(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受けを介してハウジングに回転可能に支持され、一端がハウジングの内側から外界へ向けて露出する少なくとも１本の軸部と、該ハウジングの内側で該軸部に連係して該軸部とともに回転可能な回転部材と、外縁部が該ハウジングに液密状態で固定保持され、内縁部が該軸部の周りに摺動可能に接触して軸封部を形成する軸封装置とを備え、該ハウジングの内側に設けられたオイルバスから供給される潤滑油にて該軸受け、該回転部材をそれぞれ潤滑する油浴式回転機械において、
該軸封装置に、該軸部の露出部分を通過させる開口を有し、該軸封装置の全域を覆い隠してその内側に密閉空間を形成する囲いを設け、
該囲いと該オイルバスとの相互間を、該軸封装置を経て該密閉空間内に漏れ出した潤滑油を該オイルバスへ向けて返送する回収経路にて接続してなり、
前記囲いは、前記軸部の露出部分を通過させる開口を有する壁部と、該壁部の外周縁に一体連結するとともに前記軸封装置を取り囲む周壁と、該周壁に一体連結し前記ハウジングの外壁面に合わさって該周壁、該壁部と協働してその内側に密閉空間を形成するフランジからなり、該周壁は、その最下端に、潤滑油の排出開孔を有し、前記囲いの壁部、周壁およびフランジは、前記開口を少なくとも２分割する合わせ面を備えた組合せ構造体からなることを特徴とする油浴式回転機械。
【請求項２】
請求項１に記載された油浴式回転機械において潤滑油を回収するに当たり、前記軸封装置を経て前記囲いの密閉空間内へ漏れ出した潤滑油を、該囲いと前記オイルバスとをつなぐ回収経路を通して該オイルバスへ返送することを特徴とする潤滑油の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシング内のオイルバスから供給される潤滑油にて軸受けや回転部材を潤滑する減速機やポンプ、タービン、変速機等の油浴式回転機械および潤滑油の回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ケーシングの内側に潤滑油を貯留するオイルバスを備え、そのオイルバスから供給される潤滑油によって軸受け等の潤滑を行う減速機やポンプ、タービン、変速機等の油浴式回転機械は、入力軸あるいは出力軸等の軸部とともに回転するギア、オイルリング、オイルスリンガー等により潤滑油を掻き揚げる仕組みになっており、軸部とケーシングとの相互間からの潤滑油の漏れ出しを防止するため、その部位は軸封装置によって軸封されている。
【０００３】
ところで上記のような従来の油浴式回転機械では、以下に述べるような不具合を有している。
【０００４】
すなわち、この種の回転機械に使用される軸封装置は、軸部の外表面で摺動するものであり、摺動部分での摩耗が進行して潤滑油の漏れが確認されたならば、その寿命が到来したものと判断して新規な軸封装置と交換を行う必要があり、その際には設備を停止せざるを得ない。
【０００５】
とくに、製鉄所のような大規模施設で使用される油浴式回転機械にあっては、長期にわたる操業により軸部そのものの摩耗も避けられないことから、軸封装置の交換だけでは潤滑油の漏れを防ぐことができない場合が多く、軸封装置の交換に加え、入力軸、出力軸等の軸部の整備、交換を含めたオーバーホールの実施が余儀なくされるため、長期にわたる設備停止により減産が避けられず、しかも、メンテナンスにかかるコストの上昇も避けられない状況にあった。
【０００６】
この点に関する先行技術としては、例えば、特許文献１には、オイルシールの軸方向外側にオイルシールを通過して漏れた潤滑油を受ける潤滑油受け部を設け、この潤滑油受け部に連通する透明な潤滑油漏れ検出容器を設けた油浴潤滑式伝動装置の軸封部構造が提案されている。また、特許文献２には、大歯車により跳ね上げられた潤滑油を減速機内で回収、循環させることにより減速機内の歯車の浸漬高さを調整するようにしたものが、さらに、特許文献３には、軸受けの監視センサを配置する貫通孔から漏れ出た潤滑油を回収、循環させる油漏れ防止構造が提案されている。
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１〜３で提案されている技術は、いずれも、軸封部からの潤滑油の漏れを外部から確認し、軸封装置の寿命が到来したならばその交換を行うとともに必要に応じて潤滑油の追加注油を行うことを前提とするものであって、上記の如き不具合に対応するものにはなっていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１８８７２９号公報
【特許文献２】実開平１−１０６６７１号公報
