A ピローブロックユニット は、転がり要素ベアリングをサポートし、シャフトに平行な平らな取り付け面に固定するハウジング (通常は鋳鉄、プレス鋼、または熱可塑性プラスチック) で構成される取り付けベアリング アセンブリです。ピロー ブロック ユニットは、産業機械で最も広く使用されている取り付けベアリング構成の 1 つです。ピロー ブロック ユニットを使用すると、回転シャフトを機械の内部ボアとは独立して支持できるため、取り付け、位置合わせ、および将来のメンテナンスや交換が簡素化されます。
基本設計・構築
ピロー ブロック ユニットは 2 つの主要コンポーネントで構成されます。 ハウジング 、ベアリングボアの両側にある取り付け穴を通して機械フレームにボルトで固定されます。 ベアリング自体 、ハウジング内の球面座の内側に取り付けられています。この球面インターフェイスにより、ほとんどのピロー ブロック ユニットは数度の自動調整が可能となり、転動体に応力を伝達することなく、シャフトの小さな位置ずれやハウジングの取り付け誤差に対応できます。
ベアリングは、ロック機構 (最も一般的には止めねじまたは偏心ロックカラー) を使用してシャフトに固定され、アセンブリは通常、汚染物質の侵入とグリースの侵入を防ぐためにコンタクトシールまたはラビリンスシールでシールされます。ハウジング上部のグリースフィッティング (ザークフィッティング) により、ユニットを分解せずに定期的に再潤滑することができます。
軸受形式別ピローブロックユニットの種類
ピローブロックユニットに使用される内部ベアリングのタイプによって、その負荷容量、定格速度、ラジアル荷重と複合荷重の適合性が決まります。
| ベアリングの種類 | 耐荷重 | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| ボールベアリング（インサートタイプ） | 軽～中程度のラジアル、軽推力 | コンベヤ、ファン、軽産業機器 |
| 自動調心ころ軸受 | 重いラジアルと中程度の推力 | 頑丈なコンベヤ、採掘、マテリアルハンドリング |
| 円すいころ軸受 | ラジアル荷重とスラスト荷重を組み合わせた高い荷重 | 複合荷重がかかる重機シャフト |
| 円筒ころ軸受 | 高ラジアル、最小限の推力 | 主にラジアル荷重がかかる高速シャフト |
自動調心ころ軸受ピローブロック は、その内部形状により大きな負荷がかかっても自動調心を継続できるため、高負荷の産業用途に標準的に選択されています。一方、標準インサートボールベアリングユニットは、コストとシンプルさが優先される軽い負荷に適しています。
ハウジングの材質とそれぞれの使用時期
ハウジングの材質は強度、重量、耐食性、コストに影響を与えるため、負荷要件と動作環境の両方に適合させる必要があります。
- 鋳鉄: 高強度、制振性に優れ、長寿命を実現した一般産業用の標準材質です。
- プレス鋼: 高い耐荷重を必要としない軽量用途に適した、軽量、低コストのオプション
- 熱可塑性プラスチック (ポリマー): 耐食性があり錆びないため、食品加工、洗浄、または化学薬品にさらされる環境で一般的に使用されます。
- ステンレス鋼: 食品グレード、海洋環境、または腐食性の高い工業環境での最大の耐食性を実現するために選択されています。
特に食品および飲料の加工においては、 熱可塑性プラスチックまたはステンレス鋼のハウジング 鋳鉄ハウジングは苛性洗浄剤で頻繁に洗浄すると腐食する可能性があり、時間の経過とともに汚染のリスクが生じる可能性があるため、通常は衛生基準で義務付けられています。
ロック機構: 止めねじ vs. 偏心カラー vs. アダプタースリーブ
ベアリングをシャフトにどのように固定するかは、取り付け速度と、ユニットが振動や逆転荷重下でどの程度耐えられるかという両方に影響します。
ロックタイプの比較
- 止めネジのロック: 迅速な取り付け、一方向回転および低から中程度の負荷に最適
- 偏心カラーロック: 荷重の逆転や振動の激しい環境でも優れたグリップ力を発揮し、止めねじよりも緩みに強い
- アダプタースリーブのロック: 均一な同心円状のクランプ力を提供し、より大きなシャフト直径とより重い負荷に適しています。
セットスクリューは、振動によって元に戻る可能性があるため、操作の最初の数日間は定期的にトルクを締め直す必要があります。これは、偏心カラーとアダプタースリーブの設計により、くさび止めまたは均一なクランプ動作により主に回避される一般的な初期故障点です。
定格荷重とサイズ設定
