JPH1080708A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロール軸を軸箱に対して移動することにより
ロール軸の回転による動摩擦の状態で移動してシフト時
の軸方向の力を少なくし、シフト用軸受を廃止する。 【解決手段】 ロール１０両側のロール軸１２を軸方向
に摺動可能に軸支するジャーナル軸受１４と、ロール軸
１２に同芯状に接続された延長軸１８と、この延長軸１
８に直交して固着された第１円板１９と、この第１円板
１９の両面に設けられたスラスト軸受２０と、このスラ
スト軸受２０を支持するスラスト軸箱２１と、このスラ
スト軸箱２１を軸方向に移動するシフト用シリンダ１７
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロールを軸方向に移
動するロールシフトに用いられる軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧延により被圧延材に生じる形状欠陥と
して、表面が波形に変形するウェービング、両縁部を除
いた残部の板幅方向に板厚偏差を生じるクラウン、両端
部が丸くなるエッジドロップ、局部的に突起が生じるセ
ンタービルトアップやエッジビルトアップなどがあり、
これらの一つまたは幾つかを防止するのに有効な方法と
して上下の作業ロールや補強ロールをロール軸方向に相
対的に移動するロールシフト方法が用いられる。

【０００３】図５はロールシフト圧延機の一例を示す図
である。被圧延材１は上作業ロール２と下作業ロール３
で圧延され、上作業ロール２は上作業ロール用軸箱４で
軸支され、下作業ロール３は下作業ロール用軸箱５で軸
支される。上作業ロール２は上補強ロール６で撓みを防
止され、下作業ロール３は下補強ロール７で撓みを防止
され、それぞれ上補強ロール用軸箱８、下補強ロール用
軸箱９で軸支される。ロールシフトは、作業ロール２，
３のみを相対的にシフトする場合、補強ロール６，７の
みを相対的にシフトさせる場合、作業ロールとこの補強
ロールの両方を相手側作業ロールとその補強ロールに対
して相対的に移動する場合などがある。図５は４段ロー
ルの場合を示すが、２段ロール、６段ロールの場合もあ
る。

【０００４】図６は従来のロールシフト軸受の構造を示
す。従来のロールシフト軸受の構造は、軸受をシフトす
ることによりロールをシフトする構成となっている。ロ
ール１０は被圧延材１や作業ロール２，３を押圧するロ
ール部１１とこの両端の縮径されたロール軸１２よりな
り、ロール軸１２は軸箱１３により軸支される。軸箱１
３にはジャーナル軸受１４が設けられ軸半径方向の荷重
を回転自在に軸支する。軸箱１３は、圧延機の枠を構成
するハウジング１５に設けられ、軸箱１３を軸方向に摺
動可能に支持するシフト用軸受１６により支持される。
ハウジング１５に取り付けられ軸方向に伸縮するシフト
用シリンダ１７が設けられ、軸箱１３を軸方向に移動す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】作業ロールや補強ロー
ルなどをシフトする場合、圧下力が加わった状態で行わ
れる。ロール１０の軸箱１３はシフト用軸受１６により
軸方向に摺動可能に支持さているが、軸方向には静的状
態で移動するため静的摩擦力が大きく軸方向移動装置が
大きくなっていた。また軸箱１３を移動するためシフト
用軸受１６が必要になっていた。

【０００６】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、ロール軸を軸箱に対して移動することによりロ
ール軸の回転による動摩擦の状態で移動してシフト時の
軸方向の力を少なくし、シフト用軸受を廃止した軸受装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、ロール両側のロール軸を軸方
向に摺動可能に軸支するジャーナル軸受と、ロール軸に
同芯状に接続された延長軸と、この延長軸に設けられ軸
方向の荷重を受けてこれをロール軸に伝達する第１軸荷
重伝達部と、この第１軸荷重伝達部に回転自在に軸方向
の荷重を伝達するスラスト軸受と、このスラスト軸受に
軸方向の荷重を伝達する第２軸荷重伝達部と、この第２
軸荷重伝達部を軸方向に移動する軸方向移動手段と、を
備える。

【０００８】軸方向移動手段により軸方向の移動を第２
軸荷重伝達部に加えると、第２軸荷重伝達部はこの移動
による軸方向の荷重をスラスト軸受に伝達する。スラス
ト軸受は延長軸と一体になって回転する第１軸荷重伝達
部に回転しながら軸方向荷重を伝達する。ロール軸はジ
ャーナル軸受により半径方向の荷重を回転自在にかつ軸
方向に摺動可能に軸支されているので、延長軸より軸方
向の荷重を伝達されて軸方向に移動する。この場合ロー
ル軸は回転しており、ジャーナル軸受との間には動摩擦
が生じているので、軸方向の摩擦による抵抗力は少な
く、軸方向移動手段の容量は小さくなり、構造も小型で
よい。また、従来のようにシフト用軸受を必要としな
い。