【特許文献３】特開平３−１６３２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、軸封装置、軸部の摩耗に起因した潤滑油の漏れが発生した場合であっても、その交換や潤滑油の追加注油を行うことなしに継続して稼働させることができる油浴式回転機械および潤滑油の回収方法を提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、軸受けを介してハウジングに回転可能に支持され、一端がハウジングの内側から外界へ向けて露出する少なくとも１本の軸部と、該ハウジングの内側で該軸部に連係して該軸部とともに回転可能な回転部材と、外縁部が該ハウジングに液密状態で固定保持され、内縁部が該軸部の周りに摺動可能に接触して軸封部を形成する軸封装置とを備え、該ハウジングの内側に設けられたオイルバスから供給される潤滑油にて該軸受け、該回転部材をそれぞれ潤滑する油浴式回転機械において、該軸封装置に、該軸部の露出部分を通過させる開口を有し、該軸封装置の全域を覆い隠してその内側に密閉空間を形成する囲いを設け、
該囲いと該オイルバスとの相互間を、該軸封装置を経て該密閉空間内に漏れ出した潤滑油を該オイルバスへ向けて返送する回収経路にて接続してなることを特徴とする油浴式回転機械である。
【００１１】
上記の構成からなる油浴式回転機械において、前記囲いは、前記軸部の露出部分を通過させる開口を有する壁部と、該壁部の外周縁に一体連結するとともに前記軸封装置を取り囲む周壁と、該周壁に一体連結し前記ハウジングの外壁面に合わさって該周壁、該壁部と協働してその内側に密閉空間を形成するフランジからなり、該周壁は、その最下端に、潤滑油の排出開孔を有すること、また、前記囲いの壁部、周壁およびフランジは、前記開口を少なくとも２分割する合わせ面を備えた組合せ構造体からなるものとする。
さらに、前記軸封装置は、オイルシールとするのが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、上記油浴式回転機械において潤滑油を回収するに当たり、前記軸封装置を経て前記囲いの密閉空間内へ漏れ出した潤滑油を、該囲いと前記オイルバスとをつなぐ回収経路を通して該オイルバスへ返送することを特徴とする潤滑油の回収方法である。
【発明の効果】
【００１３】
軸封装置や軸部の摩耗により軸封部から潤滑油が漏れ出したとしても、漏れ出した潤滑油は、囲いの密閉空間から回収経路を経てオイルバスへと返送されるため、潤滑油の追加注油を行わずとも油浴式回転機械を継続して稼働させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にしたがう油浴式回転機械の実施の形態をその要部について模式的に示した図であり、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、側面を断面で示した図である。
【図２】図１（ａ）（ｂ）に示した油浴式回転機械の軸封部に設けられた囲いの外観を軸部とともに示した斜視図である。
【図３】本発明にしたがう油浴式回転機械を、製鉄所において使用される油浴式減速機に適用した例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１（ａ）（ｂ）は、油浴式回転機械の実施の形態をその要部について模式的に示した図であり、図２は、図１（ａ）（ｂ）に示した油浴式回転機械の軸封部に設けられた囲いの外観を軸部とともに表示した外観斜視図である。なお、図１（ａ）（ｂ）、図２に示したものは、ハウジングの壁部を貫通してその内側から外界へ向けて露出する１本の軸部（入力軸、出力軸等）を軸封した軸封構造を例としたが、複数本の軸部が備えられた回転機械にあっては、各軸部に軸封構造が適用される。
【００１６】
本発明の油浴式回転機械とは、ケーシングの内側に潤滑油が貯留されたオイルバスを備え，入力軸、出力軸等の軸部とともに回転するギアやオイルリングあるいはオイルスリンガーによってオイルバスの潤滑油を掻き揚げて軸受けや軸部に連係する回転部材の潤滑を行う減速機、ポンプ、タービン、変速機等をいうものとする。
【００１７】
図１、２における符号１は、軸受けＪを介してハウジングｈに回転可能に支持され、一端がハウジングｈの内側から外界に向けて露出する軸部である。この軸部１は、図示はしないが、ハウジングｈの内側で該軸部１と連係して回転する回転部材（ギア等）を有している。
【００１８】
軸受けＪは、ハウジングｈの一部を構成する軸受け箱Ｊ１に組み付け、これをハウジングｈに固定するものでもよいし、軸受け箱Ｊ１を使用せず、直接ハウジングｈに固定するものでもよい。
【００１９】
また、２は、ハウジングｈと軸部１との相互間にて軸封部を形成する軸封装置である。この軸封装置２は、外縁部２ａがハウジングｈ（または軸受け箱Ｊ１）に液密状態で固定保持され、内縁部２ｂが軸部１の周りに摺動可能に接触する、例えば、ゴムの如き弾性部材からなる例えば、ＭＧシールのようなオイルシールが用いられる。ここに、ＭＧシールとは、周方向の少なくとも１箇所に切断部を有し、軸部同士を連結するためのカップリングを切り離すことなしに着脱できる軸封装置をいうものとする。なお、軸封装置２としては、オイルシール、メカニカルシール、パッキンおよびＯリング等を用いることができる。オイルシールについてはＭＧシールの他にＳＢシール、ＳＣシールを用いることができるが、切断面があり取り外しが容易であるという点からＭＧシールを用いるのが好ましい。
