KR20030064295A - 오일 막 베어링용 부싱 - Google Patents
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Abstract
부싱은 롤링 압연기 내의 롤 네크부의 저널 표면을 둘러싸기 위해 구성되고 치수화된 내부 베어링 표면을 구비한 원통형 벽을 가진다. 베어링 표면은 저널과 베어링 표면 사이에서 윤활제로서 기능하기 위해 오일이 주입되는 주 리세스부를 가진다. 주 리세스부는 원주 방향으로 이격된 에지들 사이에서 측정된 폭과 베어링 표면의 랜드 세그먼트에 의해 베어링 표면의 단부로부터 이격된 길이를 가진다. 랜드 세그먼트 내의 부 리세스부는 주 리세스부의 폭보다 좁은 폭을 가진다.
Description
본 발명은 롤 네크부(roll necks)의 윤활 표면을 회전식으로 지지하기 위하여 롤링 압연기에 채용된 형태의 오일 막 베어링(oil film bearings)에 관한 것이고, 특히, 롤 표면이 재연삭되고 있을 때 베어링이 롤 네크부에 장착된 채로 유지되고 롤 네크부에 대하여 안정적인 지지 플랫폼으로서 기능하게 하는 신규하고 개선된 부싱에 관련된 것이다.
종래에, 보편적인 실시예는 롤 표면을 기계 가공하기 전에 롤 네크부로부터 오일 막 베어링을 해체하는 것이었다. 노출된 롤 네크부는 그후 기계 가공의 정밀성을 요구하는 극히 견고한 베어링 특성을 제공하기 위해 특수 설계된 고정구 내에 회전식으로 지지된다. 롤이 기계 가공되고 후속적으로 재고되고 있는 동안에, 해체된 오일 막 베어링은 압연기 내에서 재사용되기 위해 예비 롤 상에 재장착된다. 어느 정도까지는, 이러한 실시예는 만약 예비 또는 대체 롤을 포함하는 모든 롤에 그들 자신의 베어링이 제공되야 한다면 다른 방법으로 요구될 수 있는 자본 투자의 절감을 초래한다는 이점이 있다. 그렇지만, 이러한 이점은 예컨대 보수 인력에 의해 베어링을 해체, 제거하고 재장착하는데 소모된 시간 및 노력과, 분해된 베어링 부품이 손상되거나 이물질에 의해 오염될 가능성과, 롤 표면이 압연기 내에서 그들을 지지할 베어링과 정확하게 동심으로 기계 가공되지 않는다는 사실과 같은 몇몇 단점의 견지에서 보아야만 한다.
전술된 단점을 제거하기 위하여, 롤이 압연기 내에서 사용 중이고 또한 기계 가공 작동이 롤 상에 수행 중인 동안 롤 네크부 상에 장착되어 유지되는 그들 자신의 베어링 세트가 롤에 제공되는 대체 실시예가 때때로 구성되어 왔다. 통상적인 오일 막 베어링이 주로 고속 과부하 작동용으로 설계되며, 전술된 보편적인 실시예에 채용된 특수 설계된 고정구만큼 견고하고 안정적인 기계 작동의 저속 저-하중 조건에서의 베어링 특성을 제공하지 않는 것 같은 사실을 제외하고 이러한 대체 실시예는 전체적으로 만족스러운 것으로 알려졌다. 따라서, 기계 가공 정확성이 손상될 수 있다.
본 발명에 따라, 베어링 부싱의 내부 표면에는 저널과 베어링 표면 사이의윤활제로서 기능하기 위해 오일이 주입되는 주 리세스부 또는 "리보어(rebore)"에 인접하게 위치된 부 리세스부가 제공된다. 부 리세스부는 주 리세스부보다 좁고, 주 리세스부와 부 리세스부는 모두 오목한 것이 양호하다.
롤 기계 가공 작동 동안, 베어링이 부싱의 부 리세스부의 측면 에지부 상에 롤 네크부의 저널 표면을 회전식으로 지지하기 위해 지향되면서, 베어링과 그 각각의 초크는 롤 네크부 상에 유지되고 적절하게 설계된 지지 구조물 내에 장착된다. 이러한 측면 에지는 기계 가공 정확성을 달성하기 위해 필요한 견고하고 안정된 플랫폼을 제공한다.
롤이 기능하기 위해 재가동될 때, 베어링은 부 리세스부의 에지가 더 이상 지지부로서 기능하지 않으면서, 윤활제를 베어링의 하중 영역으로 유도하기 위하여 종래의 방식으로 주 리세스부가 작동하도록 지향된다.
본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은 이제 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도1은 롤링 압연기, 즉 열간 스트립 압연기 내에 채용된 형태의 종래의 롤을 롤 네크부 중 하나가 노출되고, 다른 롤 네크부는 오일 막 베어링 내에 수용된 상태로 도시한 측면도.
도2는 도1의 선 2-2를 따라 취한 개략 확대 단면도.
