JP4341103B2 - Oil film bearing - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロールの油膜軸受に関するもので、特に圧延機の補強ロールに用いて好適な油膜軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
被圧延材の圧延反力を受ける一対の補強ロール1は、図3に示すように、一対の作業ロール11の上下に設けられるとともに、油膜軸受の軸受箱3を介して、回動自在にハウジング12に支持されている。その補強ロール1の油膜軸受は、上側の補強ロール1の左右の2個所および下側の補強ロールの左右の2個所の合計4個所に用いられている。なお、Sは被圧延材である。
【0003】
下側の補強ロールの油膜軸受のロール軸方向断面図を図4に、図4のX−X断面図を図5に示す。
従来の補強ロール1の油膜軸受は、軸受箱3と、軸受箱3の内部に装着された円筒状のブッシング4と、補強ロール1のロールネック部10の外周に装着されたスリーブ2とを備え、ブッシングの内部にスリーブを装着している。そして、スリーブ2の外面とブッシング4の内面の隙間に潤滑油を供給し、補強ロール1が回転するとスリーブ2の外面とブッシング4の内面との隙間に潤滑油の油膜が形成されるので、補強ロール1のロールネック部10はスリーブ2を介してブッシング4の内面に接触することなく回転支持されるのである。
【0004】
しかし、補強ロールの回転数が低い圧延開始時や低速圧延時、あるいは高荷重圧延時では、スリーブ2の外面とブッシング4の内面間の下部隙間が小さくなって油膜が破断し、スリーブ2の外面とブッシング4の内面の下部で焼付きが発生しやすい。
そこで、この焼付きを防止するために、荷重の作用する方向のブッシング4の下部内面にオイルパッド5(凹み)を設け、オイルパッド5に高圧(約700kgf/cm2) の潤滑油を供給するハイドロスタティック潤滑装置が油膜軸受に備えられている。このオイルパッド5は、上側の補強ロールの油膜軸受では、荷重が上方に作用するのでブッシング4の上部内面に設けられている。また、このような油膜軸受は2重式の高速高荷重の作業ロールにも適用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ロールの回転を停止(圧延を停止)した際に、ロールの軸芯がブッシング4の中心を通る垂直線からずれていることがあるために、前記ハイドロスタティック潤滑装置からの高圧油が有効に作用せずロールを回転した時にスリーブの外面とブッシングの内面とが焼きつくという問題があった。
【0006】
特に、1パスの圧延毎に正転と逆転を繰り返すリバース圧延に、油膜軸受を用いるとスリーブの外面とブッシングの内面とが焼きつく頻度が多くなるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、従来技術の上記問題点を解消することにあり、ロールの停止位置によらず、ロールを回転した時にスリーブとブッシングとの焼付きが発生しない油膜軸受を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軸受箱と、該軸受箱に内装された円筒状のブッシングと、ロールのロールネック部に外装されたスリーブとを備え、前記ブッシングの内部に前記スリーブを装着して、前記ブッシングの内面と前記スリーブの外面との隙間に潤滑油の油膜を形成する油膜軸受であって、前記ロールが回動自在にハウジングに支持された状態で、前記ロールの回転を開始する始動時には、オイルパッド(凹み)に前記ロールを浮上させ得る圧力で潤滑油を供給し、前記ロールの回転数が所定となったときには、オイルパッドに潤滑油を供給するのを停止し、別のノズルから前記ロールを浮上させ得る圧力よりも低圧で潤滑油を供給して前記隙間に潤滑油の油膜を形成するように構成され、前記ブッシングの荷重が作用する方向の上部内面または下部内面のロール軸方向中央部に、少なくとも一つのオイルパッドを設け、該オイルパッドには前記ロールを浮上させ得る高圧の潤滑油を供給するハイドロスタティック潤滑装置が接続され、それに加えてさらに、前記ブッシングの内面の荷重が作用する方向のオイルパッドを挟む円周方向の両側に、対称に前記ブッシングの中心と荷重が作用する方向のオイルパッドの円周方向中央とを結ぶ仮想線に対する中心角が45〜90°となる位置に円周方向中央が位置するようにそれぞれ少なくとも一つのオイルパッドを設け、前記ロールの回転を開始する始動時に、前記ブッシングの内面に設けられた荷重が作用する方向のオイルパッド及び該オイルパッドを挟んで円周方向両側に対称に設けたオイルパッドに前記ロールを浮上させ得る高圧の潤滑油を供給し、前記ロールを浮上させるようにしたことを特徴とする油膜軸受である。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の油膜軸受を、4段圧延機の下側の補強ロールに用いた場合について、詳細に説明する。
