JP2006051508A - Bearing for roll neck of rolling mill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高荷重下で使用される圧延機ロールネック用軸受に関する。 The present invention relates to a rolling mill roll neck bearing used under a high load.
圧延機用ロールネック軸受は、一般に内輪が2個の複列内輪を備えると共に、外輪が1個の複列外輪と該複列外輪の両端側に間座を介して配置された2個の単列外輪とを備えており、内輪と外輪との間には4列の転動体が周方向に転動自在に配置され、外輪の両端部には環状シール部材が装着されている。
圧延機用ロールネック軸受は、鉄鋼生産工場の圧延工程で、水を主成分とする圧延水が噴射される環境下で使用されるため、軸受内部に水が侵入すると潤滑油膜が破断されて潤滑不良による軸受の早期損傷を引き起こすという問題がある。
この問題に対処するために、外輪の両端部には環状シール部材がそのシールリップ部を内輪の外周面に接触させた状態で装着されていると共に、二個の複列内輪の突き合わせ端の内周側には中間シール部材が装着され、中間シール部材にベント機構用のスリットを形成することにより、温度変化によって軸受内部の空気が膨張収縮しても軸受内外の圧力差を自動的にバランスさせて軸受内部に水等が侵入しないようにした例が知られている(特許文献1)。
In a roll neck bearing for a rolling mill, an inner ring generally includes two double-row inner rings, and an outer ring includes two single-row outer rings and two single-row outer rings arranged on both ends of the double-row outer ring via spacers. An outer ring is provided, and four rows of rolling elements are arranged between the inner ring and the outer ring so as to be freely rotatable in the circumferential direction, and annular seal members are attached to both ends of the outer ring.
Roll neck bearings for rolling mills are used in the rolling process of steel production plants in an environment in which rolling water containing water as the main component is jetted. Therefore, if water enters the bearing, the lubricating oil film is broken and lubricated. There is a problem of causing early damage to the bearing due to a defect.
In order to cope with this problem, an annular seal member is attached to both ends of the outer ring with the seal lip portion in contact with the outer peripheral surface of the inner ring, and the inner ends of the butted ends of the two double-row inner rings An intermediate seal member is mounted on the circumferential side. By forming a vent mechanism slit in the intermediate seal member, the pressure difference inside and outside the bearing is automatically balanced even if the air inside the bearing expands and contracts due to temperature changes. An example in which water or the like does not enter the bearing is known (Patent Document 1).
しかしながら、かかる構成の転がり軸受を圧延機用ロールネック軸受に用いた場合、外輪の軸方向の両端に装着される環状シール部材のシールリップ部は、通常、内輪の外周面に線接触するタイプであるため、リグラインドのために圧延ロールを頻繁に着脱する環境下ではシールリップ部の損傷が著しく、このため、圧延水や冷却水が軸受内部にグリースの20%以上侵入して潤滑剤(通常、アドレックス,アルバニア等のリチウム系増ちょう剤を用いたグリース潤滑剤)に混入し、潤滑油膜を低下させて潤滑不良による軸受の早期損傷を引き起こすという問題がある。 However, when the rolling bearing having such a configuration is used for a roll neck bearing for a rolling mill, the seal lip portions of the annular seal member mounted on both ends of the outer ring in the axial direction are usually in a line contact with the outer peripheral surface of the inner ring. For this reason, the seal lip is significantly damaged in an environment where the rolling roll is frequently attached and removed for regrind. For this reason, rolling water or cooling water penetrates more than 20% of the grease into the bearing, and the lubricant (usually , Grease lubricants using lithium-based thickeners such as Adrex and Albania) and lowering the lubricating oil film, causing premature bearing damage due to poor lubrication.
さらに、圧延機ロールネック用軸受に用いられる軸受は、高荷重という過酷な使用条件のため、特に、ころの大端面とつば部で軌道輪つばがすべり運動するため、潤滑グリースの潤滑油膜が破断しやすくなる。潤滑油膜が破断すると金属接触が起こり、発熱、摩擦摩耗が増大する不具合が発生する。
そのため、高速、高荷重下での潤滑性および耐荷重性を向上させ、潤滑油膜破断による金属接触を防止する必要があり、極圧剤含有グリースを使用して、その不具合を軽減している。
Furthermore, bearings used for rolling mill roll neck bearings are subject to harsh usage conditions such as high loads, especially because the bearing ring collar slides on the large end face and collar of the roller, so the lubricating oil film of the lubricating grease breaks. It becomes easy to do. When the lubricating oil film breaks, metal contact occurs, causing a problem that heat generation and frictional wear increase.
