JP3346842B2 - ローラミル - 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タ
イヤ型の粉砕ローラの連動により、石炭等の固体燃料を
微粉砕するローラミルに係わり、特に粉砕ローラを首振
り式に支持する構造のローラミルにおいて、振動発生を
防止することを目的とした粉砕ローラサポート構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】石炭焚ボイラでは、低公害燃焼（低ＮＯ
ｘ、灰中未燃分低減）や広域負荷運用が実施され、それ
に伴い微粉砕機（ミル）も性能向上が要求されている。

【０００３】石炭、セメント原料あるいは新素材原料な
どの塊状物を細かく粉砕するミルの一つのタイプとし
て、回転するテーブルと複数個のローラで粉砕を行う竪
型のローラミルが広く用いられるようになり、最近では
代表機種の一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
の下部にあってモータで駆動され減速機を介して低速回
転する略円板状の粉砕テーブルと、そのテーブルの外周
部の上面において、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圧化されて回転する複数個の粉砕ロ
ーラを備えている。

【０００５】テーブルの中心へシュ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渦巻き状
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。ミルハウジングの下部には、ダクトを通して熱風が
導かれており、この熱風がテーブルとハウジングの間に
あるエアスロートから吹き上がっている。

【０００６】粉砕後の粉粒体は、エアスロートから吹き
上がる熱風によってハウジング内を上昇しながら乾燥さ
れる。ハウジングの上方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（２次分級）。

【０００７】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。分級機を貫通しなかった所定粒径以上の
粗粉は、テーブル上へ重力により落下し、ミル内へ供給
されたばかりの原料と共に再度粉砕される。このように
して、ミル内では粉砕が激しく繰り返され、製品微粉が
生成されていく。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特に石炭焚ボイラにお
いて、ローラミルを広域負荷で運用しようとする場合、
負荷の切り下げ領域において問題となるのはミルの異常
振動である。通常の石炭では、図２０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ップが少な
く、炭層の粒度が細かくなる条件）において、この振動
が激しくなることが多い。

【０００９】図２３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、ローラブラケット１４０２を介して、ローラピ
ボット１４０６を支軸として、粉砕ローラ１４０１が首
振り（振り子運動）可能なように支持される。

【００１０】この首振り機能は大変に重要であり、粉砕
ローラが、鉄片等の異物をかみ込んだ場合、粉砕ローラ
１４０１は首を振ることによって衝撃を回避することが
できる。また、粉砕ローラ１４０１や粉砕レース１４１
２が磨耗した時には、押圧位置、即ち粉砕ローラ１４０
１と粉砕レース１４１２との位置関係を適切に変化させ
ていく機能が、この首振り式の支持構造にはある。

【００１１】一般に、高負荷粉砕時には、粉砕ローラ１
４０１は殆ど首を振ることがなく、回転軌道は安定して
いる。上記したように、給炭開始時あるいは負荷上昇時
などにおいて、粉砕ローラ１４０１が原料を活発にかみ
込む場合には、粉砕ローラ１４０１は首を振るものの、
この首振り動作の加速度は比較的小さくゆっくりしたも
のである。この時、ミルは振動しかけても、その振動で
は、粉砕ローラ１４０１が同期せず、周波数分布がブロ
ードで卓越周波数が特定できない、いわゆる強制振動的
なものであり、ミルの運用の障害にはならない。

【００１２】なお、図２３において、１４０３はローラ
シャフト、１４０４は鉛直軸、１４０５はピボットボッ
クス、１４０７は加圧フレーム、１４０８は粉砕荷重、
１４０９はシールプレート、１４１０は回転テーブル、
１４１１は粉砕リング、１４１３は圧縮粉層、１４１４
は粉砕原料、１４１５はテーブル回転軸である。

【００１３】一方、粉砕ローラが激しく自励振動する場
合には、図２１に示すように、粉砕ローラ１２０１は３
個ともほぼ同時に、急加速度で外側へ横ずれし（β）、
次いで図２２のように上下に振動する。

