(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心として回転し、粉砕テーブルの粉砕面との間で被破砕物を粉砕する外周面を有するローラ本体を備え、
前記外周面は、
前記ローラ本体の前記軸線に直交する径方向の外側に向かって凸状をなすように湾曲しているとともに、前記軸線を含む断面において、前記外周面の軸線方向の中心に形成された最大外径点の両側にわたって同一の曲率半径で形成された円弧状をなす第一外周面と、
前記第一外周面の前記軸線方向の両端に形成されて前記ローラ本体の軸線方向を向く端面に接続され、前記第一外周面に沿う仮想円よりも該仮想円の前記径方向の内側に後退する第二外周面と、を有する粉砕ローラ。
【請求項２】
前記第二外周面は、前記軸線を含む断面において、前記外周面全域の前記軸線方向の幅に対して、１０％以上３０％以下の幅に形成されている請求項１に記載の粉砕ローラ。
【請求項３】
前記第二外周面は、前記ローラ本体の径方向外側に向かって凸状をなすように湾曲し、前記ローラ本体の前記軸線方向の幅であるローラ径に対する曲率半径の比であるローラ曲率比が、前記第一外周面のローラ曲率比よりも小さく形成されている請求項１または請求項２に記載の粉砕ローラ。
【請求項４】
前記第一外周面のローラ曲率比は、０．４５以下であり、
前記第二外周面のローラ曲率比は、０．２以下である請求項３に記載の粉砕ローラ。
【請求項５】
前記第二外周面は、前記軸線を含む断面において、直線状をなす請求項１または請求項２に記載の粉砕ローラ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の粉砕ローラと、
回転可能に支持され、前記粉砕面と前記粉砕ローラの前記外周面との間で前記被破砕物を粉砕する粉砕テーブルとを備える粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉砕ローラ及び粉砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料の石炭を微粉炭に粉砕するために、ローラミルが用いられている。ローラミルは、ローラを用いた粉砕装置である。ローラミルは、回転駆動されるテーブルと、このテーブルに向けて回転自在に取り付けられて配置された複数のローラとを有している。
【０００３】
このようなローラミルが特許文献１から特許文献４に開示されている。特許文献１から特許文献４に記載のローラミルでは、ローラのローラ本体の湾曲した外周面が、湾曲したテーブルの上面との間に隙間を形成した状態で配置される。ローラミルでは、ローラ本体及びテーブルが回転することで、ローラ本体の外周面とテーブルの上面との隙間に石炭等の被破砕物を挟みこんで粉砕する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０２４５３２号公報
【特許文献２】特開２０００−３５４７７８号公報
【特許文献３】特開２００２−１１９８７７号公報
【特許文献４】特許第４１０１７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したようなローラミルでは、被破砕物を破砕し続けることで、ローラ本体の外周面及びテーブルの上面が摩耗し、ローラ本体の外周面とテーブルの上面である粉砕面との間隔が広がってしまう。ローラミルは、この間隔が広がることで粉砕能力が低下してしまう。そのため、ローラミルでは、摩耗により間隔が広がると、外周面がテーブルに近づくようにローラ本体を定期的に移動させ、間隔を狭めるように調整することで、粉砕能力の低下を抑える必要がある。
【０００６】