For this reason, it is necessary to improve lubricity and load resistance under high speed and high load, and to prevent metal contact due to breakage of the lubricating oil film. The extreme pressure agent-containing grease is used to reduce the problems.
しかしながら、圧延機ロールネック用軸受に用いられる軸受が、高荷重がかかる条件下での潤滑性能の維持など使用条件が過酷になるにつれて、従来のグリースではころ軸受の使用が困難になるなどの問題がある。
圧延機ロールネック用軸受用ころ軸受は、内、外輪の転送面と転動体である「ころ」との間にころがり摩擦が、つば部と「ころ」との間にすべり摩擦が発生する。ころがり摩擦に比べるとすべり摩擦は大きいので、使用条件が過酷になるとつば部の焼付きが生じやすくなる。そのためグリースの交換作業等が頻繁になりメンテナンスフリー化を達成できないという問題がある。
In a roller bearing for a rolling mill roll neck, rolling friction is generated between the transfer surfaces of the inner and outer rings and “rollers” as rolling elements, and sliding friction is generated between the collar portion and “rollers”. Since sliding friction is larger than rolling friction, seizure of the brim portion tends to occur when the use conditions become severe. For this reason, there is a problem that maintenance work-free cannot be achieved due to frequent grease replacement work.
本発明における課題は、高荷重またはすべり運動が生じる状態での潤滑面での摩擦摩耗を防止し、長期耐久性に優れた圧延機ロールネック用軸受を提供することである。 An object of the present invention is to provide a rolling mill roll neck bearing that prevents frictional wear on a lubricated surface in a state where a high load or sliding motion occurs and has excellent long-term durability.
本発明の圧延機ロールネック用軸受は、内輪および外輪と、この内輪および外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体の周囲にグリースを封入してなる転がり軸受を用いた圧延機ロールネック用軸受であって、上記グリースは基油と、増ちょう剤と、無機ビスマスとを含み、該無機ビスマスが、上記グリース全体に対して 0.01〜15 重量%配合されていることを特徴とする。
上記無機ビスマスは、硫酸ビスマス、三酸化ビスマスおよびビスマス粉末から選ばれた少なくとも1つの無機ビスマスであることを特徴とする。
上記基油は、ポリ-α-オレフィン(以下、PAOと略称する)油および鉱油から選ばれた少なくとも1つの油からなり、かつ 40℃における基油の動粘度が 30〜200 mm2/s であることを特徴とする。
上記増ちょう剤は、ウレア系化合物およびリチウム石けんから選ばれた少なくとも1つの化合物であることを特徴とする。
本発明の圧延機ロールネック用軸受は、上記グリース封入転がり軸受が、スラスト摺動面を有することを特徴とする。
A rolling mill roll neck bearing according to the present invention includes an inner ring and an outer ring, a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring, and a rolling mill roll using a rolling bearing formed by enclosing grease around the rolling elements. A bearing for a neck, wherein the grease contains a base oil, a thickener, and inorganic bismuth, and the inorganic bismuth is blended in an amount of 0.01 to 15% by weight based on the whole grease. .
The inorganic bismuth is at least one inorganic bismuth selected from bismuth sulfate, bismuth trioxide and bismuth powder.
The base oil is composed of at least one oil selected from poly-α-olefin (hereinafter abbreviated as PAO) oil and mineral oil, and the base oil has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 30 to 200 mm 2 / s. It is characterized by being.
The thickener is at least one compound selected from a urea compound and lithium soap.
The rolling mill roll neck bearing of the present invention is characterized in that the grease-filled rolling bearing has a thrust sliding surface.
