JPS5833018A - ス−ツブロワ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスーツブロワ、ことにそのランス管支持体構造
の改良に関する。

まず従来のスーツブロワの構造および機能について説明
する。

第１図は、スーツブロワの縦断面図である。第１図にお
いて、符号ｌは溝型ビームを示す。この横断面の一部を
第２図に示す。第１図は、第２図のＡ−Ａ線で、矢印の
方向に見た図である。溝型ビーム１は、平らな頂部、直
線状の垂直側板２．３及び内側に曲った底部フランジ４
ａ、４ｂから形成される。これらの図に示すように溝型
ビームｌは、真直で、水平位置に設置されるようになっ
ており吊具３０で、適当な鋼構造支持体（図示せず）−
に、所望の方法で懸架されると同時に、ブラケット３１
によって、炉壁３３に取りつけられたブラケット３２に
固定される。

溝型ビーム１は、第１図に示すように、ランス管７、流
体給送管８、ランス管の先端が、ボイラ炉内で描く軌跡
を所望のように制御するためのガイドの役目をなす２ツ
ク５及び溝型ビーム１の先端に取りつけられたランス管
支持部９、ランス管７の後部に取りつけられボイラ炉内
への突き出し、引き込み運動及び、回転運動を与えるた
めの駆動系６から構成され、溝型ビーム１が、炉壁３３
に対して垂直に取りつけられた場合ランス管７は、駆動
系６によって、回転しながら、炉壁３３に設けられた開
口部３４を通してボイラ内に出入りが自在となっている
。

ラック５は、第１図に示すように、水平部Ｌｌ。

Ｌ３、下降部Ｌ２、上昇部Ｌ４の組合せで構成され、２
ンス管支持部９との相互作用で、ランス管７のボイラ内
に突出した長さ、直径、肉厚で決まる自重によるたわみ
量を、制御できる。

う／ス管７は、先端に１個ないし、複数個のノズル開口
３５を備え５回転方向及び水平方向に移動しない流体給
送管８が、ランス管７の内部に抜差自在に嵌合されてい
る。流体のシールを目的としてランス管７にパツキン（
図示せず）が装着されバッキング面は、ランス管７の運
動時に給送管８の面上を摺動する。

また給送管８は、ランス管７が、ボイラの中に最も長く
突出した場合でも一ランス管７から抜は落ちてしまうこ
とがなく、ランス管７が、ボイラ壁から抜は出る位置ま
で後退しても、ランス管７の先端に突き当ることのない
長さに設定されている。

ランス管７を、回転運動及び突出、引き出し運動させる
ために設けた駆動系６は、第２図に示すように溝型ビー
ム１の側板２・、３から、内方に突出し、側板に支えら
れている軌道によって支持され、これに沿つ又移動する
。各軌道は、底部レール１００．１０１及び、頂部し・
−ル１０２．１０３からなる。軌道は溝型ビーム１の内
壁の長手方向に平行にのび補強板１０４，１０５にボル
ト又は溶装等により取りつけられその形状はアングル構
造をなしている。

レール１００．１０１．１０２．１０３は、内向に開（
溝を形成しており、その中に駆動体支持ローラ１０６．
１０７が回転自在に嵌合できる。

頂部レール１０２．１０３は、底部レール１００　、１
０１よりも内側に突出し、この面に下向きに長手方向に
延びるラック５を支持している。

２ツク５には、駆動系６に組み込まれ適当な駆動モータ
（図示せず）から歯車を介して回転させられる軸１０８
の両端に取りつげられた回転自在のロー２１０６．１０
７の隣接した内側に軸１０８と相対すべりを発生しない
ように取りつけられたピニオン１０９　、１１０が下側
から噛み合って駆動系６とこれに取りつけられ□たラン
ス管７を溝型ビーム１の長手方向にそって、前後進自在
に移動ならしめる。

また、同一の駆動モータによって歯車を介し′て回転さ
せられる軸１１２と、その軸１１２の一端に相対すべり
を生じないように取りつけられた歯車１１３及び、歯車
１１３と噛合ってしがも、ランス管７と一体に回転出来
るように配置された歯車１１１０作用で、ランス管７に
回転運動を起こさせることが出来る。

