(57)【要約】【課題】  本発明は、シールと軸受とを一体構造にすることにより、ロール軸によるシールハウジングとロール軸間の隙間の変動を最小限に留め、部品点数が少なく、点検が容易でシール性能を向上させたスラグ粉砕機の軸受構造を提供することを課題とする。【解決手段】  そのため、本発明は、石炭ガス化炉のスラグ排出口に固定された上部圧力容器及び小径の下部圧力容器と、下部圧力容器内に配設されスラグを破砕するロール式クラッシャと、下部圧力容器を貫通するロール式クラッシャのロール軸とを有するスラグ粉砕機の軸受構造において、ロール軸の下部圧力容器の貫通部に設けられた軸受と、軸受の下部圧力容器内側に設けられた内側軸受カバーと、軸受の外側に設けられた外側軸受カバーと、内側軸受けカバーとロール軸との間に設けられた容器側高圧シールと、外側軸受カバーとロール軸との間に設けられた非高圧シールとを備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭ガス化炉のスラグ排出口に固定された上部圧力容器と、該上部圧力容器の下部に固定され上記上部圧力容器よりも小径の下部圧力容器と、該下部圧力容器内に配設されスラグを破砕するロール式クラッシャと、上記下部圧力容器を貫通する上記ロール式クラッシャのロール軸とを有するスラグ粉砕機の軸受構造において、上記ロール軸の上記下部圧力容器の貫通部に設けられた軸受と、該軸受の上記下部圧力容器内側に設けられた内側軸受カバーと該軸受の外側に設けられた外側軸受カバーと、上記内側軸受カバーと上記ロール軸との間に設けられた容器側高圧シールと、上記外側軸受カバーと上記ロール軸との間に設けられた非高圧シールとを備えたことを特徴とするスラグ粉砕機の軸受構造。
【請求項２】
上記外側軸受カバーと上記ロール軸との間の上記非高圧シールより上記軸受側に設けられた外側高圧シールと、上記軸受に高圧潤滑油を供給する潤滑油供給管路及び潤滑油ポンプとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のスラグ粉砕機の軸受構造。
【請求項３】
上記外側軸受カバーと上記ロール軸との間の上記非高圧シールより上記軸受側に設けられた外側高圧シールと、上記軸受に高圧潤滑油を循環させる潤滑油供給管路、潤滑油戻り管路及び潤滑油ポンプとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のスラグ粉砕機の軸受構造。
【請求項４】
上記内側軸受カバーと上記ロール軸との間の上記容器側高圧シールより上記軸受側に設けられた軸側高圧シールと、上記容器側高圧シールと上記軸側高圧シールとの間に高圧清浄水を供給する清浄水供給管路及び水圧ポンプとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のスラグ粉砕機の軸受構造。
【請求項５】
上記内側軸受カバーと上記ロール軸との間の上記容器側高圧シールより上記軸受側に設けられた軸側高圧シールと、上記容器側高圧シールと上記軸側高圧シールとの間に高圧清浄水を循環させる清浄水供給管路、清浄水戻り管路及び水圧ポンプとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のスラグ粉砕機の軸受構造。
【請求項６】
上記内側軸受カバーと上記ロール軸との間の上記容器側高圧シールより上記軸受側に設けられた軸側高圧シールと、上記容器側高圧シールと上記軸側高圧シールとの間に高圧清浄水を循環させる清浄水供給管路、清浄水戻り管路及び水圧ポンプとを備えたことを特徴とする請求項３に記載のスラグ粉砕機の軸受構造。
【請求項７】
上記下部圧力容器又は上記上部圧力容器内の圧力よりも清浄水供給管路内の圧力を高くすると共に、上記清浄水供給管路内の圧力より潤滑油供給管路内の圧力を高くすべく制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載のスラグ粉砕機の軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭ガス化炉のスラグを破砕する石炭ガス化炉のスラグ破砕機の高差圧軸シール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スラグ排出装置としては図９に示すものが提案されている。（例えば、特許文献１）。上記従来のスラグ排出装置１においては、図示されていない石炭ガス化炉底部に配設され、そのケーシングである有底円筒状の圧力容器２は、上部圧力容器３と下部圧力容器４とで径が異なる。径の大きな上部圧力容器３内には、底の開いた上部スラグホッパ５が配設され、その底部開口６は、径の小さな下部圧力容器４の上端部に配設されている。
