JP2011033240A

JP2011033240A - ロータリキルンの胴体高さ調整装置

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Publication number: JP2011033240A
Application number: JP2009178201A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Kuge; 和利久家; Yosuke Tomomitsu; 洋介友光
Original assignee: Ube Techno Eng Co Ltd
Current assignee: Ube Techno Eng Co Ltd
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2011-02-17

Abstract

【課題】ロータリキルンの胴体高さの調整を、ロータリキルンを停止させることなく自動で行うことのできるロータリキルンの胴体高さ調整装置を提供する。
【解決手段】タイヤ１４をローラ１６ａ，１６ｂにより回転支持される胴体１２を有するロータリキルンの胴体高さを調整する装置であって、第１の周長計測手段２０と、タイヤ外周面高さを計測するレーザ距離計３６と、ローラ１６ａ，１６ｂの軸受け１８ａ〜１８ｄをフレームセンタへ向けて摺動させる油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄと、レーザ距離計３６による計測値が予め定めた要補正値に達した場合に、レーザ距離計３６による計測値と第１の周長計測手段２０による計測値から算出されるタイヤセンタ高さを求め、前記タイヤセンタ高さが、予め定めた適正値の範囲となるように油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄを稼動させる制御部５２とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、セメント製造や廃棄物処理、各種原料の精錬などに用いられるロータリキルンに係り、特にロータリキルンの胴体高さを調整する装置に関する。

ロータリキルンは図８に示すように、回転炉となる胴体２と、この胴体２の外周に設けられたガースギア３、ピニオンギア４、タイヤ５、およびローラ６を基本として構成される。ガースギア３は、胴体２を回転駆動させるためのギアであり、胴体２の任意の位置に設けられる。ピニオンギア４は、モータなどの駆動源７からの動力をガースギア３に伝達するためのギアである。

タイヤ５は、胴体２の外周に設けられ、胴体２を支持するローラ６との接点を成す。胴体２は、その半径を約１．５〜３ｍ、長さを約４０〜１２０ｍとする長尺物である。このためタイヤ５は胴体２の複数個所に配置される。ローラ６は、２個一対として各タイヤ５の下部に配置されて胴体２を支持する役割を担う。

このような構成のロータリキルン１では、胴体２に設けられたタイヤ５とこれを支持するローラ６との間に継続的な負荷が長期に亙って繰り返し付加されるため、摩耗や経年劣化により胴体２の落ち込みやローラ５の片当たりなどが生ずることがある。胴体２は上述したように長尺な重量物であるため、局所的な落ち込みや片当たりが生じた場合には胴体自体に歪みが生じてしまう。また、全体的な落ち込みが生じた場合には、ガースギア３とピニオンギア４との噛み合いが深くなり、駆動に支障を来たすこととなってしまう。

このような問題を解決する手段について、特許文献１〜３に種々公開されている。特許文献１には、胴体に設けられたタイヤの劣化による亀裂の発生等を防止する手段に関する技術が開示されている。具体的には、タイヤ表面の硬度を測り、当該硬度が所定の値に近づいたらタイヤを加熱するというものである。

特許文献２には、ローラの軸受けに前後左右に加えられる力を計測する検出器を設け、左右方向においては検出器により検出される力が等しくなるように、前後方向においては検出される力が０となるように、軸受けをシリンダにより微動させ、ローラに対するタイヤの接地状態を安定させる技術が開示されている。

特許文献３には、タイヤとローラとの接触異常により局所的な接触圧の上昇等によるローラやタイヤの損傷を防止する技術が開示されている。特許文献３には、対を成すローラをリンクで接続し、ローラを支持する軸受けの台座に免振装置を備え、タイヤ接触面の傾きにローラ接触面の傾きを対応させるために、ローラの台座を傾けることを可能とさせる技術が開示されている。

特開平６−１０１９７３号公報特開平７−２１８１４１号公報特開２００３−２６２４７１号公報

しかし、上記のような技術では、タイヤの劣化、あるいはタイヤとローラとの接触状態の補正は行えても、胴体の落ち込みを補正することまではできない。胴体の落ち込みは従来、タイヤの外周とローラの外周、およびローラを固定しているフレームとタイヤとの距離の計測値に基づいて手動で行われていた。具体的には、タイヤとローラの外周の計測値に基づいてそれぞれの直径（外径）を求め、フレームとタイヤとの計測値に基づいて胴体の落ち込み量を求める。求めた胴体の落ち込み量を補正するためには、２つのローラ間の距離を縮める必要があるため、ローラ間の距離の縮め量（押込み量）を算出し、算出された値に従ってローラを移動させるというものである。

