JP3881804B2

JP3881804B2 - Roll device

Info

Publication number: JP3881804B2
Application number: JP09996899A
Authority: JP
Inventors: 和清河野; 光史谷本; 清中野; 邁谷口; 健太郎明賀; 英人阿部; 照男佐藤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: JP2000291641A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コアシャフト上に取り付けられた静圧シューにより、油膜を介して支持されて回転する中空ロールセルを有するロール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種ロール装置の概要について、図６〜図１２に基づいて説明する。図６にロール装置の全貌を示し、図７と図８にコアシャフトの傾き角の異なる場合のロール装置の軸方向断面図、図９に静圧シュー上面図、図１０に静圧シュー断面図、図１１にコアシャフトが変形移動した場合の静圧シューと中空ロールセルの状態、図１２に図１１のＺ方向から見た静圧シューの変形状態を示す。
【０００３】
製紙機械に採用されるこの種ロール装置は、同ロール装置とニップを形成する加圧ロール５や別の加圧ロール５１との間に紙やフェルトなどの帯状体を所定の圧力で押し付けて通過させることにより、帯状体の脱水や成形などを行うものである。
【０００４】
同ロール装置の概略の構造は次のとおりである。
中心構造となるコアシャフト１は、両端を図示省略した外部構造に支持され、その左右両端部に配置した軸受４により中空ロールセル３を回転支持する。
【０００５】
中空ロールセル３は、その外面と加圧ロール５とで形成するニップで帯状体８を所定の圧力で押し付けて脱水又は成形しながら帯状体８を搬送する。
ロール７は加圧ロール５の他に、別の加圧ロール５１などが配置されて、この別の加圧ロール５１との間でもニップを形成して帯状体８の脱水や成形を行うように配列される場合もある。
【０００６】
中空ロールセル３の内面は、コアシャフト１に取り付けられた静圧シュー２との間に生じる油膜圧力を受けて、加圧ロール５の押し付け力に対抗する。
コアシャフト１は断面がほぼＩ型の形状に構成され、その取付け方向は図７に示すように端部に取り付けた静圧シュー２が斜め上方位置となる配置、図８に示すように前記静圧シュー２が真直ぐ上方位置となる配置、あるいは図示していないが同静圧シュー２が下方に向く位置となる配置など、ロール装置に要求される機能や周辺構造配置に応じて様々である。
【０００７】
静圧シュー２は、その下部に一体構造としたピストン２２を有しており、同ピストン２２は、コアシャフト１の上部に形成したピストン溝２３に潤滑油シールのためのメタルシール２７を介してはめ込まれ、中空ロールセル３の半径方向に移動できる構造になっている。
【０００８】
静圧シュー２の上部表面はシュー潤滑面２１を形成し、同シュー潤滑面２１には潤滑油を溜めるためのシューポケット２４が複数に分割して設けられ、また静圧シュー２の内部には絞り２５が設けられている。
【０００９】
シュー潤滑面２１およびピストン２２はコアシャフト１の軸方向に真直であり、ピストン２２がはめ込まれるピストン溝２３も同様に真直である。
ピストン溝２３にはコアシャフト１の内部に設置した給油管９より潤滑油が供給され、潤滑油は絞り２５を通ってシューポケット２４に充満して、中空ロールセル３の内面との間で油膜圧力が発生する。
中空ロールセル３が静止している場合には静圧が作用し、中空ロールセル３が回転する場合はさらに動圧も加わる。
【００１０】
静圧シュー２に供給された潤滑油はシュー潤滑面出側２６より中空ロールセル３の内部に吐き出され、中空ロールセル３の下部に一旦溜まった後、排油管１０により外部に排出され、さらに図示していない給油装置により温度制御されて、再びロール装置に給油される。
【００１１】
このように構成された静圧シュー２において、中空ロールセル３の回転時に加圧ロール５との間で押し付け力が安定して発生するためには、シュー潤滑面２１と中空ロールセル３の内面の間に数１０μｍから数１００μｍの油膜厚さを保持することが必要である。
【００１２】
静圧シュー２の油膜厚さはシューポケット２４、絞り２５、シュー潤滑面２１、中空ロールセル３の内面の各部の幾何形状、ロール装置の回転数、押し付け力などの運転条件、供給潤滑油の温度やシュー潤滑面２１の温度、加圧ロール５や別の加圧ロール５１との位置関係など様々の要因により、次のような影響を受ける。
【００１３】
運転条件は、低速で低荷重、高速で低荷重、高速で高荷重など様々であるが、一般的には高速となるほど回転による動的効果により油膜厚さが大きくなり、高荷重であるほど油膜厚さは小さくなる。また、低速では動的効果は小さく純静圧シューとしての挙動を示す。
【００１４】
これに対してシューポケット２４、絞り２５、シュー潤滑面２１、中空ロールセル３の内面の各部の幾何形状は、上記必要となる運転条件を満足するように設計して決められる。
【００１５】
供給油は、一般的にはその温度が高いほど油粘度が小さくなるため油膜厚さが小さくなり、反対に、温度が低いと油粘度が大きくなり油膜厚さは増大傾向にある。このように供給油の温度は油膜厚さに大きな影響を与えるため、排油された潤滑油は所定の温度範囲に温度管理されて再度供給される。
【００１６】
シュー潤滑面２１と中空ロールセル３の内面との相対位置関係、とくに中空ロールセル３の回転方向の位置関係が油膜厚さに影響する。
中空ロールセル３は押し付け力などの作用によりある位置に変形するが、静圧シュー２が中空ロールセル３に対して相対的に移動することが問題となる。
【００１７】
例えば、図１１と図１２に示すように、コアシャフト１が中空ロールセル３に対してたわみ変形したときに静圧シュー２の軸方向端部では静圧シュー２と中空ロールセル３の相対位置は大きく変化しないのに対して、軸方向中央部においては静圧シュー２が中空ロールセル３に対して回転方向にずれた位置に移動してシュー潤滑面出側２６の油膜厚さは小さくなる。
【００１８】
図１１に示す中心線０１が移動前の静圧シュー２の中心位置、中心線０２が移動後の位置である。この中心線０１、０２の差となるずれ量が許容範囲内であれば、油膜圧力の変化により静圧シュー２にねじり力が作用してシュー潤滑面出側２６の油膜厚さを確保することが可能である。
【００１９】
しかしながら、このずれ量が許容範囲を超えると油膜厚さを確保できず、静圧シュー２は中空ロールセル３の内面と接触し、静圧シュー２の焼き付きに繋がる。このような問題は、静圧シュー２が軸方向に短い場合は静圧シュー２の全体が回転することにより油膜厚さを確保することが可能である。
【００２０】
このような静圧シュー２の中空ロールセル３に対する位置のずれは、次のような場合に起こる。
【００２１】
▲１▼図７に示すようにコアシャフト１に取り付けられた静圧シュー２の方向が鉛直方向に対して傾斜している場合は、コアシャフト１の自重によりコアシャフト１が図示の右下方向Ｘに移動する。
【００２２】
▲２▼コアシャフト１の出側の側面であるシャフト出側側面６ａと入り側の側面であるシャフト入り側側面６ｂの温度が異なる場合、この温度差によるバイメタル効果（板の表裏に温度差がある場合に板が反る効果）によりコアシャフト１は軸方向に反る。
【００２３】
例えば、シャフト出側側面６ａの方がシャフト入り側側面６ｂに比べて温度が高い時は、コアシャフト１の軸方向中央部では図１１に示すＸ方向に反るために静圧シュー２も移動して油膜厚さはシュー潤滑面出側２６の方がシュー潤滑面入り側２８に比べて小さくなる。
【００２４】
