JPH11216379A - 粉砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉砕用ローラに発生した振動を油圧媒体を介
して流量調整弁まで伝えて振動吸収し、粉砕装置の自励
振動を防止すること。 【解決手段】 粉砕リング上に粉砕用ローラを粉砕リン
グの回転方向に沿って配置し、加圧された圧力媒体を収
容するシリンダ近傍に流量調整弁とアキュムレータを設
けた加圧装置により、粉砕用ローラを粉砕リング上に加
圧すると共に振動を防止して被粉砕物を粉砕する粉砕装
置であって、次式で表される圧力媒体のバネ定数Ｋ_Oと
アキュムレータのバネ定数Ｋ_Aの比が、Ｋ_O／Ｋ_A≧１０
０となる粉砕装置。 Ｋ_O＝Ａ²・β／Ｖ ， Ｋ_A＝Ａ²／Ｃ_A ここで、Ａ：シリンダの断面積、β：圧力媒体の体積弾
性係数、Ｖ：シリンダから流量調整手段までの圧力媒体
の体積、Ｃ_A：アキュムレータの容量係数

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉砕装置に係わり、
粉砕時に発生する自励振動を防止できる加圧機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】回転するリング上に複数のローラを支持
して、原料を粉砕するローラ式粉砕装置には数種類のタ
イプがある。代表的な粉砕装置の全体構造を図７に示
す。

【０００３】ヨーク１０は減速機１１の出力軸上に回転
可能なように取り付けられており、このヨーク１０上に
は環状の粉砕リング１が固定されている。粉砕リング１
上のくぼみ部には、ローラブラケット３に軸及びベアリ
ングにより回転可能なように取り付けられたローラ２が
等間隔で３組設置されている。ローラブラケット３の上
部及び加圧フレーム９下面にはピボツトピン４が入る溝
が加工されており、ローラブラケット３及びローラ２は
ピボツトピン４を介して加圧フレーム９により粉砕リン
グ１上に加圧されるとともに、ピボツトピン４を中心に
ローラ２が振り子運動できるようになっている。加圧フ
レーム９にはピボツトアーム１２が取り付けられてお
り、このピボツトアーム１２のもう一方の端は油圧シリ
ンダ１７に固定された加圧ロッド１３とつながってい
る。

【０００４】モータにより減速機１１の入力軸を回転さ
せると、減速機１１の出力軸に取り付けられたヨーク１
０及びヨーク１０に固定された粉砕リング１が回転す
る。この時、油圧シリンダ１７はローディングロッド１
３を下方向に引張っており、この引張り力はピボツトア
ーム１２を介して加圧フレーム９を下方向に押し付ける
ように作用する。上述したような機構により、前記加圧
フレーム９、ピボツトピン４、ローラブラケット３を介
してローラ２が粉砕リング１上に強く押し付けられ、粉
砕リング１上の被粉砕物１８の粉砕が効率よく行われ
る。

【０００５】一方、被粉砕物（例えば、石炭）は中央上
部の供給管１４から投下され、ローラ２と粉砕リング１
にはさまれ、圧壊作用により粉砕される。粉砕された被
粉砕物（例えば、微粉炭）は熱風に吹き上げられ、分級
器１５を通り、所定の粒度のものは出口管１６へ、それ
より粒度の大きいものは粉砕部へ落下し、再び粉砕され
る構造となっている。

【０００６】上記の従来装置では、低負荷時や停止時に
粉砕装置内へ供給される被粉砕物が少量になったり、製
造する微粉の粒度を細かくするために分級度を上げた場
合、粉砕テーブル上の被粉砕物の粒度が細かくなって、
ローラと被粉砕物との間に滑りが発生し、これに伴い激
しい異常な振動が発生するという問題点があった。ロー
ラと被粉砕物に滑りが発生した場合、ローラに上下方向
の振動が誘発され、この振動が自励的に成長し非常に激
しい振動となるので、粉砕装置の運転を継続できない、
あるいは微粉の粒度を細かくできない等の支障をきたし
ている。

【０００７】このような問題を解決するため、本願の発
明者によって、図８に示す技術が提案されている。この
技術は、油圧媒体２６に流れ抵抗を与える手段として、
流量調整弁２３を油圧管路２７に設け、流量調整弁２３
の開度を変えて油圧媒体２６に対する流れ抵抗値を最適
な値に設定することにより油式ダンパーを形成し、粉砕
部の振動を吸収低減させるものである。

