JPS5993109A - 長抜き差し型ス−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部の改
良に関する。− まず従来のスーツブロワについて説明する。

第１図は、本発明を実施するスーツブロワの縦断面図で
ある。第１図において、１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４ａ、４ｂから形成され
る。これらの図に示すように溝型ビーム１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、ブラケツ）３１１Ｃ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
体送給管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ラック
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だめ
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、駆動子
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Ｌ１、Ｌ３、
下降部Ｌ２、上昇部Ｌ４の組合せで構成され、ランス管
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。

ランス管７は、先端に１個ないし複数個のノズ自在に嵌
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）が装着されパツキン面は、ランス
管の運動時に給送管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
突出した場合でもランス管７が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、側壁に支えられて
いる軌道によって支持され、これに沿って移動する。各
軌道は、底部レール１００．１０１及び頂部レール１０
２．１０３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にボルト又は痰接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１００．１旧、１０２．１０３は、内方に開く溝
を形成しており、その中に駆動体支持ローラ１０６．１
０７が回転自在に嵌合できる。

頂部レール１０２．１０３は、底部レールＺｏｏ、　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。

ラック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
の両端に取りつけられた回転自在のローラ１０６．１０
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の長手方向に清って、前後進自在に移
動せしめ得る。

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１
１３と噛合ってしかも、ランス管７と一体に回転出来る
ように配置された歯車Ｉｌｌの作用で、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すること
によりランス管７の運転の終りで、ランス管７の前後進
運動、回転方向を逆にできる。

また、ボイラチューブの煤等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、ランス管の
突出時と引き込み時で異らしるために、移動の終りで、
ランス管７が回転運動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１１６の角度の範囲では、ランス管
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、しかも、ランス管７の突出、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６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
にかかわらず同一方向であるため、ノズル開口３５の１
回転にランス管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、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
ラッチを用いてう／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たものもある。

溝型ビーム１の先端に取りつけられこの位置で、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だめのランス管支持
部９の構造を第３図および、この第３図のＢ−Ｂ線で矢
印の方向に見た第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、鼓形ローラ５２の回転を自在にするだめ
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
５ｏの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、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
変位を制限するだめの突出部５４を有する上板６５、側
板６ｏに結合されボイラ壁に固定するためのブラケット
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連結により固定される。

ランス管支持部９においてドラム５ｏは、ランス管７の
長さ方向と直角に配置され、長さ方向と垂直な面内で回
転する。ドラム５ｏに回転自在に固定されている３つの
鼓形ローラ５２のベアリング５１は、やけりランス管７
の長さ方向に垂直な平面内に配置されている。

ランス管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ラ５２の回転によっ
て回転運動については、ランク管７と同一方向に回転す
るドラム５ｏとドラム５０と外縁で接触している支持Ｏ
−，Ｓ３の回転によってそれぞれ独立に運動できる。

又、本ランス管支持部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、同方向に回転するだめ鼓形ローラ５２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
る鼓形ローラ５２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。鼓形ローラ５２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、
水平線に対して角的変位をしても、鼓形ローラ５２とラ
ンス管７との接触位置はなめらかに鼓形ローラ５２の円
周上を移動できる。

更に、ランス管支持部９の他の例を第５図、第６図に示
す。

ロー２２００．２０１は、円筒形で溝形ビーム構造１の
先端部に支えられた横方支持ビン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。

支持ピン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２０４によって制限
される。ケージ２０２が、ピン２０３の周すに揺動でき
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の接触部分が水平線に対
して角的変位をしても、ローラ２００．２０１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、との揺動運動は、ランス管７の突出時と、引き込み
時のわずかの距離において生じるランス管７の回転ガし
の突出し及び引き込み運動によって、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Ａの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、Ｓ２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
、Ｓ４はランス管の引き込み運動中の螺旋形送風路の範
囲を示して因る。

