JP5488100B2 - 竪型ミル及びテーブルセグメントの継目縮小方法 - Google Patents

Description

本発明は、石炭、石灰岩等の塊状物を微粉に粉砕する竪型ミル及びテーブルセグメントの継目縮小方法に関するものである。

竪型ミルは、粉砕テーブル上に石炭等の塊状物を投下し、該塊状物を粉砕テーブルに押圧される加圧ローラにより粉砕するものである。前記粉砕テーブルには複数のテーブルセグメントがリング状に設けられ、前記加圧ローラは前記テーブルセグメントに押圧される様になっている。

近年、微粉粉砕用竪型ミルでの高度運用の要求から、低給炭状態に於ける粉砕や、起動及び停止回数の増加等の必要性が高まっている。

粉炭層が低層厚となる低給炭量運転時や、粉炭層が存在しない起動時には、加圧ローラとテーブルセグメントが直接接触するメタルタッチが発生し易くなり、メタルタッチに起因する振動が発生する頻度が増加する。

図８は、従来のテーブルセグメント８を示しており、該テーブルセグメント８は円周を所要等分（図示では８等分）された円弧形状であり、周方向に無端に連設されてリング状を成している。この為、前記テーブルセグメント８の組立て上、前記テーブルセグメント８，８の継目２３には間隙が形成されることは避けられない。

この為、粉炭層が低層厚、或は存在しない場合には、テーブルセグメントの継目を加圧ローラが通過する際に、テーブルセグメントの継目の隙間により振動が発生する。

メタルタッチ時、或は低層厚状態で、加圧ローラがテーブルセグメントの継目を通過する際に振動が発生すると、竪型ミルに構造損傷が生じる可能性があり、又起動及び停止回数の増加に伴い振動の発生頻度が増加することで、加圧ローラやテーブルセグメント等の部品が疲労し、部品の寿命が短縮される等の問題がある。

特開２０００−４８０号公報 特開平５−３４５１３８号公報 特開平１０−１１８５１０号公報 特開平１０−１１８５０９号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、テーブルセグメント間の継目の隙間を縮小し、隙間をローラが乗継ぐ際の振動を抑制することで、低給炭量運転時及び起動時に於ける振動の発生を防止する竪型ミル及びテーブルセグメントの継目縮小方法を提供するものである。

本発明は、ハウジング下部に収納された粉砕テーブルと、該粉砕テーブル上にリング状に設けられた複数のテーブルセグメントと、該テーブルセグメントに対して転動可能に設けられた加圧ローラとを具備し、該加圧ローラと前記粉砕テーブルとの相対回転により、前記加圧ローラにより塊状物を粉砕する竪型ミルであって、前記加圧ローラと前記テーブルセグメント間に発生する摩擦反力により、テーブルセグメントを縮径方向に変位させる変位方向変換部を有する竪型ミルに係るものである。

又本発明は、前記粉砕テーブルにテーブルセグメントを収納するセグメント収納溝が設けられ、該セグメント収納溝は、円周を所要等分された１つの区分で前記粉砕テーブルの反回転方向に向って縮径する外周分割分を有し、前記テーブルセグメントに前記摩擦反力が作用した場合に前記外周分割分によって周方向の変位が縮径方向の変位に変換される竪型ミルに係るものである。

又本発明は、テーブルセグメントとテーブルセグメントとの継目が加圧ローラの走行軌跡に対して傾斜し、テーブルセグメントの１つが粉砕テーブルに固定され、前記テーブルセグメントに前記摩擦反力が作用した場合に前記継目によって周方向の変位が縮径方向の変位に変換される竪型ミルに係るものである。

又本発明は、ハウジング下部に収納された粉砕テーブルと、該粉砕テーブル上にリング状に設けられた複数のテーブルセグメントと、該テーブルセグメントに対して転動可能に設けられた加圧ローラとを具備し、該加圧ローラと前記粉砕テーブルとの相対回転により、前記加圧ローラにより塊状物を粉砕する竪型ミルに於けるテーブルセグメントの継目縮小方法であって、前記加圧ローラと前記テーブルセグメント間に発生する摩擦反力により、テーブルセグメントを縮径方向に変位させ、テーブルセグメント間の継目の隙間を減少させるテーブルセグメントの継目縮小方法に係るものである。