【０００８】粉砕装置の運転中にローラ２と被粉砕物１
８の間に滑りが発生し、ローラ２が上下方向に激しく振
動すると、ローラブラケット３、加圧フレーム９、ピボ
ツトアーム１２、加圧ロッド１３、ピストン２１も同様
に上下動し、シリンダ２０内の油圧媒体２６がシリンダ
２０から流出または流入する。これに伴って、管路２７
中の油圧媒体２６も動き、油圧媒体２６は流量調整弁２
３を通過し、アキュムレータ２２に流出または流入する
ことになる。

【０００９】図８に示す技術によれば、流量調整弁２３
の開度を調整して油圧媒体２６の流れに適当な抵抗を与
えてやることにより、流量調整弁２３が油式ダンパとし
て機能して油圧媒体２６の振動エネルギーを吸収するこ
とができる。

【００１０】図８に示す技術と類似する公知例を図９に
示す（実開昭６０−３５７５３号公報）。この公知例も
粉砕装置の油圧機構に関するものであり、油圧シリンダ
１１４につながる配管１１７に流量調整弁１１８と逆止
弁１１９で構成されるダンパー装置１２０が設けられて
いる。ロッド１１５は粉砕ローラを加圧しており、粉砕
ローラの振動をダンパー装置１２０で吸収しようとする
ものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、粉
砕装置に発生する自励装置（振動数：１０〜８０Ｈｚ程
度、変位：１０〜１００μｍ程度）に対して、十分な振
動防止効果が得られない場合があるという問題点があっ
た。

【００１２】図８、図９に示す従来装置は、ローラ２の
振動発生に伴うピストン２１の振動によって生じた油圧
媒体２６の振動（油の流れ）を、流量調整弁２３で適切
な抵抗を与えて減衰させてやろうとするものである。し
かし、粉砕装置に発生する振動は比較的振動数が高く
（１０〜８０Ｈｚ程度）、変位が小さい（１０〜１００
μｍ程度）という特徴がある。そのため、単純に油圧配
管２７に流量調整弁２３とアキュムレータ２２を配置し
ただけでは、振動が流量調整弁２３まで伝わらない場合
がある。すなわち、ローラ１からピストン２１までは、
鉄鋼材料などの固体であるため、確実に振動が伝わる
が、ピストン２１と流量調整弁２３の間の油圧媒体２６
は油のような液体であるため、振動数の高い振動が伝わ
らないことがある。図８の技術は、流量調整弁２３で油
圧媒体２６の流れに対して適切な抵抗を与えて振動を吸
収するものであるため、振動が流量調整弁２３まで伝わ
らなければ、ローラ１の振動を防止することはできな
い。

【００１３】本発明の目的は、ローラに発生した振動を
油圧媒体を介して流量調整弁まで伝わるようにし、粉砕
装置の自励振動を確実に防止することができる加圧装置
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成並びに作用を有するもので
ある。

【００１５】回転自在に支持された粉砕リング上に粉砕
用ローラを粉砕リング回転方向に沿って配置し、加圧さ
れた圧力媒体を収容するシリンダ近傍に流量調整手段と
アキュムレータを設けた加圧装置により、粉砕用ローラ
を粉砕リング上に加圧すると共に振動を防止して被粉砕
物を粉砕する粉砕装置であって、式（１）（２）で定義
されるシリンダ変位に対する油のバネ定数Ｋ_Oとシリン
ダ変位に対するアキュムレータのバネ定数Ｋ_Aの比、す
なわちＫ_O／Ｋ_Aが１００以上となるように、シリンダ断
面積、油の体積弾性系数、シリンダから流量調整弁まで
の油圧媒体の体積、アキュムレータ容量を設定するもの
である。