本発明の油膜軸受に備えられた補強ロールのロールネック部の外周に装着されたスリーブは、図4、図5に示した従来の補強ロール1のロールネック部10の外周に装着されたスリーブ2と同じである。
【0009】
本発明の油膜軸受の特徴は、図1および図2に示すように、補強ロール1のロールネック部10に外装されたスリーブ2と、軸受箱3aと、軸受箱3aの内部に装着された円筒状のブッシング4aを備え、ブッシング4aの内部にスリーブ2を装着していることである。図において、5、5a、5bはオイルパッド、6、6a、6b、7、7a、7bは油孔、8、8a、8bは給油口である。
【0010】
オイルパッド5は、高圧の潤滑油が供給される凹みであって、荷重が作用する方向のブッシング4aの下部内面のロール軸方向中央部に少なくとも一つ設けられている。オイルパッド5 をブッシング4aの下部内面のロール軸方向中央部に少なくとも一つ設けた理由は、凹みに高圧の潤滑油を供給した時に、ブッシング4aの下部内面とスリーブ2の下部外面との隙間を増大する効果が大きく、ブッシング4aの下部内面とスリーブ2の下部外面との焼付きを効果的に防止できるからである。
【0011】
また、油孔6、7は、軸受箱3aの端面からオイルパッド5に貫通する連通孔で、給油口8は、油孔7に設けられた潤滑油を供給する給油口である。オイルパッド5、油孔6、7および給油口8は、従来の油膜軸受に設けられているものと同じである。
オイルパッド5a、5bは、高圧の潤滑油が供給される凹みであって、ブッシング4aの内面のオイルパッド5を挟む円周方向の両側にそれぞれ少なくとも一つ設けられている。オイルパッド5a、5bを、ブッシング4aの内面のオイルパッド5を挟む円周方向の両側にそれぞれ少なくとも一つ設けた理由は、凹みに高圧の潤滑油を供給した時に、補強ロール1の軸芯をブッシング4aの中心を通る垂直線に合わせる効果が大きいからである。
【0012】
このオイルパッド5a、5bの凹みの形状、寸法は、従来のオイルパッド5と同じにするのが好ましい。たとえば、ロールネック部直径600mm の補強ロールの油膜軸受では、ロール軸方向の長さ30〜50mm×周方向の長さ100 〜150mm ×最大深さ0.5 〜1.0mm 程度にするとよい。
またオイルパッド5a、5bは、ブッシング4aの内面のオイルパッド5を挟む円周方向の両側に、対称に設け、さらにオイルパッド5aおよび5bの円周方向中央と、オイルパッド5の円周方向中央と、ブッシング4aの中心とでなす中心角を、それぞれ45〜90°にするのが好ましく、90°にするのが最も好ましい。この理由は、ブッシング4aの下部内面とスリーブ2の下部外面との隙間を増大する効果があり、補強ロール1の軸芯をブッシング4aの中心を通る垂直線に合わせる効果が大きいからである。
【0013】
油孔6a、7aは、軸受箱3aの端面からオイルパッド5aに貫通する連通孔であり、同様に油孔6b、7bは、軸受箱3aの端面からオイルパッド5bに貫通する連通孔である。また給油口8aは、油孔7aに設けられた潤滑油を供給する給油口であり、同様に給油口8bは、油孔7bに設けられた潤滑油を供給する給油口である。
そして、補強ロール1の回転を開始する始動時に、ブッシング4aの内面に設けられたオイルパッド5、5aおよび5bに高圧(約700kgf/cm2) の潤滑油を供給するようにしている。
【0014】
本発明の油膜軸受の動作について、図2を用いて説明する。図2は、補強ロールを回転した時のブッシング4aのロール軸方向中央部におけるロール軸芯に直角な概略断面図である。
補強ロールの軸芯がブッシング4aの中心を通る垂直線の左側にずれて停止し、回転を開始する始動時に、ブッシング4aの内面とスリーブ2の外面とが左斜め下部で接触しているとして説明する。
【0015】