又本発明は、テーブルセグメント組立時に、摩擦反力によりテーブルセグメントを縮径方向に変位させ、該テーブルセグメント間の継目の隙間を減少させ、その後前記テーブルセグメントを粉砕テーブルに固定するテーブルセグメントの継目縮小方法に係るものである。

本発明によれば、ハウジング下部に収納された粉砕テーブルと、該粉砕テーブル上にリング状に設けられた複数のテーブルセグメントと、該テーブルセグメントに対して転動可能に設けられた加圧ローラとを具備し、該加圧ローラと前記粉砕テーブルとの相対回転により、前記加圧ローラにより塊状物を粉砕する竪型ミルであって、前記加圧ローラと前記テーブルセグメント間に発生する摩擦反力により、テーブルセグメントを縮径方向に変位させる変位方向変換部を有するので、継目の隙間を詰める為の調整手段、調整作業が省略できる。

又本発明によれば、前記粉砕テーブルにテーブルセグメントを収納するセグメント収納溝が設けられ、該セグメント収納溝は、円周を所要等分された１つの区分で前記粉砕テーブルの反回転方向に向って縮径する外周分割分を有し、前記テーブルセグメントに前記摩擦反力が作用した場合に前記外周分割分によって周方向の変位が縮径方向の変位に変換されるので、前記外周分割分が変位方向変換部として機能し、変位方向変換部として別途部品等を必要とせず、構造が簡単である。

又本発明によれば、テーブルセグメントとテーブルセグメントとの継目が加圧ローラの走行軌跡に対して傾斜し、テーブルセグメントの１つが粉砕テーブルに固定され、前記テーブルセグメントに前記摩擦反力が作用した場合に前記継目によって周方向の変位が縮径方向の変位に変換されるので、前記継目が変位方向変換部として機能し、前記テーブルセグメント形状のみを考慮するだけで、別途部品等を必要とせず、構造が簡単である。

又本発明によれば、ハウジング下部に収納された粉砕テーブルと、該粉砕テーブル上にリング状に設けられた複数のテーブルセグメントと、該テーブルセグメントに対して転動可能に設けられた加圧ローラとを具備し、該加圧ローラと前記粉砕テーブルとの相対回転により、前記加圧ローラにより塊状物を粉砕する竪型ミルに於けるテーブルセグメントの継目縮小方法であって、前記加圧ローラと前記テーブルセグメント間に発生する摩擦反力により、テーブルセグメントを縮径方向に変位させ、テーブルセグメント間の継目の隙間を減少させるので、継目の隙間を詰める為の調整手段、調整作業が省略できる。

又本発明によれば、テーブルセグメント組立時に、摩擦反力によりテーブルセグメントを縮径方向に変位させ、該テーブルセグメント間の継目の隙間を減少させ、その後前記テーブルセグメントを粉砕テーブルに固定するので、テーブルセグメント組立時の調整作業が省略でき、竪型ミル組立時、或は保守時の作業性が向上する等の優れた効果を発揮する。

本発明が実施される竪型ミルの粉砕テーブルを含む部分図である。 該粉砕テーブルの上面図である。 第１の実施例に於けるテーブルセグメントの説明図である。 該テーブルセグメントの形状の説明図である。 第２の実施例に於けるテーブルセグメントの説明図である。 継目が走行軌跡に対して直交している場合の、粉砕テーブルのテーブルセグメントに於ける継目の乗越え時の作用を示す説明図であり、（Ａ）（Ｂ）は、加圧ローラとテーブルセグメントとの接触を示し、（Ａ）（Ｃ）は乗移り状態を示している。 継目が走行軌跡に対して傾斜している場合の、粉砕テーブルのテーブルセグメントに於ける継目の乗越え時の作用を示す説明図であり、（Ａ）（Ｂ）は、加圧ローラとテーブルセグメントとの接触を示し、（Ａ）（Ｃ）は乗移り状態を示している。 従来の粉砕テーブルのテーブルセグメント部分の平面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