【００１６】 Ｋ_O＝Ａ²・β／Ｖ （１） Ｋ_A＝Ａ²／Ｃ_A （２） ここで、 Ａ：シリンダの断面積 β：圧力媒体の体積弾性係数 Ｖ：シリンダから流量調整手段までの圧力媒体の体積 Ｃ_A：アキュムレータの容量係数 Ｃ_A＝Ｖ_a0／（ｎ・Ｐ_a0）＝Ｖ_ai・Ｐ_ai／（ｎ・Ｐ² _a0） Ｐ_ai：アキュムレータのガス封入圧力 Ｖ_ai：アキュムレータのガス封入体積 Ｐ_ao：アキュムレータの使用圧力 Ｖ_ao：使用時のガス体積 ｎ ：ポリトロープ指数 この際に、ロッドの変位に対する油圧媒体のバネ定数Ｋ
_Oとロッド変位に対するアキュムレータのバネ定数Ｋ_Aの
比をＫ_O／Ｋ_A≧１００とすると、ピストンの動きによっ
て油圧媒体に流れが生じ、流量調整弁を通過してアキュ
ムレータに流れ込もうとした時、アキュムレータのガス
の収縮によって押し返す力が小さいので、油圧媒体はア
キュムレータ内に流れ込みやすい。そのため、ローラの
振動に伴うピストン２１の振動が油圧媒体を介して流量
調整弁まで良く伝わるようになり、油圧装置が確実にダ
ンパとして機能し、ローラの振動を防止することができ
る。

【００１７】これに対して、Ｋ_O／Ｋ_A＜１００の条件下
では、ピストンの動きによって油圧媒体が動こうとして
も、アキュムレータ内のガスの収縮によるバネの作用に
よって、油圧媒体の動きが抑制されてしまう。そのた
め、油圧媒体が流量調整弁を通過できる量が少なくなる
ので、振動が流量調整弁までほとんど伝わらず、ローラ
の振動を防止することができない。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図１〜
図６を用いて以下説明する。図１は、本発明の実施形態
に係る粉砕装置の側面図を示す。粉砕リング１上のくぼ
み部には、ローラブラケット３に軸５により回転可能に
支持されたローラ２が設置されている。ローラブラケッ
ト３の上部及び加圧フレーム９の下面にはピボツトピン
４が入る溝が加工されており、ローラブラケット３及び
ローラ２はピボツトピン４を介して加圧フレーム９によ
り粉砕リング１上に押しつけられるとともに、ローラ２
がピボツトピン４を中心に振り子運動できるようになっ
ている。

【００１９】加圧フレーム９にはピボツトアーム１２が
取り付けられており、このピボツトアーム１２のもう一
方の端部は加圧ロッド１３とつながっている。加圧ロッ
ド１３のもう一方の端部は、油圧シリンダ３２内に収容
されたピストン３１に取り付けられている。

【００２０】油圧シリンダ５１内には、油圧源５９から
加圧された油圧媒体４４を供給するための配管５２に取
り付けられ、この配管５２には、流量調整弁５３、アキ
ュムレータ５４が取り付けられている。油圧シリンダ５
１、配管５２、アキュムレータ５４の仕様は、油圧媒体
のバネ定数Ｋ_Oとアキュムレータのバネ定数Ｋ_Aの比Ｋ_O
／Ｋ_A１００以上となるようにしている。

【００２１】具体的には、油のバネ定数Ｋ_Oに影響する
油圧媒体の体積Ｖ_O（シリンダの断面積Ａ、ストローク
Ｓ_R、配管の内径φＤ_P、配管長さＬから決まる）、シリ
ンダの断面積Ａ（シリンダの内径φＤ_C、加圧ロッドの
径φＤ_Rから決まる）、アキュムレータのバネ定数Ｋ_Aに
影響するアキュムレータの容量系数Ｃ_A（ガス封入圧力
Ｐ_ao、ガス封入体積Ｖ_ao、油圧媒体の使用圧力Ｐ_iから
決まる。）を調整してＫ_O／Ｋ_A≧１００となるように決
定している。

【００２２】結論的に云えば、本発明は次のような構成
並びに作用を有するものである。

【００２３】回転自在に支持された粉砕リング上に粉砕
用ローラを粉砕リング回転方向に沿って配置し、加圧さ
れた圧力媒体を収容するシリンダ近傍に流量調整手段と
アキュムレータを設けた加圧装置により、粉砕用ローラ
を粉砕リング上に加圧すると共に振動を防止して被粉砕
物を粉砕する粉砕装置であって、式（１）（２）で定義
されるシリンダ変位に対する油のバネ定数Ｋ_Oとシリン
ダ変位に対するアキュムレータのバネ定数Ｋ_Aの比、す
なわちＫ_O／Ｋ_Aが１００以上となるように、シリンダ断
面積、油の体積弾性系数、シリンダから流量調整弁まで
の油圧媒体の体積、アキュムレータ容量を設定するもの
である。

