JP3197219B2 - 圧延ロールのスラスト軸受 - Google Patents

圧延ロールのスラスト軸受

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JP3197219B2
JP3197219B2 JP22203896A JP22203896A JP3197219B2 JP 3197219 B2 JP3197219 B2 JP 3197219B2 JP 22203896 A JP22203896 A JP 22203896A JP 22203896 A JP22203896 A JP 22203896A JP 3197219 B2 JP3197219 B2 JP 3197219B2
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裕 松田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄所においてロ
ールシフトミル、クロスミル等に使用する圧延ロールの
スラスト軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、圧延機のロールに発生するスラス
ト力を支持するため、スラスト軸受が用いられている。
【0003】図5は従来のスラスト軸受を備えたチョッ
ク部の縦断面図である。同図において、1は圧延ロー
ル、1aは圧延ロール1の段形に形成された軸端部、1
0は軸端部1aを支持するためのチョック、11はチョ
ック10の内面と軸端部1aの外面との間に介装したラ
ジアル軸受、12は軸端寄りでチョック10の内面と軸
端部1aの外面との間に介装したスラスト軸受、13は
チョック10の両端部の内面と軸端部1aの外面との間
に設けたオイルシールである。
【0004】そして、スラスト軸受12は内輪を軸端部
1aの外面側に軸方向に移動しないようクランプし、外
輪をチョック10の内面側に軸方向に移動しないようク
ランプして設け、圧延ロール1から加わるスラスト力P
を、一組のスラスト軸受12とチョック10のスラスト
力受面14の軸受荷重F’で受け止めるよう構成してい
る。
【0005】図6のグラフにはかかる従来のスラスト軸
受におけるスラスト力と軸受荷重との関係を示す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】圧延機のワークロール
1は圧延荷重を低減するため一般的に小径化の傾向にあ
る。圧延ロール1に発生するスラスト力を支持するため
に、従来は一組のスラスト軸受12の負荷容量を上げる
努力が行われてきたが、軸受径には上記のような圧延ロ
ール1の径の制約下で上限があり、このため一組のスラ
スト軸受12の負荷容量を上げることには限度がある。
【0007】シフトミルやクロスミル等のようにスラス
ト力が発生するロールでは、負荷容量の大きいスラスト
軸受が必要となるが、上述した制約のために、スラスト
力と比例関係にあるシフト速度を制限するか、又は圧延
ロール1の径を大きくする必要がある。
【0008】ところが、シフト速度の制限はシフト位置
の走間変更時間を長くして成品の歩留りを悪くし、ま
た、ロール径の大径化はワークロールの場合には圧延荷
重を増大させてコストアップになるという問題がある。
【0009】従って本発明は上記従来技術に鑑み、シフ
ト速度を制限することなく、またロール径を大きくする
ことなく、ロール径の制約下でスラスト軸受の負荷容量
を上げることができる圧延ロールのスラスト軸受を提供
することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第1
の発明の圧延ロールのスラスト軸受は、内部にラジアル
軸受及びスラスト軸受を備えた圧延機用ロールのチョッ
クにおいて、前記スラスト軸受を軸方向に複数組直列に
配置し、各スラスト軸受の内輪をロール上に軸方向にク
ランプして装着し、各スラスト軸受の外輪とチョックの
スラスト力受面との間に隙間を設け、一組のスラスト軸
受を除いた他のスラスト軸受の前記隙間内に弾性体を介
装したことを特徴とする。
【0011】また、第2の発明の圧延ロールのスラスト
軸受は、内部にラジアル軸受及びスラスト軸受を備えた
圧延機用ロールのチョックにおいて、前記スラスト軸受
を軸方向に複数組直列に配置し、各スラスト軸受の内輪
をロール上に軸方向にクランプして装着し、各スラスト
軸受の外輪とチョックのスラスト力受面との間に隙間を
設け、全スラスト軸受の前記隙間内に弾性体を介装した
ことを特徴とする。
【0012】従って、上記第1の発明の圧延ロールのス
ラスト軸受によれば、スラスト軸受を複数組直列に設け
ると共に、一組のスラスト軸受を除いた他のスラスト軸
