanmeldung JP-A 10-246230 offenbart ein Gleitlager,das durch Fülleneiner Schmiermittelzusammensetzung, die einen Festschmierstoff oderein Hochdruckadditiv mit einem Tropfpunkt von 60°C oder darüber im halbfesten Zustand oderim festen Zustand bei Umgebungstemperatur enthält, in Poren in einer Sinterlegierungauf Eisen-Basis hergestellt wird, die Martensit in einer Legierungauf Eisen-Kohlenstoff-Basis enthältund in welcher Kupferpartikel und/oder Kupferlegierungspartikelverteilt sind, wobei Gleitlager ein ausgezeichnetes Verhalten untereiner Flächenpressungvon 30 MPa oder darüberzeigt.
[0005] Diejapanische PatentveröffentlichungJP-B 6-6725 offenbart eine Kupfer-Sinterlegierung mit Eigenschmierfähigkeitfür dieVerwendung bei einer Warenplatte einer Pressmaschine und dergleichen,wobei die Sinterlegierung durch Sintern eines Mischpulvers unterDruck erreicht wird, das durch Mischen eines Kupferlegierungspulversgefertigt wird, das 5-30 Gew.% Ni, 7-13 Gew.% Sn und 0,3-2 Gew.%P mit 1-5 Gew.% Mo und 1-2,5 Gew.% Graphitpulver enthält.
[0006] DieJP-A 8-109450 offenbart eine verschleißfeste Sinterlegierung für ein ölhaltigesLager, wobei Cu-Partikel oder Cu-Legierungspartikel in einer Legierungauf Eisen-Kohlenstoff-Basismit Martensit verteilt sind, und ein Cu-Gehalt von 7-30 Gew.% vorliegt, wobeidie Legierungspartikel, die eine spezifische Zusammensetzung wieeine Phase haben, die härterals die oben erwähnteLegierung auf Eisen-Kohlenstoff-Basis ist,in einer Menge von 5-30 Gew.% verteilt sind, und eine Porosität von 8-10Vol.% vorliegt. Bei dieser verschleißfesten Sinterlegierung für ein ölhaltigesLager wird durch Verteilen einer großen Menge an weichen Cu-Partikeln in einerMartensitphase das Formanpassungsvermögen verbessert, und durch Verteilenvon Legierungspartikeln, die härterals das Martensit der Basis sind, wird die plastische Verformungder Basis verringert, und die auf die Basislegierung im GleitkontaktzustandausgeübteBelastung wird gesenkt, um eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeitselbst unter hoher Flächenpressungzu erreichen. Als die oben genannten Legierungspartikel liegen vor:(1) Legierungspartikel auf Fe-Basis (Pulverpartikel aus Schnellarbeitsstahl (HSS)),die 0,6-1,7 Gew.% C, 3-5 Gew.% Cr, 1-20 Gew.% W und 0,5-6 Gew.%V enthalten, (2) Legierungspartikel auf Fe-Basis (Pulverpartikelaus Schnellarbeitsstahl (HSS, enthaltend Mo, Co)), die 0,6-1,7 Gew.%C, 3-5 Gew.% Cr, 1-20 Gew.% W, 0,5-6 Gew.% V und 20 Gew.% oder wenigerMo und/oder Co enthalten, (3) Mo-Fe-Partikel (Ferromolybdän), die55-70 Gew.% Mo enthalten, (4) Legierungspartikel auf Co-Basis (wärmebeständiges und verschleißfestesLegierungspulver zum Aufspritzen, Handelsname: COBAMET, hergestellt vonCabot), das 5-15 Gew.% Cr, 20-40 Gew.% Mo und 1-5 Gew.% Si enthält, unddergleichen.
[0007] DieJP-A 2001-271129 offenbart ein Gleitlager, bei dem harte Dispersionswerkstoffe,wie verschiedene intermetallische Verbindungen und dergleichen,und Festschmierstoffe, wie Graphit und dergleichen, in einer Alpha-Beta-Phasenstruktur (Zweiphasenstruktur)mit wenigstens einer in der Struktur verteilten Beta-Phase oderin einer Beta-Phasenstrukturenthalten sein können,die einen Sinterkontaktwerkstoff auf Cu-Al-Sn-Basis bildet, derin der inneren Umfangsflächeeines Grundwerkstoffs auf Eisen-Basis integriert ist, um die Tragfähigkeitund die Anpresskraft beim Einpressen in einer Arbeitsgerätverbindungsvorrichtungaufrechtzuerhalten. Bei diesem Gleitlager ist der oben genannteSinterkontaktwerkstoff auf Cu-Al-Sn-Basis im Vergleich zu dem Martensitenthaltenden Lagerwerkstoff gemäß der obengenannten JP-A 8-109450 weich und ausgezeichnet im Formanpassungsvermögen miteinem Gegenkontaktteil (Arbeitsgerätverbindungsbolzen oder dergleichen). Daherist dieses Gleitlager ganz ausgezeichnet zur Verwendung bei einerextrem geringen Gleitgeschwindigkeit (0,6 m/min oder weniger) undeiner hohen Flächenpressungvon bis zu 1200 kgf/cm² geeignet.
[0008] DieJP-A 7-166278 offenbart einen Sinterkontaktwerkstoff, der eine ausgezeichneteSchmierfähigkeit, eineAffinitätzu Öl,einen geringen Reibungskoeffizienten und eine hohe Verschleißfestigkeithat und durch Beimengung von 0,5-5 Gew.% Mo oder 0,5-15 Gew.% Fe-Mozu einem Sinterkontaktwerkstoff auf Bronze-Basis und/oder Bleibronze-Basis erreicht wird,der 4-12 Gew.% Sn oder dieses und 0,1-10 Gew.% Pb enthält.
[0009] Einerseitswerden häufigverhältnismäßig weicheBleibronze-Blockwerkstoffe (z.B. LBC 2-5) verwendet, wie zum Beispielein Kontaktwerkstoff fürdie Laufbuchse eines Turboladers, der unter den Bedingungen hoherGeschwindigkeit, hoher Temperatur und Ölschmierung verwendet wird,jedoch werden vom Standpunkt der Korrosionsbeständigkeit unter der Bedingungdes Gleitens bei hoher Temperatur (Schwefelangriffsfähigkeit) üblicherweiseLegierungen auf Automatenmessing-Basis und hochfeste Legierungenauf Messing-Basis verwendet,die Pb enthalten (siehe z.B. JP-B 5-36486). Außerdem werden auch Blockwerkstoffeauf Al-Bronze-Basis als Kontaktwerkstoff für Laufbuchsen untersucht (siehez.B. JP-A 5-214468).
[0010] Andererseitsist beispielsweise im Falle von Motormetallen, die unter den Bedingungendes Gleitens bei hoher Flächenpressungund hoher Geschwindigkeit verwendet werden, eine Überzugsschichtaus einem weichen Metall, wie Sn und dergleichen, auf einer Kontaktfläche einerSinterbuchse auf Bleibronze-Basis aufgebracht, um das Formanpassungsvermögen zu verbessernund eine verbesserte Flüssigkeitsschmierfähigkeitzu erreichen.
[0011] Fernerwird bei Teilen von hydraulischen Pumpen und Motoren, die unterden Bedingungen hoher Flächenpressungund hoher Geschwindigkeit gleiten, ein Werkstoff verwendet, derBleibronze enthält,die durch ein Umgussverfahren und dergleichen integriert wird, undbei Teilen, die unter besonders schweren Gleitbedingungen verwendetwerden, wird ein Werkstoff mit hoher Festigkeit, ausgezeichnetemFresswiderstand und vortrefflicher Verschleißfestigkeit, wie hochfestesMessing, verwendet (siehe z.B. Japanische Nichteisenmetallgussgesellschafted., „TechnischesDatenbuch fürdas Gießeneiner Legierung auf Kupfer-Basis",herausgegeben vom Zentrum fürWerkstoffverarbeitungstechnik (Sokeizai Center), 30. Juli 1988,S. 134-155).
[0012] ImAllgemeinen ist es äußerst selten,einen Flüssigkeitsschmierungszustandin einem ölhaltigenGleitlager zu erreichen, und besonders unter den Bedingungen extremgeringer Gleitgeschwindigkeit und hoher Flächenpressung ist die Filmdickedes Schmierölsan einer Lagerfläche(Kontaktfläche)infolge des Entweichens von Öldruckdurch Poren in einem Sinterwerkstoff hindurch etwa wie die Oberflächenrauheitder Lagerflächeoder geringer, und in vielen Fällenwerden Gleitbedingungen der Grenzschmierung einschließlich Festkörperschmierung(Adhäsion)geschaffen. Demzufolge werden bei Gleitlagern (Buchsen, Drucklagerund dergleichen), die in einem Arbeitsgerätverbindungsabschnitt von Baumaschinen,wie z.B. eines Hydraulikbaggers und dergleichen, unter Gleitbedingungeneiner Flächenpressungvon 300 kgf/cm² oder darüber und einer Gleitgeschwindigkeitvon 0,01-2 m/min verwendet werden, deren Fresswiderstand und Verschleißfestigkeitbedeutend von Werkstofffunktionen des Gleitlagers (Zusammensetzungund Struktur) bestimmt.
[0013] Jedochbesteht bei dem porösenSinterlegierungswerkstoff auf Cu-Basis und Fe-Basis gemäß der obengenannten Veröffentlichungder Japanischen Pulvermetallurgiegesellschaft das Problem, dassder Werkstoff nicht an Bedingungen extrem niedriger Gleitgeschwindigkeitvon 0,01-2 m/min und hoher Flächenpressungvon 300 kgf/cm² oder darüber angepasst werden kann,wie aus 21 ersichtlichist, die den Anwendungsbereich eines allgemein verwendeten ölhaltigenGleitlagers zeigt (siehe Japanische Pulvermetallurgiegesellschafted., „P/MTeile – DerenGestaltung und Herstellung",Gijutsu Shoin Co., Ltd., 20. Oktober 1987, S. 337, 6.19 „Anwendungsbeispiel für ein Sinterlager").
[0014] Auchein zusammengesetzter Sinterlegierungswerkstoff gemäß dem japanischenPatent Nr. 2832800, bei dem Oberflächenbehandlungen, wie Karburieren,Nitrieren und dergleichen, an einer aus Kupferpulver und Eisenpulverzusammengesetzten Sinterlegierung durchgeführt werden, und ein Sinterlegierungswerkstoffauf Eisen-Basis gemäß der JP-A10-246230, bei dem Poren mit Hochdruckadditiven und dergleichengefülltwerden und eine Martensitstruktur enthalten ist, haben das Problem,dass die Möglichkeitbesteht, dass sich die Gleitfähigkeitunter extrem niedriger Gleitgeschwindigkeit (0,01-2 m/min) als nichtallzu ausreichend erweist.
[0015] Beidem Kupfer-Sinterlegierungswerkstoff mit Eigenschmierfähigkeitfür dieVerwendung bei einer Warenplatte oder dergleichen einer Pressmaschinegemäß JP-B 6-6725tendiert der lokale Metallkontakt mit einem Gegenelement zu Gleitbedingungen,bei denen infolge extrem niedriger Gleitgeschwindigkeit und hoher Flächenpressungkein ausreichender Schmierölfilmgebildet wird, wodurch das Problem auftritt, dass kein ausreichenderFresswiderstand und keine ausreichende Verschleißfestigkeit erreicht werden.Ferner gibt es das Problem, dass, wenn die Beimengung an weichenFestschmierstoffen, wie Graphit, MoS₂ unddergleichen, die in dem Kupfer-Sinterlegierungswerkstoff verteiltsind, über2,5 Gew.% ist, dessen Festigkeit erheblich abnimmt.
[0016] Beider oben genannten verschleißfestenSinterlegierung für ölhaltigeLager gemäß JP-A 8-109450 wirddie plastische Verformung einer Basis reduziert, und die auf eineBasislegierung im Gleitkontaktzustand ausgeübte Belastung wird durch Verteileneiner großenMenge an weichen Cu-Partikelnin einer Martensitphase und Verteilen von Legierungspartikeln, diehärterals das Martensit in einer Basis sind, verringert. Jedoch trittdas Problem auf, dass die Wirkung der Verbesserung des Adhäsionswiderstandesnicht ausreichend ist, da das gleichzeitige Bestehen der Verteilung vonweichen Cu-Partikeln und der Verteilung von harten Legierungspartikeln(5-30 Gew.%) in einer Legierung begrenzt ist und die auf die Basislegierungim Gleitkontaktzustand ausgeübteBelastung auf ihre harten Legierungspartikel konzentriert ist. Fernergibt es das Problem, dass durch Hinzufügung einer großen Mengean Legierungspartikeln, die härterals Martensit in einer Basis sind und keine Eigenschmierfähigkeithaben, ein Gegenkontaktwerkstoff durch Adhäsionsverschleiß erheblich angegriffenwird und die Temperatur der Kontaktfläche ansteigt, was leicht zueiner Fresserscheinung führt. Fernertritt das Problem auf, dass eine Lagerbuchse aus diesem verschleißfestenSinterlegierungswerkstoff fürein ölhaltigesLager teuer ist. Es gibt auch eine Untersuchung zur Verringerungder Kosten, Erhöhungder Gleitfähigkeit,Verbesserung der Wartung und dergleichen durch Verteilung der Gleitwirkungauf einen kostengünstigenKontaktwerkstoff unter Bildung eines gemeinsamen Gleitpaares, jedochwurde noch keine Lösung erzielt.
[0017] Derin JP-A 2001-271129 vorgeschlagene Sinterkontaktwerkstoff auf Cu-Al-Sn-Basisist ein äußerst vortrefflicherLagerwerkstoff, der bei extrem niedriger Gleitgeschwindigkeit (0,6m/min oder weniger) und einer hohen Flächenpressung von bis zu 1200kgf/cm² verwendet werden kann, was durchherkömmlicheLagerwerkstoffe aus einer Legierung auf Eisen-Kohlenstoff-Basis nicht erreicht werdenkann, jedoch tritt das Problem auf, dass infolgedessen, dass etwasDruckbeständigkeitfehlt, die in Verwendungsbereichen bei Einwirkung von Erdboden undSand erforderlich ist, der Verschleiß unter solchen Bedingungenfortschreitet.
[0018] Beidem Sinterkontaktwerkstoff gemäß JP-A 7-166278tritt das Problem auf, dass, wenn eine Schmierwirkung, die durch5 Gew.% Mo oder weniger oder 15 Gew.% Fe-Mo oder weniger (55-70 Gew.%Mo in der Ferromolybdän-Phase)basierend auf der eine Bronzelegierungsphase als Mutterphase nutzendenKontaktflächegebildet wird, einzeln durchgeführtwird, unter den Bedingungen extrem niedriger Gleitgeschwindigkeitund hoher Flächenpressung,wie bei dem oben genannten Arbeitsgerätverbindungsabschnitt, dieBildung eines Adhäsionsabschnittsdurch lokalen Metallkontakt mit einem Gegenelement nicht ausreichendverhindert wird und der Adhäsionsverschleiß fortschreitet,das Formanpassungsvermögen,der Fresswiderstand und die Verschleißfestigkeit nicht ausreichenderreicht werden, und harte Mo-Fe-(Ferromolybdän) Partikel einen Gegenkontaktwerkstofferheblich angreifen. Es ist leicht vorstellbar, die Gleiteigenschaftendurch Regulieren der Beimengung von mehr als 5 Gew.% Mo zu verbessern,jedoch tritt in diesem Falle ein neues Problem auf, dass die Strukturfestigkeitdes Sinterkontaktwerkstoffs verringert wird.
