JP4081261B2

JP4081261B2 - 製紙／製板機または仕上げ機用ロール外部支持すべり軸受装置

Info

Publication number: JP4081261B2
Application number: JP2001342042A
Authority: JP
Inventors: ユハ・ヴィンパリ
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2021-11-07
Also published as: EP1209287A2; US20020090153A1; US6776530B2; CA2359332A1; FI20002487A0; DE60105374D1; ATE275666T1; US7065876B2; JP2002195253A; EP1209287A3; DE60105374T2; US20040237306A1; EP1209287B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製紙／製板機または仕上げ機のロールのシャフトを囲むすべり軸受装置に関する。このすべり軸受装置は、軸受ハウジングが形成された本体部を備え、前記軸受ハウジングには、前記シャフトの周囲に配置され、かつ、前記シャフト方向に向いたすべり面を有するすべり部材が取り付けられた静圧軸受部材が設けられ、前記すべり部材とシャフトの間には、前記シャフトと共に回転するように取り付けられたブッシュが配置され、前記すべり部材は、前記シャフトを支持するために、前記シャフトから離れる方向に向いた前記ブッシュの外面に対向して、前記すべり面を前記ブッシュの周囲に位置するようにしてあり、これにより前記ロールは前記本体部に対して回転可能になっており、前記軸受ハウジングをシールするために前記軸受ハウジングの軸方向端部に取り付けられたパッキング部材と共にエンドキャップをさらに備えている。
【０００２】
本発明はさらに、ロール外部支持 (extra-roll)すべり軸受装置を使って、製紙／製板機または仕上げ機のロールをすべり支持する方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
このタイプの外部すべり軸受装置またはアセンブリは、サーマルロール、センターロール、選別ロール、フェルトロールなどの種々のロールに関して使用可能である。フィンランド特許第９７０６２４号は、ロール外部支持すべり軸受構成を開示しており、ここではシャフトの周囲に取り付けられた静圧軸受部材のすべり部材が、シャフトを支持するためにロールシャフトのネック部周囲に位置するようにしてあり、これによりロールが軸受ブロックに対して回転可能になっている。このタイプの従来技術の構成は図１に概略的に示されている。図１に示す従来技術の構成は、軸受ブロック５に取り付けられ、かつ、ニップロールのシャフト２の周囲に自由に位置することができる軸受部材を備えている。前記ニップは、カウンターロールと協働して形成される。符号３Ａは主荷重支持軸受を示し、符号３は当接軸受を示す。符号３Ｂは側部軸受を示す。符号４，４Ａ，４Ｂは軸受部材のすべり部材をそれぞれ示す。シャフト２が円錐形であることで、軸受部材がシャフト２の回転軸に対してわずかに傾斜するように配置されており、このことが軸受ブロック５に関して或る特別な構成を必要としていた。本願出願人の先のフィンランド特許第１０４３４３号は、その解決手段を開示しており、そこではすべり部材４とシャフト２との間にブッシュが取り付けられ、そのブッシュは断面においてほぼ円筒状の外面を有している。これにより、軸受部材をその回転軸に対して垂直な状態でシャフト２の周囲に配置できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術のすべり軸受の組み立ておよび取り付けは手間がかかるとともに、ロールに軸受を取り付ける工程において多数の構成部品を必要とする。また、これらの従来技術のすべり軸受装置は組み付けてからロールまたは別個のテストブッシュを使ってテストしなければならない。さらに、このような軸受アセンブリの交換は時間のかかる工程であり、一般には、ロール全体が予備の軸受アセンブリを有する別のロールと交換されている。そしてまた、すべり面がロールシャフトに直に接触している構成では、すべり面の損傷はロールも損傷させることになることを意味する。
【０００５】
