JPH06306560A - Sliding bearing for rolls in continuous molten metal plating bath - Google Patents
Sliding bearing for rolls in continuous molten metal plating bathInfo
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- JPH06306560A JPH06306560A JP5119225A JP11922593A JPH06306560A JP H06306560 A JPH06306560 A JP H06306560A JP 5119225 A JP5119225 A JP 5119225A JP 11922593 A JP11922593 A JP 11922593A JP H06306560 A JPH06306560 A JP H06306560A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 セラミックス軸受の耐割れ性を向上させる。
【構成】 (1)軸と摺動する内面側の形状を曲面とし
たブロック状のセラミックスを、軸受が負荷を受ける方
向にのみ部分的に配置したことを特徴とする連続溶融金
属メッキ浴中ロール用すべり軸受。(2)前記のセラミ
ックスは、当該セラミックスが配置される部分のみをく
り抜いた金属製の軸受ベースに挿入して保持される構造
としたことを特徴とするすべり軸受。(3)半円筒状或
いは部分円筒状の軸受において、それを周方向に分割し
軸受が負荷を受ける方向にある分割部分のみをセラミッ
クスとし他部分を金属としたことを特徴とするすべり軸
受。
(57) [Summary] [Purpose] To improve the crack resistance of ceramic bearings. [Structure] (1) A roll in a continuous molten metal plating bath, characterized in that block-shaped ceramics having a curved inner surface that slides on a shaft are partially arranged only in a direction in which a bearing receives a load. Plain bearings. (2) A slide bearing characterized in that the above-mentioned ceramic has a structure in which only a portion where the ceramic is arranged is inserted and held in a metal bearing base which is hollowed out. (3) A slide bearing characterized in that, in a semi-cylindrical or partially cylindrical bearing, the bearing is divided in the circumferential direction and only the divided portion in the bearing receiving direction is made of ceramic and the other portion is made of metal.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は連続溶融金属メッキ浴中
ロール用すべり軸受に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sliding bearing for rolls in a bath of continuous molten metal plating.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に鋼板等に亜鉛、アルミニウム等の
金属を連続で溶融メッキする装置は、図9に示す如く、
鋼板1をメッキ浴中の溶融金属2に浸漬した後方向を変
化させ金属浴外へ出すためのシンクロール4及び鋼板の
通過位置を安定させメッキ付着厚みを平準化するための
サポートロール3からなる。5はシンクロールの軸受で
ある。2. Description of the Related Art In general, an apparatus for continuously hot-dip plating a metal such as zinc or aluminum on a steel plate is shown in FIG.
It consists of a sink roll 4 for dipping the steel plate 1 in the molten metal 2 in the plating bath to change the direction to get out of the metal bath, and a support roll 3 for stabilizing the passing position of the steel plate and leveling the plating adhesion thickness. . Reference numeral 5 is a sink roll bearing.
【0003】図10は、図9の溶融金属メッキ装置のシ
ンクロール4の構成を示す正面図であって、シンクロー
ル4はハンガー6に設けたシンクロールの軸受5に設置
されている。4−aはシンクロールのロール部分であ
り、4−bはシンクロールの軸部分である。FIG. 10 is a front view showing the structure of the sink roll 4 of the molten metal plating apparatus of FIG. 9, and the sink roll 4 is installed on the bearing 5 of the sink roll provided on the hanger 6. 4-a is a roll portion of the sink roll, and 4-b is a shaft portion of the sink roll.
【0004】シンクロールの軸受5の材質は一般にステ
ンレス鋼が用いられ、形状は図6の5−1の如く一般の
すべり軸受と同様の円筒、またはロール回転時ロールは
鋼板により常時上方向に持ち上げられているので、図7
の5−2の如く半割り円筒を上部に設置した状態で使用
される。7はウェッジである。The material of the bearing 5 of the sink roll is generally stainless steel, and the shape thereof is a cylinder similar to a general slide bearing as shown in 5-1 of FIG. 6, or the roll is always lifted upward by a steel plate when the roll is rotating. As shown in FIG.
It is used with the half-cylinder installed on the upper part like No. 5-2. 7 is a wedge.