도3은 롤 기계 가공 작동 동안 롤 네크부를 지지하기 위해 사용된 통상적인 고정구를 도시한 다른 개략도.
도4는 윤활제를 베어링 하중 영역으로 주입하기 위해 기능하는 주 리세스부에 인접한 부 리세스부를 도시한 본 발명에 따른 부싱의 내부의 부분 사시도.
도5는 도4의 선 5-5를 따라 취한 단면을 확대해서 도시한 단면도.
도6은 롤 네크부가 본 발명에 따른 부싱을 통합한 오일 막 베어링 내에 지지되어 유지되는 롤 기계 가공 작동을 개략적으로 도시한 도면.
도7은 베어링이 도6에 도시된 바와 같이 위치되었을 때, 롤 네크부의 저널 표면을 제공하고, 부 리세스부의 에지 상에 지지되는 슬리브를 도시한 확대 부분 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
14 : 롤 네크부
16 : 오일 막 베어링
21 : 베어링 표면
22 : 슬리브
26 : 주 리세스
30 : 제1 에지
34 : 랜드 세그먼트
36 : 부 리세스부
38 : 제2 에지
40 : 공구
44 : 고정구
최초로 도1을 참조하면, 통상적인 롤링 압연기가 도면 부호 10으로 도시된다. 롤은 대향 단부로부터 축방향으로 돌출하는 감소된 직경 네크부(14)를 구비한 대직경 롤 배럴(12)을 포함한다. 도1에서, 롤 네크부 중 하나가 노출되고 다른 것들은 오일 막 베어링(16) 내에 내장된다. 이러한 형태의 롤은 통상적으로 열간 스트립 압연기 및 냉간 롤링 압연기의 4 하이 스탠드(4-Hi stands) 내의 백업 롤로서 채용된다. 부싱은 슬리브(22)의 외부 저널 표면을 둘러싸기 위해 구성되고 치수화된 내부 베어링 표면(21)을 구비한 원통형 벽을 포함한다. 슬리브는 키(24)등에 의해 롤 네크부(14) 상에 수용되고 회전가능하게 고정된다. 부싱의 내부 베어링 표면(21)에는 주 리세스(26)("리보어"로서 공통적으로 참조됨)가 제공된다. 오일은 부싱 및 초크 내에 정렬된 통로(28)를 경유하여 주 리세스부로 주입된다. 오일은 부싱의 내부 베어링 표면과 슬리브의 외부 저널 표면 사이에서 윤활제로서 기능한다.
도4 및 도5에서 가장 잘 나타난 바와 같이, 주 리세스부(26)는 원주 방향으로 이격된 제1 에지(30)들 사이에서 측정된 제1 폭(W1)과 축방향으로 이격된 단부(32)들 사이에서 측정된 길이(L)를 가진다. 주 리세스부의 단부(32)는 베어링 표면의 랜드 세그먼트(34)에 의해 베어링 표면(21)의 단부로부터 이격된다.
부 리세스부(36)는 랜드 세그먼트(34) 내에 형성된다. 각각의 부 리세스부는 주 리세스부(26)의 각각의 단부(32)로부터 베어링 표면(21)의 인접 단부로 연장한다. 부 리세스부는 원주 방향으로 이격된 제2 에지(38)들 사이에서 측정된 제2 폭(W2)을 가진다. 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 좁고, W2는 W1의 대략 0.3 내지 0.6 사이인 것이 양호하다.
부 리세스부(36)의 최대 깊이(d2)는 주 리세스부(26)의 최대 깊이(d1)보다 작고, d2는 d1의 대략 0.2 내지 0.4 사이인 것이 양호하다.
주 및 부 리세스부(26, 36)는 오목한 것이 양호하다.
도5로부터 주 리세스부(26)가 부싱의 원통형 벽의 중심축(Ac)으로부터 제1 반경 거리(r1)만큼 편심된 제1 축(A1)의 둘레로 공구(40)를 회전시킴으로써 부싱의 베어링 표면(21) 내로 기계 가공될 수 있다는 것을 알 수 있다. 부 리세스부(36)는 유사한 방식으로 중심축(Ac)으로부터 제2 반경 거리(r2)만큼 편심된 제2 축(A2)의 둘레로 공구(40)를 회전시킴으로써 기계 가공될 수 있다. 제1 및 제2 축(A1, A2)은 제1 반경 거리(r1)가 제2 반경 거리(r2)보다 작은 상태로 중심축(Ac)으로부터 연장된 공통 반경 상에 위치된다.
도3은 롤 배럴(14)을 예컨대 그라인딩 휠(41)로써 기계 가공할 때의 보편적인 실시에를 도시한다. 베어링은 롤로부터 전체적으로 제거되고, 롤 네크부(14)는 특수 설계된 고정구(44)의 패드(42) 상에 지지된다. 이러한 실시예와 관련된 결점은 전술되었다.
