JP4622232B2

JP4622232B2 - How to recycle vertical mill

Info

Publication number: JP4622232B2
Application number: JP2003368098A
Authority: JP
Inventors: 桂二小野; 真二澤岡
Original assignee: 株式会社ウェルディングアロイズ・ジャパン
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2023-09-22
Also published as: JP2005095842A

Description

竪型ミル等の粉砕ローラー（以下ローラーという）のミル内における再生において、被溶接物であるローラーに同架してローラーを回転駆動する方法とその装置に係わるものである。The present invention relates to a method and an apparatus for rotationally driving a roller along with a roller which is an object to be welded in regeneration in a mill of a grinding roller (hereinafter referred to as a roller) such as a vertical mill.

竪型ミルのローラーは下部のテーブルライナーと共にその粉砕面は摩耗し、この摩耗が進行するにつれて竪型ミルの生産性（単位時間あたりの粉砕量）が次第に低下する。この生産性を維持するためには、ローラーに関しては以下の二つの方法がある。
１．ローラーを適当な段階でミルの外に取り出し、別のローラーと交換する方法
２．ローラーをミルの外に取り出すことなく、ミルの中で摩耗面を肉盛り溶接し、オリジナルの形状に戻す（再生する）方法
小型のミルの場合には上記の１の方法は比較的簡単に且つ短期間で施工することが出来る。しかし、ミルが大型になればなる程ローラーを取り出すことは時間を要することとなり、コストが掛かると共にミル休止時間が長くなる。その結果装置の稼働率が低下する。この様な場合には２の方法は安価であるとともに、短時間で施工できることからミルの稼働率を高めることが可能になる。
竪型ミルのローラーは、一例として図１に示す様に、運転時に回転出来るように回転軸を有しており、また下部のテーブルライナーは主モーターと減速機により高速回転する構造になっている。通常の運転時にはローラーはテーブルライナーの回転トルクを被粉砕物を介して受け、その結果高速回転することになる。いっぽう、被粉砕物はローラーとテーブルライナーの間で圧縮粉砕・摩擦粉砕というメカニズムのもとに粉砕される。
上記の様に、竪型ミルのローラーをミル内で自動肉盛り再生する場合には、被溶接物であるローラーが溶接に適した速度（通常運転時の速度に比して極めて低速）で回転することが必要である。従来、このローラーを回転させるためには、公開特許公報（特開平４−２８４８５８および特開平４−３２７３７２）にも示されているように、ギヤーモータなどの回転駆動装置をローラーと別置きで固定させ、図２に示すような方法で、チェーン、ベルト、ギヤー、自在継手等を介して回転駆動力をローラー回転軸に伝達している。しかしながら、この様な従来技術によれば以下のような課題がある。
１．ギヤーモーターの減速比は通常１０００程度以下に限られる。
２．大型竪型ミルの場合のローラーは８〜１０トンと重量物であり、この駆動装置のモーター容量が大きくなる結果、駆動装置が大型化・重量物化しがちである。
３．その結果、別置きとなる駆動装置の設置に比較的大きなスペースが必要となる。併せて、トルク伝達方式に因るローラーの不安定な回転速度（ギヤーのバックラッシュ、ベルトチェーンの緩み等に因るものを含む）が発生し易く、また装置取付を厳密に行う必要がある。この様な作業を竪型ミル内の制約された空間の中で行う事は大変な作業となる。
４．小型のミルローラーをミル内で肉盛り溶接する場合には、上記の別置き式の駆動装置を取付けるスペースが無いことがしばしばある為に、物理的な理由でミル内での肉盛り施工を断念せざるを得ない。
５．別置き式の駆動装置はテーブルライナーあるいはミル中央部の床面に取付けられる為、このテーブルライナーあるいはミル中央部の床面が回転している状態では別置き式の駆動装置を使用することは出来ない。たとえば、テーブルライナーを肉盛り溶接により再生している時にはテーブルライナーは回転しており、テーブルライナーの再生と同時に別置き式の駆動装置を使用してローラーをミル内で肉盛り溶接することは出来ない。The roller of the vertical mill wears the grinding surface together with the lower table liner, and the productivity (grinding amount per unit time) of the vertical mill gradually decreases as this wear progresses. In order to maintain this productivity, there are the following two methods for the roller.
1. 1. Take the roller out of the mill at an appropriate stage and replace it with another roller. A method in which the wear surface is built-up welded in the mill and returned to its original shape (regeneration) without taking the roller out of the mill. In the case of a small mill, the above method 1 is relatively simple and Can be constructed in a short period of time. However, the larger the mill, the longer it takes to remove the rollers, which increases costs and increases the mill downtime. As a result, the operating rate of the apparatus decreases. In such a case, the method 2 is inexpensive and can be constructed in a short time, so that the operation rate of the mill can be increased.
As shown in FIG. 1 as an example, the roller of the vertical mill has a rotating shaft so that it can rotate during operation, and the lower table liner is structured to rotate at high speed by a main motor and a speed reducer. . During normal operation, the roller receives the rotational torque of the table liner through the material to be crushed, and as a result, rotates at high speed. On the other hand, the material to be pulverized is pulverized between a roller and a table liner under a mechanism of compression pulverization / friction pulverization.
As described above, when the roller of a vertical mill is automatically built and regenerated in the mill, the roller to be welded rotates at a speed suitable for welding (very low speed compared to the speed during normal operation). It is necessary to. Conventionally, in order to rotate this roller, a rotational drive device such as a gear motor is fixed separately from the roller as disclosed in published patent publications (Japanese Patent Laid-Open Nos. 4-284858 and 4-327372). 2, the rotational driving force is transmitted to the roller rotation shaft through a chain, a belt, a gear, a universal joint, and the like. However, such conventional techniques have the following problems.
1. The reduction ratio of a gear motor is usually limited to about 1000 or less.
2. The roller in the case of a large vertical mill is 8 to 10 tons and heavy, and as a result of an increase in the motor capacity of this drive device, the drive device tends to be large and heavy.
3. As a result, a relatively large space is required for installing a separate drive device. In addition, an unstable rotation speed of the roller (including gear backlash, belt chain looseness, etc.) is likely to occur due to the torque transmission method, and it is necessary to attach the device strictly. Performing such work in a constrained space in a vertical mill is a difficult task.
4). When overlaying a small mill roller in the mill, there is often no space for mounting the above-mentioned separately mounted drive unit. I have to.
5. Since the stand-alone drive unit is attached to the floor surface of the table liner or the center of the mill, the stand-alone drive unit can be used when the table liner or the floor of the center of the mill is rotating. Absent. For example, when the table liner is being regenerated by overlay welding, the table liner is rotating, and at the same time as the regeneration of the table liner, it is possible to weld the roller in the mill using a separate drive unit. Absent.