【0005】当該軸受は、溶融金属による浸食と機械的
すべりの相乗作用により、実質負荷を受ける上部の減耗
が著しく速いため、通常2週間程度の短周期でロールを
金属浴から引き揚げて軸受の交換が行われており、生産
性低下・整備費用増大に繋がり、更には軸受摩耗による
回転振動発生に伴うメッキ製品の表面品質悪化要因とも
なっており、大きな問題であった。In the bearing, the synergic action of erosion by molten metal and mechanical slippage causes the wear of the upper portion, which is subjected to a substantial load, to be extremely fast. Therefore, the roll is usually lifted from the metal bath in a short cycle of about two weeks to replace the bearing. This is a major problem because it leads to a decrease in productivity and an increase in maintenance costs, and also causes a deterioration in the surface quality of plated products due to the occurrence of rotational vibration due to bearing wear.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この対策として軸受の
セラミックス化が鋭意検討され、耐摩耗性の点において
は飛躍的な性能向上が図られつつあり、摩耗という観点
のみから見た寿命は半永久的といえる状況にまで改善さ
れてきている。しかしながらこのシンクロールは軸受以
外の要因、例えばロール胴部の損耗によるロール取替え
等の必要からロール一式の引き揚げ・再浸漬作業が不可
避的に発生するが、例えばセラミックスを図6及び図7
のような従来軸受形状のまま使用した場合にはロールの
引き揚げ・再浸漬の1〜2回の繰り返しで、熱応力によ
りセラミックスが割れるため、摩耗が微小であるにもか
かわらずそれほど寿命が延びない、という問題があっ
た。As a countermeasure against this, the use of ceramics in bearings has been earnestly studied, and dramatic improvements in performance have been achieved in terms of wear resistance, and the life is semipermanent only from the viewpoint of wear. It has been improved to such a situation. However, this sink roll inevitably involves lifting and re-immersing work of a set of rolls due to factors other than bearings, for example, roll replacement due to wear of the roll body.
When the bearing is used as it is, the ceramics cracks due to thermal stress by repeating roll withdrawal and re-immersion once or twice, so the life is not extended so much even though the wear is minute. , There was a problem.
【0007】熱応力割れ発生のメカニズムを図8(a)
〜(c)に基づいて説明する。通常ロールを支持してい
るハンガー6はやはりステンレス製であり熱膨張係数は
α=11〜18×10-6/℃程度と一般の鋼と比べ大き
い。一方、当該軸受用セラミックス材としては通常窒化
珪素、サイアロン等の高強度材が用いられるが、この種
のセラミックスの熱膨張係数はα=3×10-6/℃程度
で極めて小さい。従って同図(a)で溶融金属浴外でセ
ットした軸受5−2は同図(b)の如く浴に浸漬すると
ハンガー6の膨張代の方が遙かに大きいため、大きな隙
間イが開いた状態になる。そして、同図(c)でロール
が引き揚げられ放冷される過程で該隙間に差し込んだ溶
融金属は完全に抜け出ることはなく、大半がロの如く残
留固化するため、全体冷却に伴う収縮ハによりセラミッ
クス軸受5−2に極めて大きい曲げ応力が作用し、割れ
を発生せしめる。The mechanism of thermal stress cracking is shown in FIG. 8 (a).
Description will be made based on (c). The hanger 6 that normally supports the roll is also made of stainless steel, and the coefficient of thermal expansion is approximately α = 11 to 18 × 10 −6 / ° C., which is larger than that of ordinary steel. On the other hand, a high-strength material such as silicon nitride or sialon is usually used as the bearing ceramic material, but the thermal expansion coefficient of this type of ceramic is very small at about α = 3 × 10 −6 / ° C. Therefore, when the bearing 5-2 set outside the molten metal bath in the same figure (a) is soaked in the bath as shown in the same figure (b), the expansion allowance of the hanger 6 is much larger, so a large gap a is opened. It becomes a state. In the process of pulling up the roll and allowing it to cool in the same figure (c), the molten metal inserted in the gap does not completely escape, and most of it remains solidified as shown in (b). An extremely large bending stress acts on the ceramic bearing 5-2 to cause cracking.
【0008】その対策として、実開昭63−73349
で開示されたハンガーとセラミックス軸受の中間にアル
ミナファイバー等で作られた耐熱製緩衝材シートを介在
させる方法があるが、これは1回目の浸漬→引き揚げ
(冷却)の際には差し込んだ金属によりシートが潰れ熱
応力を多少緩和する効果を持つが、2回目以降は最早シ
ートが圧縮塑性限界までへたってしまっており、効果は
望めない。別の方法として、浴中での隙間発生をキャン
セルしてゼロにする程の、ステンレスより更に大きな熱
膨張係数を持った耐食・耐熱リングを介在させるアイデ
アも考えられるが、現実的にはそのような材料は存在し
ない。[0008] As a countermeasure against that, the actual exploitation Sho 63-73349
There is a method of interposing a heat-resistant cushioning material sheet made of alumina fiber or the like between the hanger and the ceramic bearing disclosed in, but this is due to the inserted metal during the first dipping → lifting (cooling). The sheet is crushed and has an effect of relieving thermal stress to some extent, but after the second and subsequent times, the sheet has reached the compression plastic limit, and the effect cannot be expected. As another method, the idea of interposing a corrosion-resistant / heat-resistant ring having a coefficient of thermal expansion larger than that of stainless steel, which cancels the generation of gaps in the bath and makes it zero, is possible. There is no such material.
