JPS6044116A - 厚板圧延機のバックアップロ−ル用軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、厚板圧延機のバックアップロール用軸受装置
に関する。

発明の技術的背景 厚板圧延機は、圧延条件がリバース圧延でかつ高荷重域
（約５．０００　ｔｏｎ）での圧延である。そして圧延
材の板厚制御を容易にするため、できるだけ低速（例え
ばｉ　２　ｒｐｍ以下）で圧延し、しかもその圧延速度
を制御することが要求されている。

従来の厚板ＦＥ、延機のバックアップロール用軸受装置
としては、第１図に示すようなモーボイル式油膜軸受を
採用するのが通常であった。

すなわち、この油脂軸受は、テーパ状に形成されたロー
ルネック部Ａに内径面をテーバ面としたスリーブＢを嵌
め込んでキーＣを施こし、該スリーブＢとチョックＤ内
に装着されたホワイトメタル等の軸受材料からなるシェ
ルＥの軸受面との間に油膜を形成させた構造である。

背景技術の問題点 しかしながら、従来の油膜軸受では次の問題がある。

■　高荷重域での低速圧延に弱く、現実にはバックアッ
プロールの回転数が１２ｒｐｍ以下になると軸受の油膜
形成が困難となって耐荷重性能が極端に低下し、低速で
かつ高荷重域での圧延に耐えることができず油膜焼付き
を起こす恐れがある。

■　軸受の回転精度が圧延製品の精度を左右するが、油
膜軸受では、圧延速度が変化すると油膜厚みが変化し、
出側板厚に変動が生じる。

これを防止するために近年は油圧圧下装置を採用して圧
延制御技術の面から油膜厚みの補正を行ない油膜変動を
抑えようとしている。しかしこのようにしてもロール回
転速度の加減速時の油膜変化に対応して圧延荷重を制御
することは現実にできない。特に自動板厚制御実施中は
油膜変化が外乱要素として影響し、出側板厚変動が特に
太き、く麦る。

■　油膜軸受はロール回転中に偏心をひ、き起こすが、
ロールが偏心していると圧延中にロールギキップが変化
し、出側板厚が変動する。

さらに自動板厚制御実施中は前記偏心が大きな外乱要素
として影響するため、出側板厚変動がよシ大きくなる。

以上の問題があるにもかかわらず、厚板圧延機のバック
アップロール用軸受として油膜軸受を使用するのが通常
であるため、ロール回転が１　、２　ｒｐｍ以下の低速
圧延においては油膜焼付きを防止しようとしても自ずか
ら限界があシ、どうしても油膜焼付きを避けられないと
いうのが現状である。

また圧延機のバックアップロール用軸受装置として、油
膜軸受の代りに複列円筒ころ軸受を使用したものが特公
昭５６−３８８０４号公報により知られているが、この
ものにおいては、油膜軸受の代シに標準サイズの複列円
筒ころ軸受を使用するため、径方向の厚みの小さい油膜
軸受の装着スペースではより厚みの大きい円筒ころ軸受
が収容できず、面＠ガチョツク内径の切削およびロール
ネック部の再加工による前記円筒ころ軸受のための装着
スペースの拡張が余儀外くされた。その結果チョックの
肉厚が薄くなる関係上、この従来構造を、前述した高荷
重下でしかも非常な低速で圧延しようとする厚板圧延機
に採用した場合、チョックの剛性が不足して変形が生じ
やすく、出側板厚精度を悪くするという問題が生じる。

これらの理由によシ前記従来描造は厚板圧延機には採用
し得ない。

発明の目的 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目
的は、厚板圧延機の油膜軸受装置をころがり軸受装置に
改造子る時、チョック内径の再加工なせず油膜軸受の場
合のチョックへの装着スペースをそのまま利用し得る装
置を提供することを目的とする。また圧延材の出側板厚
変動を少なくするとともに低速圧延時の耐荷重性能の低
下を防止し、さらに圧延速度の加減速時の油膜厚みの変
化およびロール偏心を防止する厚板圧延機のバックアッ
プロール用軸受装置を提供することにある。

発明の概要 本発明はチョックの内径を再加工することなく維持しか
つバックアップロールのロールネック部を一対の複列こ
ろがり軸受にてチョック内に支持するとともに、前記軸
受の各外輪を軸方向に固定するチョックの両端に設けら
れた外輪固定部材と、各内輪外周面の軸受外部側の端部
との間に密封部を形成するものである。