本発明の圧延機ロールネック用軸受に用いられる軸受は、無機ビスマスを使用したグリースを封入しているので、無機ビスマスが摺動界面に補給されることによって、極圧性効果を長期間持続することができる。そのため、耐摩耗性とともに、長期間耐久性の要求される圧延機ロールネック用軸受に好適に利用することができる。 The bearing used for the rolling mill roll neck bearing of the present invention encloses grease using inorganic bismuth, so that the extreme pressure effect can be maintained for a long time by replenishing the sliding interface with inorganic bismuth. Can do. Therefore, it can be suitably used for a rolling mill roll neck bearing that is required to have long-term durability as well as wear resistance.
極圧剤含有グリースを封入した軸受を使用することによって、高速、高荷重下での潤滑性および耐荷重性を向上させる検討を行なった結果、グリース全体に対し、添加剤として無機ビスマスを 0.01 〜 15 重量%配合したグリースを封入した転がり軸受は、無機ビスマス以外の添加剤を配合したグリースを封入した転がり軸受に比べて、高荷重およびすべり運動下で摩耗が少なく、長期耐久性能が向上することがわかった。これは無機ビスマスが無機ビスマス以外の物質よりも耐熱耐久性に優れ、熱分解しにくいため、極圧性効果を長時間持続することができることによるものと考えられる。本発明はこのような知見に基づくものである。 As a result of studies to improve lubricity and load resistance under high speed and high load by using bearings filled with grease containing extreme pressure agent, inorganic bismuth was added as an additive to the entire grease. Rolling bearings filled with 15% by weight of grease have less wear under high loads and sliding movements and improve long-term durability compared to rolling bearings filled with grease containing additives other than inorganic bismuth. I understood. This is presumably because inorganic bismuth has better heat resistance and durability than substances other than inorganic bismuth and is difficult to thermally decompose, so that the extreme pressure effect can be sustained for a long time. The present invention is based on such knowledge.
本発明の圧延機ロールネック用軸受について、図1により説明する。図1は圧延機ロールネック用軸受の断面図である。図1に示すように、圧延機のロールネックに装着される密封型の4列円すいころ軸受17は、2列の転送面2a、2b、2c、2dを有する一対の内輪1と、単列の転送面4a、4dを有する一対の外輪3a、3bおよび2列の転送面4b、4cを有する一つの外輪3cと、各内輪1の転送面2a、2d、2b、2cと外輪3a、3b、3cの転送面4a、4d、4b、4cとの間に転動自在に配された4列の円すいころ5と、円すいころ5を円周方向で所定間隔に保持する保持器6とを備え、両側の外輪3a、3bの両端部にシール部材7を装着している。各内輪1の中央部には大つば8が設けられ、軸受使用時に円すいころ5は、大つば8に案内されながら各転送面2上を転動する。
円すいころ5は内輪1の転送面2a、2d、2b、2cと外輪の転送面4a、4d、4b、4cとの間でころがり摩擦を受け、内輪1のつば部8a,8b,8c,8d,8e,8f,8g,8hとの間ですべり摩擦を受ける。これらの摩擦を低減するためにころ軸受用グリースが封入されている。
また、外輪3a、3bの端部に装着されたシール部材7は、内輪1の外径面にそれぞれ摺接して軸受内部をシールしている。上記シール部材7は、両側の外輪3a、3bの端部に装着されるシールケース9a、9bと、このシールケース9a、9bの内径部に形成した環状溝10に嵌め込まれる接触形オイルシール11とからなる。
The rolling mill roll neck bearing of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional view of a rolling mill roll neck bearing. As shown in FIG. 1, a sealed four-row tapered roller bearing 17 mounted on a roll neck of a rolling mill includes a pair of
The
Further, the
本発明の圧延機ロールネック用軸受に封入するグリースに使用することができる無機ビスマスとしては、ビスマス粉末、炭酸ビスマス、塩化ビスマス、硝酸ビスマスおよびその水和物、硫酸ビスマス、フッ化ビスマス、臭化ビスマス、ヨウ化ビスマス、オキシフッ化ビスマス、オキシ塩化ビスマス、オキシ臭化ビスマス、オキシヨウ化ビスマス、酸化ビスマスおよびその水和物、水酸化ビスマス、セレン化ビスマス、テルル化ビスマス、リン酸ビスマス、オキシ過塩素酸ビスマス、オキシ硫酸ビスマス、ビスマス酸ナトリウム、チタン酸ビスマス、ジルコン酸ビスマス、モリブデン酸ビスマス等が挙げられるが、本発明において、特に好ましいのは、耐熱耐久性に優れ、熱分解しにくいため、極圧性効果の高い硫酸ビスマス、三酸化ビスマスおよびビスマス粉末である。 Examples of inorganic bismuth that can be used in the grease to be sealed in the rolling mill roll neck bearing of the present invention include bismuth powder, bismuth carbonate, bismuth chloride, bismuth nitrate and hydrates thereof, bismuth sulfate, bismuth fluoride, bromide. Bismuth, bismuth iodide, bismuth oxyfluoride, bismuth oxychloride, bismuth oxybromide, bismuth oxyiodide, bismuth oxide and its hydrates, bismuth hydroxide, bismuth selenide, bismuth telluride, bismuth phosphate, oxyperchlorine Bismuth acid bismuth, bismuth oxysulfate, sodium bismuth, bismuth titanate, bismuth zirconate, bismuth molybdate, etc. are particularly preferred in the present invention because they are excellent in heat resistance and resistant to thermal decomposition. High pressure effect bismuth sulfate and bismuth trioxide It is called bismuth powder.