【０００３】
また、上部スラグホッパ５の下部には、ロール式クラッシャ８が配設され、ロール式クラッシャ８は、円筒形の回転歯９を上部スラグホッパ５の底部開口６下に配設している。回転歯９は、下部圧力容器４の壁部を貫通して水平方向に配設されたロール軸６６に固定されている。回転歯９の側部から下部にはそれに面して、固定歯１０が配設されている。ロール軸６６が下部圧力容器４の壁部を貫通する部位には、シール部６５が設けられている。
【０００４】
なお、下部圧力容器４の外壁部には、軸受取付台６８、電動機取付台６９が固定され、その台上にはロール軸６６を支持する軸受６７が設けられている。さらに、ロール軸６６の一端には、該ロール軸６６を回転させるための電動機１４が配設されている。下部圧力容器４の内部には、下部スラグホッパ７が配設され、その底部開口１６には配管接続口１７が設けられている。
【０００５】
上記従来のスラグ排出装置においては、シール部６５を調整するために、シール部６５と軸受６７との間にある程度のシール交換のためのスペースを確保しておく必要がある。一方、ロール軸６６には、スラグの塊を粉砕する時に非常に大きな半径方向の曲げ応力が加わり、ロール軸６６にたわみが発生する。従って、シール部６５の構造は、このたわみに耐えて圧力容器内流体の漏れをシールする必要があるという問題がある。
【０００６】
そして、このたわみに耐えるシール構造として、図１０に示すものも提案されている。（例えば、特許文献２）。図１０に示す従来のスラグ破砕機の高差圧軸シール構造は、回転軸６６等の周囲に周回された多段（四段）に配置したグランドパッキング７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄと、Ｕ字パッキング７１Ｃとから成る内周側シール構造及び二つのＵ字パッキング７１ａ、７１ｂから成る外周側シール構造を備えている。Ｕ字パッキングは、その位置を安定させるために、下部圧力容器４に設けた円周溝に配設されている。ロールクラッシャーのロール軸６６の貫通する下部圧力容器４の一部にシール用の円筒状凹部を設け、ここにシール部材を配設している。４つのグランドパッキング７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄは、回転軸６６に摺接し、ランタンリング７３の前後に２つずつ配設されている。
【０００７】
最も機外側のグランドパッキング７４ｄには、Ｕ字パッキング入りリングが密接している。このＵ字パッキング入りリングの円周溝内に、Ｕ字パッキング７１ｃが内蔵されており、このＵ字パッキング７１ｃは、ロール軸６６に摺接している。Ｕ字パッキング入りリングは、機外側でパッキング押さえ７５に密着し、このパッキング押さえ７５は、パッキング加圧ネジ７７の先がパッキングケーシング７２に螺合することによって、機内側に押圧されている。バネ７６は、その弾発力によって、パッキング加圧ネジ７７とパッキング押さえ７５との間に介在し、パッキング押さえ７５を機内側に付勢し、グランドパッキング７４ａ等の抜けを防ぐ。
【０００８】
パッキングケーシング７２は、Ｏリング、押さえ部材を介してネジによって下部圧力容器４に保持されている。下部圧力容器４の上記円筒状凹部にさらに設けた円周溝内には、Ｕ字パッキング７１ａ、７１ｂを配設し、これらが円筒状のパッキングケーシング７２の外周に接することによって、外周側のシール構造を形成している。なお、Ｕ字パッキング７１ｃに７１ａに対して洗浄用グリース又は水を送り、Ｕ字パッキング７１ｃ、７１ａに付着するゴミを除去ないしは、一段のパッキングに加わる差圧（機内側と機外側の圧力差）の低減を行うようにしている。このように、耐高差圧の内周側のシールと、追従性の良い外周側のシールとを含む二重のシール構造とし、回転軸６６の移動を抑えつつさらに、Ｕ字パッキング自体の追従性によって軸心への追従性を満たすようにしている。しかしながら、上述の特許文献２に記載のものでは、シール構造が複雑であり、且つ、パッキングの数量の多いため、長時間運転するためには、定期的な点検、パッキングの交換が必要となるという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１４０４６５号公報
