JP4067627B2 - オイルエア潤滑装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受等の潤滑に供されるオイルエア潤滑装置に係り、詳しくは潤滑後のオイルエアから潤滑油を高効率で分離・回収する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
工作機械や圧延機等の機械装置では、スピンドルや圧延ローラ等を回転自在に支持するべく、様々な転がり軸受が各部に用いられている。転がり軸受では、金属接触に因る発熱や摩耗、焼き付き等を防止するため、グリースや潤滑油を用いて各構成要素間を適切に潤滑する必要がある。潤滑油による潤滑形態としては、油浴法や飛沫法、滴下法等の比較的簡便なものの他、ジェット給油法やオイルミスト潤滑法、オイルエア潤滑法等の比較的複雑な構成を採るものが実用化されている。
【0003】
オイルエア潤滑法は、定量ピストン等から吐出された微量の潤滑油と圧縮空気とをミキシングバルブ等により混合してオイルエアを生成し、これを軸受に連続的に送給するもので、以下に述べる特長を有している。すなわち、供給する潤滑油の量的管理が容易であると共に、常に清浄な潤滑油を供給できるため、工作機械のスピンドルを支持する高速軸受等の潤滑に最適である。また、潤滑部では、圧縮空気の供給によってその内圧が上昇するため、外部からの塵埃や切削液等の侵入が起こり難くなり、異物の噛み込みや腐食等に起因する潤滑対象物の寿命低下が防止される。更に、オイルエアは、気密性の高い給油管を介して潤滑部に供給されるため、その漏洩によって雰囲気を汚損することが殆どない。
【0004】
オイルエア潤滑法では、大気および機械装置の汚損防止や潤滑油の再利用等を図るため、潤滑後のオイルエアから潤滑油を分離・回収し、圧縮空気のみを大気中に放出することが望ましい。図6には、オイルエア潤滑装置の従来の潤滑油回収部を概略的に示してある。これは、オイルミスト潤滑装置の潤滑油回収部を流用したもので、複数個の潤滑対象物1毎にオイルエア供給管2と潤滑後のオイルエアを排出するオイルエア排出管3とを設け、各オイルエア排出管3を水平配置された集合排出管5に接続し、更にこの集合排出管5を鉛直配置されたエア排出管7およびオイル排出管9に接続したものである。図示例の場合、エア排出管7とオイル排出管9とは一体の大径管により形成されており、エア排出管7の上端にはエアブリーザ11が取り付けられる一方、オイル排出管9の下端はエアブリーザ13を備えた潤滑油回収槽15の内部に開口している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のオイルエア潤滑装置では、オイルエア中にごく微細な粒子として浮遊している潤滑油を完全に回収することができず、潤滑油回収槽15の周囲等が潤滑油により汚損されることが避けられなかった。例えば、図6に示した装置では、エア排出管7とオイル排出管9との流路面積を大きくすれば、両排出管7,9内を流れるオイルエアの流速が低下し、重力により潤滑油粒子の大部分を潤滑油回収槽15側に落下させることができる。ところが、オイル排出管9から潤滑油回収槽15内に流入したオイルエアは、比較的多量の潤滑油を含んだ状態でエアブリーザ13から放出されることになるため、エアブリーザ13の下部(潤滑油回収槽15の上面)に潤滑油が飛散する。また、エアブリーザ13から放出されたオイルエア中の潤滑油は、エア排出管7側のエアブリーザ11から放出される少量の潤滑油と伴に浮遊して、機械装置が設置された室の空気を汚損することもあった。
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、潤滑後のオイルエアから潤滑油を高効率で分離・回収し、もって機械装置や空気の汚損防止を実現したオイルエア潤滑装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するため、潤滑油と圧縮空気とを混合してなるオイルエアを潤滑対象物に連続的に送給し、当該潤滑対象物の潤滑を行うオイルエア潤滑装置であって、前記潤滑対象物の潤滑を終えたオイルエアの排出に供されるオイルエア排出管と、当該オイルエア排出管と接続し、オイルエア中の圧縮空気を大気中に排出するべく、上方に向けて延設されたエア排出管と、当該オイルエア排出管と接続し、オイルエア中の潤滑油を回収するべく、下方に配置された潤滑油回収槽内に開口するオイル排出管と、前記エア排出管の管路に形成されたオリフィスと、前記オイル排出管に形成され、少なくともその下方部分が潤滑油で満たされたU字形状部とを備えたものを提案する。
