JPH11270554A - 被加熱軸の軸受回転不良防止方法及び装置 - Google Patents
被加熱軸の軸受回転不良防止方法及び装置Info
- Publication number
- JPH11270554A JPH11270554A JP7209298A JP7209298A JPH11270554A JP H11270554 A JPH11270554 A JP H11270554A JP 7209298 A JP7209298 A JP 7209298A JP 7209298 A JP7209298 A JP 7209298A JP H11270554 A JPH11270554 A JP H11270554A
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- Japan
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- bearing
- outer ring
- shaft
- temperature
- heating
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】加熱されている回転軸を支持する転がり軸受で
は内輪温度が外輪温度よりも高くなるため転動隙間不足
により回転不良が発生する。 【解決手段】外輪３を加熱するヒータ１４と、軸受直近
の軸及び外輪の温度を測定するセンサ１０、１１と、そ
の温度差が零になるようにヒータ１４の加熱量を制御す
る制御装置１２を備える。また、軸を加熱している熱源
と軸受外輪とを結合する熱伝達手段を設ける。熱伝達手
段は金属等の熱の良導体を用いてもよい。
は内輪温度が外輪温度よりも高くなるため転動隙間不足
により回転不良が発生する。 【解決手段】外輪３を加熱するヒータ１４と、軸受直近
の軸及び外輪の温度を測定するセンサ１０、１１と、そ
の温度差が零になるようにヒータ１４の加熱量を制御す
る制御装置１２を備える。また、軸を加熱している熱源
と軸受外輪とを結合する熱伝達手段を設ける。熱伝達手
段は金属等の熱の良導体を用いてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被加熱軸の軸受回
転不良防止方法及び装置に関し、例えば加熱炉の炉内フ
ァンの如く回転軸が加熱される場合の転がり軸受に係る
ものである。
転不良防止方法及び装置に関し、例えば加熱炉の炉内フ
ァンの如く回転軸が加熱される場合の転がり軸受に係る
ものである。
【０００２】
【従来の技術】転がり軸受により支持され、軸端が加熱
されている回転軸の例を図４に示した。図４では軸１の
一端が炉内にあって加熱源から加熱を受けている。この
時、軸受内輪２は軸１に接しているので、軸からの接触
熱伝達により加熱される。これに対して軸受外輪３は転
動体４を介して軸受内輪２に点接触しているだけなの
で、軸１からの熱はほとんど伝わらない。このため内輪
２の温度が外輪３の温度よりも高くなり、内輪２の方が
外輪３よりも大きく熱膨張するため、転動体４の転動隙
間が減少して回転所要動力が増大し、さらには回転不良
が発生する。
されている回転軸の例を図４に示した。図４では軸１の
一端が炉内にあって加熱源から加熱を受けている。この
時、軸受内輪２は軸１に接しているので、軸からの接触
熱伝達により加熱される。これに対して軸受外輪３は転
動体４を介して軸受内輪２に点接触しているだけなの
で、軸１からの熱はほとんど伝わらない。このため内輪
２の温度が外輪３の温度よりも高くなり、内輪２の方が
外輪３よりも大きく熱膨張するため、転動体４の転動隙
間が減少して回転所要動力が増大し、さらには回転不良
が発生する。
【０００３】この問題に対しては一般的に転動隙間の大
きい軸受を選択する手段がとられる。しかしながら例え
ば炉内ファンの支持に用いる軸受の場合では、熱間で所
要の転動隙間を得るために転動隙間の大きい軸受を選択
すると、ライン運転開始直後の冷間運転時には転動隙間
が大きすぎてファン回転部不釣り合いによる軸のふれ回
りに起因する軸受が異常振動が発生するおそれがある。
きい軸受を選択する手段がとられる。しかしながら例え
ば炉内ファンの支持に用いる軸受の場合では、熱間で所
要の転動隙間を得るために転動隙間の大きい軸受を選択
すると、ライン運転開始直後の冷間運転時には転動隙間
が大きすぎてファン回転部不釣り合いによる軸のふれ回
りに起因する軸受が異常振動が発生するおそれがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のごとく、加熱さ
れている回転軸を支持する転がり軸受では内輪温度が外
輪温度よりも高くなるため内輪の熱膨張量が外輪のそれ
よりも大きくなり、転動隙間不足により回転不良が発生
する。これに対して転動隙間の大きい軸受を選択すると
ライン運転開始直後の冷間運転時に軸受が異常振動の発
生するという問題がある。
れている回転軸を支持する転がり軸受では内輪温度が外
