JPH1068415A - ロール軸支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動調心ころ軸受を使用する従来のロール軸支
持装置では、ころの転動に伴い転動面の両端部と中央部
とに方向反対の差動すべり発生して、ニュウトラルライ
ン部において山となる二山形状に摩耗する。その結果、
摩耗が少ない山の頂上部分に応力集中が発生して、その
部分から剥離がはじまり軸受が早期に損傷する。 【解決手段】ロール１１の自由側の軸受には調心座付き
円筒ころ軸受２３を用いて軸方向移動を許容する。ロー
ル１１の固定側の軸受は、調心座付き円筒ころ軸受２３
と深溝玉軸受２４との組み合わせを用いて軸方向不動に
位置決めする。調心座付き円筒ころ軸受は差動すべりが
少なく、したがって局部的な応力集中に起因する軸受の
早期損傷が防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロール軸支持装置
に係り、特に、連続鋳造機におけるロール支持用軸受の
寿命改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製鋼工場において、機械化の困難な造塊
工程を省き、溶鋼から直接にスラブやビレット或いは丸
棒のような単純な断面形状の製品を連続的に生産するた
め、連続鋳造法が行われている。図２に示すものは溶鋼
からスラブを連続的に形成する連続鋳造機の一例で、複
数のレードル１をタレット２上に配設し、各レードル１
内の溶鋼を底部開口からノズル３を介して順次にタンデ
ィシュ４に注ぎ、そのタンディシュ４内の溶鋼５をモー
ルド６を通して流出させることで、例えば帯状のスラブ
７に成形するとともに表面を冷却するようになってい
る。その後、スラブ７は、その表裏両面側にスラブ進行
方向に沿い間隔をおいて配列されている多数のガイドロ
ール１０に導かれ、搬送されながら徐々に冷却される。

【０００３】当該ガイドロール１０は、図３のロール軸
支持装置の断面図に示すように、ロール組み付けの利便
性やスラブ７の矯正に必要な剛性を考慮して、軸方向に
二分割されている。各分割ロール（以下、単にロールと
いう）１１，１１は同一形状を有して一端面側が所定の
間隔をおき同軸に対向配置されると共に、各ロール毎に
それぞれ、ロール軸支持装置の軸受を介して回転自在に
ハウジング１５に支持されている。

【０００４】しかして、そのロール軸支持装置の軸受に
は、ロール１１，１１のたわみによる内外輪の傾きがあ
るために調心性のあるころ軸受が使用されており、ロー
ル本体１１ａの対向する側（内側）のロールネック部１
１ｂは複列の自動調心ころ軸受１２で軸方向に移動不能
に支持されて固定側とされている。自動調心ころ軸受１
２は、外輪１２ｂの軌道面が軸受中心を中心とする球状
であり、ころ１２ａもその転動面が球面である。したが
ってころ１２ａと内輪１２ｃとが外輪１２ｂに対して傾
いても外輪軌道面ところ１２ａとは正常な接触を保ち、
したがって取りつけ誤差に対し自動調心性を有する。

【０００５】一方、ロール本体１１ａの外側のロールネ
ック部１１ｃは調心座付き円筒ころ軸受１３で軸方向に
伸縮可能に支持する自由側とされている。調心座付き円
筒ころ軸受１３は、円筒ころ１３ａが接するつば付き外
輪１３ｂの外周面が軸受中心を中心とする球状の調心面
とされ、この調心面と接する球面形状の内径面を有する
調心座１３ｄを備えて自動調心性を有するとともに、内
輪１３ｃの軸方向移動を許容してスラブ７からの伝熱に
よるロール１１の伸縮に対応できるようにしている。１
４はグリース吸油孔である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の連続鋳造機のロール軸支持装置にあっては、
軸受使用条件が低回転速度で高ラジアル荷重であり、こ
のような条件下で自動調心ころ軸受１２を使用している
ことに由来する、以下のような問題点があることがわか
った。

【０００７】すなわち、自動調心ころ軸受１２のころ１
２ａが外輪１２ｂの球状の軌道面に接して転動する際
に、図４に示すように、ころ１２ａの端面近くのころ径
ｄと軸方向中央部の径Ｄとの大小の差により、ころ周速
のより速いころ転動面の中央部と転がり接触する軌道面
との間にプラスの差動すべり、ころ周速のより遅い当該
ころ転動面の両端部と転がり接触する軌道面との間では
逆方向であるマイナスの差動すべりが発生する。この差
動すべりがプラスからマイナスに方向を転換するニュウ
トラルライン部Ｎでは差動すべりなしの状態になる。

【０００８】かくして、上記ころ１２ａの転動に伴い転
がり接触面の差動すべり部分に局部摩耗が進行するにつ
れ、転動面が前記ニュウトラルライン部Ｎにおいて山と
なる二山形状に摩耗する。その結果、摩耗が少ない山の
頂上部分に応力集中が発生して、その部分から剥離がは
じまり軸受が早期に損傷する可能性もあった。

【０００９】本発明は、このような従来のロール軸支持
装置の問題点に着目してなされたものであり、上記のメ
カニズムに起因して発生する軸受損傷の可能性を無くし
てロール支持軸受の寿命を延長せしめることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、ロールの一端の軸方向に移動を許容する自由側
と、他端の軸方向に不動の固定側とをそれぞれ軸受を介
して回転自在に支持するロール軸支持装置に係るもの
で、前記自由側の軸受は調心座付き円筒ころ軸受からな
り、前記固定側の軸受は調心座付き円筒ころ軸受及び深
溝玉軸受の組み合わせでなることを特徴とする。