도6은 본 발명에 따른 부싱과 통합된 베어링(16)이 롤 네크부 상의 적소에 유지되는 롤 기계 가공 작동을 도시한다. 베어링은 롤 네크부 하방에 주 및 부 리세스부(26, 36)를 위치시키기 위해 지향된다. 따라서, 도7에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 슬리브(22)의 외부 저널 표면은 주 리세스부(26) 내에 수용되고 부 리세스부(36)의 에지(38) 상으로 견고하게 운반된다. 따라서, 에지(38)는 종래의 고정구의 패드(42)에 의해 제공된 것과 동등한 신뢰성 있는 플랫폼을 제공한다. 이러한 이점은 롤 네크부로부터 베어링을 벗겨내지 않아도 얻을 수 있다.
부 리세스부(36)의 깊이와 폭을 상기 구체화된 범위 내로 유지함으로써, 주 리세스부(26)의 오일 공급 기능은 실질적으로 손상되지 않으며, 전술된 기계 가공 공정을 따름으로써, 제조 비용 또한 크게 영향을 받지 않는다.
본 발명에 따른 부싱에 의해, 롤 네크부의 윤활 표면을 회전 지지하기 위해 롤링 압연기에 채용된 형태의 오일 막 베어링이 롤 네크부에 장착된 채로 유지되고 롤 네크부에 대해 안정적인 지지 플랫폼으로서 기능할 수 있다.
Claims (8)
- 롤링 압연기 내의 롤 네크부의 저널 표면을 회전가능하게 지지하기 위한 부싱이며,상기 저널 표면을 둘러싸기 위해 구성되고 치수화된 내부 베어링 표면을 가지는 원통형 벽과,상기 저널과 베어링 표면 사이에서 윤활제로서 기능하기 위해 오일이 주입되는 상기 베어링 표면 내의 주 리세스부와,랜드 세그먼트 내의 부 리세스부를 포함하고,상기 주 리세스부는 원주 방향으로 이격된 제1 에지들 사이에서 측정된 제1 폭과 축방향으로 이격된 단부들 사이에서 측정된 길이를 가지고, 상기 주 리세스부의 단부는 상기 베어링 표면의 랜드 세그먼트에 의해 상기 베어링 표면의 단부로부터 이격되며,각각의 상기 부 리세스부는 상기 주 리세스부의 각각의 단부로부터 상기 베어링 표면의 인접 단부로 연장하고, 상기 부 리세스부는 원주 방향으로 이격된 제2 에지들 사이에서 측정되고 상기 제1 폭보다 좁은 제2 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 부싱.
- 제1항에 있어서, 상기 주 및 부 리세스부는 오목한 것을 특징으로 하는 부싱.
- 제2항에 있어서, 상기 부 리세스부의 최대 깊이는 상기 주 리세스부의 최대 깊이보다 작은 것을 특징으로 하는 부싱.
- 제2항에 있어서, 상기 부 리세스부의 최대 깊이는 상기 주 리세스부의 최대 깊이의 대략 0.2 내지 0.4 사이의 값인 것을 특징으로 하는 부싱.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 폭은 상기 제1 폭의 대략 0.3 내지 0.6 사이의 값인 것을 특징으로 하는 부싱.
- 롤링 압연기 내의 롤 네크부의 저널 표면을 회전가능하게 지지하기 위해 사용되는 부싱을 제조하기 위한 방법이며,상기 저널 표면을 둘러싸기 위해 구성되고 치수화된 내부 베어링 표면을 가지는 원통형 벽을 제공하는 단계와,상기 벽의 중심축으로부터 제1 반경 거리만큼 편향된 제1 축의 둘레로 공구를 회전시킴으로써 상기 베어링 표면 내로 주 오목 리세스부를 기계 가공하는 단계와,상기 벽의 중심축으로부터 제2 반경 거리만큼 편향된 제2 축의 둘레로 공구를 회전시킴으로써 랜드 세그먼트 내로 제2 오목 리세스부를 기계 가공하는 단계를 포함하고,상기 주 리세스부는 상기 저널과 베어링 표면 사이에서 윤활제로서 기능하는 오일을 수용하기 위해 구성되고, 상기 제1 리세스부의 축방향으로 이격된 단부가 상기 베어링 표면의 랜드 세그먼트에 의해 상기 베어링 표면의 단부로부터 이격된 상태로, 상기 주 리세스부는 원주 방향으로 이격된 제1 에지들 사이에서 측정된 제1 폭과 축방향으로 이격된 단부들 사이에서 측정된 길이를 가지며,각각의 상기 부 리세스부는 상기 주 리세스부의 각각의 단부로부터 상기 베어링 표면의 인접 단부로 연장하고, 상기 부 리세스부는 원주 방향으로 이격된 제2 에지들 사이에서 측정되고 상기 제1 폭보다 좁은 제2 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 축은 상기 벽의 중심축으로부터 연장하는 공통 반경을 따라 위치된 것을 특징으로 하는 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 제1 반경 거리는 상기 제2 반경 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
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