JP2018108557A

JP2018108557A - 竪型ミル

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Publication number: JP2018108557A
Application number: JP2016257253A
Authority: JP
Inventors: 藤武士佐; Takeshi Sato; 浪裕智高; Hirotomo Takanami; 橋規史石; Norifumi Ishibashi
Original assignee: Earthtechnica Co Ltd
Current assignee: Earthtechnica Co Ltd
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2018-07-12
Anticipated expiration: 2036-12-29
Also published as: WO2018123697A1; JP6914036B2

Abstract

【課題】ケーシング内の冷却や大気開放および運転再開のための復旧作業等を必要とせず、高品質な粉体製品の製造のために回転テーブルとローラとの間隙を容易に最適化できること。【解決手段】この竪型ミルは、ケーシング2内に配置された回転テーブル3と、回転テーブル3の上方に配置されたローラ4と、ローラ4と回転テーブル3との間隙を調整するための間隙調整装置5と、を備える竪型ミルである。間隙調整装置5は、ローラ4と回転テーブル3とが当接したことを検知して、当接検知時の状態を基準としてローラ4と回転テーブル3との間隙を調整するように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、回転テーブルとローラとの間に石炭などの被粉砕物を挟み込んで粉砕する竪型ミルに関する。

図１に示したように、石炭などの被粉砕物を挟み込んで粉砕する竪型ミル５１は、一般に、ケーシング５２と、ケーシング５２の内部に被粉砕物を積層して水平面内で回転する回転テーブル５３と、油圧シリンダ等を使用した加圧機構５５と、ローラ支持部材５９の先端に支軸５６周りに揺動自在に配設されたローラ５４とを備え、加圧機構５５の作動により回転テーブル５３上に積層された被粉砕物を、ローラ５４を回転テーブル５３の表面に向けて押し付けることにより粉砕するように構成されている（例えば、特許文献１）。

このような粉砕メカニズムに基づく竪型ミル５１においては、運転開始直後等において回転テーブル５３上に十分な量の被粉砕物が積層されていない場合、ローラ５４が回転テーブル５３の表面に当接し、ローラ５４および回転テーブル５３に重大な損傷を与え、また、竪型ミル５１に過大な振動を発生させ、竪型ミル５１に重大な損傷を招くおそれがある。

このため、竪型ミル５１においては、一般に、回転テーブル５３とローラ５４との間隙が、予め設定された最小間隙以下に接近しないように、加圧機構５５によるローラ５４の下方への揺動を制限するためのストッパ５７が配設されている。ストッパ５７は、例えば、調整ボルト５８が前後進することにより調整ボルト５８の先端部が前記最小間隙に対応した位置に位置決めされ、ローラ支持部材５９の下部の当接部６０がストッパ５７の先端部に当接することにより、ローラ５４の下方への揺動を制限するように構成されている。

ここで、回転テーブル５３およびローラ５４は、竪型ミル５１の運転時間の経過に伴い、表面の磨耗等が進行していくため、その磨耗量に応じて、前記所定の間隔を維持するために、調整ボルト５８の位置の再調整を行う必要がある。

しかし、この調整ボルト５８の位置の再調整は、従来、竪型ミル５１のケーシング５２の内部を開放して、回転テーブル５３上に被粉砕物が載置されていない状態で、スペーサや測定器等を用いて、回転テーブル５３とローラ５４との間隙を測定しつつ調整ボルト５８を操作し調整する作業を行う必要があった。このため、作業が煩雑であるとともに、機内の冷却や大気開放、運転再開のための復旧等のために長時間にわたって竪型ミル５１の運転を停止する必要があり、稼働率が低下するという問題があった。

また、運転時間の経過に伴うローラ５４および回転テーブル５３の磨耗量の増加を把握して交換の必要性を判断するためには、ローラ５４および回転テーブル５３の磨耗量を適宜把握する必要があるところ、従来は、竪型ミル５１のケーシング５２の内部を開放して、回転テーブル５３上に被粉砕物が載置されていない状態で、測定器等を用いて磨耗量を測定していたため、調整ボルト５８の位置の再調整の場合と同様に、機内の冷却や大気開放、運転再開のための復旧等のために長時間にわたって竪型ミル５１の運転を停止する必要があり、稼働率が低下するという問題があった。

特開平５−３４５１３８号公報

本発明は、前記の従来技術の課題を解決するためになされたものであって、ケーシング内の冷却や大気開放および運転再開のための復旧作業等を必要とせず、高品質な粉体製品の製造のために回転テーブルとローラとの間隙を容易に最適化できる竪型ミルを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、ケーシングと、前記ケーシング内に配置された回転テーブルと、前記回転テーブルの上方に配置されたローラと、前記ローラと前記回転テーブルとの間隙を調整するための間隙調整装置と、を備え、前記間隙調整装置は、前記ローラと前記回転テーブルとが当接したことを検知して、当接検知時の状態を基準として前記ローラと前記回転テーブルとの間隙を調整するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記間隙調整装置は、前記ローラを昇降駆動するための油圧シリンダを有し、前記油圧シリンダを作動させて前記ローラを下降させたときの前記油圧シリンダの作動油圧の変化に基づいて、前記ローラが前記回転テーブルに当接したことを検知するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記間隙調整装置は、前記ローラを揺動可能に支持するためのローラ支持部材を有し、前記ローラを下降させたときの前記ローラ支持部材の揺動角度の変化に基づいて、前記ローラが前記回転テーブルに当接したことを検知するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第４の態様は、第１乃至第３のいずれかの態様において、前記間隙調整装置は、前記回転テーブルを駆動する電動モータの駆動電流を取得するための電流取得手段を有し、前記ローラを下降させたときの前記電動モータの駆動電流の変化に基づいて、前記ローラが前記回転テーブルに当接したことを検知するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第５の態様は、第１乃至第４のいずれかの態様において、前記回転テーブルに作用する荷重を取得するための荷重取得手段が前記回転テーブルに設けられ、前記ローラを下降させたときの前記荷重取得手段により取得された荷重の変化に基づいて、前記ローラが前記回転テーブルに当接したことを検知するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第６の態様は、第１乃至第５のいずれかの態様において、前記間隙調整装置は、前記ローラが前記回転テーブルに対して予め定めた最小間隙を超えて接近することを制限するための最小間隙制限手段を有し、前記最小間隙制限手段は、前記ローラと前記回転テーブルとが当接したことを検知して、当接検知時の状態を基準として前記最小間隙を設定するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記間隙調整装置は、前記ローラを揺動可能に支持するためのローラ支持部材を有し、前記最小間隙制限手段は、前記ローラ支持部材に当接される受圧部と、前記受圧部を進退駆動するためのサーボモータと、を有し、前記ローラ支持部材に前記受圧部が当接された状態で、前記サーボモータを駆動して前記受圧部を後進させて前記ローラを下降させたときの前記サーボモータの駆動電流の変化に基づいて、前記ローラが前記回転テーブルに当接したことを検知するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記ローラ支持部材に先端部が連結又は当接されるピストンロッドを有するシリンダを備え、前記ピストンロッドにより前記ローラ支持部材を押圧して前記ローラを前記回転テーブルに向けて押圧するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第９の態様は、第１乃至第８のいずれかの態様において、前記ローラを前記回転テーブルに当接させた状態で前記回転テーブルを回転させて前記回転テーブルの路面状態を検出するための検出手段を備える、ことを特徴とする。

