JP2010014135A - Rolling bearing for backup roll - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、鉄、非鉄金属を含む金属材料を圧延する為の金属圧延機のバックアップロールを支持する為の支持軸に組み付けられ、外輪の外周面をこのバックアップロールのロール面として使用する転がり軸受の改良に関する。 The present invention relates to a rolling bearing which is assembled to a support shaft for supporting a backup roll of a metal rolling mill for rolling a metal material containing iron and non-ferrous metals, and uses an outer peripheral surface of an outer ring as a roll surface of the backup roll. Regarding improvements.
金属材料に圧延加工を施す為の金属圧延機として、特許文献1等に記載された、所謂ゼンジミア圧延機と呼ばれる多段金属圧延機が、従来から使用されている。図2は、この多段金属圧延機の構造を模式的に示している。
この多段金属圧延機1は、1対のワークロール2、2と、4個の第一中間ロール3、3と、6個の第二中間ロール4、4と、8個のバックアップロール5、5とから成る。
このうちの両ワークロール2、2は、図2に鎖線で示した、圧延加工を施す金属材料24を直接加工するものであり、この金属材料24を上記図2の上下方向から挟む位置に配置している。
又、上記4個の第一中間ロール3、3は、2個ずつの第一中間ロール3、3により、上記両ワークロール2、2を、上記図2の上下方向から挟んだ状態で支持する様に配置している。
又、上記6個の第二中間ロール4、4は、3個ずつの第二中間ロール4、4により、上記各第一中間ロール3、3を、上記図2の上下方向から挟んだ状態で支持する様に配置している。
更に、上記8個のバックアップロール5、5は、4個ずつのバックアップロール5、5により、上記各第二中間ロール4、4を、上記図2の上下方向から挟んだ状態で支持する様に配置している。又、上 記各バックアップロール5、5は、これら各バックアップロール5、5をハウジング等の固定の部分に対して回転自在に支持する為の支持軸(図示省略)と、これら各支持軸の軸方向中間部に軸方向に隣り合う様に組み付けた複数個の転がり軸受とから成る。又、この様に組み込んだ状態で、これら各転がり軸受の外輪の外周面は、上記各バックアップロール5、5の各バックアップロール面6、6を成している。
As a metal rolling mill for rolling a metal material, a multi-stage metal rolling mill called a so-called Sendzimir rolling mill described in Patent Document 1 or the like has been conventionally used. FIG. 2 schematically shows the structure of this multi-stage metal rolling mill.
This multi-stage metal rolling mill 1 includes a pair of work rolls 2, 2, four first
Both of these work rolls 2 and 2 directly process the
The four first
In addition, the six second intermediate rolls 4, 4 are in a state where the first
Further, the eight
図3は、従来から知られている上記各バックアップロール5、5用の転がり軸受8の構造を示している。この転がり軸受8は、互いに同心に配置された内輪9の外周面と外輪10の内周面との間に、それぞれが転動体である複数個の円筒ころ12、12と、保持器13とを配置して成る。
このうちの内輪9は、円筒状部材14と、この円筒状部材14の軸方向(図3の左右方向)両端部に配置した1 対の円輪状鍔部材15、15とを組み合わせて成る。この様にこれら各部材を組み合わせた状態で、上記円筒状部材14及び上記両円輪状鍔部材15、15の内周面を、上記各バックアップロール5、5(図2参照)の支持軸16に外嵌固定する為の円筒凹面としている。又、上記内輪9の外周面の軸方向中央部(上記円筒状部材14の外周面)に、円筒凸面である内輪軌道17を形成している。又、上記内輪9の軸方向両端部に、それぞれが外向フランジ状の外向鍔部19、19(上記両円輪状鍔部材15、15のうちで、上記円筒状部材14の外周面より径方向外方に突出した部分 )を設けている。又、上記内輪9の軸方向中央部(上記円筒状部材14の軸方向中央部)に、この内輪9を径方向に貫通する通油孔23を設けている。
又、上記外輪10は、内周面の軸方向両側に、上記内輪軌道17と対向する1対の円筒凹面である、外輪軌道20、20を形成しており、軸方向中央部に、内向フランジ状の内向鍔部21を設けている。又、上記外輪10の外周面11は円筒凸面である。
又、上記各円筒ころ12、12は、上記内輪軌道17と上記両外輪軌道20、20との間に、両列毎に複数個ずつ、転動自在に設けている。
又、上記保持器13は、上記各円筒ころ12、12を、転動自在に保持している。
FIG. 3 shows the structure of a rolling bearing 8 for each of the
The inner ring 9 is formed by combining a
Further, the
Further, a plurality of
The
