JP2000071005A - オフセットラジアル荷重が負荷するロールネック軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベンダブロックをフレームに固定しワークロ
ールをシフトするように改善された圧延機のロールネッ
ク軸受は、オフセット荷重が負荷するので軸受寿命が短
くなる。これを改善する。 【解決手段】 オフセット荷重が負荷するロールネック
軸受に外向き複列円錐コロ軸受を用い、その内輪に、外
径が軸受内輪内径にしまりばめし内径が軸ジャーナルに
すきまばめするスリーブを装着した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧延機のロール軸受
に関し、オフセットラジアル荷重が負荷する形式の圧延
機のロールネック軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧延機では、圧延材の幅方向の厚みを均
一にするためにワークロールを軸方向にシフトし、ロー
ルベンダ力を付与して圧延材の厚みや形状を制御する技
術がある。このような技術では、従来ワークロールとベ
ンダブロックとをワークロールキーパにより連結し、連
結したワークロールブロックをワークロールシフトリン
ダにより軸方向に移動させ、ワークロールをベンダブロ
ックと共に軸方向にシフトさせる形式となっている。

【０００３】特開昭６１−２０６５１０号公報には、そ
れぞれチョックにより支持された上下１対のワークロー
ルを軸方向にシフトさせるシフトシリンダを、これらの
チョックにベンダ力を付与するベンダブロックに内蔵さ
せ、このシフトシリンダの軸端を圧延機のハウジングに
連結させるとともに、前記１対のワークロールのうち上
ワークロール側のベンダブロックを前記ハウジングに設
けたシフトフレームによって上ワークロールの駆動用ス
ピンドルの上部で案内し、下ワークロール側のベンダブ
ロックを前記圧延機の基礎上に設けられたレールによっ
て下ワークロール駆動用スピンドルの下部で案内するよ
うに構成して、上記目的を達成するようにした圧延機が
開示されている。

【０００４】このような圧延機ではワークロールをシフ
トさせるときにベンダブロックもロール軸方向にスライ
ドするため、ベンダブロックとガイドフレームライナと
の摺動面が摩耗する。この摩耗が進行するとベンダブロ
ックの衝突力が増大し、圧延機の通板性が劣化する。

【０００５】このベンダブロックとガイドフレームライ
ナとの摺動面の摩耗を修復するためにはベンダブロック
の取替が必要である。取替工事には３〜５日必要であ
り、工事チャンスが少ない。このため、ベンダブロック
の衝突力の増大を防止し、通板性の劣化を防止するため
の修復ができないという問題があった。

【０００６】このような問題点を解決するために、本発
明者等は、圧延機のハウジングとベンダブロックとを一
体化し、ワークロールのシフトはチョック部に係脱する
シフトブロックによってベンダブロックと別異のものと
し、ベンダブロックの摺動面をなくするようにした技術
を開発した。図８、図９はこの技術の説明図である。従
来、図８に示すように、ワークロール１００のチョック
１０１をシフトシリンダ１１２で矢印１０２に示すよう
に、軸方向にシフトしていた。この時、ベンダブロック
１１０はチョック１０１と一体となってシフト方向に移
動していた。ベンダブロック１１０の背面はフレーム１
１１に装着したライナ１１３に沿って摺動し、摩耗によ
りその隙間が大きくなり、衝撃を生じ、故障の原因や通
板性劣化の原因となっていた。図９はこれを改善したも
ので、ベンダブロック１１０をフレーム１１１に固定し
シフトシリンダ１１２は別の連結具１２０を介してワー
クロール１００をシフトさせるようにした。このためベ
ンダブロック１１０の摺動面の摩耗の問題は全く無くな
り、ベンダブロック１１０の背面の隙間増大によるトラ
ブルは皆無となった。