このようなコアシャフト１の温度差は、コアシャフト１の温度と中空ロールセル３の内部の潤滑油温度との差や、中空ロールセル３の内部の潤滑油の複雑な運動状態により変化する。これらの状態は回転速度や押し付け力、あるいは機械の運転時間、停止時間などにより影響を受けるため、この温度差の状況を予測することは非常に難しい。
【００２５】
▲３▼別の加圧ロール５１による押付け力が軸受４を介してコアシャフト１の横方向に作用することにより、コアシャフト１がたわみ、コアシャフト１にはめ込まれた静圧シュー２が中空ロールセル３に対して相対的に移動する。
【００２６】
▲４▼中空ロールセル３の回転時にシュー潤滑面２１には潤滑油の粘度により回転方向にはせん断力が作用し、このせん断力によりコアシャフト１はその方向に変形を起こして、静圧シュー２が中空ロールセル３に対して相対的に移動する。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように従来のこの種ロール装置においては、シュー潤滑面と中空ロールセル内面の相対位置関係は稼働に際して所定の位置関係からずれる可能性があり、このずれ量が大きくなると静圧シュー油膜厚さは所定の値から減少し、これが許容範囲を超えると、静圧シューの油膜厚さを必要量だけ確保できずに焼き付きなどの事故に繋がる危険がある。
【００２８】
本発明は、このような従来のロール装置における問題点を解消し、静圧シューの中空ロールセルに対する位置移動による油膜厚さの減少を低減して、同油膜厚さを必要量確保し、安全かつ正確に作動するようにしたロール装置を提供することを課題とするものである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本出願の各発明は前記した課題を解決すべくなされたもので、その第１の発明は、軸端を固定されたコアシャフト上に取り付けられて中空ロールセルの半径方向に移動可能の静圧シューと、同静圧シューとの間に油膜を介して内面を支持されて回転する前記中空ロールセルを有するロール装置において、前記静圧シューは、前記半径方向と異なり周方向に弓形を形成した反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成したロール装置を提供するものである。
【００３０】
すなわち本発明によれば、コアシャフト上に取り付けられた中空ロールセルの半径方向に移動可能の静圧シューは、前記半径方向と異なり周方向に弓形を形成した反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトが反り変形する方向と逆の方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成されているので、同運転状態において、コアシャフトが反り変形を起こしても、同変形と逆方向に向かって予め反り形状に構成した静圧シューと互いの反りが打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得、静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図るようにしたものである。
【００３１】
また、第２の発明は前記第１の発明において、前記静圧シューは半径方向内方に突出するピストンを有し、同ピストンを前記コアシャフトに設けた半径方向に延びるピストン溝と係合させて設置し、かつ前記静圧シューを反り形状に構成することに代えて前記ピストン溝は、前記半径方向と異なり周方向に反らせた反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成したロール装置を提供するものである。
【００３２】
すなわち本発明によれば、前記静圧シューは半径方向内方に突出するピストンを有し、同ピストンを前記コアシャフトに設けた半径方向に延びるピストン溝と係合させて設置することに加え、前記第１の発明おける反り形状に構成した静圧シューに代えて、静圧シューのピストンと係合するコアシャフトのピストン溝を、前記半径方向と異なり周方向に反らせた反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように前記運転状態におけるコアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成しているので、前記第１の発明と同様に反りが互いに打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得て静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図るようにしたものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第１形態について図１乃至図３に基づいて説明する。
なお、説明が冗長になるのを避けるべく、前記した従来のものと同一部分については、図中同一の符号を付して示し、重複する説明は極力省略する。
【００３４】
図１は本実施の形態における静圧シュー形状の概要、図２はその静圧シューを上面より見た図、また図３は静圧シューと中空ロールセルの位置関係を示している。
【００３５】
シュー潤滑面２１の中心線は、製作時のシュー中心線３０ａと稼働時のシュー中心線３０ｂを記入して示すように、軸方向に弓型を形成した反り量δ１だけ反った形状であり、ピストン２２は図示のように軸方向に真直、あるいはわずかの量だけ反っていても良い。
【００３６】
シュー中心線３０ａ、３０ｂと直角方向断面形状は、従来の静圧シュー２と同じである。反り量δ１の方向は図１２で説明した稼働時における静圧シュー２の反り変形方向と逆である。
【００３７】
なお、ピストン２２には従来の静圧シュー２と同様に図示省略のメタルシールを組込むためのメタルシール用溝を有しており、このメタルシール用溝をコアシャフト１の側面に設ける場合は、ピストン２２には溝が無い場合もある。
【００３８】
反り量δ１を有する静圧シュー２は、前記した図６で説明するとピストン２２を軸方向に真直延びるピストン溝２３にはめ込まれており、この様にはめ込まれた状態では、コアシャフト１およびピストン２２は軸方向に真直であるが、シュー潤滑面２１は軸方向に反った状態となる。
【００３９】
この様に構成された本実施の形態において、前記シュー潤滑面２１の反り方向および反り量とコアシャフト１との関係はつぎのようである。
【００４０】
前記したようにコアシャフト１は、コアシャフト１の自重、コアシャフト１の前後側面の温度差及び加圧ロール５、５１の押付け力などにより軸方向に反り変形を起こし、静圧シュー２は中空ロールセル３に対して相対的に移動する。
【００４１】
静圧シュー２の反り量δ１の方向は静圧シュー２の中空ロールセル３に対する相対的移動と逆方向であり、その大きさはこの相対的移動量の大きさと関連して決められる。
【００４２】
つまり、コアシャフト１の自重や各種運転条件における加圧ロール５、５１の押付け力によるコアシャフト１のたわみ変形の大きさや、コアシャフト１の側面の温度差によるコアシャフト１の反り変形量の大きさを考慮した値を用いる。
【００４３】
この静圧シュー２の反り形状のパターンは、通常コアシャフト１のような長いはり状の弾性体が軸方向に対称な荷重や温度差を受けた場合には近似的に滑らかな２次から４次の曲線で変形するので、概略２次の曲線や円弧形状を用いることができる。
なお、この反り量δ１の大きさは通常は数ｍｍ以内と小さいため厳密な曲線を選定する必要はない。
【００４４】
図３に静圧シュー２をコアシャフト１に組込んだときの静圧シュー２の軸方向中央部おける位置の変化状態を示す。なお、同図３では前記図７で説明したように中空ロールセル３に対してコアシャフト１が鉛直方向と斜め方向に設置される場合を示して以下説明する。
【００４５】
