JPS629802B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は突出量の大きいスーツブロワにおい
て、振動問題がなく、かつ、ボイラチユーブの付
着物の除去を良好にするランス管支持体に関す
る。

まず、本発明を実施するスーツブロワについて
説明する。第１図はその縦断面図、第２図は横断
面図で、第１図は第２図のＡ−Ａ線矢視図であ
る。

図において、溝型ビーム１は平らな頂部、直線
状の垂直側板２，３及び内側に曲つた底部２ａ，
３ａ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
うになつており吊具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、ブラケツト３１によつて、炉壁３３に取りつ
けられたブラケツト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
ドの役目をなすラツク５及び、溝型ビーム１の先
端に取り付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によつて回転しながらボイラ壁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
在となつている。

ラツク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
ル開口３５を備え、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）が装着されパ
ツキング面は、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ランス管７から抜け落
ちてしまうことがなく、ランス管７が、ボイラ壁
から抜け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の側壁２，３から、内方に突
出し、側壁に支えられている軌道によつて支持さ
れ、これに沿つて移動する。各軌道は、底部レー
ル１００，１０１及び頂部レール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。

軌道１００，１０１，１０２，１０３は、内向
に開く溝を形成しており、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。

頂部軌道１０２，１０３は、底部レール１０
０，１０１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ツク５を支持している。

ラツク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の両端に取りつけられた回転自在
のローラ１０６，１０７の隣接した内側に軸１０
８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が下側から噛み合つて
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の長手方向にそつて、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つて歯車を介して
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と噛合つてしかも、ラン
ス管７と一体に回転出来るように配置された歯車
１１１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
しておりランス管７の運動の終りで、ランス管７
の前後進運動、回転方向を逆にできる。

また、ボイラチユ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施形送風路の軌跡
を、ランス管７の突出時と引き込み時で異らせる
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に設けられたスロツ
ト１１６に嵌合し、スロツトの角度の範囲では、
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、無限の螺施形送
風路の軌跡を描かすことができるように、駆動系
を製作しているものもある。

第７図は、ノズルＡの螺施形送風路の軌跡を示
す。ランス管７の回る方向は、ランス管７の突
出、引き込み運動にかゝ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
ピツチと、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施形送風路の
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、一方向クラツチを用いてランス管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、無限の螺施形送風路を形成でき
るようにした駆動系６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なえるように
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、鼓形ローラ５２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５０の回転を
自在にするための１対の円筒形の支持ローラ５
３、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回む側板６２，６
３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ト３１
から構成される。

又、ランス管支持部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、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５０に回転自在に
固定されている３つの鼓形ローラ５２の軸受５１
は、やはりランス管７の長さ方向に垂角な平面内
に配置されている。

ランス管７が、駆動系６によつて駆動され回転
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の回転によつて、回転運動については、
ランス管７と同一方向に回転するドラム５０とド
ラム５０と外縁で接触している支持ローラ５２の
回転によつてそれぞれ独立に運動できる。

また、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
回転するため鼓形ローラ５２の円弧の形状に沿つ
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７２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。

ローラ２００，２０１は、円筒形で溝型ビーム
構造１の先端部に支えられた横向ピン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７の突出
し、引き込み中に、ランス管上の一点が描くねじ
の螺施角に一致するように傾斜する軸上に螺施の
ピツチ線に対して垂直に設置される。

支持ピン２０３によつ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２０
４によつて制限される。ケージ２０２が、ピン２
０３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２０
０，２０１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。

また、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み運動によ
つて、突出し時と、引き込み時に異つた２種類の
螺施形送風路を形成できる。第８図は、ノズルＡ
の螺施形送風路を示す。S₁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施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施形送風
路の範囲を示している。

次にランス管支持部９に於ける上記した従来の
ものの欠点について述べる。

まず、第３図、第４図に示した例について述べ
る。

(a) 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
に接触点は７０，７１，７２と移り変る。接触
点が７０の場合、鼓形ローラ５２の直径が最も
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５２
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。また、ランス管７自身も肉厚が異
なるため、肉厚の薄い面が鼓形ローラ５２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５２の接触位置に
よつ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。

(b) １つの鼓形ローラ５２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、接触点
７２に示すガタ、鼓形ローラ５２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万能性のあること
は、良く知られた事実である。