【0009】もう一つの対策は、セラミックスを分割し
外径・長さを小さくすることにより、溶融金属が差し込
む度合をできるだけ少なく、かつセラミックス自身のコ
ンパクト化により曲げ応力を小さくしようとするもので
ある。この方法として、実開昭57−125768に開
示された例がある。この方法は超硬合金板をハの字状下
向きに開口して設置するものであるが、超硬合金板の形
状がハの字直線状であることのため、溶融金属による潤
滑効果すなわち、いわゆる油潤滑におけるくさび型油膜
形成に伴う流体潤滑効果と同等の作用による低摩擦回転
が期待できない。またハの字軸受に対し軸がウェッジの
如く食い込むようにして接触回転するので、摩擦はより
一層大きくなる。シンクロールは浴外から回転駆動する
ことが難しいため、ロール胴部における胴部〜鋼板の接
触摩擦トルクにより回転する無駆動方式が一般である
が、そのため軸受の摩擦が大きいと鋼板とロールがスリ
ップを起こし鋼板に疵を発生せしめたり、ロールに振動
が発生しチャタマークの原因になる。従って、軸受の摩
擦が安定的に低く、滑らかに回転することは重要な機能
であり、この観点から上記形状軸受では、安定した操業
が期待できない。Another measure is to divide ceramics into smaller outer diameters and lengths to minimize the degree of insertion of molten metal, and to reduce bending stress by making ceramics compact. . As this method, there is an example disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 57-125768. In this method, the cemented carbide plate is installed by opening downward in a V shape, but since the shape of the Cemented carbide plate is a straight line in the V shape, the lubricating effect by the molten metal, that is, the so-called Low friction rotation cannot be expected due to the action equivalent to the fluid lubrication effect that accompanies the formation of a wedge-type oil film in oil lubrication. Further, since the shaft rotates in contact with the V-shaped bearing so as to bite like a wedge, the friction is further increased. Since it is difficult to rotate the sink roll from the outside of the bath, the non-drive system that rotates by the contact friction torque between the body and the steel plate in the roll body is generally used.However, if the friction of the bearing is large, the steel plate and the roll will slip. May cause scratches on the steel plate or cause vibrations on the rolls, causing chatter marks. Therefore, stable low friction of the bearing and smooth rotation are important functions, and from this viewpoint, stable operation cannot be expected with the shaped bearing.
【0010】別の例として特開平1−316443に開
示された、軸と摺動する部分が平滑なブロック状セラミ
ックスを金属製軸受ベースに数カ所埋め込む構造の軸受
があるが、これは前記ハの字軸受と同様良好な流体潤滑
効果が期待できないのと、セラミックスとセラミックス
の間の金属軸受部分のみが速く摩耗してしまい、セラミ
ックス部と段差ができるため早期に振動が発生するとい
う問題がある。特開平3−177552においても同様
の方法が開示されているが、この方法は最初からセラミ
ックスブロックを中間金属部より完全に突き出して使用
するため、前記流体潤滑効果は全く期待できず、またセ
ラミックスの固定方法が複雑で構成部品点数が多く耐久
性に富む構造とは言いがたい。As another example, there is a bearing disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-316443 in which a block-shaped ceramic having a smooth sliding portion with a shaft is embedded in a metal bearing base at several places. Similar to the bearing, a good fluid lubrication effect cannot be expected, and there is a problem in that only the metal bearing portion between the ceramics is rapidly worn and a step is formed with the ceramic portion, so that vibration occurs early. Japanese Patent Laid-Open No. 3-177552 discloses a similar method. However, since this method uses the ceramic block completely protruding from the intermediate metal portion from the beginning, the fluid lubrication effect cannot be expected at all, and the ceramic It is hard to say that this structure has a complicated fixing method and a large number of component parts, and is highly durable.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような従
来技術の課題を解決することを目的として提案するもの
で、その要旨とするところは、以下の通りである。The present invention is proposed for the purpose of solving the problems of the prior art as described above, and the gist thereof is as follows.
【0012】(1)軸と摺動する内面側の形状を曲面と
したブロック状のセラミックスを、軸受が負荷を受ける
方向にのみ部分的に配置したことを特徴とする連続溶融
金属メッキ浴中ロール用すべり軸受である。(1) A roll in a continuous molten metal plating bath, characterized in that block-shaped ceramics having a curved inner surface that slides with respect to the shaft are partially arranged only in the direction in which the bearing is loaded. Is a plain bearing for use.
【0013】(2)前記のセラミックスは、当該セラミ
ックスが配置される部分のみをくり抜いた金属製の軸受
ベースに挿入して保持される構造としたことを特徴とす
る上記(1)項記載の連続溶融金属メッキ浴中ロール用
すべり軸受である。(2) The continuous structure according to the above item (1), wherein the ceramic is structured such that only a portion where the ceramic is arranged is inserted and held in a metal bearing base which is hollowed out. A sliding bearing for rolls in a molten metal plating bath.