【０００９】請求項２の発明では、前記第１軸荷重伝達
部は延長軸に直交して固着された第１円板であり、前記
スラスト軸受はこの第１円板の両面に設けられ、前記第
２軸荷重伝達部はこのスラスト軸受を支持する軸箱であ
り、前記軸方向移動手段はこの軸箱を軸方向に移動させ
る。

【００１０】延長軸には第１円板が固着され、この第１
円板の両面にスラスト軸受が設けられ、この両スラスト
軸受を軸箱で支持する。軸箱を軸方向移動手段により軸
方向でかつ往復方向に移動することにより、ロール軸を
軸方向に往復動させることができる。

【００１１】請求項３の発明では、前記延長軸はロール
軸径より小径であり、前記第１軸荷重伝達部は延長軸と
接続するロール軸の端面と延長軸に直交して固着された
第２円板とで構成され、前記スラスト軸受はこのロール
軸端面と第２円板のロール軸側の面とにそれぞれ取り付
けられ、前記第２軸荷重伝達部は延長軸が中心を回転自
在に貫通し両スラスト軸受の間に設けられ両スラスト軸
受に軸方向の荷重を伝達する第３円板を有し、前記軸方
向移動手段はこの第３円板を軸方向に移動させる。

【００１２】延長軸径はロール軸より小さいので延長軸
と接続するロール軸には端面が現れる。このロール軸の
端面と延長軸に固着された第２円板のロール軸側の面に
それぞれスラスト軸受を設け、この両スラスト軸受の間
に第３円板を設け、この第３円板に軸方向移動手段によ
り軸方向の移動を与える。この構成により軸方向でかつ
往復方向にロール軸を移動することができる。

【００１３】請求項４の発明では、前記ジャーナル軸受
はこれを支持する軸箱を介して圧延機の枠を構成するハ
ウジングに取り付けられており、この軸箱にはロール軸
と同芯の円筒状ガイド部が延長軸側に設けられ、前記第
２軸荷重伝達部にはこのガイド部と嵌合し軸方向に摺動
可能な円筒状ガイド受部がロール軸と同芯状に設けられ
ている。

【００１４】ジャーナル軸受の軸箱に設けられたガイド
部に、第２軸荷重伝達部に設けられたガイド受部が嵌合
してロール軸方向に摺動するので、第２軸荷重伝達部よ
り第１軸荷重伝達部および延長軸を介してロール軸に軸
方向の荷重を安定して伝達でき、ロール軸を軸方向に確
実に移動できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は第１実施の形態のロ
ールシフト軸受装置の縦断面図を示す。ロール１０は被
圧延材を圧延する作業ロールまたは作業ロールの撓みを
押さえる補強ロールのいずれでもよい。ロール１０は被
圧延材や作業ロールを押圧するロール部１１とこれより
縮径されたロール軸１２を有する。ロール１０では図示
しない回転駆動装置が接続される側を駆動側、この反対
側を反駆動側と称する。なおロール１０には回転駆動装
置が接続されないものもある。本実施の形態では、回転
駆動装置が接続されている場合は、ロール１０を軸方向
へ移動する装置は反駆動側へ設けられる。回転駆動装置
が接続されてない場合はいずれの側でもよい。

【００１６】ロール軸１２は軸半径方向の荷重を回転自
在に軸支するジャーナル軸受１４で軸方向にも摺動自在
に軸支される。ジャーナル軸受１４は軸箱１３に固定さ
れており、軸箱１３は圧延機を構成する強固な枠である
ハウジング１５に取り付けられている。反駆動側のロー
ル軸１２にはロール軸１２より縮径された延長軸１８が
設けられている。延長軸１８はロール軸１２と同径でも
よいが、縮径した方がコンパクトな装置となる。軸箱１
３にはこの延長軸１８側にロール軸１２と同芯の円筒状
のガイド部１３ａが設けられている。延長軸１８にはこ
れと直交して第１円板１９が固着されており、この第１
円板１９の両面にスラスト軸受２０が設けられ、この両
スラスト軸受２０をスラスト軸箱２１で支持している。

【００１７】スラスト軸箱２１には、軸箱１３側にガイ
ド部１３ａと嵌合し軸方向に摺動可能でロール軸１２と
同芯の円筒状ガイド受部２１ａが設けられている。軸箱
１３とスラスト軸箱２１の間にはロール軸方向に液圧で
伸縮するシフト用シリンダ１７が設けられている。な
お、シフト用シリンダ１７はハウジング１５に取り付け
られてもよい。