図１、図２に於いて、竪型ミルについて略述する。尚、図１、図２は、竪型ミルの粉砕テーブル部分の構造を示している。

中空構造又は脚構造の基台２に筒状のハウジング３が立設され、該ハウジング３によって密閉された空間が形成される。該空間の下部には減速機４を介して粉砕テーブル５が立設され、前記粉砕テーブル５は前記減速機４を介し粉砕テーブルモータ６によって定速又は可変速で回転される。

前記粉砕テーブル５の上面には、断面が円弧状の凹溝７を有する複数のテーブルセグメント８がリング状に設けられ、前記凹溝７は連続したリング状となっている。前記テーブルセグメント８は２年に１回程度メンテナンスが行われ、該メンテナンスにより該テーブルセグメント８が交換されるかどうかが決定される様になっている。

前記粉砕テーブル５の回転中心から放射状に所要組数、例えば３組の加圧ローラユニット９が１２０°間隔で設けられている。該加圧ローラユニット９は、加圧ローラ１１を有し、水平支持軸１２を中心に傾動自在となっている。又、前記ハウジング３の下部には、放射状に貫通する３組のローラ加圧装置１３が設けられている。該ローラ加圧装置１３は、アクチュエータ、例えば油圧シリンダ１４を具備し、該油圧シリンダ１４によって前記加圧ローラ１１を前記凹溝７に押圧する様になっている。

前記粉砕テーブル５の下方には１次空気室１５が形成され、前記ハウジング３内部の前記粉砕テーブル５より上方は、分級室１６となっている。

前記ハウジング３の下部には１次空気供給口１７が取付けられ、該１次空気供給口１７は図示しない送風機に接続されると共に、前記１次空気室１５に連通している。前記粉砕テーブル５の周囲には、１次空気１９の吹出し口１８が全周に設けられ、該吹出し口１８より前記１次空気１９が上方に噴出される様になっている。

前記粉砕テーブル５の中央上方には給炭管２１が垂下しており、該給炭管２１から塊状物、例えば塊状の石炭が前記粉砕テーブル５の中央に供給される様になっている。

前記粉砕テーブル５が、前記減速機４を介して前記粉砕テーブルモータ６により回転され、前記１次空気供給口１７より２００℃前後の１次空気１９が前記１次空気室１５に導入された状態で、前記給炭管２１より塊状の石炭が投入される。塊状の石炭は、前記給炭管２１の下端より前記粉砕テーブル５の中心部に流落し、該粉砕テーブル５上に供給される。

該粉砕テーブル５上の石炭は、該粉砕テーブル５の回転による遠心力で外周方向に移動し、前記加圧ローラ１１に噛込まれて粗粉炭と微粉炭からなる粉砕炭に粉砕され、更に遠心力によって外周に移動する。又、前記加圧ローラ１１を前記テーブルセグメント８に押圧して塊状の石炭を粉砕する場合、前記凹溝７には粉砕された石炭の層（粉砕層）が形成される。

前記１次空気供給口１７より前記１次空気室１５に導入された１次空気１９が、前記粉砕テーブル５の前記吹出し口１８より吹上がり、遠心力によって前記テーブルセグメント８を乗越えた粉砕炭は、前記吹出し口１８から吹上がった１次空気１９に乗って前記分級室１６の外周部を前記ハウジング３の壁面に沿って上昇する。

１次空気１９によって運ばれた粉砕炭は分級器（図示せず）で分級され、微粉炭がボイラのバーナ（図示せず）に供給される。

竪型ミルの運転を停止する場合は、火災の発生を防止する等の目的から、内部に残った粉砕炭は全て除去される。

上記した様に、近年では、竪型ミルでの高度運用の要求から、竪型ミルの低給炭運転状態での運転や、頻繁な起動、停止の必要が高まっているが、低給炭運転状態では上記した粉砕層が薄くなり、前記加圧ローラ１１が前記テーブルセグメント８，８の継目２３を乗越える際の振動が問題となり、更に再始動時では粉炭層が存在しない状態となるので、前記加圧ローラ１１と前記テーブルセグメント８との間のメタルタッチ状態での前記テーブルセグメント８，８の継目２３を乗越える際の振動が問題となる。

本発明では、前記加圧ローラ１１と前記テーブルセグメント８間で発生する摩擦力の、摩擦反力を利用して前記テーブルセグメント８を縮径方向に変位させ、前記テーブルセグメント８，８の継目２３を詰める様にしている。