以上のように、従来の方法では、大型の竪型ミル内における肉盛り溶接施工において、駆動装置の大型化・重量物化、要求される設置スペース、大変な取付作業、不安定駆動、テーブルライナーとローラーの同時施工が出来ない等の課題があり、現実の施工において障害になる場合が多い。また、小型のミルの場合にはミル内で施工することは不可能であると言える。従来技術における上記の課題は本発明が解決しようとする課題であり、以下に示す通りである。
１．別置き型の独立駆動系によりローラーを駆動する為にトルク伝達機構が必要となり、ギヤーのバックラッシュやチェーン・ベルトの緩み等により回転が不安定になる場合がある。
２．別置き型の独立駆動系の取付においては厳密な位置合わせが要求され、作業空間が制約されるミル内での取付作業は大変である。
３．別置き型の独立駆動系を採用する場合には、大型化・重量物化しやすい為にハンドリングが大変になる。あるいは取付スペースが限定される場合には、物理的な理由で取り付け不可能な場合がある。
４．別置き型の独立駆動系を採用する場合には、テーブルライナーとローラーを同時に肉盛り溶接することは不可能である。As described above, in the conventional method, in the build-up welding construction in a large vertical mill, the drive device is increased in size and weight, required installation space, heavy installation work, unstable drive, table liner and There are problems such as the inability to perform simultaneous roller construction, which is often an obstacle in actual construction. Moreover, in the case of a small mill, it can be said that it is impossible to construct in the mill. The above problems in the prior art are problems to be solved by the present invention and are as follows.
1. A torque transmission mechanism is required to drive the roller by a separate independent drive system, and rotation may become unstable due to gear backlash or chain / belt loosening.
2. In installation of a stand-alone type independent drive system, exact alignment is required, and installation work in a mill in which work space is restricted is difficult.
3. When adopting a stand-alone type independent drive system, handling becomes difficult because it tends to be large and heavy. Alternatively, when the installation space is limited, it may be impossible to install for physical reasons.
4). When adopting a stand-alone type independent drive system, it is impossible to build up the table liner and the roller at the same time.

