JP2006057939A

JP2006057939A - ロータリーキルンの支持装置

Info

Publication number: JP2006057939A
Application number: JP2004241240A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Hio; 英明日尾; Hiroyuki Matsumoto; 裕幸松本
Original assignee: Takuma Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】回転ドラム（キルン胴体）の高温による熱歪に対処する支持装置として、簡単な構成でその歪に応じて負荷を吸収できるロータリーキルンの支持装置を提供する。
【解決手段】キルン胴体２の熱伸び側を支持する対のローラ支持装置１０であって、キルン胴体２に取付くタイヤ３と当接して左右両側に配設される受けローラ１３，１３は、その回転支持軸１４を両端部で支承する軸受１５，１５が軸受支持板２０上に固着され、その軸受支持板２０を前記キルン胴体２の軸線と交差する方向に規制される摺動支持ブロック２１を介して、ベースプレート１２上のスライド軸受板１９で、キルン胴体２の軸線に平行してスライド可能に支承する。
【選択図】図２

Description

本発明は、主として都市ごみや産業廃棄物などの焼却処理施設において使用されるロータリーキルンの支持装置に関するものである。

ごみ焼却処理施設においては、熱分解溶融施設などの主装置として、あるいは排ガス処理装置の集塵装置などで捕集された飛灰処理装置の一つとして、ロータリーキルン方式の処理装置が用いられている。

このロータリーキルン構造の処理装置では、円筒状のドラム（キルン胴体）外周に取付けた複数のタイヤを下側左右で２点受けする受けローラが、前記タイヤに対応して設置箇所の支持ベース上に定置配設され、ドラムを回転自在に支持するように構成されている。このドラムは被処理物を加熱しながら処理するものであるから、高温になるのでドラム（キルン胴体）が熱の影響を受けて熱膨張し、本体自体に不均一な伸びが発生する。そのために、通常、前記受けローラのうち、ドラムの軸線方向に例えばドラム駆動側の受けローラは外周に当接するタイヤが受入れられる溝付き構造のものが使用され、従動側に位置してドラムを支持する受けローラの周面は平坦な形状にされている。こうして溝付き受けローラは、その溝の両側に形成される鍔部が熱膨張による滑りを防ぐ伸び防止用として使用される。これに対して、平坦な外周面を有する受けローラは、ドラムの熱膨張による伸びをその周面で滑らせて熱によるドラムの変形を許容できるような方式が取り入れられるようにされている。

また、例えばセメント生成用のロータリーキルンのように長大な装置では、キルン胴体の熱膨張による歪に対応させるために、タイヤを受けるローラの軸受が固定されるローラ台板を左右相互に連結する部分で略水平方向の回転軸回りに回転可能にし、タイヤを支持ローラ上においてキルン軸方向に往復移動させる移動スラスタローラを前記各ローラ台板とは独立したスラスタ台板に設け、前記ローラ台板をキルン軸方向に移動しないように拘束するとともに、前記各ローラ台板をタイヤの傾きに応じて支持ローラがキルン軸方向に傾斜するように支承する台板支承手段を設ける構成が特許文献１によって知られている。

