JP3112591B2 - 粉砕装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転するテーブルと粉
砕ローラにより、石炭等の固体燃料、石灰石、セメント
クリンカあるいは各種化学製品の固体原料を微粉砕する
ローラミル（粉砕装置）の振動抑止技術に係わり、特に
粉砕ローラを上方から首振り式に支持する構造のローラ
ミルにおける振り子式支軸装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】石炭焚きボイラにおいても、低公害燃焼
（低ＮＯｘ、未燃分低減）や広域負荷操業（給炭量変
化）が実施され、それに伴い高性能の微粉炭機（ミル）
が要求されるようになつた。

【０００３】石炭に代表される固体燃料、石灰石等のセ
メント原料あるいは新素材原料など塊状物を細かく粉砕
する粉砕機の１タイプとして、粉砕テーブルと複数個の
粉砕ローラを備えた竪型のローラミルが用いられ、最近
では代表機種の１つとしての地位を固めつつある。

【０００４】この種のミルは、円筒型をしたハウジング
（容器）の下部にあつて減速機を有するモータで駆動さ
れた水平面上で低速回転する円板状の粉砕テーブルと、
その上面に外周部を円周方向へ等分する位置へ油圧ある
いはスプリング等で加圧されて回転する複数個の粉砕ロ
ーラを備えている。

【０００５】これらの粉砕ローラは、粉砕ローラと回転
テーブルの間で圧縮される原料との間に生じる摩擦力に
よつて回転する。テーブルの中心へシユートより供給さ
れた粉砕原料は、テーブル上において遠心力によりうず
巻状の軌跡を描いてテーブルの外周へ移動し、テーブル
の粉砕レース面と粉砕ローラの間にかみ込まれて粉砕さ
れる。

【０００６】ミルハウジングの下部には、ダクト内を送
られてきた熱風が導かれており、この熱風が粉砕テーブ
ルの外周部とミルハウジングの内周部との間のエアスロ
ートから吹き上がつている。

【０００７】粉砕されて生成した粉粒体は、エアスロー
トから吹き上がる熱風によつてミルハウジング内を上昇
しながら乾燥される。ハウジング上部へ輸送された粉粒
体は、粗いものから重力により落下し（１次分級）、粉
砕部で再粉砕される。この１次分級部を貫通したやや細
かな粉粒体は、ハウジングの上部に設けたサイクロンセ
パレータあるいはロータリセパレータ（回転分級機）で
再度分級される。所定の粒径より小さな微粉は、気流に
より搬送され、ボイラでは微粉炭バーナあるいは微粉貯
蔵ビンへと送られる。

【０００８】分級機を貫通しなかつた所定粒径以上の粗
粒は、重力によりテーブル上へ落下し、１次分級により
戻された粗粒やミル内へ供給されたばかりの原炭（塊
炭）と共に再度粉砕される。このようにして、ミル内で
は粉砕が繰り返され、製品微粉が生成されていく。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】例えば、タイヤ型のロ
ーラミルを低負荷で運用しようとする場合、負荷の切り
下げにおいて問題となるのはミルの振動である。この振
動現象は複雑であり、詳細なメカニズムまで明らかにさ
れている訳ではないが、炭層とローラのすべりに起因す
る一種の摩擦振動（不連続、非線形振動の代表として知
られるステイツク・スリツプ運動）であると考えられ
る。振動のタイプとしては、励振源をはつきりと特定で
きないことから、また振動波形がスパイク状になること
から、自励振動の一種といえる。

【００１０】通常の石炭では、図１５に示すように、低
負荷運用時（ミル内における石炭ホールドアツプの少な
い条件）に、この振動が激しくなるが、石炭種によつて
はかなりの高負荷時にも発生することがある。