ビスマスは、水銀を除く全ての金属中最低の熱伝導度を有し、比重 9.8 、融点 271.3℃の銀白色の金属である。ビスマス粉末は、比較的軟質の金属であり、極圧を受けると膜状になりやすい。そのため粉末の粒径は、グリース中に分散できる粒径であればよい。本発明の圧延機ロールネック用軸受に封入するグリースに使用するビスマス粉末としては、 5〜500μm であることが好ましい。 Bismuth is the silver-white metal with the lowest thermal conductivity among all metals except mercury, specific gravity 9.8 and melting point 271.3 ° C. Bismuth powder is a relatively soft metal and tends to form a film when subjected to extreme pressure. Therefore, the particle size of the powder may be any particle size that can be dispersed in the grease. The bismuth powder used for the grease enclosed in the rolling mill roll neck bearing of the present invention is preferably 5 to 500 μm.
本発明の圧延機ロールネック用軸受に封入するグリースには、無機ビスマスを極圧剤として添加することを必須とする。この無機ビスマスは、1種類または、2種類を混合してグリースに添加してもよい。
また、無機ビスマスの添加量は、グリース全体に対し 0.01〜15 重量%である。好ましくは 1〜10 重量%である。添加量が 0.01 重量%未満では、耐摩耗性の向上効果が発揮されず、また、15 重量%をこえると、回転時のトルクが大きくなって、発熱が増大し、回転障害を生じるためである。
It is essential to add inorganic bismuth as an extreme pressure agent to the grease sealed in the rolling mill roll neck bearing of the present invention. One kind or two kinds of inorganic bismuth may be mixed and added to the grease.
The amount of inorganic bismuth added is 0.01 to 15% by weight based on the entire grease. Preferably, it is 1 to 10% by weight. If the amount added is less than 0.01% by weight, the effect of improving wear resistance will not be exhibited. If the amount added exceeds 15% by weight, the torque during rotation will increase, heat generation will increase, and rotation trouble will occur. .
本発明の圧延機ロールネック用軸受に封入するグリースに使用できる基油としては、例えば、鉱油、PAO油、エステル油、フェニルエーテル油、フッ素油、さらに、フィッシャートロプシュ反応で合成される合成炭化水素油(GTL基油)などが挙げられる。この中でも、PAO油および鉱油から選ばれた少なくとも一種を使用することが好ましい。上記のPAO油としては、通常、α−オレフィンまたは異性化されたα−オレフィンのオリゴマーまたはポリマーの混合物である。α−オレフィンの具体例としては、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、1−ドコセン、1−テトラコセン等を挙げることができ、通常はこれらの混合物が使用される。また、鉱油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油等の通常潤滑油やグリースの分野で使用されているものをいずれも使用することができる。 Examples of the base oil that can be used for the grease to be sealed in the rolling mill roll neck bearing of the present invention include mineral oil, PAO oil, ester oil, phenyl ether oil, fluorine oil, and synthetic hydrocarbon synthesized by Fischer-Tropsch reaction. Oil (GTL base oil) and the like. Among these, it is preferable to use at least one selected from PAO oil and mineral oil. The PAO oil is usually an α-olefin or an isomerized α-olefin oligomer or polymer mixture. Specific examples of the α-olefin include 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1 -Nonadecene, 1-eicocene, 1-docosene, 1-tetracocene and the like can be mentioned, and usually a mixture thereof is used. Moreover, as mineral oil, what is normally used in the field | areas of normal lubricating oils and grease, such as a paraffinic mineral oil and a naphthenic mineral oil, can be used, for example.