本発明の油膜軸受では、補強ロールの回転を開始する始動時に、給油口から高圧の潤滑油を、油孔6 、7 を通して荷重が作用する下側のオイルパッド5に供給するととともに、別の給油口から同じ高圧の潤滑油を、油孔6a、7aを通して右側のオイルパッド5aに供給し、さらに別の給油口から同じ高圧の潤滑油を、油孔6b、7bを通して左側のオイルパッド5bに供給する。
【0016】
補強ロールの軸芯がブッシング4の中心を通る垂直線の左側にずれているので、左側のオイルパッド5bとスリーブ2の外面との間隔および下側のオイルパッド5 とスリーブ2の外面との間隔は、右側のオイルパッド5aとスリーブ2の外面との間隔よりも小さくなっている。その結果、補強ロールを浮上させる浮上力が、右斜め上方向に作用するので、補強ロールが右斜め上方向に浮上し、図2に示すように左斜め下部のブッシング4aの内面とスリーブ2の外面との間に隙間ができる。そこで、補強ロールを回転した時に、左斜め下部でのブッシング4aの内面とスリーブ2の外面との焼付きが防止できるのである。
【0017】
その後、所定の補強ロールの回転数となったときには、オイルパッド5およびオイルパッド5a、5bに高圧で潤滑油を供給するのを停止し、別のノズルから低圧で潤滑油を供給する。
一方、図4、図5に示す従来の油膜軸受では、補強ロール1の軸芯がブッシング4の中心を通る垂直線の左側にずれて停止し、回転を開始する始動時に、ブッシング4の内面とスリーブ2の外面とが左斜め下部で接触していると、荷重が作用する下側のオイルパッド5に供給された潤滑油は、補強ロール1を右斜め上方に浮上させることができない。その結果、補強ロールが回転した時にブッシング4の内面とスリーブ2の外面とが左斜め下部で焼きつくことになるのである。
【0018】
以上の説明では、補強ロールの軸芯がブッシング4aの中心を通る垂直線の左側にずれて停止した場合に説明したが、補強ロールの軸芯がブッシング4aの中心を通る垂直線の右側にずれて停止した場合についても、本発明の油膜軸受では同様の原理によりスリーブ2の外面とブッシング4aの内面との焼付きが防止できる。また、下側の補強ロールに本発明の油膜軸受を用いた場合について説明したが、上側の補強ロールに本発明の、ブッシングの上部内面のロール軸方向中央部に少なくとも一つのオイルパッドを設け、それに加えてさらにブッシングの内面の前記オイルパッドを挟む円周方向の両側にそれぞれ少なくとも一つのオイルパッドを設けた油膜軸受を用いることにより、同様にしてスリーブの外面とブッシングの内面との焼付きが防止できる。
【0019】
また、作業ロールに本発明の油膜軸受を用いることにより、同様にしてスリーブの外面とブッシングの内面との焼付きが防止できる。
【0020】
【発明の効果】
本発明によれば、ロールの停止時にロールの軸芯がブッシングの中心を通る垂直線に一致していなくても、ロールを回転した時にスリーブの外面とブッシングの内面との焼付きが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のブッシングを内装した軸受箱の概略斜視図である。
【図2】図2は本発明の油膜軸受の原理を説明する概略断面図である。
【図3】図3は油膜軸受を用いる4段圧延機の構成を示す概略正面図である。
【図4】図4は従来の油膜軸受のロール軸方向の概略断面図である。
【図5】図4のX−X概略断面図である。
【符号の説明】
1 補強ロール
10 ロールネック部
2 スリーブ
3、3a 軸受箱
4、4a ブッシング
5、5a、5b オイルパッド
6、6a、6b 油孔
7、7a、7b 油孔
8、8a、8b 給油口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil film bearing for a roll, and particularly to an oil film bearing suitable for use as a reinforcing roll of a rolling mill.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 3, the pair of reinforcing
[0003]
FIG. 4 shows a sectional view in the roll axial direction of the oil film bearing of the lower reinforcing roll, and FIG. 5 shows an XX sectional view of FIG.
