(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油と気体とを二相流として、鉄鋼設備の複数のロール軸受を潤滑する潤滑装置であって、各ロール軸受に設けた潤滑部に、潤滑油および気体を導入する給油口と、潤滑油および気体を排出する回収口とをそれぞれ有し、一のロール軸受に設けた潤滑部の回収口と、第二のロール軸受に設けた潤滑部の給油口を連絡する回収給油管を有することを特徴とする、鉄鋼設備のロール軸受の潤滑装置。
【請求項２】
前記回収給油管の途中に異物をろ過するろ過器を設けてなる請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄鋼設備のロール軸受の潤滑装置に関し、特に、気送式潤滑システムにおいて潤滑油及び気体を有効利用できる鉄鋼設備のロール軸受の潤滑装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の気送式潤滑システムは、図６のように構成され、メインユニット100 から供給された潤滑油（油，オイル）は、混合器６で気体（エア）と混合されて気液二相流（オイルエア）の形で、分配器７から給油口17を介して、例えば回転体（ロール）14の軸受11等に常設される潤滑部８に送られる。送られたオイルは、潤滑部８を密封するシール部18（オイルシールやダストシールあるいはラビリンスシールの装着部）からそのまま外部へ放出されている。
【０００３】
また、特開平７−91596 号公報では、環境保全のために潤滑部８からオイルを直接外部に放出するのを避け、図７に示すように、軸受箱12に設けた回収口19から回収管９を介して回収タンク10に回収しているが、回収されたオイルは廃油処理されるかあるいは付近の排水とともに排水処理される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
オイルエアによる給油方式は、元来、精密工作機械などの高速回転軸に適用されており、そこでの目的は、少量給油によって潤滑油の攪拌熱の発生を回避すると共に、気相により潤滑部を冷却することにある。これらの用途においては油の劣化が著しいため、仮に再生するにしてもコストがかかりすぎ、前記のごとく廃棄するのが通常である。
【０００５】
この給油方式は、鉄鋼分野等の大型設備（圧延設備等のロールの軸受部や機械の摺動部等）にも適用されている。しかし、そこでは大量の給油で十分冷却されるため、オイルエアによる結油方式は、潤滑部の発熱防止や冷却といった目的より、むしろ気相により潤滑部を正圧にして外部からの水や異物の侵入を防止するという目的で適用される。
【０００６】
かかる目的でオイルエアによる給油方式を採用する鉄鋼設備等では、潤滑部での軸の回転や摺動が比較的低速(5000rpm以下) で行われるので、精密工作機械のような重荷重や高熱といった過酷な潤滑環境には曝されていない場合がほとんどである。それゆえ、潤滑後のオイルは異物の重量汚染度が低く、また油の剪断による粘度変化や熱による劣化も無いに等しいものと考えられる。例えば図７のような給油システムを適用した連鋳設備のロール軸受の潤滑において、表１に示す運転条件の潤滑部からの回収油は、発明者らの調査では同表に示されるように十分に清浄であり潤滑油としての性能を失っていない。
【０００７】
それにもかかわらず従来は、一度潤滑に使ったオイルを単に回収して廃油処理しあるいは付近の排水と共に排水処理しており、これには大きな無駄があった。
【０００８】
【表１】
0004157991.tif 000002
【０００９】
本発明は、従来技術におけるこのような無駄をなくし、オイルエアによる給油方式で給油されたオイルを二次的に有効活用できる鉄鋼設備のロール軸受の潤滑装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
参考発明は、潤滑油と気体とを二相流として、一のロール軸受に設けた潤滑部に導入後、該潤滑部から排出される潤滑油および気体を、第二のロール軸受に設けた潤滑部に導入することを特徴とするロール軸受の潤滑方法（方法Ｉ）である。