【0014】(3)半円筒状或いは部分円筒状の軸受に
おいて、それを周方向に分割し軸受が負荷を受ける方向
にある分割部分のみをセラミックスとし、他部分を金属
としたことを特徴とする、連続溶融金属メッキ浴中ロー
ル用すべり軸受である。(3) In a semi-cylindrical or partially cylindrical bearing, the bearing is divided in the circumferential direction, and only the divided portion in the bearing receiving direction is made of ceramics and the other portion is made of metal. , A sliding bearing for rolls in a continuous molten metal plating bath.
【0015】(4)上記(1)〜(3)項記載の軸受に
おいて、前記セラミックス部分の相手軸と摺動する内面
側の回転周方向の大きさを、軸の回転中心と前記セラミ
ックス部分の内面の周方向両端部を結ぶ2本の直線のな
す角度にして20°から90°にしたことを特徴とする
連続溶融金属メッキ浴中ロール用すべり軸受である。(4) In the bearings according to the above (1) to (3), the size of the inner circumferential side of the ceramic portion on which the mating shaft slides is defined by the size in the circumferential direction of rotation of the shaft and the center of rotation of the ceramic portion. A sliding bearing for a roll in a continuous molten metal plating bath, characterized in that an angle formed by two straight lines connecting both ends of the inner surface in the circumferential direction is set to 20 ° to 90 °.
【0016】(5)上記(1)〜(4)項記載の軸受に
おいて、前記セラミックスの部分を軸方向あるいは周方
向、または軸方向及び周方向に分割したことを特徴とす
る連続溶融金属メッキ浴中ロール用すべり軸受である。(5) The continuous molten metal plating bath according to the bearing described in the above items (1) to (4), characterized in that the ceramic portion is divided in the axial direction, the circumferential direction, or the axial direction and the circumferential direction. It is a plain bearing for medium rolls.
【0017】[0017]
【作用】ロール軸と接触摺動する内面側を軸の外径より
やや大きい直径を持つ曲面としたブロック状セラミック
スをその中心が負荷中心にほぼ合うように配置する。セ
ラミックスは極めて耐摩耗性に富むので実質負荷を受け
る部分に必要最小限の周方向長さを持つものとすること
により、当該部以外の金属部分が強く接触し摩耗が進む
ことはなく金属部との段付摩耗による振動発生はない。
また該セラミックスのコンパクト化によりハンガーとの
熱膨張係数差に伴う溶融金属の差し込みの度合を少なく
でき、更に若干差し込んで固化した金属による曲げ作用
に対しても、曲げの支点間距離が小さくなること、及び
曲げを与える力の方向が、従来形状のままセラミックス
化した場合すなわち図8の形状のようにトンネル形状を
全方向から圧縮する場合に比べ、たとえ同じ力が作用す
るとしても発生する応力は小さくなる方向なので有利で
ある。以上の原理により、曲げ応力が大幅に軽減され割
れにくくなる。The block-shaped ceramics having an inner surface that comes into contact with and slides on the roll shaft and a curved surface having a diameter slightly larger than the outer diameter of the shaft are arranged such that the center of the block-shaped ceramics is substantially aligned with the load center. Since ceramics have extremely high wear resistance, the metal part other than the relevant part will not come into strong contact with the metal part and wear will not proceed because the metal part other than the relevant part will have a minimum circumferential length. No vibration occurs due to the stepped wear of.
Further, by making the ceramic compact, the degree of insertion of molten metal due to the difference in thermal expansion coefficient from the hanger can be reduced, and the distance between the fulcrum points of bending can be reduced even with respect to the bending action of the metal that is slightly inserted and solidified. , And when the direction of the force that gives the bending is made into ceramics with the conventional shape, that is, when the tunnel shape is compressed from all directions as shown in FIG. 8, the stress generated is the same even if the same force acts. It is advantageous because it becomes smaller. Based on the above principle, bending stress is greatly reduced and cracking becomes difficult.
【0018】セラミックスブロックの取付けはハンガー
あるいは専用の金属製軸受ベースに加工したセラミック
ス取付け穴に挿入するか、または半円筒状あるいは部分
円筒状軸受にして周方向に分割して、必要部分のみをセ
ラミックス、他部分を金属製としてアーチ型として全体
を自立させる構造とする。セラミックスブロックの軸方
向の固定は止め板をハンガーに取りつけて行うかあるい
は金属製軸受ベースのセラミックス挿入穴を額縁状にす
ることにより全方向の動きを拘束する。尚金属製軸受ベ
ースはハンガーに溶接あるいはウェッジ等で容易に固定
できることは言うまでもない。従って構造がシンプルで
整備性・耐久性に富む。またセラミックスの内面側を軸
の外径よりやや大きい直径を持つ円形にし、最も面圧の
高くなる軸受上部の入出側鋼板張力の合力方向に設置す
るので流体潤滑効果による低摩擦の良好な摩擦状態が得
られ、安定した回転が実現できる。The ceramic block is mounted by inserting it into a ceramic mounting hole formed on a hanger or a dedicated metal bearing base, or by dividing it into a semi-cylindrical or partially cylindrical bearing in the circumferential direction, and only the necessary portion is ceramics. , The other part is made of metal and arched so that the whole part is self-supporting. The ceramic block is fixed in the axial direction by attaching a stop plate to the hanger or by making the ceramic insertion hole of the metal bearing base into a frame shape to restrain the movement in all directions. It goes without saying that the metal bearing base can be easily fixed to the hanger by welding or a wedge. Therefore, it has a simple structure and is easy to maintain and durable. Also, the inner surface of the ceramic is made into a circle with a diameter slightly larger than the outer diameter of the shaft, and it is installed in the direction of the resultant force of the steel plate at the top and bottom of the bearing where the surface pressure is highest. And stable rotation can be realized.
