JP2000263108A - 油膜軸受 - Google Patents

油膜軸受

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JP2000263108A
JP2000263108A JP11071310A JP7131099A JP2000263108A JP 2000263108 A JP2000263108 A JP 2000263108A JP 11071310 A JP11071310 A JP 11071310A JP 7131099 A JP7131099 A JP 7131099A JP 2000263108 A JP2000263108 A JP 2000263108A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B31/00Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/07Adaptation of roll neck bearings
    • B21B31/076Cooling; Lubricating roller bearings
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロールの停止位置によらず、ロールを回転し
た時にスリーブとブッシングとの焼付きを防止できる油
膜軸受を提供することにある。 【解決手段】 ブッシングの上部内面または下部内面の
ロール軸方向中央部に少なくとも一つのオイルパッドを
設け、それに加えてさらに、前記ブッシングの内面の前
記オイルパッドを挟む円周方向の両側にそれぞれ少なく
とも一つのオイルパッドを設けたことを特徴とする油膜
軸受である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロールの油膜軸受
に関するもので、特に圧延機の補強ロールに用いて好適
な油膜軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】被圧延材の圧延反力を受ける一対の補強
ロール1は、図3に示すように、一対の作業ロール11の
上下に設けられるとともに、油膜軸受の軸受箱3を介し
て、回動自在にハウジング12に支持されている。その補
強ロール1の油膜軸受は、上側の補強ロール1の左右の
2個所および下側の補強ロールの左右の2個所の合計4
個所に用いられている。なお、Sは被圧延材である。
【0003】下側の補強ロールの油膜軸受のロール軸方
向断面図を図4に、図4のX−X断面図を図5に示す。
従来の補強ロール1の油膜軸受は、軸受箱3と、軸受箱
3の内部に装着された円筒状のブッシング4と、補強ロ
ール1のロールネック部10の外周に装着されたスリーブ
2とを備え、ブッシングの内部にスリーブを装着してい
る。そして、スリーブ2の外面とブッシング4の内面の
隙間に潤滑油を供給し、補強ロール1が回転するとスリ
ーブ2の外面とブッシング4の内面との隙間に潤滑油の
油膜が形成されるので、補強ロール1のロールネック部
10はスリーブ2を介してブッシング4の内面に接触する
ことなく回転支持されるのである。
【0004】しかし、補強ロールの回転数が低い圧延開
始時や低速圧延時、あるいは高荷重圧延時では、スリー
ブ2の外面とブッシング4の内面間の下部隙間が小さく
なって油膜が破断し、スリーブ2の外面とブッシング4
の内面の下部で焼付きが発生しやすい。そこで、この焼
付きを防止するために、荷重の作用する方向のブッシン
グ4の下部内面にオイルパッド5(凹み)を設け、オイ
ルパッド5に高圧(約700kgf/cm2) の潤滑油を供給する
ハイドロスタティック潤滑装置が油膜軸受に備えられて
いる。このオイルパッド5は、上側の補強ロールの油膜
軸受では、荷重が上方に作用するのでブッシング4の上
部内面に設けられている。また、このような油膜軸受は
2重式の高速高荷重の作業ロールにも適用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ロールの回
転を停止(圧延を停止)した際に、ロールの軸芯がブッ
シング4の中心を通る垂直線からずれていることがある
ために、前記ハイドロスタティック潤滑装置からの高圧
油が有効に作用せずロールを回転した時にスリーブの外
面とブッシングの内面とが焼きつくという問題があっ
た。
【0006】特に、1パスの圧延毎に正転と逆転を繰り
返すリバース圧延に、油膜軸受を用いるとスリーブの外
面とブッシングの内面とが焼きつく頻度が多くなるとい
う問題があった。そこで、本発明の目的は、従来技術の
上記問題点を解消することにあり、ロールの停止位置に
よらず、ロールを回転した時にスリーブとブッシングと
