JPH0819944B2 - 油膜軸受 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば圧延機のロール軸などを支持する油
膜軸受に関する。

〔従来の技術〕

第３図（ａ）、（ｂ）は例えば圧延機のロール軸など
を支持する従来の油膜軸受の断面図である。図に於い
て、圧延機のロール胴部１に作用した圧延荷重はスリー
ブ２が嵌装されているロール軸３を通り、油膜４を介し
てシエル５、軸受箱６へ伝わり、図示しないライナー、
ロードセル、スラストワツシヤーなどで構成されている
軸受箱支承部７へ伝達される。ロール軸３のスリーブ２
とシエル５の内面とを直接接触させないように高圧給油
ライン13から高圧の潤滑油が供給されて油膜４が形成さ
れているが、このような油膜軸受の負荷能力は潤滑油の
静圧効果と動圧効果の和によつて生み出される。

最近、例えば圧延機などに於いて極低速高荷重の条件
下で作動可能な油膜軸受が要求されるようになつてきた
ため、本出願人はモデルテストならびに理論解析を実施
し、軸受負荷面の静圧作用領域を限定する構造を採用す
ることにより従来の油膜軸受に比べて２倍の軸受負荷能
力を有する油膜軸受を開発することができた。第４図は
その油膜軸受に於ける軸受負荷面の平面展開図である。
図に於いて、本油膜軸受は図に示すように軸受負荷面に
４条の排油溝16が設けられており、高圧給油ラインから
供給された高圧の潤滑油はリセス給油孔18を通つて静圧
用リセス11へ送られ、軸受負荷面の低圧部分へ圧力が降
下しながら流出していくが、円周方向への長れは流動抵
抗の小さい排油溝16で断たれてオイルポケツト19の端部
9,10近傍には到達しない。従つて、端部9,10近傍には静
圧が作用せず、オイルポケツト19の端部9,10と軸受の両
端縁14,15で囲まれた軸受負荷面では荷重の作用方向に
対して直角方向に上に凹状の楕円形になる変形が緩和さ
れる。従つて、軸受隙間のダイバージエント化に伴う静
圧効果の低下が防止できて軸受負荷能力が向上する。

なお、本油膜軸受に於いては排油溝16が軸受幅方向の
中央部には設けられていないために同中央部では円周方
向の流れがオイルポケツト19の端部9,10にまで及ぶが、
これは上に凹状になる軸受負荷面の変形が静圧の作用し
なくなつた部分の変形拘束によつて静圧特性に大きな影
響を及ぼさず、またこのような構造によつて軸受幅方向
の中央部に大きな動圧効果が発生するために採用されて
いる。また、12は動圧用の給油ライン、17はオイルポケ
ツト給油孔、軸受幅方向とは軸受の円周方向と直交する
方向である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記のような油膜軸受に於いてロール軸３と
軸受箱６のシエル５との相対的な片当りは荷重の上昇に
伴つて増大し、ロール軸３のロール胴部１側の端部では
油膜４の厚さが最も小さくなる。この片当りに対する対
策として静圧用リセス11を軸受幅方向に２ケ所以上設け
る外に軸受箱支承部７の摩擦抵抗を下げるなどの工夫が
行われているが片当りを完全になくすことができず、軸
受負荷能力の低下は避けられない。

また、排油溝16を設けた本油膜軸受の場合は上記の片
当りの影響に加えて軸受箱６全体の弾性変形により排油
溝16とオイルポケツト19の端部9,10とに囲まれた部分、
即ち静圧作用を断たれた部分がロール軸３に接近するよ
うになり、このためにこの部分で油膜４の厚さが小さく
なるなどの不具合を抱えている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る油膜軸受は上記の課題を解決することを
目的にしており、軸受負荷面の端縁近傍にそれぞれ１個
づつ設けられた静圧用リセスと上記軸受負荷面の２つの
オイルポケツトとの間にそれぞれ刻設された排油溝と、
該排油溝と上記オイルポケツトとの間の軸受負荷面の端
縁近傍に設けられた補助静圧用リセスまたは逃し加工と
を備えてなることを特徴としている。