[0019] Diehochfesten Kontaktwerkstoffe auf Messing-Basis und auf Al-Bronze-Basisgemäß JP-B 5-36486 undJP-A 5-214468, die einen Werkstoff auf Bleibronze-Basis und Bleienthalten und als Werkstoffe füreine Laufbuchse in einem Turbolader verwendet werden, verbessernden Fresswiderstand, die Verschleißfestigkeit und die Korrosionsbeständigkeitbeim Gleiten unter höhererGeschwindigkeit und höhererTemperatur sogar unter schlechten Schmierungsbedingungen beim Startendes Turboladers und dergleichen, jedoch tritt bei diesen Kontaktwerkstoffendas Problem auf, dass (1) eine Pb-freie Schicht nach der Elutionvon Pb nahe einer Kontaktflächegebildet wird (siehe 22(a)-(c)),und (2) selbst nach dem Stopp des Betriebs des Turboladers die Temperaturin einem Lagerabschnitt infolge der Wärmeleitung von einer Turbineauf etwa 300°Cansteigt und demzufolge eine Schicht der Ansammlung von CuS undSchlamm, die durch die Reaktion mit S im Schmieröl gebildet werden, an einerdie Kontaktflächeverbindenden Spur von Pb gebildet wird (siehe 23(a)(c)), wodurch die Schmierfähigkeitdurch Pb verringert wird und eine wesentliche Verbesserung des Fresswiderstandesund der Lebensdauer unmöglichist. Ferner gibt es vom Standpunkt der neuesten Umweltprobleme dasProblem, dass keine großeMenge von Pb, das in einem Werkstoff enthalten ist, bevorzugt wird.
[0020] Bezüglich hydraulischerPumpen und Motoren gibt es eine Tendenz zur Erhöhung des Drucks und zur weiterenReduzierung der Größe, so dasseine Verbesserung des Fresswiderstandes und der Verschleißfestigkeitfür dieGleitteile der hydraulischen Pumpen und Motoren erwünscht ist,jedoch gibt es bei den herkömmlichenKontaktwerkstoffen auf Bleibronze-, Bronze- und Messing-Basis gemäß der obengenannten Veröffentlichungder Japanischen Nichteisenmetallgussgesellschaft das Problem, dassdiese Kontaktwerkstoffe in der Festigkeit, dem Fresswiderstand undder Verschleißfestigkeitunzureichend sind und keine höhereLeistung und weitere Verringerung der Größe bewirken können.
[0021] Mitder Erfindung werden ein Thermospritzmembrankontaktwerkstoff, einKontaktelement und ein Kontaktteil, sowie eine Vorrichtung geschaffen,bei der diese angewendet werden, wobei ein ausgezeichneter Fresswiderstandund eine vortreffliche Verschleißfestigkeit unter extrem schlechtenSchmierungsbedingungen, wie Gleiten bei hoher Flächenpressung und geringer Geschwindigkeitsowie Schwingungen und dergleichen, und ein ausgezeichnetes Formanpassungsvermögen beimGleiten und ein ausgezeichneter Fresswiderstand und eine gute Verschleißfestigkeitselbst beim Gleiten unter hoher Geschwindigkeit und hoher Temperaturund beim Gleiten unter hoher Flächenpressungund hoher Geschwindigkeit erreicht werden.
[0022] Dieswird nach einem Aspekt der Erfindung durch einen Thermospritzmembrankontaktwerkstofferreicht, der eine Mo-Metallphase,oder 5 Vol.% oder mehr einer Mo-Metallphase und eine Metallphaseund/oder eine Legierungsphase aufweist, die ein oder mehrere Elementeenthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind.
[0023] Nacheinem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Kontaktelement vorgesehen,das eine Kontaktfläche einesKontaktteilbasiswerkstoffs einer Vorrichtung mit einem drehbarenund/oder linearen Kontaktmechanismus aufweist, wobei die Kontaktfläche vondem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff gebildet wird.
[0024] DieErfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
[0025] 1 eine perspektivische (a)Gesamtansicht eines Hydraulikbaggers gemäß einer ersten Ausführungsformder Erfindung und (b) Explosionsansicht eines Schaufelverbindungsabschnitts;
[0026] 2 eine schematische Ansichtzur Erläuterungder Struktur einer Schaufelverbindungsvorrichtung nach einer erstenAusführungsformder Erfindung;
[0027] 3 eine Ansicht zur Erläuterungder Struktur (a) einer Arbeitsgerätbuchse und (b) eines Drucklagers;
[0028] 4 eine schematische Ansichtzur Erläuterungder Struktur einer Schaufelverbindungsvorrichtung nach einer zweitenAusführungsformder Erfindung;
[0029] 5(a) und (b) Ansichten vonAusführungsbeispieleneines Arbeitsgerätverbindungsbolzens;
[0030] 6 eine schematische Ansichtzur Erläuterung(a) der Struktur einer Raupenkettenanordnung und (b) eines Ausgleichmechanismus;
[0031] 7 eine Ansicht zur Erläuterungder Struktur eines Hauptteils (a) einer Aufhängungsvorrichtung und (b) einerRollenanordnung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
[0032] 8 eine schematische Ansichtzur Erläuterungder Struktur einer Turboladervorrichtung nach einer vierten Ausführungsformder Erfindung;
[0033] 9(a) und (b) vergrößerte Ansichteneines Ausschnitts H aus 8;
[0034] 10 eine schematische Ansichtzur Erläuterungder Struktur einer Motorventilvorrichtung nach einer fünften Ausführungsformder Erfindung;
[0035] 11 eine Ansicht zur Erläuterungder Struktur eines Hauptteils einer Hydraulikkolbenpumpe mit geneigtemPlattenmodus nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
[0036] 12 eine (a) teilweise weggebrocheneVorderansicht eines Kolbenschuhs, (b) Ansicht entlang der LinieP-P aus 12(a), und (c)teilweise weggebrochene Vorderansicht eines Kolbenschuhs nach einemanderen Ausführungsbeispiel;
[0037] 13 eine (a) Ansicht zurErläuterungder Struktur eines Hauptteils einer Hydraulikkolbenpumpe mit geneigtemAchsenmodus nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung und(b) vergrößerte Ansichteines Ausschnitts Q aus 13(a) ;
[0038] 14 eine schematische Ansichtzur Erläuterungder Struktur einer Gesteinsmassenbrechkeilvorrichtung nach einerachten Ausführungsformder Erfindung;
[0039] 15 eine Ansicht, welchedie Form einer Lagerbuchse fürden Lagertest zeigt;
[0040] 16 eine Ansicht, welchedie Auswertung des Adhäsionswiderstandesverschiedener Werkstoffe zeigt;
[0041] 17 eine Ansicht, welchedie Fresswiderstandsgrenzflächenpressungverschiedener Membranen zeigt;
[0042] 18 eine Ansicht, die eineWechselwirkung zwischen der Beimengung von Mo-Metallphase und der Fresswiderstandsgrenzflächenpressungzeigt;
[0043] 19 eine Ansicht zur Erläuterungder Reibungs- und Verschleißtestbedingungenbei konstanter Geschwindigkeit und der Form eines Probestücks;
[0044] 20 eine Ansicht, die eineWechselwirkung zwischen der Beimengung von Mo-Metallphase und der Fresswiderstandsgrenzflächenpressungzeigt;
[0045] 21 eine Ansicht eines Anwendungsbeispielseines herkömmlichenSinterlagers;
[0046] 22 eine Ansicht (a) einesStrukturbildes nahe einer Kontaktfläche einer Laufbuchse in einemherkömmlichenTurbolader, (b) des Verteilungszustandes von Pb, und (c) des Verteilungszustandesvon Fe;
[0047] 23 eine Ansicht (a) einesStrukturbildes nahe einer Kontaktfläche einer Laufbuchse in einemherkömmlichenTurbolader, (b) des Verteilungszustandes von Pb, und (c) des Verteilungszustandesvon S.
[0048] EineMo-Metallphase, die nicht in eine Legierung umgewandelt wird, hatfolgende Eigenschaften: (1) Die Mo-Metallphasehat eine starke Beständigkeitgegen Wärme,die bei der Adhäsionmit Fe und dergleichen erzeugt wird, und bewirkt keine leichte Legierungsbildungmit Fe und dergleichen auch unter chemischem Aspekt; (2) Eine Membran (MoS₂, MoO₃),die eine ausgezeichnete Schmierfähigkeithat, wird wegen der Reaktion mit S, der in einem Schmieröl enthaltenist, und O₂ in einer Atmosphäre leichtan einer Kontaktflächegebildet; und (3) Infolge der Tendenz zur Bildung einer Membran, die eineausgezeichnete Festkörperschmierfähigkeit hat,weist selbst eine harte Mo-Metallphase eine extrem geringe Angriffsfähigkeitgegen ein Gegenmetall und dergleichen auf, und es wurde herausgefunden,dass eine äußerst vortrefflicheGleiteigenschaft erreicht werden kann, wenn eine Thermospritzmembran,die aus einer Mo-Metallphase zusammengesetzt ist, als Kontaktwerkstoffverwendet wird.
[0049] Fernerverbessert eine Metallphase und/oder Legierungsphase, die ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,die Adhäsionund die Härteund Kompaktheit der Membran, und zieht auch infolge der Kostspieligkeitvon Mo einen wirtschaftlichen Standpunkt in Betracht. Es wurde herausgefunden,dass auch eine Thermospritzmembran, die aus einer Mo-Metallphasein einer Menge von 10-75 Vol.% und einer Metallphase und/oder einerLegierungsphase zusammengesetzt ist, die ein oder mehrere Elementeenthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,als Kontaktwerkstoff geeignet ist.
[0050] Dasheißt,der Thermospritzmembrankontaktwerkstoff gemäß der Erfindung weist eineMo-Metallphase, oder 10 Vol.% oder mehr einer Mo-Metallphase undeine Metallphase und/oder eine Legierungsphase auf, die ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind.
[0051] Gemäß der Erfindungkann ein Kontaktwerkstoff mit einem ausgezeichneten Fresswiderstandund einer guten Verschleißfestigkeitunter extrem schlechten Schmierungsbedingungen, wie Gleiten beihoher Flächenpressungund geringer Geschwindigkeit sowie bei Schwingungen und dergleichen,und mit einem ausgezeichneten Formanpassungvermögen beim Gleiten und einemausgezeichneten Fresswiderstand und einer guten Verschleißfestigkeitselbst beim Gleiten unter hoher Geschwindigkeit und hoher Temperatur undbeim Gleiten unter hoher Flächenpressungund hoher Geschwindigkeit erreicht werden. Gemäß der Erfindung liegt der untereGrenzwert einer Mo-Metallphase bei 5 Vol.%, wo der Fresswiderstandunter Schmierung sich deutlich zu verbessern beginnt, wobei 10 Vol.%bevorzugter ist. Bei der Verwendung unter der Bedingung niedriger Geschwindigkeitund schlechter Schmierung ist 10 Vol.% bevorzugt, wo der Fresswiderstandsich deutlich zu verbessern beginnt, wobei 20 Vol.% bevorzugterist. Beim Gleiten unter hoher Geschwindigkeit ist es im Falle einerporösenThermospritzmembran zur leichten Bildung eines Schmierölfilms aneiner Kontaktflächebeim Gleiten bevorzugt, dass zur Verhinderung des Entweichens vonSchmierölin Poren diese zuvor mit einer Dichtungsmasse gefüllt werden.
[0052] Gemäß der Erfindungist es bevorzugt, dass ein Sonderkarbid, das aus wenigstens einemoder mehreren Elementen zusammengesetzt ist, die aus der Gruppe,bestehend aus W, Ti, Cr, Mo und V, ausgewählt sind, in einer Menge von10-50 Vol.% enthalten ist.
[0053] Fernerist es gemäß der Erfindungbevorzugt, dass harte Partikel aus intermetallischen Zusammensetzungen,wie Mo-Fe, Al-Fe, Ti-Fe und dergleichen, Nitriden, wie TiN, CrN,Si₃N₄ und dergleichen,und/oder Oxiden, wie NiO, Cu₂O, CoO, TiO₂, SiO₂, Al₂O₃ und dergleichen,die härterals die Mutterphase sind, in einer Menge von 10 Vol.% oder wenigerverteilt sind.
[0054] DurchAuswählender oben genannten Strukturen kann die Verschleißfestigkeit weiter verbessertwerden, so dass ein Kontaktwerkstoff erreicht werden kann, der selbstunter Gleitbedingungen geeignet verwendet werden kann, bei denendie Einwirkung von Erdboden und Sand nicht vermieden werden kann,wie zum Beispiel an einer Gleitstelle eines Arbeitsgerätes einesHydraulikbaggers. Hierbei umfassen spezielle Beispiele des obengenannten Sonderkarbids WC, W₂C, Cr₃C₂, CrC, Cr₂₃C₆, Fe₃Mo₃C, Fe₃W₃C,Mo₂C, V₄C₃ und dergleichen, die relativ weich sindund eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeitund Wärmeschockbeständigkeithaben. Der Grund füreine untere Grenze des Gehalts dieses Sonderkarbids von 10 Vol.%ist die Berücksichtigungeiner Menge von Karbiden in einem wärmebeständigen Stahl, wie zum Beispieleinem Schnellarbeitsstahl und dergleichen, von etwa 10 Vol.%. DerGrund füreine obere Grenze des Gehalts dieses Sonderkarbids von 50 Vol.%ist die Berücksichtigungeiner oberen Grenze der Beimengung, mit der eine hohe Härte in herkömmlichenverschleißfestenThermospritzmembranen von 50 Vol.% beibehalten wird. Andererseitsist der Grund füreine Menge der Verteilung von harten Partikeln der oben genanntenNitride (TiN, CrN, Si₃N₄ unddergleichen) und/oder Oxide (NiO, Cu₂O,CoO, TiO₂, SiO₂,Al₂O₃ und dergleichen)von 10 Vol.% oder weniger, dass die Angriffsfähigkeit gegen einen Gegenkontaktwerkstoffunterdrücktwerden soll. Wenn eine weitere Berücksichtigung der Angriffsfähigkeitgegen einen Gegenkontaktwerkstoff notwendig ist, ist es vorteilhaft,dass die Verteilung von harten Partikeln der Nitride und/oder Oxidebei 5 Vol.% oder weniger gehalten wird. Das heißt, zum Unterdrücken derAngriffsfähigkeitgegen einen Gegenkontaktwerkstoff unter Verbesserung der Adhäsion, derHärte undKompaktheit einer Thermospritzmembran ist es vorteilhaft, dass dieoben genannte Mo-Metallphase in einer Menge von 10-50 Vol.% enthaltenist, die oben genannten Sonderkarbide (die relativ weichen) in einerMenge von 10-50 Vol.% enthalten sind, und eine Metallphase oderLegierungsphase, die vor allem ein oder mehrere Elemente enthält, dieaus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,in der übrigenMenge enthalten ist, und die oben genannten harten Partikel sindin einer Menge von 5 Vol.% oder weniger verteilt.
[0055] Gemäß der Erfindungist es bevorzugt, dass Sauerstoff in einer Menge von 0,1-3,0 Gew.%in der oben genannten Mo-Metallphaseenthalten ist, um ein Mo-Oxid zu bilden. Wenn die Menge an Sauerstoff,die in der Mo-Metallphase enthalten ist, somit auf 0,1-3,0 Gew.%gesteuert wird, um ein Mo-Oxid mit hoher Festkörperschmierfähigkeitzu bilden, werden die Wirkungen erreicht, dass die Härte erhöht wird(HV 450-800), um die Verschleißfestigkeitweiter zu verbessern, dass der Fresswiderstand durch die Eigenschmierungswirkungdes Mo-Oxids beachtlichverbessert wird, und dass ferner die Angriffsfähigkeit gegen weiches S45Cund dergleichen kaum überwachtwird.
[0056] Wenndie oben genannte Metallphase und/oder Legierungsphase, die einoder mehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,ein vorzüglichererKontaktwerkstoff ist, kann die Beimengung der oben genannten Mo-Metallphasereduziert werden, um einen wirtschaftlichen Vorteil zu schaffen,und eine vorzüglichereGleiteigenschaft kann erreicht werden.
