JP6327210B2

JP6327210B2 - 油浴式軸受の自動給油装置

Info

Publication number: JP6327210B2
Application number: JP2015119905A
Authority: JP
Inventors: 浩史斎木; 哲也筑紫; 和三松本
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2018-05-23
Anticipated expiration: 2035-06-15
Also published as: JP2017003067A

Description

本発明は、油浴式軸受に潤滑油を自動的に供給する油浴式軸受の自動給油装置に関する。

従来、軸受に潤滑剤を補給する方法が数多く提案されている。例えば特許文献１では、グリス状の潤滑剤を充填した軸受について、軸受箱内の潤滑剤が減少した際に自動的に補給を行う方法が提案されている。

特開平１１−１８２５６２号公報

ここで、前記したようなグリス状の潤滑剤を用いる軸受以外にも、潤滑油を用いる油浴式軸受があるが、このような油浴式軸受に潤滑油を自動的に補給する技術は未だ確立されていない。

例えば立軸ポンプ等に用いられる油浴式軸受は、一般的に軸受箱外部にオイルゲージを設けることで軸受箱内部における油面の目視確認が可能となっている。そして、設備の巡回点検を実施して各設備の油浴式軸受の油面を確認し、不足があれば給油口から潤滑油の補給を行う。

しかしながら、設備稼働中に給油口を開けると内部から潤滑油が噴出するため、設備稼働中は給油を実施することはできない。従って、当該設備の稼働を停止した上で、オイルゲージで油面を確認しながら給油を実施することになるが、生産上の都合等ですぐに設備を停止できない場合は給油措置が遅れてしまい、油量不足により軸受焼損故障に至る可能性がある。また、油浴式軸受内の油面高さ（油位）は設備停止時と稼働時とで異なり、また設備稼働に伴って変化するため、設備停止中に運転時を想定して所定の油面に調整することには困難を伴う。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、設備稼働中であっても油浴式軸受に潤滑油を自動的に供給することができる油浴式軸受の自動給油装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る油浴式軸受の自動給油装置は、潤滑油を貯留するオイルタンクと、前記オイルタンク内の潤滑油を油浴式軸受に供給する給油装置と、を備える油浴式軸受の自動給油装置であって、前記給油装置が、前記オイルタンクから潤滑油が補給されるとともに、前記油浴式軸受の軸受箱と配管を介して接続され、前記軸受箱内の潤滑油の油面高さに応じて、内部の潤滑油の油面高さが変化する給油タンクと、前記給油タンク内に設けられ、前記軸受箱内の潤滑油の油面高さが所定の高さ未満となった場合、前記オイルタンクから前記給油タンクへの潤滑油の補給を許容するとともに前記給油タンクから前記軸受箱への潤滑油の供給を開始し、前記軸受箱内の潤滑油の油面高さが前記所定の高さとなった場合、前記オイルタンクから前記給油タンクへの潤滑油の補給を遮断するとともに前記給油タンクから前記軸受箱への潤滑油の供給を停止する潤滑油供給制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る油浴式軸受の自動給油装置は、前記潤滑油供給制御手段が、前記給油タンク内の潤滑油の油面とともに上昇または下降するフロート部材と、前記フロート部材の上方に設けられ、前記オイルタンクからの潤滑油を補給するための補給孔が形成されたフロートシール部材と、を備え、前記フロート部材が、前記軸受箱内の潤滑油の油面高さが所定の高さ未満となった場合、前記給油タンク内で下降して前記補給孔を開放し、前記軸受箱内の潤滑油の油面高さが前記所定の高さとなった場合、前記給油タンク内で上昇して前記補給孔を閉塞することを特徴とする。

また、本発明に係る油浴式軸受の自動給油装置は、前記フロートシール部材が、前記給油タンク内における高さ位置を調整可能であることを特徴とする。

本発明によれば、設備稼働中であっても油浴式軸受に潤滑油を自動的に供給し、油浴式軸受の油面高さを常時適正な高さに保つことができるため、潤滑油不足による軸受焼損故障を防止することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る油浴式軸受の自動給油装置の構成を模式的に示す断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る油浴式軸受の自動給油装置において、油浴式軸受の軸受箱内における潤滑油が減少して油面高さが低下した場合を模式的に示す断面図である。図３は、本発明の実施形態に係る油浴式軸受の自動給油装置において、油浴式軸受の軸受箱内における潤滑油が増加して油面高さが上昇した場合を模式的に示す断面図である。