特開２００３−２６２４７１号公報

前記ロータリーキルン構造の処理装置にて知られるドラムの支持装置にあっては、前記溝付き受けローラに対する平坦な外周面を有する受けローラで、ドラム本体の熱膨張による伸びを、タイヤの周面と受けローラの周面とによって強制的に滑りによってかわすものである。ドラムが受ける熱によってタイヤも熱で歪が生じる。その影響で受けローラの周面には、タイヤに振れや周面の歪によってこすり摩耗の傷がねじ状に付き、そのねじ山形状の段が長く形成され、最後には大きくくぼみ、損傷することが多く生じる。いわゆる伸び側の受けローラに前述のような損傷があると、自重で軸心位置が保たれているドラムの軸心高さが変化して、さらに、前記伸び側の受けローラ周面の変形によって、装置自体が大きく振動して軸受などを破損させる。また、その振動でドラムに付設されるタイヤが叩かれて損傷し、最終的にはドラムを取替えなければならなくなるという問題点がある。このような問題点を解消する事前対策として、受けローラとタイヤとの接触面にグリースなどを塗布して摩耗を低減させる方式を採用する試みがある。ところが、このグリース塗布方式では摩耗金属粉や外気の塵埃がグリース塗布面に付着してどちらかを摩耗させ、返って摩耗の悪循環になるという状況が多く見受けられる。その結果、一般的な方法としては、タイヤに対する受けローラの材質硬度を低くして、取替えが困難なタイヤを損傷させないで、取替えが簡単な受けローラ側の損耗で、定期的に受けローラを交換する方式が採用されている。しかしながら、受けローラを交換するとしても、そのために処理設備の運転を休止する必要があり、それにともなう処理作業の停滞など多くの問題がある。

また、前記特許文献１によって知られるロータリーキルンの支持装置では、キルン胴体が長大であるために、熱歪によって生じる問題点を解決する手段が記載されているが、その構造が複雑化しており、当然製作コストも高くなる。したがって、主にごみ焼却処理施設において設置される比較的小型のロータリーキルン構造の装置には適しない構成である。

本発明は、前述のような問題点を解消するためになされたものであって、回転ドラム（キルン胴体）の高温による熱歪に対処する支持装置として、簡単な構成でその歪に応じて負荷を吸収できるロータリーキルンの支持装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のロータリーキルンの支持装置は、
キルン胴体の熱伸び側を支持する対のローラ支持装置であって、キルン胴体に取付くタイヤと当接して左右両側に配設される受けローラは、その支持軸を両端部で支承する軸受が軸受支持板を介してもしくは直接、支持ベース上で前記キルン胴体の軸線と交差する方向に規制されて、キルン胴体の軸線に平行してスライド可能に支承されていることを特徴とするものである（第１発明）。

前記第１発明において、前記軸受を支持する軸受支持板は、その下面に摺動支持部材が取付けられ、前記摺動支持部材を前記支持ベース上に配置される軸受部材と接触して支持されるように構成されているのがよい（第２発明）。

第１発明において、前記受けローラの回転支持軸を支持する軸受は、その軸線方向と交差する向きを規制され、前記支持ベース上に配設される軸受部材上で直接支持されて軸線方向に移動可能に設けられている構成であるのがよい（第３発明）。

前記第１発明または第２発明において、前記軸受支持板に付設される摺動支持部材は、前記支持ベースに設けられる軸受部材に受支されるとともに、前記キルン胴体のタイヤから離れる方向に接する部位をスライド可能に支持される構成であるのがよい（第４発明）。

前記第１発明〜第４発明において、前記支持ベース上で、前記軸受支持板に付設の摺動支持部材または軸受を支承する軸受部材には、平面滑り軸受材および／または転がり軸受を配設されているのがよい（第５発明）。

第１発明によれば、キルン胴体の熱伸び側に設けられるローラ支持装置は、受けローラを回転自在に支持する軸受の支持体を支持ベース上で、キルン胴体の軸線方向に平行してスライド可能に支承される構成であるので、キルン胴体の熱膨張に伴う軸方向の伸びに対応して受けローラとその軸受支持体または軸受が追従してスライドする。したがって、常時受けローラはキルン胴体に取付くタイヤとの接触状態を定常に保って回転支持することができ、従動回転している受けローラに横滑りの負荷がかからない。その結果、従来発生していたような滑り摩耗を起こさないから、受けローラおよびタイヤの損耗が低減されて耐久性が高められ、安定した運転ができるという効果を奏する。

また、第２発明または第３発明の構成を採用することにより、受けローラの支持構造を簡単で無理のない構成とすることができ、メンテナンス性の向上を図ることができる。また、第４発明あるいは第５発明の構成を採用することで、より機能性を向上させることができる。

