JPS5923889B2 - 圧延機におけるロ−ルのスラスト荷重の測定方法 - Google Patents

圧延機におけるロ−ルのスラスト荷重の測定方法

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JPS5923889B2
JPS5923889B2 JP54064994A JP6499479A JPS5923889B2 JP S5923889 B2 JPS5923889 B2 JP S5923889B2 JP 54064994 A JP54064994 A JP 54064994A JP 6499479 A JP6499479 A JP 6499479A JP S5923889 B2 JPS5923889 B2 JP S5923889B2
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    • F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
    • F16C2322/12—Rolling apparatus, e.g. rolling stands, rolls

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、加工物の圧延などにより圧延機のロールに
生じるスラスト荷重の測定方法に関するものである。
近来における圧延技術の進歩は目ざましく、製品の品質
向上、歩溜り、生産能力の向上のために、コイル単重の
増加、王妃荷重の増大、圧延速度の上昇、板厚制御技術
の進歩等圧延機に使用される軸受にとっては、さらに条
件は厳しくなっている。
こうした状況から軸受の寿命が問題であり、またスラス
ト荷重の大小により圧延を制御することも考えられる。
従って使用条件とくに軸受に負荷される荷重の把握が重
要となった。
軸受に負荷される荷重の中、負荷されるスラスト荷重に
ついては、これまで正確な測定方法がなく、例えばスフ
ラドボルトの位置において、チョックの受けるスラスト
荷重を測定する方法だけである。
この場合には、スラスト力は一方向のみしか測定できず
、またロールを支承する軸受部分から離れた位置で測定
するなどのため測定精度が良くないと云う欠点があった
。
この発明は上記のような状況の下に開発されたもので、
スラスト荷重を測定する圧延機のロールを、ラジアル荷
重を負荷すると共にスラスト方向に変位し得る軸受にて
支承し、スラスト方向の荷重は、スラスト荷重のみを負
荷出来るように構成された測定用軸受にて負荷し、測定
用軸受に負荷されたスラスト荷重は、荷重検出素子によ
り力を電気等の測定信号に変換し、この信号を処理回路
に入力することにより、圧延機におけるロールのスラス
ト荷重を正確に測定する方法である。
次にこの発明の第１の実症例を図を参照しながら説明す
る。
１は圧延機の上下のロールの中の下ロールで、図では軸
心で軸方向に切断された半裁部分が示されている。
この下ロール１は、この実症例においては、ロールネッ
クをチョック２に取付けられた円周ころ軸受３によって
支承されている。
この円筒ころ軸受３は下ロール１に負荷されるラジアル
荷重を支承するが、スラスト荷重は負荷することなく、
内輪３１と外輪３２とが相対的に自由変位出来るように
、内輪３．１は鍔のないリングが使用されている。
４は前記の円筒ころ軸受を中にして図において左右の対
称位置に設けられた測定用軸受で、この実姉例では円す
いころ軸受４は、スラス１へ方向の荷重のみを負荷し、
ラジアル荷重は負荷しないように、外輪４１の外径面が
チョック２の内径面に対して常にわずかの隙間が保てる
ように若干小さく形成されており、前記円筒ころ・軸受
３とこの円すいころ軸受４の外輪４１との間には軸受隙
間調整用の間座４２が設けられている。
５は円すいころ軸受の外輪４１のまイつり止め用のピン
で、チョック２に螺合している。
上記の円すいころ軸受４の外輪４１とチョック２に設け