上述した様な構成のバックアップロール用転がり軸受8は、複数個の転がり軸受8を、上記各バックアップロール5、5の支持軸16の軸方向複数個所に、上記各転がり軸受8の内輪9を外嵌固定する事により組み付ける。又、この組み付け状態で、上記各バックアップロール5、5の各バックアップロール面6、6を成す上記各転がり軸受8の外輪10の外周面11は、図2に示す様に、前記各第二中間ロール4、4の外周面である各第二中間ロール面7、7と転がり接触して、高荷重(動等価荷重Pと基本動定格荷重Cとの比であるP/C=0.5以上の荷重)を負荷する。この為、通常は、上記外輪10の径方向(図3の上下方向)の厚さを大きくする等して、この外輪10の強度及び剛性を高くしている。
しかし、上述した様な方法で上記外輪10の強度及び剛性を確保したとしても、上記各バックアップロール面6、6(上記外輪10の外周面11)と上記各第二中間ロール面7、7との接触部には、摩耗等の損傷が生じる事が考えられる。この様な損傷は、上記各バックアップロール面6、6(上記外輪10の外周面11)の面精度を低下させて、上記各バックアップロール5、5としての機能を低下させる。そこで、上記外輪10の外周面11に損傷が生じた場合には、この外周面11に、面精度を回復する為のリグラインド(再研削)を施して、上記転がり軸受8を再利用する。尚、このリグラインドの方法は、特許文献2に記載される等により、従来から広く知られている為、詳しい説明は省略する。
The backup roll rolling bearing 8 configured as described above includes a plurality of rolling bearings 8 at a plurality of locations in the axial direction of the
However, even if the strength and rigidity of the
又、上記転がり軸受8の寿命は、上記リグラインドを繰り返す事により、上記外輪10の外径が縮径した量で決まる。上記転がり軸受8の外輪10の外周面11の耐久性が低くこの外周面11に損傷が生じ易い場合には、上記リグラインドの頻度が高くなり、上記外輪10の外径の縮径が早まり、この転がり軸受8の寿命は短くなる。
又、上記特許文献2に記載されている様な、従来から知られているリグラインドは、手間の掛かる作業が必要である。この為、上述した様に、上記転がり軸受8の外輪10の外周面11に損傷が生じ易く、上記リグラインドの頻度が高くなると、上記転がり軸受8の保守コスト、延いては前記多段金属圧延機1の保守コストが嵩んでしまう。
The life of the rolling bearing 8 is determined by the amount by which the outer diameter of the
Moreover, the conventionally known regrind as described in Patent Document 2 requires time-consuming work. For this reason, as described above, the outer
そこで、特許文献3には、バックアップロール用転がり軸受を構成する外輪の外周面の耐久性の向上を図る為の発明が記載されている。この特許文献3に記載された発明では、転がり軸受を構成する外輪を、C、Si、Mnの含有量を所定の範囲に規制した鉄系合金製とする。又、この材料に加工を施した被加工物を作製した後に、この被加工物に浸炭又は浸炭窒化処理を含む熱処理を施して、上記外輪の外周面のCの含有率を所定の範囲に規制する。この様な特許文献3に記載されたバックアップロール用転がり軸受の場合、上記外輪の外周面の強度を高くしてこの外周面の耐久性の向上を図り、上記リグラインドの頻度を低くする事ができる。この為、上記転がり軸受の保守コストの低減、且つ長寿命化を図る事ができる。但し、上記特許文献3に記載された転がり軸受の場合、成分を所定の値に調整した特殊な材料を使用する為、材料の調達コストが嵩む事が考えられる。又、上記外周面の強度を高くする為の熱処理は、複数の加工工程を必要とする為、加工コストが嵩む事も考えられる。
Therefore,
本発明は、上述の様な事情に鑑み、バックアップロール用転がり軸受を構成する外輪の外周面の耐久性の向上を低コストで図り、この転がり軸受の保守コストの低減、且つ長寿命化を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention aims to improve the durability of the outer peripheral surface of the outer ring constituting the rolling bearing for the backup roll at a low cost, and to reduce the maintenance cost and extend the life of the rolling bearing. Invented as much as possible.
本発明の対象となる金属圧延機のバックアップロール用転がり軸受は、内輪と、外輪と、複数個の転動体とを備える。
このうちの、内輪は、外周面に内輪軌道を有し、金属圧延機のバックアップロールを支持する支持軸に外嵌固定される。
又、上記外輪は、内周面に外輪軌道を有する。
又、上記各転動体は、上記内輪軌道とこの外輪軌道との間に、転動自在に設けられている。
特に、本発明のバックアップロール用転がり軸受に於いては、上記外輪の外周面に、DLC(Diamond Like Carbon:ダイヤモンドライクカーボン)被膜を形成している。
A rolling bearing for a backup roll of a metal rolling mill that is an object of the present invention includes an inner ring, an outer ring, and a plurality of rolling elements.