駆動モータは、回転が可逆な構造のものを採用しており
ランス管７の運動の終りで、２ンス管７の前後進運動、
回転方向を逆にできる。

また、ボイラチューブの付着物を吹き払うためにランス
管７の先端に取りつけられたノズル開口３５から噴出す
る流体の描く螺旋形送風路の軌跡を、２ンス管７の突出
時を引き込み時で異らせるために、移動の終りで、２ン
ス管７が回転運動をすることなしにわずかな距離の直線
運動を可能にするために、ランス管７に固定されたキー
１１５を有する。

キー１１５は、歯車１１１に設けられたスロット１１６
に嵌合し、スロットの角度の範囲では、２ンス管７の回
転運動と、前後進運動を独立にできる。

また別の適用例では、前後進運動と回転運動のために、
別個のモータを用いて、しがも、ランス管７９突出、引
き出し運動時に、ランス管°７に同一方向の回転を与え
ることにより、無限の螺旋形送風路の軌跡を描かすこと
が、できるように駆動系６を製作しているものもある。

第７図は、ノズルＡの螺旋形送風路の軌跡を示す。ラン
ス管７の回転方向は、ランス管７の突出、引き込み運動
にか＼わらず同一方向であるため、ノズル開口３５０１
回路にランス管７が進むピッチと、炉壁間の距離との比
が整数でない場合、端数に相当する回転角分だけ螺旋形
送風路の軌跡がずれてＳ同一の軌跡上を通ることはない
。

さらにまた別の適用例では、前後進運動と回転運動を１
つのモータで行い、駆動系６の歯車機構に、一方向クラ
ッチを用いて２ンス管７の突出し。

引き込み時にランス管７の回転方向が同一となるように
して、無限の螺旋形送風路を形成できるようにしている
。

溝形ビーム１の捉端に取りつけられこの位ｉで、ランス
管７を支持し、ランス管７の突出、引き込み運動、回転
運動がなめらかに行えるようにするためのランス管支持
部９の構造を第３図、第３図のＢ−Ｂ線で矢印の方向に
見た図を第４図に示す。

ランス管支持部９は、ランス管７と少くとも１つとは接
触する３個の鼓形ローラ５２と、各鼓形ローラ５２の両
端に嵌合され、鼓形ロー２５２の回転を自在にするため
のベアリング５１及び、このベアリング５１を支持する
ためのドラム５０、ドラム５０の外縁と接触し、ドラム
５００回転を自在にするための１対の円筒形の支持ロー
ラ５３、ランス管７の貫通を可能にしかつ１対の支持ロ
ーラ５３のベアリング５６を固定するための側板６０．
６１及び、ドラム及び、支持ローラの回転を妨げないよ
うにその外側を取り囲む側板６２．６３及び底板６４、
ドラムの上方変位を制限するための突出部５４を有する
上板６５、側板６０に結合されボイラ壁に固定するため
のブラケツ）３１から構成される。又、ランス支持部９
は側板６１の側で溝型ビーム１の先端部と、溶接あるい
は、ボルト締結により固定される。

ランス管支持部９においてドラム５０は、２ンス管７の
長さ方向と直角に配置され、長さ方向と乗直な面内で回
転する。ドラム５０に回転自在に固定されている３つの
鼓形ロー２５２のベアリング５１は、やはりランス管７
の長さ方向に垂直な平面内に配置されている。

２ンス管７が、駆動系６によって駆動され回転運動及び
、突出、引き込み運動を行う場合、突出運動については
、ランス管７と接触している鼓形ロー２５２の回転によ
って、回転運動については。

う／ス管７と同一方向に回転するドラム５０とドラム５
０と外縁で接触している支持ローラ５３の回転によって
それぞれ独立に運動できる。

又、本２ンス管支持部９は、回転運動、突出、引き込み
運動ともその方向は可逆である。ランス管７と、鼓形ロ
ーラ５２の接触する位置は、ランス管７の回転と共にド
ラム５０が、周方向に回転するため鼓形ロー２５２の円
弧の形状に沿って移動し、回転角の増大と共に、隣接す
る鼓形ロー２５２上に移動するというように、３つの鼓
形ローラ上を順々に転動する。鼓形ロー２５２の断面が
円形をなすので、ランス管７が重力のためわん曲して、
水平線ｌこ対して内的変位をしても、鼓形ローラ５２と
ランス管７２との接触位置はなめらかに、鼓形ロー２５
２の円周上を移動できる。