[0057] Gemäß der Erfindungist es weiter bevorzugt, dass die oben genannte Metallphase und/oderLegierungsphase, die ein oder mehrere Elemente enthält, dieaus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,aus einer Legierung auf Fe-Basis zusammengesetzt ist, die wenigstens0,8 Gew.% oder weniger C und 10-40 Gew.% Cu, und ferner ein odermehrere Elemente, die aus der Gruppe, bestehend aus Si, Mn, Ni,Cr und Mo, ausgewähltsind, in einer Menge von 5 Gew.% oder weniger enthält, undder Rest im Wesentlichen aus Fe und Verunreinigungen besteht.
[0058] Gemäß der Erfindungkann die oben genannte Metallphase und/oder Legierungsphase, dieein oder mehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind, auseiner Legierung auf Fe-Basis zusammengesetzt sein, die wenigstens2-16 Gew.% Al enthält,das eine geordnete Fe₃Al-Phase bildet, unddie ein oder mehrere Elemente enthält, die aus der Gruppe, bestehendaus 10-40 Gew.% Cu, 0,8 Gew.% oder weniger C, 30 Gew.% oder wenigerNi+Co, 1,5 Gew.% oder weniger P, und 5 Gew.% oder weniger Mn+Cr+Mo,ausgewähltsind, und der Rest im Wesentlichen aus Fe und Verunreinigungen zusammengesetztsein, wie in JP-A 9-49006 und JP-A 2002-180216 offenbart ist.
[0059] Hierbeiist es bevorzugt, dass Cu in einer Menge von 10-40 Gew.% zu einer Legierungsphase auf Fe-Basisbeigemengt wird. Dadurch werden eine Cu-Legierungsphase und eineLegierungsphase auf Fe-Basis, die eine Martensitphase enthalten,gemeinsam verteilt, um eine harte Legierungsschicht zu bilden, wodurchder Fresswiderstand, die Verschleißfestigkeit und die Adhäsion einerThermospritzmembran weiter verbessert werden können. Die untere Grenze derBeimengung von Cu wird von einer Fest/Flüssig-Grenzzusammensetzung ineinem Fe-Cu-Basis-Phasendiagrammbestimmt, und die obere Grenze der Beimengung von Cu wird von demStandpunkt der Verringerung der Härte einer Legierungsphase aufFe-Basis infolge der Verringerung der Martensitmenge festgelegt.Der Kohlenstoffgehalt ist vorzugsweise 0,1 Gew.% oder mehr, was sichin ausreichender Martensithärte äußert, unddie obere Grenze des Kohlenstoffgehalts ist vorteilhafterweise biszu 0,8 Gew.%, bei welcher die Martensithärte annähernd gesättigt ist. Durch gleichzeitigesBestehen von Al mit einem oder mehreren Elementen, die aus der Gruppe,bestehend aus Ni, Co, Zn und Mn, ausgewählt sind, ist eine bemerkenswerteHärte durcheine Zweiphasentrennungsreaktion der geordneten Fe₃Al- undFeAl-Phasen möglich, sodass Kohlenstoff kein wesentliches Element ist.
[0060] Fernerkann gemäß der Erfindungdie oben genannte Metallphase und/oder Legierungsphase, die ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,auch aus einer der folgenden Legierungen (A)-(F) zusammengesetztsein. (A) Eine Legierung auf Bronze-Basis,die wenigstens 5-15 Gew.% Sn enthält; (B) Eine Legierung auf Cu-Basis, die wenigstens 2-10 Gew.% Snund 2-14 Gew.% Al enthält,ferner ein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe, bestehendaus Si, Fe, Ni, Co, Mn, Ti, P und Zn, ausgewählt sind, in einer Menge von10 Gew.% oder weniger enthält,und eine Beta-Phase auf Cu-Al-Basisin deren Struktur enthält; (C) Eine Legierung auf Cu-Zn-Basis, die wenigstens 10-35 Gew.%Zn enthält,und die ein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe, bestehendaus Al, Si, Fe, Ni, Co, Mn, Ti und Sn, ausgewählt sind, in einer Menge von10 Gew.% oder weniger enthält; (D) Eine Legierung auf Cu-Zn-Basis, die wenigstens 35-65 Gew.%Zn enthält,ferner ein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe, bestehendaus Al, Si, Fe, Ni, Co, Mn, Ti und Sn, ausgewählt sind, in einer Menge von10 Gew.% oder weniger enthält,und eine Beta-Phase auf Cu-Zn-Basis und/oder eine Gamma-Phase inderen Struktur enthält; (E) Eine Legierung auf Ni-Basis, die wenigstens Cr+Al+Si+Tiin einer Menge von 50 Gew.% oder weniger enthält; (F) Eine Legierung auf Zn-Basis, die wenigstens ein oder mehrereElemente, die aus der Gruppe, bestehend aus Al, Cu, Mg, Sn, Sb,Ti, Fe und Ni, ausgewähltsind, in einer Menge von 30 Gew.% oder weniger enthält.
[0061] Auchdurch solche Strukturen kann die Beimengung einer Mo-Metallphaseverringert werden, währendeine ausgezeichnete Gleiteigenschaft beibehalten wird, wodurch dieWirkung erreicht wird, dass eine Kostensenkung begründet werdenkann.
[0062] Hierbeikann die oben genannte Legierung auf Bronze-Basis ein Legierungswerkstoff auf Cu-Basis sein,der einen ausgezeichneten Fresswiderstand und eine ausgezeichneteBindungsfähigkeitmit Stahl hat, und kann ein Bronzewerkstoff sein, wobei für den jeweiligenZweck verschiedene Legierungselemente, wie P, Pb, Ti, Ni, Si, Al,Mn, Fe, Zn und dergleichen, beigemengt werden. Ferner ist die obengenannte Legierung auf Cu-Basis jene, die in JP-A 2001-271129 vorgeschlagenwird, und jene Legierungselemente, wie zum Beispiel Ti, Si, Fe,Mn, Ni, Co, P, Zn und dergleichen, können beigemengt werden. Fernerist die oben genannte Legierung auf Cu-Zn-Basis eine auf relativweichem Werkstoff basierende Alpha-Phase, die bei Arbeitsgerätebuchsenvon Hydraulikbaggern, Laufbuchsen in Turboladern, Kontaktteilenin hydraulischen Pumpen und Motoren, und dergleichen weit verwendetwird. Durch Auswähleneines relativ harten Werkstoffs, der eine Beta-Phase und/oder eineGamma-Phase unter Werkstoffen auf Messing-Basis enthält, werdenvor allem die Verschleißfestigkeitund der Fresswiderstand verbessert. Durch Auswählen einer Legierung auf Ni-Basiswerden vor allem die Adhäsion,die Wärmebeständigkeit,die Korrosionsbeständigkeitund die Verschleißfestigkeitverbessert. Ferner wird durch Beimengung von hauptsächlich Al,Cu, Mg und Ti in eine Legierung auf Zn-Basis, die eine ausgezeichneteKorrosionsbeständigkeithat, der aber etwas Druckfestigkeit fehlt, die Druckfestigkeit verbessert,und durch Beimengung von Sn, Sb und dergleichen in diese Legierungauf Zn-Basis wird der Fresswiderstand weiter verbessert.
[0063] Gemäß der Erfindungist es bevorzugt, dass Festschmierstoffe, wie Graphit, CaF₂, MoS₂ und dergleichen,in einer Menge von 5-30 Gew.% enthalten sind. Dadurch kann die Schmierfähigkeitweiter verbessert werden, um den Fresswiderstand weiter zu verbessern.
[0064] Alsnächstesist das Kontaktelement gemäß der Erfindungdadurch gekennzeichnet, dass eine Kontaktfläche eines Kontaktteilbasiswerkstoffseiner Vorrichtung mit einem drehbaren und/oder linearen Kontaktmechanismusaus dem oben genannten Thermospritzmembrankontaktwerkstoff geformtist.
[0065] Gemäß der Erfindungkann das Kontaktelement als Werkstoff eines Kontaktteils verwendetwerden, das einen Kontaktabschnitt in Ausrüstungen bildet. Zu den Mittelnzur Filmbildung des oben genannten Thermospritzmembrankontaktwerkstoffsan diesem Kontaktteil gehörenthermisches Plasmaspritzen, dessen Atmosphäre gesteuert werden kann, thermischesBogenspritzen, thermisches Flammspritzen (einschließlich thermischesHochgeschwindigkeits-Flammspritzen),thermisches Drahtexplosionsspritzen und dergleichen. Die oben genannteKontaktflächekann eine gewünschteForm, wie einen Zylinder, einen Vollzylinder, eine ebene Fläche, eineKugel und dergleichen, annehmen.
[0066] Gemäß der Erfindungist es bevorzugt, dass eine Grundmembran, die aus Ni oder einerLegierung auf Ni-Basis oder aus Cu oder einer Legierung auf Cu-Basiszusammengesetzt ist, an dem oben genannten Kontaktteilbasiswerkstoffausgebildet ist. Dadurch kann die Adhäsion einer Thermospritzmembranselbst in dem Falle erfolgreich sichergestellt werden, in dem einElement, das Oberflächenbehandlungen,wie Induktionshärten,Karburierungsvergütungund dergleichen, erfordert, als ein Basiswerkstoff verwendet wird.
[0067] Gemäß der Erfindungist es bevorzugt, dass Poren in dem oben genannten Thermospritzmembrankontaktwerkstoffmit einem Schmieröl,einer Schmiermittelzusammensetzung aus einem Schmieröl und Wachsen,oder mit Wachsen gefülltwerden.
[0068] Dadurchkann die Schmierfähigkeiterfolgreich bewerkstelligt werden.
[0069] Wenndie Poren in dem oben genannten Thermospritzmembrankontaktwerkstoffmit einer Dichtungsmasse imprägniertwerden, um eine Abdichtung vorzunehmen, wird die Wirkung erreicht,dass das Korrosionsproblem durch die Poren vorher verhindert wird.Ferner, da die Flüssigkeitsschmierfähigkeitbeim Gleiten unter hoher Geschwindigkeit durch die Abdichtung verbessertwird, wird die Wirkung der Verringerung des Reibungskoeffizientendurch Aufbringung des Thermospritzmembrankontaktwerkstoffs auf Kolbenschuhe,Zylinderblöcke,Ventilplatten und dergleichen von später beschriebenen Hydraulikpumpenund Hydraulikmotoren erreicht. Die Dichtungsmasse kann aus für den jeweiligenZweck aus organischen Werkstoffen, wie Silikon, Harzen auf Acryl-und Epoxid-Basis und dergleichen, oder aus anorganischen Werkstoffenauf Wasserglas-Basis ausgewähltwerden.
[0070] Gemäß der Erfindungist es bevorzugt, dass der oben genannte Kontaktteilbasiswerkstoffaus einem porösenSinterwerkstoff gebildet wird und Poren in diesem porösen Sinterwerkstoffmit einem Schmieröl,einer Schmiermittelzusammensetzung aus Schmieröl und Wachsen, oder mit Wachsengefülltwerden. Dadurch wird eine Schmiersubstanz in einer großen Mengein einem porösenSinterwerkstoff gesammelt, der einen Basiswerkstoff bildet, wodurches möglichist, eine Schmiersubstanz füreinen langen Zeitraum überden Thermospritzmembrankontaktwerkstoff zu einer Kontaktfläche zu führen.
[0071] Alsnächsteskann das Kontaktteil mit einer Kontaktfläche, die aus dem oben genanntenThermospritzmembrankontaktwerkstoff gebildet wird, eines der folgendenTeile (1)-(7) sein. (1) Eine Lagerbuchse, einLagerbolzen, ein Drucklager, eine Laufbuchse oder ein Raupenkettenbolzen,die bei Arbeitsgeräten,Aufhängungen,Fahrzeugkarosserie-Kupplungsvorrichtungen, Raupenkettenfördersystemenund dergleichen verwendet werden; (2) Eine Rollenachse, eine Rolle, eine Rollenbuchse oder eineDruckbuchse, die in einer Rollenvorrichtung eines Raupenkettenfördersystemsund dergleichen verwendet werden; (3) Eine Gleitflächendichtung,die zur Ölabdichtungeiner Rollenvorrichtung eines Reduktionsgetriebes oder eines Raupenkettenfördersystemsverwendet wird; (4) Eine Laufbuchse oder eine Turbinenwelle, die in einem Turboladerverwendet wird; (5) Ein Motorventil; (6) Ein Zylinderblock, eine Ventilplatte, ein Wippnocken, eineSchwinge, ein Kolben, ein Kolbenschuh, ein Nockenring, ein Kolbenbolzen,eine Kolbenstange oder eine Antriebswelle, die in einer Hydraulikkolbenpumpen-und/oder einer Hydraulikkolbenmotorvorrichtung verwendet werden; (7) Ein Keil oder eine Keilführung,die in einer Gesteinsmassenbrechkeilvorrichtung verwendet werden.
[0072] Durchdiese Strukturen kann ein Kontaktteil erreicht werden, das einenausgezeichneten Fresswiderstand und eine vortreffliche Verschleißfestigkeitunter extrem schlechten Schmierungsbedingungen, wie Gleiten beihoher Flächenpressungund geringer Geschwindigkeit sowie Schwingungen und dergleichen,und ein ausgezeichnetes Formanpassungsvermögen beim Gleiten und einenausgezeichneten Fresswiderstand und eine gute Verschleißfestigkeitselbst beim Gleiten unter hoher Geschwindigkeit und hoher Temperaturund beim Gleiten unter hoher Flächenpressungund hoher Geschwindigkeit hat.
[0073] DieVerbindungsvorrichtung gemäß der Erfindungverbindet ein Maschinenbauelement an der einen Seite mit einem Maschinenbauelementan der anderen Seite, das übereine Stützachse,die von dem Maschinenbauelement an der einen Seite abgestützt wird,und übereine Lagerbuchse platziert ist, die mit dieser Stützachseaußengekuppelt ist, so dass diese Elemente schwenkbar oder drehbar miteinanderverbunden sind, oder verbindet ein Maschinenbauelement an der einenSeite mit einem Maschinenbauelement an der anderen Seite, das über eineStützachse,die von dem Maschinenbauelement an der einen Seite abgestützt ist, undeine Lagerbuchse platziert ist, die mit dieser Stützachseaußengekuppelt ist, so dass diese Elemente schwenkbar oder drehbar miteinanderverbunden sind, und weist ein Drucklager auf, welches die zwischen demoben genannten Maschinenbauelement an der einen Seite und dem obengenannten Maschinenbauelement an der anderen Seite wirkende Druckbelastungträgt undabsichert, wobei eine oder mehrere von der oben genannten Stützachse,der Lagerbuchse und dem Drucklager aus dem oben genannten Kontaktelement alsein Teil bildender Werkstoff hergestellt sind.
[0074] Gemäß der Erfindungsind eine oder mehrere von der Stützachse, der Lagerbuchse unddem Drucklager, die an einer Verbindungsstelle einer Vorrichtungplatziert sind, aus dem Kontaktteil als Werkstoff hergestellt, wodurchdie Verbindungsvorrichtung unter schwierigen Gleitbedingungen, wieGleiten unter hoher Flächenpressungund niedriger Geschwindigkeit, Gleiten unter hoher Geschwindigkeitund hoher Temperatur, Gleiten unter hoher Flächenpressung und hoher Geschwindigkeit,und dergleichen, eingesetzt werden kann.
