連鋳ロール軸受の給排脂方法及び連鋳ロール軸受

【課題】高速鋳造の鋳片支持ロールの軸受では自動給脂の際に排脂部の油脂が僅かな息づきを行い油脂中の水分含有量が僅か増加し、油脂の劣化、軸受の寿命に影響がある。
【解決手段】連鋳ロールの軸受１０において、シール部１４を完全密閉型とすると共に、排脂口２３を軸受抑えカバー２３を貫通して設け、排脂口に、水蒸気雰囲気外まで延出する排脂誘導管２４を取付け、排脂を水蒸気雰囲気外の位置まで誘導して系外に排出する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼の連続鋳造における高温鋳片を支持する連鋳ロール軸受の給排脂方法及び連鋳ロール軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
連鋳機の鋳片を支持するロールは、高速鋳造化に伴いロールピッチを短縮するために小径ロール化され、さらに、ロール応力を低減するためにロールを幅方向に２分割もしくは３分割して用いるようになってきた。このような幅方向に分割された鋳片支持ロールの中間部の軸受は、大量の冷却水で冷却される高温の鋳片が直近を通過することになるため、冷却水、水蒸気、スケール等の進入する可能性が高く、軸受部のシール手段や軸受の潤滑のための給脂や排脂の巧拙が軸受の寿命を延長させる上で非常に重要である。
【０００３】
鋳片の冷却水やスケールが軸受内に進入するのを防止する手段として、軸受の両側にオイルシールを用いて密封する技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この技術ではオイルシールの劣化等により、油脂排脂時にオイルシールと軸との間に隙間ができてしまうため、冷却水が軸受内に進入しやすいという問題点がある。
【０００５】
また、軸受の両側に完全密閉のダストシールを設けると共に、このダストシールの外周部に給脂圧により油脂を溢出させる油脂溢出路を設けた技術がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
この技術では冷却水が軸受内に進入する可能性は大幅に低減されるものの、依然として若干の冷却水の進入が確認されており、特に、幅方向に分割された鋳片支持ロールの中間部の軸受では寿命が大幅に延長するには至っていない。
【０００７】
また、Ｖパッキンとその背面を支持するアダプタを用いて軸受を完全に密封する技術がある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００８】
この技術では軸受内の油脂が循環されないため、鋳片からの熱により油脂が劣化し、軸受破損に至るという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−２０６５４５号公報（第２−３頁、図１）
【特許文献２】特開２００３−１２０８２７号公報（第２−４頁、図１）
【特許文献３】特開２００３−２２０４５４号公報（第２−６頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者らは、上記特許文献１〜３に記載される技術について、メーカーの協力を得て開発及び研究を行い、ある程度の成果を挙げた。しかし、高速鋳造の鋳片支持ロールの軸受では自動給脂を行っており、この自動給脂は一定時間ごとに間欠的に行なわれているので、その給脂の中断時に排脂部の油脂が僅かな息つきを行う現象があり、この息つきのために油脂中の水分含有量が僅か増加し、油脂の劣化、ひいては軸受の寿命に影響があるという事実を見出した。
【００１０】
本発明はこの新しい知見に基づいて、鋼の連続鋳造における高温鋳片を支持する連鋳ロール軸受の給排脂方法及び連鋳ロール軸受の構造を改善した技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、次の技術手段を講じたことを特徴とする。すなわち、本発明は、連続鋳造の鋳片を支持するロール軸受に潤滑油脂を供給、排出する方法において、排脂を水蒸気雰囲気外の位置まで誘導して系外に排出することを特徴とする連鋳ロール軸受の給排脂方法である。