The oil film bearing of the
[0004]
However, at the start of rolling at a low rotation speed of the reinforcing roll, at the time of low speed rolling, or at the time of high load rolling, the lower gap between the outer surface of the
Therefore, in order to prevent this seizure, an oil pad 5 (dent) is provided on the lower inner surface of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the roll rotation is stopped (rolling is stopped), the roll axis may be displaced from the vertical line passing through the center of the
[0006]
In particular, when an oil film bearing is used for reverse rolling that repeats forward rotation and reverse rotation every rolling of one pass, there has been a problem that the outer surface of the sleeve and the inner surface of the bushing are burned more frequently.
Accordingly, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems of the prior art, and to provide an oil film bearing in which seizure between the sleeve and the bushing does not occur when the roll is rotated regardless of the stop position of the roll. It is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention comprises a bearing box, a cylindrical bushing that is housed in the bearing box, and a sleeve that is externally mounted on a roll neck portion of a roll. An oil film bearing for forming an oil film of lubricating oil in a gap between an inner surface and the outer surface of the sleeve, wherein the oil pad is started at the start of rotation of the roll while the roll is rotatably supported by a housing. Lubricating oil is supplied at a pressure that allows the roll to float (indent), and when the rotation speed of the roll reaches a predetermined value, the supply of lubricating oil to the oil pad is stopped, and the roll is removed from another nozzle. The lubricating oil is supplied at a pressure lower than the pressure that can be levitated to form an oil film of the lubricating oil in the gap, and in the upper inner surface or the lower portion in the direction in which the load of the bushing acts To the roll axis direction central portion, at least one of the oil pad provided in the oil pad connected hydrostatic lubrication device supplies lubricating oil of the high pressure capable of floating the roll, in addition to that, of the bushing A central angle with respect to an imaginary line connecting the center of the bushing and the circumferential center of the oil pad in the direction in which the load acts symmetrically on both sides in the circumferential direction across the oil pad in the direction in which the load on the inner surface acts is 45 to At least one oil pad is provided so that the center in the circumferential direction is positioned at 90 °, and the oil pad in the direction in which the load provided on the inner surface of the bushing acts at the start of rotation of the roll and supplying high-pressure lubricating oil capable of floating the roll oil pad provided symmetrically in the circumferential direction both sides of the oil pad A oil film bearing which is characterized in that so as to float the roll.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The case where the oil film bearing of the present invention is used for the lower reinforcing roll of the four-high rolling mill will be described in detail.