の焼付きが発生しない油膜軸受を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、軸受箱と、該
軸受箱に内装された円筒状のブッシングと、ロールのロ
ールネック部に外装されたスリーブとを備え、前記ブッ
シングの内部に前記スリーブを装着して、前記ブッシン
グの内面と前記スリーブの外面との隙間に潤滑油の油膜
を形成する油膜軸受であって、前記ブッシングの上部内
面または下部内面のロール軸方向中央部に少なくとも一
つのオイルパッドを設け、それに加えてさらに、前記ブ
ッシングの内面の前記オイルパッドを挟む円周方向の両
側にそれぞれ少なくとも一つのオイルパッドを設けたこ
とを特徴とする油膜軸受である。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の油膜軸受を、4段圧延機
の下側の補強ロールに用いた場合について、詳細に説明
する。本発明の油膜軸受に備えられた補強ロールのロー
ルネック部の外周に装着されたスリーブは、図4、図5
に示した従来の補強ロール1のロールネック部10の外周
に装着されたスリーブ2と同じである。
【0009】本発明の油膜軸受の特徴は、図1および図
2に示すように、補強ロール1のロールネック部10に外
装されたスリーブ2と、軸受箱3aと、軸受箱3aの内部に
装着された円筒状のブッシング4aを備え、ブッシング4a
の内部にスリーブ2を装着していることである。図にお
いて、5、5a、5bはオイルパッド、6、6a、6b、7、7
a、7bは油孔、8、8a、8bは給油口である。
【0010】オイルパッド5は、高圧の潤滑油が供給さ
れる凹みであって、荷重が作用する方向のブッシング4a
の下部内面のロール軸方向中央部に少なくとも一つ設け
られている。オイルパッド5 をブッシング4aの下部内面
のロール軸方向中央部に少なくとも一つ設けた理由は、
凹みに高圧の潤滑油を供給した時に、ブッシング4aの下
部内面とスリーブ2の下部外面との隙間を増大する効果
が大きく、ブッシング4aの下部内面とスリーブ2の下部
外面との焼付きを効果的に防止できるからである。
【0011】また、油孔6、7は、軸受箱3aの端面から
オイルパッド5に貫通する連通孔で、給油口8は、油孔
7に設けられた潤滑油を供給する給油口である。オイル
パッド5、油孔6、7および給油口8は、従来の油膜軸
受に設けられているものと同じである。オイルパッド5
a、5bは、高圧の潤滑油が供給される凹みであって、ブ
ッシング4aの内面のオイルパッド5を挟む円周方向の両
側にそれぞれ少なくとも一つ設けられている。オイルパ
ッド5a、5bを、ブッシング4aの内面のオイルパッド5を
挟む円周方向の両側にそれぞれ少なくとも一つ設けた理
由は、凹みに高圧の潤滑油を供給した時に、補強ロール
1の軸芯をブッシング4aの中心を通る垂直線に合わせる
効果が大きいからである。
【0012】このオイルパッド5a、5bの凹みの形状、寸
法は、従来のオイルパッド5と同じにするのが好まし
い。たとえば、ロールネック部直径600mm の補強ロール
の油膜軸受では、ロール軸方向の長さ30〜50mm×周方向
の長さ100 〜150mm ×最大深さ0.5 〜1.0mm 程度にする
とよい。またオイルパッド5a、5bは、ブッシング4aの内
面のオイルパッド5を挟む円周方向の両側に、対称に設
け、さらにオイルパッド5aおよび5bの円周方向中央と、
オイルパッド5の円周方向中央と、ブッシング4aの中心
とでなす中心角を、それぞれ45〜90°にするのが好まし
く、90°にするのが最も好ましい。この理由は、ブッシ
ング4aの下部内面とスリーブ2の下部外面との隙間を増
大する効果があり、補強ロール1の軸芯をブッシング4a
の中心を通る垂直線に合わせる効果が大きいからであ
る。
【0013】油孔6a、7aは、軸受箱3aの端面からオイル
パッド5aに貫通する連通孔であり、同様に油孔6b、7b
は、軸受箱3aの端面からオイルパッド5bに貫通する連通
孔である。また給油口8aは、油孔7aに設けられた潤滑油
を供給する給油口であり、同様に給油口8bは、油孔7bに
設けられた潤滑油を供給する給油口である。そして、補
強ロール1の回転を開始する始動時に、ブッシング4aの
内面に設けられたオイルパッド5、5aおよび5bに高圧
(約700kgf/cm2) の潤滑油を供給するようにしている。
【0014】本発明の油膜軸受の動作について、図2を
用いて説明する。図2は、補強ロールを回転した時のブ
ッシング4aのロール軸方向中央部におけるロール軸芯に
直角な概略断面図である。補強ロールの軸芯がブッシン
グ4aの中心を通る垂直線の左側にずれて停止し、回転を
開始する始動時に、ブッシング4aの内面とスリーブ2の