【００１１】図１８は、従来式粉砕ローラの支持構造を
断面図として示したものである。このタイプのローラミ
ルでは、ローラブラケツト１３０７を介して、ローラピ
ボツト１３０９を支軸として、粉砕ローラ１３０１が首
振り可能なように支持される。この首振り作用は大変に
重要であり、粉砕ローラ１３０１が鉄片等、粉砕できな
い異物をかみ込んだ場合、粉砕ローラ１３０１は首を振
ることによつて衝撃を回避することができる。

【００１２】また、粉砕ローラ１３０１や粉砕レース１
３１６が磨耗した時には、押圧位置（粉砕ローラ１３０
１と粉砕レース１３１６との位置関係）を適切に変化さ
せる機能がこの首振り構造にはある。

【００１３】一般に高負荷粉砕時には、粉砕ローラ１３
０１はほとんど首を振ることがない。上記したように、
ミルの起動時あるいは負荷上昇時などにおいて粉砕ロー
ラ１３０１が原料を活発にかみ込む場合には、粉砕ロー
ラ１３０１は首を振るものの、この首振り動作において
３個の粉砕ローラの動きは同期しない。

【００１４】この時、ミルは振動し掛けるが、粉砕ロー
ラ１３０１が同期しないために、卓越周波数は特定でき
ず、周波数分布がブロードないわゆる強制振動的なもの
であり、ミルの運用を妨げることはない。

【００１５】なお、１３０２はローラシヤフト、１３０
３はローラ回転軸、１３０４はローラ断面中心軸、１３
０５は鉛直軸、１３０６はシールプレート、１３０８は
ピボツトボツクス、１３１０は加圧用スプリング、１３
１１はスプリングフレーム、１３１２はミルハウジン
グ、１３１３はスロートベーン、１３１４は熱風、１３
１５は粉砕リング、１３１７は圧縮粉層、１３１８は被
粉砕原料、１３１９は回転テーブル、１３２０は回転軸
である。

【００１６】一方、粉砕ローラが激しく自励振動する場
合には、図１６に示すように、粉砕ローラ１１０１は３
個ともほぼ同時に外側へ横ずれし（β）、次いで図１７
のように上下に振動する（γ）。３個の粉砕ローラは、
同期して（同位相で）一緒に上下振動する。ある１つの
粉砕ローラ１１０１が横ずれ状の首振り運動（β）を起
こし、粉砕ローラ１１０１に上下方向振動（γ）が生じ
ると、この動きは一体型加圧フレームあるいはテーブル
やその上の粉層を伝わつて他の粉砕ローラへと伝播す
る。これが、粉砕ローラ１１０１の同位相振動の原因で
ある。

【００１７】なお図において、１１０２はローラピボツ
ト、１１０３は鉛直軸、１１０４は断面中心軸、１１０
５はローラ回転中心軸、１１０６は回転テーブル、１１
０７は粉砕リング、１１０８は粉砕レース、１１０９は
圧縮粉層、１１１０は原料、１１１１はテーブル回転軸
である。

【００１８】以上から、ミルの振動を、粉砕部のハード
ウエアの工夫によつて抑止しようとするには、３個の粉
砕ローラが同期して動くこと、即ち同位相運動を阻止す
ることが肝要であることが分かる。

【００１９】本発明の目的は、以上のような考え方に基
づき、粉砕ローラが同期して首を振つたり、あるいは上
下振動する運動を防止し、振動を起こすことなく広域負
荷あるいは多炭種での運用を可能にするローラミル（粉
砕装置）の粉砕ローラにおける振り子式支軸装置を提供
することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
るべく、振動発生時において、粉砕ローラの首振り動作
が互いにキヤンセルし合うような状態を生み出すため
に、本発明に係るローラミルでは、次のような構成を採
用する。

【００２１】まず、粉砕ローラに粉砕荷重を伝達し、粉
砕ローラの首振り動作の主軸となるローラピボツトと、
ローラピボツトの収納ケースとなりローラピボツトの摺
動面を形成しているピボツトボツクスの材質あるいは構
造（形状）の少なくともいずれか一方を、同一ミル内に
おいて変化させる。