このような補修は、ロータリキルンを安全かつ長期に亙り稼動させるために不可欠なものであるが、これらの作業は、ロータリキルンを停止させた状態で行われるため、ロータリキルンの稼働率の悪化に繋がる。

そこで本発明では、ロータリキルンの胴体高さの調整を、ロータリキルンを停止させることなく自動で行うことのできるロータリキルンの胴体高さ調整装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係るロータリキルンの胴体高さ調整装置は、外周に外嵌されたタイヤを対を成すローラにより回転支持される胴体を有するロータリキルンの胴体高さを調整する装置であって、前記タイヤの外周長さを計測する第１の周長計測手段と、前記タイヤ最下点と前記ローラを支持する軸受けが固定されたフレームとの垂直距離を計測する垂直距離計測手段と、前記対を成すローラの軸受けを前記フレームの中心側へ移動させるローラ移動手段と、前記垂直距離計測手段による計測値が予め定めた要補正値に達した場合に、前記垂直距離計測手段による計測値と前記第１の周長計測手段による計測値から算出される前記タイヤの半径から前記胴体の回転軸高さを求め、前記回転軸高さが予め定めた適正値の範囲となるように前記ローラ移動手段を稼動させる制御部とを備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係るロータリキルンの胴体高さ調整装置は、外周に外嵌されたタイヤを対を成すローラにより回転支持される胴体を有するロータリキルンの胴体高さを調整する装置であって、前記タイヤの外周長さを計測する第１の周長計測手段と、前記胴体の軸線直下に位置する固定フレームと、前記固定フレームの両端に、前記ローラを支持する軸受けが設けられ、前記固定フレームの端部を基点として回動可能に設けられた可動フレームと、前記タイヤの最下点と前記固定フレームとの垂直距離を計測する垂直距離計測手段と、前記可動フレームを押し上げて前記ローラを移動させるローラ移動手段と、前記垂直距離計測手段による計測値が予め定めた要補正値に達した場合に、前記垂直距離計測手段による計測値と前記第１の周長計測手段による計測値から算出される前記タイヤの半径から前記胴体の回転軸高さを求め、前記回転軸高さが予め定めた適正値の範囲となるように前記ローラ移動手段を稼動させる制御部とを備えることを特徴とする。

また、上記のような特徴を有するロータリキルンの胴体高さ調整装置は、前記ローラの外周長さを計測する第２の周長計測手段を備え、前記制御部は、前記垂直距離計測手段による計測値が予め定めた要補正値に達した場合に、前記垂直距離計測手段による計測値と前記第１の周長計測手段による計測値から算出される前記タイヤの半径から前記胴体の回転軸高さを求めると共に前記第２の周長計測手段による計測値から前記ローラの半径を算出し、前記タイヤの半径と前記ローラの半径から求められる前記タイヤと前記ローラの軸間距離と前記胴体の回転軸高さとに基づいて前記回転軸高さが適正値の範囲となる前記ローラ移動手段の稼動量を算出し、前記算出値に従って前記ローラ稼動手段を稼動させるようにすると良い。
このような特徴を有することによれば、胴体高さの調整をより高精度に行うことが可能となる。

さらに、上記のような特徴を有するロータリキルンの胴体高さ調整装置は、前記ローラ移動手段の稼動量を計測する稼動量計測手段を備え、前記制御部は、前記稼動量計測手段の計測値に基づいて前記ローラ稼動手段の稼動を停止させるようにすると良い。
このような特徴を有することによれば、胴体高さの調整量をローラ移動手段単位で定めることが可能となり、ローラカット等を自動で行うことも可能となる。

上記のような特徴を有するロータリキルンの胴体高さ調整装置によれば、ロータリキルンの胴体高さの調整を、ロータリキルンを停止させることなく自動で行うことが可能となる。