本発明の第１０の態様は、第９の態様において、前記検出手段は、前記回転テーブルを回転させた際に前記ローラが最も上昇した位置を検出するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第１１の態様は、第９又は第１０の態様において、前記検出手段は、前記ローラを揺動可能に支持するためのローラ支持部材の揺動角度又は前記ローラ支持部材に先端部が連結又は当接される油圧シリンダのピストンロッドの移動量に基づいて前記回転テーブルの路面状態を検出するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第１２の態様は、第９乃至第１１のいずれかの態様において、前記検出手段は、前記回転テーブルを駆動する電動モータの駆動電流に基づいて前記回転テーブルの路面状態を検出するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第１３の態様は、第１乃至第１３のいずれかの態様において、前記間隙調整装置は、前記ローラを揺動可能に支持するための前記ローラ支持部材の揺動角度に基づいて前記ローラと前記回転テーブルとの間隙を調整するように構成されている、ことを特徴とする。

前記課題を解決するために、本発明の第１４の態様は、ケーシングと、前記ケーシング内に配置された回転テーブルと、前記回転テーブルの上方に配置されたローラと、前記ローラと前記回転テーブルとの間隙を調整するための間隙調整装置と、を備え、前記間隙調整装置は、前記ローラを前記回転テーブルに当接させた状態で前記回転テーブルを回転させて前記回転テーブルの路面状態を検出するための検出手段を有する、ことを特徴とする。

本発明の第１５の態様は、第１４の態様において、前記検出手段は、前記回転テーブルを回転させた際に前記ローラが最も上昇した位置を検出するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第１６の態様は、第１４又は第１５の態様において、前記検出手段は、前記ローラを揺動可能に支持するためのローラ支持部材の揺動角度又は前記ローラ支持部材に先端部が連結又は当接される油圧シリンダのピストンロッドの移動量に基づいて前記回転テーブルの路面状態を検出するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第１７の態様は、第１４乃至第１６のいずれかの態様において、前記検出手段は、前記回転テーブルを駆動する電動モータの駆動電流に基づいて前記回転テーブルの路面状態を検出するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第１８の態様は、第１４乃至第１７のいずれかの態様において、前記間隙調整装置は、前記ローラを揺動可能に支持するための前記ローラ支持部材の揺動角度に基づいて前記ローラと前記回転テーブルとの間隙を調整するように構成されている、ことを特徴とする。

本発明に係る竪型ミルにより、ケーシングの内部の冷却や大気開放および運転再開のための復旧作業等を必要とせず、高品質な粉体製品の製造のために回転テーブルとローラとの間隙を容易に最適化できる。

従来の竪型ミルの構成を示す断面図である。本発明に係る竪型ミルの第一の実施形態における間隙調整装置の構成を示す図である。本発明に係る竪型ミルの第二の実施形態における間隙調整装置の構成を示す図である。

以下、本発明に係る竪型ミルの実施形態について、図面に基づいて説明する。

＜第一の実施形態＞
図２は、本発明に係る竪型ミルの第一の実施形態における間隙調整装置の構成を示す図である。なお、本発明に係る竪型ミルの第一の実施形態は、図２に示される間隙調整装置以外の部分については、特に矛盾等がない限り、図１に示される竪型ミルと同様である。

第一の実施形態の竪型ミルは、ケーシング２と、ケーシング２の内部に配置され被粉砕物を積層して回転する回転テーブル３と、回転テーブル３の上方に配置されたローラ４と、ローラ４を昇降させるとともにローラ４と回転テーブル３との間隙を調整するための間隙調整装置５とを備えている。

間隙調整装置５は、ケーシング２に支持された油圧シリンダ６およびローラ４を回転自在に保持して油圧シリンダ６により支軸１０のまわりに上下に揺動してローラ４を昇降させるローラ支持部材７と、ローラ４と回転テーブル３が予め定めた最小間隙を超えて接近することを制限する最小間隙制限手段としてのストッパ１４と、を備えている。

油圧シリンダ６は複動形とされており、油圧ポンプ２２から切替弁２３、流量制御弁２９を介して油圧シリンダ６内のピストンの両側に作動油が供給されるように構成され、切替弁２３により、ピストンの後方側（油圧シリンダ６のケーシング２内部側を前方側、その反対側を後方側と呼ぶ。）のシリンダ室に、供給管路３３を介して作動油を供給するとピストンロッド１９が前進し、ピストンの前方側のシリンダ室に、供給管路３４を介して作動油を供給するとピストンロッド１９が後進する。これにより、油圧シリンダ６によりピストンロッド１９を前後進させて、ピストンロッド１９の先端部に連結されたローラ支持部材７が支軸１０を中心に上下の揺動することにより、ローラ４を昇降させることができる。

