JP5929506B2 - 竪型ミル - 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、特に油圧によって粉砕テーブルに加圧ローラを押圧する竪型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微粉炭とし、１次空気と共に微粉炭を燃焼装置であるバーナに供給している。

竪型ミルは、ハウジングと、ハウジング内部に収納された粉砕テーブルと、該粉砕テーブルに押圧される加圧ローラと、前記ハウジングに設けられ、加圧ローラを前記粉砕テーブルに押圧する加圧シリンダとを有し、前記粉砕テーブルに塊状の石炭を供給し、前記加圧ローラにより石炭を粉砕している。

竪型ミルに於いて、加圧ローラの転がり抵抗が大きい場合、或は転がり抵抗に変動がある場合、粉砕テーブルと加圧ローラとの間にスリップが生じ、加圧ローラがスリップに起因する自励振動を発生することがある。

従来、粉砕ローラの自励振動を抑制するものとして、特許文献１に示されるローラミルがある。該ローラミルでは、加圧油が供給された油圧シリンダのロッド側に、絞り弁とアキュムレータ等から構成されるダンパ装置を接続し、該ダンパ装置によって加圧油の振動エネルギを吸収して粉砕ローラの振動を抑制している。

然し乍ら、被粉砕物中に異物が混入し、加圧ローラが異物を噛込む事態が発生した場合、自励振動で発生する油圧の変動とは比べものにならない程の大きな油圧の上昇が考えられる。噛込む異物が５８ｍｍ程度の鉄の塊であった場合、例えば５７．６ｍｍの大きさのボルト等を噛込んだ場合、例えば２７．５ＭＰａの耐圧性能を有する油圧シリンダに対して約２７０ＭＰａもの油圧が発生する。従って、従来の竪型ミルの様に油の流通を制限することで加圧ローラの振動を吸収するダンピング装置が用いられていた場合、発生した過大な油圧を吸収することができず、油圧シリンダ等の油圧系統の破損を招く虞れがあった。

特開平１１−２８５６４９号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、急激な油圧上昇に伴う油圧系統の破損を防止する竪型ミルを提供するものである。

本発明は、ハウジングに収納され、テーブル駆動装置によって回転駆動される粉砕テーブルと、該粉砕テーブル上に押圧され、塊状物を粉砕する複数の加圧ローラと、該加圧ローラを押圧する複数のローラ加圧ユニットとを具備し、該ローラ加圧ユニットは前記加圧ローラに加圧力を付与する加圧シリンダと、該加圧シリンダに接続された油圧回路と、該油圧回路に設けられたダンピング装置とを有し、該ダンピング装置は第１のオリフィス孔と複数の逃し孔を有する第１のオリフィスと、該第１のオリフィスに重合して設けられ前記逃し孔を閉塞する第２のオリフィスとを有し、該第２のオリフィスは変形可能なプレートであり、該プレートは油圧上昇時に変形して前記第１のオリフィスより離反し、前記逃し孔を開放する竪型ミルに係るものである。

又本発明は、前記逃し孔は前記第１のオリフィス孔と同心の円周上に設けられ、前記第２のオリフィスは前記逃し孔を閉塞する円形のプレートである竪型ミルに係るものである。

又本発明は、前記逃し孔は前記第１のオリフィス孔の直径に平行で且つ該直径に関して対称な直線上に設けられ、前記第２のオリフィスは前記逃し孔を閉塞する矩形のプレートである竪型ミルに係るものである。

更に又本発明は、前記第２のオリフィスの周縁部に等間隔で複数のスリットが形成され、隣接する該スリット間に変形部が形成され、該変形部は前記複数の逃し孔を流通する圧油の油圧によりそれぞれ独立して変形される竪型ミルに係るものである。