静圧シュー２がＡ位置にある場合は、加圧ロール５の押付け力やコアシャフト１の自重またはコアシャフト１の両側面の温度差等による反り変形の全く無い無荷重状態での、静圧シュー２の軸方向中央部における同静圧シュー２と中空ロールセル３との位置関係を示しており、シュー潤滑面２１の中空ロールセル３内面に対する隙間の状態は、シュー潤滑面出側２６とシュー潤滑面入り側２８で対称である。
【００４６】
これに対して静圧シュー２がＢ位置にある場合は、本実施の形態により予め反り量δ１を有する静圧シュー２を組込んだときの無荷重状態における静圧シュー２の位置であり、静圧シュー２は中空ロールセル３に対して図３において左上側寄りに位置する。
【００４７】
前記従来のものにおいては、Ａ位置に設置された無荷重状態での静圧シュー２は、運転状態においては加圧ロール５の押付け力、コアシャフト１の自重またはコアシャフト１の両側面の温度差による反り変形が起きるために破線で示すＣ位置に移動して、シュー潤滑面出側２６における油膜厚さが減少する。そして静圧シュー２の移動量が大きい場合には、シュー潤滑面出側２６の位置では静圧シュー２は中空ロールセル３の内面と接触する危険がある。
【００４８】
これに対して、本実施の形態における静圧シュー２では、無荷重状態ではＢ位置にあり、シュー潤滑面２１と中空ロールセル３の内面との隙間はシュー潤滑面入り側２８の方がシュー潤滑面出側２６に比べて小さい状態であるが、運転状態ではコアシャフト１が同図３の右下方向に変形するため静圧シュー２はＡ位置に移動する。この状態ではシュー潤滑面２１は中空ロールセル３の内面との間で良好な油膜厚さ状態を保持することができる。
【００４９】
このように本実施の形態においては、静圧シュー２のシュー潤滑面２１が運転状態におけるコアシャフト１の反り変形方向と逆方向に予め反っているため、運転状態においてコアシャフト１が反り変形を起こしたときに、シュー潤滑面２１は中空ロールセル３の内面に対して相対移動の無い位置に移動するため必要な油膜厚さを保持することができ、これにより、静圧シュー２が焼き付きなどの問題に繋がる危険は無くなる。
【００５０】
なお、本実施の形態においては静圧シュー２の反り量δ１の大きさは、実際の運転状態の中で油膜厚さを確保する上で最も厳しくなる条件における値を用いることが理想であるが、運転状態におけるコアシャフト１の変形は前述のように様々の要因により発生するために精度よく予測することは困難である場合には、支配的な要因を選択して決めることもできる。
【００５１】
例えば、コアシャフト１の自重による変形量の大きさを採用するとか、あるいはさらに他の加圧ロール５１による押付け力によるコアシャフト１の変形の影響も加えた大きさとするなど、設計上適正な値を選択することもできる。
【００５２】
また、図１で示したように、シュー潤滑面２１のみ反り量δ１を有し、ピストン２２は真直の形状として説明したが、ピストン２２が反り量δ１と同じ方向、あるいはそれと反対方向にある程度反っていても良い。つまり、静圧シュー２の上面での反り量δ１との差が上記の効果を発揮することになる。
【００５３】
前記したような本実施の形態における反り形状の静圧シュー２を得るための加工方法としては、例えばピストン２２を真直に固定した状態で、静圧シュー２の上面を反り量δ１を有するようにＮＣ加工機などで切削加工するか、あるいは、ピストン２２の軸方向端部を固定支持した状態でその中央部に図１に示す反り量δ１の方向と逆方向に押し力を加えて静圧シュー２に反り量δ１の大きさの曲がり変形を与えた状態で、静圧シュー２の上面を従来静圧シュー２と同様に軸方向に真直形状の加工を行う方法などを採用することができる。
【００５４】
後者の方法では、加工後に押し力を除いた状態では、静圧シュー２はピストン２２の弾性変形により元の真直に近い形状に戻るために、図１に示すような静圧シュー２の形状を得ることができる。
【００５５】
次に本発明の実施の第２形態について、図４及び図５に基づいて説明する。
なお、前記と同様に説明が冗長になるのを避けるべく、前記した従来のもの、及び実施の第１形態と同一部分については、図中同一の符号を付して示し、重複する説明は極力省略する。
【００５６】
図４に本実施の形態におけるコアシャフトとこれに設けられたピストン溝の形状概要を、また、図５に静圧シュー形状の概要を示している。
【００５７】
従来構造のピストン溝は、破線で示すようにコアシャフト１の軸方向に真直な形状のピストン溝２９ｂであるが、本実施の形態におけるピストン溝は、コアシャフト１の軸方向中央位置で、コアシャフト１の反り変形と逆方向にδ２の量だけ反り形状に構成したピストン溝２９ａである。
【００５８】
このように反り形状に構成したピストン溝２９ａを有するコアシャフト１には、従来の真直の静圧シュー２あるいは図５に示すようにピストン溝に対してシュー潤滑面２１がδ３だけ反った静圧シュー２などを組込ませることができる。
【００５９】
従来のものとして説明した真直の静圧シュー２を組込む際は、静圧シュー２を強制的に曲げ変形させてコアシャフト１のピストン溝２９ａにはめ込む。
図５に示すように反り形状の静圧シュー２の場合は、反り量が同一であれば従来同様にはめ込めば良いし、異なる場合は静圧シュー２に外力により曲げてはめ込めば良い。
【００６０】
何れの静圧シュー２を用いるにしても、はめ込まれた状態では、コアシャフト１の曲げ剛性は通常は静圧シュー２に比べて充分大きいため、シュー潤滑面２１の中心線はほぼコアシャフト１のピストン溝２９ａの曲がり量δ２だけ軸方向に反ることになる。
【００６１】
メタルシールなどが用いられる場合には、ピストン２２とコアシャフト１のピストン溝２９ａはガタを有するために、静圧シュー２は正確にδ２だけ反り変形を起こさず、反り量はδ２より小さくなるが、前もってδ２の大きさを調整して決めれば所定の値とすることができる。
【００６２】
このようなピストン溝２９ａの反り量δ２の大きさと方向は、前記した実施の第１形態の場合と同様に、運転状態においてコアシャフト１が変形したときに静圧シュー２が軸方向に真直となるように決めれば良い。
また、曲がりのパターンも前記実施の第１形態と同様であり、近似的には２次曲線や円弧形状などを採用すれば良い。
【００６３】
かくして本実施の形態においても、図３で説明したと同様に無荷重の状態では静圧シュー２はＢ位置に有り、運転状態では静圧シュー２はＡ位置に移動して理想的な油膜状態を保持することができるため、前記実施の第１形態の場合と同様に、静圧シュー２の焼き付きなどの問題に繋がる危険は無くなる。
【００６４】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００６５】
【発明の効果】
以上、本出願の請求項１に記載の発明によれば、軸端を固定されたコアシャフト上に取り付けられて中空ロールセルの半径方向に移動可能の静圧シューと、同静圧シューとの間に油膜を介して内面を支持されて回転する前記中空ロールセルを有するロール装置において、前記静圧シューは、前記半径方向と異なり周方向に弓形を形成した反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状にしてロール装置を構成しているので、ロール装置の運転状態において、コアシャフトが反り変形を起こしても、同変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め反り形状に構成した静圧シューと互いの反りが打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得、静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図り、正確かつ安全に機能して信頼性の高いロール装置を得ることができたものである。