そこで、本発明の１つの本質的な目的は、改良されたロール外部支持すべり軸受装置を提供して、上記欠点を解消することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明のすべり軸受装置は、ひとまとまりのユニットとして組み立てられ、ひとまとまりのユニットとしてシャフトに着脱可能であることを特徴とする。ロール外部支持すべり軸受装置を使って製紙／製板機または仕上げ機のロールをすべり支持する本発明の第１の態様による方法は、すべり軸受装置がひとまとまりのユニットとしてシャフトに直に組み付けられることを特徴とする。他方、本発明の第２の態様による方法は、すべり軸受装置が、ひとまとまりのユニットとして組み立てられ、ひとまとまりのユニットとしてシャフトに取り付けられることを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明により提供される利点の１つは、すべり軸受装置の全体がひとまとまりのユニットとして組み立てられ、シャフトに対する着脱が容易かつ迅速に行え、しかも、現在利用可能な軸受装置に比べて構成部品が少ないことである。また、軸受装置の組み立ておよびテストがロール本体なしで実施可能であり、ロールは予備または代替の軸受装置なしで交換可能である。さらに、軸受装置に含まれるブッシュは古いロール本体についても適合したスリーブとして使用可能である。本発明により得られるさらに別の利点は、軸受が損傷したときの修理の容易さである。
【０００８】
本発明は、添付図面を参照して以下により詳細に説明されるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ロールは符号１で示され、そのシャフトは符号２で示される。図２は、本発明のロール外部支持すべり軸受装置２０を示す。ロール外部支持すべり軸受装置２０は、本体部５を備えている。本体部５は、すべり軸受容器としての外胴(outer shell)を構成するとともに、ロールシャフト２を囲む軸受部材３，３Ａを収容する軸受ハウジング７が形成されている。図１に示すように、軸受部材は、通常、主荷重方向に作用する主軸受部材３Ａ、これに対向する側でシャフトに当接する軸受３、および前記主軸受３Ａと前記当接軸受３との間で前記主荷重方向を横切る方向に作用する側部軸受３Ｂを含む。図１において、主軸受３Ａは３つの部分に分かれており、中央の軸受部材は本質的に主荷重平面内において当接軸受部材３と直線状に配列され、主軸受の他の軸受部材３Ａはその両側に配置されるとともに主荷重方向に関して所定角度で対称に取り付けられている。側部軸受は図１において符号３Ｂで示され、そのすべり部材は符号４Ｂでそれぞれ示される。図２では、主軸受が符号３Ａで示され、当接軸受が符号３で示される。なお、主軸受は、１つだけの軸受部材からなってもよく、または、軸方向に連続する２つ以上の軸受部材からなってもよい。
【００１０】
図２に示され、かつ、ロールの従動端部に取り付けられたすべり軸受装置２０は、シャフト２の周囲に設けられたすべりブッシュ６をも備えている。すべりブッシュ６はほぼ円筒状をなす外面１０を有し、前記外面は軸受部材のすべり部材４，４Ａのすべり表面１６のための支持部を提供する。すべり表面１６には、適当な軸受部材３，３Ａの圧力チャンバ１９から小孔１８を介してオイルが供給される潤滑オイルポケット１７が設けられている。圧力チャンバ１９には、オイル供給源（図示せず）からオイル口５０を介してオイルが供給される。各軸受部材３，３Ａに個々にオイル供給を行ってもよく、オイル供給は単一設備によって実施されてもよく、種々の軸受部材へのオイルの分配は配管(pipeworks)のような軸受内流れ調整器によって行われてもよい。
【００１１】
すべり軸受装置２０はさらに、軸受ハウジングをシールするために軸受ハウジング７の軸方向端部に取り付けられたエンドキャップ８，９を備えている。エンドキャップ８，９には、パッキング部材１２，１４がそれぞれ設けられている。パッキングのために、ブッシュ６の外面の軸方向端部領域には、凹部が形成されている。凹部は、パッキング部材１２，１４を配置するための係合面(mating surfaces)１１，１３を構成する。このようにブッシュ６の外面に係合面またはパッキング面を設けることで、同軸性によって、すべり部材のすべり面１６に配置されるブッシュの外表面部、および、パッキング表面に関する改良された制御または管理が可能になり、その耐用期間に関してパッキングが改良される。上記で引用したフィンランド特許第１０４３４３号では、パッキング面がシャフト２上に直に形成されている。
