JPS60208626A - 腐食環境下で使用する回転部材支持装置 - Google Patents

腐食環境下で使用する回転部材支持装置

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JPS60208626A
JPS60208626A JP59064844A JP6484484A JPS60208626A JP S60208626 A JPS60208626 A JP S60208626A JP 59064844 A JP59064844 A JP 59064844A JP 6484484 A JP6484484 A JP 6484484A JP S60208626 A JPS60208626 A JP S60208626A
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corrosion
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Hiroaki Takebayashi
竹林　博明
Fujio Harumi
春海　藤夫
Kiyoshi Nakamura
清 中村
Koichi Inoue
浩一 井上
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Koyo Seiko Co Ltd
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Toshiba Corp
Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分計 この発明は、腐食環境下、例えば合金鋳造時の溶湯処理
炉、金属溶融メッキ槽および電解メッキ槽の液中におけ
る回転部材を支持するのに用いられる支持装置に関する
。
発明の技術的背景 例えば、アルミニウム合金などの合金鋳造時の溶湯処理
炉としては、雑誌「金属Ｊ（１９８０年４月号株式会社
アグネ発行）の第１１頁に記載されているように、炉外
から炉内の溶湯合金中に伸びる固定軸の外周に対し回転
筒を軸受を介して取シ付け、この回転筒の先端部に設け
た羽根によシ溶湯合金を攪拌し、溶湯が容易に均一化す
るようにした構造のものが一般に知られている。
また電解メッキ槽としては、竪型メッキ槽等が「′７７
製鉄機械設備総覧」（昭和５１年１１月２５日重工業新
聞社発行）等で知られている。すなわち、鋼板が電解メ
ッキ槽の外部のコンダクタ・ロールおよびホールド・ダ
ウン・ロールド、メッキ槽の電解液中のシンク・ロール
とによシ案内され、電解液中で陽極棒と陰極であるコン
ダクタ・ロールを介した鋼板との間の通電によシ鋼板の
表面が電解メッキされる。このシンク・ロールのド端軸
部は、メッキ槽の上端部に固定された支持部材のロール
端部嵌挿孔内に嵌合されているが、シンク・ｐ−ルは高
速回転させられるため、支持部材とロール間に軸受を介
在させて支持部材とロールとの摩耗を防止している。
背景技術の問題点 ところが合金の溶湯処理炉においては、回転羽根は溶湯
合金中にあるため、この羽根と同位置の回転筒と固定軸
間に軸受を配置すると、この軸受は溶湯合金による腐食
環境下におかれて早期に腐食損傷する。このため、従来
はやむを得ず回転筒の端部を溶湯合金液面よシ上方に延
長し、この延長部で回転筒が固定軸に軸受を介して回転
支承されている。従って、回転筒は、軸受部から羽根部
までの距離が長くなるため、軸受部を支点とする片持支
持の状態にナシ、羽根が回転時に振れ回って攪拌効率が
悪く溶湯が均一になシにくい。また、前記電解メッキ槽
においては、シンク・ロールが電解液中にあるため、シ
ンク・ロールおよび軸受は常に電解液による腐食環境下
におかれている。
ところでシンク・ロールの腐食防止対策については、例
えば材料面の改善などにより従来から種々性われている
が、それらの場合でも軸受の腐食防止対策については特
に考慮されることがなかったため・軸受が腐食によシ早
期に使用不能となる恐れがあった。もし軸受が腐食によ
り使用不能となると、その都度、電解メッキ装置の運転
を停止して軸受交換をしなければならず、著しい操業低
下忙つながる。
発明の目的 この発明の目的は、腐食環境下で使用する耐熱性および
耐腐食性にすぐれた回転部材支持装置を提供することで
ある。
発明の構成 そこでこの発明では、互いに相対回転可能に嵌合した内
側部材と外側部材の一方を回転部材とし、該回転部材を
他方の部材にて回転支持してなる腐食環境下で使用する
回転部材支持装置において、前記内側部材の外周面に耐
熱性および耐腐食性を有する内輪を嵌合するとともに、
前記外側部材の内側部材嵌合孔の内周面に前記内輪と対
向するよう耐熱性および耐腐食性を有する外輪を嵌合し
、両輪間の環状空間内の円周上に耐熱性および耐腐食性
