JP3616113B2

JP3616113B2 - 潤滑油供給装置及び潤滑油供給装置の異常検出方法

Info

Publication number: JP3616113B2
Application number: JP34931892A
Authority: JP
Inventors: 修司三間; 靖天野; 幸夫佐藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: DE4344788A1; DE4344788C2; JPH06201092A; CA2112181C; CA2112181A1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、圧延機や工作機械等の回転軸を支持する軸受等の潤滑対象物に、潤滑油を、圧縮空気を利用して管路の内壁面に沿って移動する状態（オイルエア）として供給する潤滑油供給装置（オイルエア潤滑システム）及びその異常検出方法に関し、特に、安価な構成で、潤滑対象物にオイルエアが供給されていない異常状態を検出できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
潤滑油と圧縮空気とを適宜混合してなるオイルエアを軸受等の潤滑対象物に供給する潤滑油供給装置としては、例えば、本出願人が先に提案した特開平２−２７１１９７号公報に開示されたものがある。
かかる従来の技術は、潤滑油と圧縮空気とを供給するメインユニットと、それら潤滑油及び圧縮空気を混合してオイルエア状態とする混合器と、オイルエアを多岐分配するための分配器とを基本構成としている。そして、特に上記従来の技術にあっては、混合器の下流側に例えば光学的に潤滑油の流れを検出する手段を設けることにより、適量のオイルエアを供給しているか否かを監視できるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、上記従来の技術によれば、混合器から適量のオイルエアが送りだされているか否かを監視することは可能であるが、そのオイルエアが各軸受等に確実に到達しているか否かを判断することはできない。即ち、例えば軸受に至る直前の管路等に破断等の異常が生じていても、圧縮空気が正常に供給されている限りその混合器の下流側の潤滑油流量及び空気流量に変化は生じないからである。
【０００４】
従って、全ての潤滑対象物の直前に潤滑油が確実に供給されているか否かを検出するセンサを設けることが望ましいのであるが、上記従来の技術に開示されるような光学的センサは比較的高価であるため、例えば多数のガイドロール，ピンチロール等を有し潤滑箇所が数百箇所に達する場合もある連続鋳造機のようなものに適用すると、費用が膨大になってしまうという問題点がある。
【０００５】
特に、オイルエア潤滑システムの一つの特徴が微量の潤滑油を連続して確実に供給することにあるため、そもそも流れている潤滑油は微量である場合が多く、従って光学的センサ等であっても油の流動を正確に検出することは困難な場合があった。そして、より正確に検出するためには、それだけ高精度の高価なセンサが必要となるから、上述のように配設位置が数百箇所にも達すると、費用の大幅な増大を招いてしまうことになる。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術が有する未解決の課題に着目してなされたものであって、潤滑対象物にオイルエアが確実に供給されていない異常状態を、安価な構成で、しかも下流側の配管の破断等による異常であっても容易に検出することが可能な潤滑油供給装置及びその異常検出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】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、潤滑油を、圧縮空気を利用して管路の内壁面に沿って移動させて潤滑対象物に供給する潤滑油供給装置において、前記潤滑対象物から潤滑油を排出する排油ラインにオリフィスを形成するとともに、前記オリフィスよりも上流側の前記排油ラインの圧力変化を検出する圧力変化検出手段を設けた。
請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明である潤滑油供給装置において、前記圧力変化検出手段は、前記潤滑対象物に潤滑油を供給する給油ラインに配設された圧力センサである。
請求項３に係る発明は、上記請求項１に係る発明である潤滑油供給装置において、前記圧力変化検出手段は、前記オリフィスよりも上流側の前記排油ラインに配設された圧力センサである。
また、上記目的を達成するために、請求項４に係る発明は、潤滑油を、圧縮空気を利用して管路の内壁面に沿って移動させて潤滑対象物に供給する潤滑油供給装置の異常検出方法において、前記潤滑対象物から潤滑油を排出する排油ラインの圧力変化に基づいて、前記潤滑対象物に前記潤滑油が正常に供給されていない異常状態を検出するようにした。
【０００８】
【作用】