本発明の圧延機ロールネック用軸受に封入するグリースに使用できる基油は、好ましくは、 40℃における動粘度が 30〜200 mm2/s である。 30mm2/s 未満の場合は、蒸発量が増加し、耐熱性が低下するので好ましくなく、また、 200mm2/s をこえると回転トルクの増加による軸受の温度上昇が大きくなるので好ましくない。 The base oil that can be used for the grease enclosed in the rolling mill roll neck bearing of the present invention preferably has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 30 to 200 mm 2 / s. If it is less than 30 mm 2 / s, the amount of evaporation increases and the heat resistance decreases, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 200 mm 2 / s, the temperature rise of the bearing due to an increase in rotational torque increases, which is not preferable.
本発明の圧延機ロールネック用軸受に封入するグリースに使用できる増ちょう剤として、アルミニウム、リチウム、ナトリウム、複合リチウム、複合カルシウム、複合アルミニウムなどの金属石けん系増ちょう剤、および下記式(1)のジウレア化合物が挙げられる。好ましくは、ジウレア化合物またはリチウム石けんである。これらの増ちょう剤は、1種類単独で用いても2種類以上組み合わせて用いてもよい。
式(1)で表されるウレア系化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミンの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、3,3−ジメチル−4,4−ビフェニレンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネー卜等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、アニリン、p−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。
ウレア化合物は、イソシアネート化合物とアミン化合物を反応させることにより得られる。反応性のある遊離基を残さないため、イソシアネート化合物のイソシアネート基とアミン化合物のアミノ基とは略当量となるように配合することが好ましい。
基油にウレア化合物を配合して各種配合剤を配合するためのベースグリースが得られる。ベースグリースは、基油中でイソシアネート化合物とアミン化合物とを反応させて作製する。 Thickeners that can be used for the grease sealed in the rolling mill roll neck bearing of the present invention include aluminum, lithium, sodium, composite lithium, composite calcium, composite aluminum, and other metal soap thickeners, and the following formula (1) The diurea compound of this is mentioned. Preferably, it is a diurea compound or lithium soap. These thickeners may be used alone or in combination of two or more.
The urea compound represented by the formula (1) is obtained, for example, by reaction of diisocyanate and monoamine. Diisocyanates include phenylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 3,3-dimethyl-4,4-biphenylene diisocyanate, octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, hexane diisocyanate. Examples of the monoamine include octylamine, dodecylamine, hexadecylamine, stearylamine, oleylamine, aniline, p-toluidine, cyclohexylamine and the like.
A urea compound is obtained by reacting an isocyanate compound and an amine compound. In order not to leave a reactive free radical, the isocyanate group of the isocyanate compound and the amino group of the amine compound are preferably blended so as to be approximately equivalent.
Base grease for blending various compounding agents by blending a urea compound with a base oil can be obtained. The base grease is produced by reacting an isocyanate compound and an amine compound in a base oil.
本発明の圧延機ロールネック用軸受に封入するグリースは、必要に応じて公知の添加剤をグリースに含有させることができる。この添加剤として、例えば、有機亜鉛化合物、アミン系、フェノール系、イオウ系等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレン等の粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤等が挙げられる。これらを単独または2種類以上組み合せて添加することができる。 The grease to be sealed in the rolling mill roll neck bearing of the present invention can contain a known additive in the grease, if necessary. Examples of the additive include organic zinc compounds, amine-based, phenol-based and sulfur-based antioxidants, metal deactivators such as benzotriazole and sodium nitrite, viscosity index improvers such as polymethacrylate and polystyrene, Examples thereof include solid lubricants such as molybdenum sulfide and graphite. These can be added alone or in combination of two or more.