【００２０】
また、３は、ハウジングｈの内側に設けられたオイルバス、４は、軸部１に固定保持され、軸部１と同期回転しオイルバス３の潤滑油を掻き揚げて軸受けＪに潤滑油を供給するオイルスリンガーである。
【００２１】
また、符号５は、軸封部に設けられた囲いである。囲い５は、軸部１の露出部分を通過させる開口５ａを有し、軸封装置２の全域を覆い隠してその内側に密閉空間Ｐを形成する。
【００２２】
囲い５は、具体的には、該開口５ａを有する壁部５ｂと、壁部５ｂの外縁部に一体連結するとともに軸封装置２を取り囲む周壁５ｃと、ハウジングｈの外壁面（軸受け箱Ｊ１を含む）にボルト等の締結手段を介して固定可能で、周壁５ｃ、壁部５ｂと協働してその内側に密閉空間Ｐを形成するフランジ５ｄから構成され、開口５ａを２分する合わせ面ｎが形成された、例えば、アッパー部材およびロアー部材からなる組合せ構造体が適用される。囲い５がアッパー部材、ロアー部材からなる組合せ構造体が適用された場合、その両者は、ボルト、ナット等の締結手段によって一体化される。
【００２３】
また、６は、囲い５の周壁５ｃの最下端に設けられ、潤滑油を排出するための排出開孔、７は、一端が排出開孔６につながり、他端がオイルバス３につながる回収経路である。軸封装置２の摩耗によりその機能が発揮されなくなって潤滑油が軸封部から漏れ出た場合に、その漏れ出た潤滑油は、密閉空間Ｐ、排出開孔６、回収経路７を経てオイルバス３へ返送、回収される。回収経路７の他端の、とくにオイルバス３との接続部（潤滑油の回収端）７ａについてはオイルバス３の油面よりも上方に位置しているものを例として示したが、接続部７ａは、オイルバス３の油面の下方に位置してもよい。
【００２４】
本発明にしたがう油浴式回転機械は、軸封装置２の摩耗等により軸封部から潤滑油が漏れ出たとしても、囲い５に設けられた排出開孔６、回収経路７を通して漏れ出た潤滑油を回収、循環させることができるもの（潤滑油の外部への飛散を防止する）であって、追加注油を行うことなしに長期にわたって回転機械を稼働させることができる。
【００２５】
また、囲い５を、合わせ面ｎを備えた分割式の組合せ構造体からなるものとすることにより、軸部同士をつなぐカップリング（例えば、駆動源の軸部と減速機等の入力軸あるいは出力軸とをつなぐチェーンカップリング等）を切り離すことなしに該囲い５の着脱が可能となり、とくに、既存の回転機械への取付けが容易となる。
【００２６】
囲い５は、本発明の実施の形態では、２分割したものを例として示したが、３つ以上に分割した組合せ構造体を適用することも可能であり、この点についてはとくに限定されない
【００２７】
図３は、製鉄所で使用される原料搬送用ベルトコンベアにつき、その駆動軸と、該駆動軸を駆動する駆動源（モーター等）の相互間に配置される油浴式減速機Ｒの出力軸１ａ、入力軸１ｂに軸封装置２を適用した本発明にしたがう油浴式回転機械の他の例を示した図である。なお、図中の符号８は、オイルバス３の潤滑油の油量を表示するオイルレベルゲージである。
【００２８】
従来の減速機においては、稼働期間が２０〜３０年を経過したのちにおいては、軸封装置による軸封効果がほとんど期待できず軸封部からの潤滑油の漏洩が不可避であることから歯車等の回転部材の損傷を回避するため３週間に１回の頻度で追加注油を行う必要があったが、本発明にしたがう油浴式回転機械である油浴式減速機Ｒでは、追加注油をせずとも継続して稼働させることが可能であり、それにかかる経費（注油のための経費）を不要にできることが確認された。
【００２９】
また、従来の減速機の場合には、稼働期間が約３０年に達したところでオーバーホールが必要になるが、本発明にしたがう油浴式減速機Ｒでは、油漏れによるオーバーホールは不要となった。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明によれば、製鉄所のような大規模施設で使用される減速機、ポンプ、タービン等の油浴式回転機械につき、その軸封部からの潤滑油の漏れが発生しても継続して稼働させ得る油浴式回転機械および潤滑油の回収方法が提供できる。
【符号の説明】
【００３１】
１      軸部
１ａ    出力軸
１ｂ    入力軸
２      軸封装置
２ａ    外縁部
２ｂ    内縁部
３      オイルバス
４      オイルスリンガー
５      囲い
５ａ    開口
５ｂ    壁部
５ｃ    周壁
５ｄ    フランジ
６      排出開孔
７      回収経路
７ａ    接続部
８      オイルゲージ
Ｊ      軸受け
Ｊ１    軸受け箱
ｈ      ハウジング
Ｐ      密閉空間
Ｒ      油浴式減速機
【図１】
0006708166.tif 000002
【図２】
0006708166.tif 000003
【図３】
0006708166.tif 000004