【００１４】なお、図２１、図２２において、１２０２
はローラピボット、１２０３は鉛直軸、１２０４は断面
中心軸、１２０５はローラの回転中心軸、１２０６は回
転テーブル、１２０７は粉砕リング、１２０８は粉砕レ
ース、１２０９はテーブル回転軸、１２１０は粉砕原
料、１２１１は圧縮粉層である。

【００１５】以上から、ミルの振動を、粉砕ローラの支
持構造（ハードウェア）の工夫によって抑止しようとす
るには、粉砕ローラが大きな加速度で首を振り正常軌道
から外れることを阻止することが肝要である。

【００１６】本発明の目的は、以上のような考え方に基
づき、粉砕ローラの軌道急変動作（加速度大）を緩和
し、異常振動を起こすことなく広域負荷あるいは多種材
料での運用を可能にするローラミルの粉砕部の構造、特
に粉砕ローラのサポート構造を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
るために、本発明においては、次のような手段を採用す
る。

【００１８】まず、粉砕荷重伝達点と粉砕ローラ支持機
構としてのローラピボットのみで接続している加圧フレ
ームと、各粉砕ローラのローラブラケットを、リンクサ
ポートで連接する。リンクサポートは、芯棒状のサポー
ト本体と、上および下部に分けたそれぞれのサラバネ列
により構成される。このリンクサポートには、粉砕ロー
ラにおいて首振り等の動作がない限り、荷重が加わらな
いようになっている。リンクサポートを構成するサラバ
ネ列には、粉砕ローラの急激な動作を緩和するためのダ
ンパ機能を持たせている。

【００１９】これにより、粉砕ローラの首振り時におけ
る加速度が低減する。芯棒状のサポート本体の上部と中
央部には、サラバネ列に対するストッパとしての段部が
設けてあり、この段部を境として、上方サラバネ列と下
方サラバネ列が配設される。上方サラバネ列は、粉砕ロ
ーラが内側（ミルの中央側）に向けて首を振る際の緩衝
材としての役割を果たす。一方、下方サラバネ列には、
逆に粉砕ローラが外側（ミルハウジング側）に向けて首
を振る場合に、その動作を緩和させる機能がある。上方
あるいは下方のサラバネ列が圧縮する際には、他方のサ
ラバネ列はフリー（荷重が加わらない）状態になる。

【００２０】さらに、本発明においては、粉砕ローラに
おけるリンクサポートの弾性定数を、粉砕ローラごとに
異ならせる。この弾性定数は、「１枚重ね」あるいは
「２枚重ね」とした各サラバネを組み合わせてサラバネ
を構成することにより異ならせる。このように、各粉砕
ローラにおいてリンクサポートの特性を異ならせるの
は、後述するように、粉砕ローラの首振り動作における
自己同期化を防止するためである。

【００２１】以上のようなリンクサポートは、サラバネ
列の他にも、コイルバネ、板バネあるいは油圧（もしく
はガス圧）ダンパ等の構造が考えられるが、構造がコン
パクトで適正な価格であり、強度上の信頼性が高く、し
かも必要な弾性定数を満足するのはサラバネ列のみであ
る。

【００２２】リンクサポートの介設位置として、本発明
のように加圧フレームとローラブラケットとの間の他に
も、ローラブラケットとハウジングの間等が考えられ
る。しかしながら、炭層のかみ込み負荷の増減により粉
砕ローラが上下方向へ動くこと、また加圧フレームが旋
回運動すること等を考慮すれば、本発明のように一体と
して動く加圧フレームとローラブラケットの間に介設す
る方法が最適である。

【００２３】

【作用】本発明になるリンクサポートの作用は、次の２
点にまとめられる。 （１）重ねサラバネ列の圧縮時にダンパとしての機能が
生じるため、粉砕ローラの首振り加速度が低下する。

【００２４】（２）各粉砕ローラのリンクサポートの弾
性定数を異ならせているため、粉砕ローラが同期する
（同位相）で首振り動作がなくなる。

【００２５】（１）について、 サラバネ列は圧縮時において（後述するが、特に２枚重
ねサラバネは金属面同士の摩擦による抵抗も加わる）、
ダンパとして作用する。そのため、粉砕ローラの首振り
動作は緩慢なものとなる。すべり振動の原因となる粉砕
ローラと回転テーブルとの速度差は、前述したように粉
砕ローラの突発的な、即ち加速度の大きな首振り動作に
よって生じた。従って、リンクサポートにより、首振り
時の加速度が低減されれば、粉砕ローラが軌道からずれ
ても回転テーブルの速度に追従可能となり、滑り振動の
発生は防止できる。