本発明の圧延機ロールネック用軸受に使用できるグリースは、圧延機ロールネック用軸受以外の高負荷がかかる軸受にも使用することができる。 The grease that can be used for the rolling mill roll neck bearing of the present invention can also be used for bearings that are subjected to a high load other than the rolling mill roll neck bearing.
実施例1〜実施例11
反応容器中で、基油中に増ちょう剤を加え、3 本ロールミルを用いて均一化処理して、表1に示すLi石けん/鉱油系グリース( 40℃基油粘度 100mm2/s 、混和ちょう度 220 )、ウレア/PAO油系グリース( 40℃基油粘度 46mm2/s 、混和ちょう度 280 )、Li石けん/エステル油系グリース( 40 ℃基油粘度 33mm2/s 、混和ちょう度 250 )、ウレア/エーテル油系グリース( 40℃基油粘度 100mm2/s 、混和ちょう度 300 )を得た。
さらに、極圧剤として無機ビスマスを、表1に示す割合で上記グリースに添加して、各実施例のグリースを作製した。得られたグリースにつき、以下に記す極圧性評価試験およびころ軸受試験を行なった。結果を表1に併記した。
Examples 1 to 11
In a reaction vessel, add a thickener to the base oil, homogenize using a three-roll mill, and mix the Li soap / mineral oil grease shown in Table 1 (40 ° C base oil viscosity 100mm 2 / s, mixing) degrees 220), urea / PAO oil based grease (40 ° C. viscosity of the base oil 46 mm 2 / s, worked penetration 280), Li soap / ester oil-based grease (40 ° C. viscosity of the base oil 33 mm 2 / s, worked penetration 250) A urea / ether grease (40 ° C. base oil viscosity 100 mm 2 / s, miscibility of 300) was obtained.
Further, inorganic bismuth as an extreme pressure agent was added to the above greases in the proportions shown in Table 1 to prepare greases of respective examples. The obtained grease was subjected to the following extreme pressure evaluation test and roller bearing test. The results are also shown in Table 1.
比較例1〜比較例7
反応容器中で、基油中に増ちょう剤を加え、3本ロールミルを用いて均一化処理して、表2に示すLi石けん/鉱油系グリース( 40℃基油粘度 100mm2/s 、混和ちょう度 220 )、ウレア/PAO油系グリース( 40℃基油粘度 46mm2/s 、混和ちょう度 280 )、Li石けん/エステル油系グリース( 40℃基油粘度 30mm2/s 、混和ちょう度 250 )、ウレア/エーテル油系グリース( 40℃基油粘度 100mm2/s 、混和ちょう度 300 )を得た。さらに、極圧剤として、有機ビスマス、MoDTCまたは亜鉛粉末を、表2に示す割合で上記グリースに添加して、各比較例のグリースを作製した。得られたグリースにつき、実施例と同様にして極圧性評価試験およびころ軸受試験を行なった。結果を表2に併記した。
Comparative Examples 1 to 7
In a reaction vessel, add a thickener to the base oil, homogenize using a three-roll mill, and mix with Li soap / mineral oil grease (40 ° C base oil viscosity 100mm 2 / s, blended) shown in Table 2. 220), urea / PAO oil grease (40 ° C base oil viscosity 46mm 2 / s, miscibility 280), Li soap / ester oil grease (40 ° C base oil viscosity 30mm 2 / s, miscibility 250) A urea / ether grease (40 ° C. base oil viscosity 100 mm 2 / s, miscibility of 300) was obtained. Further, as an extreme pressure agent, organic bismuth, MoDTC, or zinc powder was added to the grease in the ratio shown in Table 2 to prepare greases of respective comparative examples. The obtained grease was subjected to an extreme pressure evaluation test and a roller bearing test in the same manner as in the example. The results are shown in Table 2.