[0075] Gemäß der Erfindungist es bevorzugt, dass der Thermospritzmembrankontaktwerkstoff alsFilm auf eine abgestützteFlächeder oben genannten Stützachserelativ zu dem oben genannten Maschinenbauelement an der einen Seiteaufgebracht wird. Mit dieser Anordnung kann, selbst wenn das Maschinenbauelement ander einen Seite und die abgestützteFlächeeiner Stützachsedurch leichte Drehbewegung und Durchbiegung der Stützachsebei Ausübungeiner großenBelastung auf die Stützachsein Reibung miteinander gelangen, die Erzeugung von Lärm, dervon Unbehagen begleitet wird, vorher verhindert werden. Hierbeihat die Mo-Metallphase entsprechend dem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff,der als Film auf die abgestützte Fläche derStützachseaufgebracht wird, die Eigenschaft eines spärlichen Angriffs, selbst wennder Stützabschnittdes Maschinenbauelements an der einen Seite, der die Stützachseträgt,aus einem relativ weichen Werkstoff, wie zum Beispiel normierterS45C-Stahl von etwa HRC 25, hergestellt ist, so dass es nicht notwendigist, den Fresswiderstand und die Verschleißfestigkeit mittels Durchführung einerWarmhärtebehandlung, wieInduktionshärtenund dergleichen, an der Stützfläche desStützabschnittszu verbessern, wodurch eine Kosteneinsparung erreicht wird. Es istmöglich,den Thermospritzmembrankontaktwerkstoff auf der abgestützten Fläche derStützachseals eine thermisch gespritzte Membran mit hoher Dichte und einerPorositätvon 1-15 Vol.% durch beispielsweise ein thermisches Hochgeschwindigkeits-Flammspritzverfahren(HVOF: High Velocity Oxygen Fuel) als Film aufzubringen, jedochbehältselbst eine thermisch gespritzte Membran mit hoher Dichte die Ölhaltefähigkeitbei.
[0076] Gemäß der Erfindungist es bevorzugt, dass die oben genannte Stützachse aus dem oben genannten Kontaktelementals ein Teil bildender Werkstoff hergestellt ist, und dass die obengenannte Lagerbuchse aus einem Sinterwerkstoff aus einer Legierungauf Fe-C-Basis, Fe-C-Cu-Basis oder Cu-Sn-Basis mit einem Poren-Gehaltvon 5-30 Vol.% gebildet ist, in welchem die Poren mit einem Schmieröl oder einerSchmiermittelzusammensetzung gefülltsind, oder aus einem Sinterwerkstoff aus einer Legierung auf Fe-C-Basis, Fe-C-Cu-Basisoder Cu-Sn-Basismit einem Poren-Gehalt von 5-30 Vol.% gebildet ist, in welchem diePoren mit einem Schmieröloder einer Schmiermittelzusammensetzung gefüllt sind und ein Festschmierstoffdarin verteilt ist.
[0077] DurchAufbringen des oben genannten Kontaktelements als Werkstoff derStützachseist diese in der Lage, eine Gleitfunktion abzusichern. Daher kanneine relativ kostengünstigeLagerbuchse als ein Kontakt gegenüber der Stützachse ausgewählt werden,und die Kosten könnenverringert werden. Da die Lagerbuchse aus einem ölhaltigen Sinterwerkstoff gebildetwird, der zur Speicherung einer großen Menge an Schmieröl oder Schmiermittelzusammensetzunggeeignet ist, kann das Zuführenvon Schmierölzu einer Kontaktfläche über einenlangen Zeitraum stabilisiert werden, und das Schmierintervall kannerheblich verlängertwerden. Da die Stützachse,die im Vergleich zu einer Lagerbuchse im Allgemeinen leicht entfernbarist, in der Lage ist, eine Gleitfunktion abzusichern, kann die Gleitfunktiondurch Ersetzen der Stützachsemit der verminderten Gleitfunktion durch eine neue Stützachseoder durch Aufbringen des oben genannten Thermospritzmembrankontaktwerkstoffsauf den abgenutzten Teil leicht wiederhergestellt werden, um dieAchse fürdie Wiederverwendung zu reparieren. Daher kann die Wartung erheblichverbessert werden.
[0078] Gemäß der Erfindungwird ein harter Werkstoff bevorzugt, der 50 Vol.% oder mehr einerMartensitphase in einer Basisstruktur des Sinterwerkstoffs enthält, jedochkann eine Oberflächenbehandlung,wie eine Karburierungsvergütung,Gasweichnitrieren, Nitrieren, Sulfurieren, Sulfurieren/Nitrierenoder dergleichen, weiter an dessen Kontaktfläche durchgeführt werden.Ferner könnendie oben genannten harten Partikel und Festschmierstoffpartikel,wie Karbide, Nitride, Oxide, Phosphide, Werkzeugstahlpulver, Sinterkarbid,Legierung auf Co-Basis, Ferromolybdän, Ferrochrom, Graphit, CaF₂ und dergleichen, in geeigneter Menge inderen Basisstruktur verteilt werden. Da die Filmdicke des oben genanntenThermospritzmembrankontaktwerkstoffs, der als Film auf die Stützachseaufgebracht ist, relativ dünnist, ist es bevorzugt, dass im Falle der Verteilung der harten Partikelin einer Basisstruktur eines die Lagerbuchse bildenden Sinterwerkstoffsvon dem Standpunkt der weitmöglichstenVerhinderung der Abnutzung der Membran die Menge an zu verteilendenharten Partikeln auf 5 Vol.% oder weniger niedergehalten wird. Esist auch bevorzugt, dass der oben genannte Thermospritzmembrankontaktwerkstoff,der als Film auf die Stützachseaufgebracht ist, ein Sonderkarbid, wie WC und dergleichen, enthaltenkann, um die Verschleißfestigkeitdes Thermospritzmembrankontaktwerkstoffs weiter zu erhöhen.
[0079] Fernerist es bevorzugt, dass die oben genannte Lagerbuchse oder das Drucklagereine vorzüglichere Verschleißfestigkeithat.
[0080] Daherist es gemäß der Erfindungbevorzugt, dass die oben genannte Lagerbuchse aus einem porösen Sinterkontaktwerkstoffaus einer Legierung auf Fe-Basis gebildet wird, der wenigstens 2-16Gew.% Al, das eine geordnete Fe₃Al-Phasebildet, und ein oder mehrere Elemente enthält, die aus der Gruppe, bestehend aus10-40 Gew.% Cu, 1,5 Gew.% oder weniger C, 20 Gew.% oder wenigerNi und 1,5 Gew.% oder weniger P, ausgewählt sind.
[0081] Dieoben genannte Lagerbuchse kann aus einem porösen Sinterkontaktwerkstoffaus einer Legierung auf Cu-Basis gebildet werden, der wenigstens2-10 Gew.% Sn und 2-14 Gew.% Al und eine Beta-Phase auf Cu-Al-Basisin dessen Struktur enthält.
[0082] Esist bevorzugt, dass eine thermisch gespritzte Membran, die aus wenigstens10-50 Vol.% einer Mo-Metallphase und 10-50 Vol.% eines Sonderkarbidsaus W, Ti, Cr, Mo, V und dergleichen, und einer Metallphase oderLegierungsphase, die ein oder mehrere Elemente enthält, dieaus der Gruppe, bestehend aus Ni, Cr, Cu, Co und Fe, ausgewählt sind,in der übrigenMenge zusammengesetzt ist, an einer Kontaktfläche des oben genannten Drucklagersausgebildet ist. Als Gegenkontaktwerkstoff des Drucklagers ist einThermospritzmembrankontaktwerkstoff derselben Art nicht bevorzugt,und es ist bevorzugt, auch vom wirtschaftlichen Standpunkt hartenStahl zu verwenden, der durch Wärmebehandlung(zum Beispiel Vergüten,Karburierungsvergütungsbehandlungund dergleichen) gehärtetwird.
[0083] DieVerbindungsvorrichtung gemäß der Erfindungwird geeignet als ein Verbindungsmittel an einer Verbindungsstelleeines Raupenkettengliedes einer unteren Raupenkettenstruktur, einerRolle dieser unteren Struktur, einer die Karosserie einer PlanierraupeabstützendenAusgleichvorrichtung, und einer Aufhängungsvorrichtung eines Muldenkippers,und dergleichen verwendet.
[0084] DieTurboladervorrichtung gemäß der Erfindungweist eine Laufbuchse auf, die zwischen einer an einem Stützkörper ausgebildetenLagerflächeund einem Achsabschnitt einer Turbine eingesetzt ist, wobei der obengenannte Thermospritzmembrankontaktwerkstoff als Film auf der äußeren Umfangsfläche undder inneren Umfangsflächeder oben genannten Laufbuchse, oder auf der äußeren Umfangsfläche deroben genannten Laufbuchse und der äußeren Umfangsfläche desoben genannten Achsabschnitts einer Turbine ausgebildet ist.
[0085] Gemäß der Erfindungist der oben genannte Thermospritzmembrankontaktwerkstoff als Filmauf der äußeren Umfangsfläche undder inneren Umfangsflächeeiner Laufbuchse, die zwischen einer an einem Stützkörper ausgebildeten Lagerfläche undeinem Achsabschnitt einer Turbine eingesetzt ist, oder auf einer äußeren Umfangsfläche derLaufbuchse und der äußeren Umfangsfläche desAchsabschnitts einer Turbine aufgebracht, so dass folglich eineTurboladervorrichtung mit einem ausgezeichneten Fresswiderstandund einer vorzüglichenVerschleißfestigkeiterreicht werden kann. Bei dieser Turboladervorrichtung sind dasSpiel zwischen dem Achsabschnitt einer Turbine und der Laufbuchseund das Spiel zwischen der Laufbuchse und dem Stützkörper jeweils genau bemessen,um die Flüssigkeitsschmierungmit einem Schmierölbei Drehung mit hoher Geschwindigkeit sicherzustellen und dahereine große Änderungdes Spiels zwischen der Laufbuchse und dem Achsabschnitt einer Turbine,die im Allgemeinen aus Stahl ist, und dem Stützkörper, der aus Gusseisen ist,infolge der Differenz in der thermischen Expansion zu verhindern,was zur vorherigen Verhinderung von Problemen, wie Fressen durchErhöhungdes Gleitwiderstandes und dergleichen, führt. Daher ist der Basiswerkstoffder Laufbuchse gemäß der Erfindungauch vom wirtschaftlichen Standpunkt vorzugsweise Stahl, Gusseisenoder Sinterwerkstoff auf Fe-Basis mit einem Wärmeausdehnungskoeffizientenvon 1,1-1,5 × 10^-5. Die Auswahl eines porösen Sinterwerkstoffs aus einerLegierung auf Fe-Basis, das ein Schmieröl enthält, als Basiswerkstoff derLaufbuchse hat den Vorteil, dass die Adhäsion unter Anfangsbetriebsbedingungen,bei denen das Schmierölnicht ausreichend zugeführtwerden kann, sicher verhindert werden kann.
[0086] Alsnächstesist die Motorventilvorrichtung gemäß der Erfindung aus einem Ventil,das eine Brennkammer eines Motors öffnet und schließt, undeiner Ventilführunggebildet, welche die Bewegung des Ventils führt, wobei der oben genannteThermospritzmembrankontaktwerkstoff als Film auf einer die Ventilführung kontaktierendenKontaktflächedes oben genannten Ventils ausgebildet ist.
[0087] Gemäß der Erfindungist es natürlichmöglich,ein Motorventil mit ausgezeichnetem Fresswiderstand und vorzüglicherVerschleißfestigkeitzu erreichen, und außerdemkann Pb, das herkömmlichin großerMenge in den Basiswerkstoff einer Ventilführung beigemengt wird, reduziertoder weggelassen werden.
[0088] Alsnächstesist die Hydraulikkolbenpumpen- und/oder die Hydraulikkolbenmotorvorrichtungdadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der oben genanntenKontaktteile einbezogen wird.
[0089] Gemäß der Erfindungkann die Hydraulikkolbenpumpen- und/oderHydraulikkolbenmotorvorrichtung erhöhten Druck, erhöhte Geschwindigkeitund verringerte Größe erreichen.Hydraulikkolbenpumpen und/oder Hydraulikkolbenmotoren mit geneigtemWellenmodus haben das Problem, dass sie zur Erzeugung von Lärm tendieren,da die Gleitgeschwindigkeit an einem sphärischen Abschnitt einer Kolbenstangeund einer Antriebswelle so extrem gering wie 0,1 m/s oder wenigerist und die Schmierungsbedingungen an dieser Kontaktfläche zurGrenzschmierung tendieren. Dementsprechend ist nach einer äußerst bevorzugtenAusführungsformder Hydraulikkolbenpumpen und/oder Hydraulikkolbenmotoren ein Kontaktteileinbezogen, das durch Aufbringen des Thermospritzmembrankontaktwerkstoffsgemäß der Erfindungals Film auf einen sphärischenAbschnitt eines Kolbenkopfes oder eine sphärische Ausnehmung einer Antriebswelleerreicht wird.
[0090] Alsnächstesweist die Gesteinsmassenbrechkeilvorrichtung gemäß der Erfindung einen Keil,der einen Druck von einem Druckerzeugungsmittel aufnimmt, und einPaar Keilführungenauf, zwischen denen der Keil platziert ist, wobei der Keil durchAntreiben der oben genannten Druckerzeugungsmittel gegen die Keilführungengleiten kann, um den Druck von den Druckerzeugungsmitteln über dieKeilführungenin eine sich in Querrichtung ausbreitende Kraft umzuwandeln, sodass Gesteinsmassen von dieser Kraft gebrochen werden können, umeinen Steinspaltungsvorgang durchzuführen, wobei der oben genannteThermospritzmembrankontaktwerkstoff als Film auf eine Kontaktfläche desoben genannten Keils oder der Keilführungen aufgebracht ist.
[0091] Gemäß der Erfindungkann eine größere Gesteinsmassenbrechkrafterreicht werden, und die Betriebskosten können beachtlich reduziert werden.
[0092] Alsnächstesist die Gleitflächendichtungsvorrichtunggemäß der Erfindungdadurch gekennzeichnet, dass eine thermisch gespritzte Membran,die aus wenigstens 10-50 Vol.% einer Mo-Metallphase und 10-50 Vol.%eines Sonderkarbids aus W, Ti, Cr, Mo, V und dergleichen, und einerMetallphase oder Legierungsphase, die ein oder mehrere Elementeenthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Ni, Cr, Cu, Co und Fe, ausgewählt sind,in der übrigenMenge zusammengesetzt ist, an einer Dichtungsfläche ausgebildet ist.
[0093] Üblicherweisewird ein kohlenstoffreicher Gussstahl mit hohem Cr-Gehalt als Gleitflächendichtungverwendet, und die Härtedieser Dichtungsflächewird in vielen Fällenauf HRC 60 oder mehr gesteuert, jedoch ist es vom Standpunkt derjüngstenErhöhungder Geschwindigkeit einer Fahrzeugkarosserie und der Verbesserungderen Haltbarkeit erwünscht,eine Gleitflächendichtungmit ausgezeichnetem Fresswiderstand und vorzüglicher Verschleißfestigkeitzu entwickeln. Gemäß der Erfindungist eine thermisch gespritzte Membran, die aus wenigstens 10-50Vol.% einer Mo-Metallphase und 10-50 Vol.% eines Sonderkarbids ausW, Ti, Cr, Mo, V und dergleichen, und einer Metallphase oder Legierungsphase,die ein oder mehrere Elemente enthält, die aus der Gruppe, bestehendaus Ni, Cr, Cu, Co und Fe, ausgewählt sind, in der übrigen Mengezusammengesetzt ist, an einer Dichtungsfläche ausgebildet, so dass folglicheine Gleitflächendichtungsvorrichtungmit vorzüglicheremFresswiderstand und besserer Verschleißfestigkeit geschaffen werdenkann. Gemäß der Erfindungist es bevorzugt, eine Abdichtungsbehandlung durch Resorption vonHarz an einem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff durchzuführen, umdas Eindringen von Wasser und dergleichen durch die Poren mit Luftdurchlässigkeitin dem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff hindurch zu verhindern.Als Verfahren zur Filmbildung eines Thermospritzmembrankontaktwerkstoffswird thermisches Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF: High Velocity OxygenFuel) bevorzugt, mittels welchem eine thermisch gespritzte Membranmit hoher Dichte leicht geformt wird. Da die oben genannte Metallphaseoder Legierungsphase, die ein oder mehrere Elemente enthält, dieaus der Gruppe, bestehend aus Ni, Cr, Cu, Co und Fe, ausgewählt sind,eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit haben und hart seinmuss, ist diese vorzugsweise eine Legierungsphase, die wenigstensein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe, bestehend aus Al,Si, Ti und B, ausgewählt sind,in einem Ni-Cr-Legierungssystem enthält, oder eine Legierungsphase,die wenigstens ein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe, bestehendaus Co, Ni, Cr und Al, ausgewähltsind, in Fe enthält.