【００６６】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１の発明において、前記静圧シューは半径方向内方に突出するピストンを有し、同ピストンを前記コアシャフトに設けた半径方向に延びるピストン溝と係合させて設置し、これに加えて前記静圧シューを反り形状に構成することに代えて前記ピストン溝を前記半径方向と異なり周方向に反らせた反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように運転状態における前記コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状にしてロール装置を構成しているので、前記第１の発明と同様に反りが互いに打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得て静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図り、以て正確性および安全性に富んだ、信頼性の高いロール装置を得ることができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係るロール装置における静圧シューの概要を示す説明図である。
【図２】図１の静圧シューを上面より見た状態を示す説明図である。
【図３】図１の静圧シューとロール装置における中空ロールセルの位置関係を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の第２形態に係るロール装置におけるコアシャフトとこれに設けられたピストン溝の概要を示す説明図である。
【図５】図４のコアシャフトのピストン溝に取り付けられる静圧シューの概要を示す説明図である。
【図６】従来のロール装置の全貌を示す説明図である。
【図７】図６のロール装置におけるコアシャフトの組み入れ状態の一例を示す説明図である。
【図８】図６のロール装置におけるコアシャフトの組み入れ状態の他の例を示す説明図である。
【図９】図６のロール装置における静圧シューを上面より見た状態を示す説明図である。
【図１０】図６のロール装置における静圧シューの断面示す説明図である。
【図１１】図６のロール装置におけるコアシャフトが変形移動した場合の静圧シューと中空ロールセルの状態を示す説明図である。
【図１２】図１１のＺ方向から見たときの静圧シューの変形状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１コアシャフト
２静圧シュー
３中空ロールセル
４軸受
５加圧ロール
６ａシャフト出側面
６ｂシャフト入り側面
８帯状体
９給油管
１０排油管
２１シュー潤滑面
２２ピストン
２３ピストン溝
２４シューポケット
２５絞り
２６シュー潤滑面出側
２７メタルシール
２８シュー潤滑面入り側
２９ａ、２９ｂピストン溝２９ａ
３０シュー中心線
３０ａ、３０ｂシュー中心線
５１加圧ロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a roll apparatus having a hollow roll cell that is supported and rotated via an oil film by a static pressure shoe mounted on a core shaft.
[0002]
[Prior art]
An outline of the conventional roll apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows the entire roll device, FIG. 7 and FIG. 8 are axial sectional views of the roll device when the inclination angle of the core shaft is different, FIG. 9 is a static pressure shoe top view, and FIG. 10 is a static pressure shoe sectional view. FIG. 11 shows the state of the static pressure shoe and the hollow roll cell when the core shaft is deformed and moved, and FIG. 12 shows the state of deformation of the static pressure shoe viewed from the Z direction of FIG.
[0003]
This kind of roll apparatus employed in a papermaking machine passes a belt or a belt-like body such as paper or felt with a predetermined pressure between the roll apparatus and a pressure roll 5 or another pressure roll 51 forming a nip. By doing so, dehydration or molding of the band-shaped body is performed.
[0004]
The schematic structure of the roll apparatus is as follows.
The core shaft 1 serving as the central structure is supported by an external structure whose illustration is omitted at both ends, and the hollow roll cell 3 is rotatably supported by bearings 4 arranged at both left and right ends thereof.
[0005]
The hollow roll cell 3 conveys the band-like body 8 while pressing the band-like body 8 with a predetermined pressure at a nip formed by the outer surface of the hollow roll cell 3 and the pressure roll 5 and dehydrating or molding.
In addition to the pressure roll 5, the roll 7 is provided with another pressure roll 51 or the like, and a nip is formed with the other pressure roll 51 so that the strip 8 is dehydrated or molded. Sometimes arranged.
[0006]
The inner surface of the hollow roll cell 3 receives an oil film pressure generated between the inner surface of the hollow roll cell 3 and the static pressure shoe 2 attached to the core shaft 1 and opposes the pressing force of the pressure roll 5.
