JP2004268128A - 圧延用ロールの軸受シール装置および軸受シール方法並びに金属材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受潤滑油が圧延ロール側に漏れ出てロールまたは鋼帯表面に付着するという問題を確実に解消できる圧延用ロールのロールネック部の軸受シール装置およびシール方法並びに金属帯の製造方法を提供する。
【解決手段】ロール本体のネック弧状部とリティーナーとの間にシールが設置される圧延用ロールの軸受シール装置において、前記ネック弧状部と前記リティーナーとの間に複数のシールを設置するとともに、前記複数のシール間に漏洩した潤滑油を吸引して排出する吸引排出手段を備える圧延用ロールの軸受シール装置。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯、形鋼、線材、条鋼などの鋼材およびその他の金属材を圧延する圧延用ロールのロールネック部の軸受シール装置およびシール方法並びに前記金属材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧延機のワークロール、バックアップロール等の圧延ロールの軸受装置の潤滑形態には、グリース潤滑方式、強制循環給油方式等が採用される。例えば、鋼帯の調質圧延機では、ロール交換頻度の少ないバックアップロールは、圧延作業中の軸受の昇温を抑えるために、潤滑油を強制循環給油する潤滑方式や潤滑油をミスト化して強制給油するオイルミスト給油方式等の潤滑方式が採用されている。
【０００３】
一方、鋼帯の圧延には、圧延油を使用して圧延する所謂ウエット圧延と、圧延油を使用せずに圧延する所謂ドライ圧延がある。冷間圧延、連続焼鈍を行った鋼帯の調質圧延、例えば容器用素材となる薄鋼帯の調質圧延では、鋼帯表面の粗度調整、光沢向上、その他の品質向上のためにドライ圧延を行うものが多い。
【０００４】
ドライ圧延では、圧延用ロールの軸受潤滑に使用する潤滑油が圧延ロールや鋼帯表面に付着すると、圧延後の鋼帯表面の外観品質を著しく低下させて歩留低下させたり、圧延ロールの交換が必要になり生産性を低下させるという問題がある。又、連続焼鈍ライン出側に配置される調質圧延機では、圧延ロール交換の間、通板材料は調質圧延されないため、この調質圧延されなかった材料を、別のバッチ式調質圧延機で調質圧延を行うことによるコストアップの問題や当該バッチ式調質圧延機の能力不足をもたらすという問題もある。
【０００５】
したがって、圧延用ロールの軸受のロールネック部の軸受構造に組み込まれるシール装置では、軸受潤滑油の外部漏洩を防止する必要がある。図７に示すように、オイルシール１５および１６を配置して、軸受潤滑油の外部漏洩を防止している。しかし、オイルシールには、制作時の寸法の狂い（初期寸法のくるい）があり、また圧延作業を継続することでオイルシールが摩耗して寸法のくるい（経時的な寸法のくるい）が大きくなることで、軸受潤滑油がスラストカラー１２表面を伝ってオイルシール１５および１６を越えてロール本体側に漏れ出る。従って、オイルシール１５及び１６を設けただけでは、軸受潤滑油がオイルシール１５および１６を越えてロール本体側に漏れ出ることを確実に防止することができないため、軸受潤滑油の外部漏洩を防止するための種々の提案がなされている。
【０００６】
例えば、特許文献１では、ドライ圧延におけるロールネック部のオイルミスト軸受シール装置として、図８に示すように、ロール本体４１のネック弧状部に嵌接されるフィレットリング４４の内側水平周面部と軸受押さえカバー４８の水平周面部間にオイルシール４５を精嵌し、当該オイルシール４５の外側でフィレットリング４４にラビリンス状突起物４６を設け、またラビリンスに相対する軸受押さえカバー部には油溜め用のポケット５０を擁したオイルシール押さえ４９を備え、且つ軸受押さえカバー４８外側の垂直周面には繊維質の帯状体５１をフィレットリング４４の外周に対し微小間隙５４を形成するよう取り付けた軸受シール装置が開示されている。本シール装置では、オイルシール４５から漏れ出てロールネックを伝わる油漏れは回転するラビリンス状突起物４６で遠心力方向に飛ばし、相対するチョック側のポケット５０に回収する。オイルミストは、ミスト状または液状で漏れ、チョック表面５３で液化し滴下するものがある。繊維質の帯状体５１でこの液状化したオイルミストをスタンド内に滴下させずに吸収させる。
【０００７】