上記ａ，ｂ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。

(c) 構造が複雑で重い。

長いランス管７の振動は、ボイラチユーブを
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。

次に第５図、第６図の例における欠点について
説明する。

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施角に一致するように、
かつ、螺施のピツチ線に対して垂直に設置される
ローラ２００，２０１は、ケージ２０２と一体と
なつた平坦部２０４，２０５に取りつけられ、ね
じ２０７を中心として回転でき、所望の螺施を描
く位置において弧状スロツト２０８を貫通してい
るねじ２０９によつてケージ２０２の平坦部２０
４，２０５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７を反対
方向に回転させざるを得ず、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事に
よつて２つの異つた螺施形送風路を描かすことが
出来るにすぎない。

ボイラは、非常に多数のチユーブで構成されて
おり、これらのチユーブの付着物を吹き払うに
は、２つの螺施形送風路上しか動けないのでは、
不十分である。

本発明は上記した従来例の欠点を解消しようと
して提案するもので、突出量の大きいスーツブロ
ワにおいて、振動問題がなく、かつ、ボイラチユ
ーブの付着物の除去を良くするランス管支持体を
提供することを目的とする。

以下本発明の実施例について添付図面を参照し
て詳細に説明する。

第９図は、ランス管支持体を第１４図の矢印
−の線の方向に見た図である。

３０７は中央に円形の貫通する穴を有する円管
であり、その直径で切断した断面の形状は、第１
１図に示すように、円管を貫通する穴の形状は、
円弧の一部３２１を形成し、この穴を貫通するラ
ンス管７を支持する。また、円管３０７の外周に
沿つて凹みを有しており、別の円管３０８と第１
１図Ｏ−Ｏ線まわりに回転自在に嵌合し、円管３
０８に設けられた複数個の潤滑剤の供給口３２０
から、注入された潤滑剤を介して円管３０７、円
管３０８の間で、潤滑面３０９を形成する。

３０８は、同じく中央に円形の貫通する穴を有
する円管であり、円管３０７の外周に設けられた
凹形の溝と、その円管３０８の内面で嵌合し、円
管３０７がその中心線Ｏ−Ｏ（第１１図）のまわ
りに自由に回転することを許す。円管３０８の外
周頂部には、ピン３１４が設けられており、ピン
３１４は、溝型ビームの頂部平板１にあけられた
穴３１５と回転自在に嵌合する。円管３０８の下
部には、補強板３１０が、円管３０８の外周にそ
つて取りつけられ、補強板３１０は、平板３１１
に溶接その他の方法で固定される。

平板３１１の下面には、平板３１２が、固定さ
れており、溝型ビームの先端部の下面に取りつけ
られた底板３０１上に固定された平板３１３との
間で、潤滑面３２３を形成する。また平板３０１
には、開口部３１６が設けられており、平板３１
１にピン３１４と反対に直径線上に取りつけられ
たピン３１７と嵌合して、円管３０８をピン３１
５，３１７のまわりに、すなわち第１０図のＨ−
Ｈ線のまわりに、潤滑面３２３上で揺動できる。

第１７図は、第１０図を矢印Ｊ−Ｊの方向に見
た図であり、第１８図は第１０図を矢印Ｋ−Ｋの
方向に見た図である。溝型ビーム１の先端にとり
つけられた底板３０１に固定された平板３１３
は、この平板の潤滑剤を介して、接触する平板３
１２が、ピン３１７のまわりに揺動できるように
大きくしてある。

又、補強板３１０には、円管３０８を、第１０
図のＨ−Ｈ線まわりに揺動させるための制御ケー
ブル又はロツド３１８が、嵌合できる金具３１９
が２個とりつけられている（第１０図）。

このケーブル又はロツド３１８は、ランス管７
の突出し又は引き込み位置を検出して所望の動作
信号を発生する適当な制御装置によりその位置を
制御される。またケーブル又はロツド３１８の代
りに直接ピン３１４，３１７にトルクを伝達する
ことで円管３０８の回転角位置を決める方式でも
よい。

以後、円管３０７，３０８、補強板３１０及
び、補強板３１０に固定された平板３１１及び、
平板３１１に固定され、潤滑剤を介して平板３１
３と揺動可能に接触する平板３１２、円管３０８
を第１０図のＨ−Ｈ線に揺動させるための制御ケ
ーブル又はロツド３１８と嵌合する金具３１９か
らなる構造体をランス管支持体と称する。