本発明によれば、ハウジングに収納され、テーブル駆動装置によって回転駆動される粉砕テーブルと、該粉砕テーブル上に押圧され、塊状物を粉砕する複数の加圧ローラと、該加圧ローラを押圧する複数のローラ加圧ユニットとを具備し、該ローラ加圧ユニットは前記加圧ローラに加圧力を付与する加圧シリンダと、該加圧シリンダに接続された油圧回路と、該油圧回路に設けられたダンピング装置とを有し、該ダンピング装置は第１のオリフィス孔と複数の逃し孔を有する第１のオリフィスと、該第１のオリフィスに重合して設けられ前記逃し孔を閉塞する第２のオリフィスとを有し、該第２のオリフィスは変形可能なプレートであり、該プレートは油圧上昇時に変形して前記第１のオリフィスより離反し、前記逃し孔を開放するので、油圧が急激に上昇した場合であっても、前記逃し孔が開放されることで圧油の流路が拡大され、前記加圧シリンダや前記油圧回路に作用する油圧を低下させることができ、前記加圧シリンダや前記油圧回路等の油圧系統の破損を防止することができるという優れた効果を発揮する。

本発明の実施例に係る竪型ミルの一例を示す概略図である。 本発明の実施例の要部を示す油圧回路図である。 本発明の実施例に係るダンピング装置の概略正断面図であり、（Ａ）は通常の状態に於けるダンピング装置を示し、（Ｂ）は油圧上昇時のダンピング装置を示している。 図３（Ａ）のＡ−Ａ矢視図である。 前記ダンピング装置の第１の変形例を示す概略側断面図である。 前記ダンピング装置の第２の変形例を示す概略側断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

先ず、図１を参照し、竪型ミル１の一例について略述する。

ハウジング２の下部に粉砕テーブル３が設けられ、該粉砕テーブル３はテーブル駆動装置１０によって回転駆動される。又、前記粉砕テーブル３には加圧ローラ４が転動し、該加圧ローラ４は円周方向に３等分した位置に放射状に設けられ、ローラ加圧ユニット５によって前記粉砕テーブル３に押圧される。

前記ハウジング２の上側には石炭給排部６が設けられ、前記粉砕テーブル３の回転軸心上にパイプ状のシュート７が設けられ、該シュート７から塊状の石炭が前記粉砕テーブル３の中心部に供給される様になっている。又、前記ハウジング２の上部には前記シュート７を中心に回転する分級機８が設けられている。

前記シュート７より前記粉砕テーブル３上に供給された石炭は、遠心力で外周方向に移動し、前記加圧ローラ４で粉砕され粉状となり、前記粉砕テーブル３の外周から噴上がる搬送用の１次空気に乗って粉砕炭流９として上昇する。

該粉砕炭流９は、前記分級機８で所定粒子以下の微粉炭に分級され、分級された微粉炭は、前記石炭給排部６の微粉炭送給管１１を介して微粉炭バーナ（図示せず）に供給される。又、所定粒子以上の粗粉炭は前記粉砕テーブル３上に落下し、前記加圧ローラ４により再度粉砕される。

前記ローラ加圧ユニット５は、前記ハウジング２の一部を構成するジャーナルカバー１２を貫通して設けられ、該ジャーナルカバー１２にはローラアーム１３が傾動自在に設けられ、該ローラアーム１３に前記ローラ加圧ユニット５が設けられている。該ローラ加圧ユニット５は、加圧シリンダ１４とプッシュロッド１５を有し、該プッシュロッド１５は軸心方向に摺動自在に設けられている。

前記加圧シリンダ１４のロッド１６は前記プッシュロッド１５の基端に当接し、又該プッシュロッド１５の先端（中心側端）は、前記ローラアーム１３に当接しており、前記加圧シリンダ１４の押圧力は、前記プッシュロッド１５、前記ローラアーム１３を介して前記加圧ローラ４に伝達される様になっている。

又、前記竪型ミル１は制御装置１７を有しており、該制御装置１７は前記加圧ローラ４に伝達される圧力が所定の圧力となる様、前記加圧シリンダ１４に圧油を供給する油圧回路２１（図２参照）を制御する様になっている。