第１の実施形態に係る調整装置の構成を示すブロック図である。第１の実施形態に係る調整装置による調整量の算出方法を説明するための図である。第１の実施形態に係る調整装置におけるロータリキルンの胴体高さ調整のフローである。第２の実施形態に係る調整装置の構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る調整装置における油圧シリンダと可動フレームとの接点の部分拡大図である。第２の実施形態に係る調整装置による調整量の算出方法を説明するための図である。第２の実施形態に係る調整装置におけるロータリキルンの胴体高さ調整のフローである。ロータリキルンの基本構成を示す図である。

以下、本発明のロータリキルンの胴体高さ調整装置に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１を参照して本発明のロータリキルンの胴体高さ調整装置（以下、単に調整装置と称す）に係る第１の実施形態について説明する。なお、図１において図１（Ａ）は調整装置の構成を示す正面ブロック図であり、図１（Ｂ）は調整装置の上面構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る調整装置１０は、ローラ１６ａ，１６ｂと、第１の周長計測手段２０、第２の周長計測手段２８、垂直距離計測手段（レーザ距離計３６）、ローラ移動手段（油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄ）、稼動量計測手段（レーザ距離計３８ａ〜３８ｄ）、および制御部５２を有する。

ローラ１６ａ，１６ｂは、ロータリキルンを構成する胴体１２に外嵌されたタイヤ１４を回転支持する役割を担い、タイヤ１４の下部に胴体１２の回転軸（不図示）を中心としてほぼ線対称な位置となるように２個一対として配置される。ローラ１６ａ，１６ｂは胴体１２の回転軸に倣う方向（胴体１２の回転軸と略平行）に回転軸１７ａ，１７ｂを有し、回転軸１７ａ，１７ｂは対を成す軸受け１８ａ，１８ｂ、１８ｃ，１８ｄにより支持されている。軸受け１８ａ，１８ｂ、１８ｃ，１８ｄは、調整装置のベースとなるフレーム５４に対して摺動可能に設けられている。軸受け１８ａ，１８ｂ、１８ｃ，１８ｄの摺動方向は、対向配置されるローラ１６ａ，１６ｂを支持する回転軸１７ａ，１７ｂ方向、すなわち胴体１２の回転軸と直交する方向とされる。

第１の周長計測手段２０は、タイヤ１４の外周長さを計測することができればその構成を限定するものでは無いが、例えばタイヤ１４の外周面に接触する計測ローラ（例えば回転角度検出器）２２と、タイヤ１４の周回をカウントするカウンタ（例えば近接センサ）２４とから成るものであれば良い。計測ローラ２２とカウンタ２４は、それぞれシーケンサ４４に接続され、シーケンサ４４を介して得られた電気信号を後述する制御部５２に送る構成とされている。計測ローラ２２の外周長さは既知であり、計測ローラ２２はタイヤ１４の外周面に転がり接触することから、タイヤ１４が１周する間における計測ローラ２２の回転数（回転角度）より、タイヤ１４の外周長さを求めることができる。また、カウンタ２４は、タイヤ側面に付したストライカ２６と、近接センサを用いることにより、タイヤ１４の周回をカウントすることができる。

第２の周長計測手段２８は、タイヤ１４の下部に設けられた各ローラ１６ａ，１６ｂの外周長さを計測することができれば、その構成を限定するものでは無い。具体的構成を挙げるとすれば、上述した第１の周長計測手段と同様な構成で良い。すなわち、計測ローラ３０とストライカ３４を有するカウンタ３２、および信号を制御するシーケンサ４４を有し、シーケンサ４４は詳細を後述する制御部５２に接続されるという構成である。

レーザ距離計３６は、胴体１２に外嵌されたタイヤ１４の最下点とフレーム５４との距離（以下、タイヤ外周面高さと称す）の計測を行う役割を担う。このためレーザ距離計３６は、タイヤセンタＯ（胴体・タイヤの回転軸：図２参照）からフレーム５４へ向けて垂線を下ろした位置に、レーザ照射口をタイヤ１４へ向けた状態で配置される。レーザ距離計３６の配置にあたっては、レーザ距離計３６の本体をフレーム５４に埋め込むように配置しても良いが、レーザ距離計３６本体の寸法を予め計測距離に加算するように設定することでも足り、図１にはそのように示す。このような配置形態とすることで、タイヤ外周面高さの計測を正確に行うことが可能となる。このような配置形態のレーザ距離計３６は、シーケンサ４２に接続され、シーケンサ４２は制御部５２に接続されている。