Of these, the inner ring has an inner ring raceway on the outer peripheral surface, and is fitted and fixed to a support shaft that supports a backup roll of a metal rolling mill.
The outer ring has an outer ring raceway on the inner peripheral surface.
Each of the rolling elements is provided between the inner ring raceway and the outer ring raceway so as to roll freely.
In particular, in the rolling bearing for backup roll of the present invention, a DLC (Diamond Like Carbon) film is formed on the outer peripheral surface of the outer ring.
上述の様に本発明のバックアップロール用転がり軸受は、外輪の外周面にDLC被膜を形成して、この外輪の外周面の耐久性を大幅に向上している。この為、上記外輪の外径を縮径させるリグラインドの頻度が低くなり、上記転がり軸受の保守コストの低減、及びこの転がり軸受の長寿命化を図る事ができる。
又、上記転がり軸受の外輪の材料は、高炭素クロム軸受鋼2種(SUJ2)等の一般的な軸受の外輪に使用されている材料で済む。この為、一般的な外輪と比較しても、材料コストが嵩む事はない。
更に、上記DLC被膜は、従来から広く知られているCVD法(化学的気相蒸着法)、PVD法(物理的気相蒸着法)等の、従来から知られている形成方法により形成できる。この様な形成方法により上記DLC被膜を形成すれば、前記特許文献3に記載した方法と比較して少ない加工工程で、上記外輪の外周面の耐久性を、飛躍的に向上させる事ができる。この為、加工コスト、並びに、リグラインドの頻度の大幅な低減を図る事ができる。
As described above, the rolling bearing for a backup roll of the present invention has a DLC film formed on the outer peripheral surface of the outer ring, and the durability of the outer peripheral surface of the outer ring is greatly improved. For this reason, the frequency of regrinding to reduce the outer diameter of the outer ring is reduced, the maintenance cost of the rolling bearing can be reduced, and the life of the rolling bearing can be extended.
The material of the outer ring of the rolling bearing may be a material used for an outer ring of a general bearing such as high carbon chromium bearing steel class 2 (SUJ2). For this reason, even if it compares with a general outer ring | wheel, material cost does not increase.
Further, the DLC film can be formed by a conventionally known formation method such as a CVD method (chemical vapor deposition method) or a PVD method (physical vapor deposition method) that has been widely known. If the DLC film is formed by such a forming method, the durability of the outer peripheral surface of the outer ring can be remarkably improved with fewer processing steps than the method described in
図1は、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本例を含め、本発明の特徴は、バックアップロール用転がり軸受8aの保守コストの低減、及び長寿命化を、低コストで図れる構造を実現する為に、このバックアップロール用転がり軸受8aを構成する外輪10aの性状を工夫した点にある。その他の部分の構成及び作用は、前記図3に示す従来構造の転がり軸受8と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. The feature of the present invention, including the present example, is that this backup
本例のバックアップロール用転がり軸受8aを構成する外輪10aは、外周面11aにDLC被膜22を形成している。このDLC被膜22は、CVD法、PVD法等の形成方法により形成する。尚、これら各形成方法に関しては従来から広く知られている為、詳しい説明は省略する。
上記転がり軸受8aは、複数個の転がり軸受8aを、バックアップロール5、5(図2参照)を構成する支持軸16の軸方向複数個所に、上記転がり軸受8aの内輪9を外嵌固定する事により組み付ける。又、この組み付けた状態で、上記各転がり軸受8aの外輪10aの外周面11aは、上記各バックアップロール5、5の各バックアップロール面6、6(図2参照)を成す。又、これら各バックアップロール面6、6(上記外輪10aの外周面11a)は、上記図2に示す様に、上記多段金属圧延機1を構成する各第二中間ロール4、4の外周面である第二中間ロール面7、7と転がり接触して、高荷重を負荷する。
The
In the rolling
この様な本例の転がり軸受8aの場合、この転がり軸受8aの外輪10aの外周面11aに上記DLC被膜22を形成して、この外周面11aの耐久性(耐摩耗性)の向上を図っている。この為、上述した様な上記各バックアップロール面6、6(上記外輪10aの外周面11a)が高荷重を負荷する状態で使用されても、これら各バックアップロール面6、6に損傷が生じにくくできる。
この様に、上記外輪10aの外周面11aの損傷防止効果が向上すれば、リグラインドの頻度を低くする事ができて、保守コストの低減を図れる。更に、上記外輪10aの外径の縮径を遅らせて、上記転がり軸受8aの長寿命化を図る事もできる。
又、上記転がり軸受8aの外輪10aの材料は、高炭素クロム軸受鋼2種(SUJ2)の如き軸受鋼等の、一般的な軸受の外輪に使用されている材料で済む為、材料コストが嵩む事はない。
又、上記DLC被膜は、従来から広く知られているCVD法、PVD法等の形成方法により形成できる。この様な形成方法により上記DLC被膜を形成すれば、前記特許文献3に記載した方法と比較して少ない加工工程で、上記外輪10aの外周面11aの耐久性の向上を図る事ができる。この為、加工コストの低減を図れる。
In the case of the rolling
Thus, if the effect of preventing damage to the outer peripheral surface 11a of the