【００２２】このようにすることで、ローラピボツトと
ピボツトボツクスの表面同士の摺動摩擦状態が異なつて
くるため、粉砕ローラごとに首振り時の周期や振幅が変
化する。例えば、ローラピボツトやピボツトボツクスの
材質に関して異ならせる場合、ある粉砕ローラでは、通
常の炭素鋼をそのまま削り出しの状態で用いるのに対
し、他の粉砕ローラ用には高周波焼入れ調質処理やシヨ
ツトピーニングを行い表層の硬度を高める。

【００２３】一方、ローラピボツトやピボツトボツクス
の構造を異ならせる場合には、１つの粉砕ローラ用では
円柱形とするのに対し、他の粉砕ローラでは段差を設け
た構造あるいは分割型の構造とし、ローラピボツトとピ
ボツトボツクスとの見掛けの投影面積を、粉砕ローラご
とに異ならせる。

【００２４】

【作用】まず、ローラピボツト材とローラピボツトを挿
入するピボツトボツクス材に通常の軟鋼を用いた場合を
考えてみる。荷重を加えた条件で、見掛けの接触面積は
大きくなるものの（Ｈｅｒｔｚの弾性論による）、それ
ゆえ見掛けのピーク応力（面圧のピーク）は小さくな
る。

【００２５】これに対し、ローラピボツトとピボツトボ
ツクスの材質に表面硬化調質処理をした鋼材を用いる場
合には、弾性による接触変形面は小さく、見掛けのピー
ク応力（ピーク面圧力）は、軟鋼を用いる条件に比べて
大きくなる。

【００２６】使用する両者の鋼材の接触変形量と見掛け
の面圧を合わせて考えれば、首振り時に作用する接触面
圧力の総和、即ち剪断力は同等の筈であるが、より柔ら
かい材料を用いた場合の方がローラピボツトは転がりに
くくなる。これは、柔らかいゆえに生じる表面の磨耗痕
等の微視的な接触も関与するためであろう。

【００２７】したがつて、例えば、ピボツトとしての支
軸部材に軟鋼を用いた場合と表面硬化鋼を用いた場合を
比較すると、粉砕ローラの首振りは、表面硬化鋼の方が
首振り動作はより大きい、即ち振幅が大きくなると考え
られる。

【００２８】一方、段差付きのローラピボツトと、ロー
ラピボツトの突出部に対応するスロツト（溝）部のある
ピボツトボツクスを組み合わせる場合（実施例として後
述する）、特にこれらに表面硬化処理材を用いた場合に
は、接触変形部分が少なくなるため、ローラピボツトは
より転がりやすくなる。

【００２９】一方、ローラピボツトが、段付きの部分と
中央のシヤフト部分とで構成される場合（これも実施例
として後述する）には、接触する部分が複雑になり、ロ
ーラピボツトの接触と摺動挙動はより複雑になる。具体
的には、摺動個所が増えるために、ローラピボツトはさ
らに転がりやすくなる。

【００３０】以上のように、転がり状態を異ならせたロ
ーラピボツトを中心とする支軸部材を、ローラミル内の
それぞれのローラブラケツトに対して用いれば、各粉砕
ローラの振り子状の挙動が異なり、３つの粉砕ローラが
同位相で動き、自励振動に増幅するような自己同期化現
象の発生を防止することが可能になる。ある１つの粉砕
ローラが首振り運動を起こして掛けても、他の粉砕ロー
ラは首振り支軸の抵抗が異なるために、それに追従しな
い。

【００３１】従つて、ある粉砕ローラの首振り運動は、
他の粉砕ローラの独立した動きによつてキヤンセルされ
てしまうことになる。このようにして、粉砕ローラに生
じる自己同期化現象は、速やかに自己減衰する。