【0019】更に言えば、上記のセラミックス部分を軸
方向あるいは周方向、または軸方向及び周方向に予め分
割し、お互いを分割面で密着させ、組み合わせた状態で
使用する構造としてもよい。このようにしてもセラミッ
クス部分の中での動きはセラミックス同志で拘束される
ので実用上の問題はなく、一方セラミックスがよりコン
パクト化されるので、熱応力割れに対し万全の対策とな
る。Furthermore, the above ceramic parts may be divided in the axial direction or the circumferential direction, or in the axial direction and the circumferential direction in advance, and the divided surfaces may be closely adhered to each other to be used in a combined state. Even in this case, the movement within the ceramic portion is restrained by the ceramics, so that there is no problem in practical use. On the other hand, the ceramic is made more compact, which is a perfect countermeasure against thermal stress cracking.
【0020】以上の作用により、耐摩耗性に優れるが割
れやすいため長寿命化できなかったセラミックス製軸受
を、良好な低摩擦状態を維持しながら、極めて割れにく
くし長々寿命化することができた。尚、本発明軸受はサ
ポートロールの軸受にも適用拡大が可能であることは言
うまでもない。Due to the above-mentioned actions, the ceramic bearing, which has excellent wear resistance but is prone to cracking and thus could not have a long service life, can be made extremely hard to crack and have a long service life while maintaining a good low friction state. It was Needless to say, the bearing of the present invention can be applied to a bearing for a support roll.
【0021】[0021]
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples.
【0022】実施例1 セラミックス材をサイアロンとして、3点曲げ強度95
kgf/mm2 、KIC=8MN/m-3/2の材料を用い
て、図1(a)に示すハンガー6に金属製軸受ベース1
1およびセラミックスブロック10からなる軸受を設け
た構造とし、寸法をθ=90°、内径160mm、外径
190mm、長さ200mmとした。尚相手軸は直径を
150mm、軸受と接触摺動する部分の長さを180m
mと軸受の長さよりやや短くした。金属製軸受ベースの
材質はSUS316とし、スポット溶接にてハンガーに
固定しズレを防止した。ハンガーの材質もSUS316
相当品である。セラミックス自身の軸方向の抜け止めは
図1(b)に示す止め板8を固定ボルト9で固定する構
造とした。止め板の材質もSUS316とした。 Example 1 Using a ceramic material as sialon, three-point bending strength of 95
using a material kgf / mm 2, K IC = 8MN / m -3/2, metal bearing base 1 to the hanger 6 shown in FIG. 1 (a)
1 and the ceramic block 10 was provided as a structure, and the dimensions were θ = 90 °, inner diameter 160 mm, outer diameter 190 mm, and length 200 mm. The mating shaft has a diameter of 150 mm, and the length of the part that makes contact with and slides on the bearing is 180 m.
m and slightly shorter than the bearing length. The metal bearing base was made of SUS316 and fixed to the hanger by spot welding to prevent misalignment. The material of the hanger is also SUS316
It is an equivalent product. In order to prevent the ceramic itself from coming off in the axial direction, the stopper plate 8 shown in FIG. The material of the stop plate was also SUS316.