以下、本発明に係る油浴式軸受の自動給油装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本発明に係る油浴式軸受の自動給油装置は、油浴式軸受に潤滑油を自動的に供給するものである。油浴式軸受２は例えば立軸ポンプ、ガスブロワー等のユーティリティ供給設備に用いられるものであり、図１に示すように、回転軸２１と、スラスト軸受２２と、軸受支持部材２３と、軸受箱２４と、を備えている。軸受箱２４内には潤滑油ＯＬが充填されており、当該潤滑油ＯＬの油面高さが、スラスト軸受２２が十分に浸漬する所定の高さに設定されている。なお、同図に示す構成は油浴式軸受の構成の一例であり、潤滑油ＯＬを用いる油浴式軸受であればどのような構成であってもよい。

自動給油装置１は、図１に示すように、オイルタンク１１と、給油装置１２と、補給配管１３と、連絡配管１４と、給油配管１５と、オイルゲージ１６と、を備えている。

オイルタンク１１は、潤滑油ＯＬを貯留するためのものである。オイルタンク１１は、図１に示すように、給油装置１２の上方に設けられている。また、オイルタンク１１は密閉構造となっており、外気内の粉塵等の異物が内部の潤滑油ＯＬに混入しないように構成されている。また、オイルタンク１１には、図示しない潤滑油補給口が形成されており、当該潤滑油補給口を介して、外部から潤滑油ＯＬを補給することができる。なお、オイルタンク１１への潤滑油ＯＬの補給は、油浴式軸受２等の設備の稼働中、停止中にかかわらず、任意のタイミングで行うことができる。

給油装置１２は、オイルタンク１１内の潤滑油ＯＬを油浴式軸受２に供給するためのものである。給油装置１２は、図１に示すように、給油タンク１２１と、補給ノズル１２２と、フロートシール部材１２３と、フロート部材１２４と、ガイド部材１２５と、プレート部材１２６と、を備えている。

給油タンク１２１は、オイルタンク１１から潤滑油ＯＬが補給され、当該補給された潤滑油ＯＬを一時的に貯留する。そして、油浴式軸受２の軸受箱２４内における潤滑油ＯＬの減少に伴い、後記する潤滑油供給制御手段の機能により、当該軸受箱２４に対して潤滑油ＯＬを自動的に供給する。

給油タンク１２１は、図１に示すように、配管（給油配管１５）を介して軸受箱２４と接続されている。これにより、給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬの油面高さと、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬの油面高さは、同図に示すように同じ位置（ここではＮレベル）となるように構成されている。また、給油タンク１２１は、軸受箱２４の潤滑油ＯＬの油面高さに応じて、内部の潤滑油ＯＬの油面高さが変化するように構成されている。すなわち、軸受箱２４の潤滑油ＯＬが減少してその油面高さが低下すると、給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬの油面高さも同様に低下し、軸受箱２４の潤滑油ＯＬが増加してその油面高さが上昇すると、給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬの油面高さも同様に上昇する。

なお、図１に示すように、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬの油面高さが、スラスト軸受２２が十分に浸漬する高さ（以下、所定の高さという）である場合、給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬの油面高さは、例えば同図に示す「Ｎレベル」の位置となる。すなわち、潤滑油ＯＬは、給油タンク１２１内のＮレベルの位置まで充填された状態となる。

補給ノズル１２２は、給油タンク１２１内に潤滑油ＯＬを補給するためのものである。補給ノズル１２２は、図１に示すように、給油タンク１２１の上部に設けられ、その先端が後記するフロートシール部材１２３の補給孔１２３ａの上方に設置されている。そして、補給ノズル１２２は、補給孔１２３ａを介して給油タンク１２１内に潤滑油ＯＬを補給できるように構成されている。また、補給ノズル１２２は、同図に示すように、その後端が後記する補給配管１３と接続されている。