【００２４】 Ｋ_O＝Ａ²・β／Ｖ （１） Ｋ_A＝Ａ²／Ｃ_A （２） ここで、 Ａ：シリンダの断面積 β：圧力媒体の体積弾性係数 Ｖ：シリンダから流量調整手段までの圧力媒体の体積 Ｃ_A：アキュムレータの容量係数 Ｃ_A＝Ｖ_a0／（ｎ・Ｐ_a0）＝Ｖ_ai・Ｐ_ai／（ｎ・Ｐ² _a0） Ｐ_ai：アキュムレータのガス封入圧力 Ｖ_ai：アキュムレータのガス封入体積 Ｐ_ao：アキュムレータの使用圧力 Ｖ_ao：使用時のガス体積 ｎ ：ポリトロープ指数 この際に、ロッドの変位に対する油圧媒体のバネ定数Ｋ
_Oとロッド変位に対するアキュムレータのバネ定数Ｋ_Aの
比をＫ_O／Ｋ_A≧１００とすると、ピストンの動きによっ
て油圧媒体に流れが生じ、流量調整弁を通過してアキュ
ムレータに流れ込もうとした時、アキュムレータのガス
の収縮によって押し返す力が小さいので、油圧媒体はア
キュムレータ内に流れ込みやすい。そのため、ローラの
振動に伴うピストン２１の振動が油圧媒体を介して流量
調整弁まで良く伝わるようになり、油圧装置が確実にダ
ンパとして機能し、ローラの振動を防止することができ
る。

【００２５】これに対して、Ｋ_O／Ｋ_A＜１００の条件下
では、ピストンの動きによって油圧媒体が動こうとして
も、アキュムレータ内のガスの収縮によるバネの作用に
よって、油圧媒体の動きが抑制されてしまう。そのた
め、油圧媒体が流量調整弁を通過できる量が少なくなる
ので、振動が流量調整弁までほとんど伝わらず、ローラ
の振動を防止することができない。

【００２６】図１において、ローラ２と被粉砕物１８に
滑りが発生し、ローラ２が上下方向に振動すると、ロー
ラブラケット３、加圧フレーム９、ピボツトアーム１
２、加圧ロッド１３、ピストン５０を介して油圧媒体５
５も振動する。本発明の実施形態に係る粉砕装置では、
振動を油圧媒体５５を介して流量調整弁５３まで確実に
伝えることができ、流量調整弁５３抵抗値を適切に設定
することによって油圧装置をダンパとして機能させ、ロ
ーラ１の振動を吸収することが可能である。以下にこの
理由について説明する。

【００２７】単に配管５２に流量調整弁５３とアキュム
レータ５４を配置しただけでは、振動を防止できない場
合があることを経験上確認できた。この原因を調べた結
果、以下のことが明らかとなった。

【００２８】シリンダ５１のサイズや油圧媒体５５の体
積に対して比較的小さなアキュムレータ５４を用いた場
合、ピストン５０の振動により油圧媒体５５が流量調整
弁５３を通過してアキュムレータ５４内に流入しようと
しても、アキュムレータ５４内のガスの収縮により発生
する圧力上昇によって押し返されるため、油圧媒体に十
分な流れが生じない。そのため、ピストン５０の振動が
流量調整弁５３まで伝わらず、振動吸収効果が発生しな
い。

【００２９】これに対して、シリンダサイズや油圧媒体
５５の体積に対して比較的大きなアキュムレータ５４を
用いた場合には、油圧媒体５５が流量調整弁５３を通過
してアキュムレータ５４に流れ込んでもアキュムレータ
５４内のガスの収縮による圧力上昇が小さく油圧媒体５
５を押し返す力も小さいので、油圧媒体５５には十分な
流れが発生する。そのため、ピストン５０の振動が流量
調整弁５３に十分伝わり、これによりローラ２の振動を
防止することが可能である。