更に、ランス支持部９の他の例を第５図および第６図に
示す。

ローラ２００．２０１は、円筒形で溝型ビームｌの先端
部に支えられた横向支持ピン２０３上に、上方から揺動
可能に支えられたケージ２０２内に設置される。ローラ
２００，２０１は、これらのローラ上に接触してまわる
ランス管の突出し、引き込み中に、ランス管上の一点が
描くねじの螺旋角に一致するように傾斜する軸上に螺旋
のピッチ線に対して垂直に設置される。

支持ビン２０３によって形成される横軸の周りのケージ
２０２の揺動運動は調節可能のねじ２０４１こよって制
限される。ケージ２０２が、ピン２０３の周りに揺動出
来るので、重力によるランス管７のわん曲のため、ラン
ス管７と、ローラ２００．２０１　ノ接触部分が水平線
に対して内的変位をして鮫、ローラ２０（０，２０１は
、ランス管７と、出来るだけ線接触に近い位置を保つこ
とができる。

又、この揺動運動は、ランス管７の突出時と、引込み時
のわずかの距離において生じるランス管７の回転なしの
突出し及び引き込め運動によって、突出し時と、引き込
み時に異った２種類の螺旋形送風路を形成できる。第８
図は、ノズル八〇′）螺旋形送風路を示す。Ｓｌは、ラ
ンス管７の突出時の、回転なし移動範囲、８２は、ラン
ス管の突出し運動中の回転による螺旋形送風路を形成す
る範囲を示す。Ｓ３は、ランス管引き込み時の回転なし
移動範囲、８４は、ランス管の引き込み運動中の螺旋形
送風路の範囲を示している。

さて、上述のような従来のスーツブロワ、ことにそのラ
ンス管支持部９の欠点を述べると次のとおりである。

第３図、第４図においてランス管７と鼓形ローラ５２と
の接触点が、ドラム５ｏの回転と共に第３図の例に示す
ように、７０，７１，７２と移り変る。

接触点が７０の場合、鼓形ローラの最も直径が小さく、
軸受の中心にあり、支持剛性が小さく、接触点が７１に
近い時には、鼓形ローラの直径が大きく、一方の軸受に
近いので、支持剛性が大きい。

又、ランス管自身も、肉厚が異るため、肉厚の薄い掌が
、鼓形ローラと接触すると、曲げ剛性が小さくなる。こ
のように、ランス管７と、鼓形ローラの接触位置によっ
て、支持剛性が、周期的に変化する。

この運動は、一般の撮動理論に見られるように係数励損
形の運動方程式で記述することができ、不安定振動を発
生する可能性のあることは良く知られた事実である。

また１つの鼓形ロー２５２から隣接するローラへランス
管が転動しながら移動する場合、７２に示すガタ、鼓形
ローラの円弧形状の誤差による移り変りの際の衝撃、長
期間使用による、鼓形ローラ支持部のガタについては、
この運動を記述する方程式は、非線形方程式となり、不
安定振動を発生する可能性のあることは、良く知られた
事実である。

以上のふたつの点については、長い釣竿の手許に外乱を
入れ＼ば、釣竿の先が揺れ品い事を思い浮かべれば、納
得のいくものである。

さらにこのランス管支持部９は構造が複雑で重い。この
ため長いランス管７の撮動は、ボイラチューブを損傷さ
せる可能性が大きく、もし振動が発生すれば大事故発生
の恐れがある。

また第５図、第６図における欠点・を述べれば次のとお
りである。

本１１を造Ｔ：ハ、ランス管７と接触して、ランス管上
の一点が描くねじの螺旋角に一致するように、かつ、螺
旋のピッチ線に対して垂直に設置されるローラ２００．
２０１　ハ、ケージ２ｏ２ト一体トナツタ平担部２０５
．２０６に取りつけられ、ねじ２０７を中心として回転
でき所望の螺旋を描（位置において弧状スロッ）　２０
８を貫通しているねじ２０９によってケージ２０２の平
担部２０５，２０６に固定される構造のため、ランス管
７の突出し時と、引き込み時は、ランス管を反対方向に
回転させざるを得ず、２ンス管７の突出し時を、引き込
み時の最初にわずかの回転なしでランス管の長手方向に
移動できる機構を設ける事によって２つの異った螺旋形
送風路を描かすことが出来るにすぎない。