供給管路３３の内部の油圧は、圧力センサ２４によって検出することができる。圧力センサ２４からの検出信号は、油圧制御装置２０に送信される。

ピストンロッド１９の前後進速度は、流量調整弁２９により油圧シリンダ６へ供給する作動油の流量を制御することにより調整可能である。なお、支軸１０は、ケーシング２に取付ボルト３１により着脱可能に連結されたカバー３０に支持されている。

支軸１０には、ローラ支持部材７の揺動角度を検出するための角度センサ８が取り付けられている。

ストッパ１４は、図２に示されるように、カバー３０の下方部に配設された雌ネジ１５と、雌ネジ１５に螺合する押しボルト１６とを有し、押しボルト１６を回転させることにより、軸方向に移動することができる。押しボルト１６は、固定ナット３５で固定することができる。

油圧シリンダ６によりピストンロッド１９を前進させてローラ支持部材７を下方に揺動させてローラ支持部材７の下部に配設されている当接部１８を押しボルト１６の先端部に配設されている受圧部１７に当接させてローラ４の下降を制限することができ、ローラ４と回転テーブル３が予め定めた最小間隙を超えて接近することを制限するとき（最小間隙制限の設定）は、押しボルト１６を回転させることにより押しボルト１６を前後進させて、受圧部１７の位置を最小間隙に対応する位置に位置決めすることにより行う。

ここで、最小間隙は、ローラ４が回転テーブル３に当接することを防止することに加え、被粉砕物を粉砕して粉砕製品を製造する際に、粒度等の粉砕製品の品質を確保するためのローラ４と回転テーブル３との適切な間隙として選定されている。

竪型ミルの運転時間の経過によるローラ４および／または回転テーブル３の表面の損耗量の増加に応じて、押しボルト１６を後進させローラ４を下降させて、押しボルト１６の受圧部１７にローラ支持部材７の当接部１８が当接した状態におけるローラ４と回転テーブル３との間隙を、最小間隙被粉砕物の性状や粉体製品の要求品質に応じて予め定めた最小間隙となるように設定し直す（再設定する）ために、本実施形態に係る竪型ミルにおいては、点検口を開放せずにケーシング２の内部を外気と隔離した状態において、ローラ４を回転テーブル３との当接を検知し、検知されたローラ４と回転テーブル３とが当接した位置を基準として、ローラ４と回転テーブル３との最小間隙を設定することしている。

以下、本実施形態において、ローラ４と回転テーブル３との間隔を最小間隙に設定する方法等、特に竪型ミルの運転を行い、ローラ４等が磨耗した後にローラ４と回転テーブル３との間隔を最小間隙に設定する方法等について説明する。

ローラ４が回転テーブル３に当接可能となる位置まで押しボルト１６を後進させ（最小間隙制限の解除）、切替弁２３を操作してピストンの後方側のシリンダ室に作動油を供給する。なお、仕切弁（ゲートバルブ）３２は常時閉とされている。これにより、ピストンロッド１９が前進し、ローラ支持部材７の揺動によりローラ４が回転テーブル３に向けて下降する。

ローラ４が回転テーブル３に当接すると、回転テーブル３によりローラ４の下降が制限され、ローラ支持部材７の下方への揺動が停止する一方、ピストンの後方側のシリンダ室に作動油を供給が継続されるため、ピストンの後方側のシリンダ室内の作動油の圧力Pが上昇する。

これにより、ピストンの後方側のシリンダ室への供給管路３３に配設された圧力センサ２４の圧力Pを監視し、圧力Pの上昇によりローラ４の回転テーブル３への当接を検知することができる。

ここで、ローラ４が回転テーブル３に当接するとローラ支持部材７はそれ以上、下方に揺動することはないから、油圧シリンダの圧力系の脈動等を考慮して、例えばピストンロッド１５の前進時の圧力P０に対して所定の閾値（例えば、５％ないし１０％）の圧力上昇があった時点において角度センサ８により測定された揺動角度を用いることにより、ローラ４が回転テーブル３に当接した時点の正確な揺動角度を取得することができる。

圧力センサ２４により測定された圧力P信号は、間隙調整装置５の制御装置２８内の信号処理部２６内へ送信され、圧力P０に対して所定の閾値の上昇を監視・判断し、所定の閾値の上昇があった時点における角度センサ８から入力された揺動角度をローラ４が回転テーブル３に当接したときの揺動角度として、揺動角度取得部２７を介して取得して記憶部２５に記憶する。

記憶部２５は、ローラ４と回転テーブル３との当接点を基準としたローラ支持部材７の揺動角度に対するローラ４と回転テーブル３との間隙の関係、および油圧シリンダ６のピストンロッド１９の前後進量とローラ支持部材７の揺動角度との関係を、テーブルまたは関数などの形式により記憶してあり、これらの記憶データをもとに、信号処理部２６により最小間隙を設定するためにローラ支持部材７を上方へ揺動すべき揺動角度を算出し、さらに算出された揺動角度だけ揺動すべきピストンロッド１９の後進する距離を算出する。

なお、記憶部２５には、ローラ４と回転テーブル３との当接点を基準としたローラ支持部材７の揺動角度に対するローラ４と回転テーブル３との間隙の関係、および油圧シリンダ６のピストンロッド１９の前後進量とローラ支持部材７の揺動角度との関係の２種類の関係の代わりに、ローラ４と回転テーブル３との当接点を基準とした回転テーブル３との間隙に対する油圧シリンダ６のピストンロッド１９の前後進量の関係を記憶しておき、これらの記憶データをもとに、信号処理部２６により最小間隙を設定するためにピストンロッド１９の後進する距離を算出してもよい。

そして、上記により算出された距離だけピストンロッド１９が後進するように信号処理部２６より油圧制御装置２０に指令が出されて、ピストンロッド１９が後進してローラ４が回転テーブル３に対して最小間隙離れた位置まで上昇して停止する。

この最小間隙を確保したピストンロッド１９の位置決めを正確に実行するためには、油圧シリンダ６の油圧制御系は、位置に対するサーボ制御系が構成されていることが好ましい。

