JPH0957134A - ローラミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ローラミルにおいて、運転中の振動を低減
し、運転条件の広範な範囲に亘って安定した運転を実現
する。 【構成】 ローラミルにおいて、加圧フレーム６とロー
ラ部２との間にばね力や油圧力を利用した荷重発生装置
４０，５０を付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石炭やセメントクリン
カ、その他の粒状、ブロック状の原料を回転テーブル上
に供給し、この回転テーブル上を転動する粉砕ローラに
よって前述の原料を粉砕して微粉を生成するローラミル
に係り、特に、振動の発生防止技術に特長のあるローラ
ミルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、石炭焚きボイラにおいても、低公
害燃焼（ＮＯｘ低減、未燃分低減）や広域負荷操業が実
施され、それに伴い高性能の微粉炭機（ミル）が要求さ
れるようになった。

【０００３】石炭に代表される固体燃料、石灰石等のセ
メント原料または新素材原料などの塊状物を細かく粉砕
する粉砕機の１タイプとして、特開平３−１９３１４２
号公報に記載されているようなローラミルが用いられ、
最近では、代表機種の１つとしての地位を固めつつあ
る。

【０００４】このローラミルは、駆動される回転テーブ
ルと従動する複数個の粉砕ローラを備え、回転テーブル
と粉砕ローラとの間において原料を圧縮粉砕する。回転
テーブルと粉砕ローラとの間の間隙幅は供給される原料
の量により変化することができ、高効率、かつ広域負荷
での運転を可能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１０に、従来構造の
ローラミルのローラ部２における力の釣り合いの様子を
示す。

【０００６】ローラ部２に作用する荷重としては、ピボ
ット７を介して作用する粉砕荷重Ｆ及び横力Ｎと、粉砕
ローラ５と回転テーブル１の接触点２１において作用す
る回転テーブル１からの反力Ｒがある。反力Ｒの方向は
回転テーブル１と粉砕ローラ５の接触点２１における法
線の方向であり、力の釣り合い条件を満たすためにはそ
れが丁度ピボット７の方向を向いていなければならな
い。

【０００７】そのため、粉砕ローラ５と回転テーブル１
の接触点２１は、溝状粉砕部１ａの最下点２２より若干
外周側に位置している。

【０００８】図１１は、従来構造のローラ部２におい
て、粉砕ローラ５が回転テーブル１上の隆起２３に乗り
上げる様子を示したものである。

【０００９】回転テーブル１上の隆起２３としては、非
粉砕物中の異物や、回転テーブル１上に被粉砕物が均等
に配分されないためあるいは自動振動に伴い生じる粉層
の凹凸などが考えられる。粉砕ローラ５が回転テーブル
１上の隆起２３に乗り上げる際、粉砕ローラ５は回転テ
ーブル１との接触点２１における法線の方向に反力Ｒを
受ける。しかし、この場合、その方向が丁度ピボット７
を指しているため、粉砕ローラ５はそのまま上下方向に
移動し、加圧フレーム６の変位量Ｄも大きくなる。

【００１０】ローラミルが、低負荷で運転される場合
や、粉砕物の粒径を細かくしようとする場合、また停止
動作時などに、上述したような現象により大きな自励振
動が発生することがある。

【００１１】この自励振動は、石炭焚きボイラなどのロ
ーラミルを用いたプラントの運転を妨げるなど、重大な
問題となっている。また自励振動が発生すると、振動を
回避するために、生成する粉体の粒径を粗くしなくては
ならなくなる、負荷に対する運転範囲が制限されるな
ど、ローラミルの性能を十分発揮できなくなるという問
題が生じる。

【００１２】また、起動時には、粉砕物の微粉の層が無
いため、粗い原料が粉砕ローラと回転テーブルの間に直
接入り、前述した自励振動ほどではないが大きな振動が
発生する。

【００１３】本発明の目的は、振動を低減し、広範な運
転条件の下で安定した運転を行うことができるローラミ
ルを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の手段は、ミルハウジング内下方の水平面内を
回転し、円周上に溝状の粉砕部をもつ回転テーブルと、
粉砕ローラとその粉砕ローラを回転可能に支持するブラ
ケットを有する複数個のローラ部と、そのローラ部の回
転テーブルの半径方向への振り子運動を許容すべく、ロ
ーラ部を支持する加圧フレームとを備えるローラミルに
おいて、加圧フレームからローラ部に対して、その作用
線が振り子運動の回転中心を通る荷重と、振り子運動の
回転中心の回りのモーメントが加わるように構成されて
いることを特徴とする。