しかしながら、ローラ本体の外周面が湾曲している場合、外周面の中央付近が、外周面の端部に比べて摩耗量が多くなる。その結果、摩耗して広がった間隔を狭めるために、テーブルとの距離を縮めるようにローラ本体を移動した場合、摩耗量の多い外周面の中央付近をテーブルに近づけようとしても、摩耗量の少ない外周面の端部がテーブルと接触してしまう。そのため、ローラ本体を十分にテーブルに近づけることができず、必要な粉砕能力を得ることができないおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、必要な粉砕能力を得ることが可能なローラ本体及び粉砕装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様における粉砕ローラは、軸線を中心として回転し、粉砕テーブルの粉砕面との間で被破砕物を粉砕する外周面を有するローラ本体を備え、前記外周面は、前記ローラ本体の前記軸線に直交する径方向の外側に向かって凸状をなすように湾曲しているとともに、前記軸線を含む断面において、前記外周面の軸線方向の中心に形成された最大外径点の両側にわたって同一の曲率半径で形成された円弧状をなす第一外周面と、前記第一外周面の前記軸線方向の両端に形成されて前記ローラ本体の軸線方向を向く端面に接続され、前記第一外周面に沿う仮想円よりも該仮想円の前記径方向の内側に後退する第二外周面と、を有する。
【０００９】
このような構成によれば、第二外周面を第一外周面よりも径方向の内側に予め後退させておくことで、第二外周面が形成された領域の摩耗量が少なくとも、摩耗量の多い第一外周面が形成されている領域よりも第二外周面が粉砕面側に使づくことを抑えることができる。そのため、第一外周面の摩耗が進んでも、外周面の中では、第一外周面を最も粉砕面に近い状態のままとすることができる。したがって、第二外周面が形成されている外周面の軸線方向の端部の影響を受けずに、第一外周面と粉砕面との間隔を予め定めた値に近づけるように、ローラ本体を移動させることができる。
【００１０】
また、上記粉砕ローラでは、前記第二外周面は、前記軸線を含む断面において、前記外周面全域の前記軸線方向の幅に対して、１０％以上３０％以下の幅に形成されていてもよい。
【００１１】
このような構成によれば、第二外周面を形成しながら、粉砕能力を維持するために幅の第一外周面を形成することができる。これにより、ローラ本体による粉砕能力を低下させることなく、第二外周面を形成することができる。
【００１２】
また、上記粉砕ローラでは、前記第二外周面は、前記ローラ本体の径方向外側に向かって凸状をなすように湾曲し、前記ローラ本体の前記軸線方向の幅であるローラ径に対する曲率半径の比であるローラ曲率比が、前記第一外周面のローラ曲率比よりも小さく形成されていてもよい。
【００１３】
このような構成によれば、第二外周面を第一外周面に沿う仮想円よりも径方向の内側に後退する面として高い精度で形成することができる。
【００１４】
また、上記粉砕ローラでは、前記第一外周面のローラ曲率比は、０．４５以下であり、前記第二外周面のローラ曲率比は、０．２以下であってもよい。
【００１５】
このような構成によれば、第一外周面によって粉砕能力の低下を抑えつつ、第二外周面を第一外周面よりも高い精度で後退させることができる。
【００１６】
また、上記粉砕ローラでは、前記第二外周面は、前記軸線を含む断面において、直線状をなしていてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、例えば、外周面の端部を面取りする等によって容易に第二外周面を形成できる。
【００１８】