その後、押しボルト１６を前進させて先端の受圧部１７をローラ支持部材７の当接部１８に当接させた後、押しボルト１６が前後進しないように固定ナット３５で固定する。

なお、高圧による油圧系のシール部等の漏洩や損傷の防止のため、作動油の所定の圧力上昇によりローラ４の回転テーブル３への当接が検知されると同時に、油圧シリンダ６への作動油の供給を停止する。

上述した実施形態においては、角度センサ８により測定されたローラ支持部材７の揺動角度に基づいてローラ４と回転テーブル３との間隙を調整等することとしているが、角度センサ８の代わりに、例えば、油圧シリンダ５のピストンロッド１９の移動量を測定するリニアスケール（距離センサ）を使用して、ローラ４と回転テーブル３との当接検知時のピストンロッド１９の位置情報に基づいて、ピストンロッド１９の移動量とローラ４の昇降量等との関係等から、間隙調整、最小間隙制限の設定等を行ってもよい。以下に説明する変形例や他の実施形態においても同様である。

以上の方法により、カバー１４を取り外すことなくケーシング２の内部を外気と隔離した状態において、最小間隙を設定することができるため、ケーシング２の内部の冷却や大気開放および運転再開のための復旧等を必要とせず、所定の回転テーブル３とローラ４との間隙を容易に確保して高品質な粉体製品を製造することができる。

なお、製作当初の磨耗のない状態のローラ４と回転テーブル３とを当接させたときのローラ支持部材７の揺動角度またはピストンロッド１９の位置を測定、記録しておき、所定の運転後にローラ４と回転テーブル３とを当接させたときのローラ支持部材７の揺動角度またはピストンロッド１９の位置を測定し、製作当初のローラ支持部材７の揺動角度またはピストンロッド１９の位置とを対比して、記憶部２５に記憶してある関係により、信号処理部２６によりローラ４および回転テーブル３の合計磨耗量を求めることができ、ケーシング２の内部の冷却や大気開放および運転再開のための復旧等を必要とせずに、ローラ４または回転テーブル３の交換寿命等を推定することができる。

（１）変形例１
前記第一の実施形態における最小間隙を（再）設定する方法（以下、「第一の実施形態の基本例」という。）の変形例として、以下に説明する方法（以下、「第一の実施形態の変形例１」という。）によっても、最小間隙を（再）設定することもできる。なお、以下において特に説明しない事項等については、矛盾等がない限り、第一の実施形態の基本例と同様である。

先ず、第一の実施形態における基本例と同様に、ローラ４が回転テーブル３に当接可能となる位置まで押しボルト１６を後進させ（最小間隙制限の解除）、切替弁２３を操作して作動油をピストンの後方側のシリンダ室に作動油を供給してピストンロッド１９を前進させて、ローラ支持部材７の揺動によりローラ４を回転テーブル３に向けて下降させる。

ローラ４が回転テーブル３に当接すると、回転テーブル３によりローラ４の下降が制約されローラ支持部材７の下方への揺動が停止する。

これにより、角度センサ８の出力信号を監視し、揺動角度の変化のなくなったことによりローラ４の回転テーブル３への当接を検知することができる。

角度センサ８により取得（測定）された角度信号に基づき、前記方法により揺動角度取得部２７、信号処理部２６により算出された角度が、ローラ４が回転テーブル３に当接したときの揺動角度と判断され、記憶部２５に記憶する。

記憶部２５は、ローラ４と回転テーブル３との当接点を基準としたローラ支持部材７の揺動角度に対するローラ４と回転テーブル３との間隙の関係、および油圧シリンダ６のピストンロッド１９の移動量とローラ支持部材７の揺動角度との関係を、テーブルまたは関数などの形式により記憶してあり、これらの記憶データをもとに、信号処理部２６により最小間隙を設定するためにローラ支持部材７を上方へ揺動すべき揺動角度を算出し、さらに算出された揺動角度だけ揺動すべきピストンロッド１９の後進する距離を算出する。

そして、上記により算出された距離だけピストンロッド１９が後進するように信号処理部２６より油圧制御装置２０に指令がされて、ピストンロッド１９が後進してローラ４が回転テーブル３に対して最小間隙離れた位置まで上昇して停止する。

（２）変形例２
第一の実施形態の基本例の変形例として、以下に説明する方法（以下、「第一の実施形態の変形例２」という。）によっても、最小間隙を（再）設定することができる。なお、以下において特に説明しない事項等については、矛盾等がない限り、第一の実施形態の基本例と同様である。

先ず、油圧シリンダ６への作動油の供給を停止するとともに、切替弁２３を開き、油圧シリンダ６のピストンの両側へのシリンダ室同士が、供給管路３３と供給管路３４とを介して連結する。これにより、ピストンロッド１９に軸方向で負荷が作用すると、油圧シリンダ６のピストンの両側へのシリンダ室間に自由に作動油が流動することができ、ピストンロッド１９が負荷の作用方向に自由に移動することができる。

次に、押しボルト１６を回転させて押しボルト１６を後進させると、ローラ支持部材７には、ローラ４およびローラ支持部材７自身の重量により下方に揺動する作用力（モーメント）が作用するので、それに応じてピストンロッド１９が拘束なく自由に前進するため、ローラ支持部材７の当接部１８が押しボルト１６の受圧部１７の後進に追従し受圧部１７に当接した状態で、ローラ支持部材７が下方に揺動する。

ローラ支持部材７の下方への揺動が進行し、ローラ４が回転テーブル３に当接すると、当接部１８が受圧部１７の移動に追従できなくなり、ローラ支持部材７の下方への揺動が停止するため、角度センサ８により測定された揺動角度の変化を監視することにより、揺動角度が一定値となったことにより、ローラ４の回転テーブル３への当接を検知することができる。

そして、上記により算出された距離だけピストンロッド１９が後進するように信号処理部２６より油圧制御装置に指令がされて、ピストンロッド１９が後進してローラ４が回転テーブル３に対して最小間隙離れた位置まで上昇して停止する。