特許文献２には、図９に示すように、ロールネック６２に設けられる軸受６３と、この軸受に潤滑油を強制循環させるための循環通路６９と、ロール本体側６１から前記軸受側への水侵入を防止する接触型シール６８とを備えたロールネックの軸受装置において、前記軸受６３と接触型シール６８との間にシール部材７４が取り付けられているとともに、このシール部材７４と接触型シール６８との間にそれらから漏洩する油水を排出する排出孔７３を設けることが開示されている。
【０００８】
特許文献３には、図１０に示すように、圧延用ロール８１の軸受８２をシールする圧延用ロールの軸受シール装置において、該軸受８２の位置決めをする第一のカラー８３を備え、該第一のカラー８３のロール半径方向で反中心側にシール機構のための第二のカラー８４を設け、且つ該第二のカラー８４と該第一のカラー８３とを着脱自在に連結し、該第二のカラー８４と該第二のカラー８４と相対する軸受カバー８６との間に複数のシール部材８９を設置し、該第二のカラー８４にロール半径方向で反中心側に延在する凸部８４ｂと該凸部８４ｂのロール半径方向で反中心側位置に潤滑油を回収する回収ポケット８６ｃとを設け、更に、該複数のシール部材８９間及び回収ポケット８６ｃ部分に個々のドレン９３、９４、９５を設置することが開示されている。
【０００９】
以下に、先行技術文献情報について記載する。
【００１０】
【特許文献１】
実開平５−９６５４２号公報
【００１１】
【特許文献２】
実開平５−７０７０５号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開２００１−５０３９９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、オイルミスト路４７からオイルシール４５、４５間にエアミストを供給することで、オイルシール４５の長寿命化を図っている。しかし、オイルシールには、制作時の寸法の狂いに加えてシール摩耗による経時的な寸法のくるいが起こり、これらによって、オイルシール４５を越えてポケット５０に漏洩するミストまたは液状化したミスト量は却って増大する。ポケット５０に漏洩した液状化したミストやポケット５０で液状化したミストは最初のうちはポケット５０内に溜まるが、やがてオイルシール抑え４９をオーバーフローして微小間隙５４に流れる。微小間隙５４に流れる液状化したミスト量が増大すると、繊維質の帯状体５１では吸収しきれなくなり、ロール本体４１側に液状化したミストが漏れ出る。また、ミストには、液状化しないで微小間隙５４の外部に漏れ出るものもあり、このミストは、ロール本体４１側で液状化する。
【００１４】
また、被圧延材料は、通常コイル状態で供給され、コイル切り替え時に圧延ロールは停止されることがある。また圧延中でも低速で駆動されることがある。特許文献１では、圧延ロール４１が停止または低速になったときに、オイルシール４５から漏れ出た液状化したミストはラビリンス状突起物４６で遠心力方向に飛ばされないで外部に漏れ出る。
【００１５】
前述の外部に漏れ出た液状化したミストは圧延ロール回転の遠心力で飛散する。すなわち、特許文献１では、液状化したミストの軸受外部への漏洩の問題を確実に防止することは困難である。この問題はオイルシール４５の摩耗が大きくなることでより顕在化する。
【００１６】
オイルシールには、制作時の寸法の狂いやシール摩耗により経時的な寸法のくるいがあるので、特許文献２においても、シール部材７４を超えた潤滑油の一部がさらに接触型シール６８及び外側シール６７、６６を超えてロール本体６１側に漏れ出ることは不可避である。また、シール部材７４が摩耗すると、摩耗物と潤滑油が混ざって粘性の高いヘドロ状態になり、排出孔７３を詰まらせるため、シール部材７４を超えて漏れ出た潤滑油を排出孔７３から外部に排出できなくなる。そのため、シール部材７４を超えて漏れ出た潤滑油は接触型シール６８を超えて外側シール６７近傍の凹部に流れ、さらに外側シール６７を超えて外側シール６７と外側シール６６間に流れ、さらに外側シール６６をロール本体６１側に漏れ出るようになる。前述の問題点は圧延作業の継続によってシール部材７４、接触型シール６８及び外側シール６７、６６の摩耗が大きくなることでより顕在化する。
【００１７】
特許文献３では、特許文献２と同様の理由で、潤滑油がシール部材８９を超えてポケット部８６ｃに漏れ出ることは不可避であり、さらに、シール部材８９が摩耗すると、シール部材８９の摩耗物と潤滑油が混ざって粘性の高いヘドロ状態になってドレン９３、９４、９５の詰まり発生の問題がある。そのため、シール部材８９間に漏れた潤滑油は、ドレン９３、９４から排出されずに回収ポケット８６ｃに流れ、さらにドレン９５の詰まりによって回収ポケット８６ｃをオーバーフローしてダストシール９２ａ側に流れ、その一部は、第一のカラー８３表面や軸受カバー８６表面を伝ってダストシール９２ａの凹部に流れる。