[0094] MitBezug auf die Zeichnung werden bestimmte Ausführungsformen des Thermospritzmembrankontaktwerkstoffs,des Kontaktelements und des Kontaktteils sowie der Vorrichtung,bei der diese angewendet werden, beschrieben.
[0095] 1(a) zeigt eine perspektivischeGesamtansicht eines Hydraulikbaggers gemäß einer ersten Ausführungsformder Erfindung. 1(b) zeigteine perspektivische Explosionsansicht eines Schaufelverbindungsabschnittsdes Hydraulikbaggers aus 1(a). 2 zeigt eine schematischeAnsicht zur Erläuterung derStruktur einer Schaufelverbindungsvorrichtung nach einer erstenAusführungsformder Erfindung. 3(a) zeigteine Ansicht zur Erläuterungder Struktur einer Arbeitsgerätbuchse. 3(b) zeigt eine Ansichtzur Erläuterungder Struktur eines Drucklagers.
[0096] EinArbeitsgerät 2 einesHydraulikbaggers 1 gemäß der erstenAusführungsformwird durch Verbinden eines Auslegers 4, eines Armes 5 undeiner Schaufel 6 mit einer Auslegerverbindungsvorrichtung 7,einer Armverbindungsvorrichtung 8 bzw. einer Schaufelverbindungsvorrichtung 9 inder Reihenfolge von einem oberen Aufbau 3 gebildet. DieVerbindungsvorrichtungen 7, 8, 9 habenim Wesentlichen dieselbe Struktur, und zum Beispiel wird die Schaufelverbindungsvorrichtung 9 vonArbeitsgerätverbindungsbolzen 10 undArbeitsgerätbuchsen 11 gebildet.Die detaillierte Struktur einer Schaufelverbindungsvorrichtung 9A,die an einer Verbindungsstelle des Arms 5 und der Schaufel 6 platziertist, wird nachfolgend mit Bezug auf 2 beschrieben.
[0097] Dieoben genannte Schaufelverbindungsvorrichtung 9A weist eineSchaufel 6 (Maschinenbauelement an der einen Seite), einenArm 5 (Maschinenbauelement an der anderen Seite), der über einenArbeitsgerätverbindungsbolzen 10 (Stützachse)und Arbeitsgerätbuchsen 11 (Lagerbuchsen),die außenan dem Arbeitsgerätverbindungsbolzen 10 angreifen,der an Haltern 6a abgestützt ist, die an der Schaufel 6 ausgebildetsind, mit der Schaufel 6 drehbar verbunden ist, und Drucklager 12 auf,welche die zwischen der Schaufel 6 und dem Arm 5 wirkendeDruckbelastung trägtund abstützt.Bei der Schaufelverbindungsvorrichtung 9A sind die Arbeitsgerätbuchsen 11 inden Endabschnitt des Armes 5 eingepresst, und der Arbeitsgerätverbindungsbolzen 10 istmittels einer Befestigungsschraube 13 an einem der Halter 6a fixiert.Das Bezugszeichen 14 bezeichnet Dichtungsvorrichtungen,und die Bezugzeichen 15 und 16 bezeichnen eineSchmierölzuführöffnung bzw.eine Schmierölzuführleitung.
[0098] Deroben genannte Arbeitsgerätverbindungsbolzen 10 wirdaus einem Basiswerkstoff 17 aus Stahl, der die Funktioneiner Achse hat, und Kontaktflächen 19 gebildet,die aus einem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 18 entsprechendeinem der Werkstoffe Nr. 1-16 in Tabelle 1 geformt sind, der andem Basiswerkstoff 17 als Film aufgebracht ist. Bei demArbeitsgerätverbindungsbolzen 10 sinddie oben genannten Kontaktflächen 19 ander Stelle einer abgestütztenFlächedes Arbeitsgerätverbindungsbolzens 10 relativzu dem oben genannten Halter 6a platziert.
[0099] Wiein 3(a) gezeigt ist,wird die oben genannte Arbeitsgerätbuchse 11 aus einemzylindrischen Basiswerkstoff 20, die mit einer Gleitlagerfunktionausgestattet ist, und einer Kontaktfläche 22 gebildet, dieaus einem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 21 entsprechendeinem der Werkstoffe Nr. 1-16 in Tabelle 1 geformt ist. Bei derArbeitsgerätbuchse 11 istder oben genannte Basiswerkstoff 20 aus einem porösen Sinterwerkstoffauf Fe-Basis gebildet.
[0100] Wiein 3(b) gezeigt ist,weist das oben genannte Drucklager 12 einen Basiswerkstoff 23 ausStahl in der Form einer hohlen Scheibe und eine Kontaktfläche 25 auf,die aus einem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 24 entsprechendeinem der Werkstoffe Nr. 1-16 in Tabelle 1 gebildet ist, der alsFilm auf die Fläche desBasiswerkstoffs 23 aufgebracht ist. Das Drucklager 12 istmit einer Gleitlagerfunktion ausgestattet und nimmt die von derSchaufel 6 (Drehkörper)an den Arm abgegebene Druckbelastung durch Gleitkontakt auf undstütztdiese ab.
[0101] Gemäß der obengenannten Ausführungsformkann, da die Kontaktfläche 22 auseinem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 21 entsprechendeinem der Werkstoffe Nr. 1-16 in Tabelle 1 gebildet ist, eine Verbindungsvorrichtungerreicht werden, die geeignet unter schwierigen Kontaktbedingungen,wie Gleiten unter hoher Flächenpressungund niedriger Geschwindigkeit, verwendet wird. Da der Basiswerkstoff 20 derArbeitsgerätbuchse 11 auseinem porösenSinterwerkstoff auf Fe-Basis ist, der zum Speichern einer großen Menge anSchmieröloder einer Schmiermittelzusammensetzung geeignet ist, kann die Zuführung vonSchmierölzu der Kontaktfläche 22 für einenlangen Zeitraum stabilisiert werden, und das Schmierintervall kannbeachtlich verlängertwerden. Da die Kontaktfläche 19,die aus einem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 18 entsprechendeinem der Werkstoffe Nr. 1-16 in Tabelle 1 gebildet ist, an derStelle der abgestütztenFlächedes Arbeitsgerätverbindungsbolzens 10 platziertist, kann die Erzeugung von Lärm,der von Unbehagen begleitet wird, vorher verhindert werden, selbstwenn der oben genannte Halter 6a und der Abschnitt derabgestützten Fläche desArbeitsgerätverbindungsbolzens 10 durchleichte Drehbewegung und Durchbiegung des Arbeitsgerätverbindungsbolzens 10 inReibung miteinander gelangen, wenn eine große Belastung auf den Arbeitsgerätverbindungsbolzen 10 einwirkt.
[0102] Beider oben genannten Ausführungsformhat, obwohl der Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 18, derals Film auf den Arbeitsgerätverbindungsbolzen 10 aufgebrachtwird, entweder ein poröserKörperoder ein Körpermit hoher Dichte sein kann, da die Erhöhung der Dicke der thermischgespritzten Membran in vielen Fällenvom Standpunkt der Lebensdauer nachteilig ist, der Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 18 vorzugsweiseeine hohe Dichte, um die Verschleißfestigkeit weiter zu erhöhen, undferner ist es bevorzugt, harte Partikel von Karbiden, die aus einemoder mehreren Elementen, die aus der Gruppe, bestehend aus W, Ti,Cr, Mo, V und dergleichen, ausgewählt sind, und Fe₃P(Phosphor-Eisen- Zusammensetzung),NiAl₂, CaF₂ unddergleichen zusammengesetzt sind, in eine Membran zu verteilen.Es ist oft nötig,Wärmebehandlungen,wie Induktionsvergütungund Karburierungsvergütungund dergleichen, an dem oben genannten Arbeitsgerätverbindungsbolzen10 zum Zwecke einer hohen Festigkeit durchzuführen, jedoch ist im Falle desHärtensdes oben genannten Thermospritzmembrankontaktwerkstoffs 18 eineVerschlechterung der Adhäsionder thermisch gespritzten Membran zu befürchten, so dass es in diesemFalle bevorzugt ist, den Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 18 alsFilm aufzubringen, nachdem zuvor eine Legierung auf Ni-Basis odereine Legierung auf Cu-Basis mit ausgezeichneter Adhäsion aufden Basiswerkstoff des Arbeitsgerätverbindungsbolzens 10 thermischaufgespritzt wurde.
[0103] 4 zeigt eine Ansicht zurErläuterungder Struktur einer Schaufelverbindungsvorrichtung nach einer zweitenAusführungsformder Erfindung. Der grundlegende Aufbau der Schaufelverbindungsvorrichtung 9B gemäß der zweitenAusführungsformist derselbe wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, außer dass dieGestaltungen des Arbeitsgerätverbindungsbolzensund der Arbeitsgerätbuchseunterschiedlich sind. Daher werden nur die Teile erläutert, diefür dieAusführungsformcharakteristisch sind, und dieselben Teile der vorhergehenden Ausführungsformsind mit denselben Bezugszeichen versehen, wobei eine ausführlicheBeschreibung dieser Teile weggelassen wird.
[0104] DerArbeitsgerätverbindungsbolzen 26 gemäß dieserAusführungsformweist einen Basiswerkstoff 27 aus Stahl, der die Funktioneiner Achse hat, und Kontaktflächen 29 auf,die aus einem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 28 entsprechendeinem der Werkstoffe Nr. 1-16 in Tabelle 1 geformt sind, der andem Basiswerkstoff 27 als Film aufgebracht ist, wobei dieKontaktflächen 29 zumindestan der Stelle einer abgestützten Fläche desArbeitsgerätverbindungsbolzens 26 relativzu dem Halter 6a und an einer Fläche des Gleitkontakts mit derArbeitsgerätbuchse 30 platziertsind.
[0105] Andererseitsist die Arbeitsgerätbuchse 30 vorallem aus einem harten ölhaltigenSinterlagerwerkstoff auf Eisen-Basis, und wenigstens die Innenfläche alsKontaktflächeist aus einem porösenSinterkontaktwerkstoff aus einer Legierung auf Fe-C-Basis, Fe-C-Cu-Basisoder Cu-Sn-Basis, wobei Poren in diesem Werkstoff mit einer Schmiermittelzusammensetzung,wie Schmierölund dergleichen, gefülltsind.
[0106] Gemäß dieserAusführungsformkann, da der Arbeitsgerätverbindungsbolzen 26 eineGleitfunktion absichern kann, eine relativ kostengünstige Arbeitsgerätbuchse 30 alsein Kontakt gegenüberdem Arbeitsgerätverbindungsbolzen 26 ausgewählt werden,und die Kosten könnenverringert werden. Da die Arbeitsgerätbuchse 30 aus einem ölhaltigenSinterwerkstoff gebildet wird, der zur Speicherung einer großen Mengean Schmieröloder Schmiermittelzusammensetzung geeignet ist, kann das Zuführen vonSchmierölzu der Kontaktfläche 29 über einenlangen Zeitraum stabilisiert werden, und das Schmierintervall kannerheblich verlängertwerden. Da der Arbeitsgerätverbindungsbolzen 26,der im Vergleich zu der Arbeitsgerätbuchse 30 im Allgemeinenleicht entfernbar ist, in der Lage ist, eine Gleitfunktion abzusichern,kann die Gleitfunktion durch Ersetzen des Arbeitsgerätverbindungsbolzens 26 mitder verminderten Gleitfunktion durch ein neues Teil oder durch Aufbringendes oben genannten Thermospritzmembrankontaktwerkstoffs 28 aufden abgenutzten Teil leicht wiederhergestellt werden, um den Bolzenfür dieWiederverwendung zu reparieren. Daher kann die Wartung erheblichverbessert werden. Die Arbeitsgerätbuchse 30 gemäß dieserAusführungsformkann aus einem bekannten porösenKontaktwerkstoff mit vorzüglicheremFresswiderstand sein.
[0107] VomStandpunkt der Gewichtsreduzierung und der Aufrechterhaltung derSchmierfähigkeitfür einen langenZeitraum ist es bevorzugt, eine Schmierölzuführleitung 31, wiein 5(a) gezeigt ist,und einen Schmierölspeicherabschnitt 32,wie in 5(b) gezeigtist, in den Arbeitsgerätverbindungsbolzen 10, 26 gemäß der erstenbzw. der zweiten Ausführungsformzu bilden.
[0108] Diegrundlegenden Verbindungsstrukturen der jeweiligen Verbindungsstelleneiner Raupenkettenanordnung 33 in einer unteren Raupenkettenstruktur,wie in 6(a) gezeigtist, eines Ausgleichmechanismus 34, der die Karosserieeiner Planierraupe abstützt,wie in 6(b) gezeigtist, einer Aufhängungsvorrichtung 35 einesMuldenkippers und dergleichen, wie in 7(a) gezeigtist, und einer Rollenanordnung 36 einer unteren Raupenkettenstruktur,wie in 7(b) gezeigtist, sind gleich denen der Schaufelverbindungsvorrichtungen 9 (9A/9B)gemäß der erstenund der zweiten Ausführungsform.D.h. ein Maschinenbauelement an der einen Seite (Verbindungssatz 37,Hauptrahmen 41, Fahrzeugkarosserierahmen 45, Rollenhalter 49,an der einen Seite) und ein Maschinenbauelement an der anderen Seite(Verbindungssatz 40, Ausgleichstange 44, Aufhängung 48,Rolle 52, an der anderen Seite), die über eine Stützachse (Raupenkettenbolzen 38,Ausgleichbolzen 42, Aufhängungsstützbolzen 46, Rollenachse 50),die an diesem Maschinenbauelement an der einen Seite abgestützt ist,und eine Lagerbuchse (Raupenkettenbuchse 39, Ausgleichbuchse 43,sphärische Buchse 47 (Freiheitsgrad2), Rollenbuchse 51 (Bundbuchse)) platziert sind, die außerhalbder Stützachseangreift, sind derart miteinander verbunden, dass die Elemente gemeinsamdrehen oder schwenken können.Daher könnendurch Anbringen der Verbindungsvorrichtung wie bei der ersten undder zweiten Ausführungsform ander Verbindungsstelle dieselben Wirkungen wie bei diesen Ausführungsformenerreicht werden. In den 6(a) und(b) und 7(a) und (b)wird mit dem Bezugszeichen G eine Stelle bezeichnet, an der einThermospritzmembrankontaktwerkstoff entsprechend einem der WerkstoffeNr. 1-16 in Tabelle 1 geeignet als Film aufgebracht ist.
[0109] Alsnächsteswird eine dritte Ausführungsformder Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform ist ein Beispiel,bei dem die Erfindung auf eine Gleitflächendichtung in einer Rollenanordnung 36 angewendet wird,wie in 7(b) gezeigtist.
