(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧装置に循環供給され、該油圧装置を作動させるＷ／Ｏエマルジョン系作動油の交換方法であって、
前記作動油が含有する無機分散剤の濃度を、循環供給中に測定し、該測定値が予め設定した目標値以下になったら、該作動油の全量を新たなものと交換することを特徴とするＷ／Ｏエマルジョン系作動油の交換方法。
【請求項２】
前記測定を一定時間毎に行うことを特徴とする請求項１記載のＷ／Ｏエマルジョン系作動油の交換方法。
【請求項３】
前記油圧装置が、鋼材の熱間圧延機に付帯するものであることを特徴とする請求項１又は２記載のＷ／Ｏエマルジョン系作動油の交換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｗ／Ｏエマルジョン系作動油の交換方法に係り、特に、高温物体の近傍で使用される油圧シリンダ、弁等の油圧装置を円滑に運転するのに有用な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧装置の運転には、油圧タンク等の油供給源から油圧ホース、油圧配管等を介して該装置に循環供給される適切な性能を有する作動油が必要である。そのような油圧装置のうち、１０００℃にも及ぶ高温の鋼板が間近かを通過する熱間圧延機等に付帯したものにおいては、通常の鉱物油を作動油として用いると、油圧ホース等が熱劣化で破損して作動油が漏れた場合、それが鋼板に触れて火災が発生することがある。そのため、該作動油には、着火源に接触しても燃えにくい難燃性の作動油が採用されている。この難燃性を有する油圧装置用の作動油としては、従来より、Ｗ／Ｏエマルジョン系のものが一般に使用されている。ここで、Ｗ／Ｏエマルジョン系とは、図２に示すように、油１中に水粒子２がエマルジョンとして存在することであり（含水型ともいう）、その水粒子２の表面に、図２に示すよう、無機分散剤（界面活性剤）３を存在させて、該水粒子２の粒径を数μｍ〜数十μｍの範囲に維持するようにしてある。
【０００３】
ところが、かかるＷ／Ｏエマルジョン系作動油は、高温下での使用中に、水粒子２の周りに存在している前記無機分散剤３が該水粒子２から離れる傾向にある。その結果、水粒子２同士が凝集したり、水粒子２の表面が油圧タンク内の気相部に直接さらされる毎に蒸発して、作動油中の水分濃度が低下してしまい、作動油としての本来の働きができなくなる。そこで、従来は、該作動油中の水分濃度、並びに水粒子の大きさに注目し、油中の水分濃度や水粒子の直径を定期的に測定し、水濃度又は水粒子の直径が難燃性を維持するのに必要な値を下回った際に、該作動油の全量を新しいものに交換するようにしていた。
【０００４】
一方、水粒子２の表面から熱劣化で油１中に離れた無機分散剤３は、図３に示すように、その一部が凝集して油中に固形物４として析出するという別の問題があった。つまり、該固形物４が、油圧装置に付帯する作動油の循環ライン（配管、フィルタ、ポンプ等で形成）に設けたフィルタの目詰りを発生させ、作動油の円滑供給を阻害するという不具合を生じさせていたのである。その析出量が特に多い場合には、電磁弁に固着し、その作動を不調にしたり、不動にしてしまうこともあった。また、無機分散剤３が前記固形物４として析出してしまった状態では、作動油中に存在する水粒子２の粒径を数μｍ〜数十μｍの範囲に維持することが不可能となり、やがて水粒子２が凝集して大きくなり過ぎたり、水分が蒸発したりすることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような状態になることを防止するために、前述した水分濃度や水粒子の大きさに注目した作動油の交換方法を適用しても、既に水分濃度あるいは水粒子の直径が所定範囲から外れてしまってから作動油を交換することになるので、本来発揮すべき性能を有しない不完全な作動油で油圧システムを運転する期間が存在してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑み、作動油の性能を低下させずに、タイミング良く交換することができるＷ／Ｏエマルジョン系作動油の交換方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため、循環使用中のＷ／Ｏエマルジョン系作動油の特性変化を調査した。その結果、水分濃度や水粒子の直径より無機分散剤の濃度に着眼する方が、性能低下をいち早く把握できることを知り、本発明として完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、油圧装置に循環供給され、該油圧装置を作動させるＷ／Ｏエマルジョン系作動油の交換方法であって、前記作動油が含有する無機分散剤の濃度を、循環供給中に測定し、該測定値が予め設定した目標値以下になったら、該作動油の全量を新たなものと交換することを特徴とするＷ／Ｏエマルジョン系作動油の交換方法である。