【0023】この軸受を溶融亜鉛メッキラインのシンク
ロールの軸受に適用し、鋼板スピード150mpmにて
8回の実操業試験を行った。その結果、振動発生が無く
良好な摺動状態のまま推移し、課題であった割れの発生
もなかった。使用後のセラミックスの軸と接触摺動した
痕跡の周方向長さを調べると、その時の操業状況により
ややばらつきはあるが、角度にして軸中心基準で測定し
た値でほぼθ=15°〜75°の範囲にあることが分か
った。従って、この角度に余裕を見た寸法に設定すれば
よいが、余り大きくすると熱応力割れ防止効果が減少す
るので、現実的にはθ=20°〜90°の範囲でライン
の状況に応じて適宜選定すればよい。尚、上記実機試験
に供したθ=90°の軸受の熱応力割れに対する強さを
見極めるために、浸漬→引き揚げ→冷却→浸漬を繰り返
す短時間熱サイクル試験を追加実施し状況をトレースし
た結果、合計13回の使用でセラミックスに割れが発生
した。実操業での1回当たりの使用日数が約2週間であ
るので、合計半年間強に相当する十分な寿命を有するこ
とが、本試験により確認できた。This bearing was applied to a sink roll bearing of a hot dip galvanizing line, and an actual operation test was conducted 8 times at a steel plate speed of 150 mpm. As a result, there was no occurrence of vibration, and the sliding state was maintained in a good state, and there was no problem of cracking. Examining the circumferential length of the trace of sliding contact with the ceramic shaft after use, there is some variation depending on the operating conditions at that time, but the value measured as an angle is approximately θ = 15 ° to 75 °. It was found to be in the range of °. Therefore, this angle may be set to a size with a margin, but if it is set too large, the effect of preventing thermal stress cracking decreases, so in reality, depending on the situation of the line in the range of θ = 20 ° to 90 °. It may be selected appropriately. In order to determine the strength of the bearing of θ = 90 ° subjected to the above-mentioned actual machine test against thermal stress cracking, a short-time heat cycle test in which dipping → withdrawing → cooling → dipping was repeated and the situation was traced. Cracks occurred in the ceramic after a total of 13 uses. Since the number of days used per operation in actual operation is about 2 weeks, it was confirmed by this test that the product has a sufficient life equivalent to a little over half a year in total.
【0024】尚、本構造の変形として図2(a)、図2
(b)の如く金属製軸受ベース13、14を額縁状にく
り抜いてセラミックスブロック12を挿入する方式を採
用すれば、セラミックスブロックの動きは軸受の半径方
向は軸受ベース及びハンガーで、軸方向は軸受ベースで
固定されるので、止め板等が不要となり便利である。As a modification of this structure, FIG. 2 (a) and FIG.
By adopting the method in which the metal bearing bases 13 and 14 are hollowed out like a frame and the ceramic block 12 is inserted as shown in FIG. 8B, the ceramic block moves in the radial direction of the bearing by the bearing base and the hanger and in the axial direction by the bearing. Since it is fixed by the base, it is convenient because it does not require a stop plate.
【0025】更に図2(b)の12−1、12−2、1
2−3の如くセラミックス部分を予め軸方向、周方向ま
たは軸方向及び周方向に分割し、よりコンパクトにして
おけば熱応力割れに対し万全なものとなることは言うま
でもない。Further, 12-1, 12-2, 1 of FIG.
Needless to say, if the ceramic portion is divided in advance in the axial direction, the circumferential direction or the axial direction and the circumferential direction as shown in 2-3 to make it more compact, it will be sufficient for thermal stress cracking.
【0026】またハンガーの新製を前提とすれば、図3
(a)又は図3(b)の如きハンガー6に軸受のセラミ
ックスブロック15および軸受の金属製軸受ベース16
を設けるか又は軸受のセラミックスブロック15を設け
た、構造を採用しても同様な効果が得られることは言う
までもない。Assuming that the hanger is newly manufactured, as shown in FIG.
The ceramic block 15 of the bearing and the metal bearing base 16 of the bearing are attached to the hanger 6 as shown in FIG.
It is needless to say that the same effect can be obtained by adopting the structure in which is provided or the ceramic block 15 of the bearing is provided.
【0027】実施例2 セラミックス材を実施例1と同等のサイアロンとして、
図3(c)に示す自立アーチ型構造の軸受とした。セラ
ミックスブロック10の角度θは60°とした。その他
軸受の内径、外径、長さ及び金属製軸受ベース17・ハ
ンガー6の材質等は実施例1と同じである。セラミック
スブロックの軸方向の固定も実施例1と同じとした。
尚、軸受の周方向の廻り止めはSUS316製のダブル
ウェッジ7を打ち込んで固定した。この軸受を溶融亜鉛
メッキラインの実操業に使用したが、11回の使用(浸
漬・引き揚げ)後も特に異状は見られなかった。 Example 2 A ceramic material was used as a sialon equivalent to that of Example 1,
The bearing was a self-supporting arch type structure as shown in FIG. The angle θ of the ceramic block 10 was 60 °. Other inner diameters, outer diameters, lengths of the bearings, and materials of the metal bearing base 17 and the hanger 6 are the same as those in the first embodiment. The fixation of the ceramic block in the axial direction was also the same as in Example 1.
In addition, a double wedge 7 made of SUS316 was driven in and fixed to prevent the bearing from rotating in the circumferential direction. This bearing was used in the actual operation of the hot dip galvanizing line, but no particular abnormality was observed after 11 times of use (immersion / lifting).
【0028】尚、本構造の変形として図3(d)、図3
(e)の如きハンガー6に軸受のセラミックスブロック
10、15および軸受の金属製軸受ベース17、18を
設けた、方法を採用しても同等の効果が得られる。As a modification of this structure, FIG. 3 (d) and FIG.