【００１８】
また、特許文献３でも、特許文献１と同様の理由で、圧延ロール８１が停止または低速になったときに、シール部材８９から漏れ出た潤滑油はラビリンス状突起物（凸部）８４ｂで遠心力方向に飛ばされないでダストスケール９２ａ側の凹部に流れ、さらにダストシール９２ａ、ダストシール９２ｂを超えて圧延ロール８１側に漏れ出る。前記問題は圧延作業の継続によってオイルシール８９の摩耗が大きくなることで一層顕在化する。
【００１９】
前記のように、特許文献１〜３に開示される装置では、オイルシールから漏れでた軸受潤滑油が圧延ロール側に漏れ出て、ロールまたは鋼帯表面に付着するという問題を確実に解消することができない。
【００２０】
本発明は、前記問題点を考慮し、軸受潤滑油が圧延ロール側に漏れ出てロールまたは鋼帯表面に付着するという問題を確実に解消できる圧延用ロールのロールネック部の軸受シール装置およびシール方法並びに金属帯の製造方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の手段は次のとおりである。
（１） ロール本体のネック弧状部とリティーナーとの間にシールが設置される圧延用ロールの軸受シール装置において、前記ネック弧状部と前記リティーナーとの間に複数のシールを設置するとともに、前記複数のシール間に漏洩した潤滑油を吸引して排出する吸引排出手段を備えることを特徴とする圧延用ロールの軸受シール装置。
【００２２】
（２）ロール本体のネック弧状部のスラストカラーとリティーナーとの間にシールが設置される圧延用ロールの軸受シール装置において、前記スラストカラーと前記リティーナーとの間に複数のシールを設置するとともに、前記複数のシール間に漏洩した潤滑油を吸引して排出する吸引排出手段を備えることを特徴とする圧延用ロールの軸受シール装置。
【００２３】
（３）前記吸引排出手段は、前記複数のシールのシール間（設置されたシール数が３以上の場合は、少なくとも１のシール間）のリティーナー部分に該シール間に漏洩した潤滑油を排出する排油孔と、該排油孔に排出される潤滑油を吸引する吸引手段を備えることを特徴とする（１）または（２）に記載の圧延用ロールの軸受シール装置。
【００２４】
（４）前記排油孔は、該排油孔が設けられるシール間のリティーナー内周面下部に設けられることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の圧延用ロールの軸受シール装置。
【００２５】
（５）設置されたシール数が３以上の場合、前記排油孔は、前記複数のシール間の各々に設けらることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の圧延用ロールの軸受シール装置。
【００２６】
（６）ロール本体のネック弧状部とリティーナーとの間にシールを設置して潤滑油をシールする圧延用ロールの軸受シール方法において、前記ネック弧状部と前記リティーナーとの間に複数のシールを設置し、前記複数のシール間に漏洩した潤滑油を吸引して排出することを特徴とする圧延用ロールの軸受シール方法。
【００２７】
（７）ロール本体のネック弧状部のスラストカラーとリティーナーとの間にシールを設置して潤滑油をシールする圧延用ロールの軸受シール方法において、前記スラストカラーと前記リティーナーとの間に複数のシールを設置し、前記複数のシール間に漏洩した潤滑油を吸引して排出することを特徴とする圧延用ロールの軸受シール方法。
【００２８】
（８）前記複数のシールのシール間（設置されたシール数が３以上の場合は、少なくとも１のシール間）のリティーナー部分に排油孔を設けて、該排油孔から該シール間に漏洩した潤滑油を吸引して排出することを特徴とする（６）または（７）に記載の圧延用ロールの軸受シール方法。
【００２９】
（９）前記排油孔は、該排油孔が設けられるシール間のリティーナー内周面下部に設けられることを特徴とする（６）〜（８）のいずれかに記載の圧延用ロールの軸受シール方法。
【００３０】
（１０）前記排油孔は複数のシール間の各々に設けられることを特徴とする（６）〜（９）のいずれかに記載の圧延用ロールの軸受シール方法。
【００３１】