〔作用〕

即ち、本発明に係る油膜軸受に於いては従来の静圧用
リセスとオイルポケツトとの間に排油溝が設けられると
ともに、さらに補助静圧用リセスが設けられるか或いは
逃し加工が施されており、これにより排油溝とオイルポ
ケツトとの間の軸受負荷面に於ける油膜厚さが軸受箱の
変形によつて小さくなるとこの部分に設けられた補助静
圧用リセス内或いは逃し加工を施した部分に潤滑油が送
り込まれて静圧が作用するので、この部分の軸受箱がロ
ール軸から遠ざかる方向に変形して必要な油膜厚さが確
保される。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図および第２図に基づき説明す
る。なお、図中第３図、第４図に於ける部材と共通の部
材にはそれらの部材の符号と共通の符号を付して説明を
省略する。第１図は本発明の一実施例に係る油膜軸受に
於ける軸受負荷面の平面展開図である。図に於いて、本
実施例に係る油膜軸受は第１図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに排油溝16とオイルポケツト19の端部9,10との間に補
助静圧用リセス20が軸受負荷面23のロール胴側端縁15近
傍に設けられており、図示しない高圧給油ラインから送
られた潤滑油は制圧用給油孔22を通り、オリフイスによ
る固定絞り21を経て補助静圧用リセス20内へ流入した
後、圧力が降下しながら排油溝16、オイルポケツト19、
ロール胴側端縁15へ流出する。なお、第１図（ｂ）は第
１図（ａ）のｂ−ｂ断面を示す。また、補助静圧用リセ
ス20は第１図（ｃ）に示すように軸受負荷面23のロール
エンド側端縁14にもロール胴側端縁15と同様に２つ設け
られても良く、軸受負荷面23を軸受幅方向に対称にする
ことにより片当りの防止を図ることができる。

第２図は本発明の他の実施例に係る油膜軸受に於ける
軸受負荷面の平面展開図である。図に於いて、本実施例
に係る油膜軸受は図に示すように補助静圧用リセスは設
けられていないが、軸受負荷面23で油膜厚さが小さくな
る排油溝16とオイルポケツト19の端部9,10とで囲まれた
部分25に補助静圧用リセスを設ける代りに逃し加工24を
施すことによりこの部分25の軸受負荷面23が軸受箱６の
変形によつてロール軸３側に接近しても必要な油膜厚さ
が確保されるので軸受負荷能力が向上する。但し、本実
施例の場合は逃し加工24を施した部分に動圧効果が生じ
ないために上記の実施例の場合に比べれば軸受負荷能力
は多少低くなる。なお、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の
ｂ−ｂ断面を示す。

このように、上記２実施例に係る油膜軸受に於いては
従来の静圧用リセス11とオイルポケツト19との間に排油
溝16が設けられるとともに、さらに補助静圧用リセス20
が設けられたり或いは逃し加工24が施されたりしてお
り、これにより排油溝16とオイルポケツト19の端部9,10
との間の軸受負荷面23に於ける油膜厚さが軸受箱の変形
によつて小さくなるとこの部分に設けられた補助静圧用
リセス20内或いは逃し加工24を施した部分に潤滑油が送
り込まれて静圧が作用するので、この部分の軸受箱がロ
ール軸から遠ざかる方向に変形して必要な油膜厚さが確
保される。

これはこの部分に於ける油膜厚さの自成絞りと補助静
圧用リセス20内の固定絞りの相互作用によるもので、油
膜厚さの大きい状態ではオイルフイスによる固定絞り21
の作用により静圧は殆んど加わらないが、必要な油膜厚
さに近づくと油膜厚さの自成絞りにより補助静圧用リセ
ス20内或いは逃し加工24を施した部分に静圧が作用する
ようになる。但し、この補助静圧用リセス20の静圧作用
は油膜厚さの小さくなつた排油溝16とオイルポケツト19
の端部9,10との間の局所に限られ、またその値も小さい
ので軸受負荷面に上に凹状の変形を起こさせて静圧用リ
セス11による静圧効果を低下させるものではない。な
お、必要な油膜厚さは給油ライン中に取り付けられてい
るフイルターを通つて来る潤滑油中の異物サイズや軸受
負荷面の面粗さ、うねり、真円度などの加工精度によつ
て決定される。

〔発明の効果〕

本発明に係る油膜軸受は前記の通り構成されており、
極低速高荷重の条件下でも必要かつ十分な油膜厚さが確
保されるので、軸受負荷能力が向上するなどの効果が奏
せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る油膜軸受に於ける軸受
負荷面の平面展開図、第２図は本発明の他の実施例に係
る油膜軸受に於ける軸受負荷面の平面展開図、第３図は
従来の油膜軸受の断面図、第４図は本出願人によつて検
討が行われている改良型の油膜軸受に於ける軸受負荷面
の平面展開図である。 9,10……オイルポケツトの端部、11……静圧用リセス、
14……ロールエンド側端縁、 15……ロール胴側端縁、16……排油溝、19……オイルポ
ケツト、20……補助静圧用リセス、 23……軸受負荷面、24……逃し加工、25……排油溝とオ
イルポケツトにより囲まれた部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸受負荷面の端縁近傍にそれぞれ１個づつ
   設けられた静圧用リセスと上記軸受負荷面の２つのオイ
   ルポケツトとの間にそれぞれ刻設された排油溝と、該排
   油溝と上記オイルポケツトとの間の軸受負荷面の端縁近
   傍に設けられた補助静圧用リセスまたは逃し加工とを備
   えてなることを特徴とする油膜軸受。