発明の実施例 第２図はこの発明の一実施例の縦断面図であって、ｌは
厚板圧延機のバックアップ四、−ルで、そのロールネッ
ク部２は大径軸部２ａ、中径軸部２ｂ。

先端の小径軸部２０、および円すい状根付は部２ｄから
なっている。チョック３の内孔４内には、一対の複列円
筒ころ軸受５，６を外輪７．８間に間座１３を挾持して
並設して嵌合し、チョック３のロールネック部軸端側に
ボルト止めされた後述する前蓋　５１にて固定された一
方の環状外輪固定部材１１と、チョック３の他端にボル
ト３９等で固着した他方の環状外輪固定部材１２によシ
、前記一対の軸受５，６の外輪７，８の両外端に配置さ
れたころ案内リング１５．１６を介して前記外輪７，８
を軸方向に固定している。ここで一方の前記外輪固定部
材１１はチョック３に一体に設けた肩部により形成して
もよい。１４はロールネック部２の中径軸部２ｂにしま
シばめにて嵌着固定された円筒リングで、その外径は大
径部２ａの直径と同一寸法に々るように考慮される。

前記一対の軸受５，６の内輪９，１０は、ロールネック
部２の大径軸部２ａと前記円筒リング１４にすきまばめ
され、かつロールネック部２の円すい状根つけ部２ｄに
圧入固定された内輪位置決めフィレットリング１７と、
四−ルネック部２の小径軸ｍｚｃにすきまばめされる内
輪位置決め用のスラストリング１８とによシ位置決めさ
れる。内Ｅ＊　９＊　１ｏの互いの突き合せ端面に内外
周面９ａ。

９ｂ、１０ａ、ＩＱｂに連通する半径方向通路１９゜２
０が設けられ、さらにフィレットリング１７とスラスト
リング１８で位置決めされる各内輪９゜１０の端面には
、それぞれ円周方向の数う所に軸方向切欠き２１．２２
が設けられ、該切欠き２１゜２２により内輪９，１００
内外周面９ａ、９ｂ。

１０ａ、１０ｂがそれぞれ連通されている。前記スラス
トリング１８の一端面１８ａは、ロールネック部１の中
径軸部２ｂの端面２５に密接し、該端面２５に植設され
たノックピン２６を前記スラストリング１８の一端面１
８ａに形成された半径方向のノツチ溝２７に係合させる
ことにより、スラストリング１８の回シ止めがなされて
いる。

前記軸受５，６の肉厚ｔは、ロールネック部２の大径軸
径ｄに対し、０．１≦ｔ／ｄ≦０．１３となるように薄
肉とされている。どのように軸受５，６の肉厚ｔを薄肉
としたことによる最も大きな利点は、従来の厚板田延機
における油膜軸受をころがり軸受に改造する際、チョッ
ク３の内径の加工は全くせず、ロールネック部２の第１
図に示すテーパ面Ｔを円筒面に修正するだけでチョック
３への油膜軸受の装着スペースをそのまま利用でき、改
造前のチョック３の肉厚を維持できることである。

因に従来の油膜軸受において、軸受の平均肉厚／ロール
ネック部の平均軸径割合は０．１〜０１３であるのが通
常である。

尚、各複列円筒ころ１抽受５．６は、前記内、外輪９，
１０，７．８と、保持器２８．２９ならびに円筒ころ３
０．３１とからなり、円筒ころ３０゜３１が洛外＠７．
８に一体に形成された固定釘３２゜３３と、間座１３と
、ころ案内リング１５．１６によりその転勤を案内され
ることは周知の通シである。さらには、外輪７．８の固
定釘３２．３３の円周数ケ所に設けた供給路３４．３５
を通じてチョック３の供給路（図示せず）から潤滑剤を
軸受内部に供給し、間座１３の円周数ケ所に設けた排出
路３６と各外輪固定部材１１．１２とチョック３に形成
した排出路３７．３８から潤滑剤が排出されることも、
周知のとおりである。２３．２４は内輪９，１０の外周
面９ａ、１０ａの両性側部に設けた段部９ｃ、１０ｏに
それぞれ嵌着固定されたシール保持リングである。該シ
ール保持リング２３．２４は、それぞれ前記段部９ｃ、
１０ａに嵌着固定され、その外周に外輪固定部材１１゜
１２の内側面１１ａ、１２’ａに摺接するリップ２３ａ
。