（３）変形例３
第一の実施形態の基本例の変形例として、以下に説明する方法（以下、「第一の実施形態の変形例３」という。）によっても、最小間隙を（再）設定することもできる。なお、以下において特に説明しない事項等については、矛盾等がない限り、第一の実施形態の基本例と同様である。

第一の実施形態の変形例３は、回転テーブル３を回転駆動する電動モータ（図示省略）のモータ電流を測定するモータ電流計（図示省略）をさらに備え、基本例における油圧シリンダ６の作動油圧の変化に代えて、モータ電流計により測定されたモータ電流の変化に基づいてローラ４が回転テーブル３に当接したことを検知するものである。

以下、変形例３におけるローラ４と回転テーブル３との間隔を最小間隙に（再）設定する方法等、特に竪型ミルの運転を行い、ローラ４等が磨耗した後にローラ４と回転テーブル３との間隔を最小間隙（再）設定する方法等について説明する。

先ず、第一の実施形態の基本例と同様に、ローラ４が回転テーブル３に当接可能となる位置まで押しボルト１６を後進させる（最小間隙制限の解除）。

その後、回転テーブル３を回転させるとともに、切替弁２３を操作して作動油をピストンの後方側のシリンダ室に作動油を供給してピストンロッド１９を前進させて、ローラ支持部材７の揺動によりローラ４を回転テーブル３に向けて下降させる。

ローラ４が回転テーブル３に当接すると、ローラ４による大きな押し付け力が回転テーブル３に作用するため、回転テーブル３を回転させるための負荷トルクが大きく増加し、それにより回転テーブル３を回転駆動する電動モータのモータ電流が大きく増加する。そこで、このモータ電流を監視し、その上昇によりローラ４の回転テーブル３への当接を検知することができる。

ここで、ローラ４が回転テーブル３に当接するとローラ支持部材７はそれ以上、下方に揺動することはないから、モータ電流の脈動等を考慮して、例えばローラ４の回転テーブル３への当接前のモータ電流値に対して所定の閾値（例えば、５％ないし１０％）の上昇があった時点において角度センサ８により測定された揺動角度を用いることにより、正確な揺動角度を取得することができる。

そして、上記により算出された距離をピストンロッド１９が後進するように信号処理部２６より油圧制御装置に指令がされて、ピストンロッド１９が後進してローラ４が回転テーブル３に対して最小間隙離れた位置まで上昇して停止する。

なお、ローラ４を降下させて回転テーブル３に当接させる際には、予め回転テーブル３を回転させながらローラ４を降下させ、当接時点における電流値の変化を検出することができる。或いは、ローラ４の降下動作を段階的に実施して、それぞれの降下動作の後に回転テーブル３を回転させ、非当接状態と当接状態との間の電流値の変化を検出するようにしても良い。

なお、回転テーブル３が円周方向に損耗量の分布がある場合またはローラ４が外周に沿って損耗量の分布がある場合には、それに起因してローラ４による回転テーブルの押し付け力が変動し、回転テーブル３を回転させるための負荷トルクの変動により回転テーブル３を回転駆動する電動モータのモータ電流が変動する。そこで、モータ電流の変動状態から、回転テーブル３の円周方向の損耗量の分布またはローラ４の外周に沿う損耗量の分布を推定することができる。

（４）変形例４
第一の実施形態の基本例の変形例として、以下に説明する方法（以下、「第一の実施形態の変形例４」という。）によっても、最小間隙を（再）設定することもできる。なお、以下において特に説明しない事項等については、矛盾等がない限り、第一の実施形態の基本例と同様である。
第一の実施形態の変形例４は、回転テーブル３の鉛直方向または水平方向に作用する鉛直／水平荷重を測定する鉛直／水平荷重センサ（図示省略）をさらに備え、基本例における油圧シリンダ６の作動油圧の変化に代えて、鉛直／水平荷重センサにより測定された鉛直／水平荷重の変化に基づいてローラ４が回転テーブル３に当接したことを検知するものである。なお、鉛直／水平荷重センサは、例えば歪みゲージやロードセル（歪み式、磁歪式、静電容量式、ジャイロ式など）を使用することができ、回転テーブル３の側面や裏面等に取り付けられる。

以下、変形例４におけるローラ４と回転テーブル３との間隔を最小間隙に設定する方法等、特に竪型ミルの運転を行い、ローラ４等が磨耗した後にローラ４と回転テーブル３との間隔を最小間隙に設定する方法等について説明する。

先ず、第一の実施形態における基本例と同様に、ローラ４が回転テーブル３に当接可能となる位置まで押しボルト１６を後進させる（最小間隙制限の解除）。

その後、切替弁２３を操作して作動油をピストンの後方側のシリンダ室に作動油を供給してピストンロッド１９を前進させて、ローラ支持部材７の揺動によりローラ４が回転テーブル３に向けて下降させる。

ローラ４が回転テーブル３に当接すると、ローラ４による大きな押し付け力が回転テーブル３に作用するようになるので、回転テーブル３には鉛直下方への鉛直荷重が大きく増加することから、この鉛直荷重を監視し、その上昇によりローラ４の回転テーブル３への当接を検知することができる。

ここで、ローラ４が回転テーブル３に当接するとローラ支持部材７はそれ以上、下方に揺動することはないから、鉛直／水平荷重センサによる測定値の微小変動等を考慮して、例えばローラ４の回転テーブル３への当接前の鉛直／水平荷重測定値に対して所定の閾値（例えば、５％ないし１０％）の上昇があった時点において角度センサにより測定された揺動角度を用いることにより、正確な揺動角度を取得することができる。

なお、回転テーブル３に取り付けられる鉛直／水平荷重センサが１つの場合、ローラ４が鉛直荷重センサより遠方位置に当接しているときは、鉛直／水平荷重の増加を検知できない可能性があるが、ローラ４と回転テーブル３とが当接する円周線近傍に鉛直／水平荷重センサを配置することにより、回転テーブル３が回転しているためにローラ４と回転テーブル３との当接点が鉛直／水平荷重センサの検知可能領域まで回転し鉛直荷重の増加を検知可能である一方、ローラ４が回転テーブル３に当接した後は、揺動角度に変化しなくなることから、鉛直／水平荷重の変化の検知時点において取得された揺動角度が、ローラ４が回転テーブル３に当接したときの揺動角度となる。