The core shaft 1 has a substantially I-shaped cross section, and its mounting direction is an arrangement in which the static pressure shoe 2 attached to the end portion is at an obliquely upper position as shown in FIG. 7, and the static pressure shoe 2 as shown in FIG. There are various arrangements depending on the functions required for the roll device and the peripheral structure arrangement, such as an arrangement in which the pressure shoe 2 is in a straight upper position, or an arrangement in which the static pressure shoe 2 is directed downward, although not shown.
[0007]
The static pressure shoe 2 has a piston 22 integrally formed in the lower part thereof, and the piston 22 is inserted into a piston groove 23 formed in the upper part of the core shaft 1 through a metal seal 27 for lubricating oil sealing. The structure is fitted and can move in the radial direction of the hollow roll cell 3.
[0008]
The upper surface of the static pressure shoe 2 forms a shoe lubrication surface 21, and the shoe lubrication surface 21 is provided with a plurality of shoe pockets 24 for storing lubricating oil. A diaphragm 25 is provided.
[0009]
The shoe lubrication surface 21 and the piston 22 are straight in the axial direction of the core shaft 1, and the piston groove 23 into which the piston 22 is fitted is also straight.
Lubricating oil is supplied to the piston groove 23 from the oil supply pipe 9 installed inside the core shaft 1, and the lubricating oil fills the shoe pocket 24 through the throttle 25, and the oil film pressure between the inner surface of the hollow roll cell 3. Will occur.
When the hollow roll cell 3 is stationary, static pressure acts, and when the hollow roll cell 3 rotates, dynamic pressure is further applied.
[0010]
Lubricating oil supplied to the hydrostatic shoe 2 is discharged into the hollow roll cell 3 from the shoe lubrication surface exit side 26, temporarily accumulated in the lower part of the hollow roll cell 3, and then discharged to the outside through the oil drain pipe 10, and further illustrated. The temperature is controlled by a non-lubricating apparatus, and the roll apparatus is refueled.
[0011]
In the static pressure shoe 2 configured as described above, in order to stably generate a pressing force with the pressure roll 5 when the hollow roll cell 3 rotates, a space between the shoe lubricating surface 21 and the inner surface of the hollow roll cell 3 is required. It is necessary to maintain an oil film thickness of several tens of μm to several hundreds of μm.
[0012]
The oil film thickness of the hydrostatic shoe 2 is the shoe pocket 24, the restriction 25, the shoe lubricating surface 21, the geometrical shape of each part of the inner surface of the hollow roll cell 3, the operating conditions such as the rotation speed of the roll device, the pressing force, the temperature of the supplied lubricating oil And the temperature of the shoe lubricating surface 21, the positional relationship with the pressure roll 5 and another pressure roll 51, and the like, are affected as follows.
[0013]
There are various operating conditions such as low speed and low load, high speed and low load, and high speed and high load. Generally, the higher the speed, the greater the oil film thickness due to the dynamic effect of rotation. The thickness becomes smaller. Also, at low speed, the dynamic effect is small and the behavior as a pure hydrostatic shoe is exhibited.
[0014]
On the other hand, the geometric shapes of the respective portions of the shoe pocket 24, the restrictor 25, the shoe lubricating surface 21, and the inner surface of the hollow roll cell 3 are designed and determined so as to satisfy the required operating conditions.
[0015]
In general, the higher the temperature, the lower the oil viscosity, so that the oil film thickness decreases. On the contrary, when the temperature is low, the oil viscosity increases and the oil film thickness tends to increase. Thus, since the temperature of the supply oil greatly affects the oil film thickness, the drained lubricating oil is temperature-controlled within a predetermined temperature range and supplied again.
[0016]
The relative positional relationship between the shoe lubricating surface 21 and the inner surface of the hollow roll cell 3, particularly the positional relationship in the rotational direction of the hollow roll cell 3, affects the oil film thickness.
The hollow roll cell 3 is deformed to a certain position by an action such as a pressing force. However, there is a problem that the static pressure shoe 2 moves relative to the hollow roll cell 3.
[0017]
For example, as shown in FIGS. 11 and 12, when the core shaft 1 is bent and deformed with respect to the hollow roll cell 3, the relative position between the static pressure shoe 2 and the hollow roll cell 3 is large at the axial end of the static pressure shoe 2. On the other hand, the static pressure shoe 2 moves to a position shifted in the rotational direction with respect to the hollow roll cell 3 at the central portion in the axial direction, and the oil film thickness on the shoe lubricating surface 26 is reduced.
[0018]
The center line 01 shown in FIG. 11 is the center position of the static pressure shoe 2 before movement, and the center line 02 is the position after movement. If the deviation amount that is the difference between the center lines 01 and 02 is within an allowable range, the torsional force acts on the static pressure shoe 2 due to the change in the oil film pressure to ensure the oil film thickness on the shoe lubrication surface protruding side 26. Is possible.
[0019]
However, if this deviation exceeds the allowable range, the oil film thickness cannot be ensured, and the static pressure shoe 2 comes into contact with the inner surface of the hollow roll cell 3 and leads to seizure of the static pressure shoe 2. Such a problem is that when the static pressure shoe 2 is short in the axial direction, it is possible to ensure the oil film thickness by rotating the entire static pressure shoe 2.
[0020]
Such displacement of the position of the static pressure shoe 2 with respect to the hollow roll cell 3 occurs in the following case.
[0021]
(1) When the direction of the hydrostatic shoe 2 attached to the core shaft 1 is inclined with respect to the vertical direction as shown in FIG. Move to X.
[0022]
(2) When the temperature of the shaft exit side surface 6a which is the exit side surface of the core shaft 1 is different from the temperature of the shaft entrance side surface 6b which is the entrance side surface, the bimetal effect due to this temperature difference (the temperature difference between the front and back sides of the plate) The core shaft 1 warps in the axial direction due to the effect of warping the plate in some cases.
[0023]
For example, when the temperature of the shaft exit side surface 6a is higher than that of the shaft entrance side surface 6b, the static pressure shoe 2 moves because the core shaft 1 warps in the X direction shown in FIG. Thus, the oil film thickness on the shoe lubrication surface exit side 26 is smaller than that on the shoe lubrication surface entrance side 28.
[0024]
The temperature difference of the core shaft 1 varies depending on the difference between the temperature of the core shaft 1 and the temperature of the lubricating oil inside the hollow roll cell 3 and the complicated motion state of the lubricating oil inside the hollow roll cell 3. Since these states are affected by the rotational speed, pressing force, machine operation time, stop time, etc., it is very difficult to predict the temperature difference.