【００１１】かかる構成とした本発明にあっては、ラジ
アル荷重は全て調心座付き円筒ころ軸受にて受ける。当
該軸受は自動調心ころ軸受と比べて軸受内部転動面の差
動すべりが少ないため、ラジアル荷重による局部摩耗は
非常に少ない。かくして、本来転動面の二山形状の摩耗
という問題を内包している自動調心ころ軸受を排し、応
力集中による剥離現象の発生を防止してロール軸支持装
置の寿命を延長することができる。

【００１２】また、スラスト受けに深溝玉軸受を適用す
ることにより、少ないスペースでロールの軸方向の位置
決めが可能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面を参照して説明する。なお、従来と同一部分には同一
の符号を付して説明は省略する。

【００１４】図１は本発明を連続鋳造機のロール軸支持
装置に適用した一実施形態の断面図で、同軸に配した一
対のロール１１，１１の対向する側である内側のロール
ネック部１１ｂは、調心座付き円筒ころ軸受２３で軸方
向に伸縮可能に支持されて、自由側になっている。調心
座付き円筒ころ軸受２３は、円筒ころ２３ａと、これが
転がり接触する内周面が円筒状の軌道面で外周面が球面
状の調心面であるつば付き外輪２３ｂと、内周面が前記
円筒ころ２３ａの軌道面であるつば無しの内輪２３ｃ
と、前記外輪２３ｂの調心面と接する球面形状の内径面
を有する調心座２３ｄとを備えており、自動調心性を有
するとともに、内輪２３ｃの軸方向移動を許容してスラ
ブ７からの伝熱によるロール１１の伸縮に対応できるよ
うにしている。

【００１５】一方、各ロール１１，１１の外側のロール
ネック部１１ｃも、上記と同様に調心座付き円筒ころ軸
受２３を介してハウジング１５に支持されている。更
に、そのロールネック部１１ｃは、前記調心座付き円筒
ころ軸受２３の外側の位置に深溝玉軸受２４を配置し、
カバー２５でハウジング１５に固定することにより軸方
向に移動不能に支持され、固定側とされている。

【００１６】調心座付き円筒ころ軸受２３は、転動体が
円筒ころ２３ａであり、端面近くのころ径と軸方向中央
部のころ径とに差がないので、ころ軸方向の周速の分布
が均一である。そのため、ころの転動面が球面状である
自動調心ころ軸受の場合のように、転がり接触面にプラ
スマイナスの差動すべりが発生して、ころの転動に伴い
転がり接触面が二山形状に摩耗するという現象は生じな
い。すなわち、軸受内部での差動すべりが少なく、した
がって応力が集中して剥離がはじまり軸受が早期に損傷
するおそれが少なくなる。

【００１７】そして、調心座付き円筒ころ軸受２３は、
その調心性によりロール１１の調心を自動的に行う。ま
たロール１１の内側（自由側）のロールネック部１１ｂ
における軸方向の移動を許容して、ロール１１の熱変動
による伸縮に対応する。これに対し、ロール１１の外側
（固定側）のロールネック部１１ｃにおいては、深溝玉
軸受２４がスラスト荷重を受け止めて軸方向の移動を阻
止し位置決めしている。

【００１８】本実施形態のロール軸支持装置にあって
は、このように各ロール１１，１１の両端のロールネッ
ク部１１ｂ及び１１ｃを、軸受内部の差動すべりが少な
い調心座付き円筒ころ軸受２３で支承しているため、高
ラジアル荷重且つ低速回転速度の使用条件下でも軸受の
転動面の摩耗が少なく、軸受寿命が延長される。

【００１９】なお、上記実施形態では、調心座付き円筒
ころ軸受２３、深溝玉軸受２４いずれも単列の場合を例
示したが、これに限らず複列のものを使用してもよい。
また、ロール１１の形状やハウジング形状等も図示のも
のに限定されない。

【００２０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のロール
軸支持装置によれば、自動調心ころ軸受より差動すべり
が遙に少ない調心座付き円筒ころ軸受に着目して、ロー
ルの自由側を支持する軸受は調心座付き円筒ころ軸受と
し、ロールの固定側支持する軸受は調心座付き円筒ころ
軸受及び深溝玉軸受の組み合わせとしたため、軸受内部
の差動すべりに起因する局部摩耗による軸受の早期破損
の可能性を防止することができて、その結果ロール軸支
持装置の寿命を延長することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロール軸支持装置の一実施形態を示す
断面図である。

【図２】連続鋳造機の一例を示す全体図である。

【図３】従来のロール軸支持装置の一例を示す断面図で
ある。

【図４】二山摩耗のメカニズムを説明する球面ころの概
要図である。

【符号の説明】

１ レードル ４ タンディシュ ６ モールド ７ スラブ １０ ガイドロール １１ （分割）ロール １１ｂ ロールネック部（自由側） １１ｃ ロールネック部（固定側） ２３ 調心座付き円筒ころ軸受 ２３ａ 円筒ころ ２３ｂ 外輪 ２３ｃ 内輪 ２３ｄ 調心座 ２４ 深溝玉軸受

フロントページの続き (72)発明者 後藤 信孝 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロールの一端の軸方向に移動を許容する
   自由側と、他端の軸方向に不動の固定側とをそれぞれ軸
   受を介して回転自在に支持するロール軸支持装置におい
   て、前記自由側の軸受は調心座付き円筒ころ軸受からな
   り、前記固定側の軸受は調心座付き円筒ころ軸受及び深
   溝玉軸受を組み合わせてなることを特徴とするロール軸
   支持装置。