（１１） （６）〜（１０）のいずれかに記載の方法で圧延ロールの軸受をシールしながら金属材を圧延することを特徴とする金属材の製造方法。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る軸受のシール装置が配置された圧延機と軸受潤滑系統を説明する概略図、図２は、図１の圧延機のバックアップロールとロールチョックの配置を説明する概略図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る圧延用ロールの軸受シール装置の要部を説明する概略断面図で、図２の破線部Ａに対応する部分を拡大して示している。
【００３３】
図１の圧延機は、２基の圧延スタンドを備え、バックアップロールの軸受潤滑には、オイルミスト給油方式が採用されている例である。図１及び図２において、１は圧延スタンド、２はワークロール、３はバックアップロール、４はワークロールチョック、５はバックアップロールチョックである。６はミスト発生装置、７はミストコレクター、８は排油吸引装置、Ｓは鋼帯である。図３において、３はバックアップロール、１０は軸受箱、１１は軸受、１２はロール本体のネック弧状部に取り付けられ、ロール本体のネック弧状部を補強するスラストカラー、１３はリティーナー、１４はダストカバーである。ダストカバー１４はパッキング１９を介してリティーナー１３にボルト（図示なし）で固定されている。ダストカバー１４は、その端部がバックアップロール３の胴部側面に接触して配置されるとともに、そのロール胴部側部分はロール胴部から離れると次第に小径化する形状に構成されている。
【００３４】
１５、１６、１８はオイルシールである。オイルシール１５および１６はスラストカラー１２とリティーナー１３の対向する水平部分に設けられ、オイルシール１５および１６の間に、オイルシール１５と１６の間隔を所定の間隔にするスペーサー２０が配置されている。オイルシール１６の一方の側部はリティーナー１３にボルト（図示なし）で固定されたシール押さえ１７で位置決めされている。オイルシール１８の一方の側部は、Ｌ型に形成されたリティーナー１３で位置決めされ、他方の側部はダストカバー１４で押しつけられて位置決めされている。オイルシール１５、１６及び１８は、いずれもその内周面及び外周面が、それぞれスラストカラー１２及びリティーナー１３と接触するように設けられる。
【００３５】
軸受１１とオイルシール１５間のリティーナー４部分に油孔２２が設けられ、ミスト化された潤滑油を循環させるための循環通路２１に連通している。循環通路２１はロール軸方向に形成され、その端部はミスト配管３２に接続され、ミスト配管３２はミストコレクター７に接続されている。
【００３６】
オイルシール１５と１６間に排油孔２４、オイルシール１６と１８間に排油孔２５が設けられている。排油孔２４と排油孔２５は排油通路２３に連通している。排油通路２３はロール軸方向に形成され、その端部は排油配管３３に接続され、排油配管３３は排油吸引装置８に接続されている。排油吸引装置８は、吸引ブロアと油分分離装置（いずれも図示されていない）を内臓する。すなわち、本装置では、オイルシールを越えて漏れ出たミストまたは液状化した潤滑油を吸引、排出する専用の排油孔と排油吸引装置８を備えている。
【００３７】
排油孔２４は、オイルシール１５と１６間の領域においてリティーナー１３内周面の下部に設け、排油孔２５の開口部は、オイルシール１６と１８間の領域においてリティーナー１３内周面の下部、すなわち内周面の最も低くなる部分またはその近傍部分に設けることが好ましい。本装置では、排油孔２４は、オイルシール１５と１６間の領域においてリティーナー１３内周面の最も低くなる部分に設けられ、排油口２５は、オイルシール１６と１８間の領域においてリティーナー１３内周面の最も低くなる部分に設けられている。排油孔２４に対応するスペーサー２０部分に排油孔２０ａが設けられている。
【００３８】
図１〜図３の装置において、潤滑油はミスト発生装置６でミスト化され、ミスト化された潤滑油はミスト配管３１を経て、各々の圧延機１のバックアップロール３の軸受１１に供給される。軸受１１に供給された潤滑油は、軸受１１とオイルシール１５間の油孔２２及び軸受内に設けられた油孔（図示なし）から、ミストのままで又は液状化して循環通路２１及び循環通路２１に接続されたミスト配管３２を経てミストコレクター７に戻る。ミストコレクター７では、液状化した潤滑油及びミストから潤滑油を分離・回収する。回収した潤滑油は、別途、再生処理を行った後、潤滑油として再使用される。
【００３９】