図２に於いて、該油圧回路２１について説明する。

圧油供給路２２の一端が前記加圧シリンダ１４のシリンダヘッド側に連通され、他端が油タンク２３に連通されている。前記圧油供給路２２の上流側から油圧ポンプ２４、第１開閉弁２５、圧力検出器２６が設けられている。又、前記第１開閉弁２５をバイパスし、該第１開閉弁２５の上流側と下流側とを連通するバイパス路２７が設けられ、該バイパス路２７にはダンピング装置２８が設けられている。

前記圧油供給路２２の前記第１開閉弁２５より上流側、或は前記ダンピング装置２８より上流側にアキュムレータ２９が連通されている。

排油路３１の一端が前記加圧シリンダ１４のロッド１６側に連通され、他端が前記油タンク２３に連通されている。前記排油路３１には第２開閉弁３２が設けられている。

ここで、前記油圧回路２１は、前記加圧シリンダ１４への圧油供給手段として機能すると共に、自励振動抑制手段としても機能する。

図３（Ａ）（Ｂ）、図４に於いて、前記ダンピング装置２８の詳細について説明する。

該ダンピング装置２８は、内部を圧油が流通する円筒状のオリフィスケース３３と、該オリフィスケース３３内に設けられた第１のオリフィス３４及び第２のオリフィス３５とを有している。

前記第１のオリフィス３４は、前記オリフィスケース３３の圧油の流路を塞ぐ様設けられた円板状の部材であり、中心には円形の第１のオリフィス孔３６が穿設され、該第１のオリフィス孔３６により圧油の流路が縮小され、圧油の流通が制限される様になっている。又、該第１のオリフィス孔３６の周囲には、図４に示される様に、該第１のオリフィス孔３６の同心円周上に所定角度ピッチで複数の逃し孔３７が穿設されている。

前記第２のオリフィス３５は鋼製のプレートであり、前記第１のオリフィス３４の上流側に取付けられる。前記第２のオリフィス３５は、前記第１のオリフィス３４よりも小径で、且つ全ての前記逃し孔３７を完全に閉塞する直径を有する。又、前記第２のオリフィス３５の板厚は、油圧の増大に対して変形可能な様に設定されており、中心には前記第１のオリフィス孔３６と同径、又は若干大きい第２のオリフィス孔３８が穿設されている。

又、前記第１のオリフィス３４と前記第２のオリフィス３５は、図４に示される様に、前記第１のオリフィス孔３６と前記第２のオリフィス孔３８とが同心となる様に重合し、前記第１のオリフィス孔３６の周囲を複数のボルト等の固着具３９により固着されている。

この時、図３（Ａ）に示される様に、前記第２のオリフィス３５の周縁部は前記逃し孔３７の上流側端を閉塞する様になっており、又図３（Ｂ）に示される様に、前記第２のオリフィス３５に掛る圧力が所定の圧力を超えると、前記固着具３９を支点として屈曲変形し、全ての逃し孔３７が一度に開放される様になっている。

次に、前記油圧回路２１の作動について説明する。

前記制御装置１７により、前記第１開閉弁２５及び前記第２開閉弁３２が開とされ、前記油圧ポンプ２４により昇圧された圧油が前記圧油供給路２２を介して前記加圧シリンダ１４のシリンダヘッド側に供給されることで、前記加圧シリンダ１４により前記加圧ローラ４が前記粉砕テーブル３上に加圧され、石炭が粉砕される。

この時、前記圧油供給路２２内の油圧は前記圧力検出器２６により検出される様になっており、前記圧油供給路２２内の油圧が所定の圧力に到達すると、前記制御装置１７が前記第１開閉弁２５を閉とする。又この状態では、図３（Ａ）に示される様に、前記第２のオリフィス３５は前記第１のオリフィス３４に密着し、前記逃し孔３７の上流側端を閉塞している。