【００１２】
上記本発明方法を好適に実施することができる本発明の装置は、連鋳ロールの軸受において、シール部を完全密閉型とすると共に排脂口を軸受本体カバーを貫通して設け、排脂口に、水蒸気雰囲気外まで延出する排脂誘導管を取付けたことを特徴とする連鋳ロール軸受である。排脂管の末端は、例えば集約して、同一の缶内に排脂するようにするとよい。
【００１３】
前記連鋳ロール軸受において、前記軸受によって支承される軸にスリーブを外嵌すると、完全密閉型としたシール部の軸が磨耗して軸の補修の必要が生じたときにこれをスリーブの取替によって容易に復旧することができ、好適である。
【００１４】
本発明は面接触の完全シール部を軸受両側に設け、軸受ケーシング又は軸受カバーに貫通孔を設けて給脂孔及び排脂孔とし、排脂孔から排脂管を水蒸気雰囲気外の機外まで延出して誘導する排脂誘導管を設けることにより、排脂時に息つきがあっても、鋳片の冷却水や水蒸気やスケール等異物が軸受内へ進入することを完全に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、排脂誘導管により鋳片より遠方の雰囲気中に排脂するようにしたので、排脂時に発生する軸受排脂部の隙間が発生せず、排脂部に息つきが生じても密閉排脂管の末端には影響がない。従って、鋳片の冷却水やスケール等の異物が軸受の排脂部に進入するのを完全に防ぐことができ、排脂部の油脂の劣化を生ずることなく、連鋳ロール軸受の長寿命化を達成することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図２は連鋳機の側面図を示すものでその部分拡大図を図３に示した。
【００１８】
連鋳鋳型１００内で凝固した鋼は鋳片１０１となって、多数の支持ロール群１０２間を通って大量の冷却水によって冷却されながら矢印１０３で示すように引き抜かれる。多数の支持ロール群１０２は図３に部分拡大図、図４にそのＡ−Ａ矢視図を示すように、支持ロール１０４が鋳片１０１に接してこれを支持しており、支持ロール１０４は軸受台１０５を介してフレーム１０６に取付けられている。
【００１９】
鋳片１０１は大量の冷却水噴射によって冷却され、ロール１０４は高温冷却水と水蒸気に囲まれた雰囲気内で苛酷な条件にさらされている。そして、図４に示すように、軸方向に分割され、それぞれ軸受１１０、１１１に支持されている。特に分割されたロール１０４同士の中間にある軸受１１０は高温の鋳片１０１に近接しており、高温水蒸気雰囲気内にあり苛酷な条件にさらされている。
【００２０】
近年連鋳速度の高速化に伴い支持ロールのピッチを小さくするために支持ロール１０４径は小径となり、従って、支持ロール１０４は曲げ剛性を適正に保つために幅方向に複数に分割されるようになっている。この分割された支持ロール１０４の鋳片１０１中央部に配設されている軸受１１０は、高温水蒸気雰囲気中にあり、その環境のために短寿命でるという問題があった。
【００２１】
これに対処する従来技術を図６、図７に示した。図６、図７は鋳片支持ロール１０４の一方の軸１０７を支持する軸受１０の断面図である。軸受１０は軸１０７に外嵌するベアリング１１を収納する軸受箱１２の両側を抑えカバー１３で抑え、この抑えカバー１３の内径側にシール部材を内蔵している。
【００２２】
図６に示す技術では、スリーブ５２に内蔵されたリップシール５１が軸１０７に接しており、スプリング５３等によってリップが軸１０７に圧着されている。油脂は給脂孔２１から矢印２２で示すように供給され、リップシール５１と軸１０７との接触部から矢印５４で示すように排出される。軸受１０に油脂を給脂する際に排脂部より油脂が押し出される形で排出されるが、その時ロール軸１０７とリップシール５１との間に隙間ができてしまうため、冷却水やダストが進入してしまい、軸受破損に至ってしまう。
【００２３】