軸受１１とオイルシール１５間に流れ出たミストや液状化した潤滑油の一部はスラストカラー１２表面を伝ってオイルシール１５及び１６間に漏れる。単に排油孔２４および２５を設けただけでは、スラストカラー１２とオイルシール１６間及びスラストカラー１２とオイルシール１８間から、またはスラストカラー１２表面を伝って、ミストや液状化した潤滑油がオイルシール１６を越え、さらにオイルシール１８を越えて漏れ出ることは不可避である。この現象は、オイルシールを制作時の寸法のくるいが大きいことやオイルシールが摩耗することでより顕在化する。これらはバックアップロール３側に漏れ出て、圧延ロールや鋼帯表面に付着することになる。また、オイルシールが摩耗すると、オイルシールの摩耗物と漏れ出たミストや液状化した潤滑油が混ざって粘性の高いヘドロ状態になって排油孔２４や２５を塞ぐため、前記問題点が一層顕在化することになる。
【００４０】
図１〜３の装置では、リティーナー１３に排油孔２４及び２５が設けられ、さらに排油吸引装置８を備える。排油吸引装置８に内臓される油分吸引ブロアで吸引されることで、ミストや液状化した潤滑油がスラストカラー１２とオイルシール１６間及びスラストカラー１２とオイルシール１８間から、またはスラストカラー１２表面を伝って、オイルシール１６を越えてオイルシール１６と１８間に漏れ出ることがなくなる。オイルシール１５及び１６間に漏れたミストや液状化した潤滑油は、スペーサー２０の排油孔２０ａを経て排油孔２４から排出される。
【００４１】
オイルシール１６を越えてオイルシール１６と１８間に極少量のミストや液状化した潤滑油が漏れ出ることがあったとしても、スラストカラー１２とオイルシール１８間及びリティーナー１３とオイルシール１８間でのミストや潤滑油の流れはロール本体３側からオイルシール１６と１８間側への流れとなるため、漏れ出たミストや液状化した潤滑油は、オイルシール１８を越えて漏れ出ることがなく、確実に排油孔２５から吸引排出される。
【００４２】
排油孔２４、２５から排出されたミストや液状化した潤滑油は、排油通路２３及び排油配管３３を経て排油吸引装置８に内蔵される油分分離装置で油分が分離回収される。
【００４３】
本装置では、オイルシールの摩耗物とオイルシール１５と１６間あるいは１６と１８間に漏れ出たミストや液状化した潤滑油が混ざって粘性の高いヘドロ状態になる前に、両者は排油孔２４や２５から速やかに排出されるので、排油孔２４や２５をふさぐことがない。従って、オイルシールが多少摩耗しても前述の作用効果は損なわれない。圧延ロールが停止し、または低速になっても、スラストカラー１２表面やリティーナー１３表面を伝ってオイルシール１５と１６間、あるいは１６と１８間に漏れでたミストや液状化した潤滑油は排油孔２４、２５から確実に吸引排出される。したがって、オイルシール１５、１６及び１８が摩耗しても、該オイルシール１８を越えてロール胴部側にミストや液状化した潤滑油が漏れ出ることを確実に防止できる。
【００４４】
また、本発明では、オイルシール１５と１６間に排油孔２４を設けて、そこからミストや液状化した潤滑油を吸引排出するだけでも、ミストや液状化した潤滑油がオイルシール１６を越えてオイルシール１６と１８間に漏れ出ることを防止する効果は従来技術に比べて格段に優れる。本装置では、さらにオイルシール１６と１８間に排油孔２５が設けられている。オイルシール１６を越えてオイルシール１６と１８間に極少量のミストや液状化した潤滑油が漏れ出ることがあっても、漏れ出たミストや液状化した潤滑油は、排油孔２５から吸引排出され、排油通路２３及び排油配管３３を経て排油吸引装置８で油分が分離回収され、ミストや液状化した潤滑油がオイルシール１８を越えて漏れ出ることがなくなる。
【００４５】
本装置では、ダストカバー１４を備えることで、圧延時に生成するダストやクーラントがオイルシール１６と１８間に持ち込まれることが防止される。万一、ダストやクーラントがオイルシール１８を越えてシール１６と１８間に持ち込まれても、持ち込まれたダストやクーラントは排油孔２５から吸引排出される。したがって、ダストやクーラントが軸受内に持ち込まれることがない。したがって、本装置は、ウエット圧延、ドライ圧延の何れにも適用可能である。
【００４６】
図３の装置では、オイルシールが３個配置され、排油孔は各々のオイルシール間に設けられていたが、配置するオイルシールは３個に限定されず、２個または４個以上であってもよい。またオイルシールが３個以上配置される場合、少なくとも１つのシール間に排油孔を設け、そこから該シール間に漏れ出たミストや液状化した潤滑油を吸引すればよい。
【００４７】