The sleeve mounted on the outer periphery of the roll neck portion of the reinforcing roll provided in the oil film bearing of the present invention is the
[0009]
As shown in FIGS. 1 and 2, the oil film bearing according to the present invention is characterized by a
[0010]
The
[0011]
The
The
[0012]
The shape and dimensions of the recesses of the
The
[0013]
The
Then, at the start of starting the rotation of the reinforcing
[0014]
The operation of the oil film bearing of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view perpendicular to the roll axis at the central portion in the roll axis direction of the
The shaft center of the reinforcing roll is shifted to the left side of the vertical line passing through the center of the
[0015]
In the oil film bearing of the present invention, at the time of starting to start the rotation of the reinforcing roll, high-pressure lubricating oil is supplied from the oil supply port to the
[0016]
Since the axis of the reinforcing roll is displaced to the left of the vertical line passing through the center of the
[0017]
Thereafter, when the predetermined number of rotations of the reinforcing roll is reached, the supply of the lubricating oil to the
On the other hand, in the conventional oil film bearing shown in FIGS. 4 and 5, the axis of the reinforcing
[0018]
In the above description, the axis of the reinforcing roll has been described in the case where it stops by shifting to the left side of the vertical line passing through the center of the
[0019]
In addition, by using the oil film bearing of the present invention for the work roll, seizure between the outer surface of the sleeve and the inner surface of the bushing can be similarly prevented.
[0020]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when the roll axis does not coincide with the vertical line passing through the center of the bushing when the roll is stopped, seizure between the outer surface of the sleeve and the inner surface of the bushing can be prevented when the roll is rotated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a bearing box in which a bushing according to the present invention is housed.
FIG. 2 is a schematic sectional view for explaining the principle of the oil film bearing of the present invention.
FIG. 3 is a schematic front view showing the configuration of a four-high rolling mill using oil film bearings.
FIG. 4 is a schematic sectional view of a conventional oil film bearing in the roll axis direction.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line XX of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Reinforcing roll
10
Claims (1)
前記ブッシングの荷重が作用する方向の上部内面または下部内面のロール軸方向中央部に、少なくとも一つのオイルパッドを設け、該オイルパッドには前記ロールを浮上させ得る高圧の潤滑油を供給するハイドロスタティック潤滑装置が接続され、
それに加えてさらに、前記ブッシングの内面の荷重が作用する方向のオイルパッドを挟む円周方向の両側に、対称に前記ブッシングの中心と荷重が作用する方向のオイルパッドの円周方向中央とを結ぶ仮想線に対する中心角が45〜90°となる位置に円周方向中央が位置するようにそれぞれ少なくとも一つのオイルパッドを設け、前記ロールの回転を開始する始動時に、前記ブッシングの内面に設けられた荷重が作用する方向のオイルパッド及び該オイルパッドを挟んで円周方向両側に対称に設けたオイルパッドに前記ロールを浮上させ得る高圧の潤滑油を供給し、前記ロールを浮上させるようにしたことを特徴とする油膜軸受。A bearing box, a cylindrical bushing built in the bearing box, and a sleeve externally mounted on a roll neck of the roll, the sleeve being mounted inside the bushing, and the inner surface of the bushing and the sleeve An oil film bearing for forming an oil film of lubricating oil in a gap with the outer surface of the oil pad, and when the roll is supported by a housing so as to be rotatable, the oil pad (dent) is provided at the start of rotation of the roll. Lubricating oil is supplied at a pressure that allows the roll to float, and when the rotation speed of the roll reaches a predetermined value, the supply of the lubricating oil to the oil pad is stopped and the pressure that allows the roll to float from another nozzle The lubricating oil is supplied at a lower pressure than that to form a lubricating oil film in the gap,
At least one oil pad is provided at the center in the roll axial direction of the upper inner surface or the lower inner surface in the direction in which the load of the bushing acts, and the hydrostatic that supplies high-pressure lubricating oil capable of floating the roll to the oil pad is provided. The lubrication device is connected,
In addition, the center of the bushing and the center of the oil pad in the direction in which the load acts are symmetrically connected to both sides in the circumferential direction across the oil pad in the direction in which the load on the inner surface of the bushing acts. At least one oil pad is provided so that the center in the circumferential direction is located at a position where the central angle with respect to the imaginary line is 45 to 90 °, and provided at the inner surface of the bushing at the start of rotation of the roll . Supplying high-pressure lubricating oil capable of floating the roll to the oil pad in the direction in which the load acts and the oil pad provided symmetrically on both sides in the circumferential direction across the oil pad so that the roll is floated Oil film bearing characterized by
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