JP3921176B2 - 油膜ベアリング用ブッシュ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロールネックのジャーナル面を回転可能に支えるための、圧延ミルに用いられる種類の油膜ベアリングに関し、特に、ベアリングが搭載された状態で、そのベアリングがロール表面の再研削時に安定なロールネック支持用プラットフォームの働きをする、新規改良のブッシュに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、一般的な方法では、ロール表面を機械加工する前にロールネックから油膜ベアリングを取り外す必要があった。そして露出したロールネックは、加工精度上要求される、非常に高いベアリング剛性が得られるように特別に設計された固定具に回転可能に支持される。ロールが機械加工されている間およびその後の入庫されている間、取り外された油膜ベアリングは、予備のロールに再搭載されてミルで再利用される。この方法は、予備または交換用のロールを含む全てのロールにそれぞれ専用のベアリングを備え付けた場合に必要な投資の節約をもたらすという点で一定の効果がある。しかしながら、この効果については、例えば、ベアリングの分解、片付け、および再搭載でのメンテナンス人員によって費やされる時間および労力、分解されたベアリング部品が外部物質によって損傷または汚染される可能性、およびロール表面が、ミル内でロール表面を支えるベアリングと精密には同心円状に機械加工されないことなどの、いくつかの問題点を踏まえた上で考慮する必要がある。
【0003】
前述の課題を解決するために、時に別の方法が用いられてきた。この方法においては、ロールがそれぞれ専用のベアリングセットを備えており、このベアリングセットは、ロールがミル内で使用される間およびロールに機械加工が施される間においてもロールネックに搭載されたままになっている。この別法は概して満足のいくものであることが見出されている。ただし、従来の油膜ベアリングは主に高速で重負荷の加工用に設計されていて、そのために、低速で軽負荷の機械加工条件では、前述の一般的方法で用いられる特別設計の固定具と同程度に高剛性で安定なベアリング性能を示さないという点で十分なものでない。このために、機械加工精度が低下することがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ベアリングを取り外すことなく、かつ加工精度を低下させずにロールの機械加工を行えるブッシュを提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ベアリングのブッシュの内面に副凹部が設けられる。この副凹部は、主凹部すなわち「再穿孔」に隣接している。この主凹部は、この中に、ジャーナルとベアリング面との間の潤滑剤の働きをするオイルが導入されるものである。副凹部の幅は主凹部より狭く、好適には主および副凹部共に凹面状になっている。
【0006】
ロールの機械加工の間、ベアリングおよび各ベアリングの受け台はロールネックに搭載されたままで、適切に設計された支持機構内に搭載されており、ベアリングは、ブッシュの副凹部のサイドエッジにロールネックのジャーナル面が回転可能に支持されるような向きに配置されている。このサイドエッジによって、機械加工精度を得る上で必要な、高い剛性の安定なプラットフォームが提供される。
【0007】
ロールを実使用に戻す場合は、ベアリングは、主凹部が従来通りに作用して潤滑剤をベアリングの負荷ゾーンに導入するような向きに配置される。この状態においては、副凹部のエッジは支持体としての働きはしていない。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。先ず図1を参照する。典型的な圧延ミルのロールが符号10で示されている。このロールは、両端から小径のネック14が軸方向に突き出た、大径のロールバレル12を含む。図1において、一方のロールネックは露出しており、他方は油膜ベアリング16に収容されている。一般にこの種のロールは、ホットストリップミルおよび冷間圧延ミルの4−Hiスタンド(4-Hi stands)のバックアップロールとして使用される。
【0009】
図2を参照する。図から明らかなように、通常油膜ベアリング16は、固定ブッシュ20を収容する受け台18を基本構成部品として含んでいる。ブッシュは内側ベアリング面21を備えた筒状壁を含んでおり、このベアリング面21は、スリーブ22の外側ジャーナル面を囲むように構成および寸法規定されている。スリーブが収容された後、そのスリーブはキー24等を用いてロールネック14に固定される。
【0010】
ブッシュの内側ベアリング面21は、(一般に「再穿孔」と呼ばれる)主凹部26を備えている。オイルは、ブッシュおよび受け台中の整列した経路群28を通じて主凹部に導入される。このオイルは、ブッシュの内側ベアリング面とスリーブの外側ジャーナル面との間の潤滑剤の働きをする。
【0011】
図4および図5に示すように、主凹部26は、周方向に間隔を置いた第1のエッジ30間の距離である第1の幅W1および軸方向に間隔を置いた端部32間の距離である長さLを有する。主凹部の端部32は、ベアリング面21の端部からベアリング面のランドセグメント34の分の間隔を置いている。