[0025]
(3) When the pressing force by another pressure roll 51 acts in the lateral direction of the core shaft 1 via the bearing 4, the core shaft 1 bends, and the static pressure shoe 2 fitted into the core shaft 1 becomes a hollow roll cell. Move relative to 3.
[0026]
(4) When the hollow roll cell 3 rotates, a shearing force acts on the shoe lubricating surface 21 in the rotational direction due to the viscosity of the lubricating oil, and the core shaft 1 is deformed in that direction by the shearing force. Moves relative to the hollow roll cell 3.
[0027]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in this type of conventional roll apparatus, the relative positional relationship between the shoe lubrication surface and the inner surface of the hollow roll cell may deviate from the predetermined positional relationship during operation. Decreases from a predetermined value, and if this exceeds the allowable range, the required amount of oil film thickness of the static pressure shoe cannot be ensured and there is a risk of causing an accident such as seizure.
[0028]
The present invention eliminates such problems in the conventional roll device, reduces the decrease in oil film thickness due to the movement of the position of the static pressure shoe relative to the hollow roll cell, ensures the required amount of oil film thickness, It is an object of the present invention to provide a roll device that operates accurately.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
Each invention of the present application has been made to solve the above-mentioned problems, and the first invention is attached to a core shaft having a fixed shaft end. Hollow roll cell A static pressure shoe that is movable in the radial direction and the inner surface is supported between the static pressure shoe via an oil film and rotates. Above In a roll apparatus having a hollow roll cell, the static pressure shoe is: Unlike the radial direction, it is a warped shape that forms a bow in the circumferential direction, and To cancel the warp deformation of the core shaft during operation same The same core shaft in the opposite direction to the warp deformation of the core shaft Strange The present invention provides a roll device configured in a warped shape that is reversely warped in advance according to the shape.
[0030]
That is, according to the present invention, mounted on the core shaft Can move in the radial direction of the hollow roll cell Static pressure shoe Unlike the radial direction, it is a warped shape that forms a bow in the circumferential direction, and To cancel the warp deformation of the core shaft during operation same Same core shaft in the direction opposite to the direction in which the core shaft warps and deforms Strange Since it is configured in a warped shape that is warped in advance according to the amount of shape, even if the core shaft is warped and deformed in the same operating state, the static pressure that is configured in a warped shape in the opposite direction to the deformation. There is no special mechanism that eliminates the warpage between the shoe and each other and applies correction force during operation, and there is no relative movement between the two under a simple configuration, and between the static pressure shoe and the hollow roll cell. The oil film thickness is maintained in a good state and seizure or the like is prevented from occurring between the static pressure shoe and the hollow roll cell.
[0031]
According to a second aspect, in the first aspect, the static pressure shoe has a piston projecting radially inward, and the piston is engaged with a radially extending piston groove provided on the core shaft. The piston groove instead of configuring the static pressure shoe in a warped shape, Unlike the radial direction, it is warped in the circumferential direction, and To cancel the warp deformation of the core shaft during operation same The same core shaft in the opposite direction to the warp deformation of the core shaft Strange The present invention provides a roll device configured in a warped shape that is reversely warped in advance according to the shape.
[0032]
That is, according to the present invention, the static pressure shoe has a piston projecting radially inward, and the piston is engaged with a radially extending piston groove provided on the core shaft, and installed. Instead of the static pressure shoe configured in the warped shape in the first invention, the piston groove of the core shaft that engages with the piston of the static pressure shoe, Unlike the radial direction, it is warped in the circumferential direction, and The core shaft in the opposite direction to the warp deformation of the core shaft in the operating state so as to counteract the warp deformation of the core shaft during operation Strange Since it is configured in a warped shape that has been reversely warped in advance according to the amount of shape, there is no need for any special mechanism that cancels out the warps and applies a correction force during operation as in the first invention. Under a simple configuration, there is no relative movement between the two to maintain a good oil film thickness between the static pressure shoe and the hollow roll cell, and seizure occurs between the static pressure shoe and the hollow roll cell. It is intended to prevent it.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, in order to avoid redundant description, the same parts as those of the conventional one described above are denoted by the same reference numerals in the drawing, and redundant description is omitted as much as possible.
[0034]
FIG. 1 shows an outline of the shape of a static pressure shoe in the present embodiment, FIG. 2 shows the static pressure shoe viewed from above, and FIG. 3 shows the positional relationship between the static pressure shoe and the hollow roll cell.
[0035]
The center line of the shoe lubrication surface 21 has a shape warped by a warp amount δ1 that forms an arcuate shape in the axial direction, as shown by indicating the shoe center line 30a at the time of manufacture and the shoe center line 30b at the time of operation. The piston 22 may be straight in the axial direction as shown, or may be warped by a slight amount.
[0036]
The cross-sectional shape perpendicular to the shoe centerlines 30a and 30b is the same as that of the conventional static pressure shoe 2. The direction of the warp amount δ1 is opposite to the warp deformation direction of the static pressure shoe 2 during operation described with reference to FIG.
[0037]
The piston 22 has a metal seal groove for incorporating a metal seal (not shown) as in the conventional static pressure shoe 2, and when this metal seal groove is provided on the side surface of the core shaft 1, The piston 22 may not have a groove.
[0038]
The static pressure shoe 2 having the warping amount δ1 is fitted into a piston groove 23 extending straight in the axial direction of the piston 22 as described with reference to FIG. 6, and in this state, the core shaft 1 and the piston 22 are fitted. Is straight in the axial direction, but the shoe lubricating surface 21 is warped in the axial direction.
[0039]
In this embodiment configured as described above, the relationship between the warp direction and the warp amount of the shoe lubricating surface 21 and the core shaft 1 is as follows.
[0040]
As described above, the core shaft 1 is warped in the axial direction due to its own weight, the temperature difference between the front and rear sides of the core shaft 1 and the pressing force of the pressure rolls 5 and 51, and the static pressure shoe 2 is hollow. It moves relative to the roll cell 3.
[0041]
The direction of the warp amount δ1 of the static pressure shoe 2 is opposite to the relative movement of the static pressure shoe 2 with respect to the hollow roll cell 3, and its magnitude is determined in relation to the magnitude of this relative movement amount.
[0042]
That is, the amount of deflection deformation of the core shaft 1 due to the weight of the core shaft 1 and the pressing force of the pressure rolls 5 and 51 under various operating conditions, and the amount of warp deformation of the core shaft 1 due to the temperature difference of the side surface of the core shaft 1. A value that takes into account the thickness is used.