図４はオイルシールが２個配置された例である。本装置では、オイルシール１５および１６はスラストカラー１２とリティーナー１３の対向する水平部分に設けられている。オイルシール１５と１６間に排油孔２４が設けられ、排油孔２４は排油通路２３に連通している。軸受１１とオイルシール１５間に流れ出たミストや液状化した潤滑油の一部はスラストカラー１２表面を伝ってオイルシール１５及び１６間に漏れる。スラストカラー１２とオイルミスト１６間及びリティーナー１３とオイルミスト１６間でのミストや液状化した潤滑油の流れはロール本体３側からオイルシール１５と１６間側への流れとなるため、オイルシール１５及び１６間に漏れたミストや液状化した潤滑油は、排油孔２４及び排油通路２３を経て吸引排出され、オイルシール１６を越えてロール本体側に排出されることがなくなる。
【００４８】
図５は、オイルシールが３個配置され、一方のオイルシール間に排油孔が設けられている例である。すなわち、３個のオイルシール１５、１６および１８があるが、オイルシール１６と１８間にのみ排油孔２５が設けられ、排油孔２５は排油通路２３に連通している。軸受１１とオイルシール１５間に流れ出たミストや液状化した潤滑油の一部はスラストカラー１２表面を伝ってオイルシール１５及び１６間に漏れ、さらにオイルシール１６を越えてオイルシール１６及び１８間に漏れる。スラストカラー１２とオイルミスト１８間及びリティーナー１３とオイルミスト１８間でのミストや液状化した潤滑油の流れはロール本体３側からオイルシール１６と１８間側への流れとなるため、オイルシール１６及び１８間に漏れたミストや液状化した潤滑油は、オイルシール１８を越えてロール本体側に排出されることがなくなる。
【００４９】
図４及び図５のような構造であっても、圧延ロールや鋼帯表面への圧延油付着の問題は従来技術に比べて顕著に低減される。
【００５０】
オイルシールが３個以上の場合、排油孔を少なくとも何れか一のシール間に設けることで、本発明の効果が奏されるが、複数のシール間の各々に排油孔を設けることで、本発明の効果をさらに向上できる。排油孔を複数設ける場合、各排油孔を同一の排油通路に連通させてもよいが、各排油孔を各々別個の排油通路に連通させて各々から吸引排出させるようにしてもよい。
【００５１】
前述の各装置では、ロール本体のネック弧状部に、ロール本体のネック弧状部を補強するためのスラストカラーが取りつけられていた。ロール構造によっては、スラストカラーが取りつけられていないものもある。圧延ロールがスラストカラーが取りつけられていないロールであっても前記で説明した本発明の作用効果は奏される。図６は、圧延ロールにスラストカラーが取りつけられていない場合の本発明の実施に形態に係る軸受シール装置の構成例を示す。本装置では、オイルシール１５および１６は圧延ロール３の軸部とリティーナー１３の対向する水平部分に設けられている。この点を除くと、既に説明した図４の装置と同様の構成である。本装置においても、図４の装置の同様の作用効果が奏される。
【００５２】
オイルミスト給油方式は、設備費が安価であるが、ミストや液状化した潤滑油が圧延ロール側に漏れ出やすい。ドライ圧延では、漏れ出たミストや液状化した潤滑油が圧延ロールや圧延前後の金属材に付着すると、金属材の外観品質が低下することで歩留まり低下の問題や圧延ロール交換が必要となることで生産性低下の問題がある。本発明によれば、前記問題点を確実に解消できる。
【００５３】
前述の装置では、専用の排油吸引装置８を設け、オイルシールを越えてもれ出たミストまたは液状化した潤滑油を排油吸引装置８で吸引した。ミストコレクター７は排油吸引装置８と同様の機能を有するので、ミストコレクター７の吸引能力に余裕があるときや、オイルシールを越えてもれ出たミストまたは液状化した潤滑油の品質劣化が少ない場合等では、排油配管３３をミストコレクター７に接続し、オイルシールを越えてもれ出たミストまたは液状化した潤滑油をミストコレクター７で吸引するようにしてもよい。排油吸引装置８が不要になり、より簡易な装置にできる。
【００５４】
以上の説明は、潤滑形態がオイルミスト給油方式の場合であるが、潤滑形態はこれに限定されず、強制循環給油方式の潤滑形態に対して適用できる。
【００５５】
前述のシール装置を備える圧延装置を用いて、例えば鋼帯を製造する場合、第６発明〜第１０発明の何れかに記載の方法で圧延ロールの軸受をシールする以外は、常法にしたがって鋼帯を圧延すればよい。軸受の給油方法も常法にしたがって行えばよい。
【００５６】
前記で圧延された鋼帯は、軸受潤滑油の外部漏洩が確実に防止され、軸受潤滑油の圧延ロールや鋼帯表面に付着することに起因する圧延後の鋼帯表面の外観品質の低下を防止できる。