部材としてのセラミックスよシなる転動体を、内輪の外
周面および外輪の内周面間に転勤可能に複数個配列した
腐食環境下で使用する回転部材支持装置をその構成とし
て、前記目的が達成される。
発明の実施例 図の実施例にもとづきこの発明の詳細な説明する。１は
腐食環境下で使用される内側部材としての回転軸で、そ
の端部は非回転部材である外側部材２の軸嵌合孔３に嵌
合されている。また前記回転軸１の端部は小径の段付部
４に形成されるとともに、前記外側部材２の軸嵌合孔３
の内周面には前記段付部４に対向する大径の役付部５が
形成されている。前記回転軸１の段付部４の外周面には
段付肩部４ａに当接するように耐熱性および耐腐食性を
有する内輪７が嵌合され、前記外側部材２の軸嵌合孔３
の段付部５内周面には段付肩部５ａに当接しかつ前記内
輪７と対向するように耐熱性および耐腐食性を有する外
輪８が嵌合されている。
前記内輪７は、軌道部７ａとその両端部に同体に形成さ
れた半径方向外方に延びる鍔７ｂ＊７０とからなり、前
記外輪８は、軌道部８ａと外側部材２の肩部５ａ側に配
置された別体の半径方向内方に延びる鍔８Ｃと肩部５ａ
と反対側で軌道部８ａと同体に形成され半径方向内方に
延びる鍔８ｂとからなる。
内外輪７，８の各軌道部７　ａ　＋　８　ａ間の環状空
間内円周上に、耐熱性、耐腐食性部材であるセラミック
スよシなる軸受用円筒ころ９が、内輪軌道部７ａの外周
面１０と外輪軌道部８ａの内周面１１とに対して転勤可
能なように複数個配置されている。これによシ回転軸１
を回転自在に支承する軸受部６が形成されている。円筒
ころ９は、転動時、内輪７の鍔７ｂ、７ｏの内側面と、
外輪８の鍔８ｂ＋８０の内側面により案内される。また
前記内輪軌道部７ａと鍔７ｂ、７ｃ、および外輪軌道部
８ａと鍔８ｂの、それぞれの境界隅角部は、従来の軸受
のようなぬすみが設けられておらず、円筒ころ９の面取
シ半径とほぼ同一半径か若干小さい半径のＲ部とされて
いる。なお、実施例では円筒ころ９を保持器にて円周等
配に保持する構造としても何等さしつかえない。もちろ
んこの場合、保持器は耐熱性および耐腐食性のある材料
から作られる１２は内輪７の固定用止め輪、１３は外輪
８の固定用スリーブである。
前記実施例においては、内側部材を回転軸ｌとし外側部
材２を回転軸１を回転支承する非回転部材とした場合を
説明したが、逆に内側部材としての軸１を非回転軸とし
外側部材２を非回転軸ＩＫ回転支承される回転部材とす
る場合もあシ、この発明においては、互いに相対回転可
能に嵌合され友軸１および外側部材２のいずれか一方を
回転部材、他方を回転部材を支持する非回転部材とする
ものである。例えば、この発明を合金鋳造時の溶湯処理
炉に適用した場合、外側部材２が溶湯合金を攪拌する羽
根を取りつけた回転部材となシ、軸１が回転部材である
外側部材２を回転支承する非回転部材となる。さらにこ
の発明を電解メッキ槽に適用した場合、軸１がロールす
なわち回転部材と４す、外側部材２が回転ロールである
軸１を回転支承する非回転部材となる。ただこの場合、
回転ロールである軸１の両端部に外側部材２および軸受
部６を配置する必要がある。
円筒ころ９とされるセラミックスとしては、ホラ　プレ
ス法、ホットアイソスタティックプレス法または雰囲気
加圧焼結法等による加圧焼結法で形成される窒化けい素
、サイアロンあるいは炭化けい素を使用することが、軸
受のころがシ寿命の点から望ましい。特に窒化けい素焼
結体の場合には希土類醗化物、特に好ましくはイツ）　
ＩＪアを、必要に応じてアルミニウム酸化物をそれぞれ
１０％以下添加焼成したものがよく、さらに必要に応じ
窒化アルミニウム１０％以下添加すること、あるいは酸
化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、炭化
モリブデン、スピネル、ガーネット等を適宜に好ましく
は５％以下で添加することも焼結性改善の点では効果的
である。炭化けい素焼結体の場合には、はう素またはほ
う素化合物、炭素または炭素化合物、アルミニウムまた
はアルミニウム化合物などを添加したものが好ましい。
次に比較的低温下にある腐食環境、例えば鉛や亜鉛など
の合金鋳造や電解メッキの場合、腐食性がそれほど厳し
くないため、円筒ころ９のみをセラミックスにより形成
し、内輪７および外輪８をステンレス鋼等の耐腐食性の
ある金属で形成すれば十分である。しかし、高、低温に
かかわらず非常に強い腐食環境下、例えばアルミニウム
合金の溶湯処理炉やアルミニウム電解メッキの場合、円
筒ころ９のみをセラミックスにて形成するだけでは不十
分で、内＠７および外輪８をセラミックスにて形成する
ことが最もよく、あるいは、例えば亜鉛溶湯のような場
合、通常の軸受鋼よυ内輪７および外輪８を形成した後
、全表面にバナジウム炭化物、り四人化合物などの耐腐
