JPS598691B2 - 軸受の密封装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、圧延機等に用いられる軸受の密封装置、例
えば油膜軸受の密封装置に関する。

従来のこの種の密封装置は、例えば第１図、第２図に示
すように、ロール軸部Ａに嵌合した軸受スリーブＢとロ
ールバレル端面Ｃに接触させた板金製フィレットリング
Ｄとの間に、ロール軸頚部Ｅに弾接して嵌着するシール
体Ｆを配置し、チヨツクＧの後蓋Ｈの内径テーパー面に
シール体Ｆのリップに、Ｌを摺接させると共に、後蓋Ｈ
に取付けたスケールシールＭのシールリップをロールバ
レル端面Ｃに直接摺接させる構成である。ところがこの
ような従来装置は、第１図で明らかなようにロール軸部
ＡとスリープＢとのハメアイ面がテーパー面であり、ロ
ール組立時のスリーブの位置決めに軸方向のバラツキが
生じやすく、かつ第２図で明らかなように、シールリッ
プに、Ｌが摺接する後蓋Ｈの内径面がテーパー面である
ために、シールリップのシメシロにバラツキが生じて適
切なシメシロを与えることが極めて難い。

また従来装置の軸受は、油膜軸受が用いられることが多
く、この油膜軸受の潤滑油が強制給油のため、給油圧力
に対し、前記リップのシメシロを相当に強くする必要が
ある。従つて前記バラツキが” シメシロの変化とシー
ルシメシロの増大に大きく影響して該リップの摩耗を促
進し、該シールの交換を頻繁に行わなければならない。
さらにシール交換に当つては、ロール軸頚部に対するシ
ール本体の取付け取外しが非常に困難であつた。一方、
特に熱間圧延機等にあつては、大量のロール冷却水が使
用されるから、該冷却水が軸受部に潅水し、他方では軸
受が高圧の潤滑油で潤滑されるから、冷却水がスケール
シールより浸入し、後蓋とロールバレル端面との間に溜
つたときは、その水を外部に流出させる装置がないので
、前記シールリツプのシメシロのバラツキ、および摩耗
は、軸受内部への浸入を許容し、他方では高圧で供給さ
れる潤滑油の漏出を招く。

軸受部に水が浸入すると、油の油膜強度の低下のため潤
滑性が悪くなり、油膜軸受のすベリ面にスメアリングや
かじり等が生じ易くその修正が極めて面倒となる。

また焼付きを生じ易くなる故に、油膜軸受では油膜強度
を低下させないため、水分離器で水分を除去しているが
、水の浸入が進行するにつれ分離器の能力を越えてしま
うと過剰な水分が油タンクに戻流するので、油の潤滑性
が劣化し早期にタンク内の大量の油を全部交換しなけれ
ばならなくなり、その交換費用が非常に高くつく。逆に
潤滑油が前記シールリツプ部から外部に漏出すると、圧
延油（或いは水）に混入して製品に悪影響を与えたり、
圧延機周囲の清浄度を悪くし、工場内の作業環境を著し
く劣化し、また油タンクの油交換時に廃油の処理が悪い
と油公害をひき起こす等の不都合がある。この発明は、
以上のような従来の密封装置における問題点のすべてを
解消し、そして現状のスペース内でシール構造を改良し
て、従来から使用される軸受装置をそのまま使用するこ
とのできる密封装置を提供することを目的とする。

実施例について説明すれば、第３図は油膜軸受を用いた
圧延機の該軸受の密封装置を示す実施例に関し、１はロ
ール軸部であつて、該軸部１には軸受スリーブ２がテー
パー面を介して嵌合している。

３はロールバレル端面であり、４はロール軸頚部周面で
ある。

図示しないロールスタンドに固定的に支持されたチヨツ
ク５は、円周数個所のボルト６等を介して後蓋７を装着
し、また内径にブツシユ８等の軸受部材を嵌着して軸受
スリーブ２を可回転に支持する。