【００３０】振動防止効果が得られる条件を定量的に調
べるため、実験との比較によって検証を行った加圧装置
の解析モデルを用いて数値解析を行った。解析モデルに
振動変位を入力し、この時の油圧媒体５２の圧力変動や
加圧ロッド１３の荷重変動を調べた。加圧ロッド１３の
荷重変動と振動変位の関係を図２に模式的に示す。

【００３１】荷重の変動は油圧シリンダ５１内の油圧媒
体５５の圧力の変動、変位は油圧シリンダ５１内のピス
トン５０の振動に相当するものである。荷重−変位ルー
プがヒステリシスを描いて膨らむのは、油圧媒体５５が
流量調整弁５３を通過するときの抵抗によるもので、ピ
ストン５０の振動が油圧媒体５５を介して流量調整弁５
３まで伝わらなければ、荷重変位ループは膨らまない。
荷重−変位ループの面積Ｗは油圧装置が１サイクルの振
動で吸収できるエネルギーに相当し、この時の減衰定数
Ｃは次式で求められ、減衰定数Ｃが大きいほど、振動防
止効果が大きいことになる。

【００３２】 Ｃ＝Ｗ／（πωＸ²） （３） 解析では油圧媒体５５のバネ定数とアキュムレータ５４
のバネ定数の比Ｋ_O／Ｋ_Aをパラメータとした。Ｋ_Oは、
油圧シリンダ５１内及び配管５２内の油圧媒体５２のバ
ネ定数で、油圧シリンダ５１の断面積Ａ、油圧媒体の油
圧媒体５２のバネ定数から、前述の式（１）で計算でき
る。Ｋ_Oは、流量調整弁５３を完全に閉じてピストン５
０に変位が生じたときのバネ定数に相当する。

【００３３】また、アキュムレータのバネ定数Ｋ_Aは前
述の式（２）で求められ、流量調整弁５３がない場合
に、アキュムレータ５４内のガスの圧縮／膨張によって
生じるピストン５３の変位と荷重の関係を表すバネ定数
である。

【００３４】図３に加圧装置の減衰定数Ｃと流量調整弁
の抵抗値Ｒの関係を示す。横軸のＲ（Ｎｓ／ｍｍ5）
は、流量調整弁の前後での圧力差をΔＰ（Ｎ／ｍｍ
2）、流量をＱ（ｍｍ3／ｓ）とした時、次式で定義され
る流量調整弁５３の抵抗値である。

【００３５】 Ｒ＝ΔＰ／Ｑ （４） 図３から分かるように、各Ｋ_O／Ｋ_Aにおいて、流量調整
弁の抵抗値Ｒを変化させると減衰定数Ｃが変化し、減衰
定数Ｃが極大となる最適な抵抗値Ｒが存在する。抵抗値
Ｒを変えたとき減衰定数Ｃが変化するということはピス
トン５０の振動が油圧媒体５５を介して流量調整弁５３
まで伝わっていることを意味している。

【００３６】Ｋ_O／Ｋ_A＝５０では、抵抗値Ｒを変化させ
ても、減衰定数Ｃはほとんど増加していない。これは、
油圧媒体が流量調整弁を通過してアキュムレータに流れ
込もうとしても、アキュムレータ内のガスの収縮による
バネ作用により押し返されて、振動（油圧媒体の流れ）
が流量調整弁までほとんど伝わらないためである。

【００３７】これに対して、Ｋ_O／Ｋ_A≧１００の場合に
は、抵抗値Ｒを変化させることにより減衰定数Ｃが大き
くなり、振動吸収効果が発生している。Ｋ_O／Ｋ_Aが大き
いということは、油圧シリンダから流量調整弁までの油
圧媒体が流れやすいということであり、このような結果
から、Ｋ_O／Ｋ_A≧１００程度にすれば、ピストン５０の
振動を流量調整弁まで伝えることができる。すなわちロ
ーラ２の振動を油圧媒体５５を介して流量調整弁５３ま
で伝えて振動吸収できることが明らかである。

【００３８】次に本発明の実施形態の具体的な寸法の例
を示す。

【００３９】（１）Ｋ_O／Ｋ_A≧１００の条件を満足する
場合 加圧装置各部の寸法や仕様をＫ_O／Ｋ_A≧１００の条件を
満足できるように決定した例を以下に示す。