【００３２】以上のような作用により、低負荷運用ある
いは多炭種運用においても、ローラミルは激しい自励振
動を起こすことなく、安定で静粛な操業が可能になる。

【００３３】

【実施例】図１は、本発明に係る振り子式支軸を利用し
た粉砕ローラを搭載するローラミルの構造を、中心軸を
通る断面図として描いたものである。

【００３４】このローラミルの粉砕部は、大まかに、主
要素である粉砕ローラ６と回転テーブル３によつて構成
される。本発明の特徴は、粉砕ローラを支持する部材の
構造に関するものであるので、初めにこれを説明する。

【００３５】図１および図２に示すように、本発明の対
象となるローラミルでは、粉砕ローラ６が、粉砕ローラ
６を後方から上方にかけて覆い被さるような構造で支え
るローラブラケツト７の上部に設けたローラピボツト１
２を支軸として、首振りあるいは振り子状運動が可能な
ように支持されている。このローラピボツト１２は、振
り子状運動の回転軸であるばかりでなく、ローラブラツ
ト７および粉砕ローラ６に対する上方から加圧力１８の
伝達点となつている。

【００３６】本発明においては、粉砕ローラごとにこの
ローラピボツト１２とピボツトボツクス１１間の静およ
び動摩擦状態を異ならせ、各ローラにおいて振り子状首
振り動作の周期や振幅を異ならせる。

【００３７】図２に示すように、ある１つの粉砕ローラ
に対応するローラブラケツト７には、円柱形で無調質
（熱処理や硬化処理等をしていない）の鋼製ローラピボ
ツト１２ａが用いられている。別の粉砕ローラに対応す
るローラブラケツト７には、高周波焼入れ後に表層をシ
ヨツトピーニングした円柱形のローラピボツト１２ｂが
装着されている。３つある粉砕ローラのうち、残りの粉
砕ローラ用のローラピボツトでは、スロツト状段差付き
でかつ表面硬化調質処理の鋼製ローラピボツト１２ｃが
適用されている。

【００３８】なお、１は原料、２は原料供給管（センタ
ーシユート）、４は粉砕リング、５は粉砕レース、８は
ローラ回転軸、９は鉛直軸、１０は断面中心軸、１３は
熱風、１４はスロートベーン、１５はシールリング、１
６はハウジング、１７は加圧フレーム、１９は回転分級
機、２０はダムリング、２１は製品微粉排出ダクトであ
る。

【００３９】図３は、円柱形のローラピボツト３０１の
装着状態を、横方向からの断面図として示したものであ
る。

【００４０】図４には、ローラピボツト３０１のピボツ
トボツクス３０２内への装着状態を上方からの視図とし
て示す。このように円柱形のローラピボツト３０１は、
ローラピボツト３０１に対応させて少し径を大きくした
円柱形溝を刻設したピボツトボツクス３０２の中に装着
されている。

【００４１】なお、３０１ａはローラピボツトの中心
軸、３０３は加圧フレーム、３０４はローラブラケツ
ト、３０５は粉砕ローラ、３０６はシールプレート、３
０７は鉛直軸、３０８は断面中心軸、３０９は回転中心
軸である。

【００４２】図５に示すのは、円柱形のローラピボツト
の変形応用例であり、ローラピボツトをその軸方向に対
して３分割したものである。このように分割型とすれ
ば、ローラピボツトにトルクが生じた際に、分割ローラ
ピボツト３１０ａ，３１０ｂおよび３１０ｃの回転動作
が、各分割ローラピボツトの分割面同士の摩擦によつて
微妙に異なることになり、一体円柱構造とする場合に比
べると、すべり難くなる。

【００４３】なお、これら分割ローラピボツト３１０
ａ，３１０ｂ、および３１０ｃをピボツトボツクスの溝
内に微小公差で押し込むと回転し難くなり、却つて粉砕
ローラの振り子状動作が不自然になるため、微小な隙間
３３１を設けてある。