石炭の粉砕処理中、前記第１開閉弁２５が閉とされた状態で自励振動が発生すると、前記加圧ローラ４が上下に振動し、更に該加圧ローラ４の振動は前記ローラアーム１３、前記プッシュロッド１５、前記ロッド１６に伝達される。

該ロッド１６の振動は、前記加圧シリンダ１４のピストン１４ａの振動となって現れ、該ピストン１４ａの振動によって、シリンダヘッド側の容積が変動し、シリンダヘッド側の圧油が出入りする。前記容積の変動分の圧油が前記バイパス路２７、前記ダンピング装置２８を通って前記アキュムレータ２９に流入、流出するが、前記第１のオリフィス孔３６、前記第２のオリフィス孔３８を流通する過程で、圧油の粘性抵抗により振動が減衰される。

従って、前記加圧シリンダ１４に供給される圧油を強制的に前記ダンピング装置２８に流通させることで、自励振動を抑制することができる。

而して、自励振動が生じた場合、或は自励振動が発生する状態となった場合であっても、自励振動を抑制し、前記竪型ミル１を停止させることなく運転を継続させることができる。

又、石炭の粉砕処理中に、前記加圧ローラ４が異物を噛込んだ場合、前記加圧ローラ４は異物に乗上げ、急激に上方に変位する。該加圧ローラ４の変位が前記ローラアーム１３、前記プッシュロッド１５、前記ロッド１６に伝達され、前記加圧シリンダ１４のシリンダヘッド側、前記圧油供給路２２、前記バイパス路２７の油圧が急激に上昇するが、図３（Ｂ）に示される様に、前記逃し孔３７を通して上昇圧は前記第２のオリフィス３５に作用し、該第２のオリフィス３５を屈曲変形させる。該第２のオリフィス３５が変形することで、前記第１のオリフィス３４と前記第２のオリフィス３５との間に隙間が生じ、前記逃し孔３７の上流側端が開放され、前記ダンピング装置２８の流路が拡大される。

従って、該ダンピング装置２８により圧油の流通が制限された状態で、前記加圧ローラ４が異物を噛込み、油圧が急激に上昇した場合であっても、前記逃し孔３７により圧油の流路を拡大することで油圧を低下させることができ、急激な油圧上昇に伴う前記加圧シリンダ１４、前記圧油供給路２２等の油圧系統の破損を防止することができる。

尚、前記第２のオリフィス３５は、弾性変形の範囲内で屈曲変形する様製作するのが好ましい。該第２のオリフィス３５を弾性変形の範囲内で屈曲変形させることで、該第２のオリフィス３５を破損させることなく繰返し使用することができ、前記ダンピング装置２８の耐久性を向上させることができる。又、該ダンピング装置２８を交換可能とし、所定圧以上の油圧が発生すると前記第２のオリフィス３５が破損し、前記逃し孔３７を開放する様にしてもよい。

又、該第２のオリフィス３５は、自励振動発生時には変形せず、異物噛込みの際の急激な油圧上昇時にのみ変形する様な剛性、形状（強度）とするのが好ましい。例えば、前記第２のオリフィス３５を上流側に向って凸となる様湾曲させ、前記固着具３９で湾曲を矯正する様にして取付け、前記第２のオリフィス３５に初期撓みを与える。自励振動発生時に前記第２のオリフィス３５が変形しない強度とすることで、自励振動発生時に圧油の流路が拡大し、振動減衰の効率が悪化するのを防止することができる。

図５は、前記ダンピング装置２８の第１の変形例を示している。

該第１の変形例では、前記第２のオリフィス３５の周縁部に複数のスリット４１が中心に向って所定角度ピッチで形成され、前記第２のオリフィス３５の前記スリット４１，４１間が油圧上昇時の変形部４２となっている。