【００２６】（２）について、 リンクサポートの弾性定数を粉砕ローラごとに異ならせ
るために、粉砕ローラの首振り時の振幅も変化する。従
って、首振り動作の位相には、粉砕ローラごとに食い違
いが生じる。一つの粉砕ローラが首を振り掛けても、他
の粉砕ローラにおいては、リンクサポートの弾性定数が
異なっているために、その首振り動作には同調しない。
たとえ首振りが生じても、最初に首を振り掛けた粉砕ロ
ーラの位相とは異なったものであるので、両粉砕ローラ
の首振り動作は打ち消し合う。このような相互キャンセ
ル作用によって、粉砕ローラの自己同期化動作が防止さ
れ、「自己同期化によって著しく増幅される自励振動」
の発生が抑制される。

【００２７】このようにして、本発明になるリンクサポ
ートを適用することにより、自励振動の発生は抑制され
る。

【００２８】サラバネ列を上、下段列に分割したのは、
粉砕ローラの外側への首振りあるいは内側への（戻り方
向への）首振りの加速度を抑制するからに他ならない。
実際に自励振動発生の切っ掛けとなるのは、ある１つの
粉砕ローラの外側への高加速度首振りであるが、これに
連動して、他の粉砕ローラは内側へ高加速度で振り戻さ
れるように動く。このように、粉砕ローラ同士間で高加
速度の動きが伝播することにより、最終的には３つ全て
の粉砕ローラが同位相で動く「発達した激しい自励振
動」（図２２）へと遷移する。

【００２９】従って、粉砕ローラの首振り動作は、外側
のみならず内側への加速度動作も抑制する必要がある。
これが、サラバネ列を上、下段に分割した理由である。

【００３０】

【実施例】図１は、本発明になる粉砕部構造を具体化し
た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。

【００３１】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４と回転テーブル３により構成さ
れている。本発明の特徴は、加圧フレーム６と粉砕ロー
ラ４を支えるローラブラケット５を連接するリンクサポ
ート９を設けること、そしてこのリンクサポート９の構
造に関するものであるので、まず初めにこれについて説
明する。

【００３２】図２〜図４には、本発明になるリンクサポ
ートを、ローラブラケット２０２の間に介設した構造を
示す。

【００３３】図２は粉砕ローラの断面構造図、図３は粉
砕ローラ２０１の後方（ミルハウジング側）からの視
図、そして図４は粉砕ローラ２０１の上方からの視図で
ある。図３および図４に示すように、リンクサポート本
体２０７は、粉砕ローラ２０１の中心回転軸２１３を挟
んで左右対称に２個設置されている。図２に示すよう
に、リンクサポート本体２０７は略柱状であるが、上方
にサポートの上部ストッパ２１０、中間部にサポートの
中間ストッパ２０８、さらに最下部にサポートのベース
２０９の略円板状体が設けられている。このリンクサポ
ート本体２０７は、サポートのベース２０９において、
ローラブラケット２０２に接合されている。

【００３４】サポートの上部ストッパ２１０とサポート
の中間ストッパ２０８の間には３組のサラバネ列２１１
が、また、サポートの中間ストッパ２０８とサポートの
ベース２０９の間にも同じように、３組の重ねサラバネ
列２１１が挿着されている。サポートの上部ストッパ２
１０とサポートの中間ストッパ２０８の上段サラバネ列
は粉砕ローラ２０１が外側へ首を振る場合に、一方、サ
ポートの中間ストッパ２０８とサポートのベース２０９
の間の下段サラバネ列は、粉砕ローラ２０１が内側へ首
を振る際に圧縮変形する（この機能については後述す
る）。