【００１５】また第２の手段は、ミルハウジング内下方
の水平面内を回転し、円周上に断面が半円形の溝状の粉
砕部をもつ回転テーブルと、粉砕ローラとその粉砕ロー
ラを回転可能に支持するブラケットを有する複数個のロ
ーラ部と、そのローラ部の回転テーブルの半径方向への
振り子運動を許容すべく、ローラ部を支持する加圧フレ
ームとを備えるローラミルにおいて、粉砕ローラと回転
テーブルの溝状の粉砕部との接触点が、溝状の粉砕部の
中央付近の最も深くなった点よりも内周側に位置するよ
うに構成されていることを特徴とする。

【００１６】また第３の手段は、ミルハウジング内下方
の水平面内を回転し、円周上に溝状の粉砕部をもつ回転
テーブルと、粉砕ローラとその粉砕ローラを回転可能に
支持するブラケットを有する複数個のローラ部と、その
ローラ部の回転テーブルの半径方向への振り子運動を許
容すべく、ローラ部を支持する加圧フレームと、その加
圧フレームを介してローラ部を回転テーブル上に加圧す
る加圧装置とを備えるローラミルにおいて、加圧装置と
は別個に、加圧フレームとローラ部との間に荷重発生装
置を設けたことを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明のローラミルでは、粉砕荷重とは別に、
ピボットを中心としてローラ部を振り子変位させるよう
なモーメントが作用しているため、回転テーブルからの
反力の方向はピボットから外側または内側に外れた方向
を向く。そのため、粉砕ローラが回転テーブル上の隆起
に乗り上げる際、ローラ部は外側または内側への振り子
運動を伴いながら上下方向に移動し、加圧フレームの変
位量は小さく抑えられる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１９】図１は、本発明の一実施例の基本的構成を
示したものである。

【００２０】図１において、本発明の一実施例であるこ
のローラミルは、減速機を備えたモータ（図示せず）で
駆動され、水平面内で回転する回転テーブル１を備えて
おり、回転テーブル１は回転テーブル１の回転軸と同心
円状の溝状粉砕部１ａを有し、粉砕部１ａの上にローラ
部２が円周を３等分する位置に配置されている。

【００２１】ローラ部２は、ブラケット３と、それに固
定されたシャフト４と、シャフト４を回転軸として回転
可能な粉砕ローラ５からなる。

【００２２】また、ローラ部２は、ブラケット３におい
て加圧フレーム６にピボット７を介して接続され、ピボ
ット７を中心とする振り子運動が可能である。

【００２３】油圧ポンプ８及び油圧シリンダ９により発
生させられる粉砕荷重は、油圧ロッド１０、リンク１１
を介して、ハウジング１２の外部から加圧フレーム６へ
と伝達され、さらにピボット７、ブラケット３、シャフ
ト４を経て粉砕ローラ５へと伝達され、粉砕ローラ５を
回転テーブル１に押し付ける。

【００２４】油圧ポンプ８と油圧シリンダ９との間には
アキュムレータ１３が設けられている。加圧フレーム６
とブラケット３との間には荷重発生装置１４が設けられ
ている。この荷重発生装置１４は、ブラケット３をピボ
ット７の回りに振り子変位させるようなモーメントを発
生させるものであり、一般には皿ばね、板ばね、コイル
ばねなどのばねや油圧シリンダにより構成するのが安価
で入手も容易である。図２に、本発明の構造のローラミ
ルのローラ部２における力の釣り合いの様子を示す。

【００２５】荷重発生装置１４により、ローラ部２を回
転テーブル１の内周方向へ振り子変位させるようなモー
メントＭがブラケット３に作用しているため、粉砕ロー
ラ５と回転テーブル１の接触点２１はローラ部２の最下
点２２よりも内周側に位置し、回転テーブル１からの反
力Ｒの方向はピボット７より外側に外れる。

【００２６】図３に、本発明のローラミルのローラ部２
の動きを示す。

【００２７】前述したように、図１１に示す従来例の場
合は加圧フレーム６の変位量Ｄは大きいものとなる。

【００２８】一方、図３に示す本発明のローラミルの場
合には、反力Ｒの方向がピボット７より外側を向いてい
るため、粉砕ローラ５はピボット７を中心として外側へ
振り子運動を行い、上下方向への移動が少なくなり、加
圧フレーム６の変位量Ｄは小さくなる。

【００２９】また、図２とは逆に、ローラ部２を外側に
振り子変位させるように荷重をかけた場合の様子を図４
に示す。

【００３０】この場合は、接触点２１は従来構造のロー
ラミルの場合よりもさらに回転テーブルの外周側にな
り、回転テーブル１からの反力Ｒの方向はピボット７よ
り内側を向くことになる。