【特許文献２】特開２０００−１０４８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来の事情に鑑みて提案されたものであり、シールと軸受とを一体構造にすることにより、ロール軸のたわみを最小限に留め、部品点数が少なく、シール性能を向上させたスラグ粉砕機の軸受構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたもので、特許請求の範囲に記載された各発明は、スラグ粉砕機の軸受構造として、それぞれ以下の（１）〜（７）に述べる各手段を採用したものである。
【００１２】
（１）第１の手段に係るスラグ粉砕機の軸受構造は、石炭ガス化炉のスラグ排出口に固定された上部圧力容器と、該上部圧力容器の下部に固定され上記上部圧力容器よりも小径の下部圧力容器と、該下部圧力容器内に配設されスラグを破砕するロール式クラッシャと、上記下部圧力容器を貫通する上記ロール式クラッシャのロール軸とを有するスラグ粉砕機の軸受構造において、上記ロール軸の上記下部圧力容器の貫通部に設けられた軸受と、該軸受の上記下部圧力容器内側に設けられた内側軸受カバーと該軸受の外側に設けられた外側軸受カバーと、上記内側軸受カバーと上記ロール軸との間に設けられた容器側高圧シールと、上記外側軸受カバーと上記ロール軸との間に設けられた非高圧シールとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
（２）第２の手段は、第１の手段のスラグ粉砕機の軸受構造において、上記外側軸受カバーと上記ロール軸との間の上記非高圧シールより上記軸受側に設けられた外側高圧シールと、上記軸受に高圧潤滑油を供給する潤滑油供給管路及び潤滑油ポンプとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
（３）第３の手段は、第１の手段のスラグ粉砕機の軸受構造において、上記外側軸受カバーと上記ロール軸との間の上記非高圧シールより上記軸受側に設けられた外側高圧シールと、上記軸受に高圧潤滑油を循環させる潤滑油供給管路、潤滑油戻り管路及び潤滑油ポンプとを備えたことを特徴とする。
【００１５】
（４）第４の手段は、第１の手段のスラグ粉砕機の軸受構造において、上記内側軸受カバーと上記ロール軸との間の上記容器側高圧シールより上記軸受側に設けられた軸側高圧シールと、上記容器側高圧シールと上記軸側高圧シールとの間に高圧清浄水を供給する清浄水供給管路及び水圧ポンプとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
（５）第５の手段は、第１の手段のスラグ粉砕機の軸受構造において、上記内側軸受カバーと上記ロール軸との間の上記容器側高圧シールより上記軸受側に設けられた軸側高圧シールと、上記容器側高圧シールと上記軸側高圧シールとの間に高圧清浄水を循環させる清浄水供給管路、清浄水戻り管路及び水圧ポンプとを備えたことを特徴とする。
【００１７】
（６）第６の手段は、第３の手段のスラグ粉砕機の軸受構造において、上記内側軸受カバーと上記ロール軸との間の上記容器側高圧シールより上記軸受側に設けられた軸側高圧シールと、上記容器側高圧シールと上記軸側高圧シールとの間に高圧清浄水を循環させる清浄水供給管路、清浄水戻り管路及び水圧ポンプとを備えたことを特徴とする。
【００１８】
（７）第７の手段は、第６の手段のスラグ粉砕機の軸受構造において、上記下部圧力容器又は上記上部圧力容器内の圧力よりもシール室内の圧力を高くすると共に、上記清浄水供給管路内の圧力より潤滑油供給管路内の圧力を高くすべく制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明は、上記の（１）〜（７）に記載の各手段を採用しているので、それぞれ以下のような効果を有する。
（１）請求項１に係る発明は上記第１の手段を採用しているので、軸受と容器側高圧シールとの間の距離を最小限に留めることができ、シール部の軸のたわみを最小限に留めることができる。
【００２０】
（２）請求項２に係る発明は上記第２の手段を採用しているので、上記（１）の効果に加えて、高圧容器内の汚染されたスラグホッパ水が軸受内に進入するのを防止することができる。