【０００９】
また、本発明は、前記測定を一定時間毎に行うことを特徴とするＷ／Ｏエマルジョン系作動油の交換方法である。
さらに、本発明は、前記油圧装置が、鋼材の熱間圧延機に付帯するものであることを特徴とするＷ／Ｏエマルジョン系作動油の交換方法でもある。
本発明によれば、Ｗ／Ｏエマルジョン系作動油の使用による性能低下を、従来よりいち早く把握できるようになるので、使用作動油の難燃性が常に維持できるようになる。また、油圧装置の作動が不調あるいは不動になることが減り、その円滑運転が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、発明をなすに至った経緯もまじえ、本発明の実施の形態を説明する。
まず、発明者は、鋼材の粗熱間圧延機でロールの姿勢安定化に使用する油圧装置（ロール・バランス油圧系）に、Ｗ／Ｏエマルジョン系作動油として、Ｂａ系無機分散剤（以下、Ｂａ系分散剤３）を添加したものを適用し、その使用中の特性を経時的に調査した。
【００１１】
そのうちの水分濃度及びＢａ系分散剤３の変化を図１に示す。図１より明らかなように、油中の水分濃度は、使用開始の１月から６月までの間ほとんど低下せず、その後７月から８月にかけて大きく低下し、その管理範囲より外れている。この大きな低下は、油１中で水粒子２が凝集を始めたためと考え、従来は、この管理範囲より外れた時点で、作動油の全量を新しいものと交換していたのである。
【００１２】
一方、Ｂａ系分散剤３は、４月以降徐々に低下し始め、７月から８月にかけて急激に低下している。これは、４月頃より、水粒子２の凝集にまでは至っていないが、Ｂａ分散剤３の凝集が確実に始まったことを意味している。また、７月から８月にかけての大きな低下は、水分濃度の場合と一致しており、水粒子２の凝集が起きたためと考えられる。従って、従来のように、水分濃度に着眼していたのでは、作動油の性能低下が顕著に現れる水粒子２の凝集まで、作動油の交換時期が遅れてしまうことが明らかである。なお、この場合、Ｂａ分散剤３の凝集で生じた固形物４は、炭酸バリウムであった。
【００１３】
そこで、発明者は、Ｂａ分散剤３濃度の変化に着眼して、作動油の性能を管理するのが良いと考え、本発明としたのである。そして、別の粗熱間圧延機で、同じ作動油を用いて油圧装置の運転を行い、３ケ月後に始まった最初のＢａ分散剤３濃度の低下を機会に、作動油の全量交換を行った（Ｂａ分散剤濃度５０ｗｔ％を目標値とした）。その間、油圧ホースの破損で油漏れが生じることがあったが、該作動油に着火し、火災が発生することなく、難燃性の維持が確認できた。また、従来頻発していたフィルタの目詰りや電磁弁の付着が著しく減少し、油圧装置の円滑な運転ができた。
【００１４】
なお、上記実施の形態例では、作動油の水分濃度及び分散剤濃度を１ケ月毎に測定しているが、本発明では、測定時期を限定するものではなく、例えば、作動油の循環ラインにオンライン分析計を配置し、性能低下を常時測定するようにしても良い。その方が、精度良く作動油の性能低下を監視できるし、不測の変化に対応できるからである。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、Ｗ／Ｏエマルジョン系作動油の性能低下を従来より早く把握し、該作動油を交換するようにしたので、常に難燃性の状態が維持できるようになった。その結果、油圧ホースの破損時に火災が発生することもなく、また油圧装置の運転が従来より円滑に行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｗ／Ｏエマルジョン系作動油の水分濃度及び無機分散剤の経時変化を示す図である。
【図２】Ｗ／Ｏエマルジョン系作動油の経時変化を示す概念図で、（ａ）は正常状態、（ｂ）は分散剤の水粒子からの離脱、（ｃ）は分散剤の凝集、（ｄ）は分散剤の析出、固化状態を表わす。
【図３】Ｗ／Ｏエマルジョン系作動油における無機分散剤の凝集メカニズムを示す図である。
【符号の説明】
１    油（油分子）
２    水粒子
３    分散剤（Ｂａ分散剤）
４    固形物
【図１】
0003915234.tif 000002
【図２】
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【図３】
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