JP5882305B2 - 圧延機油膜軸受けに用いられる、軸受けのスリーブとブシュとの間から流出する油を推進するための、間隔を置いて配置されたインペラを備えるネックシール - Google Patents

Description

１．発明の分野
本発明は、回転するスリーブと、該スリーブを取り囲む据え付けのブシュとの間から接線方向に流出する油の層流を取り除く、圧延機油膜軸受け内で使用するシステムに関し、特にこのようなシステム内で使用するネックシールに関する。

２．先行技術
典型的な圧延機油膜軸受けにおいて、スリーブはロールネックを取り囲み、かつ該ロールネックと共に回転可能である。スリーブは、チョック内に含まれている固定されたブシュ内において回転するように半径方向に支承されている。スリーブおよびブシュは、その間に隙間を形成するように寸法設計されている。運転中、この隙間内には連続的に油が導入され、この隙間内で、油は、軸受けの負荷領域においてスリーブとブシュとの間で流体動力学的に維持された膜へと回転により促進される。油の層流は、軸受けの各端部から油溜め内に接線方向に流出する。油は、軸受け内に再循環される前にろ過および冷却のために重力によってこの油溜めから取り除かれる。

このような配置の欠点は、軸受けから流出する油の重力流を収容するために大径の排出管路が要求されていることである。これらの排出管路は、極めて大きな外部スペースを占め、したがって軸受け全体の大きさに対して不都合に関与する。排出管路が、軸受けの油溜め内への油の逆流および溢出を阻止するように設計されたピッチを伴って適切に設置されていることが保証されるように注意が払われるべきである。

発明の概要
同時継続出願に記載された改善されたシステムでは、回転する軸受け構成部品の運動エネルギが、軸受け外に油を圧送することに使用される。油は強制的に排出されるので、流出する油の流れを処理するために比較的小さな排出管を使用することができ、この場合、重力流を収容するために必要とされる排出ピッチを維持する必要はない。

本発明は、ロールネックに組み付けられ、かつロールネックと共に回転するように構成された改善されたネックシールに向けられている。ネックシールは、別の軸受け構成部品と協働して、スリーブとブシュとの間から流出する油の層流を収容するように配置された環状のチャンバを規定することができる。環状のチャンバは、接線方向の出口を有していて、油はチャンバを巡って回転によって駆動されて、ネックシールに支持されたインペラによって出口を通って排出される。

本発明の上記および別の特徴および利点をここで、添付の図面に関してさらに詳しく説明する。

圧延機油膜軸受けの横断面で本発明に関連するネックシールの実施の形態を示す図である。 図１に円で示した領域の拡大図である。 図１および図２に示したネックシールの斜視図である。 ネックシールの外側の面を示す図である。 シールエンドプレート延長部の横断面図である。

詳細な説明
まず図１を参照すると、圧延機油膜軸受けが、概して符号「１０」で示されている。この軸受けは、ロール１６の先細りしたネック１４に固定されたスリーブ１２を有している。スリーブ１２は、チョック２０内に含まれる固定されたブシュ１８内で回転するように半径方向で支承されている。スリーブ１２とブシュ１８とは、その間に隙間Ｇを形成するように寸法設計されている。運転中に、油が連続的に隙間内に導入され、該隙間内で、油はスリーブ１２によって、軸受けの負荷領域においてスリーブとブシュとの間に流体力学的に維持された膜へと回転により促進される。油の層流は、軸受けの両端部から接線方向に流出する。

シールアセンブリ２２ａ，２２ｂは、それぞれ軸受けの内側および外側の端部に配置されている。付加的に図２を参照すると、内側のシールアセンブリ２２ａが、本発明に関連して可撓性かつ弾性的なネックシール２４を有していることが判る。ネックシール２４は、可撓性の円形のシール体２５を有している。このシール体２５は、先細りしたロールネック部分１４に組み付けられて、このロールネック部分１４と共にスリーブ１２と一緒に回転するようになっていることが判る。ネックシールは、チョック２０に固定されたシールエンドプレート２６によって取り囲まれている。円形の延長部３０は、シールエンドプレート２６とチョック２０との間の隙間に延びている。

軸方向に間隔を置いて配置されたフランジ３２ａ，３２ｂは、半径方向で外方に向かって、ネックシール体２５の円筒面３１の両端部から突出している。これらのフランジ３２ａ，３２ｂは、密閉するように、シールエンドプレートに設けられたショルダ３４に接触している。ネックシールに設けられた環状のフリンガ（油切り）３６は、密閉するように延長部３０に設けられた円形のショルダ３８に接触している。フリンガ３６は、シール体２５から、該シール体の外側の端面２５’に対しては鈍角で、かつフランジ３２ｂに対しては鋭角で突出している。フリンガ３６，延長部３０およびチョック２０により提供された画定面は、スリーブ１２およびブシュ１８と協働して、環状の内側チャンバ４０を形成する。この環状の内側チャンバ４０は、油溜め２８から隔離されていて、スリーブとブシュとの間の隙間Ｇから接線方向に流出する油の層流を収容するように配置されている。インペラ４２は、フリンガ３６と端面２５’との接合部においてシール体２５からチャンバ４０内に突出している。付加的に図４を参照することにより最もよく判るように、インペラ４２は、ネックシール２４の周囲に沿って間隔を置いて配置されている。インペラ間の間隔ｓは、円筒面３１において測定されたシール体の外径Ｄの約４．９％〜３９．３％である。