上述のようなランス管支持部９を有する従来のスーツプ
ロワの欠点を述べると次のとおりである。

まず、第３図および第４図に示す構造の欠点をのべると
次のとおりである。

（１）　　ランス管７と鼓形ローラ５２との接触点が、
ドラム５０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、肉厚の薄い面が
、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、一般の振動理論に見られるように係数励振
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。

（２）１つの鼓形ロー２５２から隣接するローラへ移り
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。

（１）、　（２１項については、長い釣竿の手許に外乱
を入れれば、釣竿の先が揺れ易い事を思い浮かべれば、
納得のいくものである。

（３）構造が複雑で重い。

長いランス管７の振動は、ボイラチューブを損傷させる
可能性が犬きく、もし振動が発生すれば大事故発生の恐
れがある。

次に第５図、第６図に示す構造の欠点は次のとおりであ
る。

本構造では、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部するようにがつ螺旋のピッチ
線に対して垂直に設置されるロー２２００、　２０１は
、ケージ２０２と一体となった平担部２０５　、２０６
に取りつけられ、ねじ２０７を中心として回転でき所望
の螺旋を描く位置において弧状スロット２０８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
せざるを得す、ランス管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
きる機構を設けることによって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
風路上しか動けないのでは不十分である。

また、ランス愉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。

本発明の目的は上述の従来のスーツプロワの欠点をな（
シ、突出量の大きいスーツプロワにおいて振動の問題を
解決し、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。

以下、本発明のスーツプロワのランス管支持部９゛の実
施例について添付図面を参照し詳細に説明する。尚、ラ
ンス管支持部９以外の構成については、第１図に示した
従来装置の機構と同様の構成であるので、説明を省略す
る。

第９図は溝型ビームｌの先端部に位置し、ランス管７を
支持するためのランス管支持部９の正面図、第１０図は
第９図の側面図である。

３０７は、中央に円形の貫通孔を有する円環であり、そ
の直径で切断した断面形状は第１０図に示すように、外
周側が円環の中心線に平行であり、またその内周側の形
状は、楕円弧の一部を形成している。この円環の貫通孔
の直径は、これに貫通せしめられるランス管７の直径に
比し充分に大径であって、該円環とランス管との間には
充分な余裕、間隙を存し、該円環はランス管に嵌合した
まま、ランス管の長手方向の軸芯に対し交叉する方向に
円滑に揺動可能である。この円ｆＪ　３０７の上記外周
面には、ころがり軸受Ｂの内輪３０８が嵌合固定されて
おり、更に該軸受Ｂの外輪３０９には、これを囲繞する
枠体３１０が嵌合固定されている。

３１１は上記ころがり軸受のボール、３１２はシールリ
ングである。

さて、上記枠体３１０はヒンジ３１３を介して鉛直軸３
１４に連結されており、また該軸３１４はスラスト軸受
３１５を介して溝型ビーム１に鉛直な軸まわりに回動可
能に支承されている。従って、枠体３１０はころがり軸
受Ｂの中心線に垂直な軸まわりの回動と上記ヒンジ３１
３を中心とする揺動とが可能である。ランス管７は斯か
るランス管支持部９の円環３０７に充分な余裕Ｐを以っ
て貫通支持されている。

さて、このような装置において、図示せざる駆動系６の
作動によりランス管７の任意の１点が第１０図に示すよ
うな螺旋状軌跡Ｆ（ピッチ線）を画きなからボイラ炉内
（図中右方）から引き込み運動をすると仮定した場合、
ころがり軸受Ｂの中心軸をランス管下部支持点における
上記軌跡Ｆと直角の関係位置まで、ランス管長手方向の
中心線に鉛直な軸まわり、つまり鉛直軸３１４まわりに
枠体３１０と共に予め回転させ、その位置に保持すれば
、ランス管７とこれを支持する円３Ｊ３０７との間の滑
り摩擦は全て除去され、円滑にころがり軸受Ｂを介して
回動し、従ってランス管７の引き込み運動を支障な（行
うことができることは自明である。またランス管７の突
き出し運動においても全く同じ態様により円滑な運動が
期待できることも説明不要であろう。