また、本発明の他の態様の粉砕装置は、上記粉砕ローラと、回転可能に支持され、前記粉砕面と前記粉砕ローラの前記外周面との間で前記被破砕物を粉砕する粉砕テーブルとを備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、外周面が第二外周面を有することで、十分にローラ本体を粉砕テーブルに近づけることができ、必要な粉砕能力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態の粉砕装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第一実施形態の粉砕ローラを説明する拡大図である。
【図３】本発明の実施形態の粉砕ローラを用いた場合の経時的な変化を説明するグラフであって、同図（ａ）は、粉砕装置の使用時間と粉砕ローラの外周面及び粉砕テーブルの粉砕面の間隔との関係を表すグラフであり、同図（ｂ）は、粉砕装置の使用時間とミル容量との関係を表すグラフである。
【図４】本発明の実施形態の粉砕ローラと第二外周面を有さない粉砕ローラとの形状の差を比較する要部拡大図である。
【図５】本発明の第二実施形態の粉砕ローラを説明する要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
《第一実施形態》
以下、本発明に係る第一実施形態の粉砕装置１について図１から図４を参照して説明する。
粉砕装置１は、陸用ボイラや石炭ガス化複合発電システム（ＩＧＣＣ）のために、石炭や石油コークス等の塊状の被破砕物を粉砕するために用いられる堅型ローラミルである。本実施形態における粉砕装置１は、図１に示すように、ハウジング２と、鉛直方向の上方からハウジング２の内部へ貫通する原料供給管３と、ハウジング２の内部に設けられた粉砕テーブル４と、粉砕テーブル４と協働して被破砕物を粉砕する複数の粉砕ローラ６と、ハウジング２の内部の粉砕テーブル４の上方に設けられた回転式分級器７（ロータリーセパレータ）とを有している。
【００２２】
ハウジング２は、鉛直方向に沿う中心軸線Ｏ１を中心とする略円筒の中空形状をなしている。ハウジング２は、鉛直方向の下方に配置された粉砕テーブル４の側方に、外部から一次空気が送り込まれる入口ポート２１が設けられている。ハウジング２は、粉砕された被破砕物を入口ポート２１から送り込まれた一次空気とともに排出する出口ポート２２が鉛直方向の上方に設けられている。つまり、ハウジング２の内部には、入口ポート２１から出口ポート２２に向かって流れる一次空気の流路が画成されている。
【００２３】
原料供給管３は、不図示の供給源より供給される石炭等の被破砕物を鉛直方向の上方からハウジング２内に導入する管状部材である。原料供給管３は、ハウジング２の中心位置に配置されて中心軸線Ｏ１に沿って鉛直方向に延びている。原料供給管３は、ハウジング２の上部を貫通して配置されている。原料供給管３は、開口している下端部が、ハウジング２の鉛直方向の中央付近に配置されている。
【００２４】
粉砕テーブル４は、石炭等の被破砕物が載置される。粉砕テーブル４は、ハウジング２内の鉛直方向の下方で、原料供給管３と同軸上に配置されている。粉砕テーブル４は、ハウジング２に搭載されたテーブル回転軸４０に回転可能に支持されている。テーブル回転軸４０は、鉛直方向に沿うテーブル回転軸４０によって中心軸線Ｏ１を中心として回転可能とされている。粉砕テーブル４は、鉛直方向の上面に中心軸線Ｏ１と同心に配置される粉砕面４１を有する。
【００２５】
粉砕面４１は、中心軸線Ｏ１を中心とする円環状をなす湾曲面である。粉砕面４１は、後述する粉砕ローラ６の外周面６４と対応するよう湾曲して形成されている。粉砕面４１は、中心軸線Ｏ１から遠ざかるように、粉砕テーブル４の外周側に行くほどに高く傾斜している。
【００２６】
回転式分級器７は、粉砕テーブル４と粉砕ローラ６によって粉砕された被破砕物を分級する。回転式分級器７は、ハウジング２の内部の鉛直方向の上方に設けられている。回転式分級器７は、原料供給管３を取り囲むように出口ポート２２の下方に設けられ、駆動装置（図示せず）により回転可能とされている。