図３、図４により、本発明の第１の実施例を説明する。

図３は、粉砕テーブル５のテーブルセグメント８部分の平面図を示している。尚、図３中、１点鎖線は、加圧ローラ１１の走行軌跡２４、実線は、前記粉砕テーブル５のテーブルセグメント８が嵌設されるセグメント収納溝２５、破線は、前記テーブルセグメント８を示している。

前記セグメント収納溝２５はラチェットホイール形状を有しており、該セグメント収納溝２５の外周形状２５ａと内周形状２５ｂとは相似形となっており、更に前記外周形状２５ａと前記内周形状２５ｂとは位相が所定角度（以下位相ずれ角α）だけずれた様になっている。

例えば８個の前記テーブルセグメント８がリング状に配設されて、凹溝７を形成する場合は、前記セグメント収納溝２５は、前記外周形状２５ａ、前記内周形状２５ｂ共に、８等分された位置に爪部２６ａ，２６ｂが形成される。１つのテーブルセグメント８は、周方向に隣接する爪部間に収納される。

図４により、前記外周形状２５ａ、前記内周形状２５ｂの一例について説明する。尚、前記外周形状２５ａ、前記内周形状２５ｂとは相似形であるので、以下は前記外周形状２５ａについて説明する。又、図中、２７は基準外円、即ちテーブルセグメント８を真円に連設した場合の外径円を示す。

８等分された前記外周形状２５ａの１つの外周分割分２８の半径ｒは、前記基準外円２７の半径Ｒと同一であり、又前記半径ｒの中心は、小円２９上にあり、該小円２９は前記基準外円２７の中心Ｏと同心で半径ρを有している。前記外周分割分２８の外周の始点Ｓ１は、前記基準外円２７と交差する位置であり、終点Ｓ２は前記始点Ｓ１から４５゜回転した前記基準外円２７の半径と交差する位置となっている。

前記外周分割分２８が円周方向に繰返され、連設されることで前記外周形状２５ａが形成される。又、該外周形状２５ａに於いて、前記中心Ｏを中心とする前記外周分割分２８の曲率半径δは、前記終点Ｓ２から前記始点Ｓ１に向って漸次減少（δ１＞δ２）している。この曲率半径δの漸次減少していく減少率は、前記半径ρの値を大きくすることで大きくなっていく。又、漸次減少する方向は、前記粉砕テーブル５の反回転方向となっている。

又、前記外周形状２５ａと前記内周形状２５ｂとの位相ずれ角αは、１つのテーブルセグメント８がセグメント収納溝２５内で動き得る角度であり、前記爪部２６ａ，２６ｂは前記テーブルセグメント８の動きを規制するストッパとなっている。

更に、前記外周分割分２８は、曲率半径δが漸次減少していることから、前記テーブルセグメント８が周方向に移動することで、半径方向にも変位する。例えば、前記テーブルセグメント８が、図３中、反時計方向に移動すると、前記テーブルセグメント８は縮径方向にも変位する。従って、前記外周分割分２８は、前記テーブルセグメント８の周方向の変位を半径方向の変位に変換する変位方向変換部として機能する。

以下、作用を説明する。

前記加圧ローラ１１が前記凹溝７に押圧された状態で、前記粉砕テーブル５が回転し、前記加圧ローラ１１が転動すると、該加圧ローラ１１と前記凹溝７間は摩擦力が発生する。例えば、図３中、前記粉砕テーブル５が時計方向に回転すると、摩擦反力３１は反時計方向に作用する。

前記テーブルセグメント８，８間の継目２３に間隙が存在すると、前記テーブルセグメント８は前記摩擦反力３１により、反時計方向に移動する。前記テーブルセグメント８の反時計方向の移動により、該テーブルセグメント８は前記セグメント収納溝２５の前記外周分割分２８から中心方向に押され、前記テーブルセグメント８は周方向に移動すると共に縮径方向に変位する。

前記加圧ローラ１１が前記テーブルセグメント８を移動していくと、該テーブルセグメント８が順次摩擦反力３１を受け、前記継目２３に隙間が存在すると前記テーブルセグメント８は周方向に移動しつつ中心方向に変位し、前記テーブルセグメント８は全体として縮径し、前記継目２３の隙間が減少していく。