輪温度よりも高くなるため内輪の熱膨張量が外輪のそれ
よりも大きくなり、転動隙間不足により回転不良が発生
する。これに対して転動隙間の大きい軸受を選択すると
ライン運転開始直後の冷間運転時に軸受が異常振動の発
生するという問題がある。
【０００５】本発明は上記問題を解決するための軸受回
転不良防止方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
転不良防止方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するためになされたもので、被加熱軸に嵌装した転が
り軸受の外輪を加熱して、軸受の外輪と内輪の温度差を
補償することを特徴とする被加熱軸の軸受回転不良防止
方法である。温度差を補償するとは、加熱される回転軸
を支える転がり軸受の外輪と内輪の温度がほぼ同一とな
るように制御することである。
決するためになされたもので、被加熱軸に嵌装した転が
り軸受の外輪を加熱して、軸受の外輪と内輪の温度差を
補償することを特徴とする被加熱軸の軸受回転不良防止
方法である。温度差を補償するとは、加熱される回転軸
を支える転がり軸受の外輪と内輪の温度がほぼ同一とな
るように制御することである。
【０００７】上記本発明方法を好適に実施することがで
きる本発明の装置は転がり軸受の外輪を加熱する加熱手
段と、軸受直近の軸及び外輪の温度をそれぞれ測定する
温度測定手段と、温度測定手段の測定温度を入力しその
温度差が零になるように前記加熱手段の加熱量を制御す
る制御装置とを備えたことを特徴とする被加熱軸の軸受
回転不良防止装置である。ここで加熱手段は加熱量を調
整することができる手段であればどのような手段でもよ
い。また別の装置として軸を加熱している熱源と軸受外
輪とを結合する熱伝達手段を設けたことを特徴とする被
加熱軸の軸受回転不良防止装置を提供する。熱伝達手段
は金属等の熱の良導体を用いてもよく、ヒートパイプ等
の熱媒体による熱移動装置でもよく、流体循環装置でも
よい。その伝熱量が内輪に伝わる伝熱量とマッチするよ
うに諸元を定めるとよい。
きる本発明の装置は転がり軸受の外輪を加熱する加熱手
段と、軸受直近の軸及び外輪の温度をそれぞれ測定する
温度測定手段と、温度測定手段の測定温度を入力しその
温度差が零になるように前記加熱手段の加熱量を制御す
る制御装置とを備えたことを特徴とする被加熱軸の軸受
回転不良防止装置である。ここで加熱手段は加熱量を調
整することができる手段であればどのような手段でもよ
い。また別の装置として軸を加熱している熱源と軸受外
輪とを結合する熱伝達手段を設けたことを特徴とする被
加熱軸の軸受回転不良防止装置を提供する。熱伝達手段
は金属等の熱の良導体を用いてもよく、ヒートパイプ等
の熱媒体による熱移動装置でもよく、流体循環装置でも
よい。その伝熱量が内輪に伝わる伝熱量とマッチするよ
うに諸元を定めるとよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明方法を実現する装置
の概念図を示す。軸受外輪３の外側に電気ヒータ１４を
設置し外輪３を加熱する。軸１の温度を軸受直近でセン
サ１０により測定し、また外輪３の温度をセンサ１１に
より測定し、それぞれ制御装置１２に入力し、制御装置
１２はその差が零となるように電源１３を調節して電気
ヒータ１４の加熱量を調整し、外輪３が軸１と同程度の
温度となるように制御する。この装置により冷間から熱
間まで外輪３と軸１（ほぼ内輪２と同温度とみなせる）
の温度をほぼ等しい値に保つことができ、軸受外輪３と
内輪２の熱膨張量もほぼ等しくなり転動隙間の減少によ
る軸受回転不良は発生しない。また冷間運転時の転動隙
間を大きくする必要がないため軸系の不釣り合いに起因
する軸受の異常振動も発生しない。
の概念図を示す。軸受外輪３の外側に電気ヒータ１４を
設置し外輪３を加熱する。軸１の温度を軸受直近でセン
サ１０により測定し、また外輪３の温度をセンサ１１に
より測定し、それぞれ制御装置１２に入力し、制御装置
１２はその差が零となるように電源１３を調節して電気
ヒータ１４の加熱量を調整し、外輪３が軸１と同程度の
温度となるように制御する。この装置により冷間から熱
間まで外輪３と軸１（ほぼ内輪２と同温度とみなせる）
の温度をほぼ等しい値に保つことができ、軸受外輪３と
内輪２の熱膨張量もほぼ等しくなり転動隙間の減少によ
る軸受回転不良は発生しない。また冷間運転時の転動隙
間を大きくする必要がないため軸系の不釣り合いに起因
する軸受の異常振動も発生しない。
【０００９】ここでは内輪２の代わりに軸１の温度を測
定しているがこれは一般的に内輪２よりも軸１の温度の
測定の方が容易であるからである。内輪２の温度を直接
測定してももちろんかまわない。図２に別の実施例を示
す。図２は片持ち支持の炉内ファンを示している。断熱
壁２２より左側が炉内２５であり、炉内２５にはインペ
ラ２１が取り付けられている。軸１は炉内２５に露出し
ており炉内軸端温度は約７００度、軸受内輪近傍の軸の