【００２７】
粉砕ローラ６は、粉砕テーブル４の回転と連動して作動し、傾斜軸線Ｏ２回りに回転することで粉砕テーブル４の粉砕面４１との間で被破砕物を押圧力により粉砕する。ここで、本実施形態の傾斜軸線Ｏ２とは、後述するローラ本体６２が回転する際の中心線であって、中心軸線Ｏ１に向かうにしたがって、水平方向に対して鉛直方向の下方に向かって傾斜して延びる軸線である。本実施形態の粉砕ローラ６は、中心軸線Ｏ１を中心として同心上に等間隔にて複数（例えば、本実施形態では三つ）配置されている。粉砕ローラ６は、図２に示すように、回転可能とされているローラ回転軸６１と、ローラ回転軸６１の先端に接続されるローラ本体６２とを有している。
【００２８】
ローラ回転軸６１は、粉砕テーブル４の鉛直方向の上方で駆動装置（図示せず）によって傾斜軸線Ｏ２を中心に回転可能とされている。ローラ回転軸６１は、先端が粉砕テーブル４に近付くように中心軸線Ｏ１に向かうにしたがって、水平方向に対して鉛直方向の下方に向かって斜めに延びている。
【００２９】
ローラ本体６２は、傾斜軸線Ｏ２を中心として回転することで外周面６４と粉砕テーブル４の粉砕面４１との間で被破砕物を粉砕する。ローラ本体６２は、ローラ回転軸６１の先端に接続され、ローラ回転軸６１が回転することで回転する。ローラ本体６２は、傾斜軸線Ｏ２を中心とする円柱状をなしている。ローラ本体６２は、傾斜軸線Ｏ２の延びる軸線方向を向く端面６３と、粉砕テーブル４の粉砕面４１との間で被破砕物を粉砕する外周面６４と、を有している。
【００３０】
端面６３は、軸線方向を向いて、傾斜軸線Ｏ２と直交する方向である径方向に広がる平面である。端面６３は、粉砕テーブル４に近い側である内側端面６３ａと、ローラ回転軸６１に近い側である外側端面６３ｂとを有している。
【００３１】
外周面６４は、ローラ本体６２の径方向を向く面である。外周面６４は、粉砕テーブル４の粉砕面４１と間隔を空けて対向している。外周面６４は、ローラ本体６２の径方向の外側に向かって凸状をなすように湾曲する第一外周面６４１と、第一外周面６４１の軸線方向の端部の少なくとも一方に形成される第二外周面６４２とを有している。
【００３２】
第一外周面６４１は、傾斜軸線Ｏ２を含む断面において、最大外径点Ａの両側にわたって同一の曲率半径Ｒ１で形成された円弧状をなしている。第一外周面６４１は、被破砕物を効率的に粉砕するために適した間隔を形成するために予め定めた値αだけ粉砕テーブル４の粉砕面４１から離れた位置に配置されている。本実施形態の第一外周面６４１は、傾斜軸線Ｏ２を含む断面において、最大外径点Ａを中心として軸線方向に延びて径方向の外側を向く面である。第一外周面６４１は、傾斜軸線Ｏ２を中心に円筒状をなして形成されている。第一外周面６４１は、粉砕面４１に対応する曲率半径Ｒ１で形成されている。第一外周面６４１は、傾斜軸線Ｏ２を含む断面において、ローラ本体６２の軸線方向の幅であるローラ径Ｄに対する曲率半径Ｒ１の比であるローラ曲率比が０．４５以下の円弧状をなしていることが好ましい。より好ましくは、第一外周面６４１は、ローラ曲率比が０．２５以上０．３５以下の円弧状をなしていることが好ましい。
【００３３】
ここで、最大外径点Ａとは、外周面６４の中で最も傾斜軸線Ｏ２からの径方向の距離が離れた位置である。つまり、最大外径点Ａにおいて、外周面６４は最も径方向の外側に向かって突出している。本実施形態の最大外径点Ａは、外周面６４の軸線方向の中心に形成されている。したがって、被破砕物を効率的に粉砕するために、粉砕面４１と外周面６４との間隔を予め定めた値αに設定する場合には、外周面６４の中で最も径方向の外側に向かって突出している最大外径点Ａの両側にわたって形成された第一外周面６４１と粉砕面４１との間隔を定めることとなる。つまり、粉砕面４１と外周面６４との隙間に被破砕物を挟み込んで粉砕する際の粉砕能力は、粉砕面４１に対する第一外周面６４１の位置によって設定される。