られた鍔輪２１との間には、荷重検出素子としての例え
ばひずみゲージ６が取付けられた検出用治具６１が密着
挿入されている。
この検出用治具６１は第２図に示されているように、支
持リング６２の外周面にねじで固定されており、第３図
から明らかなように一方に凸部６３を、その反射面には
凹部６４を設け、この凹部６４１にひずみゲージ６を取
付けて、荷重による検出治具６１の変形を敏感にとらえ
るような形状となっている。
一方チョツク２に取付けられた側根２２と円すいころ軸
受４の外輪４１との間にも前記と同様に構成されたひず
みゲージ６が取付けられた検出用治具６１が密着挿入さ
れている。
前記ひずみゲージ６は、ひずみ検出のためのひずみ検出
用ゲージと、温度補償用のダミーゲージからなり、これ
らをブリッジ回路７に結線し、さらにひずみ計８を接続
し、ひずみ計８からの出力信号を記録するための電磁オ
シログラフ９を接続する。
上記のように支承された圧延機のロール１に荷重が負荷
された場合、そのラジアル荷重は円筒ころ軸受３にて支
承されるが、スラスト荷重は左右一対に設けられた円す
いころ軸受４によって支承される。
例えば、図において左方向のスラスト荷重が作用すると
、スラスト荷重は左側の円すいころ軸受４の内輪４１、
ころを介して外輪４１に伝達され、さらに検出用治具６
１からチョック２の鍔輪２１へと伝達される。
このときスラスト荷重の大きさに応じて検出用治具６１
は変形し、この変形によりひずみゲージ６に力が作用す
る。
このひずみゲージ６に作用した力の大きさは、ひずみ計
８を介して、力の大きさに比例したひずみ量が記録計９
に記録される。
このひずみの大きさをもとに、予め求めておいた第４図
に示すような荷重とひずみとの関係図から荷重の大きさ
を知ることができる。
上記の実施例においては、測定用軸受として円すいころ
軸受を選び、その外輪はチョックの内周面に接触しない
構成としたが、測定用軸受にはスラスト円筒ころ軸受を
選び、その外輪（固定輪）外周面とチョックの内周面と
の間に隙間を保ち、前記実症例のように、検出用治具に
取付けられたひずみゲージを使用してロールに生じるス
ラスト荷重に応じたひずみ量を検出し、荷重の大きさを
知ることができる。
次に示す第２の実症例はラジアル荷重を、複列の内輪鍔
なしの円筒ころ軸受３５を２個使用して負荷し、スラス
ト荷重を検出するための測定用軸受としては、複列スラ
スト円すいころ軸受４５を使用したものである。
上記スラスト円すいころ軸受４５の内輪（回転輪）４５
１は、前記の円筒ころ軸受３５の内輪押え４６を介して
ロールネックに取付けられている。
」二記内輪押え４６は第１リング４６１および第２リン
グ４６２よりなり、スラスト円すいころ軸受４５の内輪
４５１を嵌着すると共に、アジヤス１へリング４６３に
よって軸方向の位置ぎめがなされている。
上記スラスト円すいころ軸受４５の外輪４５２はチョッ
ク２の蓋２４の内周面に対して接触しないように蓋２４
の内径寸法に対して若干小さく形成されており、チョッ
ク２の蓋２４の鍔部２４１と、蓋２４に取付けられた外
輪押え２４２によって軸方向の動きが規制されている。
上記の外輪押え２４２に形成された凹部２４３とスラス
ト円すいころ軸受４５の外輪４５２の平面との間および
、チョック２の蓋２４の鍔部２４１に穿設された凹部２
４４とスラスト円すいころ軸受４５の外輪４５２の平面
との間には、それぞれ前記実姉例において示されたよう
な図示を省略したひずみゲージの取付けられた検出用治
具６１が複数個所取付けられ、各々のひずみゲージは前
記実症例同様ひずみ計や信号記録のための記録装置と結
線されている。
この実症例においては、ロールに生じたスラスト荷重は
内輪押え４６を介してスラスト円すいころ軸受４５の内
輪４５１に伝達され、さらにころを介して外輪４５２に
負荷され、検出用治具６１を押圧して変形させ、ひずみ
ゲージに作用する。
このひずみ量を前記実症例同様に検出して、第４図のよ
うな荷重とひずみの関係図から荷重の大きさを求めるこ