【００４０】 ・シリンダ及び配管の寸法 シリンダ径 ：φＤ_C＝φ１００ｍｍ ロッド径：φＤ_R＝５６ｍｍ シリンダ断面積：Ａ＝５３９１ｍｍ2 ストローク：Ｓ_R＝５０ｍｍ 配管径 ：φＤ_P＝１９ｍｍ 配管長さ：Ｌ＝３００ｍｍ 油圧媒体体積 ：Ｖ＝３．５５×１０⁵ｍｍ3 油圧媒体の体積弾性係数は、図４（「新・知りたい油圧
基礎編」、ジャパンマシニスト社）にその例を示すよ
うに、空気が混入すると急激に低下する特性がある。Ｋ
_Oの計算には油圧媒体に空気が数％混入していることを
想定して、β＝５００Ｎ／ｍｍ2とすると、Ｋ_Oは４．０
９×１０⁴Ｎ／ｍｍとなる。

【００４１】 ・アキュムレータの仕様 ガス封入体積：Ｖ_ai＝1.0×10⁶ｍｍ3 ガス圧力：Ｐ_ai＝1.9Ｎ／ｍｍ2 使用圧力 ：Ｐ_aO＝４Ｎ／ｍｍ2 ポリトロープ指数をｎ＝１．４とすると、式（２）のＫ
_Aは３４３Ｎ／ｍｍとなる。

【００４２】・Ｋ_O／Ｋ_A 上記結果より、Ｋ_O／Ｋ_Aは１１９となり、Ｋ_O／Ｋ_A≧１
００を満足する。

【００４３】（２）Ｋ_O／Ｋ_A≧１００の条件を満足しな
い場合の例 比較例として、Ｋ_O／Ｋ_A≧１００を満足できない例を下
記に示す。

【００４４】ａ．油圧媒体の体積が大きすぎる場合 （１）の例において、シリンダのストロークをＳ_R＝１
０ｍｍ、配管長さをＬ＝１５００ｍｍとした場合には、
油圧媒体の体積がＶ＝９．６４×１０⁵ｍｍ3となる。こ
の場合、式（１）で計算できるＫ_Oは１．５１×１０⁴Ｎ
／ｍｍで、Ｋ_O／Ｋ_Aは４３．９となりＫ_O／Ｋ_A≧１００
を満足できない。

【００４５】ｂ．アキュムレータ容量が小さい場合 （１）の例において、アキュムレータの大きさ、すなわ
ちガス封入体積を３×１０⁵ｍｍ3とすると、Ｋ_Aは１１
４２Ｎ／ｍｍとなる。この場合、Ｋ_O／Ｋ_Aは３５．８と
なり、Ｋ_O／Ｋ_A≧１００を満足しない。

【００４６】上記の結果を確認するため、実際の粉砕装
置を用いた実験を行った。実験においてはＫ_O／Ｋ_Aをパ
ラメータとして、振動防止効果を調べた。Ｋ_O／Ｋ_Aを変
化させる方法としては、例えば、シリンダ５１の大きさ
や配管５２の長さを変えて油圧媒体５５の体積Ｖを変え
る、アキュムレータ容量Ｃ_Aを変える等があるが、これ
らの方法では装置の改造が必要である。最も簡便な方法
として、油圧媒体５２に空気を混入させて体積弾性係数
βを変化させる方法があり、これによりＫ_O／Ｋ_Aを変化
させた。図４に示したように、空気を混入させることに
よりβは大きく変化する。

【００４７】一般に、粉砕装置では、分級器１５（図７
参照）の回転数を上げて、粉砕装置内の微粉度を上げる
と自励振動が発生する。実験では、Ｋ_O／Ｋ_Aをパラメー
タとして自励振動が発生する分級器の回転数の変化を比
較することにより、Ｋ_O／Ｋ_Aと振動防止効果の関係を調
べた。結果を図５に示す。

【００４８】Ｋ_O／Ｋ_A≒３０の場合には無次元化した分
級器回転数が０．７で自励振動が発生し、減速機加速度
が増加しているのに対して、Ｋ_O／Ｋ_A≒６０では、無次
元化した分級器回転数が１まで振動が発生せず、１．１
で自励振動が発生した。Ｋ_O／Ｋ_Aをより増加させれば、
更に振動防止効果が大きくなり自励振動が発生する分級
器回転数は増加するが、通常の運転範囲（分級器回転数
／定格分級器回転数が１以上）で振動が発生しなけれ
ば、防振効果としては十分である。