【０００７】ところがこの構造では、チョック１０１が
ベンダブロック１１０に対して相対的に軸方向に移動す
るため、チョック１０１に内蔵するロールネック軸受は
オフセット荷重が負荷する軸受となる。ロールネック軸
受は、従来は、上述のように、ベンダブロックと共にシ
フトされていたので、オフセット荷重について何ら考慮
を払う必要がなかった。従って、通常の内向き複列円錐
コロ軸受が使用されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の改善された構造
では、ロールネック軸受はオフセットラジアル荷重を受
けるので、従来技術のままの軸受ではこれに対応するこ
とができないため軸受寿命が著しく短くなる。

【０００９】新規にロール、チョック、軸受設計を行う
場合には寸法自由度も大きいため、どのような設計にも
対応することが可能であるが、既存の圧延機を改造する
場合には寸法制約条件も大きく、自由な設計はできない
という問題がある。

【００１０】本発明の目的は以上のような場合に生ずる
オフセットラジアル荷重が負荷するロールネック軸受の
構造を改善し、複列円錐軸受において、ワークロールベ
ンダ荷重やバランス荷重が軸受中心に対してオフセット
荷重となる場合に、これを許容し得る軸受構造を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、外向き複列円
錐コロ軸受を用い、その内輪に、外径が軸受内輪内径に
しまりばめし内径が軸ジャーナルにすきまばめするスリ
ーブを装着したことを特徴とするオフセットラジアル荷
重が負荷するロールネック軸受である。

【００１２】また、前記スリーブの両端に軸受側端を締
めつけるフランジを設けると、軸受とスリーブとがずれ
を生ずることがない。

【００１３】また、軸受中心に具備する間座（スペー
サ）幅を大きくすることによって、オフセットラジアル
荷重を許容する範囲を拡大することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。

【００１５】先ず従来のロールネック軸受について、図
２〜図３を参照して説明する。図２は従来の通常の内向
き複列円錐コロ軸受３０である。軸ジャーナル２５に内
輪３２が嵌合し、外輪３１と内輪３２の間にコロ３３が
装着されている。外輪３１の中心に荷重３４が作用する
と、その反力３５、３６が両方のコロに均等に作用す
る。図３に示すように、オフセット荷重３７が中心から
偏心して作用すると、両方のコロに作用する反力３８、
３９は左右不均等になり、甚しい時は図３に示すよう
に、反力の方向が逆転する。従って軸受コロは極めて過
酷な条件に曝され、寿命が著しく短くなる。

【００１６】そこで、本発明では、図１に示すような、
外向き複列円錐コロ軸受１０を用い、その内輪１２に、
スリーブ２０を装着するようにした。スリーブ２０は、
外径が軸受内輪１２の内径にしまりばめし、スリーブ２
０の内径は、軸ジャーナル２５にすきまばめするように
構成した。なおスリーブには、両端に軸受の側端を締め
つけるフランジ２１を設け、内輪１２の軸方向移動を制
約するようにした。また、スリーブ２０の軸方向両端に
は、スラスト受部２３、２４を装着し、スラストアンバ
ランス荷重を支承するようにした。図５はこの軸受に荷
重４１が作用した時、コロにはラジアル反力４２、４３
のほかにスラスト反力４４、４５が互いに逆向きに発生
し、内輪を軸方向に押し広げるように作用する。このた
め、内輪１２とスリーブ２０との嵌合は締め代を有する
しまりばめとする。さらに、スリーブの両端フランジ
も、締付可能な構造にして、このスラスト荷重を確実に
支持するようにする。一方、スリーブの内径は、この軸
受を装脱自在にするために遊嵌構造とし、すきまばめ構
造とした。

【００１７】通常の内向き複列円錐コロ軸受を外向き複
列円錐コロ軸受に変更すると、図６、図７にオフセット
許容量の比較を示すように、荷重の作用する軸中心にお
ける距離すなわち正反力作用範囲（オフセット許容量）
５１が従来の正反力作用範囲（オフセット許容量）５２
に比べて非常に大きくなる。従って、図６に示す本発明
の軸受１０では、オフセット荷重がかかったとき、複列
コロ軸受の左右のコロに不平衡荷重を生じても荷重の作
用方向が逆転するいわゆる反転荷重が発生することはな
い。