次に、本発明に係るロータリーキルンの支持装置の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には本実施形態のローラ支持装置を備えるロータリーキルンの概要図が示されている。図２には、ローラ支持装置の正面図が、図３には要部の拡大断面図が、図４には図３のＡ−Ａ視断面図が、それぞれ示されている。

ロータリーキルン１は、所要寸法の円筒形をしたキルン胴体２を、その胴体２の外周面に複数箇所（実施形態では２箇所）で取付けられたタイヤ３位置で、キルン胴体２の軸線に交差して左右両側に受けローラを配した複数（具体的に２基）のローラ支持装置１０，１０Ａによって軸心を水平に保たれて受支されている。そのキルン胴体２は、軸線方向に中間部にて外周に取付く歯車４を、それに噛み合う小歯車５を備える駆動装置６により駆動して所要の速度で回転するようにされている。そして、軸方向の一端から被処理物を送り込んで胴体内部で加熱処理するようにされている。なお、胴体内部には周知の加熱手段で熱が加えられる。

前記ローラ支持装置１０，１０Ａは、一方のローラ支持装置１０Ａがキルン胴体２に対して固定位置でタイヤ３と接して支持する構成の固定位置ローラ支持装置とされ、他方のローラ支持装置１０が本発明に係る熱伸び側ローラ支持装置である。なお、前記固定位置ローラ支持装置１０Ａの受けローラは、その周面にキルン胴体２に固設のタイヤ３が受入れられる溝が形成され、その溝の両側には鍔（いずれも図示せず）が形成されている。

前記熱伸び側ローラ支持装置１０（説明の都合上、以下単にローラ支持装置１０という）は、支持基台７上にキルン胴体２の軸線方向に交差してその左右両側下部位置に、所定の間隔で独立して配置されるベースプレート１２上で、それぞれ軸線を前記キルン胴体２の軸線方向に平行して配される回転支持軸１４に支持されて一対の受けローラ１３とその支持装置１１，１１が設置されている。これら受けローラの支持装置１１，１１は、前記回転支持軸１４を両端部で支承する軸受１５とともに、その軸線方向にスライド可能に前記ベースプレート１２上で支持される構成とされる。なお、前記左右一対の受けローラ１３とその支持構造は、対称であるから、その一方について説明する。

受けローラの支持装置１１は、図３および図４に示されるように、ベースプレート１２（本発明の支持ベースに対応する）上で、前記回転支持軸１４の軸線方向に所要の間隔で二個の保持部片１６，１６がボルト１７にて締結されて設けられ、これら保持部片１６，１６間に所要の間隔で平行して一対のガイド部材１８，１８が複数のボルト１８′でそれぞれ締結固着されている。前記ガイド部材１８と保持部片１６とで囲まれる空間部の底部にはスライド軸受板１９（本発明の軸受部材に相当）が嵌設されている。このスライド軸受板１９としては、焼結含油合金による軸受材や金属板に黒鉛製ブロックを分布埋設した構成の軸受材などの無給油軸受、あるいは銅合金製の軸受板を使用するのが好ましい。

前記受けローラ１３は、軸受支持板２０上に所要の間隔で立設される一対の軸受１５，１５にて両端部を支承される回転支持軸１４により、その軸受１５，１５間で回転自在に支持されている。前記軸受支持板２０の下面には中央から片寄せて摺動支持ブロック２１（本発明の摺動支持部材に対応する）がボルト２２にて取着されている。この摺動支持ブロック２１は、下面が前記スライド軸受板１９上面に当接して前記ガイド部材１８，１８によって回転支持軸１４の軸線方向と同じ方向にのみ摺動可能に支持されている。したがって、受けローラ１３はその摺動支持ブロック２１によって軸受支持板２０を介して軸受１５，１５で支持される回転支持軸１４上で、回転しつつ軸線方向にスライドできる構成とされている。なお、前記軸受支持板２０とガイド部材１８並びに保持部片１６の上面との間には間隙が形成されていて、スライドを妨げないようにされている。