温度は約２００度である。軸受外輪３の外側に銅製の加
熱体２４を配置し、その加熱体２４に断熱壁２２を貫通
して炉内からの熱を供給する熱伝達手段として銅製の導
熱部２３を接続してある。
定しているがこれは一般的に内輪２よりも軸１の温度の
測定の方が容易であるからである。内輪２の温度を直接
測定してももちろんかまわない。図２に別の実施例を示
す。図２は片持ち支持の炉内ファンを示している。断熱
壁２２より左側が炉内２５であり、炉内２５にはインペ
ラ２１が取り付けられている。軸１は炉内２５に露出し
ており炉内軸端温度は約７００度、軸受内輪近傍の軸の
温度は約２００度である。軸受外輪３の外側に銅製の加
熱体２４を配置し、その加熱体２４に断熱壁２２を貫通
して炉内からの熱を供給する熱伝達手段として銅製の導
熱部２３を接続してある。
【００１０】熱間運転時には導熱部２３により加熱体２
４が加熱され軸受外輪の温度を上昇させる。導熱部２３
は熱間運転時に外輪３の温度と軸１の温度がほぼ等しく
なるようにあらかじめ伝熱量を調整する。導熱部２３は
炉内２５より熱を加熱体２４に伝達するため、炉内が冷
えているときは外輪３の温度は低く、炉内温度の上昇に
つれ外輪３も加熱される。従って、温度制御装置、セン
サ、電気ヒータ等の加熱源等を用いることなく、冷間時
から熱間時までころがり軸受の転動隙間を所期の値に自
動的に保持することが可能である。
４が加熱され軸受外輪の温度を上昇させる。導熱部２３
は熱間運転時に外輪３の温度と軸１の温度がほぼ等しく
なるようにあらかじめ伝熱量を調整する。導熱部２３は
炉内２５より熱を加熱体２４に伝達するため、炉内が冷
えているときは外輪３の温度は低く、炉内温度の上昇に
つれ外輪３も加熱される。従って、温度制御装置、セン
サ、電気ヒータ等の加熱源等を用いることなく、冷間時
から熱間時までころがり軸受の転動隙間を所期の値に自
動的に保持することが可能である。
【００１１】図３に本装置の効果を示す。横軸に炉温、
縦軸に軸受部での軸温と外輪３の温度をプロットしてあ
る。従来の軸受２では外輪３の温度は曲線３２のように
なり、曲線３１で示す軸１温度の上昇ほどは上昇しな
い。本発明による装置では軸１の温度と外輪の温度は曲
線３３で示すように近似した値で推移しており、軸受の
回転不良は発生しなかった。また冷間熱間に関わらず最
適な転動隙間の軸受を選択できるので、軸受の異常振動
も発生しなかった。
縦軸に軸受部での軸温と外輪３の温度をプロットしてあ
る。従来の軸受２では外輪３の温度は曲線３２のように
なり、曲線３１で示す軸１温度の上昇ほどは上昇しな
い。本発明による装置では軸１の温度と外輪の温度は曲
線３３で示すように近似した値で推移しており、軸受の
回転不良は発生しなかった。また冷間熱間に関わらず最
適な転動隙間の軸受を選択できるので、軸受の異常振動
も発生しなかった。
【００１２】なお図１〜図２では軸は水平軸を示してい
るが、垂直軸でも同様である。また図２で加熱体１３と
導熱部１４は銅製のリングと棒体としたが高温に耐えか
つ熱伝達性の適切な材質であれば、何を用いてもかまわ
ない。
るが、垂直軸でも同様である。また図２で加熱体１３と
導熱部１４は銅製のリングと棒体としたが高温に耐えか
つ熱伝達性の適切な材質であれば、何を用いてもかまわ
ない。
【００１３】
【発明の効果】本発明方法によれば、被加熱軸に嵌装さ
れた転がり軸受における軸受外輪と内輪の温度差を補償
することにより、軸受の内外輪の温度がほぼ等しくな
り、熱膨張量も同程度となるため、転動隙間減少による
軸受回転不良は発生しない。また冷間から熱間まで最適
な転動隙間を維持できるため、転動隙間過大による軸受
の異常振動も発生しない。
れた転がり軸受における軸受外輪と内輪の温度差を補償
することにより、軸受の内外輪の温度がほぼ等しくな
り、熱膨張量も同程度となるため、転動隙間減少による
軸受回転不良は発生しない。また冷間から熱間まで最適
な転動隙間を維持できるため、転動隙間過大による軸受
の異常振動も発生しない。
【００１４】本発明の装置は上記本発明方法を効率よく
実施することができる。また内輪を加熱している同一加
熱源から得た熱で軸受外輪を加熱する装置では温度測定
装置や別途の加熱制御装置を必要とせず自動的に等温化
を実現することができる。
実施することができる。また内輪を加熱している同一加
熱源から得た熱で軸受外輪を加熱する装置では温度測定
装置や別途の加熱制御装置を必要とせず自動的に等温化
を実現することができる。
【図１】本発明の実施例を示す説明図である。
【図２】他の実施例を示す説明図である。
【図３】本発明による効果を示すグラフである。
【図４】一般的な被加熱軸系の概念図である。
１ 軸 ２ 軸受内輪 ３ 軸受外輪 ４ 軸受転動体 ５ 軸受ナット ６ バーナ（加熱源） １０，１１ 温度センサ １２ 制御装置 １３ 電源 １４ 電気ヒータ ２１ インペラ ２２ 断熱壁 ２３ 導熱部 ２４ 加熱体 ２５ 炉内 ３１，３２，３３ 曲線
Claims (3)