油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄは、フレーム５４に沿ってローラ１６ａ，１６ｂの軸受け１８ａ〜１８ｄを摺動させ、ローラ１６ａ，１６ｂを移動させる役割を担う。なおローラ１６ａ，１６ｂの移動は対を成すローラ１６ａ，１６ｂの回転軸１７ａ，１７ｂとの軸間距離を縮める方向となる。このため油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄは、複数の軸受け１８ａ〜１８ｄのそれぞれに対し、フレーム５４のセンタと反対となる側から、フレーム５４のセンタ方向へ押圧を加えるように配置されている。油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄは、作動油を供給する油圧源５０に接続されている。油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄと油圧源５０の間には、配管の分岐を成すマニホールド４８が設けられ、マニホールド４８を介して各油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄへと分岐された各分岐配管には、各油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄに対して供給する作動油を制御する電磁弁４６ａ〜４６ｄが設けられている。電磁弁４６ａ〜４６ｄや油圧源５０は制御部５２に電気的に接続されており、電磁弁４６ａ〜４６ｄの開閉、作動油供給のＯＮ、ＯＦＦなどの制御が成される。

レーザ距離計３８ａ〜３８ｄは、ローラ１６ａ，１６ｂにおける軸間距離の調整距離の変化の計測を行う役割を担う。このためレーザ距離計３８ａ〜３８ｄは、対を成すローラ１６ａ，１６ｂの間に配置され、４つの軸受け１８ａ〜１８ｄに対して（本実施形態では軸受け１８ａ〜１８ｄの台座）レーザを照射するように配置され、油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄを介した軸受け１８ａ〜１８ｄの摺動距離を計測可能とされている。４つのレーザ距離計３８ａ〜３８ｄは、シーケンサ４２に接続され、シーケンサ４２は制御部５２に接続されている。

制御部５２は、レーザ距離計３６や第１の周長計測手段２０、第２の周長計測手段２８によって計測された値に基づいてタイヤセンタＯの高さが適正値の範囲となるローラ１６ａ，１６ｂの軸間距離を求め、ローラ１６ａ，１６ｂの軸受け１８ａ〜１８ｄを摺動させる油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄに作動油を供給する電磁弁４６ａ〜４６ｄに制御信号を送る役割を担う。なお、本実施形態におけるタイヤセンタＯの高さの適正値の範囲とは、初期設定値（適正値Ｈ）±２ｍｍ程度の範囲であり、胴体の外径や長さに応じて任意に定めることができる。

具体的に説明すると、制御部５２には、図示しない記憶手段と演算手段、および制御信号出力手段が備えられており、記憶手段には少なくとも、予め定められたタイヤセンタ高さの適正値Ｈと、タイヤ外周面高さＨ_０の要補正値、タイヤ１４の外径Ｄ（初期値）、フレーム５４からローラセンタＯ１，Ｏ２までの高さ（ローラセンタ高さ）Ｈ２、およびフレームセンタからローラセンタＯ１，Ｏ２までの距離Ｌ１，Ｌ２が記憶されている。また演算手段は第１の周長計測手段２０と第２の周長計測手段２８によって計測された値に基づいて、タイヤセンタＯとローラセンタＯ１，Ｏ２間の距離を算出し、算出された値とレーザ距離計３８ａ〜３８ｄによる計測値、および記憶手段に記憶された値に基づいて軸受け１８ａ〜１８ｄの調整指令値を算出する。また、制御信号出力手段は、レーザ距離計３６およびレーザ距離計３８ａ〜３８ｄが接続されたシーケンサ４２、第１の周長計測手段２０および第２の周長計測手段２８が接続されたシーケンサ４４、電磁弁４６ａ〜４６ｄ、油圧源５０に対して必要に応じた制御信号を出力する。

ここで、ローラセンタＯ１，Ｏ２からタイヤセンタまでの高さをＨ１とすると、Ｈ１は数式１で示すように、タイヤセンタ高さの適正値Ｈからローラセンタ高さＨ２を減算することで求めることができる。