[0110] Beider Rollenanordnung 36 gemäß dieser Ausführungsformsind ein Rollenhalter 49 und eine Rolle 52, die über eineRollenachse 50, die an dem Rollenhalter 49 abgestützt ist,und eine Rollenbuchse 51 (Bundbuchse) platziert sind, dieaußenan der Rollenachse 50 angreift, derart miteinander verbunden,dass sie gemeinsam drehen können,wie oben beschrieben ist. Bei der Rollenanordnung 36 weisteine Gleitflächendichtungsvorrichtung 53 einPaar Dichtungsringe 54, deren Dichtungsflächen einanderzugewandt sind, und einen O-Ring 55 auf, der außen an jedemDichtungsring 54 angreift, und ein Paar einander zugewandterDichtungsflächengleiten in Kontakt unter einer geeigneten Flächenpressung, wobei sie durchdie Elastizitätdes O-Rings 55, der unter Druck eingebaut wird, in Axialrichtungder Rollenachse 50 gedrücktwerden, um ein Eindringen von Wasser und dergleichen von außen undeine Leckage von Schmierölvon innen zu verhindern. Ferner ist eine thermisch gespritzte Membran,die aus wenigstens 10-50 Vol.% Mo-Metallphase, 10-50 Vol.% einesSonderkarbids aus W, Ti, Cr, Mo, V und dergleichen, und einer Metallphaseoder Legierungsphase, die ein oder mehrere Elemente, die aus derGruppe, bestehend aus Ni, Cr, Cu, Co und Fe, ausgewählt sind,in der übrigen Mengezusammengesetzt ist, an einer Dichtungsfläche von wenigstens einem Dichtungsring 54 desPaares von Dichtungsringen 54 ausgebildet.
[0111] Gemäß dieserAusführungsformkann die Gleitflächendichtungsvorrichtung 53 mitvorzüglicherem Fresswiderstandund besserer Verschleißfestigkeitgeschaffen werden. Es ist bevorzugt, eine Abdichtungsbehandlungmit einem durchtränktenHarz an einem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff durchzuführen, um einEindringen von Wasser und dergleichen durch Poren mit Luftdurchlässigkeitin einer thermisch gespritzten Membran hindurch zu verhindern. InAnbetracht von herkömmlichenDichtungsringen, die aus Gusseisenwerkstoff mit hohem Cr-Gehaltgebildet sind, muss die oben genannte Metallphase oder Legierungsphase,die ein oder mehrere Elemente enthält, die aus der Gruppe, bestehendaus Ni, Cr, Cu, Co und Fe, ausgewählt sind, eine Korrosionsbeständigkeitund eine hohe Härte(HV 700 oder mehr) haben. Daher ist die oben genannte Metallphaseoder Legierungsphase, die ein oder mehrere Elemente enthält, dieaus der Gruppe, bestehend aus Ni, Cr, Cu, Co und Fe, ausgewählt sind,vorzugsweise zum Beispiel eine Legierung auf Ni-Cr-Basis, die durchLegieren eines oder mehrerer Elemente gefertigt wird, die aus derGruppe, bestehend aus Cr, Al, Si und Mo, ausgewählt sind, oder eine Legierungauf Fe-Basis, die durch Legieren eines oder mehrerer Elemente gefertigtwird, die aus der Gruppe, bestehend aus Cr, Ni, Al und Si, ausgewählt sind.
[0112] 8 zeigt eine schematischeAnsicht zur Erläuterungder Struktur einer Turboladervorrichtung nach einer vierten Ausführungsformder Erfindung.
[0113] EineTurboladervorrichtung 56 gemäß dieser Ausführungsformweist vor allem eine Turbinenwelle 57, ein Turbinenrad 58 undein Kompressorrad 59, die durch die Turbinenwelle 57 miteinanderverbunden sind, und eine Laufbuchse 61 auf, die zwischender Turbinenwelle 57 und einer Lagerfläche eingesetzt ist, die an einemMittelgehäuse(Stützkörper) 60 ausgebildetist. Durch Drehen des Turbinenrades 58, das ein Abgas von einemMotor nutzt, dessen Darstellung nicht gezeigt ist, wird das Kompressorrad 59,das koaxial zu dem Turbinenrad 58 platziert ist, in Drehungversetzt, und eine großeMenge an Luft wird von dem Kompressorrad 59 in eine Brennkammerdes Motors geführt.
[0114] Gemäß dieserAusführungsformwird ein Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 62 entsprechendeinem der Werkstoffe 1–16 inTabelle 1 als Film auf die äußere Umfangsfläche derLaufbuchse 61, die in Gleitkontakt mit einer an dem Mittelgehäuse 60 ausgebildetenLagerflächeist, und auf die innere Umfangsfläche der Laufbuchse 61 aufgebracht,die in Gleitkontakt mit der Turbinenwelle 57 ist, wie in 9(a) gezeigt ist. Mit demBezugszeichen 63 ist eine Ölzuführöffnung bezeichnet.
[0115] Gemäß dieserAusführungsformkann, da ein Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 62 entsprechendeinem der Werkstoffe 1–16 inTabelle 1 als Film auf die äußere Umfangsfläche derLaufbuchse 61, die in Gleitkontakt mit einer an dem Mittelgehäuse 60 ausgebildetenLagerflächeist, und auf die innere Umfangsfläche der Laufbuchse 61 aufgebrachtwird, die in Gleitkontakt mit der Turbinenwelle 57 ist,die Turboladervorrichtung 56 mit einem ausgezeichnetenFresswiderstand und einer guten Verschleißfestigkeit geschaffen werden.
[0116] Außerdem gibtes den Vorteil, dass die Verringerung der Schmierfähigkeit,die durch Fehlen von Pb und die Ansammlung von CuS bewirkt wird,und das Problem der Umweltverschlechterung, was Probleme bei herkömmlichenLaufbuchsen sind, die Pb enthalten, nicht auftreten.
[0117] Beider Turboladervorrichtung 56 gemäß dieser Ausführungsformsind das Spiel zwischen der Turbinenwelle 57 und der Laufbuchse 61 unddas Spiel zwischen der Laufbuchse 61 und dem Mittelgehäuse 60 jeweilsgenau bemessen, um die Flüssigkeitsschmierungmit einem Schmierölbei Drehung mit hoher Geschwindigkeit sicherzustellen und dahereine große Änderungdes Spiels zwischen der Laufbuchse 61 und der Turbinenwelle 57,die im Allgemeinen aus Stahl ist, und dem Mittelgehäuse 60,das aus Gusseisen ist, infolge der Differenz in der thermischenExpansion zu verhindern, was zur Verhinderung von Problemen, wieFressen durch Erhöhungdes Gleitwiderstandes und dergleichen, führt. Daher ist der Basiswerkstoffder Laufbuchse 61 gemäß der Erfindungauch vom wirtschaftlichen Standpunkt vorzugsweise Stahl, Gusseisenoder Sinterwerkstoff auf Fe-Basis mit einem Wärmeausdehnungskoeffizientenvon 1,1-1,5 × 10^-5. Die Auswahl eines porösen Sinterwerkstoffs aus einerLegierung auf Fe-Basis, das ein Schmieröl enthält, als Basiswerkstoff derLaufbuchse 61 hat den Vorteil, dass die Adhäsion unterAnfangsbetriebsbedingungen, bei denen das Schmieröl nicht ausreichendzugeführtwerden kann, sicher verhindert werden kann.
[0118] Wennes schwierig ist, den oben genannten Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 62 alsFilm auf der inneren Umfangsflächeder Laufbuchse 61 aufzubringen, ist es vorteilhaft, dassein Thermospritzmembranwerkstoff 62' entsprechend einem der WerkstoffeNr. 1-16 in Tabelle 1 als Film auf die äußere Umfangsfläche derLaufbuchse 61, die in Gleitkontakt mit einer an dem Mittelgehäuse 60 ausgebildetenLagerflächeist, und auf die äußere Umfangsfläche derTurbinenwelle 57 aufgebracht wird, die in Gleitkontaktmit der inneren Umfangsflächeder Laufbuchse 61 ist, wie in 9(b) gezeigt ist. Auch durch diese Gestaltungkann dieselbe Wirkung wie bei der oben genannten Ausführungsformerreicht werden.
[0119] 10 ist eine schematischeAnsicht zur Erläuterungder Struktur einer Motorventilvorrichtung nach einer fünften Ausführungsformder Erfindung.
[0120] EineMotorventilvorrichtung 64 gemäß dieser Ausführungsformweist ein Ventil 65, das eine Brennkammer eines Motors,deren Darstellung nicht gezeigt ist, öffnet und schließt, undeine Ventilführung 67,die an einer gewünschtenStelle eines Zylinderkopfes 66 zum Führen der Bewegung des Ventils 65 eingebautist, außerdemeinen Ventilsitz 68 und eine Ventilfeder 69, undeinen Kipphebelarm, eine Nockenwelle, ein Nockenwellensteuerrad,einen Steuerriemen, ein Kurbelwellensteuerrad und dergleichen auf,deren Darstellung nicht gezeigt ist.
[0121] Dasoben genannte Ventil 65 weist einen Ventilkopf 65a,eine Ventilfläche 65b,einen Ventilschaft 65c und ein Ventilschaftende 65d auf.Bei diesem Ventil ist ein Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 70 entsprechendeinem der Werkstoffe Nr. 1-16 in Tabelle 1 als Film auf der Oberfläche desVentilschaftes 65c aufgebracht, der in Gleitkontakt mitder oben genannten Ventilführung 67 ist.
[0122] Gemäß dieserAusführungsformist es natürlichauch möglich,eine Motorventilvorrichtung 64 mit einem ausgezeichnetenFresswiderstand und einer guten Verschleißfestigkeit zu schaffen, undaußerdemkann Pb, das herkömmlichin großerMenge in den Basiswerkstoff der Ventilführung 67 beigemengtwird, reduziert oder weggelassen werden.
[0123] 11 ist eine Ansicht zurErläuterungder Struktur eines Hauptteils einer Hydraulikkolbenpumpe mit geneigtemPlattenmodus nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
[0124] Beieiner Hydraulikkolbenpumpe 71 mit geneigtem Plattenmodusgemäß dieserAusführungsformsind eine Antriebswelle 72 und ein Zylinderblock 73 koaxialzueinander platziert, und ein Kolbenschuh 75 mit einem sphärischenKopfabschnitt, der in das eine Ende eines Kolbens 74 eingreift,der sich mit dem Zylinderblock 73 dreht, kann in Kontaktmit einem Wippnocken 76 gleiten, die geneigt zu der Antriebswelle 72 platziertist, um eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 74 in demZylinderblock 73 zu bewirken, und durch diese Bewegung wirdder Druck eines Öls,das durch eine Saugöffnung 77a einerVentilplatte 77 hindurch angesaugt wird, erhöht, um dasAuslassen des Ölsdurch eine Auslassöffnung 77b derVentilplatte 77 hindurch zu bewirken. Die Neigung des Wippnockens 76 wirddurch Drehung entlang einer Kontaktfläche mit einer Schwinge 94 verändert, unddies wird fürdie Regulierung der Auslassmenge des Öls benutzt.
[0125] Hierbeisind wesentlich fürdie Erhöhungder Leistung der Hydraulikkolbenpumpe 71 mit geneigtem Plattenmodusdie Erhöhungdes Öldrucksund der Flussrate, und es ist wichtig, die Auslassmenge eines Hochdrucköls durchVerbesserung der Gleitfähigkeitzwischen dem Kolbenschuh 75 und dem Wippnocken 76 und durchErhöhungdes Neigungswinkels des Wippnockens 76 und des Kolbens 74 zuerhöhen.Daher wird gemäß der Ausführungsformein Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 78 entsprechendeinem der Werkstoffe Nr. 1-16 in Tabelle 1 als Film auf die Kontaktfläche desKolbenschuhs 75 aufgebracht, die in den 12(a) und (b) mit H bezeichnet ist. Dadurchist eine Erhöhungder Leistung der Hydraulikkolbenpumpe 71 mit geneigtem Plattenmodusmöglich.Mit dem Bezugszeichen 75a (79a) ist eine Ölzuführleitungbezeichnet, und mit dem Bezugszeichen 75b (79b)ist eine Ölschmiernutbezeichnet.
[0126] Auchim Falle einer Hydraulikkolbenpumpe mit Radialmodus (nicht gezeigt)kann die Leistung der Pumpe durch Aufbringen eines Thermospritzmembrankontaktwerkstoffs 80 entsprechendeinem der Werkstoffe Nr. 1-16 in Tabelle 1 wie bei der Hydraulikkolbenpumpemit geneigtem Plattenmodus als Film auf eine Kontaktfläche H' des Kolbenschuhs 79 (siehe 12(c)), auf eine Kontaktfläche einesNockenringes (nicht gezeigt), der ein Kontakt gegenüber demKolbenschuh 79 ist, oder auf eine Kontaktfläche zwischeneinem Zylinderblock und einem Kolbenbolzen (beide nicht gezeigt)erhöhtwerden. Auch bei einem Hydraulikkolbenmotor mit geneigtem Plattenmodusund einem Hydraulikkolbenmotor mit Radialmodus, welche denselbengrundlegenden Aufbau wie die Hydraulikkolbenpumpe 71 mitgeneigtem Plattenmodus und die Hydraulikkolbenpumpe mit Radialmodusgemäß den Ausführungsformenhaben, könnendieselben Wirkungen wie bei den Ausführungsformen gemäß der Erfindungerreicht werden.
[0127] 13 zeigt eine (a) Ansichtzur Erläuterungder Struktur eines Hauptteils einer Hydraulikkolbenpumpe mit geneigtemAchsenmodus nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung, und(b) vergrößerte Ansichteines Ausschnitts Q aus 13(a).
[0128] Beieiner Hydraulikkolbenpumpe 81 mit geneigtem Achsenmodusgemäß dieserAusführungsformist ein Zylinderblock 83 geneigt zu einer Antriebswelle 82 platziert,und durch Antreiben der Antriebswelle 82 wird der Zylinderblock 83 mittelseiner Kolbenstange 84, die an dem einen Ende einen sphärischenKopfabschnitt aufweist, der in eine an dem Endabschnitt 82a inder Form einer Scheibe der Antriebswelle 82 ausgebildete sphärische Ausnehmungeingreift, und eines mit der Kolbenstange 84 in Eingriffstehenden Kolbens 85 um die Mittelachse S einer mittlerenWelle 86 gedreht, um eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 85 indem Zylinderblock 83 zu bewirken, und dadurch wird derDruck eines Öls,das durch eine Ansaugöffnung 87a einer Ventilplatte 87 hindurchgesaugt wird, erhöht,um ein Auslassen des Ölsdurch eine Auslassöffnung 87b derVentilplatte 87 hindurch zu bewirken.
[0129] DieGleitgeschwindigkeit an der sphärischenStelle des sphärischenKopfabschnitts der oben genannten Kolbenstange 84 und dermittleren Welle 86 ist so extrem gering wie 0,1 m/s oderweniger, und die Schmierungsbedingungen an dieser Kontaktfläche tendierenzur Grenzschmierung, so dass herkömmlich das Problem der Tendenzzur Erzeugung von Lärmauftritt. Daher ist bei dieser Ausführungsform ein Thermospritzmembranwerkstoff 88 entsprechendeinem der Werkstoffe Nr. 1-16 in Tabelle 1 als Film an der sphärischen Stelledes sphärischenKopfabschnitts der Kolbenstange 84 und der mittleren Welle 86 aufgebracht(siehe 13(b)). Mit dieserAnordnung ist es möglich,vorher die Erzeugung von Lärmzu verhindern, was ein herkömmlichesProblem ist. Die Erzeugung von Lärmkann wie bei dieser Ausführungsformauch durch Aufbringen des oben genannten Thermospritzmembrankontaktwerkstoffs 88 alsFilm auf die sphärischeStelle der sphärischenAusnehmung des Endabschnitts 82a in der Form der Scheibeder Antriebswelle 82 vorher verhindert werden.
[0130] 14 ist eine schematischeAnsicht zur Erläuterungder Struktur einer Gesteinsmassenbrechkeilvorrichtung nach einerachten Ausführungsformder Erfindung.
