JP5560655B2 - 竪型ローラミル - Google Patents

Description

本発明は、塊状の石炭、石灰岩等を粉砕して微粉とし、ボイラの燃料として、或はセメントの原料として供給する竪型ローラミルに関するものである。

石炭を燃料とする石炭焚きボイラでは、塊状の石炭を竪型ローラミルにより粉砕して所定の粒径の微粉炭とし、微粉炭を１次空気と共に燃焼装置であるバーナに供給している。

竪型ローラミルは、粉砕テーブル上に塊状の石炭を供給し、粉砕テーブル上を転動するローラを粉砕テーブルに押圧し、ローラにより塊状の石炭を粉砕する。粉砕され微粉となった石炭（以下微粉炭と称す）は１次空気で搬送されるが、バーナに供給される微粉炭が所定の粒径となる様に、竪型ローラミル内部に設けられた分級器によって分級される。

図３により、従来の竪型ローラミルに於いて、ローラを粉砕テーブルに押圧するローラ加圧装置について説明する。

図３中、１はケーシングを示し、該ケーシング１下部には、円周３等分した位置にジャーナルカバー２が設けられ、各ジャーナルカバー２には該ジャーナルカバー２を放射状に貫通するローラ加圧装置３が設けられ、該ローラ加圧装置３は主に液圧シリンダである加圧シリンダ４、水平軸５を中心に上下方向に回転可能な加圧ローラユニット６から構成され、更に該加圧ローラユニット６は回転自在な加圧ローラ７を具備している。

前記加圧ローラユニット６は上方に延出する受圧アーム８を有し、前記加圧シリンダ４は前記受圧アーム８に加圧力を作用する様になっている。

前記ケーシング１の下部には図示しない駆動装置により回転される粉砕テーブル９が設けられ、該粉砕テーブル９の上面にはリング状の凹部を形成するテーブルセグメント１１が設けられ、前記加圧ローラ７は前記加圧シリンダ４によって前記テーブルセグメント１１の凹部に押圧される。

前記粉砕テーブル９の中心部には塊状の石炭１２が供給され、前記粉砕テーブル９が回転され、前記加圧ローラ７が前記テーブルセグメント１１上を転動することで、塊状の石炭１２が前記加圧ローラ７に噛込まれ、粉砕される。粉砕された微粉炭は、吹出し口１３から吹出される１次空気により吹上げられ、図示しないバーナに搬送される。

上記したローラ加圧装置３に於いて、前記加圧シリンダ４により推力Ｆを付与した場合、前記加圧ローラ７による圧下力Ｐは、回転モーメントの釣合からＰ＝ＦＲ1 ／Ｒ2 となる。
ここで、Ｒ1 は前記水平軸５の中心から推力Ｆの作用線迄の距離、Ｒ2 は前記水平軸５の中心から前記加圧ローラ７の圧下点迄の距離を示している。

従来のローラ加圧装置３に於いて、圧下力Ｐを大きくする場合、１）Ｒ1 を大きくする、２）加圧シリンダ４の油圧を大きく、或は加圧シリンダ４を大型化する、等が挙げられる。然し乍ら、Ｒ1 を大きくすると、前記ジャーナルカバー２、更にはケーシング１が大型化し、コストの増大の要因となる。又、加圧シリンダ４の油圧を大きく、或は加圧シリンダ４を大型化した場合、油圧系のコストが増大し、又ジャーナルカバー２、ケーシング１の大型化に結びつく。

更に又、１）、２）いずれの場合も、圧下力の反力を前記ジャーナルカバー２で受ける構造であるので、該ジャーナルカバー２の強度を補強しなければならない等、やはりコスト増大の要因となっていた。

特開平４−２３５７５５号公報 特開平１１−２０７２０２号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、加圧ローラユニットの推力を増大させることなく圧下力を増大させ、又、加圧ローラユニット支持部への反力を軽減して加圧ローラユニット支持部の小型化を図り、更にはケーシングの小型化を図るものである。

本発明は、ケーシングの下部に収納され、回転駆動される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の塊状物を粉砕する複数のローラ加圧装置と、塊状物を前記粉砕テーブルに供給する供給管とを具備する竪型ローラミルに於いて、前記ローラ加圧装置は基端部で支持され傾動自在な加圧ローラユニットと、該加圧ローラユニットの先端に設けられた前記加圧ローラと、前記加圧ローラユニットの中途部と反力支持部との間を連結する２節リンクと、該２節リンクの中間連結ピンに連結された加圧シリンダとを有し、該加圧シリンダは前記２節リンクを屈曲させる様に推力を作用して前記加圧ローラと粉砕テーブル間に圧下力を発生させる様構成した竪型ローラミルに係るものである。

