KR20120081992A - 오일 필름 베어링용 슬리브 - Google Patents

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토마스 씨. 주니어 우즈코브스키
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지멘스 인더스트리, 인크.
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Abstract

압연 분쇄기에서 롤의 테이퍼된 네크 (16)을 회전식으로 지지하기 위해 사용되는 유형의 오일 필름 베어링 (12)에 사용하기 위한 슬리브 (10)이 개시되어 있다. 슬리브는 테이퍼된 롤 네크 상에 수용되도록 적합화된 테이퍼된 내부면 및 원통형 외부면을 가지는 베이스 금속의 중공 단조로부터 기계가공된다. 슬리브의 테이퍼된 내부면은 상기 베이스 금속에 대해 화학적으로 상이한 물질의 층 (22)로 피복된다.

Description

오일 필름 베어링용 슬리브{SLEEVE FOR OIL FILM BEARING}
본 발명은 압연 분쇄기에서 롤(roll)의 네크(neck)를 회전식으로 지지하기 위해 사용되는 유형의 오일 필름 베어링(bearing)에 관한 것이다.
압연 분쇄기 오일 필름 베어링은 전형적으로, 롤 네크 상에 축방향으로 수용되고 이에 회전식으로 고정된 슬리브(sleeve)를 포함한다. 슬리브는 롤 하우징(housing)에 탑재된 초크(chock) 내에 함유된 부싱(bushing)으로 둘러싸여있다. 작동시, 슬리브는 슬리브와 부싱 사이의 베어링 로드 대역에서 유체역학적으로 유지되는 얇은 오일 필름 상에서 회전식으로 지지된다.
슬리브는 원통형 또는 "일직선" 롤 네크에 대해 사용하기 위해 내부가 원통형일 수 있거나, 또는 테이퍼된(tapered) 롤 네크에 대해 사용하기 위해 내부가 테이퍼될 수 있다. 또한, 슬리브는 "자동잠금형(self locking)"일 수 있거나 또는 "비-잠금형(non-locking)"일 수 있다. 자동잠금형 슬리브는 억지끼워맞춤(interference fit)에 의해 롤 네크에 마찰에 의해 고정되는 반면, 면에 대해 3° 이상의 테이퍼 각도를 갖는 비-잠금형 슬리브는 롤 네크와의 기계적 상호연결을 수행하기 위해 키(key) 등을 필요로 한다.
테이퍼된 롤 네크와 그 위에 탑재된 비-잠금형 슬리브의 결합면이 유의하게 구별되지 않는 경도를 갖는 일부 적용에서, 일종의 마멸이 일어날 것임을 경험으로 알 수 있다. 테이퍼된 슬리브 내부면 상의 마멸은 보통 "슬리브 흑염화"로 지칭되고, 롤 네크 표면 상의 마멸은 "롤 네크 흑염화"로 지칭된다. 이러한 문제는 테이퍼된 네크 오일 필름 베어링이 사용되는 한 발생하며, 외부 직경이 500 mm 이상인 슬리브를 가진 거대한 베어링에서뿐만 아니라, 외부 직경에 대한 축 길이의 비 (L/D)가 0.70 이상인 긴 계열의 베어링, 및 로드 대역에 대해 4000 psi 이상에 상응하는 로드가 부여된 베어링에서 가장 일반적이다.
발명의 요약
본 발명에 따라, 비-잠금형 오일 필름 베어링 슬리브의 테이퍼된 내부면은 슬리브의 베이스 금속에 대해 화학적으로 상이한 마찰-감소 물질의 층으로 피복된다.
도 1은 롤의 테이퍼된 네크(tapered neck)를 회전식으로 지지하기 위한, 압연 분쇄기에서 사용되는 유형의 오일 필름 베어링의 단면도이다.
도 2는 도 1의 원형 부분의 확대도이다.
발명의 상세한 설명
도 1을 참고로 하여, 테이퍼된 내부면을 가진 슬리브를 압연 분쇄기 오일 필름 베어링 (12)의 부품 일부로서 (10)으로 나타냈다. 슬리브 (10)은 롤 네크의 테이퍼된 구역 (16) 상에 제거가능하게 수용되고, 키 (14) 등에 의해 롤 네크에 회전식으로 고정된다. 슬리브는 부싱 (18)로 둘러싸여져 있고, 베어링 초크 (20) 안에 고정된다. 작동시, 상기 언급된 바와 같이, 슬리브는 슬리브와 부싱 사이의 베어링 로드 대역에서 유체역학적으로 유지되는 얇은 오일 필름 (제시되지는 않음) 상에서 회전식으로 지지된다.
슬리브 (10)은 원통형 외부면 및 테이퍼된 내부면을 가지는 베이스 금속, 전형적으로는 합금 강철의 중공 단조로부터 기계가공된다. 본 발명에 따라 그리고 도 2에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 슬리브 (10)의 테이퍼된 내부면은 슬리브의 베이스 금속에 대해 화학적으로 상이한 마찰-감소 물질의 층 (22)로 피복된다.
층 (22)는 융삭제거(ablative)될 수 있고, 열 활성화된 결합제와 부착된 몰리브데넘-디술파이드를 포함할 수 있다.
별법으로, 층 (22)는 슬리브의 베이스 금속의 화학적 변경을 포함할 수 있다. 이러한 화학적 변경은 다양한 공지된 공정에 의해 달성될 수 있으며, 그 예로 진공로 공정, 예컨대 플라즈마 질화법을 들 수 있다. 예를 들어 이온 스퍼터링 등을 비롯한 다른 공지된 공정이 동등한 결과를 달성할 것으로 예상될 수 있다.
층 (22)의 경도는 베이스 금속의 경도와 상이할 것이다. 예를 들어, 몰리브데넘-디술파이드 층은 보다 낮은 경도 수준을 가질 것이나, 진공로 공정, 예컨대 플라즈마 질화법에 의해 생성된 층은 보다 높은 경도 수준을 가질 것이다. 두 경우 모두에서, 층 (22)는 마멸을 막거나 또는 적어도 유의하게 최소화시키기에 충분한 정도로, 롤 네크 표면과 테이퍼된 슬리브 내부면 사이의 경도 관계를 변경시키는 작용을 한다.