[0131] EineGesteinsmassenbrechkeilvorrichtung 89 gemäß dieserAusführungsformweist einen Keil 91, der einen Druck von einem Hydraulikzylinder 90 (Druckerzeugungsmittel)aufnimmt, und ein Paar Keilführungen 92 auf,zwischen denen der Keil 91 platziert ist. Dadurch, dassder Keil 91 durch Antreiben des Hydraulikzylinders 90 gegendie Keilführungen 92 gleitenkann, wird der Druck von dem Hydraulikzylinder 90 über dieKeilführungen 92 ineine sich in Querrichtung ausbreitende Kraft umgewandelt, so dassGesteinsmassen von dieser Kraft gebrochen werden können, umeinen Steinspaltungsvorgang zu bewirken.
[0132] Beider so strukturierten Gesteinsmassenbrechkeilvorrichtung 89 wirdein Thermospritzmembrankontaktwerkstoff 93 entsprechendeinem der Werkstoffe Nr. 1-16 in Tabelle 1 als Film auf eine Kontaktfläche des Keils 91 oderder Keilführungen 92 aufgebracht.Dadurch kann eine größere Gesteinsmassenbrechkrafterreicht werden, und die Betriebskosten können beachtlich reduziert werden.
[0133] Alsnächsteswerden mit Bezug auf die Zeichnung spezielle Beispiele der Erfindungerläutert.
[0134] Indiesem Beispiel wurde ein Lagertest zwischen verschiedenen mehrschichtigenLagerachsen, die mittels Durchführungvon Induktionsvergütung(180°C × 1 h),Oberflächenhärte HRC60) an der äußeren Umfangsfläche einerS55C Lagerachse erreicht wurden, und der Lagerbuchse (S45C Blockwerkstoff),die in 15 gezeigt ist,durchgeführt,um die Fresswiderstandsgrenzflächenpressungder unterschiedlich harten Membranwerkstoffe zu prüfen. Dieoben genannten unterschiedlich harten Membranwerkstoffe sind insgesamt siebenWerkstoffe aus TiC, TiN, CrN, DLC (diamantartiger Kohlenstoff),Cr-Beschichtung, WC20Cr7Ni und Mo-Metall. An der inneren Umfangsfläche (Kontaktfläche) derLagerbuchse wurde ein Induktionsvergütungsbehandlung (160°C × 1 h) durchgeführt, unddie Härteder inneren Umfangsflächewurde auf HV 600 (HRC 55) gesteuert. Bei diesem Lagertest wurdenverschiedene mehrschichtige Lagerachsen mit einer durchschnittlichenGleitgeschwindigkeit von 0,55 m/min bei einem hohen Schwenkwinkel(160°) geschwenkt,wobei die angenommenen Bedingungen die Schmierfähigkeit extrem verschlechtern,und die Schmierungsbedingung ist am Anfang nur das Aufstreichenvon im Handel verfügbaremLi-Fett. Die Flächenpressungwurde nach jeweils 2000 Mal Schwenken um 25 kgf/cm² zuder gegebenen Flächenpressungder verschiedenen mehrschichtigen Lagerachsen erhöht, unddie Flächenpressungwurde, bevor der Reibungskoeffizient 0,3 überschreitet, als die Fresswiderstandsgrenzflächenpressungausgewertet. Die Ergebnisse sind in 16 gezeigt.Wie aus 16 ersichtlich,ist ein Mo-Metall am günstigstenals eine Adhäsionswiderstandssubstanz,darauf folgend sind Nitride von TiN und CrN günstig, und diesem als nächstes istTiC als eine Adhäsionswiderstandssubstanzgünstig.
[0135] Fernerwurden Tests desselben Objekts wie für den oben genannten Lagertestdurchgeführt,wobei verschiedene mehrschichtige Lagerachsen, die durch Bildeneiner Zn-Phosphatformationsmembran, Mn-Phosphatformationsmembran,Cr-Beschichtungsmembran,Zn-Thermospritzmembran, Zn-Thermospritzmembranmit 20 Gew.% Al – 1Gew.% Cu – 0,3Gew.% Mg, WC-Plasmathermospritzmembran mit 20 Gew.% Cr – 7 Gew.%Ni, bzw. Mo-Metall (99% Mo)-Plasmathermospritzmembran an der obengenannten Lagerachse (Oberflächenhärte: HRC55) erreicht wurden, anstelle der oben genannten verschiedenen mehrschichtigenLagerachsen verwendet wurden, und eine Lagerbuchse aus einem normiertenWerkstoff von etwa HRC 25 an der inneren Umfangsfläche, ander keine Induktionsvergütungdurchgeführtwurde, wurde anstelle der oben genannten Lagerbuchse (S45C, Härte derinneren Umfangsfläche:HRC 55) verwendet, und ferner wurde der jeweilige Schwenkwinkelauf 10° geändert, unddie durchschnittliche Gleitgeschwindigkeit wurde auf 0,05 m/mingeändert.Die Ergebnisse sind in 17 gezeigt.
[0136] Wieaus 17 ersichtlich,wird das Fressen in der Mn-Phosphatmembran,Cr-Beschichtung und WC-20Cr7Ni-Thermospritz membran (etwa HV 850)unter einer Flächenpressungvon 100 kgf/cm² überwacht. Selbst WC-20Cr7Ni,das 45 Vol.% WC enthält,was im Kohäsionswiderstandals ausgezeichnet gilt, zeigte nicht den erwarteten Kohäsionswiderstand.Es besteht die Möglichkeit,dass dies auf ein Problem zurückzuführen ist,dass die Schmierfähigkeitnur mit dem Fetten im Anfangsstadium nicht sichergestellt ist, jedochist dies weiter auf die schlechte Eigenschmierung von WC zurückzuführen. ImGegensatz dazu bewirkt die Mo-Thermospritzmembrankein Fressen bis etwa 1250 kgf/cm², während einextrem geringer Reibungskoeffizient beibehalten wird. Obwohl sieaus hartem Werkstoff mit HV 550-750 ist, greift die Mo-Thermospritzmembrankaum einen Lagerbuchsenwerkstoff (normierter Werkstoff S45C) alsein Gegenkontakt an. Es wurde herausgefunden, dass der Grund dafür ist, dass(1) Mo selbst extrem ausgezeichnet in der Eigenschmierung ist, obwohlPoren von etwa 5 Vol.% in einer Membran enthalten sind, und dassinfolge der chemischen Analyse dieser Thermospritzmembran (2) einMo-Oxid, das als Festschmierstoff arbeitet, in großer Mengeverteilt ist (Sauerstoff: 0,93 Gew.%). Der Kohäsionswiderstand einer gesintertenThermospritzmembran kann durch Verteilen einer Mo-Metallphase ineiner gesinterten WC-10Cr10Ni-Thermospritzmembran verbessert werden,in der 10 oder 20 Gew.% Mo-Metallphase verteilt wurde, und diesegesinterte Thermospritzmembran wird in geeigneter Weise als Filmauf eine Kontaktflächedes Drucklagers und der Gleitflächendichtungaufgebracht.
[0137] Dadie Mo-Metall-Thermospritzmembran wie oben beschrieben hart ist,ist sie auch ausgezeichnet im Widerstand gegen Verschleiß durchEindringen von Erdboden und Sand an eine Kontaktfläche, undeine extrem gute Verbindungsvorrichtung kann durch Kombinieren einermehrschichtigen Lagerachse, an der eine Mo-Metall- Thermospritzmembranausgebildet ist, mit einer Lagerbuchse aus einem ölhaltigenporösenSinterwerkstoff auf Eisenbasis, der in seiner Struktur kostengünstigesMartensit enthält(siehe zweite Ausführungsformder Erfindung), erzeugt werden. Aus den Ergebnissen des oben genanntenLagertests (siehe 16) wirdfestgestellt, dass eine mehrschichtige Lagerachse, an der eine Nitrid-Membranausgebildet ist, auch bevorzugt ist, jedoch ist deren Fresswiderstandim Vergleich zu einer Mo-Thermospritzmembran geringer, und die Dickederen Membran kann nicht mehrere μm überschreiten,wodurch erwartet wird, dass keine lange Lebensdauer erreicht werdenkann, wenn Erdboden und Sand eindringen. Daher ist auch eine Ausführungsform bevorzugt,die eine mehrschichtige Lagerachse, an der eine Nitrid-Membran ausgebildetist, mit einem kostengünstigenporösen ölhaltigenSinterlager kombiniert. Ferner kann auch eine verbesserte ausgezeichnete Fresswiderstandswirkungdurch eine Thermospritzmembran aus Zn oder einer Legierung auf Zn-Basiserreicht werden.
[0138] Indiesem Beispiel wurden Cu-10Sn, Cu-30Zn, Cu-63Zn, Fe-0,6C-7Al-22Cu-Legierungund Fe20Ni10Al-Legierungspulver in Mengen von 95, 90, 80, 70, 50,20 und 5 Gew.% zusätzlichzu Cu und Ni Metallen in Mo-Metall gemischt, um ein gemischtes Thermospritzpulverherzustellen, welches an derselben Lagerachse wie in Beispiel 1thermisch aufgespritzt wurde, um eine Thermospritzmembran mit einerDicke von 0,2 mm zu bilden. Verschiedene mehrschichtige Lagerachsenwurden somit erreicht, deren Oberflächenrauheit auf 3 μm oder wenigergesteuert wurde. 0,7 Gew.% eines Graphitpulvers (durchschnittlichePartikelgröße: 6 μm, RonzaKS6) wurde mit einem 4600 Eisenpulver von #100 mesh oder wenigergemischt, um ein Mischpulver zu erreichen, mit dem ein organischesSchmiermittel (Acrawax) in einer Menge von 0,7 Gew.% beigemengtund gemischt wurde, und die Mischung wurde unter einem Formpressdruckvon 5 t/cm² geformt, dann Vakuumsinternmit 1150°Cfür 2 Stunden,dann Abschrecken mit N₂-Gas, und einer Temperbehandlungmit 200°Cfür 1 Stunde,weiter einer Ölbeimengungsbehandlung,und dann der mechanischen Bearbeitung ausgesetzt, um eine Lagerbuchsemit derselben Form wie der Lagerbuchse, die in 15 gezeigt ist, zu erreichen. Die Oberflächenrauheitder inneren Umfangsflächeder Lagerbuchse wurde mit etwa 3 μmdurch Drehen an einer Drehmaschine abgeschlossen. Die ölhaltigeSchmiermittelzusammensetzung enthält 5 Gew.% mikrokristallinesWachs und Fahrzeuggetriebeschmiermittel (75W/90, S-Beimengung inHochdruckadditiv: 0,8 Gew.%), und die Ölbeimengungsbehandlung wurdemittels Durchtränkendes Sinterkörpersin einer Schmiermittelzusammensetzung durchgeführt, welche durch Erhitzenauf 120°Cunter reduziertem Druck verflüssigt wurde.Andererseits waren die Gleitbedingungen dieselben wie jene bei derBehandlung der Mo-Metall-Thermospritzmembran in Beispiel 1 (jeweiligerSchwenkwinkel: 10°,durchschnittliche Gleitgeschwindigkeit: 0,05 m/min).
[0139] 18 zeigt die Ergebnissedes Lagertests der oben genannten Ausführungsform, und wie aus diesenErgebnissen ersichtlich ist, beginnt die Fresswiderstandsgrenzflächenpressungsich deutlich bei 10 Gew.% oder mehr der Beimengung an Mo-Metallund etwa 50 Gew.% Mo zu verbessern, deren Verbesserungswirkung beginntgesättigtzu sein und nähertsich der ausgezeichneten Fresswiderstandsgrenzflächenpressung von Mo-Metallan. Ein günstigererKontaktwerkstoff wird durch Auswählenvon Legierungsphasen auf Kontaktwerkstoff-Basis, wie Legierungenauf Cu-Sn-Basis, Cu-Zn-Basis und dergleichen, im Vergleich zu Cu,Ni erreicht, und weiter wurde herausgefunden, dass ein günstigererKontaktwerkstoff durch Auswähleneiner Legierung auf Fe20Ni10Al-Basis erreicht wird. Jedoch ist diesauf ein beachtliches Härteninfolge der Trennung und Ausscheidung von zwei Schichten einer geordnetenFe₃Al- oder FeAl-Phase zurückzuführen, wiein JP-A 9-49006 und JP-A 2002-180216 offenbart ist. In diesem Beispielist die Fressgrenze selbst unter 1300 kgf/cm² nichterreicht, wenn die Fresswiderstandsgrenzflächenpressung mit derjenigender Mo-Metall-Thermospritzmembran (siehe 17) gemäß Beispiel 1 verglichen wird,und Gründedafür sind,dass (1) eine Lagerbuchse aus einem Sinterwerkstoff auf Eisen-Basisvon geringem Young'sModul ist, und dass (2) die Schmierfähigkeit an einer Kontaktfläche dadurchweiter erhöhtwird.
[0140] Indiesem Beispiel wurden die verschiedenen Thermospritzmembranwerkstoffe,die in Beispiel 2 behandelt wurden, in dem die Menge der Mo-Metallphase3, 5, 10, 20, 30, 40 und 100 Gew.% in einer Cu-10Sn-Legierung war,an einer Kontaktflächeeines in 19 gezeigtenProbestücksthermisch aufgespritzt, und der Fresswiderstand der verschiedenenThermospritzmembranwerkstoffe wurde unter der Bedingung einer Tropfenschmierungdurch einen konstanten Reibungsverschleißtester geprüft. Bezüglich derGleittestbedingungen wurde eine Karburierungsvergütungsbehandlungan SCM415 durchgeführt,die Oberflächenhärte wurdeauf HRC 60 gesteuert, und die Oberflächenrauheit wurde auf 3 μm oder wenigergesteuert. Die vorbereitete Drehscheibe wurde mit einer Umfangsgeschwindigkeitvon 10 m/s gedreht, während#10 Motoröl,das auf 60°Cerhitzt wird, mit einer Rate von 5 cm³/minan der vorderen Flächedes Gleitprobestücksaufgetropft wurde, um diese zu schmieren. Während dieses Vorgangs wurdender Reibungskoeffizient und die Abtragungsmenge in diesem Momentgemessen. In dem Falle, dass keine Abnormität während 5 Minuten unter gegebenerFlächenpressungauftritt, wurde der Vorgang des Erhöhens der Flächenpressung bei einer Einheit von25 kgf/cm² wiederholt, und die Fresswiderstandsgrenzflächenpressungoder eine ungewöhnlichstarke verschleißerzeugendeGrenzflächenpressungwurde geprüft.Als vergleichbare Werkstoffe wurden ein Bleibronze-Blockkontaktwerkstoff(LBC4) und besonders hochfestes Messung (P31C) verwendet.
[0141] Wieaus 20 ersichtlich,welche die Ergebnisse dieses Reibungsverschleißtests mit konstanter Geschwindigkeitzeigt, wird die Fresswiderstandsgrenzflächenpressung mit einer Beimengungvon 5 Gew.% Mo oder mehr deutlich verbessert, und die untere Grenzeder Mo-Metallphase ist 5 Gew.%, bevorzugter 10 Gew.%, und mit einerMenge an Mo von 50 Gew.% ist deren Verbesserungswirkung gesättigt, dieFlächenpressungnähertsich der ausgezeichneten Fresswiderstandsgrenzflächenpressung von Mo-Metallan, und die obere Grenze der Beimengung von Mo ist vom wirtschaftlichenStandpunkt vorzugsweise 50 Gew.%.

权利要求:
Claims (37)
[1] Thermospritzmembrankontaktwerkstoff, aufweisendeine Mo-Metallphase, oder 5 Vol.% oder mehr einer Mo-Metallphaseund eine Metallphase und/oder eine Legierungsphase, die ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind.
[2] Thermospritzmembrankontaktwerkstoff nach Anspruch1, wobei ein Sonderkarbid, das aus wenigstens einem oder mehrerenElementen zusammengesetzt ist, die aus der Gruppe, bestehend ausW, Ti, Cr, Mo und V, ausgewähltsind, in einer Menge von 10-50 Vol.% enthalten ist.