ピローブロックユニットのサイズは主にシャフトの穴径によって決まりますが、実際の負荷容量は穴のサイズだけではなく、内部の軸受のタイプとハウジングの設計によって決まります。
| 内径範囲 | ボールベアリングタイプ（動荷重） | 自動調心ころタイプ（動荷重） |
|---|---|---|
| 1インチ/25mm | ~9,500ポンド | ~22,000ポンド |
| 2 インチ / 50 mm | ~14,000ポンド | ~48,000ポンド |
| 3 インチ / 75 mm | ~19,000ポンド | ~85,000ポンド |
| 4インチ/100mm | N/A (通常はローラーのみ) | ~130,000ポンド |
これらの数値は概算であり、メーカーによって異なります。そのため、同じボアを持つ 2 つのユニットの負荷容量は、内部ベアリングの設計に応じて大きく異なる可能性があるため、ボア サイズのみに依存するのではなく、メーカーのカタログに記載されている特定の動的および静的定格荷重を常に確認してください。
さまざまな業界にわたる典型的なアプリケーション
ピローブロックユニットは、水平回転軸が主機械ハウジングの外側で独立した支持を必要とする場合に使用されます。
- コンベヤシステム: マテリアルハンドリングおよび梱包ライン全体でドライブシャフトとアイドラーシャフトをサポート
- 農業機械: 防塵・防湿性が求められるオーガ、コンバイン、穀物処理装置
- マイニングと骨材処理: 粉砕機や選別機のシャフトを支える強力球面ローラーピローブロック
- HVAC システム: エアハンドリングユニットのファンおよびブロワーシャフトサポート
- 食品および飲料の加工: ミキサー、コンベヤー、および洗浄定格装置上の熱可塑性またはステンレス鋼のユニット
採掘および骨材用途では、ピロー ブロック ユニットは継続的に大きな衝撃荷重を受けて頻繁に動作します。 鋳鉄またはダクタイル鋳鉄ハウジング内の自動調心ころ軸受ユニット はほぼ普遍的な標準であり、軽量のボール ベアリング ユニットでは真似できない耐荷重と耐久性の組み合わせを提供します。
ピローブロックユニットの選定方法
適切なピローブロックユニットを選択するには、ボアサイズのみに基づいて選択するのではなく、負荷、速度、環境、および取り付け上の制約を総合的に評価する必要があります。
選択チェックリスト
- 必要なボアサイズと一致するシャフト直径を確認してください
- 衝撃荷重を含む、予想されるラジアル荷重とスラスト荷重を計算して、適切な定格のベアリング タイプを選択します
- 動作速度 (RPM) を決定し、それがベアリングの定格速度制限内にあることを確認します。
- 回転パターンに基づいてロック機構を選択します。一方向の偏心カラーには止めネジを、逆転または重荷重にはアダプター スリーブを使用します。
- 環境に基づいてハウジングの材質を選択します。一般的な用途には鋳鉄、洗浄または腐食環境には熱可塑性またはステンレス鋼が使用されます。
- 汚染への曝露に応じてシールのタイプを指定します。屋内では標準シール、埃っぽいまたは湿気の多い屋外条件ではラビリンスまたはトリプルリップシールを使用します。
たとえば、屋内で動作する軽量包装コンベヤでは、 インサートボールベアリングとセットスクリューロックを備えた鋳鉄製ピローブロック 一方、骨材プラントの岩盤破砕機シャフトには、 自動調心ころ軸受とアダプタースリーブロックを備えた頑丈な鋳鉄ピローブロック 継続的な衝撃荷重に耐えることができます。
インストールとメンテナンスのベストプラクティス
ピロー ブロック ユニットの予想耐用年数を達成するには、正しい設置と一貫したメンテナンス スケジュールが最大の要因です。
- ベアリング自体は数度自動調整できますが、ハウジングを所定の位置にボルトで固定する前に、取り付け面が平らで適切に位置合わせされていることを確認してください。
- 取り付けボルトとロック機構をメーカー指定のトルク値で締めます。
- 最初の使用後に止めネジの締め具合を再確認してください 24～48時間 初期の沈み込みにより接続が緩む可能性があるため、操作の安定性を確保します。
- スケジュールされた再潤滑間隔に従ってください (通常は毎回) 500時間 汚れた環境または高汚染環境、および最大で 2,000～5,000時間 クリーンな低速屋内設定で
- シールの摩耗や亀裂がないか定期的に検査してください。通常、シールの破損は汚染と最終的なベアリングの故障につながる最初の段階であるためです