【００１８】図３は円筒コロを用いたジャーナル軸受１
４を示し、このシャーナル軸受１４は円筒コロ軸受であ
る。円筒コロ軸受はロール軸１２に固定されたインナー
レース２５と、このインナーレース２５の表面に多数配
置された円筒コロ２６と、この円筒コロ２６を支持する
アウターレース２７からなり、アウターレース２７は軸
箱１３に固着されている。ロール軸１２は回転中に矢印
で示す軸方向に移動するが、インナーレース２５と円筒
コロ２６の間に発生する摩擦は動摩擦であるので、圧延
によるロール軸１２の半径方向に生じる力は大きくても
動摩擦係数は小さく、軸方向へのロール軸１２（ロール
１０）のシフトが容易に行える。

【００１９】図４は流体を用いたジャーナル軸受１４を
示し、このジャーナル軸受１４は流体軸受である。流体
軸受はロール軸１２に固定された内側リング２８と、内
側リング２８とともに流体２９を保持する外側リング３
０と、この外側リング３０を支持するケース３１からな
り、ケース３１は軸箱１３に固着されている。ロール軸
１２は回転中に矢印で示す軸方向に移動するが、流体２
９と内側リング２８または外側リング３１との間に発生
する摩擦は動摩擦であるので、圧延によるロール軸１２
の半径方向に生じる力は大きくても動摩擦係数は小さ
く、軸方向へのロール軸１２（ロール１０）のシフトが
容易に行える。

【００２０】次に動作について説明する。シフト用シリ
ンダ１７を伸縮すると、スラスト軸箱２１はガイド受部
２１ａと嵌合するガイド部１３ａにより矢印で示すロー
ル軸１２（本図では左）方向に摺動する。第１円板１９
はロール軸１２と一体になり回転しているが、両面に設
けられたスラスト軸受２０により軸方向の力を伝達され
ロール軸１２を軸（本図では左）方向に移動する。ジャ
ーナル軸受１４には圧延による軸半径方向の荷重が作用
しているが、ロール軸１２が回転しているため動摩擦が
発生し、摩擦係数は小さいので軸方向の移動は少ない力
で行われ、シフト用シリンダ１７の容量は従来のように
大きくはない。また従来のように軸箱１３とハウジング
１５の間にシフト用軸受を設ける必要はない。本実施の
形態では軸方向移動手段として液圧シリンダを用いたが
ネジ機構により移動させてもよい。

【００２１】図２は第２実施の形態を示す。第１実施の
形態ではスラスト軸受２０をスラスト軸箱２１に設け、
このスラスト軸箱２１を軸方向へ移動したが、第２実施
の形態ではスラスト軸受２０をロール軸１２側に取り付
け、スラスト軸受２０間に第３円板２３を挿入して、こ
の第３円板２３に軸方向の移動を伝達するようにしたも
のである。

【００２２】ロール軸１２は軸半径方向の荷重を回転自
在に軸支するジャーナル軸受１４で軸方向にも摺動自在
に軸支され、このジャーナル軸受１４は軸箱１３に固定
されている。軸箱１３は圧延機を構成するハウジング１
５に取り付けられている。反駆動側のロール軸１２には
ロール軸１２より縮径された延長軸１８が設けられてい
る。軸箱１３にはこの延長軸１８側にロール軸１２と同
芯の円筒状のガイド部１３ａが設けられている。延長軸
１８の先端にはこれと直交して第２円板２２が固着され
ている。ロール軸１２の端面１２ａと、第２円板２２の
ロール軸側の面にはそれぞれスラスト軸受２０が設けら
れ、この両スラスト軸受２０の間に中心に延長軸１８が
間隙を有して貫通している第３円板２３が設けられ、こ
の第３円板２３はロール軸１２と同芯の第３円板支持円
筒２４に固定されている。

【００２３】この第３円板支持円筒２４のロール軸１２
側は、軸箱１３のガイド部１３ａと嵌合し軸方向に摺動
可能なガイド受部２４ａを構成している。第３円板支持
円筒２４と軸箱１３との間にはロール軸方向に液圧で伸
縮するシフト用シリンダ１７が設けられている。なお、
シフト用シリンダ１７はハウジング１５に取り付けられ
てもよい。ジャーナル軸受１４は図３、図４で説明した
ものを用いる。

