JP3921176B2

JP3921176B2 - 油膜ベアリング用ブッシュ

Info

Publication number: JP3921176B2
Application number: JP2003014060A
Authority: JP
Inventors: ボナゾーリステファン
Original assignee: Morgan Construction Co
Current assignee: Siemens Industry Inc
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2023-01-22
Also published as: EP1331411A1; TW571034B; ZA200300523B; DE60303052T2; AU2003200151A1; DE60303052D1; BR0300126A; MXPA03000680A; KR100509129B1; KR20030064295A; AU2003200151B2; TW200302323A; RU2238447C1; CN1433853A; BR0300126B1; CA2416636A1; JP2003232357A; US6604859B1; ATE315184T1; CA2416636C

Description

【０００１】
【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

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。