- 【請求項１】 被加熱軸に嵌装した転がり軸受の外輪を
加熱して、軸受の外輪と内輪の温度差を補償することを
特徴とする被加熱軸の軸受回転不良防止方法。 - 【請求項２】 転がり軸受の外輪を加熱する加熱手段
と、軸受直近の軸及び外輪の温度をそれぞれ測定する温
度測定手段と、該温度測定手段の測定温度を入力しその
温度差が零になるように前記加熱手段の加熱量を制御す
る制御装置とを備えたことを特徴とする被加熱軸の軸受
回転不良防止装置。 - 【請求項３】 軸を加熱している熱源と軸受外輪とを結
合する熱伝達手段を設けたことを特徴とする被加熱軸の
軸受回転不良防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7209298A JPH11270554A (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 被加熱軸の軸受回転不良防止方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7209298A JPH11270554A (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 被加熱軸の軸受回転不良防止方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11270554A true JPH11270554A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13479430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7209298A Withdrawn JPH11270554A (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 被加熱軸の軸受回転不良防止方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11270554A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013001116A1 (de) * | 2013-01-23 | 2014-07-24 | Audi Ag | Radlager für die rotatorische Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs |
| DE102013001114A1 (de) * | 2013-01-23 | 2014-07-24 | Audi Ag | Radlager für die rotatorische Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs |
| EP2568584A3 (en) * | 2011-09-07 | 2016-08-24 | General Electric Company | Electric machine shaft grounding system |
-
1998
- 1998-03-20 JP JP7209298A patent/JPH11270554A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2568584A3 (en) * | 2011-09-07 | 2016-08-24 | General Electric Company | Electric machine shaft grounding system |
| DE102013001116A1 (de) * | 2013-01-23 | 2014-07-24 | Audi Ag | Radlager für die rotatorische Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs |
| DE102013001114A1 (de) * | 2013-01-23 | 2014-07-24 | Audi Ag | Radlager für die rotatorische Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs |
| DE102013001114B4 (de) * | 2013-01-23 | 2015-09-03 | Audi Ag | Radlager für die rotatorische Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs |
| DE102013001116B4 (de) * | 2013-01-23 | 2015-09-03 | Audi Ag | Radlager für die rotatorische Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |