JP5633463B2 - 冷間圧延機の潤滑油供給装置 - Google Patents
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圧延ロール表面に潤滑油のエマルジョンを供給するエマルジョン供給装置と、そのエマルジョン供給装置による圧延ロール表面への潤滑油エマルジョン供給と同時に、圧延機入り側の被圧延材表面に潤滑油原液を気体によりミスト化にして噴霧するためのガスアトマイズ装置とを備えた冷間圧延機において;
前記ガスアトマイズ装置が、
圧延機入り側において圧延幅方向に所定間隔を置いて配列された複数の噴霧ノズルと、
潤滑油原液を圧送するためのポンプと、
前記ポンプから潤滑油原液を前記複数の噴霧ノズルのそれぞれに分配して導くための潤滑油分配供給経路と、
その潤滑油分配供給経路に介在され、ポンプからの潤滑油原液を、各噴霧ノズルへ向けて分配するための分配装置とを有してなり、
前記分配装置は、内部に中空室が形成されるとともに、前記ポンプからの潤滑油原液を前記中空室内に導くための単一の入口部と、中空室内の潤滑油原液を、対応する噴霧用ノズルに導くための複数の出口部とを有する構成とされ、しかも前記複数の出口部は、それぞれ入口部よりも上方の位置の同一水平面上に位置するように配列形成されていることを特徴とするものである。
前記ポンプに最も近い段の分配装置の入口部にポンプからの潤滑油原液が導かれ、かつ多段の分配装置の各段間においては、ポンプに近い段の分配装置の出口部からポンプから遠い段の分配装置の入口部に潤滑油原液が導かれ、さらに前記各噴霧ノズル群に、それぞれ噴霧ノズルに最も近い段の異なる分配装置から潤滑油原液が導かれるように構成されていることを特徴とするものである。
図1〜図6は、本発明の第1の実施形態を示すもので、そのうち図1は、本発明の潤滑油供給装置を、タンデム冷間圧延機に適用した場合の、タンデム冷間圧延機の全体構成を模式的に示しており、図2、図3には、図1の要部、特に1基の圧延スタンドにおけるガスアトマイズ装置付近の状況を拡大して示し、図4、図5には第1の実施形態におけるガスアトマイズ装置の分配装置の具体的構成を示し、さらに図6は、第1の実施形態における分配装置の各断面の定義を示している。
図1において、タンデム冷間圧延機10は、複数基の圧延スタンド12(図示の例では4基)によって構成されており、各圧延スタンド12は、それぞれ一対のワークロール14、一対の中間ロール16、および一対のバックアップロール18によって構成されており、各圧延スタンド12の一対のワークロール14の間において、鋼板などの被圧延材20を順次連続的に冷間圧延するように構成されている。なお以下の説明において、圧延ロールもしくはロールとは、ワークロールを意味するものとする。
なおまた、上述の実施形態では、分配装置40の複数の出口部40Cは、等間隔で配列形成しているが、場合によっては、複数の出口部40Cの相互間の間隔を異ならしめてもよい。
図7に示される分配装置40は、全体として直方体形状に作られて、その内部に直方体形状の前記中空室40Aが形成されており、かつその分配装置40は、その直方体長さ方向が水平方向に沿うように配設されている。ここで、直方体形状の分配装置40における複数の出口部40Cは、基本的には、単一の入口部40Bの位置よりも上方の位置において、直方体長さ方向(すなわち水平方向)に沿って所定間隔を置いて配列形成されていればよいが、図6の例では、望ましい形態として、入口部40Bは中空室40Aの最下部(分配装置40の下面)に、また複数の出口部40C(図6では1個のみ示している)は中空室40Aの最上部(分配装置40の上面)に形成されている。なおこのような直方体形状の分配装置40においても、前記と同様に、中空室40Aは、水平方向断面の面積と、複数の出口部40Cの配列方向に沿った垂直断面の面積と、複数の出口部40Cの配列方向に直交する垂直断面の面積とが、それぞれ複数の出口部40Cの合計内側断面積よりも大きくなるように作られている。
なお図7では、直方体形状の分配装置40の長さ方向の4面が垂直もしくは水平となるように配置しているが、場合によっては、長さ方向に沿う水平方向の軸線を基準として45°だけ回転させた配置とし、その最下部の稜線部分に入口部40Bを形成し、また最上部の稜線部分に複数の出口部40Cを等間隔で形成してもよい。
このような球体形状の分配装置40においては、入口部40Bから各出口部40Cに至る各距離が互いに同一となり、しかも入口部40Bから各出口部40Cに至る各最短直線経路を取り囲む周囲の内壁形状が全く同一であるため、各出口部40Cにおける内圧を、全く同一とすることができる。
したがって、各ポンプ34の動作をON−OFFすることによって、圧延幅方向の両端側の噴霧ノズル32−1、32−2、32−7、32−8からなる噴霧ノズル群の各噴霧ノズルから潤滑油原液ミストを噴霧する状態と、圧延幅方向中央部側の噴霧ノズル32−3〜32−6からなる噴霧ノズル群から潤滑油原液ミストを噴霧する状態とを個別に制御することができる。例えば、被圧延材20として、その幅が大きく異なるものを圧延することが多い場合、大きい幅の被圧延材を圧延する際には、第1のガスアトマイズ装置44−1および第2のガスアトマイズ装置44−2の両方のポンプ34を作動させて、圧延幅方向の両端側の噴霧ノズル32−1、32−2、32−7、32−8と圧延幅方向中央部側の噴霧ノズル32−3〜32−6のすべてから被圧延材20の表面に潤滑油原液ミストを噴霧し、これに対し小さい幅の被圧延材を圧延する際には、第1のガスアトマイズ装置44−1のポンプ34を作動させる一方、第2のガスアトマイズ装置44−2のポンプ34は停止させて、圧延幅方向の中央部側の噴霧ノズル32−3〜32−6のみから被圧延材20の表面に潤滑油原液ミストを噴霧することができる。このように、被圧延材の幅に応じてミストを噴霧する噴霧ノズルを選択できるため、幅の狭い被圧延材を圧延する場合も、無駄に潤滑油が消費されることを避けて、コスト削減を図ることができる。
図10の装置においては、図9の装置と同様に、ガスアトマイズ装置としては、複数のもの、例えば第1のガスアトマイズ装置44−1と、第2のガスアトマイズ装置44−2とを備えている。但し、図9の例とは異なり、ポンプ34および潤滑油原液貯留槽38は、第1のガスアトマイズ装置44−1および第2のガスアトマイズ装置44−2とで共用されている。具体的には、各潤滑油分配供給経路42のポンプ34の吐出側には、例えばチーズなどからなる分岐部50が設けられ、その分岐部50の二つの分岐出口は、それぞれ開閉制御弁46を介して、それぞれ対応する分配装置40−1、40−2の入口部に接続されている。一方、圧延機入り側において圧延幅方向に並ぶ複数の噴霧ノズル32−1〜32−8は、2以上の噴霧ノズルからなる複数の噴霧ノズル群に区分されており、これらの噴霧ノズル群は、互いに異なるガスアトマイズ装置に属する構成とされている。すなわち、複数の噴霧ノズル32−1〜32−8のうち、圧延幅方向の両端側に位置する2以上の噴霧ノズル32−1、32−2、32−7、32−8からなる噴霧ノズル群は、前記第2のガスアトマイズ装置44−2に属し、一方、残りの圧延幅方向中央部側に位置する2以上の噴霧ノズル32−3〜32−6からなる噴霧ノズル群は、前記第1のガスアトマイズ装置44−1に属している。したがって、前記開閉制御弁46を開閉制御するかまたは各ポンプ34の動作をON−OFFすることによって、図9の例と同様に、圧延幅方向の両端側の噴霧ノズル32−1、32−2、32−7、32−8からなる噴霧ノズル群の各噴霧ノズルから潤滑油原液ミストを噴霧する状態と、圧延幅方向中央部側の噴霧ノズル32−3〜32−6からなる噴霧ノズル群から潤滑油原液ミストを噴霧する状態とを個別に制御することができる。