タイヤセンタ高さの適正値Ｈをタイヤ外径Ｄとタイヤ外周面高さＨ_０に置き換えると、数式２は

と表すことができる。周長計測に基づくタイヤ外径の計算値をＤ′、ローラ外径の計算値をｄ′とすると、タイヤセンタとローラセンタとの間の距離Ｒ１′は、

と示すことができ、軸受け１８ａ，１８ｂの調整寸法Ｌ１′は、

と求めることができる。同様にして軸受け１８ｃ，１８ｄの調整寸法Ｌ２′は、

で求めることができる。軸受け１８ａ〜１８ｄの調整量ΔＬ１、ΔＬ２は、軸受け１８ａ〜１８ｄの初期値Ｌ１、Ｌ２から調整寸法Ｌ１′、Ｌ２′を減算することにより求めることができる。そして、求めた調整量ΔＬ１、ΔＬ２をレーザ距離計３８ａ〜３８ｄによる計測値から減じた値をそれぞれ調整指令値として油圧シリンダに対する作動油の供給量を調整する。なお、軸受け１８ａ〜１８ｄの調整を終了した後は、調整寸法として求めたＬ１′、Ｌ２′をローラ軸受けの初期値Ｌ１、Ｌ２として記憶値を書き換えるように制御すると良い。

上記のような構成の調整装置１０では、レーザ距離計３６によりタイヤ外周面高さ（以下、タイヤ外周面高さの計測値についてＨ_０′と称す）の計測（常時監視）を行う（Ｓ１０：図３参照）。レーザ距離計３６により得られたタイヤ外周面高さＨ_０′は制御部５２に送信され、予め定めた要補正値と比較される（Ｓ２０）。要補正値との比較により、タイヤ外周面高さ（Ｈ_０′）が要補正値より大きい、すなわちＮＯの場合、Ｓ１０に戻り、再びタイヤ外周面高さＨ_０′の計測を行う。タイヤ外周面高さＨ_０′が要補正値以下、すなわちＹＥＳであった場合、第１の周長計測手段２０によりタイヤ１４の外周長さを計測すると共に第２の周長計測手段２８によりローラ１６ａ，１６ｂの外周長さを計測し、タイヤ１４の外径、およびローラ１６ａ，１６ｂの外径を求める（Ｓ３０）。なお、ここでいう要補正値とは例えば、タイヤ外周面高さＨ_０−５ｍｍ以下の範囲とすれば良いが、タイヤ１４の外径や胴体１２の長さ等を勘案して、運転に支障を来たさない範囲で任意に定める値で良い。

タイヤ１４の外径の算出値、ローラ１６ａ，１６ｂの外径の算出値、タイヤ外径の初期値Ｄ、及びタイヤ外周面高さの初期値Ｈ_０に基づいてタイヤセンタ高さが適正値となる軸受け１８ａ〜１８ｄの調整寸法Ｌ１′、Ｌ２′を算出する（Ｓ４０）。レーザ距離計３８ａ〜３８ｄにより調整前におけるレーザ距離計３８ａ〜３８ｄと軸受け１８ａ〜１８ｄの距離Ｌ_０１〜Ｌ_０４の計測を行い（Ｓ５０）、調整指令値の算出を行う（Ｓ６０）。油圧源５０と電磁弁４６ａ〜４６ｄに信号を送信し、電磁弁４６ａ〜４６ｄの開閉により油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄへ作動油を供給する（Ｓ７０）。時間又は送油量により規定した所定の作動油を供給した後、電磁弁４６ａ〜４６ｄを閉塞し、レーザ距離計３８ａ〜３８ｄによりＬ_０１〜Ｌ_０４の計測を行う（Ｓ８０）。レーザ距離計３８ａ〜３８ｄによる計測により得られた計測値と予め算出した調整指令値とを比較し（Ｓ９０）、比較の結果計測値が調整値よりも大きかった場合は、Ｓ７０に戻り再び作動油の供給を行う。一方、計測値が調整指令値と等しい、あるいは計測値が調整指令値以上となった場合には軸受け１８ａ〜１８ｄの調整を終了する（Ｓ１００）。なお、計測値が調整値以上となった場合には、計測値が調整値を超えた箇所の油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄに接続された電磁弁４６ａ〜４６ｄを瞬時的に開放し、胴体の自重による戻し調整を繰り返すようにすれば良い。