フロートシール部材１２３およびフロート部材１２４は、本発明における潤滑油供給制御手段として機能する。本発明における潤滑油供給制御手段は、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬが減少して油面高さが前記した所定の高さ未満となった場合、オイルタンク１１から給油タンク１２１への潤滑油ＯＬの補給を許容するとともに給油タンク１２１から軸受箱２４への潤滑油ＯＬの供給を開始する。また、潤滑油供給制御手段は、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬが増加して油面高さが所定の高さとなった場合、オイルタンク１１から給油タンク１２１への潤滑油ＯＬの補給を遮断するとともに給油タンク１２１から軸受箱２４への潤滑油ＯＬの供給を停止する。以下、潤滑油供給制御手段の機能を実現するフロートシール部材１２３およびフロート部材１２４の具体的構成について説明する。

フロートシール部材１２３は、図１に示すように、給油タンク１２１内において、フロート部材１２４の上方に設置される。そして、フロートシール部材１２３には、オイルタンク１１から潤滑油ＯＬを補給するための補給孔１２３ａが形成され、その補給孔１２３ａの上方に補給ノズル１２２の先端が設置されている。

フロート部材１２４は、給油タンク１２１内において、フロートシール部材１２３の下方に設置される。フロート部材１２４は、潤滑油ＯＬよりも比重の小さい、例えばピンポン玉等で構成され、給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬの油面とともに上昇または下降する。

フロート部材１２４は、図２に示すように、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬの量が減少してその油面高さが所定の高さｈ１未満となった場合、当該油面の低下に伴って給油タンク１２１内で下降し、フロートシール部材１２３の補給孔１２３ａを開放する。これにより、補給配管１３を介して、オイルタンク１１から給油タンク１２１に潤滑油ＯＬが補給されると同時に、給油配管１５を介して、給油タンク１２１から軸受箱２４に潤滑油ＯＬが供給される。なお、所定の高さとは、前記したように、軸受箱２４内において、スラスト軸受２２が十分に浸漬する高さのことを示している。

そして、フロート部材１２４は、図３に示すように、給油タンク１２１からの給油によって、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬの量が増加してその油面高さが所定の高さｈ１となった場合、当該油面の上昇に伴って給油タンク１２１内で上昇し、フロートシール部材１２３の補給孔１２３ａを閉塞する。これにより、オイルタンク１１から給油タンク１２１への潤滑油ＯＬの補給が遮断されると同時に、給油タンク１２１から軸受箱２４への潤滑油ＯＬの供給が停止される。

なお、ここでは図示を省略したが、フロートシール部材１２３の補給孔１２３ａ内には、密閉のために例えばゴム板等の部材が設けられ、フロート部材１２４が下降した際にこのゴム板も外れて補給孔１２３ａを開放するように構成されている。

前記したフロートシール部材１２３は、図１では、給油タンク１２１内におけるＮレベルの位置に設けられており、これにより給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬの油面高さもＮレベルの位置に設定されているが、潤滑油ＯＬの油面高さは任意の位置に変更可能である。すなわち、給油タンク１２１内に潤滑油ＯＬを補給する補給ノズル１２２は、例えばネジ構造となっており、この補給ノズル１２２の高さを調整することで、フロートシール部材１２３の位置および潤滑油ＯＬの油面高さを調整することできる。これにより、給油装置１２の設置時に微妙な高さ調整が不要となり、容易に据え付けることが可能となる。

また、前記したように給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬの油面高さを調整することで、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬの油面高さも同様に調整される。ここで、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬの油面高さは、設備停止時と稼働時とで変化するが、給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬの油面高さを調整可能とすることで、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬについても、設備稼働中に必要な油面高さに調整することができる。

ここで、フロートシール部材１２３は、図１に示すようにＮレベルの位置に設けられている場合、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬの油面高さをＮレベルに保持するためのＮレベルシールとして機能する。

ガイド部材１２５は、フロート部材１２４の上下の移動をガイドするためのものであり、例えばガイドボルト等で構成される。プレート部材１２６は、ガイド部材１２５の下端と連結され、フロート部材１２４が下降した際の底面となる。

補給配管１３は、図１に示すように、オイルタンク１１と給油装置１２との間に設けられている。オイルタンク１１内の潤滑油ＯＬは、この補給配管１３を介して給油タンク１２１内に補給される。

連絡配管１４は、図１に示すように、オイルタンク１１と給油装置１２との間に設けられている。このような連絡配管１４を備えることで、オイルタンク１１内が真空状態にならず、給油装置１２に潤滑油ＯＬを補給することが可能となる。