【００３４】
第二外周面６４２は、第一外周面６４１の軸線方向の両端に形成され、内側端面６３ａ及び外側端面６３ｂにそれぞれ接続されている。つまり、第二外周面６４２は、外周面６４の軸線方向の両端部に形成され、内側端面６３ａ及び外側端面６３ｂとともにローラ本体６２の角部を構成している。第二外周面６４２は、第一外周面６４１に沿う曲率半径Ｒ１の仮想円よりもこの仮想円の径方向の内側に後退するよう形成されている。本実施形態の第二外周面６４２は、傾斜軸線Ｏ２を含む断面において、第一外周面６４１と同様に、ローラ本体６２の径方向外側に向かって凸状をなすように湾曲している。第二外周面６４２は、曲率半径Ｒ２が、第一外周面６４１の曲率半径Ｒ１よりも小さく形成されている。具体的には、軸線方向の片側の第二外周面６４２は、傾斜軸線Ｏ２を含む断面における外周面６４全域の軸線方向の長さの１０％以上３０％以下の幅となるように形成されている。つまり、本実施形態では、傾斜軸線Ｏ２を含む断面において、外周面６４全域の軸線方向の長さに対して、第二外周面６４２が軸線方向の両側を合わせて２０％以上６０％以下の幅で形成され、第一外周面６４１が軸線方向の中央付近の４０％以上８０％以下の幅で形成されている。第二外周面６４２は、傾斜軸線Ｏ２を含む断面において、ローラ径Ｄに対する曲率半径Ｒ２の比であるローラ曲率比が０．２以下の円弧状をなしていることが好ましい。より好ましくは、第二外周面６４２は、ローラ曲率比が０．０５以上０．１５以下の円弧状をなしていることが好ましい。
【００３５】
上記のような粉砕装置１では、原料供給管３から被破砕物が供給されることで、被破砕物は粉砕テーブル４上に落下する。粉砕テーブル４上の被破砕物は、粉砕テーブル４及びローラ本体６２が回転することで、粉砕テーブル４の粉砕面４１とローラ本体６２の外周面６４との間に形成されている隙間に進入する。隙間に進入した被破砕物は、外周面６４と粉砕面４１との間に被破砕物が挟み込まれることで押圧されて粉砕され、微粉炭のような粉状になる。粉状となった被破砕物は、粉砕テーブル４の外周部へ放出され、下部の入口ポート２１から導入される一次空気により、乾燥されつつ上昇する。この上昇した粉状の被破砕物のうち、回転式分級器７によって分級された粗粉は、落下して再び粉砕テーブル４上に戻されて再粉砕が行われる。一方、微粉炭のうち、回転式分級器７によって分級された微粒粉は、回転式分級器７を通過し、気流に乗って出口ポート２２から排出される。
【００３６】
粉砕ローラ６及び粉砕テーブル４によって被破砕物を粉砕し続けた場合、粉砕装置１の使用時間が長くなっていくことで、ローラ本体６２の外周面６４が摩耗する。また、ローラ本体６２の外周面６４だけでなく、粉砕テーブル４の粉砕面４１も摩耗する。したがって、粉砕面４１と外周面６４との間隔は、粉砕装置１の使用時間の経過に伴って、図３（ａ）に示すように、予め定めた値αから徐々に広がっていく。間隔が広がっていくことに対応して、粉砕ローラ６のローラリフトが低下してローラ本体６２による被破砕物への押圧力が低下する。その結果、同一のミル動力当たりの粉砕処理容量であるミル容量が低下し、粉砕能力が低下してしまう。
【００３７】
そこで、粉砕装置１の使用時間が予め定めた時間ｔ１が経過した時点で、粉砕面４１と外周面６４との間隔が予め定めた値αに近づくように、粉砕テーブル４に対する粉砕ローラ６の位置を調整する。これにより、粉砕面４１と外周面６４との間隔を予め定めた値αに近づけて、ローラリフトを維持してローラ本体６２による被破砕物への押圧力を維持することができる。その結果、粉砕装置１では、図３（ｂ）に示すように、ミル容量を回復させて、粉砕能力の低下を抑えることができる。