又本発明は、前記反力支持部は、前記粉砕テーブルの上面と同レベルに位置し、前記加圧シリンダは前記加圧ローラユニットの下側に配設された竪型ローラミルに係るものである。

本発明によれば、ケーシングの下部に収納され、回転駆動される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の塊状物を粉砕する複数のローラ加圧装置と、塊状物を前記粉砕テーブルに供給する供給管とを具備する竪型ローラミルに於いて、前記ローラ加圧装置は基端部で支持され傾動自在な加圧ローラユニットと、該加圧ローラユニットの先端に設けられた前記加圧ローラと、前記加圧ローラユニットの中途部と反力支持部との間を連結する２節リンクと、該２節リンクの中間連結ピンに連結された加圧シリンダとを有し、該加圧シリンダは前記２節リンクを屈曲させる様に推力を作用して前記加圧ローラと粉砕テーブル間に圧下力を発生させる様構成したので、加圧シリンダの推力が増大して加圧ローラに伝達され、大きな圧下力が得られ、又推力が小さくてよいことから加圧シリンダ支持部の構造が簡略化され、小型化が可能となる。更に圧下力を増大させる場合には、加圧シリンダ支持部を大型化することなく、又加圧シリンダの容量を増大させることなく対応が可能となる。

又本発明によれば、前記反力支持部は、前記粉砕テーブルの上面と同レベルに位置し、前記加圧シリンダは前記加圧ローラユニットの下側に配設されたので、加圧ローラユニットの取付け部の上下方向の大きさを小さくでき、竪型ローラミルの小型化が可能となる等の優れた効果を発揮する。

本発明の実施例に係る竪型ローラミルの概略断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は該実施例に於けるローラ加圧装置の力の作用についての説明図である。 従来の竪型ローラミルに於けるローラ加圧装置を示す部分図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。尚、図３中で示したものと同等のものには同符号を付してある。

先ず、図１に於いて、本発明が実施される竪型ローラミルの一例について説明する。

基台１５に立設されたケーシング１によって密閉された空間が形成され、該空間の下部にテーブル駆動装置１６を介して粉砕テーブル９が設置され、該粉砕テーブル９は前記テーブル駆動装置１６によって定速で回転される。前記粉砕テーブル９の上面には断面が円弧状である凹溝１７を有するテーブルセグメント１１が設けられている。

前記ケーシング１の下部、所要等分、例えば円周３等分した位置にはジャーナルカバー２が設けられ、各ジャーナルカバー２には、該ジャーナルカバー２を貫通する様に、ローラ加圧装置３が設けられ、該ローラ加圧装置３は放射状の配置となっている。

前記加圧ローラユニット６は、先端部に回転自在の加圧ローラ７を有し、基部に於いて水平軸５を介して前記ジャーナルカバー２に傾動自在に支持されている。前記加圧ローラ７は、前記テーブルセグメント１１の凹溝１７に後述する加圧シリンダ４によって押圧される様になっている。

前記加圧ローラユニット６の中途部にリンク組１８の上端が上連結ピン１９を介して連結され、該リンク組１８の下端は下連結ピン２０を介して反力支持部に取付けられる。本実施例では、前記リンク組１８の下端は前記下連結ピン２０を介して前記ジャーナルカバー２の底面に連結されており、反力支持部は前記粉砕テーブル９の上面と同レベルで、該粉砕テーブル９の周辺部に位置する様になっている。

前記リンク組１８は、２節リンクとなっており、中間連結ピン２２に加圧シリンダ４のロッド先端が連結されている。

前記加圧シリンダ４は前記加圧ローラユニット６の下側に位置し、前記ジャーナルカバー２を水平方向又は略水平方向に貫通し、該ジャーナルカバー２によって支持されている。前記加圧シリンダ４の駆動、即ちロッドの進退によって前記中間連結ピン２２が水平方向に変位し、前記上連結ピン１９と前記下連結ピン２０間の距離が変位し、前記加圧ローラ７が前記テーブルセグメント１１に押圧される。

前記粉砕テーブル９の下方は１次空気室２５が形成され、前記ケーシング１内部の前記粉砕テーブル９より上方は、分級室２６となっている。

前記ケーシング１の下部には１次空気供給口２７が取付けられ、該１次空気供給口２７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２５に連通している。前記粉砕テーブル９の周囲にはノズルリング２８が設けられ、該ノズルリング２８には１次空気の吹出し口１３が全周に亘って設けられている。

前記ケーシング１の上側には石炭給排部２９が設けられており、該石炭給排部２９の中心部を貫通する様にパイプ状のシュート３１が設けられ、該シュート３１は前記ケーシング１の内部に延出している。前記シュート３１には石炭１２が供給され、供給された石炭１２は前記粉砕テーブル９上に落下する様になっている。