図５から判るように、延長部３０は、環状のチャンバ４０に接線方向に通じる出口４４を有している。この出口３３にはホース４６が接続し、ホース４６は、従来の圧延機潤滑システム（図示せず）に接続するように軸受けの外部に通じている。

出口４４は、環状のチャンバ４０内に収容される油の容量に関して、定常状態での運転中に、このチャンバ４０が油で満たされたままであるように大きさを決められている。上述のように、ネックシール２４およびスリーブ１２は、ロールネック１４に組み付けられ、かつ該ロールネック１４と共に回転する。したがって、ネックシール２４によって支持されたインペラ４２は、スリーブ１２と共に、かつ該スリーブ１２の速度で回転する。インペラ４２が延びている環状のチャンバ４０の横断面領域で、油はスリーブの速度で回転されるように促進され、したがって、チャンバ４０を巡って油を効率的に圧送しかつ出口４４を通して排出するために働く。

インペラ４２は、ネックシール４２の回転運動エネルギを利用して、環状のチャンバ４０から油を強制的に排出するポンプ作用を発揮するように働く。上述のように、重力流に依存するのではなく強制的に油を排出することによって、比較的小径の排出管を使用することができ、かつ排出管を重力ピッチの維持を考慮する必要なしに、計略的に位置決めすることができる。

Claims (7)

1. 圧延機油膜軸受けにおいて使用されるシールであって、
   前記圧延機油膜軸受けにおいて、スリーブは、ロールネックと共に回転するように該ロールネックに組み付けられ、前記スリーブは、固定されたブシュ内において回転するように支持され、油の流れは前記スリーブと前記ブシュとの間から流出する、圧延機油膜軸受けにおいて使用されるシールにおいて、
   該シールは、
   前記ロールネックに組み付けられ、かつ該ロールネックと共に回転するように構成された可撓性の円形のシール体と、
   前記シール体から突出している、周方向に間隔を置いて配置されたインペラと、を備え、
   前記インペラは、前記シール体と共に回転可能であり、前記スリーブと前記ブシュとの間から流出する油を回転によって推進するように働き、
   前記シール体の端面から、環状のフリンガが角度を有して突出し、前記インペラは、前記端面と前記フリンガとの接合部から軸方向に突出していることを特徴とする、圧延機油膜軸受けにおいて使用されるシール。
2. 前記インペラは、前記シールの回転運動エネルギを利用して、前記スリーブと前記ブシュとの間から流出する油の流れを強制的に排出するポンプ作用を発揮する、請求項１記載のシール。
3. 上述のように組み付けられた前記シール体の面は、別の軸受け構成部品の面と協働して、前記流出する油の流れを収容するように配置された環状のチャンバを形成し、前記インペラは、前記チャンバ内に収容された油を回転により推進するように働く、請求項１又は２記載のシール。
4. 前記インペラは、前記シール体の一体的に成形された構成部品である、請求項１ないし３のいずれか１項記載のシール。
5. 油膜軸受け内で回転するように支持されたロールネックにおいて使用されるシールであって、該シールが、
   前記ロールネックに組み付けられ、かつ該ロールネックと共に回転するように構成された可撓性の円形のシール体と、
   前記シール体から半径方向で外方に向かって突出している、軸方向に間隔を置いて配置された環状のフランジと、
   前記シール体に設けられた端面と、
   前記シール体から、前記端面に対しては鈍角で、かつ前記環状のフランジの１つに対しては鋭角で突出している環状のフリンガと、
   前記フリンガと前記端面との接合部において前記シール体から軸方向に突出している、周方向に間隔を置いて配置されたインペラと、
   を備えることを特徴とする、油膜軸受け内で回転可能に支持されたロールネックにおいて使用されるシール。
6. 前記インペラ間の周方向の間隔は、前記シール体の外径の４．９〜３９．３％である、請求項５記載のシール。
7. 圧延機油膜軸受けにおけるシールの使用方法であって、
   前記圧延機油膜軸受けにおいて、スリーブは、ロールネックと共に回転するように該ロールネックに組み付けられ、前記スリーブは、固定されたブシュ内において回転するように支持され、油の流れは前記スリーブと前記ブシュとの間から流出し、
   前記シールは、
   前記ロールネックに組み付けられ、かつ該ロールネックと共に回転するように構成された可撓性の円形のシール体と、
   前記シール体から突出している、周方向に間隔を置いて配置されたインペラと、を備え、
   前記インペラは、前記シール体と共に回転可能であり、前記スリーブと前記ブシュとの間から流出する油を回転によって推進するように働き、
   前記シール体の端面から、環状のフリンガが角度を有して突出し、前記インペラは、前記端面と前記フリンガとの接合部から軸方向に突出していることを特徴とする、圧延機油膜軸受けにおけるシールの使用方法。

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