【００３５】リンクサポート本体２０７の柱部の外径よ
りも、各サラバネの内径は充分大きく、例えば図２、図
９に示すように間に菱形の空間が形成されるように対向
させ上記柱部を通してサラバネは上下方向に移動し、圧
縮変形する。加圧フレーム２０５の後方部（ミルハウジ
ング側）には、上下方向に分岐しさらにそれぞれが、リ
ンクサポート本体２０７の柱状体を挟むように左右にも
分岐するサポートガイド部材２１２が介設されている。

【００３６】このサポートガイド部材２１２が、それぞ
れのサラバネ列を圧縮変形させる。言い換えれば、ロー
ラブラケット２０２の首振り動作によってリンクサポー
ト本体２０７が共に動くために、加圧フレーム２０５に
固定されたサポートガイド部材２１２がサラバネ列を圧
縮する。

【００３７】このリンクサポートは、サラバネに対する
微粉のかみ込み等を防止するために、保護カバー２１５
を設ける。この保護カバー２１５は、サポートの上部ス
トッパ２１０に設置する。この保護カバー２１５は、図
２にのみ記した。

【００３８】以下の図では、リンクサポートの構造を説
明する上で煩雑になるので省略する。このようなリンク
サポートの挙動については後述する。

【００３９】なお、この実施例において、粉砕ローラ２
０１のローラシャフト２０６の端部は、後方から粉砕ロ
ーラ２０１に覆い被さるような構造のローラブラケット
２０２に支持される。このローラブラケット２０２の上
部には、円柱型のローラピボット２０４が装着されてお
り、加圧フレーム２０５を介して荷重２１４が加わるよ
うになっている。

【００４０】即ち、このローラピボット２０４が、加圧
フレーム２０５からローラブラケット２０２に対する荷
重２１４の伝達点となる。また、このローラピボット２
０４は、粉砕ローラ２０１の首振り（振り子）動作の支
軸となる（この首振り動作の役割りについては前述した
通り）。２０３はピボットボックスである。

【００４１】本発明においては、激しい自励振動につな
がる粉砕ローラの自己同期化動作の防止のため、リンク
サポートにおけるサラバネ列の弾性定数を、粉砕ローラ
ごとに変化させる。各粉砕ローラにおけるサラバネ列の
弾性定数の偏差は、 ε＝｜ｋ1 −ｋ｜／ｋ1 ここに、ｋ；対象となるサラバネ列の弾性定数、ｋ1 ；
３つの粉砕ローラのサラバネ列の弾性定数のうち中間の
もの。

【００４２】上記のεを、０．３≦ε＜６．０より望ま
しくは、１．０≦ε＜４．０の範囲になるよう設定す
る。

【００４３】本発明においては、サラバネの弾性定数
を、１段重ねのサラバネと２段重ねのサラバネを適宜組
み合わせることによって変化させる。

【００４４】図５〜図７には、弾性定数を変化させるサ
ラバネ列の構造の３例を示す。図５の例は、全てのサラ
バネを、１段重ねサラバネ５１４を用いて構成したもの
である。

【００４５】なお、図５において、５１０はリンクサポ
ート本体、５１１はサポートの中間ストッパ、５１２は
サポートの上部ストッパ、５１３はサポートのベース、
５１５はサポートガイド部材、５１６は加圧フレーム、
５１７はピボットボックス、５１８はローラピボット、
５１９はローラブラケットである。

【００４６】図６に示した構造例では、サポートガイド
部材５２５よりも上方にある３個のサラバネを全て１段
重ねサラバネ５２４（ａ）とし、一方、サポートガイド
部材５２５とサポートのベース５２３の間にある３個の
サラバネは全て２段重ねサラバネ５２４（ｂ）としてい
る。

【００４７】なお、図６において、５２０はリンクサポ
ート本体、５２１はサポートの中間ストッパ、５２２は
サポートの上部ストッパ、５２６は加圧フレーム、５２
７はピボットボックス、５２８はローラピボット、５２
９はローラブラケットである。

【００４８】図７の例は、サポートガイド部材５２５と
サポートの上部ストッパ５３２の間にあるサラバネを３
個とも１段重ねサラバネ５３４とするのに対し、サポー
トガイド部材５３６より下方にある３個のサラバネは上
方から順に２段重ねサラバネ５３５、１段重ねサラバネ
５３４および２段重ねサラバネ５３５を組み合わせる構
造となっている。