【００３１】この場合の粉砕部の動きの様子を図５に示
す。

【００３２】粉砕ローラ５は内側に振り子運動し、図３
で見られたのと同様に、粉砕ローラ５及び加圧フレーム
６の上下方向への変位量Ｄが小さくなっている。

【００３３】このように、本発明の構造のローラミル
は、回転テーブル１の隆起２３を乗り越える際に、ロー
ラ部２が振り子運動をすることによって加圧フレーム６
の上下方向への変位量Ｄを小さくすることができるた
め、ローラミルに発生する振動の大きさを低減すること
ができる。

【００３４】図６は、皿ばねを用いて構成された荷重発
生装置１４を取り付けた様子を一部断面図に示したもの
である。

【００３５】皿ばね３１を自然長から縮めた状態にし
て、これを加圧フレーム６とブラケット３の間に取り付
けることで、ブラケット３をピボット７を中心に回転テ
ーブル１の内周方向もしくは外周方向に振り子変位させ
るようなモーメントＭを発生させる。

【００３６】この荷重発生装置１４は、支持部材３２に
より加圧フレーム６と結合され、リンク３３を介してブ
ラケット３と結合される。どちらも結合部において、粉
砕ローラ５の振り子運動の軸と平行な軸の回りの回転の
自由度を有するように結合されており、粉砕ローラ５の
振り子運動による加圧フレーム６とブラケット３の位置
関係が変化しても、荷重発生装置１４に曲げや剪断等の
無理な力が掛かることはない。

【００３７】図７に、この荷重発生装置１４の断面図を
示す。

【００３８】ブラケット３に接続されるリンク３３の一
方をなすエンドプレート３４の中央にシャフト３５が立
てられ、そこに、適切に組み合わされた皿ばね３１、ワ
ッシャ３６、押さえ板３７、そしてナット３８が嵌め込
まれる。押さえ板３７は支持部材３２により加圧フレー
ム６に結合される。皿ばね３１は、押さえ板３７とエン
ドプレート３４との間で圧縮され、荷重を発生させる。
ナット３８は皿ばね３１が一定の長さ以上に伸びないよ
うに制限するストッパの役割を果たす。

【００３９】図８に、皿ばね３１の締め付け量を調節可
能にした荷重発生装置４０の断面図を示す。

【００４０】押さえ板３７の中央に中空の調節ねじ４１
を設け、この調節ねじ４１でワッシャ３６を押さえるよ
うにする。このように、皿ばね３１の締め付け量を調節
可能にすることで、製作誤差などによる発生荷重の設計
値からのずれを組み立て終了後でも容易に修正すること
ができる。

【００４１】また、長期の運転により粉砕ローラ５や回
転テーブル１が磨耗し、加圧フレーム６とブラケット３
の位置関係が変化することにより荷重発生装置４０が発
生する荷重が変化した場合にも、定期検査時などに容易
に調整することが可能となる。

【００４２】本発明の他の実施例として、荷重発生装置
として油圧シリンダを用いたものの基本的構成を図９に
示す。

【００４３】荷重発生装置５０の油圧源としては、ロー
ラミルに本来備わっている粉砕荷重発生用の油圧ポンプ
８を用いる。油圧ポンプ８から配管５１を通し、ミル内
の荷重発生装置５０へと油圧を供給する。配管５１の途
中に、アキュムレータ５２を３つあるローラ部２のそれ
ぞれに独立に設ける。

【００４４】油圧源を共有することによって、荷重発生
装置５０により作られるローラ部２を振り子変位させる
モーメントＭは、粉砕荷重Ｆに比例して変化することに
なる。そのため、モーメントＭと粉砕荷重Ｆの割合が一
定に保たれ、粉砕ローラ５と回転テーブル１の接触点２
１の位置も一定となるため、振動抑制の効果も、ローラ
ミルの運転条件によらず一定となるというメリットが生
じる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、広範な運転範囲におい
て自励振動の発生を抑えることができる。また起動時や
異物の混入による振動に対しても、その大きさを低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のローラミルの一実施例の要部を一部断
面に示す正面図である。