【００４４】図６と図７には、段差付きのローラピボツ
ト４０１の構造を、それぞれ横断面およびローラピボツ
トの回転軸４０２に対しての垂直断面図および回転軸４
０２を通る平行断面図として示す。このローラピボツト
４０１の形状は、基本的には円柱形であるが、ピボツト
ボツクスとのメタル接触部２個所（４０６）が段付きと
して突出する形状となつている。この段差として突出し
たメタル接触部４０６に対応させて、ピボツトボツクス
もスロツト（溝）付きの構造（４０３）となつている。

【００４５】なお、４０４はローラブラケツト、４０５
は加圧フレーム、４０７はピボツトボツクスのメタル接
触部である。

【００４６】図８の例は、ローラピボツトシヤフト４０
８のまわりに分割したピボツト外周部材４１０ａおよび
４１０ｂを合わせるようにして装着して、ローラピボツ
トを構成するものである。このような構造では、トルク
が生じた際の回転すべり面が、ピボツトのメタル接触部
４１２、ピボツト外周部材４１０ａ（あるいは４１０
ｂ）とローラピボツトシヤフト４０８の接触面およびピ
ボツト外周部材４１０ａと４１０ｂの合わせ面４１５の
３種類となる。

【００４７】なお、４１１はスロツト（溝）付きピボツ
トボツクス、４１３は加圧フレーム、４１４はローラブ
ラケツトである。

【００４８】本発明に係る振り子式支軸装置を利用した
粉砕ローラを搭載したローラミルの全体構成について図
１に基づき、さらに説明する。

【００４９】原料１は、ミル上部の中心軸上にある原料
供給管（センターシユート）２から供給され、ミルの下
部で回転する回転テーブル３上に落下する。回転テーブ
ル３上の原料には遠心力が働き、回転テーブル３の外周
にある粉砕リング４上に送給されて、この粉砕リング４
の上面に刻設され断面が略円弧形をした粉砕レース５の
上で、粉砕ローラ６により圧縮粉砕される。前述したよ
うに、この実施例においては、各粉砕ローラ６が、それ
ぞれ構造あるいは材質の異なるピボツトボツクス１２お
よび同様に形状あるいは材質の異なるピボツトボツクス
１１との組み合わせからなる部材を、振り子運動の支点
部となるごとく支持されている。この支点部には、粉砕
荷重伝達点としての重要な役割もある。

【００５０】ローラピボツト１２の構造や材質がローラ
ごとに異なれば、ピボツトボツクス１１の摺動面との摩
擦状態（動摩擦係数や静摩擦係数）が異なるため、粉砕
ローラ６の振り子運動の特性（周期や振幅）もローラご
とに変わつてくる。

【００５１】このようにすることで、粉砕ローラ６の同
位相動作の発生を防げることになる。粉砕されて生成し
た粉体は、スロートベーン１４の間を貫通して、ミル内
へ吹き込まれる熱風１３により乾燥されながら、ミルの
上方へと輸送される。粗い粒子は重力により回転テーブ
ル３上へ落下し（１次分級）、粉砕部で再粉砕される。

【００５２】この１次分級部を貫通した粒子群は、回転
分級機１９により遠心分級される（２次分級）。比較的
粗い粒子は、回転分級機１９の羽根の間を貫通し、製品
微粉として製品微粉排出ダクト２１から排出される。石
炭の場合は、微粉炭バーナへ直接送られるか（熱風１３
が燃焼用１次空気となる）もしくは貯蔵ビンへ回収され
る。

【００５３】次に、粉砕ローラの動作、振動特性に関す
る結果、本発明に係る振り子式支軸装置を利用すること
によつて生じる効果について説明する。

【００５４】前述したように、無調質の軟鋼製のローラ
ピボツトを用いる場合、荷重が加わつた時の局所的な弾
性変形が大きく、見掛けの接触面圧の総和、即ち剪断力
は同じであつてもすべり回転が生じ難くなる。これに対
し、表面硬化調質処理した鋼材でローラピボツトを製作
すると、逆にすべり回転は起き難くなる。

