JP2501247B2 - 油膜軸受用ブシュ - Google Patents
油膜軸受用ブシュInfo
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Description
のジャーナル面を回転できるように支持するのに用いる
形式の油膜軸受の改良に関するものである。
いて、多少略示的に図1および図2に示したように、ロ
ール10はネック部12を有する。図示のように、この
ネック部12は先細りでもよく、または円柱にもでき
る。スリーブ14は上記ネック部12上に嵌合し、1個
または2個以上のキー13により回転できるように固定
される。上記スリーブの外部は上記ロールネックのジャ
ーナル面16を形成する。ブシュ18は、上記ジャーナ
ル面16を取り囲み、かつ回転できるように支持する内
部軸受面20を有する。上記ブシュはチョーク22によ
って囲まれ、かつチョーク22内に固定される。上記チ
ョークはロールハウジング(図示せず)内に支持される
ようになっており、そして端板24およびカバー26に
より外端部において密閉される。シール組立28は、上
記ロールと上記チョーク22の内端部との間に設けられ
る。上記シール組立は上記軸受内に潤滑油を保持する作
用をすると同時に、冷却水、ミルスケール、その他によ
る潤滑油および内部軸受構成要素の汚染を予防する。
運転の適切な速度で上記ロールが図2の矢印で示した方
向に回転している時には、油の連続流れが、上記チョー
クの通路29、上記ブシュの送り孔30および上記軸受
面20の開け広げ部32を経て送られる。ここから上記
油は軸受面20と回転しているジャーナル面16との間
に入り、軸受荷重領域“Z”において、流体力学的に圧
力維持される油膜34を形成する。上記荷重領域は、上
記ロールに加えれれる荷重“L”の領域とは反対側に位
置する。
面20との間から軸線方向に漏れ出て、内側油だめ36
および外側油だめ38内に収容される。ここから上記油
は、上記軸受に帰されるに先だち、フィルタ、冷却装置
その他(図示せず)を経て再循環される。
記油の荷重Lおよび粘度が、すべて設計限界内にあれ
ば、上記軸受荷重領域“Z”で流体力学的に圧力維持さ
れる適切な油膜34のために、軸受は満足に作用を継続
する。しかし、万一これらのパラメータの中の1つが下
方設計限界以下に低下したならば、上記流体力学的圧力
維持油膜は劣化または崩壊のおそれがあり、ジャーナル
面16と軸受面20との間に金属対金属の接触を生じさ
せる。万一これが起これば、その結果生じる摩擦が急速
に軸受の破損を起こす。
ロから、満足な流体力学的運転のための下方設計限界ま
で、上記荷重領域Zにおける油膜34は、上記記載の流
体力学的技術以外の手段により作り出し、かつ維持しな
ければならない。この目的のために、そしてさらに図3
ないし図5に関連して、従来技術の型にはまった軸受組
立においては、荷重領域Zの軸受面20内に多数の静油
圧凹部40を備えていることが周知である。上記凹部4
0は容積式定容高圧油ポンプ44に、通路42すなわち
導管装置の回路網によって相互連通される。
来技術設計の上記凹部40は、形状が一般に長方形であ
る。これら凹部の両端部は46におけるように端を薄く
そがれ、それに反し底部48と側壁50とは相互に垂直
となり、従って鋭い底部コーナ52を形成する。上記側
壁50は軸受面20に垂直で、それによって鋭い上縁5
3を形成する。
油膜34を作成するために上記油が各凹部40から出て
くる時に、油は極めて高い抵抗に出会い、このようにし
て油が上記の鋭い上縁53と軸受面20との間を軸線方
向に強制供給される時には著しい圧力降下を経験する。
最終結果として、上記油膜34内に所定油圧を維持する
ためには、実質的にさらに高い油圧を上記凹部40内に
維持しなければならないということである。この結果は
次に、上記ポンプ44が過度に運転しなければならず、
そして全潤滑系は高圧で作動するように設計しなければ
ならないことを意味する。
は、上記鋭い上縁53を軸線方向に通過して出る油が出
会う抵抗と比較して、凹部の薄くそいだ端部46におい
ては著しく少ない抵抗に出会うことが理解されよう。こ
のことは軸流を犠牲にして円周方向流を促進させるもの
で、上記軸流は荷重領域全体にわたり油圧界の分布に不
利な影響を及ぼす。油圧界は荷重領域において荷重を支
える。
ナ52における高度の応力集中を含み、応力集中はき裂
を生じて軸受の破損を起こすおそれがある。また、上記
鋭い上縁53における流れ領域の急激な変化は、比較的
高い流体速度を生じ、次に金属エロージョンを速める。
技術に関連する問題点を、避けるかまたは非常に少ない
実質的に最少限度に少なくする、新規で改良された静油
圧凹部の構成を備えたブシュを提供することにある。
に、本発明の油膜軸受用ブシュは、圧延機のロールネッ
クのジャーナル面を回転可能に支持する油膜軸受用ブシ
ュであって、前記ブシュが、前記ジャーナル面を取り囲
む円筒形の内部軸受面を有する壁と、前記壁を通って延
び、加圧した液体潤滑剤を前記内部軸受面と前記ジャー
ナル面との間の荷重領域に送る導管装置と、前記導管装
置に連通するとともに前記荷重領域内の前記内部軸受面
に形成された少なくとも1つの凹部とからなり、前記凹
部は、ブシュの縦軸線に垂直な方向に延びる長軸と前記
縦軸線に平行な方向に延びる短軸とを有し、前記凹部は
前記内部軸受面と二重曲線回転面との交差により規定さ
れる連続周辺縁を有し、前記凹部の深さは前記周辺縁か
ら漸次深くなりその中心部で最大となることを特徴とす
る。
円環面の回転軸線が前記ブシュの縦軸線に平行でかつ前
記内部軸受面で取り囲まれることが好ましい。前記円環
面の回転半径は前記内部軸受面の半径より小さくする。
このような凹部は長球面の一部分を形成し、ほぼ楕円形
周辺縁を有する。
単に一例として次に記載する。
本発明によるブシュが60で示される。上記ブシュは、
軸受中心の両側に対称的に配置された一対の静油圧凹部
64を備えた円筒形の内部軸受面62を有する。
に見た場合、連続的な端を薄くそいだ縁66で取り囲ま
れ(図6に示されるように)、ブシュ縦軸線Aに対し横
方向に伸び出す長軸X、および縦軸線Aに対し平行に伸
び出す短軸Yを具備した事実上楕円形状である。
凹部64は円環面68と内部軸受面62との交差により
形成される。上記円環面68は軸線Bの周りに平面曲線
70の回転により作られる。上記曲線70は事実上、半
径R1を有する切断縁外形を構成する。上記円環面68
は半径R2を有し、上記軸線Bは上記ブシュ縦軸線Aと
平行に配置される。
垂直にとった連続断面は、半径R1を有する円のセグメ
ントを形成する。上記凹部の中心からその両端部に向か
って進むにつれて、上記各セグメントの深さdと幅wは
漸次小さくなる。同様にして、図9および図10に関連
して、上記短軸Yに垂直にとった連続断面は、半径R2
を有する円の部分を形成する。また、上記凹部の中心か
らその両端部に向かって進むにつれて、連続部分の深さ
dと長さ1は漸次小さくなる。従って各凹部64は長球
面の一部分を形成する。
に取り付けられた本発明のブシュを示す。従来技術の凹
部40の鋭いコーナ側縁の代りに、本発明の凹部64は
連続的に端を薄くそいだ周辺縁66から中心に向かって
漸次深くなる緩やかな曲面状に形成しているので、流体
静力学的なジャッキ・アップ用油は、著しく少ない圧力
降下を伴いながら、荷重領域に軸線方向にも円滑にかつ
低速で導入される。従って上記凹部64内の低い油圧
が、流体静力学的に圧力を維持する油膜34内の所定圧
力を維持するために要求される。このように本発明によ
れば、油が低速で流れるので、凹部の周辺縁66でのエ
ロージョンが減少し、さらに鋭いコーナ部分をなくして
いるので、ブシュの亀裂の原因となる引っ張り応力が凹
部に集中的に発生することを防ぐことができる。また、
上記凹部の両端部における減少した幅wから起こる周辺
流路の漸減は(図7と図8の比較)、周辺流れに抵抗し
て、軸流を一段と助長し、従って上記荷重領域全体にわ
たり油の分布を一層良好にする。
曲面状に形成され、しかも、凹部の長軸をブシュの縦軸
線に垂直な方向(すなわち軸の回転に伴って荷重領域に
流体力学的に流れ込んで油膜のくさびを形成する油の流
れ方向)に配向させ、短軸をブシュの縦軸線に平行な方
向(すなわち上記油膜形成用の油の流れに直交する方
向)に配向させているので、油膜形成用の油は凹部に妨
げられることなく円滑に流れ、したがって、荷重領域に
おいて油膜を確実に維持できる。
縦断面である。
ある。
ある。
ある。
如何に展開しているかを示す略示図である。
を示す図4に類似の図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 圧延機のロールネック(12)のジャー
ナル面(16)を回転可能に支持する油膜軸受用ブシュ
であって、前記ブシュが、前記ジャーナル面(16)を
取り囲む円筒形の内部軸受面(62)を有する壁(6
0)と、前記壁(60)を通って延び、加圧した液体潤
滑剤を前記内部軸受面(62)と前記ジャーナル面(1
6)との間の荷重領域(Z)に送る導管装置(42)
と、前記導管装置に連通するとともに前記荷重領域
(Z)内の前記内部軸受面(62)に形成された少なく
とも1つの凹部(64)とからなり、前記凹部(64)
は、ブシュの縦軸線(A)に垂直な方向に延びる長軸
(X)と前記縦軸線(A)に平行な方向に延びる短軸
(Y)とを有し、前記凹部(64)は前記内部軸受面
(62)と二重曲線回転面(68)との交差により規定
される連続周辺縁(66)を有し、前記凹部(64)の
深さは前記周辺縁から漸次深くなりその中心部で最大と
なることを特徴とする油膜軸受用ブシュ。 - 【請求項2】 前記二重曲線回転面(68)が円環面で
あることを特徴とする請求項1記載のブシュ。 - 【請求項3】 前記円環面(68)の回転軸線(B)が
前記ブシュの縦軸線(A)に平行でかつ前記内部軸受面
(62)で取り囲まれることを特徴とする請求項2記載
のブシュ。 - 【請求項4】 前記円環面(68)の回転半径が前記内
部軸受面(62)の半径より小さいことを特徴とする請
求項3記載のブシュ。 - 【請求項5】 前記凹部(64)が長球面の一部分を形
成することを特徴とする請求項1記載のブシュ。 - 【請求項6】 前記凹部(64)がほぼ楕円形周辺縁
(66)を有することを特徴とする請求項1記載のブシ
ュ。 - 【請求項7】 前記長軸(X)に垂直な方向における前
記凹部(64)を通る断面が円のセグメントを形成する
ことを特徴とする請求項1記載のブシュ。 - 【請求項8】 前記短軸(Y)に垂直な方向における前
記凹部(64)を通る断面が円の部分を形成することを
特徴とする請求項1記載のブシュ。 - 【請求項9】 前記内部軸受面(62)に複数の凹部
(64)が形成され、前記複数の凹部(64)が前記荷
重領域(Z)の中心に対して対称に配置されたことを特
徴とする請求項1記載のブシュ。
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