＜第二の実施形態＞
図３は、本発明に係る竪型ミルの第二の実施形態における間隙調整装置の構成を示す図である。

以下、図３に基づき、第二の実施形態について説明する。なお、以下に説明がない事項については、特に矛盾がない限り、第一の実施形態またはその変形例と同様であり、図３に示される間隙調整装置以外の部分については、図１に示される従来の竪型ミルと同様である。

第二の実施形態の竪型ミルは、第一の実施形態と同様に、ケーシング２と、ケーシング２の内部に配置され被粉砕物を積層して回転する回転テーブル３と、回転テーブル３の上方に配置されたローラ４と、ローラ４を昇降させるとともにローラ４と回転テーブル３との間隙を調整する間隙調整装置５とを備えている。

油圧シリンダ６の構成、作用や機能は、第一の実施形態と同様である。

ストッパ１４は、図３に示されるように、カバー３０の下方部に形成された雌ネジ１５と、雌ネジ１５に螺合する押しボルト１６と、押しボルト１４を回転させて直線移動させるともに位置決めするためのサーボモータ２１と、を有している。サーボモータ２１は、サーボ制御部３６により制御される。油圧シリンダ６によりピストンロッド１９を前進させてローラ支持部材７を下方に揺動させて、ローラ支持部材７の下部に配設されている当接部１８が、押しボルト１６の先端部に配設されている受圧部１７に当接することで、ローラ４の下降が制限される。

受圧部１７の位置は、サーボモータ２１により押しボルト１６を回転させることにより押しボルト１６を前後進させて、ローラ４と回転テーブル３との間隙が最小間隙となる位置に位置決めされる。

サーボモータ２１は、電磁ブレーキを有し、ローラ４と回転テーブル３との間隙が最小間隙となる位置に位置決めされた後、電磁ブレーキを作動させて押しボルト１６が前後進しないようにロックする。

第二の実施形態においても、第一の実施形態と同様に、カバー３０を開放せずにケーシング２の内部を外気と隔離した状態において、ローラ４を回転テーブル３との当接を検知し、検知されたローラ４と回転テーブル３とが当接した位置を基準として、ローラ４と回転テーブル３との最小間隙を設定することしている。

以下、第二の実施形態における最小間隙を（再）設定する方法等について説明する。

先ず、油圧シリンダ６への作動油の供給を停止するとともに、切替弁２３を開き、油圧シリンダ６のピストンの両側へのシリンダ室同士が、供給管路３３と供給管路３４とを介して連結する。これにより、ピストンロッド１９に軸方向で負荷が作用すると、油圧シリンダ６のピストンの両側のシリンダ室間に自由に作動油が流動することができ、ピストンロッド１９が負荷の作用方向に自由に移動することができる。

次に、サーボモータ２１を作動させて押しボルト１６を後進させると、ローラ支持部材７は、ローラ４およびローラ支持部材７自身の重量により下方に揺動する作用力（モーメント）が作用するので、それに応じてピストンロッド１９が拘束なく自由に前進するため、ローラ支持部材７の当接部１８が押しボルト１６の受圧部１７の後進に追従し受圧部１７に当接した状態で、ローラ支持部材７が下方に揺動する。

ローラ支持部材７が下方への揺動が進行し、ローラ４が回転テーブル３に当接すると、ローラ支持部材７の下方への揺動が停止して、当接部１８が、受圧部１７の移動に追従できなくなり、受圧部１７から離反するため、押しボルト１６に作用していたローラ支持部材７およびローラ４等の荷重負荷が作用しなくなる。このため、サーボモータ２１に作用する負荷トルクが急激に大幅に減少することにより、サーボモータ２１の作動電流が大幅に減少する。

したがって、サーボモータ２１の作動電流を電流計３７により測定し、測定作動電流の変化（減少）により、ローラ４が回転テーブル３に当接したことが検知することができる。

具体的には、脈動等を考慮して、当接部１８が受圧部１７に当接させて押しボルト１６を後進させるときの電流値に対して所定の閾値（例えば、５％ないし１０％）の電流の減少があったときを、ローラ４が回転テーブル３に当接したものとする。最小間隙設定のために必要な情報は、ローラ４が回転テーブル３に当接したときのローラ支持部材７の揺動角度であるところ、ローラ４が回転テーブル３に当接すると、その後の揺動角度は一定となるので、ローラ４と回転テーブル３との当接時刻の測定に多少の誤差があっても、揺動角度は正確に取得することができる。

電流計３７により測定（取得）された電流値および角度センサ８により測定された角度信号に基づき揺動角度取得部２７により取得された揺動角度は、信号処理部２６に送信され、前記の方法により、ローラ４が回転テーブル３に当接したときの揺動角度を求め、記憶部２５に記憶する。

そして、上記により算出された距離だけピストンロッド１９が後進するように信号処理部２６より油圧制御装置２０に対して指令がされて、ピストンロッド１９が後進してローラ４が回転テーブル３に対して最小間隙離れた位置まで上昇して停止する。

その後、サーボモータ２１を作動させて押しボルト１６を前進させて先端の受圧部１７をローラ支持部材７の当接部１８に当接させた後、サーボ制御部３６により電磁サーボモータ２１の電磁ブレーキを作動させて押しボルト１６を固定する。

（１）変形例１
前記第二の実施形態における最小化間隙を（再）設定する方法（以下、「第二の実施形態の基本例」という。）の変形例として、以下に説明する方法（以下、「第二の実施形態の変形例１」という。）によっても、最小間隙を設定することもできる。なお、以下において特に説明しない事項等については、矛盾等がない限り、第二の実施形態の基本例と同様である。

先ず、第二の実施形態の基本例と同様に、油圧シリンダ６への作動油の供給を停止するとともに、切替弁２３を開き、油圧シリンダ６のピストンの両側へのシリンダ室同士が、供給管路３３と供給管路３４とを介して連結する。