【0007】
本発明においては、エア排出管に設けられたオリフィスにより、潤滑対象物やオイルエア排出管、エア排出管内の内圧が保たれると共に、エア排出管から大気中にエアが流出する速度がごく低く抑えられる。また、オイル排出管のU字形状部に潤滑油が貯留されていることにより、オイルエア中の潤滑油が潤滑油面に接触・回収される一方、圧縮空気の潤滑油回収槽内への流入が起こらなくなる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1には本発明の第1実施形態に係るオイルエア潤滑装置の要部を概略的に示してある。同図に示したように、第1実施形態のオイルエア潤滑装置では、複数個(図示例では、4個)の潤滑対象物たる軸受ハウジング1毎にオイルエア供給管2と潤滑後のオイルエアを排出するオイルエア排出管3とが設けられており、前述した従来装置と同様に、各オイルエア排出管3が水平配置された集合排出管5に接続され、更にこの集合排出管5が鉛直配置されたエア排出管7およびオイル排出管9に接続されている。
【0009】
オイルエア排出管3の管路には、軸受ハウジング1の内圧を保持するためのオリフィス21と、該内圧を監視するための圧力計23とがそれぞれ設けられている。また、エア排出管7の上部には、集合排出管5およびエア排出管7、オイル排出管9の内圧を保持するためのオリフィス25と、該内圧を監視するための圧力計27とが設けられている。第1実施形態の場合、エア排出管7とオイル排出管9とは一体の大径管により形成されている。エア排出管7は、集合排出管5との接合部位29から上方に延設され、その上端は大気解放されている。一方、オイル排出管9は、集合排出管5との接合部位29から下方に延設され、その末端は大気放出管31を備えた潤滑油回収槽15の内部に開口している。
【0010】
オイル排出管9には、その下半部分に潤滑油溜り33が形成されたU字形状部35と、このU字形状部35に連続する逆U字形状部37とが形成されている。第1実施形態の場合、逆U字形状部37の頂点37aは、集合排出管5とオイル排出管9との接合部位29より低く設定されている。
【0011】
以下、第1実施形態の作用を述べる。
工作機械等の起動に伴いオイルエア潤滑装置の運転が開始されると、各軸受ハウジング1には図示しないオイルエア供給手段からオイルエアが圧送され、軸受の各構成要素の表面に適正な厚みの潤滑油膜が形成されると共に、軸受内部で発生した熱もオイルエアにより運び去られる。各軸受ハウジング1内での潤滑・冷却を終えたオイルエアは、オイルエア排出管3から流出した後、集合排出管5で合流する。この際、オイルエア排出管3に設けられたオリフィス21の作用により、上流側(軸受ハウジング1)内の内圧が比較的高く保たれ、軸受ハウジング1内への塵埃や切削油等の侵入が防止され、同時に下流側(オイルエア排出管3や集合排出管5等)の内圧は低下する。
【0012】
オイルエアは、集合排出管5で合流した後、接合部位29からエア排出管7とオイル排出管9とに流入する。そして、エア排出管7に流入したオイルエアは、エア排出管7が大径であることと、エア排出管7の上部にオリフィス25が設けられていることとから、その流速がごく遅くなり、比重の比較的大きい潤滑油を上方に搬送できなくなる。これにより、エア排出管7の上端からは、潤滑油が除かれたエア(すなわち、圧縮空気のみ)が大気中に放出され、該部での潤滑油による大気汚損が防止される。
【0013】
一方、オイル排出管9に流入したオイルエアは、その下端がU字形状部35の下半部に形成された潤滑油溜り33の上流側油面33aに接触する。これにより、オイルエアの一部として搬送されてきた潤滑油は、重力による降下も相俟って潤滑油溜り33中に順次溶け込み、潤滑油溜り33の油面33a,33bが徐々に上昇する。そして、U字形状部35の上流側の内圧が下流側の内圧(大気圧)より高いこともあり、図2に示したように、所定時間経過後には、潤滑油溜り33の下流側油面33bが逆U字形状部37の頂点37aを越え、潤滑油が潤滑油回収槽15に落下することになる。尚、本発明者等が実験を行ったところ、U字形状部35の上流側の内圧が0.1kgf/cm2とし、潤滑油の比重を0.8とした場合、下流側油面33bは上流側油面33aに対して1.25m上昇した。また、供給した潤滑油の量と回収された潤滑油の量とを比較したところ、第1実施形態の装置においては、ほぼ100%の回収効率を得ることができた。