本発明は、潤滑油と気体とを二相流として、鉄鋼設備の複数のロール軸受を潤滑する潤滑装置であって、各ロール軸受に設けた潤滑部に、潤滑油および気体を導入する給油口と、潤滑油および気体を排出する回収口とをそれぞれ有し、一のロール軸受に設けた潤滑部の回収口と、第二のロール軸受に設けた潤滑部の給油口を連結する回収給油管を有することを特徴とする、鉄鋼設備のロール軸受の潤滑装置（装置Ｉ）である。
【００１１】
上記発明の最も代表的な形態は、ロールの両側の軸受に設けた潤滑部を回収給油管で連結する方法（方法Ｉａ）の実施に適した装置（装置Ｉａ）、または、一のロールの軸受に設けた潤滑部から、隣接した第二のロールの軸受に設けた潤滑部へと回収給油管で連結する方法（方法Ｉｂ）の実施に適した装置（装置Ｉｂ）である。また本発明は、装置Ｉにおいて、前記回収給油管の途中に異物をろ過するろ過器を設けてなる装置（装置ＩＩ）である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、方法Ｉａの実施に適した装置Ｉａの例を示す模式図である。この例では、ロール14の一側の回収口19（一側の軸受11を潤滑する潤滑部８の回収口）と、他側の給油口17Ａ（他側の軸受11Ａを潤滑する潤滑部８Ａの給油口）とを連結する回収給油管20が、ロール14外に設けられている。
【００１３】
図２は、方法Ｉａの実施に適した装置Ｉａの他の例を示す模式図である。この例では、一側の回収口19と他側の給油口17Ａとがシール部18，18Ａのすぐ内側に設けられ、これらを連結する回収給油管20が、ロール14内に設けられている。
図３は、方法Ｉａの実施に適した装置Ｉａのさらに他の例を示す模式図である。この例では、ロール14が固定軸21に嵌合され、一側の回収口19と他側の給油口17Ａとを連結する回収給油管20がこの固定軸21内に設けられている。なお、一側の給油口17および他側の回収口19Ａは、固定軸21内乃至各側の固定軸固定ブロック22内に開けた孔を介して外部に通じている。
【００１４】
図１〜図３に例示した装置Ｉａによれば、一側の給油口17からオイルエアを導入して潤滑部８の潤滑に供し、さらに回収給油管20を通して他側の給油口17Ａに導入して潤滑部８Ａの潤滑に供するという方法Ｉａが容易に実施できる。
図４は、方法Ｉｂの実施に適した装置Ｉｂの例を示す模式図である。前側のロール14の片側の潤滑部８の回収口19と後側のロール14Ａの片側の潤滑部８Ａの給油口17Ａとが回収給油管20で連結されている。なお、前と後とは絶対的なものではなく、２つのうちの任意の一方を前とすれば他方が後になるというように相対的なものである。また、この例では２本のロールについて示したが、ロールが３本以上の場合でもロールに順番を付け、同様に前の回収口と後の給油口とを順次連結すればよい。また、当然ながら、一番前のロール（後にはなれないロール）の片側の給油口には、図７の潤滑部直近の分配器７から給油し、一番後のロール（前にはなれないロール）の片側の回収口は、図７の回収管９に繋ぐようにする。
【００１５】
図４に例示した装置Ｉｂによれば、複数のロールの片側の潤滑部を直列に連結して上流側から順次オイルエアを供給することができるので、方法Ｉｂが容易に実施できる。なお、隣接しないロール間を連結することもむろん可能である。
方法Ｉａと方法Ｉｂとを単独にまたは複合して実施することにより、１つの給油元（図６または図７における潤滑部８入側の分配器７）から配給される潤滑油を複数回の潤滑に供することができ、本発明の目的が達成される。
【００１６】
潤滑部には、通常オイルシールが適用されており、二相流を形成する気体の一部がここから漏洩する。この漏洩によって後続の潤滑部における潤滑性能が落ちないようにするためには、気体の流量を多めに保ち、オイルシールからの気体の漏洩量に比べて絶対的に多くの気体が流れるようにするのがよい。このような構成をとることにより、潤滑油は相対的にほとんど気体成分を失うことなく次の潤滑部へ移送される。具体的には潤滑油の回収給油量が70〜95％であるからシールの構成および回収給油管の設計を後述のごとく適宜工夫して、これと同程度（潤滑油の回収率× 0.8以上、好ましくは、× 0.9以上）に回収給油管に回収できる条件で潤滑を行うことにより、次の潤滑部への給油・潤滑を確実に行うことができる。