【００２４】次に動作について説明する。シフト用シリ
ンダ１７を伸縮すると、第３円板支持円筒２４はガイド
受部２４ａと嵌合するガイド部１３ａにより矢印で示す
ロール軸１２方向に摺動する。第３円板２３はロール軸
１２および第２円板２２と一体になり回転しているスラ
スト軸受２０に対しロール軸１２方向の力を伝達する。
各スラスト軸受２０により矢印で示す両方向に力が伝達
され、ロール軸１２は矢印方向に移動する。ジャーナル
軸受１４には圧延による軸半径方向の荷重が作用してい
るが、ロール軸１２が回転しているため動摩擦が発生
し、摩擦係数は小さいので軸方向の移動は少ない力で行
われ、シフト用シリンダ１７の容量は従来のように大き
くはない。また従来のように軸箱１３とハウジング１５
の間にシフト用軸受を設ける必要はない。本実施の形態
では軸方向移動手段として液圧シリンダを用いたがネジ
機構により移動させてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、ロール軸に延長軸を設けこの延長軸に第１円板を設
け、この第１円板の両面にスラスト軸受を設け、この両
スラスト軸受をスラスト軸箱で支持し、このスラスト軸
箱をシリンダでロール軸方向に移動する。これによりロ
ール軸の軸受を軸方向に移動することなくロールを軸方
向に移動することができる。また、ロール軸より縮径し
た延長軸の先端に第２円板を設け、ロール軸端面と第２
円板のロール軸側にスラスト軸受を設け、このスラスト
軸受の間に第３円板を設け、この第３円板をシリンダで
軸方向に移動することによりロール軸の軸受を軸方向に
移動することなくロールを軸方向に移動することができ
る。また、ロール軸の軸受を支持する軸箱にロール軸と
同芯の円筒状ガイド部を設け、スラスト軸箱または第３
円板にガイド部と嵌合するガイド受部を設けることによ
りロール軸を軸方向に安定して移動することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施の形態を示す縦断面図である。

【図２】第２実施の形態を示す縦断面図である。

【図３】円筒コロにより構成されたジャーナル軸受を示
す。

【図４】流体により軸半径方向の荷重を回転支持するジ
ャーナル軸受を示す。

【図５】ロールシフト圧延機の一例を示す図である。

【図６】従来のロールシフト軸受の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ ロール １１ ロール部 １２ ロール軸 １３ 軸箱 １３ａ ガイド部 １４ ジャーナル軸受 １５ ハウジング １６ シフト用軸受 １７ シフト用シリンダ １８ 延長軸 １９ 第１円板 ２０ スラスト軸受 ２１ スラスト軸箱 ２１ａ ガイド受部 ２２ 第２円板 ２３ 第３円板 ２４ 第３円板支持円筒 ２４ａ ガイド受部 ２５ インナーレース ２６ 円筒コロ ２７ アウターレース ２８ 内側リング ２９ 流体 ３０ 外側リング ３１ ケース

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロール両側のロール軸を軸方向に摺動可
   能に軸支するジャーナル軸受と、ロール軸に同芯状に接
   続された延長軸と、この延長軸に設けられ軸方向の荷重
   を受けてこれをロール軸に伝達する第１軸荷重伝達部
   と、この第１軸荷重伝達部に回転自在に軸方向の荷重を
   伝達するスラスト軸受と、このスラスト軸受に軸方向の
   荷重を伝達する第２軸荷重伝達部と、この第２軸荷重伝
   達部を軸方向に移動する軸方向移動手段と、を備えたこ
   とを特徴とする軸受装置。
2. 【請求項２】 前記第１軸荷重伝達部は延長軸に直交し
   て固着された第１円板であり、前記スラスト軸受はこの
   第１円板の両面に設けられ、前記第２軸荷重伝達部はこ
   のスラスト軸受を支持する軸箱であり、前記軸方向移動
   手段はこの軸箱を軸方向に移動させることを特徴とする
   請求項１記載の軸受装置。
3. 【請求項３】 前記延長軸はロール軸径より小径であ
   り、前記第１軸荷重伝達部は延長軸と接続するロール軸
   の端面と延長軸に直交して固着された第２円板とで構成
   され、前記スラスト軸受はこのロール軸端面と第２円板
   のロール軸側の面とにそれぞれ取り付けられ、前記第２
   軸荷重伝達部は延長軸が中心を回転自在に貫通し両スラ
   スト軸受の間に設けられ両スラスト軸受に軸方向の荷重
   を伝達する第３円板を有し、前記軸方向移動手段はこの
   第３円板を軸方向に移動させることを特徴とする請求項
   １記載の軸受装置。
4. 【請求項４】 前記ジャーナル軸受はこれを支持する軸
   箱を介して圧延機の枠を構成するハウジングに取り付け
   られており、この軸箱にはロール軸と同芯の円筒状ガイ
   ド部が延長軸側に設けられ、前記第２軸荷重伝達部には
   このガイド部と嵌合し軸方向に摺動可能な円筒状ガイド
   受部がロール軸と同芯状に設けられていることを特徴と
   する請求項１記載の軸受装置。