Claims (9)

  1. 압연 분쇄기에서 롤의 테이퍼된 네크(tapered neck)를 회전식으로 지지하기 위해 사용되는 유형의 오일 필름 베어링(bearing)에 사용하기 위한 것으로, 상기 테이퍼된 네크 상에 수용되도록 적합화된 테이퍼된 내부면 및 원통형 외부면을 가지는 베이스 금속의 중공 단조로부터 기계가공되며, 상기 테이퍼된 내부면이 상기 베이스 금속에 대해 화학적으로 상이한 물질의 층으로 피복된 것인 슬리브(sleeve).
  2. 제1항에 있어서, 상기 층이 융삭제거(ablative)되는 것인 슬리브.
  3. 제2항에 있어서, 상기 층이, 열 활성화된 결합제와 함께 표면에 부착된 몰리브데넘-디술파이드를 포함하는 것인 슬리브.
  4. 제1항에 있어서, 상기 층이 상기 베이스 금속의 화학적 변경을 포함하는 것인 슬리브.
  5. 제4항에 있어서, 상기 화학적 변경이 진공로 공정에 의해 야기되는 것인 슬리브.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 층이 베이스 금속의 경도 수준보다 낮은 경도 수준을 갖는 것인 슬리브.
  7. 제5항에 있어서, 상기 진공로 공정이 플라즈마 질화법을 포함하는 것인 슬리브.
  8. 제5항 또는 제7항에 있어서, 상기 층이 베이스 금속의 경도 수준보다 높은 경도 수준을 갖는 것인 슬리브.
  9. 압연 분쇄기에서 롤의 테이퍼된 네크를 회전식으로 지지하기 위해 사용되는 유형의 오일 필름 베어링에 사용하기 위한 것으로, 상기 테이퍼된 네크 상에 수용되도록 적합화된 테이퍼된 내부면 및 원통형 외부면을 가지는 베이스 금속의 중공 단조로부터 기계가공되며, 상기 테이퍼된 내부면이 상기 베이스 금속에 대해 화학적으로 상이한 물질의 층으로 피복되고, 상기 층이 상기 베이스 금속의 경도와 상이한 경도를 갖는 것인 슬리브.
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