【００４９】以上のように、本発明によれば、ローラに
発生した振動を油圧媒体を介して確実に流量調整弁まで
伝えて、振動吸収することができ、粉砕装置の自励振動
を防止することが可能である。

【００５０】図６に本発明の他の実施形態を示す。本実
施形態は油圧シリンダのヘッド側（加圧ロッドがない
側）を利用して振動吸収するようにしたものである。こ
の場合、油圧シリンダ５１のヘッド側の断面積Ａはシリ
ンダの内径φＤ_Cが同じでも加圧ロッド１３がないため
ロッド側に比べて大きくなる。油のバネ定数Ｋ_O、アキ
ュムレータのバネ定数Ｋ_Aはそれぞれ、式（１）（２）
で表されるので、シリンダ断面積Ａが変化してもＫ_O／
Ｋ_Aは変化しない。従って、図１の実施形態と同じ振動
防止効果が得られることになる。

【００５１】

【発明の効果】本発明に係る粉砕装置の加圧機構によれ
ば、粉砕時の振動を防止することが可能であり、振動発
生により運転範囲が制限されるようなことはなく、安定
な粉砕が可能となる。

【００５２】また、従来振動発生により実現できなかっ
た被粉砕物の超微粉化も可能となり、例えば、本発明を
石炭焚火力発電ボイラの石炭粉砕装置に適用した場合に
は、石炭の超微粉化により燃焼効率が向上するなど、多
大な効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る粉砕装置の側面図であ
る。

【図２】本実施形態における加圧装置の荷重と変位の関
係を示す模式図である。

【図３】本実施形態における加圧装置の減衰定数の及ぼ
すＫ_O／Ｋ_Aの影響の実験結果を示す図である。

【図４】油の体積弾性係数に及ぼす空気混入量の影響を
示す図である。

【図５】粉砕装置の振動防止効果に及ぼすＫ_O／Ｋ_Aの影
響を示す図である。

【図６】本発明の他の実施形態の側面図である。

【図７】従来の粉砕装置の全体側面図である。

【図８】従来の粉砕装置の側面図である。

【図９】従来の粉砕装置の加圧機構の側面図である。

【符号の説明】

１ 粉砕リング ２ ローラ ３ ローラブラケット ４ ピボットピン ５ 軸 ９ 加圧フレーム １２ ピボットアーム １３ 加圧ロッド １８ 被粉砕物 ５０ ピストン ５１ シリンダ ５２ 配管 ５３ 流量調整弁 ５４ アキュムレータ ５５ 油圧媒体 ５９ 油圧源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐古田 光太郎 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 三井 秀雄 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在に支持された粉砕リング上に粉
   砕用ローラを前記粉砕リングの回転方向に沿って配置
   し、加圧された圧力媒体を収容するシリンダ近傍に流量
   調整手段とアキュムレータを設けた加圧装置により、粉
   砕用ローラを粉砕リング上に加圧すると共に振動を防止
   して被粉砕物を粉砕する粉砕装置であって、 次式で表される圧力媒体のバネ定数Ｋ_Oとアキュムレー
   タのバネ定数Ｋ_Aの比が、Ｋ_O／Ｋ_A≧１００となること
   を特徴とする粉砕装置。 Ｋ_O＝Ａ²・β／Ｖ Ｋ_A＝Ａ²／Ｃ_A ここで、 Ａ：シリンダの断面積 β：圧力媒体の体積弾性係数 Ｖ：シリンダから流量調整手段までの圧力媒体の体積 Ｃ_A：アキュムレータの容量係数 Ｃ_A＝Ｖ_a0／（ｎ・Ｐ_a0）＝Ｖ_ai・Ｐ_ai／（ｎ・Ｐ² _a0） P_ai：アキュムレータのガス封入圧力 Ｖ_ai：アキュムレータのガス封入体積 Ｐ_ao：アキュムレータの使用圧力 Ｖ_ao：使用時のガス体積 ｎ ：ポリトロープ指数