Means to solve the problem

上記の課題は別置き型の回転駆動装置を用いることに因るもので、駆動装置を別置き型とせず、被溶接物であるローラー回転軸に駆動装置を直接取り付けて当該ローラーを駆動することを特徴とする被溶接部の回転駆動方法または回転駆動装置によりこれらの課題を解決することが出来る。The above problem is due to the use of a separate rotary drive device, and the drive device is not mounted separately and the roller is driven by directly attaching the drive device to the roller rotation shaft that is the workpiece. These problems can be solved by the rotation driving method or the rotation driving device of the welded part characterized by the above.

The invention's effect

竪型ミルの粉砕ローラーの肉盛り溶接において、被溶接物であるローラーを竪型ミル内より取外すことなく、回転軸に取付けられた状態でローラーを回転駆動する方法として、ローラー回転軸に駆動装置を直接取り付けて当該ローラーを駆動することを特徴とする被溶接部の回転駆動方法および回転駆動装置によれば、以下の効果が得られる。
１．回転駆動装置が被溶接物に同架した構造である為に、取付面積が最小限で済む。
２．減速機のギヤーにはバックラッシュが小さく、減速比を大きく（たとえば２０００程度）とることが可能なスパイラルベベルギヤー、ハイポイドギヤーなどを使用する。
３．また、この様に減速比が大きい減速機を採用している為に、ギヤーモータは小型となる。
４．回転駆動装置が被溶接部のローラーに同架した構造であり、小型で且つ軽量化したものであるために、その取付は極めて簡単であり、また最小限の設置面積で済む。その結果、従来比較的大容量のモータを必要としていた大型ミルのローラーにも、また設置スペースが極めて限定される小型ミルのローラーにも本回転駆動装置が採用できる。
５．回転駆動装置がテーブルライナーあるいはミル中央部の床面に接触しない為に、テーブルライナーとローラーを同時に肉盛り溶接することが可能となる。
６．ローラーが極端に大きいことに因りトルク不足が発生する場合でも、この小型の回転駆動装置２台を一つのローラー回転軸に同架させることにより、このトルク不足を解決することが可能になる。
７．以上のような特徴により、ほとんどのローラーの回転駆動装置として採用することが可能となり、その結果ほとんどのミルローラーのミル内での肉盛り溶接が可能となり、メンテナンスコストが削減できる。In build-up welding of vertical mill grinding rollers, as a method of rotationally driving the roller while it is attached to the rotary shaft without removing the roller to be welded from the vertical mill, a drive device is attached to the roller rotary shaft. According to the rotation driving method and the rotation driving device for the welded portion, in which the roller is driven by directly attaching the roller, the following effects can be obtained.
1. Since the rotary drive device is structured so as to be mounted on the workpiece, the mounting area can be minimized.
2. As a gear of the reduction gear, a spiral bevel gear, a hypoid gear, or the like that has a small backlash and can have a large reduction ratio (for example, about 2000) is used.
3. In addition, since the reduction gear having such a large reduction ratio is employed, the gear motor becomes small.
4). Since the rotary drive device is structured so as to be collocated with the roller of the welded portion, and is small and lightweight, the mounting thereof is extremely simple and requires a minimum installation area. As a result, the present rotary drive device can be used for a roller of a large mill that has conventionally required a relatively large capacity motor, or a roller of a small mill whose installation space is extremely limited.
5. Since the rotary drive device does not come into contact with the table liner or the floor at the center of the mill, the table liner and the roller can be welded simultaneously.
6). Even when a torque shortage occurs due to an extremely large roller, this shortage of torque can be solved by mounting two small rotary drive devices on one roller rotation shaft.
7). Due to the above features, it can be adopted as a rotation drive device for most rollers, and as a result, build-up welding in the mill of most mill rollers is possible, and maintenance costs can be reduced.