【００４９】なお、図７において、５３０はリンクサポ
ート本体、５３１はサポートの中間ストッパ、５３３は
サポートのベース、５３７は加圧フレーム、５３８はピ
ボットボックス、５３９はローラピボットである。

【００５０】図５〜図７に構造を示す例においては、何
れも粉砕ローラが外側（ハウジング側）へ首を振る際の
弾性定数が異なる。

【００５１】図８に示す実施例では、特に粉砕ローラが
内側（回転テーブルの回転中心側）へ首を振る際に動作
が緩慢になるように、サポートガイド部材５４６よりも
上方にあるサラバネ列において、２段重ねサラバネ５４
５を用いる。なお、この図８に示す構造例において、サ
ポートガイド部材５４６よりも下方にあるサラバネは、
２個の２段重ねサラバネ５４５と１個の１段重ねサラバ
ネ５４４とが組み合わされて挿着されている。

【００５２】なお、図８において、５４０はリンクサポ
ート本体、５４１はサポートの中間ストッパ、５４２は
サポートの上部ストッパ、５４３はサポートのベース、
５４７は加圧フレーム、５４８はピボットボックス、５
４９はローラピボットである。

【００５３】このような図８に示したサラバネ構造のリ
ンクサポートと、図５から図７に示した実施例のうち２
つの実施例になるリンクサポートを組み合わせれば、粉
砕ローラは外側（ミルハウジング側）への首振り動作の
みならず、内側（回転テーブルの中心軸側）への首振り
動作も抑制できることになる。

【００５４】図９、図１０には、１段重ねサラバネ５５
１の挙動のうち、フリーな状態（図９）と圧縮された状
態（図１０）を模式的に比較して示す。５５０はリンク
サポート本体である。

【００５５】図１１、図１２は、２段重ねのサラバネ５
６１のフリー（図１１）および圧縮状態（図１２）を示
したものである。このような２段重ねの場合は、圧縮に
よる弾性変形のみならず、変形に伴う摩擦面５６２（各
サラバネ面同士の接触部）における抵抗が、サラバネ列
のダンパ機能に役立つ。５６０はリンクサポート本体で
ある。

【００５６】ここで、本発明になる粉砕部構造を採用し
たローラミルの全体構成（図１）について説明する。

【００５７】原料１は、ミル上部の中心軸上にある原料
供給管（センターシュート）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の外周にある粉砕リング１５上に供給されてこの粉
砕リング１５の上面に刻設されて断面が略円弧型をした
粉砕レース１６の上で、粉砕ローラ４により圧縮粉砕さ
れる。

【００５８】前述したように、この実施例のローラミル
では、粉砕ローラ４のシャフトを支持するローラブラケ
ット５と加圧力を各ローラブラケット５ヘ伝達する加圧
フレーム６の間に、ローラブラケット５ごとにバネ定数
を変化させたり、リンクサポート９を設けている。粉砕
されて生成した粉粒体は、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により乾燥されなが
らミルの上方へ輸送される。粗い粒子は重力により回転
テーブル３上に落下し（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粒子群は、回転分級機
１９により遠心分級される（２次分級）。

【００５９】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
は微粉貯蔵ビンへ回収される。

【００６０】なお、図１において、７はピボットボック
ス、８はローラピボット、１０は鉛直軸、１１は中心
軸、１２は断面中心軸、１７は圧縮粉層、１８は粉砕済
み原料、２０はダムリング、２２はミルハウジング、２
３はシールリング、２４は保護カバーである。

【００６１】図１３は、粉砕ローラがローラブラケット
６０４と共に外側へ首を振った（β−１）時のリンクサ
ポートにおけるサラバネ列の挙動を模式的に描いたもの
である。

【００６２】ローラブラケット６０４の首振り動作（β
−１）に伴って、サポートガイド部材６０７の下部アー
ム６０７（ｂ）とサポートのベース６０９との間隔が縮
小し、下部にあるサラバネ列は圧縮された状態となる
〔６１０（１）〕。一方、サポートの中間ストッパ６０
８は、サポートガイド部材６０７の上部アーム６０７
（ａ）に拘束されるために、上部にある３個のサラバネ
列は圧縮が全く作用せず、フリーな状態となる〔６０６
（１）〕。