次に、サーボモータ２１を作動させて押しボルト１６を後進させて、ローラ支持部材７の当接部１８が押しボルト１６の受圧部１７の後進に追従し受圧部１７に当接した状態で、ローラ支持部材７を下方に揺動させる。

ローラ支持部材７が下方への揺動が進行しローラ４が回転テーブル３に当接すると、ローラ支持部材７の下方への揺動が停止して、当接部１８が、受圧部１７の移動に追従できなくなり受圧部１７から離反するため、押しボルト１６が後進しているにもかかわらず、ローラ支持部材７の下方への揺動が停止する。

したがって、ローラ支持部材７の揺動角度の変化を角度センサ８により測定し、揺動角度が変化せずに一定となったことにより、ローラ４が回転テーブル３に当接したことが検知することができる。

その後、サーボモータ２１を作動し押しボルト１６を前進させて先端の受圧部１７をローラ支持部材７の当接部１８に当接させた後、サーボモータ２１の電磁ブレーキを作動して押しボルト１６を固定する。

（２）変形例２
第二の実施形態の基本例の変形例として、以下に説明する方法（以下、「第二の実施形態の変形例２」という。）によっても、最小間隙を設定することもできる。なお、以下において特に説明しない事項等については、矛盾等がない限り、第二の実施形態の基本例と同様である。

第二の実施形態の変形例２は、回転テーブル３を駆動する電動モータ（図示省略）を回転駆動する電動モータのモータ電流を測定するモータ電流計（図示省略）をさらに備え、第二の実施形態の基本例における油圧シリンダ６の作動油圧の変化に代えて、モータ電流計により測定されたモータ電流の変化に基づいてローラ４が回転テーブル３に当接したことを検知するものである。

以下、変形例２におけるローラ４と回転テーブル３との間隔を最小間隙に（再）設定する方法等、特に竪型ミルの運転を行い、ローラ４等が磨耗した後にローラ４と回転テーブル３との間隔を最小間隙に（再）設定する方法等について説明する。

次に、回転テーブル３を回転させるとともに、サーボモータ２１を作動させて押しボルト１６を後進させて、ローラ支持部材７の当接部１８が押しボルト１６の受圧部１７の後進に追従し受圧部１７に当接した状態で、ローラ支持部材７が下方に揺動させる。

ローラ４が回転テーブル３に当接すると、それ以後は、サーボモータ２１の押しボルト１６先端の受圧部１７は当接部１８から離れ、ローラ４およびローラ支持部材７の荷重は回転テーブル３で受けることになるため、回転テーブル３を回転させるための負荷トルクが大きく増加し、それにより回転テーブル３を回転駆動する電動モータのモータ電流が大きく増加する。この作用を利用して、変形例２では、回転テーブル３を回転駆動する電動モータのモータ電流を監視し、その上昇によりローラ４の回転テーブル３への当接を検知することとしている。

ここで、ローラ４が回転テーブル３に当接するとローラ支持部材７はそれ以上、下方に揺動することはなく、揺動角度は一定となるため、モータ電流の脈動等を考慮して、例えばローラ４の回転テーブル３への当接前のモータ電流値に対して所定の閾値（例えば、５％ないし１０％）の上昇があった時点において角度センサにより測定された揺動角度を用いることにより、正確な揺動角度を自動的に取得することができる。

その後、サーボモータ２１を作動させ押しボルト１６を前進させて先端の受圧部１７をローラ支持部材７の当接部１８に当接させた後、押しボルト１６が前後進しないようにサーボモータ２１の電磁ブレーキを作動させて押しボルト１６を固定する。

なお、上述した第２の実施形態および各変形例においては、ピストンロッド１９の先端部にローラ支持部材７を連結する構成としているが、この構成に代えて、ピストンロッド１９の先端部をローラ支持部材７に当接する構成とすることもできる。このような、ピストンロッド１９とローラ支持部材７とを連結しない構成においても、サーボモータ２１を駆動して受圧部１７を進退駆動することによって、間隙調整時にローラ４を昇降駆動することができる。

ここで、サーボモータ２１の前後進量については、サーボモータ２１の回転角度とねじピッチにより算出することができる。

また、ローラ支軸を直接モータ等で駆動することによりローラ４を昇降駆動するようにしても良い。

また、ネジ形状の押しボルト１４およびサーボモータ２１に代えて、ネジ形状ではなくストレート形状の押しボルトおよび油圧シリンダを採用することができる。

なお、回転テーブル３が円周方向に損耗量の分布がある場合またはローラ４が外周に沿って損耗量の分布がある場合には、それに起因してローラ４による回転テーブルの押し付け力が変動し、回転テーブル３を回転させるための負荷トルクの変動により回転テーブル３を回転駆動する電動モータのモータ電流が変動する。

従って、上述した第一の実施形態およびその変形例、および上述した第二の実施形態およびその変形例において、このモータ電流の変動状態から、回転テーブル３の円周方向の損耗量の分布またはローラ４の外周に沿う損耗量の分布を推定することができる。

ローラ４を回転テーブル３に載せた状態で、インチングモータ等で回転テーブル３を回転させ、ローラ４が最も上昇した位置をゼロ点に設定することで、ローラ４と回転テーブル３とが接触（メタルタッチ）しない本来のゼロ点への設定が可能となる。

また、回転テーブル３での荷重検出により、回転テーブル３単品の摩耗量と、ローラ４を回転テーブル３に載せれば、ローラ４の摩耗量も検出でき、部品交換時期を予測することができる。

また、上述した回転テーブル３の路面状態の検出については、モータ電流の測定に代えて、或いはモータ電流の測定に加えて、ローラ支持部材７の揺動角度又はローラ支持部材７に先端部が連結又は当接される油圧シリンダ６のピストンロッドの移動量に基づいて路面状態を検出するようにしても良い。

また、上述した第一の実施形態およびその変形例、および上述した第二の実施形態およびその変形例においては、間隙調整装置５によって、降下するローラ４が回転テーブル３に当接したことを検知するようにしたが、上記のように回転テーブル３を回転させて路面状態を検出する場合には、必ずしもローラ４と回転テーブル３との当接時点を検出する必要はなく、例えば、回転テーブル３を回転させた際にローラ４が最も上昇した位置をゼロ点に設定することができる。