上記のような調整装置によれば、胴体の落ち込み量が要補正値に達した時点で自動的にローラ軸受けを摺動させ、胴体の回転軸の位置補正を行うことができる。これにより、作業員によるタイヤ１４やローラ１６ａ，１６ｂの外周長さの実測を行う必要が無くなり、胴体高さの調整は、ロータリキルンを稼動させた状態で行うことができるようになる。

また、胴体高さは常に適正値と要補正値との間に位置することとなるため、ガースギアとピニオンギアとの噛み込み状態が常に良好な状態となる。
また、実施形態に係る調整装置１０によれば、レーザ距離計３８ａ〜３８ｄの数値設定により油圧シリンダ４０ａ〜４０ｄを稼動させて軸受け１８ａ〜１８ｄを摺動させることができる。このため、レーザ距離計３８ａ〜３８ｄのズレ量（調整形態）を任意に定めることによりローラ１６ａ，１６ｂの回転軸１７ａ，１７ｂの傾き角度を制御することができる。これにより、胴体１２に対するローラ１６ａ，１６ｂの接触角度の調整（ローラカット）を自動で行うことができる。

なお、上記実施形態において要補正値は、レーザ距離計３６により直接計測したタイヤ外周面高さとしていたが、タイヤ周長に基づいて算出されるタイヤセンタ高さについて、要補正値を定めるようにしても良い。なおこの場合、定期的にタイヤ外周面高さとタイヤ周長を計測し、算出されるタイヤ半径とタイヤ外周面高さの和と要補正値との比較を行うようにすれば良い。

次に、本発明のロータリキルンの胴体高さ調整装置に係る第２の実施形態について図４を参照して説明する。なお、図４において図４（Ａ）は調整装置の構成を示す正面ブロック図であり、図４（Ｂ）は調整装置の上面構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る調整装置１１０の構成も、ローラ１６ａ，１６ｂと軸受け１８ａ〜１８ｄ、フレーム（５６，５６ａ，５６ｂ）、レーザ距離計３６、及び油圧シリンダ５８ａ〜５８ｄを有する点は、上記第１の実施形態に係る調整装置１０と同様である。よって、その機能を同一とする箇所には、同一符号を付してその詳細な説明は省略することとする。

調整装置１０との相違点は、フレームの形態、および油圧シリンダの配置形態にある。本実施形態に係るフレームは３分割されており、土台に固定された固定フレーム５６と、固定フレーム５６の両端に接続される可動フレーム５６ａ，５６ｂとより成る。固定フレーム５６と可動フレーム５６ａ，５６ｂはピン５７により蝶番状に接続されており、可動フレーム５６ａ，５６ｂはピン５７を基点として回動可能な構成とされている。

本実施形態では、ローラ１６ａ，１６ｂを固定する軸受け１８ａ〜１８ｄは可動フレーム５６ａ，５６ｂに固定され、可動フレーム５６ａ，５６ｂがタイヤセンタ側へ回動することに伴いローラ１６ａ，１６ｂの回転軸１７ａ，１７ｂと共に胴体１２が押し上げられることとなる。なお、可動フレーム５６ａ，５６ｂの回動に伴う対を成す回転軸１７ａ，１７ｂの軸間距離の縮みについて本実施形態では、可動フレーム５６ａ，５６ｂの押上げ量に対して微小な値であることから、計算上無視することとしている。

油圧シリンダ５８ａ〜５８ｄは、土台に配置され、ロッド６０の先端を可動フレーム５６ａ，５６ｂの下部に接触させている。可動フレーム５６ａ，５６ｂにおけるロッド６０との接触面には図５に示すように、円弧面あるいは球面の支持部６１が設けられ、接触面の傾きに影響されずに可動フレーム５６ａ，５６ｂを押し上げることができる構成とされている。

本実施形態では制御部の記憶手段に、タイヤ外径の初期値Ｄ、タイヤ外周面高さＨ_０、ローラ回転軸高さＪ１、Ｊ２、および固定フレーム５６のセンタからローラセンタＯ１，Ｏ２までの距離Ｌ１、Ｌ２などが記憶されている。また、本実施形態では演算部によりタイヤセンタ高さＨを

で算出し、タイヤセンタＯからローラセンタＯ１，Ｏ２までの垂直距離Ｈ１を

で算出することができる。ここでＬ１、Ｌ２については不変であるとみなすため、タイヤ１４およびローラ１６ａ，１６ｂが摩耗した際のタイヤセンタＯとローラセンタＯ１，Ｏ２との垂直距離Ｈ１′は数式８または数式９で示すことができる。