【００１８】本発明の外向き複列円錐コロ軸受１０の場
合、軸受の構造上、内輪１２が軸方向左右に分割され
る。また、ロールネック軸受という使用上の条件に留意
すると、ロールとチョックは頻繁に分解する必要がある
ため、内輪内径（本発明ではスリーブ内径）とロール軸
ジャーナル部はすきまばめとせざるを得ない。

【００１９】内輪を軸方向に分割し、かつ軸ジャーナル
とすきまばめ条件で使用することは不可能である。なぜ
ならば、上述のように、ラジアルの荷重の水平反力を常
時軸受押えプレートで保持することとなり、この部分に
急激な摩耗が発生するからである。本発明では、その解
決手段として軸受内輪の内側にスリーブをしまりばめで
取り付ける構造とした。

【００２０】このように、スリーブ内径とロールジャー
ナル部をすきまばめとしているので通常のチョック脱着
作業を従来と同様に支障なく行うことができ、また、ラ
ジアル荷重の水平反力を内輪とスリーブ間のしまりばめ
面圧で吸収しているので、スリーブフランジが摩耗する
ような現象は全く見られない。

【００２１】本発明は、既設圧延機の改善技術であり、
チョック、ロール、軸受小物部品等は全て改造流用によ
り適用した。従って、改造コストを最小限に抑制するこ
とができた。本発明の適用により正反力作用範囲（オフ
セット許容量）を大幅に向上することができ、±１００
ｍｍのオフセット荷重作用条件下での適用に耐え得るこ
とが判った。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、スライド式ベンダブロックを
固定構造に改善する場合に、ロールネック軸受に生ずる
大幅なオフセット荷重に対応することができ、軸受寿命
を延長し、上記圧延機の改善を効果的に達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構造を示す断面図である。

【図２】従来技術の説明図である。

【図３】従来技術の説明図である。

【図４】実施例の構造を示す断面図である。

【図５】実施例のオフセット許容量の説明図である。

【図６】従来例のオフセット許容量の説明図である。

【図７】従来のワークロールシフトの説明図である。

【図８】改善されたワークロールシフトの説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ （外向き複列円錐コロ）軸受 １１ 外輪 １２ 内輪 １３ 円錐コロ ２０ スリーブ ２１ フランジ ２３ スラスト受け部 ２４ スラスト受け部 ２５ 軸ジャーナル ３０ （通常の内向き複列円錐コロ）軸受 ３１ 外輪 ３２ 内輪 ３３ コロ ３４、３７ 荷重 ３５、３６、３８、３９ 反力 ４１ 荷重 ４２、４３ ラジアル反力 ４４、４５ スラスト反力 ５１ 正反力作用範囲（オフセット許容量） ５２ 正反力作用範囲（オフセット許容量） １００ ワークロール １０１ チョック １０２ 矢印 １１０ ベンダブロック １１１ フレーム １１２ シフトシリンダ １１３ ライナ １２０ 連結具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 清 倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし） 川 崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 田中 伸治 倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし） 川 崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 藤原 英雄 藤沢市鵠沼神明１丁目５番50号 日本精工 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外向き複列円錐コロ軸受を用い、その内
   輪に、外径が軸受内輪内径にしまりばめし内径が軸ジャ
   ーナルにすきまばめするスリーブを装着したことを特徴
   とするオフセットラジアル荷重が負荷するロールネック
   軸受。
2. 【請求項２】 前記スリーブの両端に軸受の側端を締め
   つけるフランジを設けたことを特徴とする請求項１記載
   のオフセットラジアル荷重が負荷するロールネック軸
   受。