１竪型ミル
２ケーシング
３回転テーブル
４ローラ
５間隙調整装置
６油圧シリンダ
７ローラ支持部材
８角度センサ
１０支軸
１４ストッパ
１５雌ネジ
１６押しボルト
１７受圧部
１８当接部
１９ピストンロッド
２０油圧制御装置
２１サーボモータ（または油圧シリンダ）
２２油圧ポンプ
２３切替弁
２４圧力センサ
２５記憶部
２６信号処理部
２７揺動角度算取得部
２８間隙調整装置の制御装置
２９流量制御弁
３０カバー
３１取付ボルト
３２仕切弁
３３ピストンの後方側のシリンダ室への供給管路
３４ピストンの前方側のシリンダ室への供給管路
３５固定ナット
３６サーボ制御部
３７電流計

Claims

ケーシングと、前記ケーシング内に配置された回転テーブルと、前記回転テーブルの上方に配置されたローラと、前記ローラと前記回転テーブルとの間隙を調整するための間隙調整装置と、を備え、
前記間隙調整装置は、前記ローラと前記回転テーブルとが当接したことを検知して、当接検知時の状態を基準として前記ローラと前記回転テーブルとの間隙を調整するように構成されている、竪型ミル。
前記間隙調整装置は、前記ローラを昇降駆動するための油圧シリンダを有し、前記油圧シリンダを作動させて前記ローラを下降させたときの前記油圧シリンダの作動油圧の変化に基づいて、前記ローラが前記回転テーブルに当接したことを検知するように構成されている、請求項１記載の竪型ミル。
前記間隙調整装置は、前記ローラを揺動可能に支持するためのローラ支持部材を有し、前記ローラを下降させたときの前記ローラ支持部材の揺動角度の変化に基づいて、前記ローラが前記回転テーブルに当接したことを検知するように構成されている、請求項１または２に記載の竪型ミル。
前記間隙調整装置は、前記回転テーブルを駆動する電動モータの駆動電流を取得するための電流取得手段を有し、前記ローラを下降させたときの前記電動モータの駆動電流の変化に基づいて、前記ローラが前記回転テーブルに当接したことを検知するように構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の竪型ミル。
前記回転テーブルに作用する荷重を取得するための荷重取得手段が前記回転テーブルに設けられ、前記ローラを下降させたときの前記荷重取得手段により取得された荷重の変化に基づいて、前記ローラが前記回転テーブルに当接したことを検知するように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の竪型ミル。
前記間隙調整装置は、前記ローラが前記回転テーブルに対して予め定めた最小間隙を超えて接近することを制限するための最小間隙制限手段を有し、
前記最小間隙制限手段は、前記ローラと前記回転テーブルとが当接したことを検知して、当接検知時の状態を基準として前記最小間隙を設定するように構成されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の竪型ミル。
前記間隙調整装置は、前記ローラを揺動可能に支持するためのローラ支持部材を有し、
前記最小間隙制限手段は、前記ローラ支持部材に当接される受圧部と、前記受圧部を進退駆動するためのサーボモータと、を有し、前記ローラ支持部材に前記受圧部が当接された状態で、前記サーボモータを駆動して前記受圧部を後進させて前記ローラを下降させたときの前記サーボモータの駆動電流の変化に基づいて、前記ローラが前記回転テーブルに当接したことを検知するように構成されている、請求項６に記載の竪型ミル。
前記ローラ支持部材に先端部が連結または当接されるピストンロッドを有するシリンダを備え、前記ピストンロッドにより前記ローラ支持部材を押圧して前記ローラを前記回転テーブルに向けて押圧するように構成されている、請求項７に記載の竪型ミル。
前記ローラを前記回転テーブルに当接させた状態で前記回転テーブルを回転させて前記回転テーブルの路面状態を検出するための検出手段を備える、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の竪型ミル。
前記検出手段は、前記回転テーブルを回転させた際に前記ローラが最も上昇した位置を検出するように構成されている、請求項９に記載の竪型ミル。
前記検出手段は、前記ローラを揺動可能に支持するためのローラ支持部材の揺動角度又は前記ローラ支持部材に先端部が連結又は当接される油圧シリンダのピストンロッドの移動量に基づいて前記回転テーブルの路面状態を検出するように構成されている、請求項９又は１０に記載の竪型ミル。
前記検出手段は、前記回転テーブルを駆動する電動モータの駆動電流に基づいて前記回転テーブルの路面状態を検出するように構成されている、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の竪型ミル。
前記間隙調整装置は、前記ローラを揺動可能に支持するための前記ローラ支持部材の揺動角度に基づいて前記ローラと前記回転テーブルとの間隙を調整するように構成されている、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の竪型ミル。
ケーシングと、前記ケーシング内に配置された回転テーブルと、前記回転テーブルの上方に配置されたローラと、前記ローラと前記回転テーブルとの間隙を調整するための間隙調整装置と、を備え、
前記間隙調整装置は、前記ローラを前記回転テーブルに当接させた状態で前記回転テーブルを回転させて前記回転テーブルの路面状態を検出するための検出手段を有する、竪型ミル。
前記検出手段は、前記回転テーブルを回転させた際に前記ローラが最も上昇した位置を検出するように構成されている、請求項１４に記載の竪型ミル。
前記検出手段は、前記ローラを揺動可能に支持するためのローラ支持部材の揺動角度又は前記ローラ支持部材に先端部が連結又は当接される油圧シリンダのピストンロッドの移動量に基づいて前記回転テーブルの路面状態を検出するように構成されている、請求項１４又は１５に記載の竪型ミル。
前記検出手段は、前記回転テーブルを駆動する電動モータの駆動電流に基づいて前記回転テーブルの路面状態を検出するように構成されている、請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の竪型ミル。
前記間隙調整装置は、前記ローラを揺動可能に支持するための前記ローラ支持部材の揺動角度に基づいて前記ローラと前記回転テーブルとの間隙を調整するように構成されている、請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の竪型ミル。