受の隙間内に弾性体を介装したことによって、ロールに
発生したスラスト力は、最初に弾性体を介装した側のス
ラスト軸受に弾性体を介して受け止められ、更に、弾性
体が一定量撓んだ状態下で、弾性体を介装しない他のス
ラスト軸受がチョックのスラスト力受面に接してスラス
ト力を受け止め、この状態で複数組のスラスト軸受が同
時にスラスト力を分担して支持するようになる。
【0013】例えば二組のスラスト軸受を設けた場合、
一組のスラスト軸受側に介装する弾性体の、他の一組の
スラスト軸受の隙間が0になるまで撓んだときに生じる
ばね力を、ロールに発生するスラスト力の1/2に選定
すると、二組のスラスト軸受でほぼ均等にロールのスラ
スト力を負担することができ、従ってスラスト軸受の負
荷容量を従来装置の約2倍に上げることができる。
【0014】また、上記第2の発明の圧延ロールのスラ
スト軸受によれば、スラスト軸受を複数組直列に設ける
と共に、全スラスト軸受の隙間内に弾性体を介装したこ
とによって、ロールのスラスト力は発生と同時に複数組
のスラスト軸受により一斉にほぼ均等に分担して支持さ
れ、従ってスラスト軸受の負荷容量を従来装置の複数倍
に上げることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。なお、従来(図5)と同一の
要素には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
【0016】<実施の形態1> <構成>図1は本発明の実施の形態1に係るスラスト軸
受を備えたチョック部の縦断面図、図2は図1に示すス
ラスト軸受のスラスト力に対する軸受荷重の発生状態
(スラスト力と軸受荷重との関係)を示すグラフであ
る。
【0017】図1において、20a,20bはラジアル
軸受11の軸端側に軸方向に間隔をおいて直列に配置し
た二組のスラスト軸受、21はスラスト軸受20a,2
0bの内輪クランプ用のリング部材、22はスラスト軸
受20a,20bの外輪側面との間に一定間隔CO の隙
間23を設けて対峙させたチョック10のスラスト荷重
支持面、24は一定のばね力を有するように製作し一組
のスラスト軸受20aの隙間23内に介装したさらばね
等の弾性体である。また、Pは図中右向きに作用する圧
延ロール1のスラスト力、F1 はスラスト力Pに対して
スラスト軸受20aのスラスト荷重支持面22に発生す
るスラスト荷重、F2 はスラスト力Pに対してスラスト
軸受20bのスラスト荷重支持面22に発生するスラス
ト荷重である。
【0018】なお、スラスト軸受は、二組に限定するも
のではなく、二組以上の複数組設けてもよい。また、弾
性体24のばね力は、一例としてスラスト力Pをスラス
ト軸受の組数で除した分数値とすることができる。
【0019】<作用・効果>図1、図2を参照してこの
スラスト軸受の作用・効果を説明する。上記構成のスラ
スト軸受では、圧延ロール1のスラスト力Pによって、
最初にスラスト軸受20aに介装した弾性体24が圧縮
変形してスラスト軸受20aの荷重支持面22にスラス
ト軸受荷重F1 を発生すると共に、弾性体24が(1/
2×P)のスラスト力で距離CO 撓んだとき、他のスラ
スト軸受20bの隙間23が解消しスラスト軸受20b
が荷重支持面22に接してスラスト軸受荷重F2 を発生
する。このため、二組のスラスト軸受20a,20bが
それぞれスラスト軸受荷重F1,F2 を分担して圧延ロ
ール1のスラスト力Pを支持する。
【0020】このとき、発生スラスト力Pを100ト
ン、弾性体24のばね力を50トンと設定した場合、発
生スラスト力Pが100トンのときには、二組のスラス
ト軸受20a,20bが50トンずつほぼ均等に荷重負
担する。また、スラスト力Pが仮に120トンに変動し
たときには、スラスト軸受20b側が70トンの荷重を
負担するようになる。
【0021】図2中、一点鎖線で示すF’は従来の一組
のスラスト軸受で生じるスラスト軸受荷重であり、これ
に比較すると、本実施の形態1では、二組のスラスト軸
受20a,20bが少ない荷重負担で最大2倍程度まで
スラスト軸受の負荷容量を増加することが可能になる。
即ち、シフト速度を制限したりロール径を大きくするこ
となく、スラスト軸受の負荷容量を大幅に上げることが
できる。
【0022】<実施の形態2> <構成>図3は本発明の実施の形態2に係るスラスト軸
受を備えたチョック部の縦断面図、図4は図3に示すス
ラスト軸受のスラスト力に対する軸受荷重の発生状態
(スラスト力と軸受荷重との関係)を示すグラフであ
る。
【0023】図3に示すように、本実施の形態2では、
二組のスラスト軸受20a,20bの隙間23全部に弾
性体24を介装している。その他の構成は上記実施の形
態1と同様である。
【0024】なお、上記実施の形態1と同様に、スラス