該変形部４２は、前記第２のオリフィス３５を前記第１のオリフィス３４に固着した際に前記逃し孔３７上に位置し、各変形部４２が各逃し孔３７をそれぞれ閉塞する様になっている。

第１の変形例に於いては、前記加圧ローラ４の異物噛込みにより、前記加圧シリンダ１４、前記圧油供給路２２の油圧が急激に上昇した際に、各逃し孔３７を流通する圧油により各変形部４２がそれぞれ独立して変形される様になっているので、前記第２のオリフィス３５の強度の設定を容易に行うことができる。

図６は、前記ダンピング装置２８の第２の変形例を示している。

該第２の変形例は、前記第２のオリフィス３５が長方形のプレートであり、又前記逃し孔３７が前記第１のオリフィス孔３６の直径と平行且つ該直径に対して対称な直線上に位置する様に穿設されている。前記第２のオリフィス３５を前記第１のオリフィス３４に固着する際には、前記逃し孔３７が前記第２のオリフィス３５の短辺の端部により閉塞されると共に、前記逃し孔３７が前記第２のオリフィス３５の短辺と平行となる様に固着される。

第２の変形例に於いては、前記第２のオリフィス３５の製作が容易である。又、前記逃し孔３７を前記第１のオリフィス孔３６の直径と平行であり且つ該直径に関して対称となる様穿設しているので、該第２のオリフィス３５の屈曲変形する方向が一定となり、該第２のオリフィス３５の強度の設定を容易に行うことができる。

尚、第２の変形例に於ける前記第２のオリフィス３５は、長方形ではなく他の方形、例えば正方形のプレートであってもよい。

又、第２の変形例の前記第２のオリフィス３５に対し、第１の変形例と同様スリット４１を形成してもよいのは言う迄もない。

１ 竪型ミル
２ ハウジング
３ 粉砕テーブル
４ 加圧ローラ
５ ローラ加圧ユニット
１４ 加圧シリンダ
１７ 制御装置
２１ 油圧回路
２８ ダンピング装置
３３ オリフィスケース
３４ 第１のオリフィス
３５ 第２のオリフィス
３６ 第１のオリフィス孔
３７ 逃し孔
３８ 第２のオリフィス孔
４１ スリット
４２ 変形部

Claims (4)

1. ハウジングに収納され、テーブル駆動装置によって回転駆動される粉砕テーブルと、該粉砕テーブル上に押圧され、塊状物を粉砕する複数の加圧ローラと、該加圧ローラを押圧する複数のローラ加圧ユニットとを具備し、該ローラ加圧ユニットは前記加圧ローラに加圧力を付与する加圧シリンダと、該加圧シリンダに接続された油圧回路と、該油圧回路に設けられたダンピング装置とを有し、該ダンピング装置は固定的に設けられ第１のオリフィス孔と複数の逃し孔を有する第１のオリフィスと、該第１のオリフィスに重合して設けられ前記逃し孔を閉塞する第２のオリフィスとを有し、該第２のオリフィスは交換可能に設けられたプレートであり、該プレートは所定圧以上の油圧が発生すると破損して前記第１のオリフィスより離反し、前記逃し孔を開放することを特徴とする竪型ミル。
2. 前記逃し孔は前記第１のオリフィス孔と同心の円周上に設けられ、前記第２のオリフィスは前記逃し孔を閉塞する円形のプレートである請求項１の竪型ミル。
3. 前記逃し孔は前記第１のオリフィス孔の直径に平行で且つ該直径に関して対称な直線上に設けられ、前記第２のオリフィスは前記逃し孔を閉塞する矩形のプレートである請求項１の竪型ミル。
4. 前記第２のオリフィスの周縁部に等間隔で複数のスリットが形成され、隣接する該スリット間に変形部が形成され、該変形部は前記複数の逃し孔を流通する圧油の油圧によりそれぞれ独立して変形される請求項２又は請求項３の竪型ミル。

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