２４ａを有する断面Ｖ状のゴムリング２３　ｂ、２４ｂ
が取付けられ、一対の複列円筒ころ軸受５，６の両端の
密封手段とされている。

ロールネック部２の円すい状根付は部２ｄＫＦＥ。

入固定されたフイシン）　ＩＪング１７は、前記円すい
状根付は部２ｄに沿う内径テーパ面４０有しかつ外周側
に上部環状空所４１と下部環状空所４２を有する断面は
ぼｙ字状に形成して、その下部の環状空所４１内に、外
輪固定部材１２のころ案内リング１６に、当接する円筒
部１２ｃと反対側に軸方向に伸びる円筒部１２ｂを入れ
千秋に遊嵌させる構成とする。そして、該円筒部１２ｃ
の内外周面とフィレットリング１７との間にはオイルシ
ーＡ／４３を介装して両部材１２ｂ、１７の半径方向す
きまを密封し、フィレットリング１７の外周面１７ａと
チョック３の端面にボルト４４等で固着したスケールカ
バー４５との間にわずかなすきまｃ、を形成する。また
フィレットリング１７の外側面に形成した同段部１７１
）にオイルシール４６を嵌着し、そのシールリップをロ
ールｌのバレル端面１ａに形成されかつ端面がフィレッ
トリング１７の同段部１７ｂの側面１７ｃに当接する軸
方向突出部１ｂの内周面に摺接させてフィレットリング
１７とロールネック部２との間を完全密封する。

さらに前記スケールカバー４５の下部には、スケールカ
バー４５とフィレットリング１７との間のわずかなすき
まＣ□を通過して侵入してきたスケール、水等をフィレ
ットリング１７の上部環状空所４２を通じて軸受外部に
排出するためのドレーン穴（図示せず）が設けられてい
る。

ロールネック部２の大径軸部２ａに嵌合された内輪１０
の内１■面Ｌｏｔ）、および中径軸部２６に嵌着された
円筒リング１４の外周面１４＆には・かじり防止のため
、前記内輪９，１０、スラストリング１８およびフィレ
ットリング１７に設けた半径方向通路１９，２０，２１
．２２を通じて供給された潤滑剤の一部を保持しかつ案
内する満４７゜４８が、スパイラル状、ないしｕ環状に
連続するように周設されている。もちろんスパイラル状
に設ける場合は、ロール軸端側からロール大径軸部側に
向けて潤滑剤が移送されるような方向に形成する。

ロールネック部２の先端の小径軸部２ｃにはロール１の
軸方向荷重を受けるためのスラストころ軸受４９が設け
られる。このスラストころ軸受４９は、チョック３の外
端にボルト５０で固着した軸受箱兼用の前蓋５１とその
内部に［ｄ定されたスラスト受け５２との間に位置され
、軸方向にはロール先端部に固定されたねじリング５３
に螺合する調整ねじ５４とスラスト受け５２との間に固
定される。

次に第３図は変形実施例を示し、内輪９，１０内局面と
外輪固定部ｉ’ｌｌ、１２との間の密封手段は内輪９，
１０の外局面９ａ、１０ａの両側部に設けた段部９　Ｑ
　＋　１０　ｃにそれぞれ嵌着固定された一方のフリン
ガ−５７，５９と、外輪固定部材１１．１２ところ案内
リング１５．１６間に挾持された他方のフリンガー５８
’、６０とで構成されるわずかなすきま部よシなる。詳
述すれば、前記すきま部は、一方のフリンガー５７，５
９の外局面と外輪固定部材１１．１２の内１■面との間
のわずかなすきま部Ｑ、、一方の７リンカー５７゜５９
の内側面に形成された段部５８．６０の内側面と他方の
フリンガー５５．５６の外側面との間のわずかなすきま
部Ｃ３、前記段部５８１，６０の底面と他方のフリンガ
ー５５．５６の内周面との間のわずかなすきま部Ｃ４が
それぞれ連続して形成されている。

またこの第３図の実施例においては、内輪９゜１０の互
いの突き合せ端面と該突き合せ端面と反対側の各内輪端
面、およびフィレットリング１７とスラストリング１８
の内４ｉ＆９．ｘｏの各端面と当接する端面に、それぞ
れ内輪９，１０の内外周面９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ
に連通ずる半径方向通路１９　、２０．６１　、６２　
、６３　、６４が設けられている０他の各部構成は第２
図の実施例と同様であるので説明を省略する。