[3] Thermospritzmembrankontaktwerkstoff nach Anspruch1, wobei harte Partikel aus intermetallischen Zusammensetzungen,wie Mo-Fe, Al-Fe, Ti-Fe und dergleichen, Nitriden, wie TiN, CrN,Si₃N₄ und dergleichen, und/oderOxiden, wie NiO, Cu₂O, CoO, TiO₂,SiO₂, Al₂O₃ und dergleichen, die härter als die Mutterphase sind, ineiner Menge von 10 Vol.% oder weniger verteilt sind.
[4] Thermospritzmembrankontaktwerkstoff nach Anspruch1, wobei Sauerstoff in einer Menge von 0,1-3,0 Gew.% in der Mo-Metallphase enthaltenist, um ein Mo-Oxid zu bilden.
[5] Thermospritzmembrankontaktwerkstoff nach Anspruch1, wobei die Metallphase und/oder Legierungsphase, die ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,aus einer Legierung auf Fe-Basis zusammengesetzt ist, die wenigstens0,8 Gew.% oder weniger C und 10-40 Gew.% Cu und ferner ein odermehrere Elemente, die aus der Gruppe, bestehend aus Mn, Ni, Cr undMo, ausgewähltsind, in einer Menge von 5 Gew.% oder weniger enthält.
[6] Thermospritzmembrankontaktwerkstoff nach Anspruch1, wobei die Metallphase und/oder Legierungsphase, die ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,aus einer Legierung auf Fe-Basis zusammengesetzt ist, die wenigstens2-16 Gew.% Al, das einegeordnete Fe₃Al-Phase bildet, und ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus 10-40 Gew.% Cu, 0,8 Gew.% oderweniger C, 30 Gew.% oder weniger Ni+Co, 1,5 Gew.% oder weniger P, und5 Gew.% oder weniger Mn+Cr+Mo, ausgewählt sind.
[7] Thermospritzmembrankontaktwerkstoff nach Anspruch1, wobei die Metallphase und/oder Legierungsphase, die ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,aus einer Legierung auf Bronze-Basis zusammengesetzt ist, die wenigstens5-15 Gew.% Sn enthält,oder wenigstens 5-15 Gew.% Sn und ferner ein oder mehrere Elemente,die aus der Gruppe, bestehend aus P, Pb, Ti, Ni, Si, Al, Mn, Feund Zn, ausgewähltsind, in einer Menge von 10 Gew.% oder weniger enthält.
[8] Thermospritzmembrankontaktmaterial nach Anspruch1, wobei die Metallphase und/oder Legierungsphase, die ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,aus einer Legierung auf Cu-Basis zusammengesetzt ist, die wenigstens2-10 Gew.% Sn und 2-14Gew.% Al, ferner ein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe,bestehend aus Si, Fe, Ni, Co, Mn, Ti, P und Zn, ausgewählt sind,in einer Menge von 10 Gew.% oder weniger und eine Beta-Phase aufCu-Al-Basis in deren Struktur enthält.
[9] Thermospritzmembrankontaktmaterial nach Anspruch1, wobei die Metallphase und/oder Legierungsphase, die ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,aus einer Legierung auf Cu-Zn-Basis zusammengesetzt ist, die wenigstens10-35 Gew.% Zn und ferner ein oder mehrere Elemente, die aus derGruppe, bestehend aus Al, Si, Fe, Ni, Co, Mn, Ti und Sn, ausgewählt sind,in einer Menge von 10 Gew.% oder weniger enthält.
[10] Thermospritzmembrankontaktmaterial nach Anspruch1, wobei die Metallphase und/oder Legierungsphase, die ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,aus einer Legierung auf Cu-Zn-Basis zusammengesetzt ist, die wenigstens35-65 Gew.% Zn, ferner ein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe,bestehend aus Al, Si, Fe, Ni, Co, Mn, Ti und Sn, ausgewählt sind,in einer Menge von 10 Gew.% oder weniger und eine Beta-Phase aufCu-Zn-Basis und/oder eine Gamma-Phase in deren Struktur enthält.
[11] Thermospritzmembrankontaktmaterial nach Anspruch1, wobei die Metallphase und/oder Legierungsphase, die ein odermehrere Elemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,aus einer Legierung auf Ni-Basis zusammengesetzt ist, die wenigstensCr+Al+Si+Ti in einer Menge von 50 Gew.% oder weniger enthält.
[12] Thermospritzmembrankontaktmaterial nach Anspruch1, wobei die Metallphase und/oder Legierungsphase, die ein oder mehrereElemente enthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Fe, Ni, Co, Cr, Cu und Zn, ausgewählt sind,aus einer Legierung auf Zn-Basis zusammengesetzt ist, die wenigstensein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe, bestehend aus Al,Cu, Mg, Sn, Sb, Ti, Fe und Ni, ausgewählt sind, in einer Menge von30 Gew.% oder weniger enthält.
[13] Thermospritzmembrankontaktwerkstoff nach Anspruch1, wobei ein Festschmierstoff, wie Graphit, CaF₂,MoS₂ und dergleichen, in einer Menge von5-30 Gew.% enthalten ist.
[14] Kontaktelement, an dem eine Kontaktfläche einesKontaktteilbasiswerkstoffs einer Vorrichtung mit einem drehbarenund/oder linearen Kontaktmechanismus aus dem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff nacheinem der Ansprüche1-13 geformt ist.
[15] Kontaktelement nach Anspruch 14, wobei eine Grundmembran,die aus Ni oder einer Legierung auf Ni-Basis oder aus Cu oder einerLegierung auf Cu-Basis zusammengesetzt ist, an dem Kontaktteilbasiswerkstoffausgebildet ist.
[16] Kontaktelement nach Anspruch 14, wobei Poren indem Thermospritzmembrankontaktwerkstoff mit einem Schmieröl, einerSchmiermittelzusammensetzung aus einem Schmieröl und Wachsen, oder mit Wachsen gefüllt sind.
[17] Kontaktelement nach Anspruch 16, wobei der Kontaktteilbasiswerkstoffaus einem porösenSinterwerkstoff gebildet ist und Poren in dem porösen Sinterwerkstoffmit einem Schmieröl,einer Schmiermittelzusammensetzung aus Schmieröl und Wachsen, oder mit Wachsengefülltsind.
[18] Kontaktteil mit einer Kontaktfläche, die aus dem Thermospritzmembrankontaktwerkstoffnach einem der Ansprüche1-13 gebildet ist, wobei das Kontaktteil eine Lagerbuchse, ein Lagerbolzen,ein Drucklager, eine Laufbuchse oder ein Raupenkettenbolzen ist,die bei Arbeitsgeräten,Aufhängungen,Fahrzeugkarosserie-Kupplungsvorrichtungen, Raupenkettenfördersystemenund dergleichen verwendet werden.
[19] Kontaktteil mit einer Kontaktfläche, die aus dem Thermospritzmembrankontaktwerkstoffnach einem der Ansprüche1-13 gebildet ist, wobei das Kontaktteil eine Rollenachse, eineRolle, eine Rollenbuchse oder eine Druckbuchse ist, die in einerRollenvorrichtung eines Raupenkettenfördersystems verwendet werden.
[20] Kontaktteil mit einer Kontaktfläche, die aus dem Thermospritzmembrankontaktwerkstoffnach einem der Ansprüche1-13 gebildet ist, wobei das Kontaktteil eine Gleitflächendichtungist, die zur Ölabdichtungeiner Rollenvorrichtung eines Reduktionsgetriebes oder eines Raupenkettenfördersystemsverwendet wird.
[21] Kontaktteil nach Anspruch 20, wobei Poren in demThermospritzmembrankontaktwerkstoff mit einer Dichtungsmasse imprägniert sind.
[22] Kontaktteil mit einer Kontaktfläche, die aus dem Thermospritzmembrankontaktwerkstoffnach einem der Ansprüche1-13 gebildet ist, wobei das Kontaktteil eine Laufbuchse oder eineTurbinenwelle ist, die in einem Turbolader verwendet wird.
[23] Kontaktteil mit einer Kontaktfläche, die aus dem Thermospritzmembrankontaktwerkstoffnach einem der Ansprüche1-13 gebildet ist, wobei das Kontaktteil ein Motorventil ist.
[24] Kontaktteil mit einer Kontaktfläche, die aus dem Thermospritzmembrankontaktwerkstoffnach einem der Ansprüche1-13 gebildet ist, wobei das Kontaktteil ein Zylinderblock, eineVentilplatte, ein Wippnocken, eine Schwinge, ein Kolben, ein Kolbenschuh,ein Nockenring, ein Kolbenbolzen, eine Kolbenstange oder eine Antriebswelleist, die in einer Hydraulikkolbenpumpen- und/oder einer Hydraulikkolbenmotorvorrichtungverwendet werden.
[25] Kontaktteil nach Anspruch 24, wobei Poren in demThermospritzmembrankontaktwerkstoff mit einer Dichtungsmasse imprägniert sind.
[26] Kontaktteil mit einer Kontaktfläche, die aus dem Thermospritzmembrankontaktwerkstoffnach einem der Ansprüche1-13 gebildet ist, wobei das Kontaktteil ein Keil oder eine Keilführung ist,die in einer Gesteinsmassenbrechkeilvorrichtung verwendet werden.
[27] Verbindungsvorrichtung, die ein Maschinenbauelementan der einen Seite mit einem Maschinenbauelement an der anderenSeite verbindet, das übereine Stützachse,die von dem Maschinenbauelement an der einen Seite abgestützt wird,und eine Lagerbuchse platziert ist, die mit der Stützachseaußengekuppelt ist, so dass diese Elemente gemeinsam schwenkbar oderdrehbar sind, oder die ein Maschinenbauelement an der einen Seitemit einem Maschinenbauelement an der anderen Seite verbindet, das über eineStützachse,die von dem Maschinenbauelement an der einen Seite abgestützt wird,und eine Lagerbuchse platziert ist, die mit der Stützachseaußengekuppelt ist, so dass diese Elemente gemeinsam schwenkbar oderdrehbar sind, und die ein Drucklager aufweist, welches die zwischendem Maschinenbauelement an der einen Seite und dem Maschinenbauelementan der anderen Seite wirkende Druckbelastung trägt und absichert, wobei eineoder mehrere von der Stützachse,der Lagerbuchse und dem Drucklager aus dem Kontaktelement nach Anspruch 14als ein Teil bildender Werkstoff hergestellt sind.
[28] Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 27, wobei dieStützachseaus dem Kontaktelement nach Anspruch 14 als ein Teil bildender Werkstoffhergestellt ist, und die Lagerbuchse aus einem Sinterwerkstoff aus einerLegierung auf Fe-C-Basis, Fe-C-Cu-Basis oder Cu-Sn-Basis mit einemPoren-Gehalt von 5-30Vol.% gebildet ist, in welchem die Poren mit einem Schmieröl oder einerSchmiermittelzusammensetzung gefülltsind, oder aus einem Sinterwerkstoff aus einer Legierung auf Fe-C-Basis,Fe-C-Cu-Basis oder Cu-Sn-Basis mit einem Poren-Gehalt von 5-30 Vol.% gebildet ist,in welchem die Poren mit einem Schmieröl oder einer Schmiermittelzusammensetzunggefülltsind und ein Festschmierstoff darin verteilt ist.
[29] Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 28, wobei dieLagerbuchse aus einem porösenSinterkontaktwerkstoff aus einer Legierung auf Fe-Basis gebildetist, der wenigstens 2-16Gew.% Al, das eine geordnete Fe₃Al-Phasebildet, und ein oder mehrere Elemente enthält, die aus der Gruppe, bestehendaus 10-40 Gew.% Cu, 1,5 Gew.% oder weniger C, 20 Gew.% oder wenigerNi und 1,5 Gew.% oder weniger P, ausgewählt sind.
[30] Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 28, wobei dieLagerbuchse aus einem porösenSinterkontaktwerkstoff aus einer Legierung auf Cu-Basis gebildetist, der wenigstens 2-10Gew.% Sn und 2-14 Gew.% Al und ferner eine Beta-Phase auf Cu-Al-Basisin dessen Struktur enthält.
[31] Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 27, wobei einethermisch gespritzte Membran, die aus wenigstens 5-50 Vol.% einerMo-Metallphase und 10-50 Vol.% eines Sonderkarbids, das aus wenigstenseinem oder mehreren Elementen zusammengesetzt ist, die aus der Gruppe,bestehend aus W, Ti, Cr, Mo und V, ausgewählt sind, und einer Metallphaseoder Legierungsphase, die ein oder mehrere Elemente enthält, dieaus der Gruppe, bestehend aus Ni, Cr, Cu, Co und Fe, ausgewählt sind,in der übrigenMenge zusammengesetzt ist, an einer Kontaktfläche des Drucklagers ausgebildetist.
[32] Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 27, die alsein Verbindungsmittel an einer Verbindungsstelle eines Raupenkettengliedeseiner unteren Raupenketten-Struktur, einer Rolle der unteren Struktur,einer die Karosserie einer Planierraupe abstützenden Ausgleichvorrichtung,und einer Aufhängungsvorrichtungeines Muldenkippers, und dergleichen verwendet wird.
[33] Turboladervorrichtung mit einer Laufbuchse, diezwischen einer an einem Stützkörper ausgebildeten Lagerfläche undeinem Achsabschnitt einer Turbine eingesetzt ist, wobei der Thermospritzmembrankontaktwerkstoffnach einem der Ansprüche1-13 als Film auf der äußeren Umfangsfläche undder inneren Umfangsflächeder Laufbuchse, oder auf der äußeren Umfangsfläche derLaufbuchse und der äußeren Umfangsfläche desAchsabschnitts der Turbine ausgebildet ist.
[34] Motorventilvorrichtung, die aus einem Ventil, daseine Brennkammer eines Motors öffnetund schließt, undeiner Ventilführunggebildet ist, welche die Bewegung des Ventils führt, wobei der Thermospritzmembrankontaktwerkstoffnach einem der Ansprüche1-13 als Film auf einer die Ventilführung kontaktierenden Kontaktfläche desVentils ausgebildet ist.
[35] Hydraulikkolbenpumpen- und/oder Hydraulikkolbenmotorvorrichtung,wobei wenigstens ein Kontaktteil nach Anspruch 24 einbezogen ist.
[36] Gesteinsmassenbrechkeilvorrichtung, aufweisend einenKeil, der einen Druck von einem Druckerzeugungsmittel aufnimmt,und ein Paar Keilführungen,zwischen denen der Keil platziert ist, wobei der Keil durch Antreibender Druckerzeugungsmittel gegen die Keilführungen gleiten kann, um denDruck von den Druckerzeugungsmitteln über die Keilführungenin eine sich in Querrichtung ausbreitende Kraft umzuwandeln, undGesteinsmassen von der sich in Querrichtung ausbreitenden Kraftgebrochen werden, um einen Steinspaltungsvorgang durchzuführen, wobeider Thermospritzmembrankontaktwerkstoff nach einem der Ansprüche 1-13als Film auf einer Kontaktflächedes Keils oder der Keilführungenausgebildet ist.
[37] Gleitflächendichtungsvorrichtung,wobei eine thermisch gespritzte Membran, die aus wenigstens 5-50 Vol.%einer Mo-Metallphase und 10-50 Vol.% eines Sonderkarbids, das auswenigstens einem oder mehreren Elementen zusammengesetzt ist, dieaus der Gruppe, bestehend aus W, Ti, Cr, Mo und V, ausgewählt sind, undeiner Metallphase oder Legierungsphase, die ein oder mehrere Elementeenthält,die aus der Gruppe, bestehend aus Ni, Cr, Cu, Co und Fe, ausgewählt sind,in der übrigenMenge zusammengesetzt ist, an einer Dichtungsfläche ausgebildet ist.

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法律状态:
2005-03-31| 8110| Request for examination paragraph 44|

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2015-12-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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