【００５５】このようなローラピボツトの材質の違いを
例にとり、粉砕ローラの首振り（振り子）動作の違いを
説明する。

【００５６】図９は、表面硬化調質処理をしたローラピ
ボツト５０２を用いる例であり、粉砕ローラ５０１の首
振り動作（α）は、後述する図１０の例のそれに比べる
と大きくなる。ここで、「大きくなる」ということは、
首振りの振幅（横ずれする方向への距離）が相対的に
「大きい」ということであり、この動作の周期も長くな
る。

【００５７】一方、図１０に示す粉砕ローラ５０では、
首振り動作（α）が、図９の例に比べて、振幅と周期が
共に小さくなつている。このように粉砕ローラ５０１ご
とに首振り（振り子）動作が異なれば、粉砕ローラ５０
１が同期して首を振り、さらに同期して上下振動すると
いつた自己同期化現象としての激しい自励振動は抑制さ
れることになる。

【００５８】ある１つの粉砕ローラ５０１が瞬間的に首
を振り掛けても、他の粉砕ローラではローラピボツトの
摩擦特性が異なるために、たとえその首振りに追従仕掛
けても、首振りの状態は全く異なつたものになる。この
ようになれば、２つの粉砕ローラ５０１の首振り動作は
同調せず、互いにキヤンセルし合うものになつてしま
う。

【００５９】繰り返すが、この効果は、粉砕ローラ５０
１の振り子動作の支軸部、即ちローラピボツトにおける
摺動摩擦特性を、粉砕ローラ５０１ごとに異ならせたた
めに生じたものである。つまり、粉砕ローラ５０１の振
り子運動が、粉砕ローラ５０１同士で打ち消し合うこと
になり、粉砕ローラ５０１の自己同期化現象が起き掛け
ても、速やかに減衰する機能が粉砕ローラ５０１の支持
部材に備わつたことになる。

【００６０】なお、５０３は鉛直軸、５０４は断面中心
軸、５０５は回転軸、５０６は回転テーブル、５０７は
粉砕リング、５０８は粉砕レース、５０９は回転テーブ
ルの中心軸である。

【００６１】図１１は、ミル内における石炭ホールドア
ツプに対する振動の振幅の変化をまとめ、本発明の実施
例と従来技術とを比較したものである。

【００６２】縦軸の振幅δｏｃは、粉砕ローラと粉砕レ
ースがメタルタツチする空回転時の振幅δｏｃ^* で割ら
れて無次元化されている。一方、横軸のホールドアツプ
Ｗは、ミルが定格給炭量で運用された時のホールドアツ
プＷ^* で割られて無次元化されている。

【００６３】この実験結果は、炭質の影響により、比較
的激しい振動を起こしやすい石炭を粉砕した時に得られ
たものである。従来技術では、低負荷域（Ｗ／Ｗ^* ≦
０．３８）で著しく振幅が大きいのに対し、本発明に係
る振り子式支軸装置を備える粉砕ローラを搭載するロー
ラミルでは、振幅の大幅な低減が可能であることが実証
された。本発明の実施例の場合でも、他のホールドアツ
プの条件よりは、Ｗ／Ｗ^* ≦０．３８近傍において振幅
がやや大きくなるが、この振動は、自己増幅的な特質を
有する自励振動ではなく、強制振動の１タイプである。

【００６４】図１２は、ローラミルが振動を起こしても
さほど激しくない石炭を利用した場合の結果をまとめた
ものである。この例においても、本発明を具体化するこ
とにより、振幅を低減できることが分かる。この例で
は、低負荷運用条件下における強制振動の軽減効果が認
められたことになる。

【００６５】図１３は、給炭量Ｑｃに対する製品微粉粒
度ｑの変化を示したものである。縦軸の粒度ｑは、定格
給炭量Ｑｃ^* の時の従来式ミルにおける基準微粉粒度ｑ
^* で割られて、相対値として表されている。横軸のＱｃ
も、Ｑｃ^* で割られて無次元化されている。