各実施例ではロールネック部２に大径軸部ｚａ中径軸部
２ｂを形成した段付軸部とし、円筒リング１４を中径軸
部２ｂに嵌着しているが、この円筒リング１４を省き、
中径軸部２ｂと大径軸部２８とを同一直径にしてもよい
０もちろんこの場合１潤滑剤保持兼案内溝４７．４８は
両内輪９，１゜の内周面９ｂ　、１０ｂに形成する。さ
らに各実施例では一対の複列円筒ころ軸受５．６を使用
したが、一対の円すいころ軸受を使用してもよい。

発明の効果 本発明は以上説明した実施例にょシ十分に理解できるが
、従来の軸受装置に比べて次の効果を奏する。

■　ころが夛軸受のｌ３ＪＪｌｔを、ロールネック部の
＠径に対して０．１≦　−≦０．１３というようなゝ　
薄肉とすることにより、従来の厚板圧延機における油膜
軸受のチョックに対する装着スペースをそのまま利用で
きる。従って、従来の厚板圧延機の改造時１チョックの
内径の加工は不要であシ、改造前のチョックの崗厚すな
わち剛性を維持でき、出側板厚精度に影詐を及ぼすこと
がない。

■　第４図に示すように、バックアップロール回転数が
１２　ｒｐｍ以下の低速圧延を行った場合、従来の油膜
軸受では耐＃重が極端に低下するが、本発明の軸受装置
においては、耐荷重は約ｓ、ｏｏ。

トンを維持することができ、低速かつ高荷重域でのＩＩ
Ｅ延時に焼付きを生じることなく、十分に耐えることが
できる。

■　自動板厚制御実施中にロール回転速度の加減速を行
っても、本発明の軸受装置はころ７５り軸受のため、従
来の油膜軸受のような油膜変動が殆んどなく、従って第
５図に示すように、ロール回転速度を変化させた場合、
従来の？ＦＪＪ膜軸受に比べ本発明の軸受装置の方が荷
重変動が小さい。又、第６図に示すようにロール回転中
のロール偏心量が従来の油膜軸受に比べ本発明の軸受装
置の方が小さい。

以上によシ本発明においては、圧延材の出側板厚変動が
従来の油膜軸受に比べて非常に小さく・材料歩ｗ勺も約
０．３％向上した。

■　各外＠固定部材と各内輪外Ｉｌｌ！′Ｉ面との間に
、それぞれフリンガーの組合せで形成したわずかなすき
ま部、あるいはシールリングによる密封手段を設けたた
め、軸受内部に供給された潤滑剤が、軸受下半部に溜め
られてオイルバス構造となるため、低速圧延時の軸受の
潤滑効果が向上する。