本発明の基本構想図を図３に示す。駆動装置の回転軸とローラータイヤは直接結合され、ローラータイヤに同架している構造である。駆動装置の構成部材であるギヤーモータのギヤー比を大きくし、モーターは小型軽量化を図ったものである。
駆動装置がローラータイヤに同架しているために最小限の設置スペースで済む。また、駆動装置を固定する為にトルクアームなどを使用するが、極めて単純な形状のもので十分であり、ミル内の状況に応じて、様々なもので対応できる。
駆動装置の減速装置としてスパイラルベベルギアやハイポイドギアなどを用い、ギアのバックラッシュを少なくすることにより、駆動装置から出力される回転は滑らかなものとすることができ、その出力を直接ローラータイヤに伝達するため、ローラー回転軸の角度に関係なく設置できる。
このように本発明は、上述の課題がギヤーモータ駆動軸端からのローラー回転トルク伝達方式の変更（ギヤーモータによる直接駆動）および駆動装置の小型化・軽量化により解決可能であることを示している。すなわち、ギヤーモータ軸端から直接ローラー回転軸を駆動する方式とし、その為にハイポイドギヤー、ベベルギヤー等を採用することにより減速比を大とし、さらにギヤーのバックラッシュが小さくなることにより安定駆動が可能になる。また、直接駆動であることから、トルク伝達機構を排除し、簡単な構造とすることが出来る。上述の如くギヤーモータ駆動軸端より直接ローラ回転軸を駆動する為には駆動装置はローラーに同架した構造となる。A basic conceptual diagram of the present invention is shown in FIG. The rotating shaft of the driving device and the roller tire are directly coupled to each other and are mounted on the roller tire. The gear ratio of the gear motor, which is a component of the drive device, is increased, and the motor is reduced in size and weight.
Since the drive unit is mounted on the roller tire, a minimum installation space is required. In addition, a torque arm or the like is used to fix the drive device, but an extremely simple shape is sufficient, and various types can be used depending on the situation in the mill.
By using a spiral bevel gear or hypoid gear as the drive speed reducer and reducing the backlash of the gear, the rotation output from the drive device can be made smooth, and the output is directly transmitted to the roller tire. Therefore, it can be installed regardless of the angle of the roller rotation shaft.
Thus, the present invention shows that the above-mentioned problems can be solved by changing the roller rotation torque transmission system from the gear motor drive shaft end (direct drive by the gear motor) and reducing the size and weight of the drive device. In other words, the roller rotation shaft is driven directly from the gear motor shaft end. For this purpose, a reduction gear ratio is increased by adopting a hypoid gear, bevel gear, etc., and a stable drive is possible by reducing gear backlash. Become. Moreover, since it is a direct drive, a torque transmission mechanism can be excluded and it can be set as a simple structure. As described above, in order to drive the roller rotation shaft directly from the end of the gear motor drive shaft, the drive device is structured to be mounted on the roller.

約８トンのローラー（ローラー直径：約２，０００ｍｍ）を、良好な肉盛り溶接を施工するための周速として約１，０００ｍｍ／ｍｉｎで回転させる為の駆動装置の実施例として、例えば以下の仕様が挙げられる。
ギヤーモータ：３相×２００Ｖ×５０ｗ×４極モータ
ギヤー比：１／１，８００
駆動軸端での最高回転速度：１ｒｐｍ（６０Ｈｚ）、０．８３ｒｐｍ（５０Ｈｚ）
駆動軸端での最大トルク３２ｋｇ−ｍ（６０Ｈｚ）、３８ｋｇ−ｍ（５０Ｈｚ）
ロータリーアースの容量：１，０００Ａｍｐ
この様な考え方で具体的に考案した駆動装置（ロータリーアース含む）の取付状態の例を基本構想図として示した図３に、駆動装置本体の具体例を図４〜図６に示す。
図４はギヤーモータの駆動側軸端とローラー主軸を一体化した場合である。この場合の駆動装置の重量は１２ｋｇ程度と極めて軽量となり、取付が簡単で所要スペースが少なく、さらに安定駆動が可能となる。図５はギヤーモータとローラーの間に一対の歯車を用いた例で、図６はチェーンまたはベルトによりギヤーモータのトルクをローラー主軸に伝達する場合の例をそれぞれ示す。トルク伝達に歯車、ベルトチェーン等を用いることにより、さらに減速比を大きくすることが可能になる。
この様な方法により、従来大変な作業であった大型竪型ミルのミル内でのローラー肉盛り溶接が容易になり、従来不可能であった小型ミルのミル内でのローラー肉盛り溶接、テーブルライナーとローラーの同時肉盛り溶接が可能になる。As an example of a drive device for rotating an about 8-ton roller (roller diameter: about 2,000 mm) at a speed of about 1,000 mm / min as a peripheral speed for constructing good build-up welding, for example, the following Specifications are listed.
Gear motor: 3 phase x 200V x 50w x 4 pole motor Gear ratio: 1 / 1,800
Maximum rotation speed at the drive shaft end: 1 rpm (60 Hz), 0.83 rpm (50 Hz)
Maximum torque at the drive shaft end 32kg-m (60Hz), 38kg-m (50Hz)
Rotary earth capacity: 1,000 Amp
FIG. 3 shows an example of the mounting state of the driving device (including rotary earth) specifically devised based on such a concept, and FIGS. 4 to 6 show specific examples of the driving device body.
FIG. 4 shows a case where the driving side shaft end of the gear motor and the roller main shaft are integrated. In this case, the weight of the driving device is as extremely light as about 12 kg, the mounting is simple, the required space is small, and stable driving is possible. FIG. 5 shows an example in which a pair of gears is used between the gear motor and the roller, and FIG. 6 shows an example in which the torque of the gear motor is transmitted to the roller spindle by a chain or a belt. By using gears, belt chains, etc. for torque transmission, the reduction ratio can be further increased.
This method facilitates roller build-up welding in the large vertical mill, which has been a difficult task in the past. Liner and roller can be welded simultaneously.