ボイラは、非常に多数のチューブで構成されており、こ
れらのチューブの付着物を吹き払うには、２つの螺旋形
送風路上しが動けないのでは不十分である。

また、ランス管の運動時間を短縮し、給送する流体（例
えば蒸気）の使用量を節減するために、ランス管の突出
し時と引き込み時の運動速度を変化させる場合、回転運
動と独立に変化させることが出来ず、ランス管の駆動系
内の歯車に無理が生じるのである。

本発明の目的はスーツブロワ−の構造を改良し、上述の
欠点のない新規なスーツブロワを提供すること、ことに
突出量の大きいスーツブロワにおいて、撮動問題がな（
、かつボイラチューブの付着物の除去を良くすることに
ある。

すなわち本発明は次の諸点を特徴とするものである６ （ａ）　　ｉｆ平面内に回動できる合板上に設置され回
転軸まわりに回転自由な鼓形ローラによって、ランス管
を支持した構造であること、 （ｂ）　　これによって、ランス管の突出・引き込み運
動及び回転運動によって描かれる螺旋運動のピッチ線に
対して、支持ローラの軸芯線が自動的に垂直となるよう
にしたこと。

（Ｃ）　　従って、ランス管の動きがきわめて清らがな
こと。

（ｄ）　　支持ローラがランス管の螺旋運動に自動的に
追従するため、ランス管の回転方向は、ランス管の突出
し時と引込み時とで同一方向でよく、このため、ランス
管先端のノズルが描く螺旋形軌跡を無限にでき、ボイラ
チューブの除煤効果を著しく高めることができること。

（ｅ）　　また、ランス管の突出し時と引き込み時の速
度を、回転運動と独立に変えられること。

以下、本発明を添付図面第９図以下に例示したその好適
な実施例について詳述する。

第９図はランス管７の中心から切断したランス管支持部
すなわちランス管支持体の平断面図である。

第１０図は１．第９図をＣ−Ｃ方向に見た正面図であり
、第１１図は第９図をＤ−Ｄ方向に見た側面図である。

ランス管７を支持する、鼓形支持ローラ４００はその軸
受４０１，４０２によって支えられ、下部平板３１１に
取りつけられている。

下部平板３１１の下面には、第１１図のＥ−Ｅ矢視すな
わち第１２図が示すように、平板３１２が固定されてい
る。

また底板３０１上には第１１図のＦ−Ｆ矢視である第１
３図に示すように平板３１３が固定されており、前記平
板３１２との間で潤滑面３２３を形成する。

下部平板３１１と平板３１２は、同一形状の細長い貫通
孔３１６を有し、これらを合致させて設置されている。

これらの貫通孔には溝型ビームの底板３０１に上向きに
突設されたピン３１７が嵌合していて、支持ローラ４０
０はピン３１７．のまわりに潤滑面３２３上を回動でき
る。

貫通孔３１６は支持ロー２４００の軸芯線ａ−ａとこれ
と直角方向線ｂ−ｂとの交点４２０を中心に、直線ｂ−
ｂ方向に細長く穿孔された貫通孔であり、これに嵌合す
るピン３１７は貫通孔３１６内で点４２１と点４２２間
を自由に移動でき、これらの点４２１゜４２２を中心に
支持ローラ４００は回動する。

ただし、底板３０１にはストッパ３１８．３１９．３２
０及び３２１が設けられており、ピン３１７を中心に下
部平板３１１が回動するとき、支持ローラ４００の軸芯
線ａ−ａが２ンス管７の長手方向と平行にならないよう
にストッパ位置は決められている。

軸芯線ａ−ａとランス管７の長手方向が平行になるとラ
ンス管７がローラ４００から脱落する危険が生ずる。

支持ローラ４００をとりつけた平板３１１を回動させる
方法には、第１４図、第１５図に示すような方法も可能
である。

即ち、４つの円筒状の補助ローラ３２５．３２６．３２
７及び３２８を底板３０１に上向きに配置して、これら
の補助ローラで、ランス管支持体の下部平板３１１を支
持した構造で、ランス管支持ローラ４００は平板３１１
と共にピン３１７を中心に回動可能となっている。