【００５７】
また、本発明は、被圧延材が鋼帯である場合だけでなく、形鋼、線材、条鋼などの鋼材やアルミニウム材等の金属材の圧延に広く適用できる。
【００５８】
【実施例】
本発明法では、鋼帯の連続焼鈍ラインにおいて、その出側に配置される圧延機として、図１及び図２に示した装置に、図３に示した本発明の実施の形態に係るシール装置を備える圧延機を配置して、シール間に漏洩したミスト及び液状化した潤滑油を吸引排出しながらドライ圧延で種々のサイズの鋼帯を製造し、軸受潤滑油の圧延ロールや鋼帯表面への付着に起因する未調圧材の発生量及び格落ち材の発生量を調査した。調査結果を表１に示す。
【００５９】
比較のために、前記と同じ鋼帯の連続焼鈍ラインにおいて、その出側に配置される圧延機として、図５に示した本発明の実施の形態に係るシール装置に代えて、図９に示したシール装置を備える圧延機を配置した場合（従来法）における軸受潤滑油の圧延ロールや鋼帯表面への付着に起因する未調圧材の発生量及び格落ち材の発生量を表１に併せて示した。
【００６０】
ここで、格落ち量とは、圧延ロールまたは圧延鋼帯に潤滑油が付着して外観品質が低下したことによる歩留低下量、未調圧材とは、圧延ロールに潤滑油が付着したため、使用中の圧延ロールを取り外し別の圧延ロールを組み込む迄の間、調質圧延されなかった通板材料の量である。未調圧材は、別のバッチ式調質圧延設備で調質圧延を施すことで救済されるが、製造コスト増、歩留まり低下の弊害があり、別のバッチ式調質圧延設備の生産余力を低下させることにもなる。
【００６１】
なお、バックアップロールは３０日ピッチで定期的に取り換えられ、従来法では、軸受潤滑油のシール装置外部への漏れ出しを防止するために、バックアップロール交換にに合わせてバックアップロールのオイルシールが交換されていた。本発明例では、軸受潤滑油のシール装置外部への漏れ出しの問題が解消されたので、バックアップロールのオイルシールは、バックアップロール交換時にも取り換えることなく６箇月間継続使用されている。本実施例では、オイルシールの交換頻度を６箇月以上にできることが確認された。
【００６２】
【表１】

【００６３】
本発明法では、軸受潤滑油の圧延ロールや鋼帯表面への付着の問題は発生しておらず、軸受潤滑油がオイルシール外に漏れて圧延ロールまたは鋼帯表面に付着することを確実に防止できることがわかる。また、本発明法では、オイルシールを長期間わたって使用しても軸受潤滑油のシール装置外部への漏れ出しの問題が起こらないので、該オイルシール費用を低減できる効果もある。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、軸受潤滑油がオイルシール外に漏れて圧延ロールまたは金属材表面に付着するという問題を確実に解消できる。
【００６５】
本発明は、ウエット圧延，ドライ圧延を行う圧延機の何れにも適用可能であり、特に、シール装置外に漏れ出た受潤滑油の圧延ロールや被圧延材表面への付着による表面の外観品質低下の問題が発生しやすい鋼帯のドライ圧延への適用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る軸受のシール装置が配置された圧延機と軸受潤滑系統を説明する概略図である。
【図２】図１の圧延機のバックアップロールとロールチョックの配置を説明する概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る圧延用ロールの軸受シール装置の要部を説明する断面図で、図２の破線部分を拡大して示している。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る圧延用ロールの軸受シール装置の要部を説明する断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る圧延用ロールの軸受シール装置の要部を説明する断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る圧延用ロールの軸受シール装置の要部を説明する断面図である。
【図７】従来技術の圧延用ロールの軸受シール装置を説明する図である。
【図８】特許文献１に開示されるロールネック部のオイルミスト軸受シール装置を説明する図である。
【図９】特許文献２に開示されるロールネックの軸受装置を説明する図である。
【図１０】特許文献３に開示される圧延用ロールの軸受シール装置を説明する図である。