【0014】
潤滑油が潤滑油回収槽15に落下する際、潤滑油回収槽15からは流入した潤滑油と同量の空気が大気放出管31から放出されるが、この空気は潤滑油を含んだオイルエアではないため、潤滑油の飛散は当然に生じない。また、逆U字形状部37の頂点37aが集合排出管5とオイル排出管9との接合部位29より低く設定されているため、オイルエア潤滑装置の運転が停止された場合にも、潤滑油溜り33の潤滑油が集合排出管5側に逆流することはない。
【0015】
第1実施形態では、このような構成を採ったことにより、潤滑油のほぼ完全な回収を実現できたと同時に、オイルエアの流出や潤滑油の飛散による大気や機械装置の汚損を確実に防止でき、安全かつ衛生的な作業環境を実現できた。
【0016】
図3には本発明の第2実施形態に係るオイルエア潤滑装置の要部を概略的に示してある。同図に示したように、第2実施形態のオイルエア潤滑装置では、軸受ハウジング1毎に、第1実施形態と同様の第1オイルエア供給管2と第1オイルエア排出管3とに加えて、第1オイルエア供給管2から分岐する第2オイルエア供給管41と、第2オイルエア排出管3に接続する第2オイルエア排出管43とが更に接続されている。
【0017】
第2実施形態の軸受ハウジング1は、鋼板の圧延に供される圧延機に付設されたもので、その内部には、図4に示したように、圧延ロール45のロールネック47を支持するころ軸受49が配設されている。軸受ハウジング1内の空間は、3個のオイルシール51により、ころ軸受49が収納される軸受室53と、圧延ロール45側に位置するオイルエア室55とに画成されている。軸受室53に対しては、第1オイルエア供給管2からオイルエアが供給され、潤滑後のオイルエアが第1オイルエア排出管3から排出される。また、オイルエア室55に対しては、第2オイルエア供給管41からオイルエアが供給され、オーバフローしたオイルエアが第2オイルエア排出管43から排出される。
【0018】
第2オイルエア排出管43の管路には、オイルエア室55の内圧を保持するためのオリフィス57と、該内圧を監視するための圧力計59とがそれぞれ設けられている。本実施形態では、第2オイルエア排出管43側のオリフィス57の通路径は、第1オイルエア排出管3側のオリフィス21の通路径より大きく設定されている。これにより、オイルエアの排出速度は、第2オイルエア排出管43側が第1オイルエア排出管3側より高くなり、軸受室53側の内圧がオイルエア室55側の内圧より常に高くなる。
【0019】
以下、第2実施形態の作用を述べる。
圧延機の運転が開始されると、操業条件によっては多量の圧延水が圧延ロール45に供給される。そのため、従来装置では、供給された圧延水は、その一部が圧延水飛沫61としてロールネック47側から軸受ハウジング1にはね掛かり、軸受ハウジング1内に侵入することがあった。ところが、本実施形態では、軸受ハウジング1の圧延ロール側端部に比較的内圧の高いオイルエア室55が形成されているため、はね掛かる速度(水圧)が高い場合にも、圧延水飛沫61がオイルシール51を通過して軸受ハウジング1内に侵入することが殆どなくなった。また、何らかの原因で圧延水飛沫61がオイルエア室55内に侵入した場合にも、軸受室53側の内圧がオイルエア室55側の内圧より高いため、ころ軸受49の潤滑を阻害する軸受室53内への圧延水飛沫61の侵入は完全に防止される。尚、オイルエア室55内に侵入した圧延水飛沫61は、第2オイルエア排出管43,集合排出管5,オイル排出管9を介し、オイルエアと共に潤滑油回収槽15に排出される。
【0020】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態は工作機械や圧延機の軸受を潤滑するオイルエア潤滑装置に本発明を適用したものであるが、他種の機械等の軸受を潤滑するものに適用してもよいし、軸受以外の潤滑を行うものに適用してもよい。また、オイルエア潤滑装置の具体的構成についても、上記実施形態に限られるものではなく、例えば、図5に示したように、第1実施形態において集合排出管5を用いず、各オイルエア排出管3をエア排出管7やオイル排出管9に直に接続するようにしてもよい。その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、オイル排出管の形状やオリフィスの設置部位等についても、設計上の要請等によって適宜変更可能である。