該継目２３で隙間が減少、若しくはなくなることで、該継目２３を通過する際の振動が減少する。

尚、前記摩擦反力３１を利用して、前記継目２３の間隙を詰める場合、テーブルセグメント８の組立時のみに本実施例を適用し、前記継目２３が詰った後は、各テーブルセグメント８をボルト等により粉砕テーブル５に固定してもよい。

図５により本発明の第２の実施例を説明する。

第２の実施例では、テーブルセグメント８の分割線（継目２３）を粉砕テーブル５の半径Ｒに対して傾斜させ、摩擦反力が作用した場合に、前記継目２３の傾斜でテーブルセグメント８に中心方向に変位させる力を発生させる様にしたものである。第２の実施例では、傾斜している前記継目２３が、前記テーブルセグメント８の周方向の変位を半径方向の変位に変換する変位方向変換部として機能する。

粉砕テーブル５の上面には、テーブルセグメントを設置する為の溝（図示せず）が形成され、この溝の中に複数のテーブルセグメント８がリング状に嵌設される。又、１つのテーブルセグメント８ａは、ボルト等所要の固定手段で前記粉砕テーブル５に固定し、他のテーブルセグメント８については、径方向、周方向に変位可能とする。

又、前記継目２３と走行軌跡２４との交点に於いて、該走行軌跡２４の接線（即ち摩擦反力の方向）と前記継目２３との成す角度がβとなる様に、前記継目２３の傾斜角を設定する。

次に、摩擦反力と前記テーブルセグメント８との関係を説明する。

先ず、加圧ローラ１１が前記テーブルセグメント８ａからテーブルセグメント８ｂに乗移った直後での状態では、前記継目２３方向にはＦｃｏｓβ、継目２３に対して垂直な方向にはＦｓｉｎβの力が作用する。ここでＦは乗越え時に発生する荷重を示す。

前記継目２３に隙間が存在すると、垂直な方向の力Ｆｓｉｎβによって前記テーブルセグメント８ｂが前記テーブルセグメント８ａに押しつけられ、更に継目２３方向の力Ｆｃｏｓβによって、中心側に変位する。

次に、前記加圧ローラ１１が前記テーブルセグメント８ｂとテーブルセグメント８ｃとの境界に達した場合を説明する。

摩擦反力は、前記加圧ローラ１１が粉砕テーブル５に対して移動するにつれて、作用する方向が変化する。従って、前記加圧ローラ１１が前記テーブルセグメント８ｂと前記テーブルセグメント８ｃとの境界に至った時でも、摩擦反力により、前記テーブルセグメント８ｂに縮径方向の力が作用することが好ましい。又、少なくとも、前記テーブルセグメント８ｂが拡径方向に変位しない様にする必要がある。

従って、前記加圧ローラ１１が前記テーブルセグメント８ｂの前記テーブルセグメント８ｃ側の継目２３近傍に至った時の摩擦反力の作用線と、前記テーブルセグメント８ａと前記テーブルセグメント８ｂ間の継目２３とがなす角度γが９０゜以上となる必要がある。

尚、継目２３での摩擦抵抗があるので、厳密には９０゜以上でなくともよい。

而して、テーブルセグメント８が８個設置されるとし、該テーブルセグメント８間の角度ピッチは４５゜となる。γが９０゜とすると、幾何学的な関係から、前記継目２３との成す角度βは、４５°になる。従って、前記継目２３の角度βは４５゜以下が好ましい。

尚、前記継目２３の角度βはセグメントの分割数に応じて変更され、４５゜以下には限定されない。

第２の実施例では、前記走行軌跡２４に対して前記継目２３を傾斜させたが、該継目２３を傾斜させることで、更に緩衝効果が発揮される。この緩衝効果について、図６、図７に於いて説明する。