前記シュート３１の中途部に分級器３２が回転自在に設けられ、該分級器３２は円周方向に所要ピッチで配設された短冊状のブレード３３を有し、前記分級器３２は回転駆動部３４によって回転される様になっている。

前記石炭給排部２９には微粉炭送給管３５が接続される。該微粉炭送給管３５はボイラのバーナ（図示せず）に接続され、粉砕された微粉炭をバーナに送給する。

以下、竪型ローラミルの作動について説明する。

前記粉砕テーブル９が回転され、前記１次空気供給口２７より１次空気が導入された状態で、前記シュート３１より塊状の石炭１２が投入される。塊状の石炭１２は前記シュート３１の下端より流落し、前記粉砕テーブル９上に供給される。該粉砕テーブル９上の石炭１２は、前記加圧ローラ７により粉砕され微粉炭となり、微粉炭は前記吹出し口１３を吹上がる１次空気に乗って上昇する。

粒径の大きい微粉炭は、上昇途中で落下し、所定径以下の微粉炭が前記分級器３２に到達する。

該分級器３２に到達した１次混合空気は、前記シュート３１を中心に回転する前記ブレード３３を横切って前記分級器３２内部に流入し、更に前記石炭給排部２９の下端開口部から該石炭給排部２９内部に流入する。

前記１次混合空気が前記ブレード３３を横切る際に粒径の大きい微粉炭は、前記ブレード３３に衝突して落下する。粒径が小さい微粉炭のみが１次空気に乗って前記分級器３２内に流入し、更に遠心力が大きく作用する、粒径の大きい微粉炭が分級され、落下する。又、前記ブレード３３に跳返された微粉炭は、前記粉砕テーブル９上に落下する。分級され、落下した微粉炭は、再度前記加圧ローラ７によって粉砕される。

而して、粒径が所定径より小さい微粉炭のみが、前記石炭給排部２９を経て前記微粉炭送給管３５より出炭され、ボイラのバーナ（図示せず）に供給される。

尚、上記説明では、本発明を微粉炭用の竪型ローラミルとして説明したが、セメント原料を粉砕する竪型ローラミルとして実施可能であることは言う迄もない。

次に、前記加圧ローラユニット６について、前記加圧シリンダ４による推力と前記加圧ローラ７の加圧力との関係について、従来の加圧ローラユニット６と対比させ説明する。

図２（Ａ）に於いて、前記中間連結ピン２２に前記加圧シリンダ４によって水平方向の推力Ｆを与えたとすると、前記上連結ピン１９に作用する垂直方向の力Ｆ1 は、
Ｆ1 ＝Ｆ／２ｔａｎθとなる。

前記上連結ピン１９にＦ1 の力が作用すると、前記加圧ローラ７について、前記水平軸５を中心とするモーメントの釣合を考えると、図２（Ｂ）に示される様に、
Ｌ1 ・Ｆ1 ＝Ｌ2 ・Ｐ
Ｐ＝Ｌ1 ・Ｆ1 ／Ｌ2
Ｐ＝Ｆ・Ｌ1 ／Ｌ2 ・２ｔａｎθ
＝（Ｌ1 ／Ｌ2 ）・（Ｆ／２ｔａｎθ）

即ち、（Ｌ1 ／Ｌ2 ）を大きくすることで、又２ｔａｎθを小さくすることで、圧下力Ｐの値を大きくすることができる。

（Ｌ1 ／Ｌ2 ）の値については、前記上連結ピン１９を前記加圧ローラユニット６の何処かを選択することで決定され、（Ｌ1 ／Ｌ2 ）を大きくすることについて、前記加圧ローラユニット６及び該加圧ローラユニット６の支持構造を大幅に変える必要はない。

又、２ｔａｎθを小さくすることについてはθを小さくすればよく、例えばリンクの長さを変えるだけでよく、構造を大幅に変えることなく、簡単にθの値を選択することができる。例えば、前記上連結ピン１９、前記下連結ピン２０、前記中間連結ピン２２が一直線となる様にリンクの長さを選択することもでき、θは又限りなく０とすることも可能である。従って、θの選択によって大きな圧下力を得ることが可能となる。

本実施例では、前記加圧シリンダ４の推力Ｆを増大させることなく、例えば前記リンク組１８中のリンクの長さを変化させるとで、容易に圧下力の増大を実現できる。

更に、圧下力を増大させる必要がない場合は、前記加圧シリンダ４の推力を小さくでき、小型の加圧シリンダ４の使用を可能とする。

又、前記加圧シリンダ４は、前記加圧ローラユニット６の下側に設置されるので、前記ジャーナルカバー２の高さを小さくすることができ、ひいてはケーシング１、竪型ローラミルの小型化が可能となる。