【００１２】
本発明のすべり軸受装置では、ブッシュ６上に設けられたパッキング表面が窒化処理(black-nitrated)されているのが好ましい。符号４０，４１は、軸受装置からしみ出る可能性があるオイルを集めるための外部ガード部材を示す。符号１５は、オイル排出部を示す。
【００１３】
図３は、ロールの駆動端部に取り付けられた図２の実施形態を示す。図２と図３の違いは、軸方向軸受アセンブリに必要とされる部材が設けられている点である。
【００１４】
図２，３に示す実施形態において、軸方向軸受装置は、駆動端部にのみ取り付けられるとともに、当接リング３１を備えている。当接リング３１は、例えばボルト３４によってブッシュ部材６に固定され、その両側には、通路５１，５２を介して油圧オイルが供給される軸方向軸受装置３０の軸受部材３２，３３が配置されている。符号５３は、軸受部材３２，３３に油圧流体の圧力を通過させる、軸方向軸受装置の制御バルブを示す。当接リング３１の両側に配置された軸受部材３２，３３は、軸方向軸受装置がロールの一端部にだけ取り付けられるのを可能にする。軸受ハウジング７は、軸方向軸受装置に必要とされる空間を内部に確保することによりロールの各端部で対称をなしてもよい。
【００１５】
図４の実施形態と図２，３の実施形態との相違は、軸方向軸受装置３０がロールの両端に取り付けられ、ロール１側から見たときに軸受部材３３がブッシュ６に固定された当接リング３１の外側に配置されている点である。図４の構成によって得られる図２，３の利点を越える利点は、軸方向軸受装置と共に組み立てられたすべり軸受装置２０は、ロールの各端部で完全に対称になる。
【００１６】
本発明の第１の態様による方法によれば、すべり軸受２０は、軸受ブロックに設けられた軸受ハウジング７の中央領域にロールシャフトを配置し、シャフト上にすべりブッシュ６を取り付け、ついで、軸受ハウジング７内の所定位置に軸受部材３，３Ａのすべり部材４，４Ａを取り付け、そして、エンドキャップ８，９をパッキング部材と共に軸受ブロック５に固定することにより、ロールシャフトに組み付けられる。交換が必要になったとき、軸受ブロックと共にすべり軸受装置の全体をひとまとまりとしてシャフトから取り外すことができ、そして別のすべり軸受装置をシャフトの周囲の適所に取り付けることができる。
【００１７】
本発明の第２の態様による方法によれば、すべり軸受装置が始めから即使用可能なユニットとして組み立てられていて、最初の取り付け時には既にロールシャフト上の完成したユニットとして取り付けられることができる。このように即使用可能なユニットとして組み立てられたすべり軸受装置はまた、シャフトへの取り付け前に独立したユニットとしてオイル漏れ等のテストできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の軸受装置を一部切り取り端面を含んで概略的に示す図。
【図２】ロールの従動側端部で本発明の一実施形態によるすべり軸受装置を切断側面で概略的に示す図。
【図３】ロールの駆動端部に取り付けられた図２の構成を示す図。
【図４】図２と同様の見方で本発明の第２実施形態を示す図。
【符号の説明】
１…ロール、２…ロールシャフト、３，３Ａ…軸受部材、３Ｂ…側部軸受、４，４Ａ，４Ｂ…すべり部材、６…ブッシュ、５…本体部、７…軸受ハウジング、８，９…エンドキャップ、１２，１４…パッキング部材、１６…すべり面、２０…すべり軸受装置。

Claims

軸受ハウジング（７）が形成された本体部（５）を備え、前記軸受ハウジングには、シャフト（２）の周囲に配置され、かつ、前記シャフト（２）方向に向いたすべり面（１６）を有するすべり部材（４，４Ａ）が取り付けられた静圧軸受部材（３，３Ａ）が設けられ、前記すべり部材（４，４Ａ）と前記シャフト（２）の間には、前記シャフト（２）と共に回転するように取り付けられたブッシュ（６）が配置され、前記すべり部材（４，４Ａ）は、前記シャフト（２）を支持するために、前記シャフト（２）から離れる方向に向いた前記ブッシュの外面に対向して、前記すべり面（１６）を前記ブッシュ（６）の周囲に位置するようにしてあり、これにより前記ロール（１）は前記本体部（５）に対して回転可能になっており、前記軸受ハウジングをシールするために前記軸受ハウジング（７）の軸方向端部に取り付けられ且つパッキング部材（１２，１４）が設けられたエンドキャップ（８，９）をさらに備えた、製紙／製板機または仕上げ機用のロール（１）のシャフト（２）を囲むすべり軸受装置（２０）において、