また、前記軸受支持板２０には、ベースプレート１２側に固設された各ガイド部材１８の外側面に、摺動方向（回転支持軸１４の軸線方向）と交差する向きで摺動案内部片２５（好ましくはローラ）が当接するように垂下取着される支持ピン２６にて取付けられている。こうすることで、受けローラ１３がキルン胴体２の軸線方向と交差する方向の水平分力に対応して定位置に保持されるようになされている。

このように構成される本実施形態のローラ支持装置１０は、左右対称に配されてキルン胴体２に付されているタイヤ３を受けローラ１３，１３によって下部から回転自在に受支する。そして、キルン胴体２が熱膨張によって軸線方向に伸びる（熱伸び）のに対して、各受けローラ１３はタイヤ３との接触状態を維持し、両者の接触圧で回転しながらその回転支持軸１４を介して、軸受支持板２０に取付く摺動支持ブロック２１とベースプレート１２上に配置されているスライド軸受板１９との平面上での摺動で、キルン胴体２を支持しながら熱伸びに追従してローラの支持装置１１が移動する。したがって、受けローラ１３とタイヤ３とでの強制摩擦による異常摩耗を発生させることなく、長期にわたり安定した運転を維持することができる。

また、キルン胴体２を支持する負荷は、軸受支持板２０を介して摺動支持ブロック２１により直接スライド軸受板１９に作用する構成とされているので、摺動時に他の可動部分に無理な外力を与えずにスライドさせることができる。また、前述のように、摺動支持ブロック２１は、ベースプレート１２に固着されているガイド部材１８，１８によって左右への移動を防止され、かつ軸受支持板２０に付設の摺動案内部片２５，２５によってそのガイド部材１８，１８の外側から抱えるように構成されているので、受けローラ１３に作用するキルン胴体２の軸線方向と交差する方向の水平分力はガイド部材１８，１８によって受止められ定常に維持される。なお、受けローラ１３の熱伸び移動に際して軸受支持板２０とガイド部材１８並びに保持部片１６とは接触しない構造になっているので、支障を来たすことはない。

図５および図６に他の実施形態のローラ支持装置が示されている。なお、図５は前記実施形態と同様に、キルン胴体の支持部において左右対称であるからその一方について記載している。また、図６は軸受部分が対称であるので一方を省略して表わしている。この実施形態は、受けローラの回転支持軸を両端部で支持する軸受ブロックが直接的に軸線方向にスライドする構成とされた装置である。

このローラの支持装置１１Ａは、キルン胴体２の軸線方向に交差して左右両側下部で、前記実施形態と同様にキルン胴体２に取付くタイヤ３と当接して支持する受けローラ１３とその回転支持軸１４Ａの両端部を支承する一対の軸受ブロック１５Ａ（片側のみ図示）が、支持基台７Ａ上に設けられたベースプレート１２Ａの上面に配置されるスライド軸受板１９Ａ上で、回転支持軸１４Ａの軸線方向にスライド可能に支持されている。また、前記軸受ブロック１５Ａは、その軸支持方向と直交する向きの両端部をベースプレート１２Ａ上に平行してボルト締結されて固着する一対のガイド部材１８Ａ，１８Ａによって、軸線方向にのみ移動可能に支持規制されている。なお、前記ガイド部材１８Ａと軸受ブロック１５Ａの両端部１５ａ，１５ａの端面との間にはスライド軸受片２９，２９が配されている。また、前記スライド軸受板１９Ａおよびスライド軸受片２９には、前記実施形態と同様の軸受材が使用される。図中符号２７はスライド軸受板１９Ａを保持する部材である。

