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TWI259785B - Triple bearing arrangement for cantilevered roll shafts - Google Patents

Triple bearing arrangement for cantilevered roll shafts Download PDF

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TWI259785B
TWI259785B TW093112756A TW93112756A TWI259785B TW I259785 B TWI259785 B TW I259785B TW 093112756 A TW093112756 A TW 093112756A TW 93112756 A TW93112756 A TW 93112756A TW I259785 B TWI259785 B TW I259785B
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bearing
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David G Titus
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Morgan Construction Co
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Description

1259785 ⑴ 玖、發明說明 本案主張西元2003年5月8日提出申請之美國專利 臨時申請案序號第6 0 /4 6 8，8 0 7號的優先權日。 [發明所屬之技術領域】 本發明基本上是有關於用來輥壓長條形產品的輥軋機 ’例如桿、棒或類似者，特別是有關於所謂的“懸臂式” 輥子架，其中作業輥子係安裝在支撐軸的外側末端處。 φ 【先前技術】 懸臂式作業輥子習用上是安裝在互相平行的支撐軸的 外側末端處。這些軸係以軸頸裝設在軸向分隔開而容置在 偏心套筒內的作業側及驅動側軸承內，以供轉動，而該等 偏心套筒則係安裝在卡匣殼體內，可做轉動上的調整。 此種習知配置的更詳細說明可以參閱美國專利第Re 2 8，1 0 7號，其內容係引述於此以供參考。 φ 隨著較小直徑之作業輥子的來臨，輥子軸的直徑亦必 須縮減，這使得軸的長度相對於其直徑變成太長。雖然習 用的雙軸承配置可以充份地滿足強度上的需求，但是對於 勁度（Stiffness)則不然，故軸的撓曲會成爲一項困擾。 試圖解決此一問題的一項方案是揭露於美國專利第 6;5 6 1 ;0 0 3號（專利人Grimmel )內，其中係在習用的作 業側及驅動側軸承之間設置壓力套筒。這些壓力套筒係受 到流動靜力負載的作用’並係以搖控方式來預負載該等軸 -4 - 1259785 (2) ’因之可抵消他們在負載作用下的撓曲效果。除了非常複 雜及昂貴外，此種配置的另一項問題在於剛性（Rigidity )不足，這是因爲輥子軸係僅由壓力套筒所包覆住，而後 者則缺乏來自四周圍繞之卡匣殼體的徑向支撐作用。 【發明內容】
根據本發明，軸的額外剛性係可藉由在習用的作業側 和驅動側軸承之間設置第三軸承來加以提供。此等第三軸 承係“油膜”型式者，其中軸係由軸頸加以固定而可在軸 承負載區內以流體動力學原理維持住的潤滑油膜層上轉動 。此油膜具有可自我調整的勁度，會以正比於軸承偏心度 的方式來增大，而不需要使用另外控制之以流體靜力方式 加入的高壓潤滑油。此外，此等第三軸承同時受到偏心套 筒和卡匣殼體二者的徑向支撐，因此和習用已知的配置相 比較下，具有更佳的剛性。
本發明的這些及其他特點及優點將配合所附圖式進一 步詳細地說明如下。 【實施方式】 請先參閱第1圖和第2圖，輥子軸1 〇係由內置於偏 心套筒1 6內的驅動側及作業側套筒軸承1 2、] 4以可轉動 的方式加以支撐。此等偏心套筒係以軸頸固定成可在卡匣 殼體1 8內轉動，並可在轉動上做調整。輥子軸的懸臂式 外側末端]Oa的外形係設計成可支撐作業輥子（未顯示） -5- 1259785 (3) ，而懸臂式內側末端則承載著齒輪2 〇，其形狀及配g # 可與輥軋機驅動裝置的驅動齒輪（未顯示）相@。 車昆子軸的中間部係由軸頸固定在容置於偏心套筒】6 之中間部內的第三軸承22內而可轉動，而該偏心套筒的 中間部係緊密地容置在卡匣殼體內’因而由之加以牢固地 支撑住。軸承22係套筒式，由潤滑油加以潤滑，而軸的 轉動可在軸承的負載區域內形成潤滑油的流體動力膜層。 更詳細地說，且如第3圖中所可看到的，卡匣殼體 1 8設有入口通道2 4 ’與內設有該偏心套筒1 6之孔洞內的 弧形槽2 6相連通。一徑向通道2 8自該槽2 6延伸出至設 在偏心套同之孔洞內的第一弧形槽3 0。套筒軸承2 2亘有 徑向通道3 2，與該槽3 0相通。 在輥子架作業的過程中，潤滑油會經由通道24、槽 26、通道28、槽30和通道32而供應至軸之軸頸表面 與套筒2 2之內側軸承表面間的作動餘隙內。此潤滑油會 依流體動力學原理而在該軸承的負載區域內形成楔形的膜 層。 S輕子軸因爲作用在懸臂式作業|昆子上的分離力量之 故而承受負載時，軸的撓曲將會由軸承2 2加以抵抗。輥 子軸在負載作用下會產生撓曲，而第4圖中則顯示出軸承 22如何依流體動力學原理在軸之軸頸表面在軸承內的偏 心度增加下增加其勁度。軸承勁度的增加是可以自我調整 的，不需要另外施用高壓潤滑油，也不需要加以遙控。 偏心套筒6具有強固的設計，其中間部係連續地延伸 -6 - 1259785 (4) 在驅動側及作業側軸承之間。這配合於彳扁屯、套筒所受到+ 匣殼體的強力支撐，以及其自我調整的功^ ’胃S @ ® f< 2 2所產生的力量，這全部是歸因於顯箸增大的輕子組整 體勁度之故。 【圖式簡單說明】
第1圖是沿著可實施本發明槪念之懸臂式輥子架所取 的縱長向剖面圖。 第2圖是沿著第1圖中線2 - 2所取的剖面圖。 第3圖是第2圖中一部份的放大圖。 第4圖是曲線圖，顯示出第三油膜軸承之勁度的增加 是正比於軸承的偏心度。 【主要元件符號說明】 10 由曰 早比 子 軸 10a 外 側 末 端 12 驅 .動 側 套 筒 軸 承 14 作 業 側 套 筒 軸 承 16 偏 心 套 筒 18 卡 匣 殼 體 20 齒 m 22 第 二 軸 承 24 入 □ 通 道 弧形槽 1259785 (5) 28 徑向通道 3 0 第二弧形槽 3 2 徑向通道
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Claims (1)