食性被膜を施したものを使用してもよい。
なお、この内輪７および外輪８をセラミックスにて形成
した場合、材料としては、既述した円筒ころ９と同様の
ものを使用する。またこの内、外Ｍ７，８ｆｆ、セラミ
ックスにて形成した場合、内、外輪７，８０組込時、内
＠７と回転Ｉｌｌ！Ｉ１１とを所要寸法のスキマばめと
し、外輪８と外側部材２とを中間ばめの状態にしておか
なければならない。その理由は、セラミックスは金属に
対して熱膨張係数が小さいため、内輪７と回転軸ｌとの
はめあい寸法をきつくしておくと、使用時に回転軸１が
熱膨張により内輪７を放射方向に突っ張る現象が生じて
内輪７が損傷する恐れがあるため、内輪７と回転軸１を
所要寸法のスキマばめとするのがよい。
一方、外輪８は外側部材２に対してシマリばめにしてお
く程、使用中の外側部材２の熱膨張に対し良好なはめあ
いが維持できるが、実際にはセラミックスは強度的に弱
いため圧入時開れる恐れがあるため、外輪８は、圧入時
の影響および外側部材２の熱膨張による影響をできるだ
け小さくできる中間ばめの状態にするのがよい。もちろ
ん円筒ころのみをセラミックスとした場合には上述の熱
膨張による影響は回避できる◇ なお、上記内、外輪７＋８の組込み状態は、外側部材２
を回転部材とし、軸１を非回転部材とした場合にも当然
適用できることはもちろんである。
発明の効果 この発明によれば、回転部材支持装置において、少なく
とも転動体をセラミックス製とし、内輪および外輪を、
金属の全表面にバナジウム炭化物、クロム化合物等の耐
腐食性被膜が施される等した耐熱性、耐腐食性のある部
材とするか必要に応じて特にセラミックス製とするもの
で、高、低温にかかわらず腐食環境下に使用した場合で
も軸受性能および寿命が維持かつ向上できる。例えば合
金の溶湯処理炉に適用した場合、羽根と同位置で回転筒
を固定軸に軸受にて支承させることができるため攪拌効
率が向上し溶湯を容易に均一化させやすい。また電解メ
ッキ槽に適用した場合、軸受部の取替えに伴う装置の停
止時間を大幅に削減できる０
【図面の簡単な説明】
図はこの発明の一実施例を示す縦断面図である◎ｌ・・
・回転軸（内側部材）、２・・・外側部材、７・・・内
輪、８・・・外輪、９・・・転動体、１０・・・内輪軌
道部の外周面、１１・・・外輪軌道部の内周面出願人　
光洋精工株式会社 同　東京芝浦電気株式会社

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）互いに相対回転可能に嵌合した内側部材と外側部
    材の一方を回転部材とし、該回転部材を他方の部材にて
    回転支持してなる腐食環境下で使用する回転部材支持装
    置において、 前記内側部材の外周面に耐熱性および耐腐食性を有する
    内輪を嵌合するとともに、前記外側部材の内側部材嵌合
    孔の内周面に前記内輪と対向するよう耐熱性および耐腐
    食性を有する外輪を嵌合し、両輪間の環状空間内の円周
    上に耐熱性および耐腐食性部材としてのセラミックスよ
    りなる転動体を、内輪の外周面および外輪の内周面間に
    転勤可能に複数個配列した ことを特徴とする腐食環境下で使用する回転部材支持装
    置
  2. （２）転動体は軸受用ころとされている特許請求の範囲
    （１）に記載の腐食環境下で使用する回転部材支持装置
  3. （３）内輪および外輪は、その全表面にバナジウム炭化
    物などの耐腐食性被膜が施されている特許請求の範囲（
    １）または（２）に記載の腐食環境下で使用する回転部
    材支持装置
  4. （４）　内輪および外輪は、それぞれセラミックスより
    　’ｌｘ　’）　、両輪の内側部材および外側部材との
    嵌合が、内輪と内側部材との間をスキマばめとされ、外
    輪と外側部材との間を中間ばめとされている特許請求の
    範囲（１）または（２）に記載の腐食環境下で使用する
    回転部材支持装置
  5. （５）セラミックスは、窒化けい素を主体とする焼結体
    が用いられている特許請求の範Ｈ（１３、（２）および
    （４）のいずれか１つに記載の腐食環境下で使用する回
    転部材支持装置
  6. （６）セラミックスは、希土類化合物を添加した窒化け
    い素を主体とする焼結体が用いられている特許請求の範
    囲＋１）　、　（２１および（４）のいずれか１つに記
    載の腐食環境下で使用する回転部材支持装置（７）　セ
    ラミックスは、炭化けい素を主体とする焼結体が用いら
    れている特許請求の範囲（１）　、　（２）および（４
    ）のいずれか１つに記載の腐食環境下で使用する回転部
    材支持装置
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