Even if the method such as (e) in which the ceramic blocks 10, 15 of the bearing and the metal bearing bases 17, 18 of the bearing are provided on the hanger 6 is adopted, the same effect can be obtained.
【0029】実施例3 次に本発明軸受をサポートロール3に適用した結果を示
す。 Example 3 Next, the results of applying the bearing of the present invention to the support roll 3 will be shown.
【0030】セラミックス材を実施例1と同等のサイア
ロンとして、図4に示す構造の軸受とした。金属製軸受
ベース14は額縁状にくり抜いてセラミックスブロック
12を挿入固定する方式とした。セラミックスブロック
の寸法はθ=60°、内径105mm、外径135m
m、長さ200mmとした。尚相手軸は直径を100m
m、軸受と接触摺動する部分の長さを180mmとし
た。金属製軸受ベースの材質はSUS316とし、ダブ
ルウェッジ7を打ち込んでサポートロールハンガー20
に固定した。ハンガーの材質もSUS316相当品であ
る。尚サポートロール軸押さえ19の材質は本体をSU
S316とし、軸接触摺動部にステライトを肉盛り溶接
したものを使った。この軸受を溶融亜鉛メッキラインの
サポートロール軸受に適用した結果、やはり8回の実操
業試験を行い全く問題のないことを確認した。尚、サポ
ートロールの軸受は寸法がシンクロール軸受より小さく
熱応力が小さいので、割れに対して安全でシンクロール
軸受以上の長々寿命が確実に期待できるのは言うまでも
ない。A sialon equivalent to that of Example 1 was used as the ceramic material, and the bearing having the structure shown in FIG. 4 was used. The metal bearing base 14 was hollowed out in a frame shape to insert and fix the ceramic block 12. The dimensions of the ceramic block are θ = 60 °, inner diameter 105mm, outer diameter 135m
m and length 200 mm. The opposite shaft has a diameter of 100m.
m, and the length of the portion that comes into contact with and slides on the bearing was 180 mm. The material of the metal bearing base is SUS316, the double wedge 7 is driven in, and the support roll hanger 20 is used.
Fixed to. The material of the hanger is equivalent to SUS316. The material of the support roll shaft retainer 19 is SU
S316 was used, in which stellite was welded to the shaft contact sliding portion by overlay welding. As a result of applying this bearing to a support roll bearing of a hot dip galvanizing line, it was confirmed that there was no problem at all by conducting an actual operation test eight times. Since the bearing of the support roll has a smaller size and a smaller thermal stress than the sink roll bearing, it is needless to say that it is safe against cracking and can surely be expected to have a long life longer than that of the sink roll bearing.
【0031】尚、本構造の変形として前記と同様に、図
5の如きサポートロールハンガー20に軸受のセラミッ
クスブロック15を設けた方法を採用しても同等の効果
が得られる。As a modification of this structure, the same effect can be obtained by adopting a method in which the ceramic block 15 of the bearing is provided on the support roll hanger 20 as shown in FIG.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明の軸受を採用することにより、従
来割れが先行しステンレス製軸受の2倍程度の寿命にし
かできなかったセラミックス軸受に対し、その耐割れ性
を大幅に向上させることができ、寿命を13倍以上、取
替え周期にして6か月以上の大幅な寿命延長が可能とな
った。By adopting the bearing of the present invention, it is possible to greatly improve the crack resistance of a ceramic bearing which has been cracked in the past and had a life of about twice that of a stainless steel bearing. It is possible to extend the life by more than 13 times, and extend the life significantly by more than 6 months in the replacement cycle.
【0033】その結果、生産性向上・整備費の大幅な削
減が可能となり、更に鋼板の表面品質の高位安定維持も
可能となった。As a result, productivity can be improved and maintenance costs can be significantly reduced, and the surface quality of the steel sheet can be maintained at a high level and stable.
【図1】(a)は本発明の軸受構造を示す側面図であ
る。(b)は図1(a)を正面から見た断面図である。FIG. 1A is a side view showing a bearing structure of the present invention. FIG. 1B is a sectional view of FIG. 1A viewed from the front.
【図2】(a)及び(b)はそれぞれ本発明の別の実施
例を示す斜視図である。FIG. 2A and FIG. 2B are perspective views showing another embodiment of the present invention.
【図3】(a)及び(b)はそれぞれ本発明の別の実施
例の構造を示す側面図である。(c)は本発明の更に別
の実施例を示す側面図である。(d)及び(e)はそれ
ぞれ図3(c)の変形実施例である軸受の構造を示す側
面図である。3 (a) and 3 (b) are side views showing the structure of another embodiment of the present invention. (C) is a side view which shows another Example of this invention. (D) And (e) is a side view which shows the structure of the bearing which is a modification of FIG.3 (c), respectively.
【図4】サポートロールに対し本発明を適用した場合の
構造を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a structure when the present invention is applied to a support roll.
【図5】サポートロールに対する変形実施例を示す側面
図である。FIG. 5 is a side view showing a modification of the support roll.