ト軸受は、二組に限定するものではなく、二組以上の複
数組設けてもよい。また、弾性体24のばね力は、一例
としてスラスト力Pをスラスト軸受の組数で除した分数
値とすることができる。
【0025】<作用・効果>図3、図4を参照してこの
スラスト軸受の作用・効果を説明する。上記構成のスラ
スト軸受では、圧延ロール1のスラスト力Pによって、
二組のスラスト軸受20a,20bの全部の隙間23内
の弾性体24がほぼ一斉に圧縮変形を開始し、図4に示
すように二組のスラスト軸受20a,20bの荷重支持
面22が同時に連動して約半分ずつスラスト力Pに対す
る支持荷重F1 ,F2 を発生する。
【0026】このとき、発生スラスト力Pを100ト
ン、弾性体24のばね力を50トンと設定した場合、発
生スラスト力Pが100トンのときには、二組のスラス
ト軸受20a,20bが50トンずつほぼ均等に荷重負
担する。また、スラスト力Pが仮に120トンに変動し
たときにも、二組のスラスト軸受20a,20bが60
トンずつほぼ均等に荷重負担するようになる。他の作用
効果は上記実施の形態1と同様である。
【0027】なお、本発明はこれらの実施の形態に限定
されず、特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
形状、構造に変更を加えてよいものである。
【0028】
【発明の効果】以上発明の実施の形態と共に具体的に説
明したように、本発明の圧延ロールのスラスト軸受によ
れば、スラスト軸受を複数組直列に設けると共に、一組
のスラスト軸受を除いた他のスラスト軸受の隙間内に弾
性体を介装したことによって、小径化するワークロール
の径による制約下でロールシフト速度の制限やロール径
の増加を行うことなく、スラスト軸受のスラスト支持荷
重(負荷容量)を大幅に増大させることができる。
【0029】また、スラスト軸受を複数組直列に設ける
と共に、これら全スラスト軸受の隙間内に弾性体を介装
することによっても、上記と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るスラスト軸受を備
えたチョック部の縦断面図である。
【図2】図1に示すスラスト軸受におけるスラスト力と
軸受荷重との関係を示すグラフである。
【図3】本発明の実施の形態2に係るスラスト軸受を備
えたチョック部の縦断面図である。
【図4】図3に示すスラスト軸受におけるスラスト力と
軸受荷重との関係を示すグラフである。
【図5】従来のスラスト軸受を備えたチョック部の縦断
面図である。
【図6】図5に示す従来のスラスト軸受におけるスラス
ト力と軸受荷重との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 圧延ロール 1a 圧延ロールの軸端部 10 チョック 20a,20b スラスト軸受 22 スラスト荷重支持面 23 隙間 24 さらばね等の弾性体
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−154812(JP,A) 特開 昭62−200013(JP,A) 特開 平6−313424(JP,A) 実開 昭64−42705(JP,U) 実開 昭58−89103(JP,U) 実開 昭58−194804(JP,U) 特公 昭48−12021(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 31/07 F16C 19/00 F16C 27/00 F16C 33/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部にラジアル軸受及びスラスト軸受を
    備えた圧延機用ロールのチョックにおいて、前記スラス
    ト軸受を軸方向に複数組直列に配置し、各スラスト軸受
    の内輪をロール上に軸方向にクランプして装着し、各ス
    ラスト軸受の外輪とチョックのスラスト力受面との間に
    隙間を設け、一組のスラスト軸受を除いた他のスラスト
    軸受の前記隙間内に弾性体を介装したことを特徴とする
    圧延ロールのスラスト軸受。
  2. 【請求項2】 内部にラジアル軸受及びスラスト軸受を
    備えた圧延機用ロールのチョックにおいて、前記スラス
    ト軸受を軸方向に複数組直列に配置し、各スラスト軸受
    の内輪をロール上に軸方向にクランプして装着し、各ス
    ラスト軸受の外輪とチョックのスラスト力受面との間に
    隙間を設け、全スラスト軸受の前記隙間内に弾性体を介
    装したことを特徴とする圧延ロールのスラスト軸受。
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