このように構成されるローラの支持装置１１Ａでは、キルン胴体２のタイヤ３と接する一対の受けローラ１３，１３によって回転自在に支持する。キルン胴体２の熱伸びに対しては、各受けローラ１３がタイヤ３との接触状態を維持し、両者の接触圧で回転しながらその回転支持軸１４Ａを介して、軸受ブロック１５Ａとベースプレート１２Ａ上に配置されているスライド軸受板１９Ａとの平面上での摺動で、キルン胴体２を支持しながら熱伸びに追従してローラの支持装置１１Ａが移動する。なお、この摺動時において軸受ブロック１５Ａは、その軸線と交差する方向の両端部１５ａ，１５ａをスライド軸受片２９，２９を介してガイド部材１８Ａ，１８Ａによって規制されているので、キルン胴体２の軸線方向に沿って移動し、ズレを起こすことはない。

上述したように、本発明によれば、いずれの実施形態においてもキルン胴体を支持するローラ支持装置において、受けローラとその軸受構成部全体をキルン胴体の熱伸びに応じて軸線方向にスライドするように構成されているので、受けローラとタイヤとの接触面における強制摩耗の発生を防止でき、そのスライド構造部において潤滑機能を果たす構成とすることで、回転面に塵埃などの付着が防止でき受けローラ並びにタイヤの損傷発生を回避できるのである。したがって、メンテナンスも容易になり、耐久性を長めることができるという効果が得られる。

また、本発明においては、前記両実施形態におけるスライド軸受板に代えて、コロ軸受構造を採用することもできる。また、必要に応じて前記スライド軸受板とコロ軸受構造とを組合わせて用いるようにしてもよい。このような構造についても本発明の技術的範囲に属することはいうまでもない。

本実施形態のローラ支持装置を備えるロータリーキルンの概要図ローラ支持装置の正面図要部の拡大断面図図３のＡ−Ａ視断面図ローラ支持装置の他の実施形態を表わす正面図図５における片側の軸受部の縦断面図

符号の説明

１ロータリーキルン
２キルン胴体
３タイヤ
１０ローラ支持装置（熱伸び側ローラ支持装置）
１１受けローラの支持装置
１２，１２Ａベースプレート
１３受けローラ
１４，１４Ａ回転支持軸
１５軸受
１６保持部片
１８，１８Ａガイド部材
１９，１９Ａスライド軸受板
２０軸受支持板
２１摺動支持ブロック
２５摺動案内部片
２６摺動案内部片の支持ピン
２９スライド軸受片

Claims

キルン胴体の熱伸び側を支持する対のローラ支持装置であって、キルン胴体に取付くタイヤと当接して左右両側に配設される受けローラは、その支持軸を両端部で支承する軸受が軸受支持板を介してもしくは直接、支持ベース上で前記キルン胴体の軸線と交差する方向に規制されて、キルン胴体の軸線に平行してスライド可能に支承されていることを特徴とするロータリーキルンの支持装置。
前記軸受を支持する軸受支持板は、その下面に摺動支持部材が取付けられ、前記摺動支持部材を前記支持ベース上に配置される軸受部材と接触して支持されるように構成されている請求項１に記載のロータリーキルンの支持装置。
前記受けローラの回転支持軸を支持する軸受は、その軸線方向と交差する向きを規制され、前記支持ベース上に配設される軸受部材上で直接支持されて軸線方向に移動可能に設けられている請求項１に記載のロータリーキルンの支持装置。
前記軸受支持板に付設される摺動支持部材は、前記支持ベースに設けられる軸受部材に受支されるとともに、前記キルン胴体のタイヤから離れる方向に接する部位をスライド可能に支持される構成である請求項１または２に記載のロータリーキルンの支持装置。
前記支持ベース上で、前記軸受支持板に付設の摺動支持部材または軸受を支承する軸受部材には、平面滑り軸受材および／または転がり軸受を配設されている請求項１〜４のいずれかに記載のロータリーキルンの支持装置。