【００３８】
ところが、図４に示すように、外周面６４の中では、第二外周面６４２よりも第一外周面６４１の方が、摩耗量が多くなってしまう。つまり、仮に、第二外周面６４２を有しておらず、外周面６４が第一外周面６４１と同じ曲率半径Ｒ１の仮想湾曲面８だけで形成されている場合、軸線方向の中央付近の摩耗量が外周面６４の軸線方向の両端部に比べて多くなってしまう。その結果、外周面６４と粉砕面４１との間隔は、外周面６４の軸線方向の中央付近で最も広がることとなる。最も間隔の広がってしまった外周面６４の軸線方向の中央付近と粉砕面４１との間隔を予め定めた値αに近づけるために、ローラ本体６２の位置を調整した場合、外周面６４の軸線方向の内側の端部が粉砕面４１に接触してしまうおそれがある。その結果、図３（ａ）の点線に示すように、粉砕面４１と外周面６４との間隔を予め定めた値αに十分に近づけることができなくなる。これにより、図３（ｂ）の点線に示すように、ミル容量を十分に回復させることができず、ミル容量が短い使用時間で、粉砕装置１の性能を維持するための許容される値であるミル容量下限値β以下になってしまう。ミル容量下限値βを下回った場合には、粉砕装置１として必要な粉砕能力を発揮できないために、ローラ本体６２や粉砕テーブル４を交換しなければならない。
【００３９】
しかしながら、本実施形態の粉砕装置１及び粉砕ローラ６によれば、第二外周面６４２によって外周面６４の軸線方向の両端部を第一外周面６４１よりも径方向の内側に予め後退させておくことで、第二外周面６４２が形成された領域の摩耗量が少なくとも、摩耗量の多い第一外周面６４１が形成されている領域よりも第二外周面６４２粉砕面４１側に使づくことを抑えることができる。そのため、第一外周面６４１の摩耗が進んでも、外周面６４の中では、第一外周面６４１を最も粉砕面４１に近い状態のままとすることができる。つまり、外周面６４の軸線方向の両端部の摩耗量が少なくとも、摩耗量の多い外周面６４の軸線方向の中央付近よりも両端部が粉砕面４１側に近づくことを抑えることができる。その結果、図３（ａ）の実線に示すように、時間ｔ１において、第二外周面６４２が形成されている外周面６４の軸線方向の両端部の影響を受けずに、第一外周面６４１と粉砕面４１との間隔を予め定めた値αに近づけるように、ローラ本体６２を移動させることができる。その結果、図３（ｂ）の実線に示すように、時間ｔ１において、粉砕装置１のミル容量を大きく回復させることができる。したがって、外周面６４が第二外周面６４２を有することで、十分にローラ本体６２をテーブルに近づけることができ、必要な粉砕能力を得ることができる。
【００４０】
さらに、時間ｔ１において、第一外周面６４１と粉砕面４１との間隔を予め定めた値αに近づけるように、ローラ本体６２を移動させて粉砕装置１のミル容量を回復させることができることで、図３に示すように、時間ｔ２、ｔ３のように粉砕装置１の使用時間を向上させることができる。したがって、ローラ本体６２や粉砕テーブル４を交換するまでの時間を延ばすことができ、ローラ本体６２や粉砕テーブル４の寿命を向上させることができる。
【００４１】
また、第二外周面６４２が、軸線方向の一方の端部において、傾斜軸線Ｏ２を含む断面における外周面６４全域の軸線方向の長さの１０％以上３０％以下に形成されている。そのため、最大外径点Ａを含む第一外周面６４１を少なくとも外周面６４全域の軸線方向の長さの４０％程度は形成することができる。したがって、第二外周面６４２を形成しながら、粉砕能力を維持するために最低限の必要な幅の第一外周面６４１を形成することができる。これにより、ローラ本体６２により粉砕能力を低下させることなく、第二外周面６４２を形成することができる。