外面とが左斜め下部で接触しているとして説明する。
【0015】本発明の油膜軸受では、補強ロールの回転
を開始する始動時に、給油口から高圧の潤滑油を、油孔
6 、7 を通して荷重が作用する下側のオイルパッド5に
供給するととともに、別の給油口から同じ高圧の潤滑油
を、油孔6a、7aを通して右側のオイルパッド5aに供給
し、さらに別の給油口から同じ高圧の潤滑油を、油孔6
b、7bを通して左側のオイルパッド5bに供給する。
【0016】補強ロールの軸芯がブッシング4の中心を
通る垂直線の左側にずれているので、左側のオイルパッ
ド5bとスリーブ2の外面との間隔および下側のオイルパ
ッド5 とスリーブ2の外面との間隔は、右側のオイルパ
ッド5aとスリーブ2の外面との間隔よりも小さくなって
いる。その結果、補強ロールを浮上させる浮上力が、右
斜め上方向に作用するので、補強ロールが右斜め上方向
に浮上し、図2に示すように左斜め下部のブッシング4a
の内面とスリーブ2の外面との間に隙間ができる。そこ
で、補強ロールを回転した時に、左斜め下部でのブッシ
ング4aの内面とスリーブ2の外面との焼付きが防止でき
るのである。
【0017】その後、所定の補強ロールの回転数となっ
たときには、オイルパッド5およびオイルパッド5a、5b
に高圧で潤滑油を供給するのを停止し、別のノズルから
低圧で潤滑油を供給する。一方、図4、図5に示す従来
の油膜軸受では、補強ロール1の軸芯がブッシング4の
中心を通る垂直線の左側にずれて停止し、回転を開始す
る始動時に、ブッシング4の内面とスリーブ2の外面と
が左斜め下部で接触していると、荷重が作用する下側の
オイルパッド5に供給された潤滑油は、補強ロール1を
右斜め上方に浮上させることができない。その結果、補
強ロールが回転した時にブッシング4の内面とスリーブ
2の外面とが左斜め下部で焼きつくことになるのであ
る。
【0018】以上の説明では、補強ロールの軸芯がブッ
シング4aの中心を通る垂直線の左側にずれて停止した場
合に説明したが、補強ロールの軸芯がブッシング4aの中
心を通る垂直線の右側にずれて停止した場合について
も、本発明の油膜軸受では同様の原理によりスリーブ2
の外面とブッシング4aの内面との焼付きが防止できる。
また、下側の補強ロールに本発明の油膜軸受を用いた場
合について説明したが、上側の補強ロールに本発明の、
ブッシングの上部内面のロール軸方向中央部に少なくと
も一つのオイルパッドを設け、それに加えてさらにブッ
シングの内面の前記オイルパッドを挟む円周方向の両側
にそれぞれ少なくとも一つのオイルパッドを設けた油膜
軸受を用いることにより、同様にしてスリーブの外面と
ブッシングの内面との焼付きが防止できる。
【0019】また、作業ロールに本発明の油膜軸受を用
いることにより、同様にしてスリーブの外面とブッシン
グの内面との焼付きが防止できる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、ロールの停止時にロー
ルの軸芯がブッシングの中心を通る垂直線に一致してい
なくても、ロールを回転した時にスリーブの外面とブッ
シングの内面との焼付きが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のブッシングを内装した軸受箱の
概略斜視図である。
【図2】図2は本発明の油膜軸受の原理を説明する概略
断面図である。
【図3】図3は油膜軸受を用いる4段圧延機の構成を示
す概略正面図である。
【図4】図4は従来の油膜軸受のロール軸方向の概略断
面図である。
【図5】図4のX−X概略断面図である。
【符号の説明】
1 補強ロール 10 ロールネック部 2 スリーブ 3、3a 軸受箱 4、4a ブッシング 5、5a、5b オイルパッド 6、6a、6b 油孔 7、7a、7b 油孔 8、8a、8b 給油口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸受箱と、該軸受箱に内装された円筒状
    のブッシングと、ロールのロールネック部に外装された
    スリーブとを備え、前記ブッシングの内部に前記スリー
    ブを装着して、前記ブッシングの内面と前記スリーブの
    外面との隙間に潤滑油の油膜を形成する油膜軸受であっ
    て、前記ブッシングの上部内面または下部内面のロール
    軸方向中央部に少なくとも一つのオイルパッドを設け、
    それに加えてさらに、前記ブッシングの内面の前記オイ
    ルパッドを挟む円周方向の両側にそれぞれ少なくとも一
    つのオイルパッドを設けたことを特徴とする油膜軸受。
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