【００１７】
気相式給油システムでは、軸受部からの水等の浸入がなく、使用済の潤滑油の清浄度は油の劣化がなく、異物の量は0.8 μm メンブレンフィルタによるろ過後の値で２〜10mg/100mlであり、粒子の径は５μm 以下がほとんどである。一般の循環給油システムに用いられる潤滑油以上の清浄度であることから本発明による給油方法を用いても２つ目以降の潤滑に支障をきたさない。また、潤滑部での油及び気体の漏洩分は、シール構成により異なるが、予め漏洩量を推定してその分だけ給油量を増量しておくことで最終潤滑部の潤滑に必要な量を確保することは容易である。
【００１８】
回収給油管は、潤滑部での気体漏洩分よりも多く無理なく気体を送るため、圧力損失の大きな寸法を避けなければならないが、通常用いる給油側配管と同等かあるいは１サイズアップ程度の寸法で十分である。
そしてまた、異物の発生が多くかつ粒子の径が大きい場合には、図５に例示するように、装置Ｉａまたは装置Ｉｂにおいてロール外部に設けられる回収給油管20の途中にろ過器23を設けてなる装置ＩＩを用いれば、清浄度の高い潤滑油を給油することができる。なお、ろ過器としては、圧力損失を少なくするため沈降ろ過式のもの等が望ましい。
【００１９】
本発明に用いられる潤滑油は、一般のギヤ油や軸受油等で、その粘度はISO VG 680でも基本的に適用可能であり、気体は清浄な空気や窒素が用いられる。潤滑部の密封機構はオイルシールやダストシールといった接触式が好ましいが、回収管の気体流量が多いならばラビリンスシールでも適用が可能である。この場合、シールの向きを潤滑部の用途により選定し、潤滑油および気体の漏洩量を予測して（概算でよい）、その分量を最初の給油先への給油量に上乗せし、最終給油部に必要な量が行き渡るようにすれば問題はない。
【００２０】
また、上記実施の形態においては給油対象を軸受のみとして説明したが、最終給油先として摺動部へ気体とともに給油する形態、あるいはオイルバスを用いている減速機へ補給する構造の形態であってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、従来１回だけの使用で排出されていたオイルの大部分を複数回使用した後に排出するので、オイルコストが削減でき、また廃油処理負荷が軽減して環境浄化が促進されると共に、従来の潤滑性能および密封性能を損なうことなく複数の分配器を集約できかつ給油先での給油配管および回収配管の数量が削減できるので、給油システムのイニシャルコストが低減しかつ設備保全コストが大幅に縮小するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】方法Ｉａの実施に適した装置Ｉａの例を示す模式図である。
【図２】方法Ｉａの実施に適した装置Ｉａの他の例を示す模式図である。
【図３】方法Ｉａの実施に適した装置Ｉａのさらに他の例を示す模式図である。
【図４】方法Ｉｂの実施に適した装置Ｉｂの例を示す模式図である。
【図５】装置ＩＩの例を示す模式図である。
【図６】従来のオイル放出型の気送式潤滑システムの説明図である。
【図７】従来のオイル単純回収型の気送式潤滑システムの説明図である。
【符号の説明】
１  潤滑油タンク
２  給油ポンプ
３  油分配器
４  エア配管
５  エア遮断弁
５Ａ  エア減圧弁
６  混合器
７  分配器
８  潤滑部
９  回収管
10  回収タンク
11  軸受
12  軸受箱
13  軸受箱カバー
14  回転体（ロール）
15  回転軸
16  軸受押さえ
17  給油口
18  シール部
19  回収口
20  回収給油管
21  固定軸
22  固定軸固定ブロック
23  ろ過器
100  メインユニット
【図１】
0004157991.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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