とができる。
次に示す第３の実症例は、測定用軸受としてアンギュラ
形ラジアル玉軸受４７をＧＢ組合せとして用いた場合で
、内輪４７１間には通常の間座４８を用い、外輪４７２
間には、前記二つの実症例で示したような検出用治具６
４が複数個嵌着されており、この検出用治具６４に、図
示を省略したひずみゲージが取付けられている。
上記の外輪４７２、検出用治具６４およびラジアル荷重
負荷用の円筒ころ軸受３６の外輪３６１はチョック２の
鍔部２６とチョック２に取付けられた側根２７によって
軸方向の動きを規制されている。
上記のアンギュラ形玉軸受４７はスラスト荷重のみを負
荷し、ラジアル荷重は負荷しないように外輪４７２は前
記実施例同様、その外径寸法はチョック２の内径寸法よ
り若干小さく形成されている。
この実症例においてもロールに生じるスラスト荷重をひ
ずみ量として検出するが、ひずみ量のとり出し方は、前
記二つの実症例と同様である。
以上の実施例においては、ラジアル荷重負荷用としては
、いずれも内輪鍔なしの円筒ころ軸受を示したが、この
ラジアル荷重負荷のためには、流体軸受を使用しても差
支えない。
また測定用軸受にはスラスト玉軸受を用いることも出来
る。
さらに荷重検出素子としては、ひずみゲージをあげたが
、この素子としては圧電素子を用いて、荷重の大きさを
電気信号として処理してもよいし、流体素子を用い荷重
の大きさを流体圧の変化に置き換えて測定することも出
来る。
この発明の方法によれば、圧延機のロールに負荷される
スラスト荷重を正確に測定することができるので、圧延
機の設計に当り、スラスト荷重をもとにして適確な設計
が出来、軸受寿命の推定もより正確にすることが出来る
ので経済的な軸受を選ぶことが可能となる。
またスラスト荷重の大小を検出することにより、これを
圧延技術の制御に用いて板厚の形状を修正することにも
活用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の第１の実施例の概略を示す一部縦断
の側面図、第２図は前記第１の実症例における支持リン
グに取付けられた検出用治具の正面図、第３図は同じく
支持リングに取付けられた検出用治具の平面図、第４図
は荷重とひずみの関係を示す図、第５図はこの発明の第
２の実施例の概略を示す一部縦断の側面図、第６図はこ
の発明の第３の実症例の概略を示す一部縦断の側面図で
ある。 符号の説明、１はロール、２はチョック、３は円筒ころ
軸受、４は円すいころ軸受、６はひずみゲージ、８はひ
ずみ計、９は電磁オシログラフ、３５．３６は円筒ころ
軸受、４５はスラスト円すいころ軸受、４７はアンギュ
ラ形ラジアル玉軸受、６１．６４は検出用治具。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 圧延機におけるロールをラジアル荷重が負荷でき、
    しかもスラスト方向にはチョックとロールとが相対的に
    変位可能となる軸受にて支承し、前記ロールに取付けら
    れた軸受の端面に直接または間接的に密着させた測定用
    軸受の内輪をロールに直接または間接的に固定し、測定
    用軸受の外輪外周面は、ラジアル荷重を負荷することが
    ないように、前記チョックの内周面に対して接触するこ
    とがない程度の隙間を保ち、この測定用軸受の外輪端面
    間または外輪端面とチョックのスラスト受部との間に荷
    重検出素子を取付けた検出用治具を密着させて設け、圧
    延機のロールに生じるスラスト荷重を、前記荷重検出素
    子により検出し、この検出した信号をもとに、スラスト
    荷重の大きさを評価するスラスト荷重の測定方法。
JP54064994A 1979-05-28 1979-05-28 圧延機におけるロ−ルのスラスト荷重の測定方法 Expired JPS5923889B2 (ja)

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