尚、本発明の大きな特長の１つは、前記ランス管支持部
９のころがり軸受Ｂの中心軸をランス管７の突き出しあ
るいは引き込み運動における螺旋軌跡（ピッチ線）の変
更、即ち、ランス管７の進退速度に対するランス管の回
転速度の変更（ピッチの変更）や、ランス管７の突き出
し、引き込み運動におけるランス管の回転方向の同一ま
たは変更等において前記の如き手動あるいは機構的に予
め回転角を設定しな（てもその時々のランス管７の任意
の１点が画（螺旋運動に追随して上記ピッチ線に直角の
関係位置に近づけるようころがり軸受Ｂの中心軸を自動
的に回動せしめ、円滑なランス管７の支持機能を発揮す
る点にある。

即ち、本発明によるランス管支持部９の枠体３１０の懸
吊部には、第９図および第１０図に示す１実施例装置の
如く、鉛直軸２１４と枠体３１０との間にヒンジ３１３
を介装し、該枠体３１０と共に、ころがり軸受Ｂがラン
ス管７の長手方向中心線を含む垂直平面内で、上記ヒン
ジ３１３を中心として揺動できるように構成した点にあ
る。斯かる構成により、ランス管７が突き出しあるいは
引き込み運動を開始した場合、当初、第９図、第１０図
の如く、ランス管７の長手方向中心線ところがり軸受Ｂ
の中心軸とが同一の方向を指向しているならば、このこ
ろがり軸受Ｂはランス管７の進退運動には対応不能であ
るため、ランス管７の長手方向の移動に伴って、ころが
り軸受Ｂはヒンジ３１３を中心として成る角度傾動する
。この傾動によって、ランス管７を支持している円環３
０７のランス管外周との接触部において、該円環３０７
にランス管７の画くピッチ線に沿う方向の回転力を受け
、このため、ころがり軸受Ｂの中心軸は鉛直軸３１４ま
わりに上記ピッチ線に直角の関係位置に近づく向きの回
転角が与えられると同時に、ヒンジ３１３を中心とする
ころがり軸受Ｂの傾動角は漸次減少し、減少すれば、上
記ころがり軸受Ｂの鉛直軸まわりの回転力も減少する。

この一連の作用によって、ころがり軸受Ｂのヒンジ３１
３を中心とする傾動と鉛直軸３１４まわりの回動とは成
る程度の揺動角を夫々残してランス管７の回転を伴う進
退運動と平衡を保つので、ランス管支持部９はランス管
７を円滑に支承することができる。

尚、上記実施例装置は、ランス管７の回転速度に比し長
手方向に向う突出し速度あるいは引き込み速度が比較的
小さい場合、換言すれば、ランス管７の任意の一点が画
く螺旋状ピッチ線のピッチ量が小さい場合に適用する例
であるが、上記ピッチ量の大きい場合、あるいは該ピッ
チが運転中変化するような装置においては、他の実施例
即ち、第１１図および第１２図に示すランス管支持部９
の適用が好ましい。同図において、第９，１０図に示す
ものとの機構上の相違点は、後者の枠体３１０を支承す
る鉛直軸３１４とヒンジ３１３との組合せに替えて、ヒ
ンジ３１６と直交するヒンジ３１３とによって構成され
る自在継手Ｊを用いて枠体３１０をスラスト軸受３１５
により溝型ビーム１に懸吊している点と、更に枠体３１
０の底部中央に下方に延びるビン３１８とその先端部に
嵌装したローラ３１９、該ローラ３１９のランス管７の
長手方向への移動を許容し、他方への移動を制限するた
めの案内レール３２０を該ローラ３１９に近づけて相対
して設けている点である。