請求項１に係る発明にあっては、潤滑対象物から潤滑油を排出する排油ラインにオリフィスが形成されているため、かかるオリフィスよりも上流側の排油ライン及び給油ラインは、潤滑対象物に潤滑油が適宜供給されている限り、所定圧力に保たれる。
なぜならば、潤滑油は、圧縮空気によって給油ラインを構成する管路の内壁面に沿って移動して潤滑対象物に到達するのであり、圧縮空気が供給されていない状況であれば、潤滑油は当然に供給されないから、給油ライン又は排油ラインに潤滑油が供給されている状況であれば、オリフィスよりも上流側は所定圧力を維持するからである。そして、給油ライン又はその上流側に配設される分配器等において流路が閉塞し、オイルエアの移動が妨げられると、その閉塞位置において圧力降下が生じるため、オリフィスよりも上流側の圧力は低下するから、逆に、オリフィスよりも上流側が所定圧力に保たれていれば、潤滑対象物にオイルエアが適宜供給されていると判断できるのである。
【０００９】
請求項１に係る発明の作用を具体的に説明すると、先ず、圧力変化検出手段が請求項２に係る発明のような構成の場合には、その圧力変化検出位置としての圧力センサよりも上流側で配管の破断や閉塞等が生じれば、その異常は圧力の低下として検出され、その圧力変化検出位置よりも下流側で配管の破断や閉塞が生じると、破断は圧力の低下として検出され、閉塞は圧力の上昇として検出される。
また、圧力変化検出手段が請求項３に係る発明のような構成の場合には、例えば潤滑対象物のシール破断や給油ラインの破断，閉塞等が生じれば、その異常は圧力の低下として検出される。
【００１０】
一方、請求項４に係る発明にあっては、前記潤滑対象物から潤滑油を排出する排油ライン及び前記潤滑対象物に潤滑油を供給する給油ラインの内の少なくとも一方の圧力変化を検出するのであるが、潤滑対象物に潤滑油が正常に供給されていない異常状態になるとそれら排油ライン及び給油ラインの圧力が正常時から上昇又は低下するため、その圧力変化に基づいてその異常状態が検出される。
【００１１】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施例を示す図である。先ず、構成を説明すると、混合器１は、メインユニット（図示せず）から供給される圧縮空気と潤滑油とを混合してオイルエアを生成し、そのオイルエアを均等に分配して各分配ポート１ａ〜１ｆから送り出す装置である。なお、混合器１及びメインユニットの具体的な構造は公知である（上記公開公報等参照）ため、ここでの説明は省略する。
【００１２】
そして、この実施例では、混合器１に対して六つの分配器２Ａ〜２Ｆが設けられていて、混合器１の各分配ポート１ａ〜１ｆと各分配器２Ａ〜２Ｆの給油ポート２ａとが、配管３ａ〜３ｆを介して接続されている。
各分配器２Ａ〜２Ｆは、オイルエアを供給する潤滑対象物の数に応じた分配ポート４を有している。この実施例では、各分配器２Ａ〜２Ｆ毎に四つの分配ポート４が設けられている。
【００１３】
なお、各分配ポート４よりも先の構成は、いずれの分配ポート４に関しても同様であるため、以下の説明は、分配器２Ａに設けられた一の分配ポート４についてのみ行うこととし、それ以外の図示及び説明は省略する。
即ち、分配ポート４には給油ラインとしての給油配管５が接続され、この給油配管５の他端側が潤滑対象物としての軸受７の潤滑油供給口７ａに接続されている。一方、軸受７の潤滑油排出口７ｂとオイルタンク９との間が、排油ラインとしてのドレン配管８を介して接続されている。
【００１４】
そして、ドレン配管８の中途部にはオリフィス１０が形成されるとともに、ドレン配管８のオリフィス１０よりも上流側の位置の圧力を測定する圧力変化検出手段としての圧力センサ１１が配設されている。
次に、本実施例の作用を説明する。
即ち、ドレン配管８に形成されたオリフィス１０の絞り効果によって、そのオリフィス１０よりも上流側のドレン配管８，軸受７内及び給油配管５の圧力は、異常が発生していなければ、０．２〜０．４ｋｇ／ｃｍ^２に保たれている。
【００１５】
そして、圧力センサ１１がそのような正常時の圧力を示していれば、軸受７には適量の潤滑油が供給されていると判断できる。
なぜならば、オイルエア潤滑システムにあっては、圧縮空気の流れによって潤滑油が管路の内壁面に沿って移動するのであるから、圧縮空気が供給されない状態で潤滑油のみが供給されるということはあり得ないからである。なお、圧縮空気のみが供給されているという状況は、混合器１における潤滑油の供給が正常に行われていない場合であり、これは上記公開公報に開示される技術によって容易に検出される。
【００１６】
具体的に説明すると、例えば配管３ａ，分配器２Ａ及び給油配管５の何れかにおいて詰まりや配管つぶれ等が生じて、軸受７にオイルエアが正常に搬送されない状態となると、その詰まりやつぶれ等が生じた部位で圧力降下が生じるため、ドレン配管８内の圧力は正常状態よりも低下することになる。
また、例えば配管３ａや給油配管５で破断が生じたり、或いは、分配ポート１ａと配管３ａとの接続部分のシール劣化による漏れ、その他各接続部分の異常によって、オリフィス１０よりも上流側の配管等が開放されて軸受７にオイルエアが搬送されない状態となると、やはりドレン配管８内の圧力は正常状態よりも低下することになる。