【００６３】従って、首振りが外側へ向かう場合に機能
するのは、サポートの中間ストッパよりも下部にあるサ
ラバネ列である。

【００６４】粉砕ローラがローラブラケット６０４と共
に内側へ首を振った（β−１）時のリンクサポートの挙
動を図１４に示す。この場合は、図１３の例とは逆に、
サポートの中間ストッパよりも上部にあるサラバネが機
能する。ローラブラケット６０４の首振り動作（β−
２）に伴い、サポートガイド部材の上部アーム６０７
（ａ）とサポートの上部ストッパ６１１の間が狭まり、
上部にある３個のサラバネ列は圧縮される〔６０６
（２）〕。これに対してサポートの中間ストッパ６０８
は、サポートガイド部材の下部アーム６０７（ｂ）に拘
束されるために、下部にある３個のサラバネはフリーな
状態となる〔６１０（２）〕。

【００６５】なお、図１３、図１４において、６０１は
加圧フレーム、６０２はピボットボックス、６０３はロ
ーラピボット、６０５はリンクサポート本体である。

【００６６】以上のようなメカニズムにより、粉砕ロー
ラの首振り動作によって、上、下部のサラバネ列の圧
縮、フリーな状態が切り替わることになる。粉砕ローラ
の首振り動作は、このようにリンクサポートにおけるサ
ラバネ列の作用に支配される。もし、あるリンクサポー
トのサラバネ列の弾性定数が他よりも大きければ、この
粉砕ローラの首振りは、他の粉砕ローラよりも起きにく
くなる訳である。

【００６７】図１５は、リンクサポート（この図では省
略）のサラバネ列の弾性を大きくした場合における粉砕
ローラ７１１の首振り（振り子）動作（β）を模式的に
描いたものである。

【００６８】弾性定数が大きいため、圧縮粉層７１７が
崩壊し、粉砕ローラ７１１が急速に（大きな加速度で）
首を振り掛けても、サラバネ列の圧縮変形が抵抗、緩衝
作用となり、結局、首振りの程度は小さくなる。ローラ
ピボット７１２を支軸とした場合に、粉砕ローラ７１１
の先端部における首振りによる水平方向変位ｌは、次に
述べる弾性定数を小さくするケースに比べて小さい。

【００６９】なお、図１５において、７１３は断面中心
軸、７１４は鉛直軸、７１５はローラ回転軸、７１６は
粉砕原料、７１８は粉砕リング、７１９は粉砕レースで
ある。

【００７０】図１６には、リンクサポート（この図では
省略）のサラバネ列の弾性定数が小さな場合における粉
砕ローラ７２１の首振り（振り子）動作（β）を示す。

【００７１】図１５の例とは逆に、この場合には、サラ
バネ列が小さな荷重において容易に圧縮変形するため、
首振りによる水平方向変位ｌは大きくなる。

【００７２】なお、図１６において、７２２はローラピ
ボット、７２３は断面中心軸、７２４は鉛直軸、７２５
はローラ回転軸、７２６は粉砕原料、７２７は圧縮粉
層、７２８は粉砕リング、７２９は粉砕レースである。

【００７３】以上のように、リンクサポートにおけるサ
ラバネ列の弾性変形を粉砕ローラごとに変化させること
で、粉砕ローラの首振り動作、即ち首振りに伴う最大変
位量や首振り時の加速度も異なってくる。

【００７４】従って、各粉砕ローラにおいて首振りの位
相がずれることになり、自己同期化動作が生じなくな
る。ある一つの粉砕ローラが、その粉砕ローラに設置し
たリンクサポート固有の性能に基づき首を振り掛けて
も、他の粉砕ローラの首振り動作の特性はこれとは異な
るために、同調することはない。

【００７５】即ち、各粉砕ローラの首振り動作は相互に
キャンセルし合うことになる。このような作用により、
激しい自励振動の発生の原因となる粉砕ローラの自己同
期化動作は防止される。