その他者実施例の構造の場合、次の付随的効果もある。

■　実施例の構造の場合、潤滑剤保持兼案内面は、一方
の内輪の内周面に形成し、叱方は円筒リングの外周面に
形成しているため、両内輪内周面に形成するのに比べ加
工が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の要部を示す縦断面（叉、第２図は本
発明の実施例の要部を示す縦断面図、第３図は変形実施
例を示す要部の縦断面図、第４図。 第５図および第６図は、それぞれ従来装置と本発明との
効果の比較グラフである。 １・・・ロール、２山ロ一ルネツクｇ、２ａ・・・大径
軸部、２ｂ・・・中径軸部、３・・・チョック、４・・
・内孔、５．６・・・複列ころがり軸受、７，８・・・
外輪、９゜１０・・・内輪、１１．１２・・・外輪固定
部材、１５゜１６・・・ころ案内リング、１７・・・内
輪固定部材（フィレットリング）、１８・・・内輪固定
部材（スラストリング） 出願人　住友金属工業株式会社 同　光洋精工株式会社 代理人　五歩−敬治 手続補正書（方式） １．事件の表示 昭和５８年特　許　願　第１５３４．５４号２、発明の
名称 厚板圧延機のバックアップロール用軸受装置３、補正を
する者 事件との関係　出願人 名　称　（２１１）住友金属工業株式会社（ほか１名） ４、代理人 昭和５８年１１月２９日 ６、補正の対象 ７　補正の内容 （１）明細書第２１頁第９行の「示すように」の次に「
キスロール１０００）ンで測定したロール偏心測定結果
では、」と補正します。 （２）同書第２１頁第１０行の「本発明の」の次に「こ
ろがシ」と補正します。 （３）第４図、第５図、第６図を別紙の通り補正します
。 出願人　任友金属工業株式会社 同　光洋積工株式会社 、−ゾ 代理人　五　歩　−敬　泊　・・　パ （帥）手続補正書 １．事件の表示 昭和５８年特　許　願第ｊ５３４５４号２・発明の名称 厚板圧延機のバッファ・シブロール用軸受装置３、補正
をする者 事件との関係　出願人 名　称　（２１，１）住友金属工業株式会社（ほか１名
） ４６代理人 明細書（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄）
８、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り補正します。 （２）明細書第８頁第９行と第１０行との間に下記の説
明を加入します。 記 「第１の発明は、チョックの内径を再加工することなく
維持しかつバックアップロールのロールネック部を一対
の複列ころがり軸受でチョック内に支持するとともに、
軸受の肉厚をｔ１０−ルネック部の軸径をｄとしたとき
、０．１≦ｔ／ｄ　≦０．１３の関係を満足するように
したものでおる。Ｊ （３）同書第８頁第１０行の１本」とあるを「また第２
の」と補正します。 特願昭５８−１５３４５４補正 ２、特許請求の範囲 されロールネック部を支持する一対の複列ころがされた
ころ案内リングを介して前記外輪を軸方向に固定する前
記チョックの両端に設けられた外輪固定部材と、一対の
前記軸受内輪の面外端面に配置され前記内輪を軸方向に
固定する環状の円輪固の関係を満足するようにされてい
る （２）　チョックと、該チョック内に並設して嵌合され
ロールネック部を支持する一対の複列ころがり軸受と、
一対の前記軸受外輪の面外端面に配置されたころ案内リ
ングを介して前記外輪を軸方向に固定する前記チョック
の両端に設けられた外輪固定部材と、一対の前記軸受内
輪の面外端面に配置され前記内輪を軸方向に固定する環
状の内輪固定部材とよりなり、各内輪外周面の軸受外部
側の端部と外輪固定部材との間に密封手段を設けたこと
を特徴とする厚板圧延機のバックアップロール用軸受装
置 （３）前記密封手段は、内輪外周面の軸受外部側の端部
に嵌着固定され、リヮプが外輪固定部材の内側面に摺接
するシールリングに形成されている特許請求の範囲（２
）に記載の厚板圧延機のバックアップロール用軸受装置 （４）前記密封手段は、内輪外周面の軸受外部側の端部
に嵌着固定されたフリンガーと、外輪固定部材の内側面
に装着されたフリンガーとの間にわずかなすきま部を形
成したものからなる特許請求の範囲（２）に記載の厚板
圧延機のバックアップロール用軸受装置 包　外周に潤滑剤保持兼案内溝が設けられた円筒リング
をロールネック部の中径軸部に嵌着し一方の複列ころが
シ軸受の内輪を支持させた特許請のバックアップロール
用軸受装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）チョックと、該チョック内に並設して嵌合されｐ
   −ルネツク部を支持する一対の複列ころがシ軸受と、一
   対の前記軸受外輪の両外端面に配回されたころ案内リン
   グを介して前記外輪を軸方向に固定する前記チョックの
   両端に設けられた外輪固定部材と、一対の前記軸受内輪
   の両外端面に配着され前記内輪を軸方向に固定する環状
   の内輪固定部材とよりなり、各内輪外周面の軸受外部側
   の端部と外輪固定部材との間に密封手段を設けたことを
   特徴とする厚板圧延機のバックアップロール用軸受装置 （２）軸受の肉厚をｔＳａ−ル不ツク部の軸径をｄとし
   たとき、０．１≦ｔ／ｄ≦０．１３の関係を満足するよ
   うにされている特＃′ｆ請求の範囲（１）に記載の厚板
   圧延機のバックアップロール用軸受装置（３）　前記密
   封手段は、内輪外１が面の軸受外部側の端部に嵌着固定
   され、リップが外輪固定部材の内側面に摺接するシール
   リングに形成されている特許請求の範囲（１）に記載の
   厚板圧延様のバックアップロール用軸受装置 （４）前記密封手段は、内輪外周面の軸受外部側の端部
   に嵌着固定されたフリンガーと、外輪固定部材の内側面
   に装着された７リンカ”−との間にわずかなすきま部を
   形成したものからなる特許請求の範囲（１）に記載の厚
   板圧延機のバックアップロール用軸受装置 （５）外周に潤滑剤保持兼案内溝が設けられた円筒リン
   グをロールネック部の中径軸部に嵌着し一方の複列ころ
   がシ軸受の内輪を支持させた特許請求の範囲（１）に記
   載の厚板圧延機のバックアップロール用軸受装置