【００１７】
さらに、軸受７内のシールが破損する等したため、軸受７にオイルエアが到達しているにも関わらず、正常な潤滑が行われていない状況でも、やはりドレン配管８内の圧力は正常状態よりも低下することになる。
つまり、本実施例の構成であれば、軸受７にオイルエアが正常に搬送されていない異常状態となると、ドレン配管８の圧力が低下し、その圧力低下が圧力センサ１１の測定値に現れるから、そのような異常は容易に検出される。
【００１８】
そして、このような作用を得るために必要な構成は、オリフィス１０と圧力センサ１１のみであるから、安価で済む。よって、多数のガイドロール，ピンチロール等を有し潤滑箇所が数百箇所に達する場合もある連続鋳造機のようなものに適用しても、膨大な費用を要することにならない。
また、本実施例であれば、オイルエア搬送の異常を配管内の圧力の変化によって検出する構成であるため、オイルエアとして搬送される潤滑油の流量が微量の場合であっても、容易に異常を検出できるという利点がある。
【００１９】
なお、本実施例の場合には、異常の場合に圧力が低下することから、圧力センサ１１に代えて、所定圧力以下になったことを検知する圧力スイッチを適用してもよく、そうすれば、一般に圧力スイッチの方が安価であるから、さらなる費用の低減が図られる。
図２は本発明の第２実施例を示す図である。図示しないその他の構成は上記第１実施例と同様であるため、その重複する説明は省略する。
【００２０】
即ち、本実施例では、圧力センサ１１を、ドレン配管８ではなく、給油配管５に設けたものである。
このような構成であると、圧力センサ１１よりも上流側で詰まりや破断が生じると、その詰まりや破断部位よりも下流側の圧力が低下するから、圧力センサ１１の測定値低下によって異常が検出される。
【００２１】
また、圧力センサ１１よりも下流側で詰まり等による閉塞が生じると、その詰まった位置よりも上流側の圧力が上昇するから、圧力センサ１１の測定値上昇によって異常が検出される。
さらに、圧力センサ１１よりも下流側で破断等による開放が生じると、給油配管５の圧力が低下するから、圧力センサ１１の測定値低下によって異常が検出される。
【００２２】
このように、本実施例の構成であっても、上記第１実施例と同様に圧力センサ１１の測定値の変化によって、軸受７にオイルエアが正常に供給されていない状態を検出することができる。
しかも、本実施例の場合には、異常の種類によって圧力センサ１１の圧力が上昇する場合と低下する場合とがあるため、圧力センサ１１の測定値の変化状況から、ある程度の異常の種類を判別することも可能である。
【００２３】
なお、本実施例の場合にも、圧力センサ１１に代えて圧力スイッチを適用してもよい。ただし、本実施例の場合には、異常の種類によっては圧力が上昇する場合と低下する場合とがあるため、正常状態に比べて圧力が上昇したことを検知する圧力スイッチと正常状態に比べて圧力が低下したことを検知する圧力スイッチとの二種類の圧力スイッチ、または、二つの接点を有する圧力スイッチが必要となる。
【００２４】
また、上記各実施例では、給油配管５又はドレン配管８の何れか一方に圧力センサ１１を設けた場合について説明したが、検出精度を向上させるために、それら両方に圧力センサ１１又は圧力スイッチを設けてもよい。
さらに、上記各実施例では、潤滑対象物として軸受７を示しているが、これに限定されるものではない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜４に係る発明によれば、安価な構成で、潤滑対象物にオイルエアが正常に供給されていない状態を検出することができ、しかも、オイルエアとして搬送される潤滑油の流量が微量の場合であっても容易に異常を検出できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の構成を示す図である。
【図２】第２実施例の構成を示す図である。
【符号の説明】
１混合器
２Ａ〜２Ｆ分配器
５給油配管（給油ライン）
７軸受（潤滑対象物）
８ドレン配管（排油ライン）
１０オリフィス
１１圧力センサ（圧力変化検出手段）

Claims

潤滑油を、圧縮空気を利用して管路の内壁面に沿って移動させて潤滑対象物に供給する潤滑油供給装置において、前記潤滑対象物から潤滑油を排出する排油ラインにオリフィスを形成するとともに、前記オリフィスよりも上流側の前記排油ラインの圧力変化を検出する圧力変化検出手段を設けたことを特徴とする潤滑油供給装置。
前記圧力変化検出手段は、前記潤滑対象物に潤滑油を供給する給油ラインに配設された圧力センサである請求項１記載の潤滑油供給装置。
前記圧力変化検出手段は、前記オリフィスよりも上流側の前記排油ラインに配設された圧力センサである請求項１記載の潤滑油供給装置。
潤滑油を、圧縮空気を利用して管路の内壁面に沿って移動させて潤滑対象物に供給する潤滑油供給装置の異常検出方法において、前記潤滑対象物から潤滑油を排出する排油ラインの圧力変化に基づいて、前記潤滑対象物に前記潤滑油が正常に供給されていない異常状態を検出することを特徴とする潤滑油供給装置の異常検出方法。