前記ブッシュ（６）の外面（１０）がパッキング面（１１，１３）を形成しており、前記すべり軸受装置（２０）は、ひとまとまりのユニットとして組み立てられ、ひとまとまりのユニットとして前記シャフト（２）に取り付け可能であるとともに前記シャフト（２）から取り外し可能であることを特徴とするすべり軸受装置。
前記ブッシュ（６）は、ブッシュの軸方向端部の領域に、前記エンドキャップ（８，９）の前記パッキング部材（１２，１４）を配置するためのパッキング面（１１，１３）が形成された、前記シャフトから離れる方向に向いた外面を有することを特徴とする請求項１に記載のすべり軸受装置。
前記パッキング面（１１，１３）が窒化処理されていることを特徴とする請求項２に記載のすべり軸受装置。
前記静圧軸受部材（３，３Ａ）が軸方向に２つ以上連続してあることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のすべり軸受装置。
前記本体部（５）がオイル供給部（５０）およびオイル排出部（１５）を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のすべり軸受装置。
ロール外部支持すべり軸受装置を使って製紙／製板機または仕上げ機のロールをすべり支持する方法であって、前記すべり軸受装置は、軸受ハウジング（７）が形成された本体部（５）を備え、前記軸受ハウジングには、シャフト（２）の周囲に配置され、かつ、前記シャフト（２）方向に向いたすべり面（１６）を有するすべり部材（４，４Ａ）が取り付けられた静圧軸受部材（３，３Ａ）が設けられ、前記すべり部材（４，４Ａ）と前記シャフト（２）の間には、前記シャフト（２）と共に回転するように取り付けられたブッシュ（６）が配置され、前記すべり部材（４，４Ａ）は、前記シャフト（２）を支持するために、前記シャフト（２）から離れる方向に向いた前記ブッシュの外面に対向して、前記すべり面（１６）を前記ブッシュ（６）の周囲に位置するようにしてあり、これにより前記ロール（１）は前記本体部（５）に対して回転可能になっており、前記軸受ハウジングをシールするために前記軸受ハウジング（７）の軸方向端部に取り付けられ且つパッキング部材（１２，１４）が設けられたエンドキャップ（８，９）をさらに備えている方法において、
前記ブッシュ（６）の外面（１０）がパッキング面（１１，１３）を形成しており、前記すべり軸受装置がひとまとまりのユニットとして前記シャフト（２）に直に組み付けられることを特徴とする方法。
ロール外部支持すべり軸受装置を使って製紙／製板機または仕上げ機のロールをすべり支持する方法であって、前記すべり軸受装置は、軸受ハウジング（７）が形成された本体部（５）を備え、前記軸受ハウジングには、シャフト（２）の周囲に配置され、かつ、前記シャフト（２）方向に向いたすべり面（１６）を有するすべり部材（４，４Ａ）が取り付けられた静圧軸受部材（３，３Ａ）が設けられ、前記すべり部材（４，４Ａ）と前記シャフト（２）の間には、前記シャフト（２）と共に回転するように取り付けられたブッシュ（６）が配置され、前記すべり部材（４，４Ａ）は、前記シャフト（２）を支持するために、前記シャフト（２）から離れる方向に向いた前記ブッシュの外面に対向して、前記すべり面（１６）を前記ブッシュ（６）の周囲に位置するようにしてあり、これにより前記ロール（１）は前記本体部（５）に対して回転可能になっており、前記軸受ハウジングをシールするために前記軸受ハウジング（７）の軸方向端部に取り付けられ且つパッキング部材（１２，１４）が設けられたエンドキャップ（８，９）をさらに備えている方法において、
前記ブッシュ（６）の外面（１０）がパッキング面（１１，１３）を形成しており、前記すべり軸受装置が、ひとまとまりのユニットとして組み立てられ、ひとまとまりのユニットとして前記シャフト（２）に取り付けられることを特徴とする方法。
前記すべり軸受装置（２０）が、前記シャフト（２）への取り付け前に、ひとまとまりのユニットとしてテストされることを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記すべり軸受装置（２０）がひとまとまりのユニットとして前記シャフト（２）から取り外されることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の方法。