【００４２】
また、第二外周面６４２が第一外周面６４１よりも曲率半径の小さな湾曲面として形成されることで、第二外周面６４２を第一外周面６４１よりも径方向の内側に後退する面として高い精度で形成することができる。したがって、第一外周面６４１が摩耗して削れた場合に、第二外周面６４２が第一外周面６４１よりも径方向の外側に突出して、粉砕面４１に近づいてしまうことを抑えることができる。
【００４３】
また、第一外周面６４１のローラ曲率比を０．４５以下とし、第二外周面６４２のローラ曲率比を０．２以下とすることで、第一外周面６４１によって粉砕能力の低下を抑えつつ、第二外周面６４２を第一外周面６４１よりも高い精度で後退させることができる。
【００４４】
特に、第一外周面６４１のローラ曲率比を０．２５以上０．３５以下とし、第二外周面６４２のローラ曲率比を０．０５以上０．１５以下とすることで、第一外周面６４１によって粉砕能力の低下をより抑えつつ、第二外周面６４２を第一外周面６４１よりもさらに高い精度で後退させることができる。
【００４５】
また、第二外周面６４２が第一外周面６４１の軸線方向の片側だけでなく、両側に形成されていることで、第二外周面６４２を第一外周面６４１に対して対称に形成することができる。ローラ本体６２は、外周面６４のうち、水平方向の粉砕テーブル４の中心軸線Ｏ１側である内側端面６３ａ側の方が、外側端面６３ｂ側よりも摩耗量が多くなる。ところが、第二外周面６４２が第一外周面６４１の両側に形成されていることで、長期間の使用により、内側端面６３ａ側の第二外周面６４２が摩耗して削れてしまった場合であっても、ローラ本体６２を反転させることで、外側端面６３ｂ側の第二外周面６４２を水平方向の粉砕テーブル４の中心軸線Ｏ１側に配置して継続使用することができる。
【００４６】
ここで、上記の粉砕ローラ６の実施例及び比較例における性能の差について説明する。
実施例は、上述した実施形態の粉砕ローラ６であって、外周面６４が第一外周面６４１と第二外周面６４２とを有している。比較例は、外周面６４が第二外周面６４２を有しておらず、第一外周面６４１と同じ曲率半径Ｒ１の仮想湾曲面８だけで形成されている粉砕ローラ６である。
【００４７】
【表１】
0005859698.tif 000002
【００４８】
表１は、比較例と実施例の粉砕ローラ６の粉砕能力とローラリフトとを表している。表１における給炭量とは、原料供給管３から粉砕テーブル４に供給される単位時間当たりの石炭の量である。微粒度とは、粉砕テーブル４及び粉砕ローラ６によって粉砕後の石炭をどの程度の粒度にするかを表す値である。テーブル差圧とは、粉砕能力を表す値であって、粉砕後の石炭の循環量を粉砕テーブル４１の下と上との圧力の差によって表している。
【００４９】
表１に示すように、比較例と実施例とでは、給炭量、微粒度、及びミル動力を同じ条件とした場合、ローラリフトやテーブル差圧がほとんど変化しないことが分かる。したがって、実施例のように第一外周面６４１の軸線方向の両側に第二外周面６４２を設けた場合であっても、比較例のように仮想湾曲面８のみの場合と、粉砕能力に差が生じないことがわかる。
【００５０】
【表２】
0005859698.tif 000003
【００５１】
表２は、比較例と実施例の粉砕ローラ６の新品時に対する摩耗時のミル動力の比を表している。表２における摩耗時とは、ローラ本体６２において、ローラ径Ｄに対して予め定めた摩耗量だけ外周面６４が削られた状態となっていることを表している。本実施形態の摩耗時は、例えば、ローラ径Ｄが４００ｍｍの場合に、ローラ径Ｄの２．５％程度である摩耗量１０ｍｍが削られた状態である。
【００５２】