更に、前記リンク組１８が受ける力の反力は、前記下連結ピン２０に作用し、更に該下連結ピン２０を介して反力支持部に伝達される。上記実施例では、前記下連結ピン２０から、前記ジャーナルカバー２、前記ケーシング１、更に前記基台１５に伝達される。

前記下連結ピン２０は前記ジャーナルカバー２の底面、前記ケーシング１の近傍に設けられることから、該ケーシング１、更に前記基台１５への力の伝達経路が短く又単純化され、前記ジャーナルカバー２の構造、ケーシング１の構造を簡単にでき、又高強度に補強する必要がなくなる。

又、前記下連結ピン２０は、前記基台１５に接近した位置にあるので、該基台１５に直接取付けることも可能であり、この場合、ジャーナルカバー２の構造は更に簡略化できる。又、前記加圧シリンダ４は前記ジャーナルカバー２の下部に設けられるので、該ジャーナルカバー２に作用するモーメントを小さくでき、構造が簡単になる。

又、前記加圧シリンダ４の推力が小さくてよいことから、反力を負担する前記ジャーナルカバー２への力も更に小さくなる。

次に、従来のローラ加圧装置３について説明すると、上記した様に、前記加圧シリンダ４により加圧ローラユニット６に推力Ｆを付与した場合、前記加圧ローラ７による圧下力Ｐは、回転モーメントの釣合からＰ＝ＦＲ1 ／Ｒ2 となる。

従って、従来のローラ加圧装置３では、加圧シリンダ４の推力Ｆを変えないで、圧下力Ｐを大きくしようとすると、Ｐ＝ＦＲ1 ／Ｒ2 より、前記Ｒ2 を小さくするか、或はＲ1 大きくすることになる。

前記Ｒ2 は粉砕テーブル９の寸法、前記受圧アーム８の大きさ等によって略定まるので、圧下力Ｐを大きくしようとすると、Ｒ1 を大きくすることになる。この為、圧下力Ｐの増大はローラ加圧装置３の大型化につながる。又、加圧シリンダ４の容量を大きくすることでも、圧下力Ｐを増大させることはできるが、油圧系の油圧増大が必要となる等、コストの増大を招くことになる。

上述した様に、本発明では、リンクを介して加圧ローラユニット６に推力を作用させることで、加圧シリンダ４の容量を増大させることなく、加圧ローラ７の圧下力の増大が図れると共にローラ加圧装置３の小型化、ジャーナルカバー２、ローラ加圧装置３の小型化も実現できる。

尚、前記下連結ピン２０は、前記ジャーナルカバー２の底面に設けたが、前記ケーシング１に設けても、或は前記基台１５に設けてもよい。更に、上記実施例では、前記リンク組１８の屈曲方向を逆にして、前記加圧シリンダ４のロッドを突出することで、前記加圧ローラ７に圧下力を作用させる様にしてもよい。

又、上記実施例では石炭の粉砕について説明したが石灰岩等他の塊状物の粉砕に本発明が実施可能であることは言う迄もない。

１ ケーシング
２ ジャーナルカバー
３ ローラ加圧装置
４ 加圧シリンダ
５ 水平軸
６ 加圧ローラユニット
７ 加圧ローラ
９ 粉砕テーブル
１８ リンク組
１９ 上連結ピン
２０ 下連結ピン
２２ 中間連結ピン

Claims (2)

1. ケーシングの下部に収納され、回転駆動される粉砕テーブルと、前記ケーシングの下部に設けられたジャーナルカバーと、前記粉砕テーブルに加圧ローラを押圧し、前記粉砕テーブル上の塊状物を粉砕する複数のローラ加圧装置と、塊状物を前記粉砕テーブルに供給する供給管とを具備する竪型ローラミルに於いて、前記ローラ加圧装置は基端部で前記ジャーナルカバーに傾動自在に支持された加圧ローラユニットと、該加圧ローラユニットの先端に設けられた前記加圧ローラと、上端が前記加圧ローラユニットの中途部と連結され、下端が前記ジャーナルカバーの底面と連結された圧下力増大手段としての２節リンクと、前記ジャーナルカバーを貫通する様設けられ、前記２節リンクの中間連結ピンに連結された加圧シリンダとを有し、該加圧シリンダは前記２節リンクを屈曲させる様に推力を作用して前記加圧ローラと粉砕テーブル間に圧下力を発生させる様構成したことを特徴とする竪型ローラミル。
2. 前記２節リンクの下端は、前記粉砕テーブルの上面と同レベルに位置し、前記加圧シリンダは前記加圧ローラユニットの下側に配設された請求項１の竪型ローラミル。

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