ランス管支持体と、溝型ビームの先端にとりつ
けられた平板３０１との間の揺動のさせ方の別な
方法を第１２図、第１３図に示す。

四つのローラ３２５，３２６，３２７，３２８
を上向きに配置して、溝型ビーム先端の底板３０
１に固定し、ランス管支持体の下部平板３１１と
接触させ、ランス管支持体が、第１０図Ｈ−Ｈ線
のまわりに揺動可能にする。４つのローラ３２
５，３２６，３２７，３２８は、第１３図に示す
ように、ピン３１７が、貫通する穴３１６の中心
から、同心円上に、かつ、円の接線方向に配置さ
れる。

円管３０７と円管３０８の嵌合の別な方法を第
１６図に示す。円管３０７は、その外周に凸形の
形状３２２を有し、円管３０８は、円管３０７の
凸形の形状３２２と嵌合できる凹形の溝を形成
し、潤滑剤を介して接触し、その中心線Ｐ−Ｐま
わりに自由に回転できる。

溝型ビームの先端部には、ランス管支持体の動
きを妨げない距離をもたせて、ランス管７の貫通
できる穴を設けた平板３００がとりつけられてお
り、溝型ビーム１は、ブラケツト３１によつてボ
イラ壁に取りつけられる。

平板３００は、溝型ビームの構造がブラケツト
３１によつてボイラ壁にとりつけられた時十分の
強度を有すれば必要でない。

次に本発明の作用及び効果について説明する。

第１４図、第１５図は、第９図を矢印Ｇ−Ｇの
方向に見た図である。

第１４図において、ランス管支持体が、ランス
管７の長手方向（Ｘ方向）に直角に設定された場
合（ＱとＳ、ＲとＴの間隔が等しい）、ランス管
７が矢印の方向に回転運動すれば、ランス管７と
円管３０７は、両者の面に働くマサツ力によつ
て、相対すべりなしに、円管３０８の中で矢印の
方向に回転できるが、Ｘ方向への移動又は、Ｘと
反対方向への移動は、ランス管７と、円管３０７
の間に相対すべりなしには不可能である。

しかし、第１４図に示すように、ランス管支持
体のＴの側が、平板３００のＲの側に接近し、Ｓ
側が、Ｑ側から離れる位置をとれば、すなわち、
ランス管７の長手方向に対して、反時計方向に回
転すれば、ランス管７は、円管３０７から、矢印
Ｘ方向に力を受けて、矢印Ｘ方向に移動する。ラ
ンス管７の回転方向が矢印と反対方向であれば、
ランス管７は、矢印Ｘと反対方向に移動する。以
後、ランス管支持体のＴの側が、平板のＲの側に
接近し、Ｓ側がＱ側から離れる運動及びこの逆の
運動を、ランス管の長手方向の中心線に鉛直な軸
まわりのランス管支持体の回転又は揺動と称す
る。

ランス管支持体が第１４図に示すように、設定
され、ランス管７の回転方向が、図の矢印の方向
であれば、ランス管７は、ボイラ内に突出する。
ランス管７の突出の終りにランス管支持体を第１
５図に示すように第１４図と反対に、Ｓ側をＱ側
に近づけ、Ｔ側をＲ側から遠ざける、すなわち、
ランス管７の長手方向に対して、時計方向に回転
させた位置に設定すれば、ランス管７は第１４図
と同一回転方向を保つたまゝで、その移動方向
は、第１５図のＹ方向に向いボイラ内から引き込
まれる。

また、ランス管７の引き込み終りの位置でラン
ス管支持体を第１４図に示すように、ランス管長
手方向に対して反時計方向に回転させた位置に設
定すればランス管の回転を第１４図と同じ回転方
向（すなわち、回転方向の変更なしに）を保つた
まゝで、ランス管７を突出することが出来る。

実際には、ランス管７は駆動系６によつて、回
転運動と突出し及び引き込運動をするように駆動
されるので、ランス管７の一点が描く螺施と、ラ
ンス管支持体を直角に（すなわち、円管の側面５
００（第１１図）とが直角に）なる位置まで、ラ
ンス管支持体を、ランス管の長手方向の中心線に
鉛直な軸まわりに回転させ保持すれば、ランス管
７と、円管３０７の間のすべての滑り摩擦は除去
され、ランス管７の負荷、摩耗は著しく軽減され
ると同時に、ランス管に実施例第３図、第４図が
有する振動を発生させる力を生じることなしに、
なめらかに回転運動及び突出、引き込み運動を行
わせることが出来る。