表２に示すように、実施例の方が比較例に対して、新品時に対する摩耗時のミル動力の比が低く抑えられていること分かる。つまり、実施例の方が比較例に対して、摩耗時のミル動力の増加割合が低いことがわかる。したがって、粉砕ローラ６や粉砕テーブル４への大きな負荷をかけずとも被破砕物を粉砕させることができ、摩耗量を低減することができることが分かる。これにより、粉砕装置１の使用時間を向上させて、ローラ本体６２や粉砕テーブル４の寿命を向上させることができることが分かる。
【００５３】
《第二実施形態》
次に、図５を参照して第２実施形態の粉砕ローラ６ａについて説明する。
第２実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第二実施形態の粉砕ローラ６ａは、ローラ本体の第二外周面の構成について、第一実施形態と相違する。
【００５４】
即ち、第二実施形態では、第二外周面６４２ａが、傾斜軸線Ｏ２を含む断面において、第一外周面６４１の軸線方向の両側にそれぞれ形成されている。第二外周面６４２ａは、傾斜軸線Ｏ２を含む断面において、第一外周面６４１の軸線方向の両端から直線状をなしている。つまり、第二外周面６４２ａは、端面６３と外周面６４ａとで形成されるローラ本体６２ａの角部を面取りするように切り欠くことで形成されている。
【００５５】
上記の第二実施形態の粉砕ローラ６ａでは、例えば、外周面６４ａの全域を第一外周面６４１と同じ曲率半径で形成したうえで、角部を切り欠くことで、第二外周面６４２ａを形成することができる。つまり、ローラ本体６２ａに対して単純な加工を施すだけで、第二外周面６４２ａを容易に形成することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００５７】
なお、上記実施形態では、第二外周面６４２、６４２ａは、第一外周面６４１の軸線方向の両側に形成されていたが、これに限定されるものではなく、第一外周面６４１の軸線方向の端部の少なくとも一方に形成されていればよい。第二外周面６４２、６４２ａは、第一外周面６４１の軸線方向の端部の少なくとも一方に形成される際には、軸線方向の内側端面６３ａに近い側の端部に形成されていることが好ましい。
【符号の説明】
【００５８】
１…粉砕装置  ２…ハウジング  Ｏ１…中心軸線  ２１…入口ポート  ２２…出口ポート  ３…原料供給管  ４…粉砕テーブル  ４０…テーブル回転軸  ４１…粉砕面  ６、６ａ…粉砕ローラ  Ｏ２…傾斜軸線（軸線）  ６１…ローラ回転軸  ６２、６２ａ…ローラ本体  ６３…端面  ６３ａ…内側端面  ６３ｂ…外側端面  ６４、６４ａ…外周面  ６４１…第一外周面  Ａ…最大外径点  ６４２、６４２ａ…第二外周面  ７…回転式分級器  ８…仮想湾曲面  
【要約】
【課題】本発明の粉砕ローラは、十分にローラ本体を粉砕テーブルに近づけることができ、必要な粉砕能力を得ることができる。
【解決手段】本発明の粉砕ローラ６は、傾斜軸線Ｏ２を中心として回転し、粉砕テーブル４の粉砕面４１との間で被破砕物を粉砕する外周面６４を有するローラ本体６２を備え、外周面６４は、ローラ本体６２の傾斜軸線Ｏ２を直交する径方向の外側に向かって凸状をなすように湾曲しているとともに、傾斜軸線Ｏ２を含む断面において、最大外径点Ａの両側にわたって同一の曲率半径で形成された円弧状をなす第一外周面６４１と、第一外周面６４１の軸線方向の端部の少なくとも一方に形成されてローラ本体６２の軸線方向を向く端面６３に接続され、第一外周面６４１に沿う仮想円よりも該仮想円の前記径方向の内側に後退する第二外周面６４２と、を有する。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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