極圧性評価試験:
極圧性評価試験装置を図2に示す。評価試験装置は、回転軸18に固定されたφ40×10 のリング状試験片19と、この試験片19と端面21て端面同士が擦り合わされるリング状試験片20とで構成される。ころ軸受用グリースを端面21部分に塗布し、回転軸18を回転数 2000rpm、図2中右方向Aのアキシアル荷重 490N 、ラジアル荷重 392N を負荷して、極圧性を評価した。極圧性は両試験片のすべり部の摩擦摩耗増大により生じる回転軸18の振動を振動センサにて測定し、その振動値が初期値の 2 倍になるまで試験を行ない、その時間を測定した。
回転軸18の振動値が初期値の 2 倍になるまでの時間が長いほど極圧性効果が大となり、優れた耐熱耐久性を示す。したがってグリースの耐熱耐久性の評価は、測定された上記時間の長さにて各実施例と各比較例とを対比させて行なった。
ころ軸受試験:
30206円すいころ軸受にグリースを 3.6 g 封入し、アキシアル荷重 980N 、回転数 2600rpm 、室温にて運転し、回転中のつば部表面温度を測定した。運転開始後、 4〜8 時間までのつば部表面温度の平均値を算出した。
つば部と「ころ」との間に発生するすべり摩擦が大きくなると回転中のつば部表面温度は上昇する。そのためグリースの耐熱耐久性の評価は、測定された上記温度の高さにて各実施例と各比較例とを対比させて行なった。上記温度の高さが 70℃以下であることが、グリースの耐熱耐久性を有する基準とした。
Extreme pressure evaluation test:
An extreme pressure evaluation test apparatus is shown in FIG. The evaluation test apparatus is composed of a φ40 × 10 ring-shaped
The longer the time it takes for the vibration value of the
Roller bearing test:
3.620 g of grease was sealed in a 30206 tapered roller bearing and operated at an axial load of 980 N and a rotational speed of 2600 rpm at room temperature, and the surface temperature of the collar part during rotation was measured. After the start of operation, the average value of the collar surface temperature for 4 to 8 hours was calculated.
When the sliding friction generated between the collar portion and the “roller” increases, the surface temperature of the rotating collar portion increases. Therefore, the heat resistance durability of the grease was evaluated by comparing each example with each comparative example at the measured temperature. The reference temperature resistance of the grease is that the temperature is 70 ° C or less.
表1および表2においてLi石けん/鉱油系グリースのデータを、各実施例と各比較例とを対比すると、極圧剤の種類では、有機ビスマスよりも無機ビスマスが、極圧性評価試験およびころ軸受試験において優れた耐熱耐久性を示した。
実施例2および比較例5において、三酸化ビスマスは、有機ビスマスに比して約 3 倍の耐熱耐久性を示すことがわかる。これらのことから無機ビスマスが有機ビスマスよりも耐熱耐久性に優れ、熱分解しにくいため、極圧性効果を長時間持続することができることによるものと考えられる。
また、硫酸ビスマス、三酸化ビスマスおよびビスマス粉末の中では、ビスマス粉末が最も良好な耐熱耐久性を示した。
In Tables 1 and 2, the data of Li soap / mineral oil grease is compared between each example and each comparative example. In the type of extreme pressure agent, inorganic bismuth is more than organic bismuth. The test showed excellent heat durability.
In Example 2 and Comparative Example 5, it can be seen that bismuth trioxide exhibits a heat durability of about 3 times that of organic bismuth. From these facts, inorganic bismuth is superior to organic bismuth in heat resistance and resistance to thermal decomposition, so it is considered that the extreme pressure effect can be maintained for a long time.
Among bismuth sulfate, bismuth trioxide and bismuth powder, bismuth powder showed the best heat resistance and durability.
三酸化ビスマスの添加量が 実施例5の 1 重量%、実施例2の 5 重量%、実施例6の 15 重量%と増加するにつれて極圧性効果が増加する傾向を示すが、三酸化ビスマスの添加量を 15 重量%と添加量 5 重量%の 3 倍に増加させても、極圧性効果の増加は約 1.4 倍に留まる。これは三酸化ビスマスの添加量が 15 重量%に近づくと、回転時のトルクが大きくなって、発熱が増大し、回転障害を生じる傾向にあるためと考えられる。 As the amount of bismuth trioxide added increases to 1% by weight of Example 5, 5% by weight of Example 2, and 15% by weight of Example 6, the extreme pressure effect tends to increase. Even if the amount is increased 3 times from 15% by weight and 5% by weight added, the increase in extreme pressure effect is only about 1.4 times. This is probably because when the amount of bismuth trioxide added approaches 15% by weight, the torque during rotation increases, heat generation increases, and rotation failure tends to occur.