[0043]
The warped shape pattern of the static pressure shoe 2 is generally from a smooth second to fourth when a long beam-like elastic body such as the core shaft 1 receives a symmetrical load or temperature difference in the axial direction. Since it is deformed by the following curve, an approximately quadratic curve or arc shape can be used.
Since the warpage amount δ1 is usually as small as several millimeters, it is not necessary to select a strict curve.
[0044]
FIG. 3 shows a change state of the position of the static pressure shoe 2 in the central portion in the axial direction when the static pressure shoe 2 is incorporated into the core shaft 1. 3, the case where the core shaft 1 is installed in the vertical direction and the oblique direction with respect to the hollow roll cell 3 as described in FIG. 7 will be described below.
[0045]
When the static pressure shoe 2 is in the A position, the static pressure in a no-load state in which there is no warping deformation due to the pressing force of the pressure roll 5, the self-weight of the core shaft 1 or the temperature difference between both side surfaces of the core shaft 1 or the like. The positional relationship between the hydrostatic shoe 2 and the hollow roll cell 3 at the axially central portion of the shoe 2 is shown, and the state of the gap between the shoe lubrication surface 21 and the inner surface of the hollow roll cell 3 is shown in FIG. Symmetrical at the faced side 28.
[0046]
On the other hand, when the static pressure shoe 2 is in the B position, it is the position of the static pressure shoe 2 in a no-load state when the static pressure shoe 2 having a warpage amount δ1 is previously incorporated according to the present embodiment. The static pressure shoe 2 is located on the upper left side in FIG.
[0047]
In the above-described conventional one, the static pressure shoe 2 in the no-load state installed at the A position has the pressing force of the pressure roll 5, the weight of the core shaft 1, or the temperature of both side surfaces of the core shaft 1 in the operating state. Since warpage deformation due to the difference occurs, the oil film thickness moves to the position C indicated by the broken line, and the oil film thickness on the shoe lubrication surface protruding side 26 decreases. If the moving amount of the static pressure shoe 2 is large, the static pressure shoe 2 may come into contact with the inner surface of the hollow roll cell 3 at the position of the shoe lubrication surface exit side 26.
[0048]
On the other hand, in the static pressure shoe 2 in the present embodiment, it is in the B position in the no-load state, and the shoe lubrication surface entering side 28 has a gap between the shoe lubrication surface 21 and the inner surface of the hollow roll cell 3. Although it is in a smaller state than the facing side 26, the static pressure shoe 2 moves to the A position because the core shaft 1 is deformed in the lower right direction in FIG. In this state, the shoe lubricating surface 21 can maintain a good oil film thickness state with the inner surface of the hollow roll cell 3.
[0049]
As described above, in the present embodiment, the shoe lubrication surface 21 of the hydrostatic shoe 2 is pre-warped in the direction opposite to the warp deformation direction of the core shaft 1 in the operating state, so that the core shaft 1 is warped and deformed in the operating state. When raised, the shoe lubrication surface 21 moves to a position where there is no relative movement with respect to the inner surface of the hollow roll cell 3, so that the necessary oil film thickness can be maintained. There is no risk of problems.
[0050]
In this embodiment, it is ideal to use the value of the warp amount δ1 of the static pressure shoe 2 under conditions that are most severe in securing the oil film thickness in the actual operating state. If the deformation of the core shaft 1 in the operating state is caused by various factors as described above and it is difficult to predict with high accuracy, the dominant factor can be selected and determined.
[0051]
For example, the amount of deformation due to its own weight of the core shaft 1 is adopted, or a value that is appropriate in terms of design, such as a size that is further influenced by the deformation of the core shaft 1 due to the pressing force of the other pressure rolls 51. Can also be selected.
[0052]
Further, as shown in FIG. 1, only the shoe lubrication surface 21 has a warp amount δ1, and the piston 22 has been described as a straight shape. However, the piston 22 warps to some extent in the same direction as the warp amount δ1 or in the opposite direction. May be. That is, the difference from the warpage amount δ1 on the upper surface of the static pressure shoe 2 exhibits the above effect.
[0053]
As a processing method for obtaining the warped static pressure shoe 2 in the present embodiment as described above, for example, with the piston 22 fixed straight, the upper surface of the static pressure shoe 2 has a warp amount δ1. Cutting with an NC machine or the like, or with the axial end portion of the piston 22 fixedly supported, a pressing force is applied to the central portion in the direction opposite to the direction of the warp amount δ1 shown in FIG. For example, a method in which the upper surface of the static pressure shoe 2 is processed in a straight shape in the axial direction in the same manner as the conventional static pressure shoe 2 can be employed in a state where the bending deformation of the magnitude of the warpage amount δ1 is given to 2.
[0054]
In the latter method, in the state where the pressing force is removed after processing, the static pressure shoe 2 returns to a shape close to the original straight due to the elastic deformation of the piston 22, so that the shape of the static pressure shoe 2 as shown in FIG. Obtainable.
[0055]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, in order to avoid redundant description as described above, the same parts as those of the conventional one and the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawing, and overlapping description is as much as possible. Omitted.
[0056]
FIG. 4 shows an outline of the shape of the core shaft and the piston groove provided in the embodiment, and FIG. 5 shows an outline of the static pressure shoe shape.
[0057]
The piston groove of the conventional structure is a piston groove 29b having a straight shape in the axial direction of the core shaft 1 as indicated by a broken line, but the piston groove in the present embodiment is the center position in the axial direction of the core shaft 1, The piston groove 29a is configured to be warped by an amount of δ2 in the opposite direction to the warp deformation of the shaft 1.
[0058]
In the core shaft 1 having the piston groove 29a configured in the warp shape as described above, the static pressure in which the shoe lubrication surface 21 is warped by δ3 with respect to the piston groove as shown in FIG. A shoe 2 or the like can be incorporated.
[0059]
When the straight static pressure shoe 2 described as a conventional one is assembled, the static pressure shoe 2 is forcibly bent and deformed and fitted into the piston groove 29 a of the core shaft 1.
As shown in FIG. 5, in the case of the warped static pressure shoe 2, if the warpage amount is the same, it may be fitted as in the conventional case, and if it is different, the static pressure shoe 2 may be bent by an external force.
[0060]
Regardless of which static pressure shoe 2 is used, since the bending rigidity of the core shaft 1 is normally sufficiently larger than that of the static pressure shoe 2 in the fitted state, the center line of the shoe lubrication surface 21 is substantially the core shaft 1. Is bent in the axial direction by the amount of bending δ2 of the piston groove 29a.