また、連絡配管１４は、同図に示すように、ここではＨレベル（上限レベル）の位置に設置されている。従って、仮にフロートシール部材１２３で油漏れが発生した場合であっても、オイルタンク１１に潤滑油ＯＬを戻すことができ、給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬの油面高さがＨレベル以上になることを防止することができる。また同時に、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬの油面高さについても、Ｈレベル以上になることが防止される。従って、連絡配管１４は、同図に示すようにＨレベルの位置に設けられている場合、軸受箱２４内の潤滑油ＯＬの油面高さをＨレベル以上になることを防止するためのＨレベルシールとして機能する。なお、同図に示したＬレベルとは、軸受箱２４内における潤滑油ＯＬの油面高さの下限レベルのことを意味している。

給油配管１５は、給油タンク１２１と軸受箱２４との間に設けられている。給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬは、この給油配管１５を介して軸受箱２４内に供給される。オイルゲージ１６は、給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬの量を表示するものである。なお、オイルゲージ１６は、給油タンク１２１内の潤滑油ＯＬの量を表示できるものであれば具体的構成は特に限定されない。

以上の構成を備える油浴式軸受２の自動給油装置１は、オイルタンク１１内の潤滑油ＯＬを自動的に油浴式軸受２に供給するため、従来のように軸受箱２４内の油面高さが設備停止時と稼働時とで異なることがなく、油量が常に一定に保たれる。また、自動給油装置１は、系が密閉であるため、設備の稼働を停止して潤滑油ＯＬを補給する必要もない。従って、自動給油装置１によれば、設備稼働中であっても油浴式軸受２に潤滑油ＯＬを自動的に供給し、油浴式軸受２の油面高さを常時適正な高さに保つことができるため、潤滑油ＯＬ不足による軸受焼損故障を防止することができる。

製鉄所内の厚板ミルのスケールピット揚水ポンプ油浴式軸受に本発明に係る自動給油装置を適用した結果、油浴式軸受の軸受箱内において常時適正な油量を確保することが可能となり、潤滑油不足による軸受焼損故障を根絶することができた。

以上、本発明に係る油浴式軸受の自動給油装置について、発明を実施するための形態および実施例により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

１自動給油装置
２油浴式軸受
２１回転軸
２２スラスト軸受
２３軸受支持部材
２４軸受箱
１１オイルタンク
１２給油装置
１２１給油タンク
１２２補給ノズル
１２３フロートシール部材
１２３ａ補給孔
１２４フロート部材
１２５ガイド部材
１２６プレート部材
１３補給配管
１４連絡配管
１５給油配管
１６オイルゲージ
ＯＬ潤滑油

Claims

潤滑油を貯留するオイルタンクと、前記オイルタンク内の潤滑油を油浴式軸受に供給する給油装置と、を備える油浴式軸受の自動給油装置であって、
前記給油装置は、
前記オイルタンクから潤滑油が補給されるとともに、前記油浴式軸受の軸受箱と配管を介して接続され、前記軸受箱内の潤滑油の油面高さに応じて、内部の潤滑油の油面高さが変化する給油タンクと、
前記給油タンク内に設けられ、前記軸受箱内の潤滑油の油面高さが所定の高さ未満となった場合、前記オイルタンクから前記給油タンクへの潤滑油の補給を許容するとともに前記給油タンクから前記軸受箱への潤滑油の供給を開始し、前記軸受箱内の潤滑油の油面高さが前記所定の高さとなった場合、前記オイルタンクから前記給油タンクへの潤滑油の補給を遮断するとともに前記給油タンクから前記軸受箱への潤滑油の供給を停止する潤滑油供給制御手段と、
を備え、
前記潤滑油供給制御手段は、
前記給油タンク内の潤滑油の油面とともに上昇または下降するフロート部材と、
前記フロート部材の上方に設けられ、前記オイルタンクからの潤滑油を補給するための補給孔が形成されたフロートシール部材と、を備え、
前記フロート部材は、前記軸受箱内の潤滑油の油面高さが所定の高さ未満となった場合、前記給油タンク内で下降して前記補給孔を開放し、前記軸受箱内の潤滑油の油面高さが前記所定の高さとなった場合、前記給油タンク内で上昇して前記補給孔を閉塞し、
前記フロートシール部材は、前記給油タンク内における高さ位置を調整可能であることを特徴とする油浴式軸受の自動給油装置。