以上においてスリーブ２の端部とロールバレル端面３と
の間に、２個のフイレツトリング９，１０を介装し、第
１のフイレツトリング９は後蓋７とロールバレル端面３
との間に位置してその背面９ａをロールバレル端面３に
密接し、ロールバレル端面３に植設した１ないし２個の
ピン１１を、該背面９ａの穴９ｂに係合してロールと同
体に回転するように構成し、また断面をコ字形に形成し
て２つの円筒部分９Ａと９Ｂを設け、円筒面９ｃ，９ｄ
、内径円筒面９ｅ，９ｆを形成してある。

第２のフイレツトリング１０は、数本のボルト１２をも
つて第１のフイレツトリング９の内径側円筒部分９Ｂの
スリーブ２側端面に同心的に固着し、後蓋７のスリーブ
側の端面の内径に設けた段部７ａと第２のフイレツトリ
ング１０の外径面との間にラビリンス１３を形成し、か
つその端面１０ａを前記段部７ａの軸受内方側に向く側
面に対向させて常時は前記ラビリンス間隙を維持させ、
チヨツク５をロール軸部１から取外す時に、前記後蓋７
と軸方向に係合可能なる如く構成してある。また該リン
グ１０はその内径段部１０ｂをスリーブ２の端部に嵌合
し、他方の内径段部１０ｃを第１のフイレツトリング９
の内径側円筒部分９Ｂに嵌合して、これらの各部材２，
１０，９の芯出しを行い、ロールと同一軸線上に配置す
る。後蓋７には、適数のボルト１４をもつてカバー１５
を有するスケールシール１６を取付け、そのシールリツ
プを第１のフイレツトリング９の外径側円筒部分９Ａの
外径円筒面９ｃに摺接させ、さらに内径部に、ウオータ
ーシール１７、およびメインシール１８（実施例ではこ
の両シール１７，１８を同体に形成してある。

）を装着固定し、ウォーターシール１７のシールリツプ
を、第１のフイレツトリング９の外径側円筒部分９Ａの
内径円筒面９ｅに、メインシール１８のシールリツプを
同リング９の内径側円筒部分９Ｂの外径円筒面９ｄにそ
れぞれ摺接させる。第１のフイレツトリング９とロール
バレル端面３との間は、該リング９に装着してシールリ
ツプをロールバレル端面３に弾接するアウターシール１
９で密封し、さらに第１のフイレツトリング９の内径側
円筒部分９Ｂの内径円筒面９ｆにインナーシール２０を
装着してロール軸頚部４との間を密封する。

さらに第２のフイレツトリング１０とスリーブ２との間
には、Ｏリング２１をもつて密封してある。

そしてさらに、前記第２のフイレツトリング１０の端面
１０ａに、軸受内部から前記ラビリンス１３を経てメイ
ンシール１８部に到る経路を、ラビリンス１３の終端部
で拡大し、メインシール１８に向う高圧の潤滑油の圧力
を減圧する減圧ポケツト２２を形成する。

なお以上において、図中に仮想線で示す如く、第２のフ
イレツトリング１０を適数本のボルト２３をもつてスリ
ーブ２に装着固定すれば、該スリーブ２は周知の如くロ
ールと同体に回転するようになされているから、ロール
バレル端面３に植設したピン１１を省略することができ
る。

後蓋７は、さらにその下部に、前記ラビリンス１３を経
て減圧ポケツト２２部およびメインシール１８部に達し
た潤滑油を軸受の内方に向つて戻流させるための半径方
向の切欠ぎ溝２４（その断面形状は図中仮想線２４′で
示してある。

）と、前記スケールシール１６より軸受内方に向つて浸
入してウォーターシール１７付近に達した水等を軸受外
部に流出させるための半径方向の切欠ぎ溝２５（その断
面形状を第４図に示してある。）とを設ける。この発明
は以上のような構成であつて、後蓋７に設けられた各シ
ール１６，１７，１８のシールリツプが摺接する摺接面
、すなわち第１のフイレツトリング９の各面９ｃ，９ｅ
，９ｄをすべて円筒面に形成してあるために、スリーブ
２の装着位置、或いは後蓋７と第１のフイレツトリング
９の相対位置に多少の軸方向のずれが生じたとしても、
各シールリツプのシメシロのバラツキを完全に解消する
ことができ、シメシロの設定が極めて容易となつて常に
最適値に設定することができる。