Further, since the material of the
The DLC film can be formed by a conventionally well-known formation method such as a CVD method or a PVD method. When the DLC film is formed by such a forming method, the durability of the outer peripheral surface 11a of the
本発明は、上記多段金属圧延機1の各バックアップロール5、5に限らず、外輪の外周面が高荷重を負荷した状態で使用されて、この外周面の損傷の防止が望まれる転がり軸受に適用すれば、同様の効果を得る事ができる。
又、本発明は、上記実施の形態の1例の転がり軸受の構造に限らず、各種転がり軸受に適用する事ができる。
尚、DLC被膜を形成した本発明の転がり軸受の外輪の外周面の硬度は非常に高い。この為、使用時に多段金属圧延機のバックアップロールのバックアップロール面(上記外輪の外周面)と各中間ロールの外周面との間に異物が混入した場合、これら各中間ロールの外周面に圧痕が生じ、この圧痕が上記多段金属圧延機の各ワークロールを介して、金属材料に転写してしまう可能性が考えられる。この為、本発明は、それほど高い面精度が求められない、電磁鋼板等を圧延する多段金属圧延機のバックアップロールとして使用する事が好ましい。但し、上記異物の混入を防止する手段を設ける等の対策を行えば、高い面精度を求められる場合にも、使用できる。
The present invention is not limited to the backup rolls 5 and 5 of the multi-stage metal rolling mill 1, but is used in a state where the outer peripheral surface of the outer ring is loaded with a high load and the outer peripheral surface is desired to be prevented from being damaged. If applied, the same effect can be obtained.
Further, the present invention is not limited to the structure of the rolling bearing of one example of the above embodiment, and can be applied to various rolling bearings.
In addition, the hardness of the outer peripheral surface of the outer ring of the rolling bearing of the present invention on which the DLC film is formed is very high. For this reason, when foreign matter is mixed between the backup roll surface of the backup roll of the multistage metal rolling mill (the outer peripheral surface of the outer ring) and the outer peripheral surface of each intermediate roll during use, indentations are formed on the outer peripheral surfaces of these intermediate rolls. There is a possibility that the indentation may be transferred to the metal material through each work roll of the multi-stage metal rolling mill. For this reason, it is preferable to use this invention as a backup roll of the multistage metal rolling mill which rolls an electromagnetic steel plate etc. in which the high surface precision is not calculated | required. However, if measures such as provision of the above foreign matter are provided, it can be used even when high surface accuracy is required.
1 多段金属圧延機
2 ワークロール
3 中間ロール
4 第二中間ロール
5 バックアップロール
6 バックアップロール面
7 第二中間ロール面
8、8a 転がり軸受
9 内輪
10、10a 外輪
11、11a 外周面
12 円筒ころ
13 保持器
14 円筒状部材
15 円輪状鍔部材
16 支持軸
17 内輪軌道
18 段部
19 外向鍔部
20 外輪軌道
21 内向鍔部
22 DLC被膜
23 通油孔
24 金属材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multistage metal rolling mill 2
22
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008172118A JP2010014135A (en) | 2008-07-01 | 2008-07-01 | Rolling bearing for backup roll |
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ID=41700433
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010014135A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2357457A2 (en) | 2010-01-26 | 2011-08-17 | Seiko Epson Corporation | Detection device, sensor device, and electronic device |
US9436996B2 (en) | 2012-07-12 | 2016-09-06 | Noritsu Precision Co., Ltd. | Recording medium storing image processing program and image processing apparatus |
JP2017094334A (en) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 日本精工株式会社 | Bearing inspection component for roll of multistage rolling machine, multistage rolling machine, and bearing damage detection method for roll of multistage rolling machine |
-
2008
- 2008-07-01 JP JP2008172118A patent/JP2010014135A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
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