また、４つの補助ロー２３２５．３２６，３２７及び３
２８は、第１５図に示すように、任意の同心円上にその
接線方向に互いに間隔をおいて配置されている。

上述の構造の作用およびこれにより奏し得る効果につい
て以下に述べる。

まず、ランス管７の突出し及び引込み運動と回転運動に
よってランス管上の一点が描く螺旋のピッチ線に対して
、支持ローラ４００はその軸芯線ａ−ａが、自動的に直
角となるような調芯機能を有することを第１６．１７，
１８図で説明する。

第１６図はランス管７が突出し運動し且つ突出し方向に
向って反時計方向に回転運動しているとき、支持ローラ
４００が自動調芯して安定している状況を示す。支持ロ
ーラ４００とランス管７との接触点に作用する力Ｆ。（
２ンス管に働く突出し運動と回転運動による合力）によ
って、支持ローラ４００及び平板３１１はランス管上の
一点が描く螺旋のピッチ線方向に引張られている。この
とき、下部平板３１１の支持ローラ軸芯線ａ−ａと直角
のｂ−ｂ線方向に沿って穿孔された細長状貫通孔３１６
と嵌合しているピン３１７は前記ｂ−ｂ線上の点４２１
まで移動してとまる。

つまり、ピン３１７の中心点４２１を力Ｆｏの延長線が
通るため、モーメントはな（、支持ローラ４００は安定
している。

支持ロー２４００が第１７図の点線のように、第１６図
の状態より更に時計方向にわずか傾いたときには、力Ｆ
ｏは点４２１を通らないので反時計方向の回転モーメン
トが働き、実線の位置にロー２４００を戻そうとする。

逆に、第１８図の点線のように、第１６図の状態から反
時計方向に支持ローラ４００が傾いたとき同様に実線位
置に戻そうとするモーメントが今度は時計方向に働く。

この自動調芯機能により、ランス管の突出し運動と回転
運動とを独立に任意に変化させても、その螺旋ピッチ線
に対応してランス管に作用する力Ｆ、の方向と支持ロー
ラ４００の軸芯線ａ−ａとが常に自動的に垂直となるの
でランス管先端の描く螺旋送風路を任意に無限に選ぶこ
とが出来、除煤効果を増大させることができる。

一方、ランス管７が回転方向はそのままで、突出し運動
から引込み運動にかわったとき、第１９図に示すように
ロー２４００にかかる力Ｆ。はＦ。ｆにかわるため、こ
れまで貫通孔３１６の一端の点４２１を支点として安定
していたロー２４００は移動し、図中点線で示す状態で
安定する。この状態を示したのが第２０図である。即ち
、ランス管７は引込み運動と回転運動を行ないその合力
はＦ。ｒである。

ピン３１７は、細長状貫通孔３１６の他方の回転中心点
４２２に位置し、これを中心に支持ローラ４００は回動
可能であり、突出し運動時と同様に自動調芯作用をもつ
。

ランス管７を突出し運動から引込み運動にかえたとき、
支持ロー２４００の向きが変わる過程で。

ランス管７の長手方向を支持ロー２４００の軸芯線ａ−
ａが平行になろうとし、う／ス管７が支持ローラ４００
から脱落する恐れがある。これを防止するために、スト
ッパ３１８，３１９．３２０及び３２１によって下部平
板３１１の移動範囲を制限するとともをこ次の手順でラ
ンス管７の突出し引込み運動の切替を行なうことにより
、滑らかに支持ロー２４００の向きをかえることが出来
る。第２１図（ａ）、　（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）により
説明する。各図の左側、に力の作用方向を示す。はじめ
、ランス管７が突出し運動と回転運動を行なっていると
き（この状態がＡである）、まず回転運動を一時、止め
る（この状態をＢとする）。次に突出し運動から引込み
運動に変える（この状態なＣとする〕。このとき、下部
平板３１１が直線ｂ−ｂ方向（第２０図参照）に動いて
、細長状貫通孔３１６の一方の回転中心４２１に替って
、他方の回転中心点４２２がピン３１７の位置にくる。