【００７６】このように本発明を具体化した場合には、
炭層が崩壊しやすい条件においては、粉砕ローラの自己
同期化動作は起きず、相互キャンセルの動きが活発に生
じる。しかし、この相互キャンセル動作によるミルの振
動は、増幅する危険のない、いわゆる強制振動的なもの
であり、ミルの運用を損なうことはない。

【００７７】次に、以上のような粉砕ローラにおける動
作の相互作用によって得られた振動レベル低減の結果に
ついて述べる。

【００７８】図１７は、ミル内における石炭ホールドア
ッ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。

【００７９】縦軸の振幅δo c は、粉砕ローラと粉砕レ
ースがメタルタッチする空回転時の振幅δo c * で割ら
れて無次元化されている。一方、横軸のホールドアップ
Ｗは、ミルが定格給炭量で運用された時のホールドアッ
プＷ* で割られて無次元化されている。

【００８０】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（図２３）では、低負荷域（Ｗ
／Ｗ* ≦０．３８）で著しく振幅が増大するのに対し、
本発明を具体化したリンクサポート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。

【００８１】本発明の実施例の場合でも、他のホールド
アップの条件よりは、Ｗ／Ｗ* ≦０．３８の近傍におい
て振幅がやや大きくなるが、この振動は、自己増幅的な
性質の自励振動ではなく、粉砕ローラが自己同期化する
ことのない強制振動の１タイプである。

【００８２】図１８は、ローラミルが振動を起こしたと
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、振幅が低下することが分かる。

【００８５】図１９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。

【００８３】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。一般に、粒度ｑは、給炭量ＱC の
増加と共に減少する。

【００８４】本発明になる実施例では、製品微粉粒度
が、従来式ローラミルにおける粒度と略同等であること
が判明した。即ち、本発明で適用したリンクサポートに
よる粉砕ローラの首振り動作の変化は、粉砕性能に影響
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）と考えられる。

【００８５】本発明を具体化した粉砕ローラサポート構
造を採用するローラミルは、実施例において説明した石
炭焚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
ミル （５）各種化学製品の原料を微粉砕するミル （６）ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）廃材等の産業廃
棄物の再利用のための微粉砕処理用ミル の自励振動抑制技術として略直接適用することができ
る。

【００８６】

【発明の効果】本発明を具体化した粉砕ローラサポート
構造を、石炭焚ボイラの石炭粉砕用の竪型ローラミルに
採用したことによる効果をまとめると以下のようにな
る。

【００８７】（１）使用したリンクポートのダンパ機能
により、粉砕ローラの突発的な（加速度の大きな）首振
り動作を抑制することができる。これにより、粉砕ロー
ラと回転テーブルの速度差に起因する自励振動を防止す
ることができる。

【００８８】（２）３つの粉砕ローラが同期（同位相
化）する自己同期化現象による自励振動の発生を防止で
きる。これによって、ミル自体を含む各種周辺機器の信
頼性、耐久性が向上する。結果的に、火力プラント全体
の信頼性が向上する。

【００８９】（３）低負荷運用が可能になり、ミルの負
荷限界をさらに切り下げることができる。また、ボイラ
の高速負荷変化運用に対応するミルの操作（例えば、分
級機の回転数や１次空気バイアスの急変）が可能にな
る。このようにして、ボイラの運用範囲が拡大すること
で、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。

【００９０】（４）含有水分、灰成分、粉砕性あるいは
炭層の強度等の性状が大幅に異なる様々な種類の石炭を
使用することが可能になる。つまり、多炭種運用が達成
できる。

【００９１】（５）ハードウェアの工夫で自励振動を防
止することになるので、複雑で高価な油加圧機構（アキ
ュムレータ等）や制御系統が不要となり、ミルの製作、
施工コストを大幅に低減できる。制御系統が簡便である
ことは、ミルを操作しやすいことになるので、運転員
（オペレータ）の負担を軽減できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る粉砕ローラサポートを搭
載したローラミルの全体構造図である。