[0061]
When a metal seal or the like is used, since the piston 22 and the piston groove 29a of the core shaft 1 have backlash, the hydrostatic shoe 2 does not warp and deform by exactly δ2, and the amount of warpage is smaller than δ2. If the magnitude of δ2 is adjusted in advance, the predetermined value can be obtained.
[0062]
The magnitude and direction of the warp amount δ2 of the piston groove 29a are set so that the static pressure shoe 2 is straight in the axial direction when the core shaft 1 is deformed in the operating state, as in the first embodiment. You just have to decide.
Further, the bending pattern is the same as that in the first embodiment, and a quadratic curve or an arc shape may be adopted approximately.
[0063]
Thus, in the present embodiment as well, as described with reference to FIG. 3, the static pressure shoe 2 is in the B position in the no-load state, and the static pressure shoe 2 moves to the A position in the operating state and is in an ideal oil film state. Therefore, as in the case of the first embodiment, there is no risk of leading to problems such as seizure of the static pressure shoe 2.
[0064]
Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiment, the present invention is not limited to such an embodiment, and it goes without saying that various modifications may be made to the specific structure within the scope of the present invention. Absent.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in claim 1 of the present application, the shaft end is mounted on the fixed core shaft. Hollow roll cell A static pressure shoe that is movable in the radial direction and the inner surface is supported between the static pressure shoe via an oil film and rotates. Above In a roll apparatus having a hollow roll cell, the static pressure shoe is: Unlike the radial direction, it is a warped shape that forms a bow in the circumferential direction, and To cancel the warp deformation of the core shaft during operation same The same core shaft in the opposite direction to the warp deformation of the core shaft Strange Since the roll device is configured in a warped shape that has been warped in advance according to the amount of shape, even if the core shaft undergoes warping deformation in the operating state of the roll device, the same core is directed in the opposite direction to the deformation. A static pressure shoe configured in advance to warp according to the amount of deformation of the shaft and the warpage of each other cancel each other, and no special mechanism to apply correction force during operation is required between the two under a simple configuration Obtains no relative movement, keeps the oil film thickness between the static pressure shoe and the hollow roll cell in good condition, prevents seizure from occurring between the static pressure shoe and the hollow roll cell, and functions accurately and safely. Thus, a highly reliable roll apparatus can be obtained.
[0066]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the static pressure shoe has a piston protruding radially inward, and the piston is provided in a radial direction provided on the core shaft. In place of this, the piston groove is installed in place of engaging with the extending piston groove. Unlike the radial direction, it is warped in the circumferential direction, and The same core shaft in the opposite direction to the warp deformation of the core shaft in the operating state so as to counteract the warp deformation of the core shaft during operation Strange Since the roll device is configured in a warped shape that has been warped in advance according to the amount of shape, the special mechanism that cancels each other and applies correction force during operation is the same as in the first invention. Under a simple configuration that is not necessary at all, there is no relative movement between the two to keep the oil film thickness between the static pressure shoe and the hollow roll cell in good condition. By preventing the sticking and the like from occurring, a highly reliable roll apparatus having high accuracy and safety can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a static pressure shoe in a roll device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which the static pressure shoe of FIG. 1 is viewed from above.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a static pressure shoe and a hollow roll cell in the roll apparatus of FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an outline of a core shaft and a piston groove provided on the core shaft in a roll device according to a second embodiment of the present invention.
5 is an explanatory view showing an outline of a static pressure shoe attached to a piston groove of the core shaft of FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is an explanatory view showing the entire appearance of a conventional roll device.
7 is an explanatory view showing an example of a state in which a core shaft is incorporated in the roll apparatus of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is an explanatory view showing another example of a state in which the core shaft is incorporated in the roll device of FIG. 6;
9 is an explanatory view showing a state in which a static pressure shoe in the roll apparatus of FIG. 6 is viewed from above.
10 is an explanatory view showing a cross section of a static pressure shoe in the roll apparatus of FIG. 6. FIG.
11 is an explanatory view showing a state of a static pressure shoe and a hollow roll cell when the core shaft in the roll device of FIG. 6 is deformed and moved. FIG.
12 is an explanatory view showing a deformed state of the static pressure shoe when viewed from the Z direction of FIG. 11. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Core shaft
2 Static pressure shoe
3 Hollow roll cell
4 Bearing
5 Pressure roll
6a Shaft exit side
6b Side with shaft
8 Band
9 Refueling pipe
10 Oil drain pipe
21 Shoe lubricated surface
22 piston
23 Piston groove
24 shoe pocket
25 Aperture
26 Shoe lubrication surface exposed side
27 Metal seal
28 Shoe-lubricated surface side
29a, 29b Piston groove 29a
30 shoe center line
30a, 30b Shoe center line
51 Pressure roll

Claims

軸端を固定されたコアシャフト上に取り付けられて中空ロールセルの半径方向に移動可能の静圧シューと、同静圧シューとの間に油膜を介して内面を支持されて回転する前記中空ロールセルを有するロール装置において、前記静圧シューは、前記半径方向と異なり周方向に弓形を形成した反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成したことを特徴とするロール装置。And possible static pressure shoe moved in the radial direction of the hollow roll cells attached to the shaft end on a fixed core shaft, the hollow roll cells which rotates being supported inside surface through the oil film between the Dosei圧shoe In the roll device, the static pressure shoe has a warped shape in which a bow is formed in a circumferential direction unlike the radial direction, and the warp deformation of the core shaft so as to counteract the warp deformation of the core shaft during operation. roll apparatus characterized by being configured to warp shape obtained by inverse warping in advance according to the deformation amount of the core shaft toward the opposite direction.

前記静圧シューは半径方向内方に突出するピストンを有し、同ピストンを前記コアシャフトに設けた半径方向に延びるピストン溝と係合させて設置し、かつ前記静圧シューを反り形状に構成することに代えて前記ピストン溝は、前記半径方向と異なり周方向に反らせた反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成したことを特徴とする請求項１に記載のロール装置。The static pressure shoe has a piston projecting inward in the radial direction, and the piston is engaged with a radially extending piston groove provided on the core shaft, and the static pressure shoe is configured in a warped shape. Instead of the piston groove, unlike the radial direction , the piston groove is warped in the circumferential direction, and opposite to the warp deformation of the core shaft so as to counteract the warp deformation of the core shaft during operation. roll device according to claim 1, characterized by being configured to warp shape obtained by inverse warping in advance according to the deformation amount of the core shaft towards.