図11の装置においては、図9、図10と同様に、複数の噴霧ノズル32−1〜32−8が、2以上の噴霧ノズルからなる複数の噴霧ノズル群に区分されている。そして一基のポンプ34と複数の噴霧ノズル32−1〜32−8との間に、合計3基以上(図示の例では3基)の分配装置40−1〜40−3が多段(図示の例では2段)に配設されている。かつ噴霧ノズル32−1〜32−8に最も近い段の分配装置40−2、40−3としては、前記噴霧ノズル群の数と同じ数の分配装置が設けられており、ポンプ34に最も近い段の分配装置40−1の入口部にポンプ34からの潤滑油原液が導かれ、かつ多段の分配装置の各段間においては、ポンプに近い段の分配装置の出口部から、ポンプから遠い段の分配装置の入口部に潤滑油原液が導かれ、最終的に前記各ノズル群に、それぞれ噴霧ノズル32−1〜32−8に最も近い段の異なる分配装置40−2、40−3から潤滑油原液が導かれるように構成されている。このような潤滑油供給装置では、潤滑油原液ミストを噴霧させる噴霧ノズルの噴霧量を、被圧延材の幅や幅方向厚み変化などの圧延状況に応じて、適切に異ならしめることが可能となる。
なお図11の例では、複数の噴霧ノズルを2群に区分し、かつそれに対応して、噴霧ノズルに最も近い段の分配装置としても2基のもの(40−2、40−3)を設けた構成としている。しかしながら、例えば図12に示した第5の実施形態のように、複数の噴霧ノズル32−1〜32−12を3群に区分し、かつそれに対応して、噴霧ノズルに最も近い段の分配装置としても3基のもの(40−2〜40−4)を設けた構成とすることもできる。
また同じ分配装置40を用いて、同粘度の潤滑油原液を入口部40Bから中空室内に、1000cc/minの流量で送り込み、各出口部40Cからの潤滑油原液の流出流量を測定したところ、平均流出流量に対する各出口部40Cでの流出流量のばらつきは、8%となった。
14 ワークロール
20 被圧延材
30 エマルジョン供給装置
32、32−1〜32−8 噴霧ノズル
34 ポンプ
40 分配装置
40A 中空室
40B 入口部
40C 出口部
42 潤滑油分配供給経路
44 ガスアトマイズ装置
44−1 第1のガスアトマイズ装置
44−2 第2のガスアトマイズ装置
Claims (10)
- 圧延ロール表面に潤滑油のエマルジョンを供給するエマルジョン供給装置と、そのエマルジョン供給装置による圧延ロール表面への潤滑油エマルジョンの供給と同時に、圧延機入り側の被圧延材表面に潤滑油原液を気体によりミスト化にして噴霧するためのガスアトマイズ装置とを備えてなる冷間圧延機の潤滑油供給装置において;
前記ガスアトマイズ装置が、
圧延機入り側において圧延幅方向に所定間隔を置いて配列された複数の噴霧ノズルと、
潤滑油原液を圧送するためのポンプと、
前記ポンプから潤滑油原液を前記複数の噴霧ノズルのそれぞれに分配して導くための潤滑油分配供給経路と、
その潤滑油分配供給経路に介在され、ポンプからの潤滑油原液を、各噴霧ノズルへ向けて分配するための分配装置とを有してなり、
前記分配装置は、内部に中空室が形成されるとともに、前記ポンプからの潤滑油原液を前記中空室内に導くための単一の入口部と、中空室内の潤滑油原液を、対応する噴霧用ノズルに導くための複数の出口部とを有する構成とされ、しかも前記複数の出口部は、それぞれ入口部よりも上方の位置の同一水平面上に位置するように配列形成されていることを特徴とする、冷間圧延機の潤滑油供給装置。 - 前記分配装置の複数の出口部が、水平面内の直線もしくは円に沿って配列されており、前記中空室が、その中空室内の水平方向断面と、前記複数の出口部の配列方向に沿った垂直断面と、前記複数の出口部の配列方向に直交する垂直断面の面積とが、それぞれ前記複数の出口部の合計内側断面積よりも大きくなるように作られていることを特徴とする、請求項1に記載の冷間圧延機の潤滑油供給装置。