【符号の説明】
Ｓ 鋼帯
１ 圧延スタンド
２ ワークロール
３ バックアップロール
４ ワークロールチョック
５ バックアップロールチョック
６ ミスト発生装置
７ ミストコレクター
８ 排油吸引装置
１０ 軸受箱
１１ 軸受
１２ スラストカラー
１３ リティーナー
１４ ダストカバー
１５、１６、１８ オイルシール
１９ パッキング
２０ スペーサー
２１ 循環通路
２２ 油孔
２３ 排油通路
２４、２５ 排油孔
３１、３２ ミスト配管
３３ 排油配管
４１ ロール本体
４４ フィレットリング
４５ オイルシール
４６ ラビリンス状突起物
４７ オイルミスト路
４８ 軸受押さえカバー
４９ オイルシール押さえ
５０ ポケット
５１ 繊維質の帯状体
５４ 微小間隙
５３ チョック表面
６１ ロール本体
６２ ロールネック
６３ 軸受
６４ 軸受ケース
６５ カラー
６６、６７ 外側シール
６８ 接触型シール
６９ 循環通路
７０ 給油孔
７１ 排油孔
７３ 排出孔
７４ シール部材
８１ 圧延用ロール
８２ 軸受
８３ 第一のカラー
８４ 第二のカラー
８４ｂ 凸部
８６ 軸受カバー
８６ｃ 回収ポケット
８９ シール部材
９３、９４、９５ ドレン
９２ａ、９２ｂ ダストシール
９８ 軸受箱

Claims (11)

1. ロール本体のネック弧状部とリティーナーとの間にシールが設置される圧延用ロールの軸受シール装置において、前記ネック弧状部と前記リティーナーとの間に複数のシールを設置するとともに、前記複数のシール間に漏洩した潤滑油を吸引して排出する吸引排出手段を備えることを特徴とする圧延用ロールの軸受シール装置。
2. ロール本体のネック弧状部のスラストカラーとリティーナーとの間にシールが設置される圧延用ロールの軸受シール装置において、前記スラストカラーと前記リティーナーとの間に複数のシールを設置するとともに、前記複数のシール間に漏洩した潤滑油を吸引して排出する吸引排出手段を備えることを特徴とする圧延用ロールの軸受シール装置。
3. 前記吸引排出手段は、前記複数のシールのシール間（設置されたシール数が３以上の場合は、少なくとも１のシール間）のリティーナー部分に該シール間に漏洩した潤滑油を排出する排油孔と、該排油孔に排出される潤滑油を吸引する吸引手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の圧延用ロールの軸受シール装置。
4. 前記排油孔は、該排油孔が設けられるシール間のリティーナー内周面下部に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の圧延用ロールの軸受シール装置。
5. 設置されたシール数が３以上の場合、前記排油孔は、前記複数のシール間の各々に設けらることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の圧延用ロールの軸受シール装置。
6. ロール本体のネック弧状部とリティーナーとの間にシールを設置して潤滑油をシールする圧延用ロールの軸受シール方法において、前記ネック弧状部と前記リティーナーとの間に複数のシールを設置し、前記複数のシール間に漏洩した潤滑油を吸引して排出することを特徴とする圧延用ロールの軸受シール方法。
7. ロール本体のネック弧状部のスラストカラーとリティーナーとの間にシールを設置して潤滑油をシールする圧延用ロールの軸受シール方法において、前記スラストカラーと前記リティーナーとの間に複数のシールを設置し、前記複数のシール間に漏洩した潤滑油を吸引して排出することを特徴とする圧延用ロールの軸受シール方法。
8. 前記複数のシールのシール間（設置されたシール数が３以上の場合は、少なくとも１のシール間）のリティーナー部分に排油孔を設けて、該排油孔から該シール間に漏洩した潤滑油を吸引して排出することを特徴とする請求項６または７に記載の圧延用ロールの軸受シール方法。
9. 前記排油孔は、該排油孔が設けられるシール間のリティーナー内周面下部に設けられることを特徴とする請求項６〜８のいずれかの項に記載の圧延用ロールの軸受シール方法。
10. 前記排油孔は複数のシール間の各々に設けられることを特徴とする請求項６〜９のいずれかの項に記載の圧延用ロールの軸受シール方法。
11. 請求項６〜１０のいずれかの項に記載の方法で圧延ロールの軸受をシールしながら金属材を圧延することを特徴とする金属材の製造方法。

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