1259785 (1) 拾、申請專利範圍 1 · 一種輥軋機輥子架，包含有： 平行的輥子軸，係由軸向分隔開之第一和第二軸承加 以可轉動地支撐； 平行的偏心套筒，內設有該等軸承，該等偏心套筒係 可轉動地設置在殼體內，該等輥子軸具有懸臂末端，係自 該殻體的一側向外突伸出去，而可用來承載作業輥子；以 及 第三軸承，係內置於該等偏心套筒內，且係配置成能 在第一和第二軸承之間並與之軸向分隔開的中間位置處， 以可轉動的方式來支撐該等輥子軸，該等偏心套筒係由軸 頸固定住而可在該中間位置處在該殼體內轉動並由該殼體 加以做徑向的支撐。 2 ·根據申請專利範圍第1項之輥子架，其中該等第三 軸承係油膜軸承。 3 .根據申請專利範圍第1項之輥子架，其中該等輥子 軸具有第二懸臂末端，係自該殼體的另一側向外突伸出去 ’該等第二懸臂末端係可用來承載驅動齒輪。 4 .根據申請專利範圍第1項之輥子架，其中該等第三 軸承係以潤滑油潤滑的套筒軸承，具有自我調整的勁度’ 會以正比於軸之軸頸表面在該等軸承內之偏心度的方式來 增大。 5 . —種輥軋機輥子架，包含有： 平行的輥子軸，係由軸向分隔開之第一和第二軸承加 冬 1259785 (2) 以可轉動地支撐； 平行的偏心套筒，內設有該等軸承，該等偏心套筒係 可轉動地設置在殼體內，該等輥子軸具有懸臂末端，係自 該殼體的一側向外突伸出去，而可用來承載作業輥子；以 及 第三軸承’係內置於該等偏心套筒內，且係配置成能 在第一和第二軸承之間並與之軸向分隔開的中間位置處， 以可轉動的方式來支撐該等輥子軸，該等第三軸承係爲以 潤滑油潤滑的套筒軸承，具有可自我調整的勁度，其會以 正比於軸之軸頸表面在該等軸承內之偏心度的方式來增大
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