また軸受潤滑油の給油圧力が高い油膜軸受にこの発明を
用いるにあたつても、後蓋７と第２のフイレツトリング
１０との間にラビリンス１３を形成し、かつ減圧ポケツ
ト２２を設けてあるために、高圧の潤滑油がラビリンス
１３と減圧ポケツト２２とにより減圧された状態でメイ
ンシール１８部に到達するので、該シールのシメシロを
特に強く設定する必要がなくなり、シールの密封効果を
高めると共にその摩耗を防止し、シールの寿命を延長す
る。一方シール交換、或いはロール交換等においては、
チヨツク５、後蓋７を軸方向左右に移動させることによ
つて、第２のフイレツトリング１０が後蓋７に係合する
ので、密封装置全体をチヨツク５と同時に取外し、或い
は組立てることができるわけで、その交換、組立て等が
極めて容易となる。

そして圧延機等において最も問題となるロール冷却水の
軸受部への浸入に対しては、スケールシール１６、ウオ
ーターシール１７、アウターシール１９、インナーシー
ル２０等によつて有効に防止し、さらにウォーターシー
ル１７部に達した水を、切欠ぎ溝２５により装置外に流
出させ、かつ前記各シールのシメシロのバラツキを解消
したから、軸受部に水が浸入して潤滑油に混入するとい
うような不都合が皆無となり、軸受部のスメアリング、
かじり、焼付き等の原因を除き、潤滑性の劣化を防止し
てその交換費用を大巾に減縮する。他方、メインシール
のシメシロを最適に保ち、該シールに高圧の潤滑油がダ
イレクトに影響するような不都合を除いたために、油漏
れによる製品への悪影響、作業環境の劣化等の問題を解
消し、さらに公害発生等の不都合も解消する。またこの
発明によれば、従来から使用されているチヨツク、ロー
ルに対して、密封装置のみを改良して容易に適応させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示す断面図、第２図はその要
部の拡大図、第３図はこの発明の実施例要部の断面図、
第４図は切欠ぎ溝の平面図である。 １・・・・・・ロール軸部、２・・・・・・スリーブ、
３・・・・・・ロールバレル端面、４゜゜゜゜゜゜ロー
ル軸頚部周面、５゜゜゜・・・チヨツク、７・・・・・
・後蓋、９・・・・゜・第１のフイレツトリング、９ｃ
，９ｄ，９ｅ・・・・・・円筒面、１０・・・・・・第
２のフイレツトリング、１１・・・・・・ピン、１３・
・・・・・ラビリンス、１６・・・・・・スケールシー
ル、１７・・・・・・ウォーターシール、１８・・・・
・・メインシール、１９・・・・・・アウターシール、
２０・・・・・・インナーシール、２１・・・・・・０
リング、２２・・・・・・減圧ポケツト、２４，２５・
・・・・・切欠ぎ溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロール軸部に嵌合するスリーブの端面とロールバレ
   ルの端面との間に、チヨツクの後蓋とロールバレル端面
   との間に位置してロールと回転方向にのみ一体的で同体
   回転し、後蓋およびスリーブ端面に向つて軸方向に突出
   する内外２つの円筒部分を有する断面略コ字形の第１の
   フィレットリングと、該リングの内径側円筒部分のスリ
   ーブ側の端面に固着されて半径方向外方に突出するとと
   もに、その外周部を前記後蓋のスリーブ側の端面内周部
   に設けた段部に、該段部内径との間にラビリンスを形成
   しかつ該段部側面と対向するよう臨ませ、チヨツクをロ
   ール軸部から取外すときに該後蓋と軸方向に係合すべく
   した第２のフィレットリングとを設け、前記後蓋に、第
   １のフィレットリングの外径側円筒部の外周円筒面にシ
   ールリップを摺接するスケールシールと、第１のフィレ
   ットリングの外径側円筒部の内周円筒面および内径側円
   筒部の外周円筒面にそれぞれシールリップを摺接するウ
   ォーターシールおよびメインシールを取付け、かつ第１
   のフィレットリングとロールバレル端面との間をアウタ
   ーシールで密封してなる軸受の密封装置。