斯かる構成により、ランス管７の１点が画く螺旋状ピッ
チ線のピッチが太き（てもこれに追随するころがり軸受
Ｂの鉛直軸まわりの回動が自在継手Ｊの作用により極め
て円滑となり、またローラ３１９付きビン３１８と案内
レールとの協働によりころがり軸受Ｂの中心軸に直角な
軸まわりの回動時にも枠体３１０の横振れがなく、この
ため支承するランス管７の長手方向中心線の移動あるい
はランス管７に振動を与えることがないので、ランス管
７の先端振れを生ずることがない。

その他の作用・効果については、第９．１０図に示した
実施例装置と同様、ころがり軸受Ｂのランス管の長手方
向の中心線に垂直な軸まわりの回転角を予め外力を与え
て設定しな（ても、ランス管７の突き出し、引き込み運
動開始と同時に、ころがり軸受Ｂの中心軸の方向が自動
的に移動して上記回転角を適切に与えることができる。

尚、本発明におけるころがり軸受Ｂの型式は、実施例で
述べた如きボールベアリングに限定するものではな（、
勿論ローラベアリングであってもよく、その選択は自由
である。

【図面の簡単な説明】 第１図は一般的なスーツプロワの縦断面図、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
支持部の第１の例における拡大横断面図、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
第２の例の拡大横断面図、第６図はその縦断面図、第７
図および第８図はランス管先端のノズルの軌跡を示す模
式的側面図、第９図は本発明の好適な実施例のランス管
支持部の正面図、第１０図は第９図の側面図、第１１図
は本発明の他の実施例のう／ス管支持部の正面図、第１
２図は第１１図の側面図である。 １・・溝型ビーム、２，３・・垂直側板、４ａ。 ４ｂ・・底部フランジ、５・・ラック、６・φ駆動系、
７・・ランス管、８・・流体給送管、９・・ランス管支
持部、３０・・吊具、３１，３２・・ブラケット、３３
・・炉壁、３４・・開口部、Ｌｌ、　Ｌａ・・水平部、
Ｌ２・・下降部、Ｌ４・・上昇部、３５ψ・ノズル開口
、５０争・ドラム、５１・・ベアリング、５２・・鼓形
ローラ、５３・・円筒形の支持ローラ、５４・・突出部
、６０゜６し・側板、６２．６３・・側板、６邊ｍ＠底
板、６５・・上板、７０，７１，７２・・接触点、１０
０　、１０１−−底部レール、　１０２　、１０３φ・
頂部レール、１０４　、１０５・中補強板、１０６　、
１０７・−駆動体支持口−ラ、１０８・・軸、１０９　
、１１０・・ビニオン、１１１−−歯車、１１２−−軸
、１１３−−歯車、１１５−・キー、１１６・・スロッ
ト、Ａ、ＢΦ・ノズル、２００　、２０１−−ローラ、
２０２・・ケージ、２０３・・横向支持ビン、２０４・
・ねじ、Ｓ、１．Ｓ３・・回転なし移動範囲、Ｓ２．Ｓ
４・・回転による螺旋形送風路を形成する範囲、２０５
゜２０６・・平坦部、２０７・・ねじ、２０８・・弧状
スロット、３０７・・円！、３０８・・ころがり軸受の
内輪、３０９・・ころがり軸受の外輪、３１０・・枠体
、　３１１−・ころがり軸受のボール、３１２＠・シー
ルリング、３１３　、３１６・惨ヒンジ、３１５＠・ス
ラスト軸受、３１４・・鉛直軸、３１８・・ビン、３１
９−Φローラ、３２０・・案内レール、Ｂ・・ころがり
軸受、Ｊ・・自在継手。 祐３図 ７Ｉ）５図 第６図 第７図 Ａ 第９図 第１０ｉ１ ン用 第１１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スーツブロワのランス管支持部において、前記ランス管
   が余裕をもって貫通できる開口部を有する円環を設け、
   該開口部の内面形状に弧の一部を形成させ、該円環の外
   周面はころがり軸受の内輪に嵌合固定し、一方該軸受の
   外輪はこれを囲繞する枠体に嵌合固定せしめ、且つ該枠
   体は少くとも前記ランス管の長手方向の中心線に対して
   鉛直なプロワ。