ランス管７が重力によつてわん曲し、ランス管
７が水平との間に角的変位をしても、円管３０７
を貫通する穴の形状が円弧の一部３２１を形成し
ているので、ランス管７と、円管３０７の接触点
は、なめらかに、円弧３２１の上を移動するので
実施例第５図、第６図に示すようなケージ２０２
の有する揺動機構は不要である。

また、ランス管７の突出し、引き込み運動時に
おいて、ランス管７の回転方向を同一に保つこと
ができるので、実施例第５図、第６図に示すよう
に、ランス管７の突出、引き込みの開始時に、ラ
ンス管７を回転運動させることなしにわずかな距
離の垂直運動を生じさせる機構は不要である。

ランス管７と、ランス管支持体のランス管長手
方向の中心線に鉛直な軸まわりでの回転について
は、ランス管７と、円管３０７を貫通する穴の円
弧の一部３２１とが接触する構造であるため、わ
ずかな力によつて可能であり、ランス管７に無理
な力を及ぼし、ランス管を傷つけることもない。

また、ランス管７の突出、引き込み運動量が大
きい場合には、ランス管支持体のランス管の長手
方向に垂直な平面内での回転量を大きくする必要
があるが、この場合でも円管３０７を適当な量だ
け大きくし、これを貫通する穴を大きく加工する
ことによつてランス管７の運動を阻害することな
くなめらかに行わしめることが可能である。

さらに緊急時には、ランス管支持体のランス管
長手方向の中心線に鉛直な軸まわりの回転角を逆
にすることで、ランス管の突出、引き込み運動に
制動がかけられる。

また、ランス管７と、給送管８の間の摩擦力及
びランス管を後方で支持し、突出、引き込み運
動、回転運動を行わしめる装置の摩擦力が少い場
合、ランス管支持体の円管３０７を、円管３０８
の中で回転駆動することによつて、ランス管７に
突出、引き込み運動を生じせしめることが可能で
あり、この場合、ランス管の駆動系６は不要とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図より第８図は従来例に関し、第１図はス
ーツブロワの縦断面図、第２図は横断面図、第３
図はランス管支持部の断面図、第４図は第３図の
Ｂ−Ｂ線矢視断面図、第５図はランス管支持部の
他例の断面図、第６図はその側面図、第７図はノ
ズルＡの螺施形送風路の軌跡を示す線図、第８図
はノズルＡの螺施形送風路を示す線図、第９図よ
り第１８図は本発明に関し、第９図はランス支持
体で第１４図の−線矢視断面図、第１０図は
円管の正面図、第１１図は円管３０７の断面図、
第１２図及び第１３図はランス支持体と平板３０
１との間の揺動のさせ方の他の方法を示す概略
図、第１４図及び第１５図は第９図のＧ−Ｇ線矢
視で円管の回転を示す断面図、第１６図は円管３
０７，３０８の嵌合の別方法を示す断面図、第１
７図は第１０図のＪ−Ｊ線矢視断面図、第１８図
は第１０図のＫ−Ｋ線矢視断面図である。 １……頂部平板、７……ランス管、３１……ブ
ラケツト、３０１……底板、３０７，３０８……
円管、３０９，３２３……潤滑面、３１０……補
強板、３００，３１１，３１２，３１３……平
板、３１４，３１７……ピン、３１５……穴、３
１６……開口部、３１８……ケーブル又はロツ
ド、３１９……金具、３２１……円弧の一部、３
２５，３２６，３２７，３２８……ローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スーツブロワのランス管支持法において、ラ
   ンス管が貫通できる開口を有し、その開口部が円
   弧の一部を形成する円管、同円管はその外周部で
   他の円管の内側と嵌合し、２つの円管の嵌合面は
   潤滑面を形成し潤滑剤を介して接触し、前記内側
   の円管は外側の円管の中でその中心線のまわりに
   回転可能とし、外側の円管は中心線のまわりに回
   転できず、同外側の円管の外周にはその垂直線上
   の上下に一対のピンを設け、該ピンによりランス
   管の長手方向の中心線に鉛直な軸まわりにその内
   側で嵌合する円管と一体となつて揺動可能とした
   ことを特徴とするランス管支持体。