【0012】
副凹部36がランドセグメント34内に形成される。各副凹部は、主凹部26の各端部32から近傍のベアリング面21の端部まで延びている。副凹部は、周方向に間隔を置いた第2のエッジ38間の距離である第2の幅W2を有する。第2の幅W2は第1の幅W1よりも狭く、好適にはW2はW1の約0.3乃至0.6倍である。
【0013】
副凹部36の最大深さd2は主凹部26の最大深さd1よりも浅く、好適にはd2はd1の約0.2乃至0.4倍である。
【0014】
一次および副凹部26,36は好適には凹面状にされる。
【0015】
図5から明らかなように、主凹部26は、ブッシュの筒状壁の中心軸Acから第1の径方向距離r1だけ変移した、第1の軸A1を中心にツール40を回転させることにより、ブッシュのベアリング面21内に機械加工される。副凹部36は、同様の方法で、中心軸Acから第2の径方向距離r2だけ変移した、第2の軸A2を中心にツール40を回転させることにより機械加工される。第1および第2の軸A1,A2は、中心軸Acから延びた共通の半径上に位置しており、第1の半径距離r1は第2の半径距離r2よりも短い。
【0016】
図3に、例えば研削ホィール41を用いてロールバレル14を機械加工する場合の一般的方法を示す。ベアリングはロールから完全に取り外されており、ロールネック14は特別設計の固定具44のパッド42に支えられている。この方法に伴う問題点は前述した通りである。
【0017】
図6に、本発明によるブッシュを組み込んだベアリング16がロールネック面の所定位置に搭載されたままの状態での、ロールの機械加工を示す。ベアリングは、一次および副凹部26,36がロールネックの下に位置するように配置されている。図7に示したように、これによりスリーブ22の外側ジャーナル面は主凹部26に受け止められ、副凹部36のエッジ38にしっかりと担持される。この結果、エッジ38によって、従来の固定具のパッド42と同等の信頼性の高いプラットフォームが得られる。この効果は、ベアリングをロールネックから剥がすことを要さずに得られる。
【0018】
副凹部36の深さおよび幅を前述の特定範囲に保つことにより、主凹部26のオイル供給機能は実質的に低下しない、また、前述の機械加工手順を踏むことにより、製造価格に有意な影響を及ぼすこともない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 圧延ミルに用いられる種類の従来のロールの側面図であり、この図において、一方のロールネックは露出し、他方のロールネックは油膜ベアリング内に収容されている。
【図2】 図1のライン2−2に沿った略拡大断面図である。
【図3】 ロールの機械加工の間のロールネックの支持に用いられる典型的な固定具を表す別の略図である。
【図4】 本発明によるブッシュの内側の部分透視図であり、ベアリングの負荷ゾーンに潤滑剤を導入する働きをする主凹部の近傍の副凹部が示されている。
【図5】 図4のライン5−5に沿った拡大尺度での断面図である。
【図6】 ロールネックが、本発明によるブッシュを組み込んだ油膜ベアリングに支えられたままの状態の、ロールの機械加工を模式的に表した図である。
【図7】 ベアリングが図6に示す配置に置かれた時の、副凹部のエッジに支えられた、ロールネックのジャーナル面を画定する、スリーブを示す拡大部分断面図である。
【符号の説明】
10 圧延ミル、14 ロールネック、16 油膜ベアリング、20 ブッシュ、21 内側ベアリング面、26 主凹部、30 第1のエッジ、32 端部、34 ランドセグメント、36 副凹部、38 第2のエッジ、40 ツール、41 研削ホィール。
Claims (5)
- 圧延ミルのロールネックのジャーナル面を回転可能に支持するブッシュであって、前記ブッシュは、
前記ジャーナル面を囲むように構成され、寸法規定された内側ベアリング面を有する筒状壁と、
前記ジャーナル面とベアリング面との間の潤滑剤の働きをするオイルが導入される、前記ベアリング面内の主凹部であって、当該主凹部は、周方向に間隔を置いた第1のエッジ間の距離である第1の幅および軸方向に間隔を置いた端部間の距離である長さを有し、当該主凹部の端部は前記ベアリング面の端部から前記ベアリング面のランドセグメント分の間隔を置いている、主凹部と、
前記ランドセグメント内の副凹部であって、当該副凹部の各々は、前記主凹部の各端部から隣接の前記ベアリング面の端部まで延びており、当該副凹部は、周方向に間隔を置いた第2の端部間の距離である第2の幅を有し、前記第2の幅は前記第1の幅より狭い、副凹部と、
を含み、
前記副凹部の第2の端部が、圧延ミルのロールを機械加工する際、ロールネックを安定的に支持するプラットフォームを提供する、
ブッシュ。 - 請求項1のブッシュにおいて、前記主および副凹部は凹面状である、ブッシュ。
- 請求項2のブッシュにおいて、前記副凹部の最大深さは前記主凹部の最大深さより浅い、ブッシュ。
- 請求項2のブッシュにおいて、前記副凹部の最大深さは、前記主凹部の最大深さの約0.2〜0.4倍である、ブッシュ。
- 前述の請求項のいずれか1項に記載のブッシュにおいて、前記第2の幅は前記第1の幅の約0.3〜0.6倍であるブッシュ。
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