先ず、図６は、テーブルセグメント８，８間の継目２３が走行軌跡２４に対して直交している場合に、前記加圧ローラ１１が該継目２３を乗越える状態を示している。

尚、説明を簡略化する為、前記加圧ローラ１１はＷの幅を有し、前記凹溝７に対する前記加圧ローラ１１の接触部３３は線接触であるとする。

前記加圧ローラ１１が前記継目２３を乗越える場合は、前記接触部３３が幅全長に亘って同時に前記継目２３に落ち、更に前記接触部３３が同時に前記凹溝７に乗上げる。

即ち、前記継目２３を乗越す時間は、極めて短く、前記継目２３を乗越す際の荷重は極めて短時間に発生し、又極めて短時間に加圧ローラ１１に伝達される。前記継目２３乗越え時の荷重伝達の様子を、図６（Ｃ）に示しており、荷重は衝撃的に伝達される。

前記加圧ローラ１１が前記継目２３を乗越える際に、前記加圧ローラ１１が持つ運動量の一部が衝撃力として消費されたと仮定し、消費された運動量をΔｍとすると乗越えるのに要した時間をｔとした場合、力積の関係から、Ｆ＝Δｍｔとなる。従って、乗越えが短時間であった場合は、大きな荷重が発生し、振動が発生し易い。

次に、図７は、走行軌跡２４に対して継目２３が傾斜している場合に、前記加圧ローラ１１が該継目２３を乗越える状態を示している。

前記継目２３が加圧ローラ１１の走行軌跡２４に対して傾斜していると、図７（Ｃ）に示される様に、前記接触部３３が最初に前記継目２３に到達し、該継目２３を通過する迄の時間は、前記継目２３の傾斜分だけ長くなり、乗越えも円滑になり、発生する荷重も小さくなる。この為、振動を抑制することができる。

而して、第２の実施例によれば、テーブルセグメント８，８間の継目２３の隙間が減少され、乗越え時の衝撃が小さくなると共に、前記継目２３を乗越える場合の時間が長くなり、乗越えも円滑になり、発生する荷重も小さくなる。この為、振動を抑制することができる。

５ 粉砕テーブル
７ 凹溝
８ テーブルセグメント
１１ 加圧ローラ
２３ 継目
２４ 走行軌跡
２５ セグメント収納溝

Claims (5)

1. ハウジング下部に収納された粉砕テーブルと、該粉砕テーブル上にリング状に設けられた複数のテーブルセグメントと、該テーブルセグメントに対して転動可能に設けられた加圧ローラとを具備し、該加圧ローラと前記粉砕テーブルとの相対回転により、前記加圧ローラにより塊状物を粉砕する竪型ミルであって、前記加圧ローラと前記テーブルセグメント間に発生する摩擦反力により、テーブルセグメントを縮径方向に変位させる変位方向変換部を有することを特徴とする竪型ミル。
2. 前記粉砕テーブルにテーブルセグメントを収納するセグメント収納溝が設けられ、該セグメント収納溝は、円周を所要等分された１つの区分で前記粉砕テーブルの反回転方向に向って縮径する外周分割分を有し、前記テーブルセグメントに前記摩擦反力が作用した場合に前記外周分割分によって周方向の変位が縮径方向の変位に変換される請求項１の竪型ミル。
3. テーブルセグメントとテーブルセグメントとの継目が加圧ローラの走行軌跡に対して傾斜し、テーブルセグメントの１つが粉砕テーブルに固定され、前記テーブルセグメントに前記摩擦反力が作用した場合に前記継目によって周方向の変位が縮径方向の変位に変換される請求項１の竪型ミル。
4. ハウジング下部に収納された粉砕テーブルと、該粉砕テーブル上にリング状に設けられた複数のテーブルセグメントと、該テーブルセグメントに対して転動可能に設けられた加圧ローラとを具備し、該加圧ローラと前記粉砕テーブルとの相対回転により、前記加圧ローラにより塊状物を粉砕する竪型ミルに於けるテーブルセグメントの継目縮小方法であって、前記加圧ローラと前記テーブルセグメント間に発生する摩擦反力により、テーブルセグメントを縮径方向に変位させ、テーブルセグメント間の継目の隙間を減少させることを特徴とするテーブルセグメントの継目縮小方法。
5. テーブルセグメント組立時に、摩擦反力によりテーブルセグメントを縮径方向に変位させ、該テーブルセグメント間の継目の隙間を減少させ、その後前記テーブルセグメントを粉砕テーブルに固定する請求項４のテーブルセグメントの継目縮小方法。

Images