図７に示す従来技術では、シール部６３を軸１０７に密着する完全シール部とし、給脂口６１から矢印６２で示すように給脂し、排脂路６４はシール部６３とは別の位置にできるだけ小さくして配設し、ダストや水の進入を防止している。図７の例ではシール部６３の抑えカバー１３との嵌合部に溝状の排脂路６４を設けている。軸受１０の周囲は高温のため水蒸気が大量に発生しており、給脂の際、排脂路６４より油脂が押し出された油脂６５は息つきをする。従って、油脂が軸受１０の内部に少し戻るため、同時に蒸気を引き入れてしまい長寿命化が達成できなかった。
【００２４】
図１は本発明の実施例の連鋳ロール軸受１０を示す縦断面図である。図１に示すように、本発明の連鋳ロール軸受１０は完全密閉のシール部１４を設けると共に、軸受カバー１３を貫通する排脂孔２３を設け、さらに油脂を遠方に排出する排脂誘導管２４をこれに取付けている。
【００２５】
本発明ではシール部１４は完全密封としたためダストや水の進入はない。また軸受抑えカバー１３を貫通して排脂孔２３を設け、排脂誘導管２４を用いて蒸気雰囲気外に排油脂を誘導するので水蒸気やダストを軸受内に吸入することはない。
【００２６】
排脂誘導管２４は、図１では中途で切断して示してあるが、水蒸気雰囲気外に至る遠方まで配設された密閉管であって、矢印２５で示すように密閉管内を通って排脂する。
【００２７】
図５は図４のＢ−Ｂ矢視図を示すもので、本発明の実施例を示している。図５は、鋳片支持ロール１０４が幅方向中間で分割され、フレーム１０６が軸受１１０、１１１を介して支持している。両側のフレーム１０６は連結部材１０７によって連結されている。図５に示すように、排脂誘導管２４は軸受１１０、１１１からフレーム１０６に沿って外部に延長され、矢印２５で示すように油脂が排出される。
【００２８】
排脂誘導管２４は例えば銅管を用い、水蒸気雰囲気外に設けた集合ドラム内まで延設してその中に排脂する。従って、給脂時に息つきがあっても水蒸気等を引き込むことがない。また排油脂の処理も容易となる。
【００２９】
なお、完全密封タイプのシール部１４を用いる場合、長期間使用するとシール部１４に接触する面が回転により摩耗するため、シール部１４をロール軸１０７に直接接触させず、スリーブ２６を介在させるようにしている。こうすることによって、オーバーホール時のロール軸１０７の肉盛補修等が不要となり、スリーブ２６の差替のみで済むのでコスト削減を図ることができる。
【００３０】
実用している鋼の連続鋳造装置の支持ロールの中間軸受において、図６に示す従来の軸受を用いていたときの平均寿命を１．０としたとき、図７に示す従来の軸受では平均寿命が２．５倍になり、本発明の図１に示す実施例では平均寿命が３．１２倍に長寿命化した。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例の縦断面図である。
【図２】連鋳機の側面図である。
【図３】連鋳機の一部拡大図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ矢視図で本発明を示す図である。
【図６】従来技術の説明図である。
【図７】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０軸受
１１ベアリング
１２軸受箱
１３抑えカバー
１４シール部
２１給脂孔
２２矢印
２３排脂孔
２４排脂誘導管
２５矢印
２６スリーブ
５１リップシール
５２スリーブ
５３スプリング
５４矢印
６１給脂口
６２矢印
６３シール部
６４排脂路
６５油脂
１００連鋳鋳型
１０１鋳片
１０２支持ロール群
１０３矢印
１０４支持ロール
１０５軸受台
１０６フレーム
１０７軸
１１０、１１１軸受

【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造の鋳片を支持するロール軸受に潤滑油脂を供給、排出する方法において、排脂を水蒸気雰囲気外の位置まで誘導して系外に排出することを特徴とする連鋳ロール軸受の給排脂方法。
【請求項２】
連鋳ロールの軸受において、シール部を完全密閉型とすると共に排脂口を軸受カバーを貫通して設け、該排脂口に、水蒸気雰囲気外まで延出する排脂誘導管を取付けたことを特徴とする連鋳ロール軸受。
【請求項３】
前記軸受によって支承される軸にスリーブを外嵌したことを特徴とする請求項２記載の連鋳ロール軸受。

【図１】