【図２】粉砕ローラサポートの粉砕ローラの側面からの
視図である。

【図３】粉砕ローラサポートの粉砕ローラの背後からの
視図である。

【図４】３つの粉砕ローラにおけるサポートの配置構成
の粉砕部の上方からの視図である。

【図５】粉砕ローラサポート本体のサラバネ構造の一例
を示す図である。

【図６】粉砕ローラサポート本体のサラバネ構造の一例
を示す図である。

【図７】粉砕ローラサポート本体のサラバネ構造の一例
を示す図である。

【図８】粉砕ローラサポート本体のサラバネ構造の一例
を示す図である。

【図９】１段重ねサラバネの構造を示す図である。

【図１０】１段重ねサラバネの構造を示す図である。

【図１１】２段重ねサラバネの構造を示す図である。

【図１２】２段重ねサラバネの構造を示す図である。

【図１３】粉砕ローラが外側へ首を振った状態における
板バネの変形を示す図である。

【図１４】粉砕ローラが内側へ首を振った状態における
板バネの変形を示す図である。

【図１５】本発明になるサポートを適用した粉砕ローラ
の動作の一例を示す模式図である。

【図１６】本発明になるサポートを適用した粉砕ローラ
の動作の一例を示す模式図である。

【図１７】本発明になる振動抑制の効果の試験結果を示
す図である。

【図１８】本発明になる振動抑制の効果の試験結果を示
す図である。

【図１９】本発明を適用したローラミルにおける粉砕性
能の試験結果を示す図である。

【図２０】従来技術における自励振動発生領域を示す図
である。

【図２１】粉砕ローラの首振り動作の模式図である。

【図２２】粉砕ローラの上下方向動作の模式図である。

【図２３】従来技術における粉砕部の構造図である。

【符号の説明】

１ 原料 ２ センターシュート ３ 回転テーブル ４ 粉砕ローラ ５ ローラブラケット ６ 加圧フレーム ７ ピボットボックス ８ ローラピボット ９ リンクサポート １５ 粉砕リング １６ 粉砕レース １９ 回転分級機

───────────────────────────────────────────────────── 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 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 (56)参考文献 特開 平４−260454（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B02C 15/00 - 15/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平面で垂直軸まわりに回転し、上部に
   溝型の粉砕面を有するリングセグメントを円周方向に配
   列した回転テーブルと、該 回転テーブルの外周側上面に周辺面を押圧する状態で
   回転し、回転シャフト、該回転シャフトを支持するブラ
   ケットおよび該ブラケットを振り子状機能により支持す
   る粉砕荷重伝達部材を介して加圧フレームに保持された
   複数個の粉砕ローラとを以て、シュートより上記回転テーブル上に供給された 原料を粉
   砕するローラミルにおいて、上部に上部ストッパ、中間部に中間ストッパおよび下部
   にベース部が設けられ、該ベース部で上記ブラケットに
   固定され、上記上部ストッパと中間ストッパの間に上方
   サラバネ列を配設し、上記ベース部と中間ストッパの間
   に下方サラバネ列を配設した略柱状のリンクサポート本
   体と、 一方を上記加圧フレームに固定し、他方を上記リンクサ
   ポート本体まで延びるように介設して、上記上方サラバ
   ネ列または下方サラバネ列を圧縮変形させるサポートガ
   イド部材とを設けた ことを特徴とするローラミル。
2. 【請求項２】 請求項１記載のローラミルにおいて、上
   記粉砕ローラの動作に伴い弾性変形機能の生じるリンク
   サポートを、上記ブラケットと加圧部材の間に介設し、 そのリンクサポートが、上記リンクサポート本体と、内
   径がリンクサポート本体の外径よりも大きく間に空間が
   形成されるように対向して上記リンクサポート本体に挿
   通された２個以上のサラバネ列とを以て構成されている
   ことを特徴とするローラミル。
3. 【請求項３】 請求項１記載のローラミルにおいて、上
   記サラバネを複数段重ねてサラバネの面どうしを接触さ
   せ、その重ねたサラバネが間に空間が形成されるように
   対向して上記リンクサポート本体に挿通されることを特
   徴とするローラミル。
4. 【請求項４】 請求項３記載のローラミルにおいて、上
   記サラバネの重ねる枚数の違いにより、上記リンクサポ
   ートにおける弾性定数を粉砕ローラごとに異ならせるこ
   とを特徴とするローラミル。