本実施形態では、摩耗によるタイヤセンタ高さの降下をローラ回転軸の高さ補正により調整する。したがって、回転軸１７ａ，１７ｂの軸受け１８ａ〜１８ｄの設定高さＪ１′、Ｊ２′は、

で示すことができる。このとき、回転軸１７ａ，１７ｂを押し上げるための寸法、すなわち軸受調整寸法Δｈ１、Δｈ２は、

となり、油圧シリンダ５８ａ〜５８ｄの押上げ寸法ｈ１、ｈ２は、

で求めることができる。ここで、Ａ１、Ａ２はそれぞれ、固定フレーム５６と可動フレーム５６ａ，５６ｂを繋ぐピン５７のセンタからローラセンタＯ１，Ｏ２までの距離であり、Ｂ１、Ｂ２はそれぞれローラセンタＯ１，Ｏ２から油圧シリンダ５８ａ〜５８ｄにおけるロッド６０と可動フレーム５６ａ，５６ｂとの接点までの距離である。

上記のような構成の調整装置では、レーザ距離計３６によりタイヤ外周面高さＨ_０′の計測（常時監視）を行う（Ｓ１１０：図７参照）。レーザ距離計３６により得られた値（Ｈ_０′）は制御部５２に送信され、予め定めた要補正値と比較される（ＳＳ１２０）。要補正値との比較により、計測値（Ｈ_０′）が要補正値より大きい、すなわちＮＯの場合、Ｓ１１０に戻り、再びタイヤ外周面高さＨ_０′の計測を行う。計測値（Ｈ_０′）が要補正値以下、すなわちＹＥＳであった場合、第１の周長計測手段２０によりタイヤ１４の外周長さを計測すると共に第２の周長計測手段２８によりローラ１６ａ，１６ｂの外周長さを計測し、タイヤ１４の外径、およびローラ１６ａ，１６ｂの外径を求める（Ｓ１３０）。

タイヤ１４の外径の算出値、ローラ１６ａ，１６ｂの外径の算出値、タイヤ外径の初期値Ｄ、タイヤ外周面高さの初期値Ｈ_０、ローラ回転軸高さの初期値Ｊ１、Ｊ２、およびピン５７のセンタからローラセンタＯ１，Ｏ２までの距離Ａ１、Ａ２とローラセンタＯ１，Ｏ２から油圧シリンダ５８ａ〜５８ｄにおけるロッド６０と可動フレーム５６ａ，５６ｂとの接点までの距離Ｂ１、Ｂ２に基づいて油圧シリンダ５８ａ〜５８ｄによる押上げ寸法ｈ１、ｈ２を算出する（Ｓ１４０）。算出された押上げ寸法に基づいて作動油の送油量を換算し、電磁弁４６ａ〜４６ｄの開閉を行い、油圧シリンダ５８ａ〜５８ｄを稼動させ、可動フレーム５６ａ，５６ｂを押し上げる（Ｓ１５０）。

このような調整装置１１０であっても、胴体１２の落ち込み量が要補正値に達した時点で自動的にローラ１６ａ，１６ｂを押し上げ、胴体１２の回転軸の位置補正を行うことができる。これにより、作業員によるタイヤ１４やローラ１６ａ，１６ｂの外周長さの作業員による実測を行う必要が無くなり、胴体高さの調整は、ロータリキルンを稼動させた状態で行うことができるようになる。

また、胴体１２の高さは常に適正値と要補正値との間に位置することとなるため、ガースギアとピニオンギアとの噛み込み状態が常に良好な状態となる。
なお本実施形態において可動フレーム５６ａ，５６ｂの回動に伴うローラセンタＯ１，Ｏ２と固定フレームセンタとの距離の縮みを考慮する場合、可動フレーム５６ａ，５６ｂの回動に伴ってロッド６０との接触面が胴体１２の回転軸側へ近づくことに従い、その配置位置を固定フレームセンタ側へシフト可能に配置することが望ましい。