最後に回転運動を加えれば、支持ロー；ｙ　４００の軸
芯線ａ−ａ方向が、ランス管７の引込み運動と回転運動
とによって決まる螺旋ピッチ線に垂直となるよ５、自動
調芯が行なわれる（この状態をＤとする）。

これにより、ランス管７の回転運動の向きを同じにした
ままで、突出し運動から引込み運動にかえても、支持ロ
ー２４００が自動調芯するのでランス管先端の描く螺旋
送風路を無限に選ぼことか出来、除煤効果が増すのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なスーツブロワの縦断面図、第２図はそ
の駆動系における拡大横断面図、第３図はそのランス管
支持部の１例の拡大横断面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ
線に沿う断面図、第５図はランス管支持部の他側の拡大
横断面図、第６図はその横断面図、第７図および第８図
はランス管先端部のノズルの画く軌跡を説明する模式的
側面図。 第９図は本発明の第１の実施例のランス管支持部の水平
断面図、第１０図は第９図のＣ−Ｃ線に沿う断面図、第
１１図は第９図のＤ−Ｄ線に沿う断面図、第１２図は第
１１図のＥ−Ｅ線に沿う断面図、第１３図は第１１図の
Ｆ−Ｆ線に沿う断面図、第１４図は本発明の第２の実施
例のランス管支持部のり断面図、第１５図はその合板支
持部の平面図、第１６図ないし第２０図はランス管の運
動時の支持ローラの作動を説明する平面図、第２１図は
第１の実施例における作動時に作用する力の関係を説明
するローラの略図的平面図である。 １・・溝型ビーム、２，３・・垂直側板、４ａ。 ４ｂ・・底部７ランジ、５ｍ−ラック、６・・駆動系、
７・ｅランス管、８・・流体給送管、９・・ランス管支
持部またはランス管支持体、３０・・吊具、３１，３２
・・ブラケット、３３・・炉壁、３４・・開口部、Ｌｌ
　ｅ　Ｌ３・・水平部、Ｌ２　　・・下降部、Ｌ４　　
・・上昇部、３５・・ノズル開口、５０ｏ・ドラム、５
１拳拳ベアリング、５２会・鼓形ローラ、５３・拳支持
ローラ、５４−・突出部、５６・・ベアリング、６０．
６１・・側板、６２、’６３０・側板、６４・Ｏ底板、
６５・・上板、７０，７１，７２・・接触点、１ｏＯ，
１０１・・底部強 レール、１０２，１０３−−頂部レール、１０４，１０
５−−補朗板、１０６，１０７拳−駆動体支持ローラ、
１０８・・軸、１０９．１１０　０・ビニオン、１１１
拳・歯車、１１２　・・軸、１１３・・歯車、１１５・
・キー　１１６・０ス０ツト　２００，２０１　ｅ・ロ
ーラ、２０２・・ゲージ、２０３・・支持ピン、２０４
・・ねじ、Ａ、Ｂ＠・ノズル、Ｓｌ・Ｏ回転なし移動範
囲、Ｓ２・・螺旋形送風路を形成する範囲、Ｓ３・・回
転なし移動範囲、２０５，２０６　　・・平担部、２０
８　　・・　弧状ス゛ロット、２０９・・ねじ、３０１
底板、３１１　・・下部平板、３１２・・平板、３１３
・・平板、３１６・・貫通孔、３１７・・ピン、３１８
，３１９，３２０，３２１・・ストッパ、３２５，３２
６，３２７，３２８　＠・補助ローラ、３２３・・潤滑
面、４００・・鼓形支持ローラ、４０１゜４０２・・軸
受、４２０・拳交点、４２１，４２２０・点、Ｆｏ、　
Ｆ♂・・ランス管に働く突出し運動と回転運動による合
力。 第５図 第６図 （り 第１２　Ｄ口 第１４図 第１６閏 第１７図 第１６図 ％ｆ９関 連２０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ランス管支持体の支持ローラを２ンス管を下から支承す
   るひとつの回転自在な鼓形ローラで構成せしめると共に
   、この回転自在な鼓形ローンを、水平面内で回動できる
   合板上に設置したことを特徴とするスーツブロワ。