表1および表2においてウレア/PAO油系グリース、Li石けん/エステル油系グリース、ウレア/エーテル油系グリースのデータを、各実施例と各比較例とを対比すると、ウレア/PAO油系グリースの場合、極圧剤の種類では、有機ビスマスよりも硫酸ビスマスおよび三酸化ビスマスといった無機ビスマスが優れた耐熱耐久性を示す。実施例3、実施例4および比較例7に示すように、硫酸ビスマスは有機ビスマスに比して約 3 倍の耐熱耐久性を示し、三酸化ビスマスは有機ビスマスに比して約 4 倍の耐熱耐久性を示すことがわかる。これは無機ビスマスが有機ビスマスよりも耐熱耐久性に優れ、熱分解しにくいため、極圧性効果を長時間持続することができることによるものと考えられる。 In Tables 1 and 2, the data of urea / PAO oil grease, Li soap / ester oil grease, and urea / ether oil grease are compared between each example and each comparative example. In the case of the extreme pressure agent, inorganic bismuth such as bismuth sulfate and bismuth trioxide exhibits better heat durability than organic bismuth. As shown in Example 3, Example 4 and Comparative Example 7, bismuth sulfate has a heat resistance of about 3 times that of organic bismuth, and bismuth trioxide has a heat resistance of about 4 times that of organic bismuth. It turns out that it shows durability. This is presumably because inorganic bismuth is superior to organic bismuth in heat resistance and resistance to thermal decomposition, so that the extreme pressure effect can be maintained for a long time.
また、実施例7および比較例3に示すように、Li石けん/エステル油系グリースの場合、硫酸ビスマスを極圧剤として用いると極圧剤を使用しない場合に比して約 13 倍の耐熱耐久性を示した。
また、実施例8および比較例4に示すように、ウレア/エーテル油系グリースの場合、三酸化ビスマスを極圧剤として用いると極圧剤を使用しない場合に比して約 6 倍の耐熱耐久性を示した。以上のことから、硫酸ビスマスおよび三酸化ビスマスといった無機ビスマスが極圧性効果を長時間持続することがわかる。
Further, as shown in Example 7 and Comparative Example 3, in the case of Li soap / ester oil based grease, heat resistance and durability is about 13 times higher when bismuth sulfate is used as an extreme pressure agent than when no extreme pressure agent is used. Showed sex.
Further, as shown in Example 8 and Comparative Example 4, in the case of urea / ether oil based grease, heat resistance and durability is about 6 times higher when bismuth trioxide is used as an extreme pressure agent than when no extreme pressure agent is used. Showed sex. From the above, it can be seen that inorganic bismuth such as bismuth sulfate and bismuth trioxide maintains the extreme pressure effect for a long time.
本発明の圧延機ロールネック用軸受は、耐熱耐久性に優れた無機ビスマスを使用したグリースを封入しているので、極圧性効果を長期間持続することができる。そのため、耐摩耗性とともに、長期間耐久性を有する。 Since the rolling mill roll neck bearing of the present invention encloses grease using inorganic bismuth excellent in heat resistance, the extreme pressure effect can be maintained for a long time. Therefore, it has long-term durability as well as wear resistance.
1 内輪
2 内輪の転送面
3 外輪
4 外輪の転送面
5 円すいころ
6 保持器
7 シール部材
8 大つば
9 シールケース
17 円すいころ軸受
18 回転軸
19、20 リング状試験片
21 端面
DESCRIPTION OF
Claims (5)
囲にグリースを封入してなる転がり軸受を用いた圧延機ロールネック用軸受であって、
前記グリースは基油と、増ちょう剤と、無機ビスマスとを含み、該無機ビスマスが、前記グリース全体に対して 0.01〜15 重量%配合されていることを特徴とする圧延機ロールネック用軸受。 A rolling mill roll neck bearing using an inner ring and an outer ring, a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring, and a rolling bearing formed by enclosing grease around the rolling element,
The rolling mill roll neck bearing according to claim 1, wherein the grease contains a base oil, a thickener, and inorganic bismuth, and the inorganic bismuth is blended in an amount of 0.01 to 15% by weight based on the whole grease.
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