- 前記分配装置の入口部は、前記中空室の最下部に形成され、前記分配装置の出口部は、前記中空室の最上部に形成されていることを特徴とする、請求項1および請求項2のうちのいずれかの請求項に記載の冷間圧延機の潤滑油供給装置。
- 前記分配装置が、全体として両端を閉じた中空円筒状に作られて、その内部に円筒状の前記中空室が形成されており、かつその分配装置はその中空室円筒の中心軸線方向が水平となるように配設されており、しかも前記各出口部は、前記入口部より上方でかつそれぞれ同じ高さの位置において、前記中心軸線に沿った方向に所定間隔を置いて形成されていることを特徴とする、請求項1〜請求項3のうちのいずれかの請求項に記載の冷間圧延機の潤滑油供給装置。
- 前記分配装置が、全体として直方体形状に作られて、その内部に直方体形状の前記中空室が形成されており、かつその分配装置は、その直方体長さ方向が水平方向に沿うように配設されていることを特徴とする、請求項1〜請求項3のうちのいずれかの請求項に記載の冷間圧延機の潤滑油供給装置。
- 前記分配装置が、全体として垂直な直線を中心とする回転体の形状に作られて、その内部に垂直な直線を中心とする回転体の形状の前記中空室が形成されており、かつその分配装置の各出口部は、前記入口部よりも上方でかつ相等しい高さの位置に、球形中空室の周方向に所定の間隔を置いて形成されていることを特徴とする、請求項1〜請求項3のうちのいずれかの請求項に記載の冷間圧延機の潤滑油供給装置。
- 複数基の前記ガスアトマイズ装置を備えており、圧延機入り側において圧延幅方向に並ぶ複数の噴霧ノズルが、2以上の噴霧ノズルからなる複数の噴霧ノズル群に区分され、その複数の噴霧ノズル群に、それぞれ異なるガスアトマイズ装置の分配装置から潤滑油原液が導かれるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜請求項6のうちのいずれかの請求項に記載の冷間圧延機の潤滑油供給装置。
- 前記分配装置として、前記ポンプの吐出側に分岐部が設けられ、かつその分岐部からそれぞれ開閉弁を介して潤滑油原液が導かれる複数基の分配装置を備え、圧延機入り側において圧延幅方向に並ぶ複数の噴霧ノズルが、2以上の噴霧ノズルからなる複数の噴霧ノズル群に区分され、その複数の噴霧ノズル群のうちの各ノズル群に、それぞれ異なる分配装置から潤滑油原液が導かれるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜請求項6のうちのいずれかの請求項に記載の冷間圧延機の潤滑油供給装置。
- 前記複数の噴霧ノズルが、2以上の噴霧ノズルからなる複数の噴霧ノズル群に区分されるとともに、前記分配装置として、前記ポンプと前記複数の噴霧ノズルとの間に、合計3基以上の分配装置が多段に配設され、かつ噴霧ノズルにもっとも近い段の分配装置としては、前記噴霧ノズル群の数と同じ数の分配装置が設けられており、
前記ポンプに最も近い段の分配装置の入口部にポンプからの潤滑油原液が導かれ、かつ多段の分配装置の各段間においては、ポンプに近い段の分配装置の出口部からポンプから遠い段の分配装置の入口部に潤滑油原液が導かれ、さらに前記各噴霧ノズル群に、それぞれ噴霧ノズルに最も近い段の異なる分配装置から潤滑油原液が導かれるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜請求項6のうちのいずれかの請求項に記載の冷間圧延機の潤滑油供給装置。 - 圧延機入り側において圧延幅方向に並ぶ複数の噴霧ノズルのうち、圧延幅方向の少なくとも一方の端部側に位置する噴霧ノズルを含む噴霧ノズル群が、圧延幅方向の中央部側に位置する噴霧ノズルを含む噴霧ノズル群とは別の分配装置から潤滑油原液が供給されるように構成されていることを特徴とする、請求項7〜請求項9のうちのいずれかの請求項に記載の冷間圧延機の潤滑油供給装置。
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