なお、上記実施形態ではいずれも、計測されたタイヤ外周面高さに基づいてタイヤセンタ高さの適正値に対する補正値を求め、この値に基づいて油圧シリンダを稼動させる旨記載した。しかしながら本発明に係る調整装置は、計測されたタイヤ外周面高さに基づいてタイヤセンタ高さを求め、この値がタイヤセンタ高さの適正値となるように油圧シリンダを稼動させるフィードバック制御を行うものであっても良い。さらに、調整精度は劣るものの、タイヤ外周面高さのみに基づいて油圧シリンダを稼動させるフィードバック制御を行うものであっても良い。

また、ローラ移動手段について実施形態では油圧シリンダとしたが、リニアアクチュエータなどを利用した電動のスライダであっても良い。このような構成とすることによれば、ローラ回転軸の位置決め、制御の精度を高くすることができる。

上記実施形態では調整対照をロータリキルンの胴体としているが、本発明の技術は他の回転円筒体における位置調整にも使用することができる。

１０………ロータリキルンの胴体高さ調整装置（調整装置）、１２………胴体、１４………タイヤ、１６ａ，１６ｂ………ローラ、１７ａ，１７ｂ………回転軸、１８ａ〜１８ｄ………軸受け、２０………第１の周長計測手段、２８………第２の周長計測手段、３６………レーザ距離計、４０ａ〜４０ｄ………油圧シリンダ、４２………シーケンサ、４４………シーケンサ、４６ａ〜４６ｄ………電磁弁、４８………マニホールド、５０………油圧源、５２………制御部。

Claims

外周に外嵌されたタイヤを対を成すローラにより回転支持される胴体を有するロータリキルンの胴体高さを調整する装置であって、
前記タイヤの外周長さを計測する第１の周長計測手段と、
前記タイヤ最下点と前記ローラを支持する軸受けが固定されたフレームとの垂直距離を計測する垂直距離計測手段と、
前記対を成すローラの軸受けを前記フレームの中心側へ移動させるローラ移動手段と、
前記垂直距離計測手段による計測値が予め定めた要補正値に達した場合に、前記垂直距離計測手段による計測値と前記第１の周長計測手段による計測値から算出される前記タイヤの半径から前記胴体の回転軸高さを求め、前記回転軸高さが予め定めた適正値の範囲となるように前記ローラ移動手段を稼動させる制御部とを備えることを特徴とするロータリキルンの胴体高さ調整装置。
外周に外嵌されたタイヤを対を成すローラにより回転支持される胴体を有するロータリキルンの胴体高さを調整する装置であって、
前記タイヤの外周長さを計測する第１の周長計測手段と、
前記胴体の軸線直下に位置する固定フレームと、
前記固定フレームの両端に、前記ローラを支持する軸受けが設けられ、前記固定フレームの端部を基点として回動可能に設けられた可動フレームと、
前記タイヤの最下点と前記固定フレームとの垂直距離を計測する垂直距離計測手段と、
前記可動フレームを押し上げて前記ローラを移動させるローラ移動手段と、
前記垂直距離計測手段による計測値が予め定めた要補正値に達した場合に、前記垂直距離計測手段による計測値と前記第１の周長計測手段による計測値から算出される前記タイヤの半径から前記胴体の回転軸高さを求め、前記回転軸高さが予め定めた適正値の範囲となるように前記ローラ移動手段を稼動させる制御部とを備えることを特徴とするロータリキルンの胴体高さ調整装置。
前記ローラの外周長さを計測する第２の周長計測手段を備え、
前記制御部は、前記垂直距離計測手段による計測値が予め定めた要補正値に達した場合に、前記垂直距離計測手段による計測値と前記第１の周長計測手段による計測値から算出される前記タイヤの半径から前記胴体の回転軸高さを求めると共に前記第２の周長計測手段による計測値から前記ローラの半径を算出し、前記タイヤの半径と前記ローラの半径から求められる前記タイヤと前記ローラの軸間距離と前記胴体の回転軸高さとに基づいて前記回転軸高さが適正値の範囲となる前記ローラ移動手段の稼動量を算出し、前記算出値に従って前記ローラ稼動手段を稼動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロータリキルンの胴体高さ調整装置。
前記ローラ移動手段の稼動量を計測する稼動量計測手段を備え、
前記制御部は、前記稼動量計測手段の計測値に基づいて前記ローラ稼動手段の稼動を停止させることを特徴とする請求項３に記載のロータリキルンの胴体高さ調整装置。