【図２】本発明のローラミルのローラ部における力の釣
り合いの様子を示す正面図である。

【図３】本発明の構造のローラミルのローラ部の動きを
示す正面図である。

【図４】本発明のローラミルの他の実施例のローラ部に
おける力の釣り合いの様子を示す正面図である。

【図５】本発明のローラミルの他の実施例のローラ部の
動きを示す正面図である。

【図６】皿ばねにより構成される荷重発生装置の組み立
てられた様子を一部断面に示す正面図である。

【図７】皿ばねにより構成される荷重発生装置の断面図
である。

【図８】皿ばねの締め付け量を調節可能にした荷重発生
装置の断面図である。

【図９】本発明のローラミルの他の実施例の要部を一部
断面に示す正面図である。

【図１０】従来構造のローラミルの粉砕部における力の
釣り合いの様子を示す正面図である。

【図１１】従来構造のローラミルのローラ部の動きを示
す正面図である。

【符号の説明】

１ 回転テーブル １ａ 溝状粉砕部 ２ ローラ部 ３ ブラケット ４ シャフト ５ 粉砕ローラ ６ 加圧フレーム ７ ピボット ８ 油圧ポンプ ９ 油圧シリンダ １０ 油圧ロッド １１ リンク １２ ハウジング １３ アキュムレータ １４ 荷重発生装置 ２１ 接触点 ２２ 粉砕部の最下点 ２３ 隆起 ３１ 皿ばね ３２ 支持部材 ３３ リンク ３４ エンドプレート ３５ シャフト ３６ ワッシャ ３７ 押さえ板 ３８ ナット ４０ 荷重発生装置 ４１ 調節ねじ ５０ 荷重発生装置 ５１ 配管 ５２ アキュムレータ Ｆ 粉砕荷重 Ｎ 横力 Ｍ モーメント Ｒ 反力 Ｄ 加圧フレームの変位量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 英一 広島県呉市宝町３番36号 バブコツク日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 佐藤 一教 広島県呉市宝町３番36号 バブコツク日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 金本 浩明 広島県呉市宝町３番36号 バブコツク日立 株式会社呉研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミルハウジング内下方の水平面内を回転
   し、円周上に溝状の粉砕部をもつ回転テーブルと、粉砕
   ローラとその粉砕ローラを回転可能に支持するブラケッ
   トを有する複数個のローラ部と、そのローラ部の上記回
   転テーブルの半径方向への振り子運動を許容すべく、上
   記ローラ部を支持する加圧フレームとを備えるローラミ
   ルにおいて、 上記加圧フレームから上記ローラ部に対して、その作用
   線が上記の振り子運動の回転中心を通る荷重と、上記の
   振り子運動の回転中心の回りのモーメントが加わるよう
   に構成されていることを特徴とするローラミル。
2. 【請求項２】 ミルハウジング内下方の水平面内を回転
   し、円周上に断面が半円形の溝状の粉砕部をもつ回転テ
   ーブルと、粉砕ローラとその粉砕ローラを回転可能に支
   持するブラケットを有する複数個のローラ部と、そのロ
   ーラ部の上記回転テーブルの半径方向への振り子運動を
   許容すべく、上記ローラ部を支持する加圧フレームとを
   備えるローラミルにおいて、 上記粉砕ローラと上記回転テーブルの溝状の粉砕部との
   接触点が、上記の溝状の粉砕部の中央付近の最も深くな
   った点よりも内周側に位置するように構成されているこ
   とを特徴とするローラミル。
3. 【請求項３】 ミルハウジング内下方の水平面内を回転
   し、円周上に溝状の粉砕部をもつ回転テーブルと、粉砕
   ローラとその粉砕ローラを回転可能に支持するブラケッ
   トを有する複数個のローラ部と、そのローラ部の上記回
   転テーブルの半径方向への振り子運動を許容すべく、上
   記ローラ部を支持する加圧フレームと、その加圧フレー
   ムを介して上記ローラ部を上記回転テーブル上に加圧す
   る加圧装置とを備えるローラミルにおいて、 上記加圧装置とは別個に、上記加圧フレームと上記ロー
   ラ部との間に荷重発生装置を設けたことを特徴とするロ
   ーラミル。
4. 【請求項４】 請求項３記載において、上記荷重発生装
   置は、初期たわみを与えられたばねにより力を発生する
   ばね力発生手段で構成されていることを特徴とするロー
   ラミル。
5. 【請求項５】 請求項３記載において、上記荷重発生装
   置は、油圧により力を発生する油圧力発生手段で構成さ
   れていることを特徴とするローラミル。
6. 【請求項６】 請求項３記載において、上記荷重発生装
   置の荷重を受ける２つの支持端の一方を上記加圧フレー
   ムの外側面に、もう一方を上記ブラケットの上面に固定
   したことを特徴とするローラミル。
7. 【請求項７】 請求項３記載において、上記荷重発生装
   置の荷重を受ける２つの支持端の一方を上記加圧フレー
   ムの外側面に、もう一方を上記ブラケットの外側面に固
   定したことを特徴とするローラミル。
8. 【請求項８】 請求項５記載において、上記油圧力発生
   手段の油圧源を、上記加圧装置の油圧源と共有すること
   を特徴とするローラミル。