本発明による駆動方法あるいは駆動装置は事業用石炭火力発電所の石炭粉砕機、自家発用石炭火力発電所の石炭粉砕機、セメント業界に於けるセメント原料、クリンカー、スラグ等の粉砕機、砕石用粉砕機等の粉砕装置の再生にきわめて有効に利用可能である。
これらの粉砕機は日本国内にきわめて数多く設置されており、今後もこの種の粉砕機の設置台数は増えるものと容易に予想される。この様に、今後も増えつづける竪型粉砕ミルは摩耗の状況に応じて肉盛り溶接により再生する必要があり、今後増え続ける再生の中でその効果を発揮することになる。The drive method or drive device according to the present invention is a coal pulverizer for commercial coal-fired power plants, a coal pulverizer for private-use coal-fired power plants, a cement raw material in the cement industry, a pulverizer for clinker, slag, etc. It can be used very effectively for the regeneration of crushing devices such as crushers.
Many of these crushers are installed in Japan, and the number of crushers of this type is expected to increase in the future. In this way, the vertical crushing mill, which will continue to increase in the future, needs to be regenerated by build-up welding according to the state of wear, and this effect will be demonstrated in the renewal that will continue to increase in the future.

竪型ミルの構造例を示す装置の正面図である。It is a front view of the apparatus which shows the structural example of a vertical mill. 別置き型のギヤーモーターとチェーンによるローラー回転駆動装置例（ａ）と別置き型のギヤーモーターとユニバーサルジョイントによるローラー回転駆動装置例（ｂ）で、いずれも従来から使用されてきたものを示す。A roller rotation driving device example (a) using a separate gear motor and a chain and a roller rotation driving device example (b) using a separate gear motor and a universal joint, both of which have been used conventionally. ローラータイヤに同架した直接駆動型回転駆動装置の基本構想図を示す。The basic concept figure of the direct drive type rotary drive device collocated with the roller tire is shown. ローラータイヤに同架した回転駆動装置の代表例を示す。A representative example of a rotary drive device mounted on a roller tire is shown. ギヤーモータとローラー主軸の間にさらにギヤーを組込んだケースで、図４の代表的な場合よりも減速比をさらに大きくすることが出来る。In the case where a gear is further incorporated between the gear motor and the roller spindle, the reduction ratio can be further increased as compared with the typical case of FIG. ギヤーモータとローラー主軸の間にチェーンあるいはベルトを組込んだケースで、図４の代表的な場合よりも減速比をさらに大きくすることが出来る。In a case where a chain or belt is incorporated between the gear motor and the roller spindle, the reduction ratio can be further increased as compared with the typical case of FIG.

Explanation of symbols

１粉砕室
２ローラー
３テーブルライナー
４テーブル
５ジャーナルアッセンブリー
６ギヤーモーター
７スプロケット
８トルクアーム
９ロータリーアース
１０ユニバーサルジョイント
１１チェーン（またはベルト）1 Crushing chamber 2 Roller 3 Table liner 4 Table 5 Journal assembly 6 Gear motor 7 Sprocket 8 Torque arm 9 Rotary earth 10 Universal joint 11 Chain (or belt)

Claims

A method for regenerating a worn crushing roller in a vertical mill in which a crushing roller receives the rotational torque of the table liner through the object to be crushed by rotating the table liner at a high speed,
A rotary drive device is directly attached to the crushing roller without being separated from the crushing roller, and is collocated with the crushing roller.
A torque arm is attached to the main body of the rotary drive device,
While fixing the main body of the rotary drive device by the torque arm, the rotary shaft of the rotary drive device is driven to rotate the grinding roller,
Rotate the table liner at a low speed,
A method for regenerating a vertical mill, wherein the crushing roller and the table liner are welded simultaneously.