【００６６】一般に、粒度ｑは、給炭量Ｑｃの増加と共
に減少する。本発明に係る実施例では、製品微粉粒度
が、従来式ローラミルにおける粒度とほぼ同等であるこ
とが判明した。即ち本発明で具体化した程度の粉砕ロー
ラの支軸構造では、粉砕性能に大きな影響を与えない
（少なくとも粉砕性能を低下させることはない）ことが
実証された訳である。

【００６７】以上から、本発明を具体化することによ
り、粉砕性能を犠牲にすることなく自励振動の発生を防
止したり、あるいは強制振動を軽減する効果のあること
が確認された。

【００６８】各粉砕ローラの首振り状態を異ならせてい
るために、粉砕ローラの磨耗状態が異なつて、粉砕性能
やミルの安定運用に支障をきたすことが危惧されたもの
の、図１４に示すように、どの粉砕ローラでも磨耗量は
ほぼ同等であり、しかもその量が従来技術に比べて多く
ないことが確認されている。ただし、粉砕ローラごとに
磨耗部の形状は幾分異なつている。特に、粉砕ローラと
粉砕レースがメタルタツチする回転時の振動（強制振
動）が、このような磨耗形状の不均一によつて問題にな
る場合には、粉砕ローラの位置を交互に取り替えて運用
することにより解決される。

【００６９】本発明に係る構造の振り子式支軸装置を搭
載するローラミルは、具体化例として説明した石炭焚き
ボイラ用のミルに限らず、（１）同じ固体燃料であるオ
イルコークス用のミル、（２）脱硫用の石灰石を微粉砕
するためのミル、（３）鉄鋼スラグ、非鉄精錬スラグを
微粉砕するミル、（４）セメントクリンカを微粉砕する
セメント仕上げ用のミル、（５）各種化学製品の原料を
微粉砕するミル、へもほぼそのまま適用することができ
る。

【００７０】

【発明の効果】本発明を具体化した振り子式支軸装置を
ローラミルに搭載したことによる効果をまとめると以下
のようになる。

【００７１】（１）ローラミルのすべりに起因するミル
の振動を防止できる。これによつて、ミル自身を含む各
種周辺機器類の耐久性が向上する。また、火力プラント
全体の信頼性が高まる。

【００７２】（２）低負荷運用が可能となり、ミルの運
用負荷限界をさらに下げることができる。これによつ
て、ボイラの運用範囲が拡大する。低負荷運用域におい
て石炭燃焼が可能になることから、助燃用燃料油の消費
量を低減できる。従つて、火力プラント全体をより経済
的に運用できるようになる。

【００７３】（３）高速負荷追従運用に伴う回転分級機
の広域負荷運用条件下においても振動を抑制できる。こ
れによつて、ボイラの応答性を格段に良好にすることが
できる。

【００７４】（４）激しい振動を起こしやすい石炭、ロ
ーラやレースへ付着しやすい石炭、あるいは単位重量当
たりの発熱量が高くミルが低負荷運用になりがちな石炭
でも、振動を回避する運用が可能になる。このようにし
て、火力プラントへ適用可能な石炭の範囲が大幅に拡大
する。

【００７５】（５）振動の抑止は、加圧力、テーブルや
回転分級機の回転速度を制御することによつても可能で
ある。しかしながら、加圧機構も高価になるし、モータ
も大型の機種を低効率の条件で使わざるを得なくなる。
また制御系も複雑なものとなるが、本発明は、粉砕部の
ハードウエアのみの工夫で振動を抑制する方式であるの
で、トータルコストの観点からは大変有利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る振り子式支軸装置を搭載したロー
ラミルの全体構成図である。