【図6】及びFIG. 6 and
【図7】これらはそれぞれ従来の軸受の形状及びロール
軸との関係を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing the relationship between the conventional bearing shape and the roll shaft.
【図8】(a)〜(c)は、従来軸受形状のままセラミ
ックス化を図った時に起こる熱応力割れのメカニズムを
説明した図である。8 (a) to 8 (c) are views for explaining the mechanism of thermal stress cracking that occurs when a conventional bearing shape is made into ceramics.
【図9】溶融金属メッキ装置の構成を説明する概略側面
図である。FIG. 9 is a schematic side view illustrating the configuration of a molten metal plating apparatus.
【図10】シンクロールの構成を示す正面図である。FIG. 10 is a front view showing the structure of a sink roll.
1 鋼板 2 溶融金属 3 サポートロール 4 シンクロール 4−a シンクロールのロール部分 4−b シンクロールの軸部分 5 シンクロールの軸受 5−1 〃 5−2 〃 6 ハンガー 7 ウェッジ 8 止め板 9 固定ボルト 10 セラミックスブロック 11 金属製軸受ベース 12 セラミックスブロック 12−1 軸方向に分割したセラミックスブロック 12−2 周方向に分割したセラミックスブロック 12−3 軸方向及び周方向に分割したセラミックスブ
ロック 13 金属製軸受ベース 14 〃 15 セラミックスブロック 16 軸受の金属製軸受ベース 17 〃 18 〃 19 サポートロール軸押さえ 20 サポートロールハンガー イ すきま ロ 溶融金属の残留固化 ハ 収縮1 steel plate 2 molten metal 3 support roll 4 sink roll 4-a roll part of sink roll 4-b shaft part of sink roll 5 bearing of sink roll 5-1 〃 5-2 〃 6 hanger 7 wedge 8 stop plate 9 fixing bolt 10 Ceramics Block 11 Metal Bearing Base 12 Ceramics Block 12-1 Ceramics Block Divided Axial 12-2 Ceramics Block Divided Circumferentially 12-3 Ceramics Block Divided Axial and Circumferential 13 Metal Bearing Base 14 〃 15 Ceramic block 16 Bearing metal bearing base 17 〃 18 〃 19 Support roll shaft holder 20 Support roll hanger clearance Clearance of molten metal
Claims (5)
ブロック状のセラミックスを、軸受が負荷を受ける方向
にのみ部分的に配置したことを特徴とする連続溶融金属
メッキ浴中ロール用すべり軸受。1. A roll in a continuous molten metal plating bath, characterized in that block-shaped ceramics having a curved inner surface that slides on a shaft are partially arranged only in a direction in which a bearing receives a load. Plain bearing.
スが配置される部分のみをくり抜いた金属製の軸受ベー
スに挿入して保持される構造としたことを特徴とする請
求項1記載の連続溶融金属メッキ浴中ロール用すべり軸
受。2. The continuous hot-dip metal plating according to claim 1, wherein the ceramics has a structure in which only a portion where the ceramics are arranged is inserted into and retained in a metal bearing base which is hollowed out. Sliding bearing for rolls in the bath.
て、それを周方向に分割し軸受が負荷を受ける方向にあ
る分割部分のみをセラミックスとし他部分を金属とした
ことを特徴とする連続溶融金属メッキ浴中ロール用すべ
り軸受。3. A continuous melting characterized in that in a semi-cylindrical or partially cylindrical bearing, the bearing is divided in the circumferential direction and only the divided portion in the bearing receiving direction is made of ceramics and the other portion is made of metal. Sliding bearing for rolls in metal plating bath.
いて、前記セラミックス部分の相手軸と摺動する内面側
の回転周方向の大きさを、軸の回転中心と前記セラミッ
クス部分の内面の周方向両端部を結ぶ2本の直線のなす
角度にして20°から90°にしたことを特徴とする連
続溶融金属メッキ浴中ロール用すべり軸受。4. The bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein the size in the circumferential direction of rotation of the inner surface of the ceramic portion that slides on the mating shaft is the rotational center of the shaft and the inner surface of the ceramic portion. A sliding bearing for a roll in a continuous molten metal plating bath, wherein the angle formed by two straight lines connecting both ends in the circumferential direction is set to 20 ° to 90 °.
いて、前記セラミックスの部分を軸方向、周方向、また
は軸方向及び周方向に分割したことを特徴とする連続溶
融金属メッキ浴中ロール用すべり軸受。5. The continuous molten metal plating bath roll according to claim 1, wherein the ceramic portion is divided into an axial direction, a circumferential direction, or an axial direction and a circumferential direction. Plain bearings.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5-11711 | 1993-02-23 | ||
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JPH06306560A true JPH06306560A (en) | 1994-11-01 |
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1993
- 1993-04-23 JP JP11922593A patent/JP2891319B2/en not_active Expired - Fee Related
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