【0021】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、潤滑油と圧縮空気とを混合してなるオイルエアを潤滑対象物に連続的に送給し、当該潤滑対象物の潤滑を行うオイルエア潤滑装置であって、前記潤滑対象物の潤滑を終えたオイルエアの排出に供されるオイルエア排出管と、当該オイルエア排出管と接続し、オイルエア中の圧縮空気を大気中に排出するべく、上方に向けて延設されたエア排出管と、当該オイルエア排出管と接続し、オイルエア中の潤滑油を回収するべく、下方に配置された潤滑油回収槽内に開口するオイル排出管と、前記エア排出管の管路に形成されたオリフィスと、前記オイル排出管に形成され、少なくともその下方部分が潤滑油で満たされたU字形状部とを備えるようにしたため、エア排出管に設けられたオリフィスにより、潤滑対象物やオイルエア排出管、エア排出管内の内圧が保たれると共に、エア排出管から大気中にエアが流出する速度がごく低く抑えられ、オイル排出管のU字形状部に潤滑油が貯留されていることにより、オイルエア中の潤滑油が潤滑油面に接触・回収される一方、圧縮空気の潤滑油回収槽内への流入が起こらなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るオイルエア潤滑装置の要部を示す概略図である。
【図2】第1実施形態の作用を示す説明図である。
【図3】本発明の第2実施形態に係るオイルエア潤滑装置の要部を示す概略図である。
【図4】第2実施形態の作用を示す説明図である。
【図5】第1実施形態を一部変形したオイルエア潤滑装置の要部を示す概略図である。
【図6】従来のオイルエア潤滑装置の要部を示す概略図である。
【符号の説明】
1 軸受ハウジング
2 オイルエア供給管
3 オイルエア排出管
5 集合排出管
7 エア排出管
9 オイル排出管
15 潤滑油回収槽
21,25 オリフィス
33 潤滑油溜り
35 U字形状部
37 逆U字形状部
41 第2オイルエア供給管
43 第2オイルエア排出管43
45 圧延ロール
49 ころ軸受
51 オイルシール
53 軸受室
55 オイルエア室
Claims (1)
- 潤滑油と圧縮空気とを混合してなるオイルエアを潤滑対象物に連続的に送給し、当該潤滑対象物の潤滑を行うオイルエア潤滑装置であって、
前記潤滑対象物の潤滑を終えたオイルエアの排出に供されるオイルエア排出管と、
当該オイルエア排出管と接続し、オイルエア中の圧縮空気を大気中に排出するべく、上方に向けて延設されたエア排出管と、
当該オイルエア排出管と接続し、オイルエア中の潤滑油を回収するべく、下方に配置された潤滑油回収槽内に開口するオイル排出管と、
前記エア排出管の管路に形成されたオリフィスと、
前記オイル排出管に形成され、少なくともその下方部分が潤滑油で満たされたU字形状部と
を備えたことを特徴とするオイルエア潤滑装置。
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JP05425498A JP4067627B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | オイルエア潤滑装置 |
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---|---|---|---|
JP05425498A JP4067627B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | オイルエア潤滑装置 |
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JPH11230495A JPH11230495A (ja) | 1999-08-27 |
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JP05425498A Expired - Lifetime JP4067627B2 (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | オイルエア潤滑装置 |
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