【図２】図１のＢ−Ｂ線視図である。

【図３】支軸装置の構成図である。

【図４】図３のα−α′線視図である。

【図５】ローラピボツトの変形応用例に係る図３のα−
α′線視図である。

【図６】他の支軸装置の構成図である。

【図７】図６のＡ−Ａ方向視図である。

【図８】ローラピボツトの変形例を示す断面図である。

【図９】首振り量が多い場合のローラピボツトの首振り
動作の様子を示す模式図である。

【図１０】首振り量が少ない場合のローラピボツトの首
振り動作の様子を示す模式図である。

【図１１】ミル内における石炭ホールドアツプに対する
振動の振幅の変化を示す比較特性図である。

【図１２】振動を起こし難い石炭の場合の石炭ホールド
アツプに対する振動の振幅の変化を示す比較特性図であ
る。

【図１３】給炭量に対する製品微粉粒度の変化を示す比
較特性図である。

【図１４】相対磨耗量の比較特性図である。

【図１５】従来のミル内における石炭ホールドアツプに
対する振動の振幅の変化を示す比較特性図である。

【図１６】従来の粉砕ローラの自励振動の様子を示す模
式図である。

【図１７】従来の粉砕ローラの自励振動の様子を示す模
式図である。

【図１８】従来のローラミルにおけるローラの支軸部の
構成図である。

【符号の説明】

１ 原料 ２ 原料供給管 ３ 回転テーブル ４ 粉砕リング ５ 粉砕レース ６ 粉砕ローラ ７ ローラブラケツト ８ ローラ回転軸 ９ 鉛直軸 １０ 断面中心軸 １１ ピボツトボツクス １２ ローラピボツト １３ 熱風 １４ スロートベーン １５ シールリング １６ ハウジング １７ 加圧フレーム １８ 加圧力 １９ 回転分級機 ２０ ダムリング ２１ 製品微粉排出ダクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金本 浩明 広島県呉市宝町６番９号 バブコツク日 立株式会社 呉工場内 (72)発明者 田岡 善憲 広島県呉市宝町６番９号 バブコツク日 立株式会社 呉工場内 (72)発明者 長谷川 忠 広島県呉市宝町６番９号 バブコツク日 立株式会社 呉工場内 (72)発明者 湯浅 博司 広島県呉市宝町６番９号 バブコツク日 立株式会社 呉工場内 (56)参考文献 特開 昭60−12152（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−235754（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−243551（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−310244（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−15794（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B02C 15/00 - 15/16

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平面上で垂直軸まわりに回転する回転
   テーブルと、荷重伝達点としておよび振り子状動作の支
   軸としてのローラピボツトを介して加圧用フレームに保
   持され、回転テーブルの外周側上面に周辺面を押圧され
   た状態で回転する複数個の粉砕ローラを以て原料を粉砕
   する粉砕装置において、 ローラピボツトおよびローラピボツトの摺動面を刻設さ
   れた受け座となるピボツトボツクスを構成する材質を、
   粉砕ローラごとに異ならせたことを特徴とする粉砕装
   置。
2. 【請求項２】 水平面上で垂直軸まわりに回転する回転
   テーブルと、荷重伝達点としておよび振り子状動作の支
   軸としてのローラピボツトを介して加圧用フレームに保
   持され、回転テーブルの外周側上面に周辺面を押圧され
   た状態で回転する複数個の粉砕ローラを以て原料を粉砕
   する粉砕装置において、 ローラピボツトをおよびピボツトボツクスの形状を、粉
   砕ローラごとに異ならせたことを特徴とする粉砕装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載において、ローラピボツト
   を分割体として構成したことを特徴とする粉砕装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載において、ローラピボツト
   およびピボツトボツクスを段付きの構造としたことを特
   徴とする粉砕装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４記載において、同一ロ
   ーラミル内の複数個の粉砕ローラに対し、構造の異なる
   ローラピボツトあるいはピボツトボツクスを各粉砕ロー
   ラに適用し、同一ローラミル内においてローラピボツト
   を支軸とする首振りの摩擦状態が異なるように、粉砕ロ
   ーラの振り子式支軸装置を構成したことを特徴とする粉
   砕装置。