【００２１】
（３）請求項３に係る発明は上記第３の手段を採用しているので、上記（１）の効果に加えて、高圧容器内の汚染されたスラグホッパ水が軸受内に進入するのを防止することができると共に、熱等のより劣化した潤滑油をタンクに戻すことができる。
【００２２】
（４）請求項４に係る発明は上記第４の手段を採用しているので、上記（１）の効果に加えて、容器側高圧シールと軸側高圧シールとの間に高圧清浄水を供給するようにしたので、高圧容器内の汚染されたスラグホッパ水がシール摺動面内に進入するのを防止することができると共に、例え、高圧清浄水が高圧容器内に漏洩しても問題は発生しない。
【００２３】
（５）請求項５に係る発明は上記第５の手段を採用しているので、上記（１）の効果に加えて、容器側高圧シールと上記軸側高圧シールとの間に高圧清浄水を循環させるようにしたので、高圧容器内の汚染されたスラグホッパ水が軸受内に進入するのを防止することができると共に、軸受及びシールを冷却することができ、例え、高圧清浄水が高圧容器内に漏洩しても問題は発生しない。
【００２４】
（６）請求項６に係る発明は上記第６の手段を採用しているので、上記（３）の効果に加えて、軸受の内側に、容器側高圧シールと軸側高圧シールとの間に高圧清浄水を循環させるようにしたので、潤滑油が高圧容器内に漏れるのを防止することが可能となると共に、軸受を冷却することができ、例え、高圧清浄水が高圧容器内に漏洩しても問題は発生しない。
【００２５】
（７）請求項７に係る発明は上記第７の手段を採用しているので、上記（６）の効果に加えて、下部圧力容器又は上部圧力容器内の圧力よりも清浄水供給管路内の圧力を高くすべく制御されているので、圧力容器内の汚れた高温高圧の水が、シール及び軸受内に進入することがない。また、清浄水供給管路内の圧力より潤滑油供給管路内の圧力を高くすべく制御されているので、軸受内又は清浄水供給管路に、圧力容器内の汚れが漏れることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わるスラグ粉砕機の全体構造を示す断面図である。図２は、本発明の実施例１に係るスラグ粉砕機のシール付軸受構造の断面図である。図３は、本発明の実施例２に係るスラグ粉砕機のシール付軸受構造の断面図、図４は実施例２における油圧回路の制御を示す図である。図５は、本発明の実施３に係るスラグ粉砕機のシール付軸受構造の断面図、図６は、本発明の実施例４に係るスラグ粉砕機のシール付軸受構造の断面図、図７は、本発明の実施例５に係るスラグ粉砕機のシール付軸受構造の断面図である。図８は、本発明の実施例６に係るスラグ排出装置に係る制御装置の回路図である。
【００２７】
先ず、図１に基づき、本発明の実施の形態に係わるスラグ粉砕機の全体構造につき説明する。石炭ガス化炉においては、石炭を高温、高圧雰囲気において燃焼し、可燃性ガスを発生させる。その時、石炭中のスラグは溶融し、石炭ガス化炉の底部に配設されたスラグ排出装置１に落下する。
【００２８】
スラグ排出装置１は、石炭ガス火炉に接続されているため、圧力容器２内は、石炭ガス化炉内と同じ３ＭＰｓ程度の圧力で加圧されている。また、圧力容器２内には、高温、高圧のスラグホッパ水１５が充填されている。そして、石炭ガス化炉から圧力容器２内に落下した溶融スラグは、圧力容器２内のスラグホッパ水１５により冷却、大きな塊に固化されると共に、スラグホッパ水１５は約８０℃程度に加熱される。
【００２９】
圧力容器２は、上述の高温、高圧に耐え得る大径の円筒状の上部圧力容器３と、上部圧力容器３の下部に繋がる小径の円筒状の下部圧力容器４とで構成されている。大径の上部圧力容器３内の下方には、固化したスラグを中央下部に集めるために、底に底部開口６を有する上部スラグホッパ５が配設されている。
【００３０】
上部スラグホッパ５の底部開口６の下方の下部圧力容器４内には、ロール式クラッシャ８が配設されている。下部圧力容器４は、ロール式クラッシャ８の軸受間の距離をできる限り短くするために、上部圧力容器３より小径で、ロール式クラッシャ８を収納できる程度の幅に制限されている。
【００３１】
ロール式クラッシャ８は、回転する回転歯９と下部圧力容器４に固定された固定歯１０とで構成されている。
【００３２】
回転歯９は、下部圧力容器４の壁部を貫通して水平方向に配設されたロール軸１１に固定されている。ロール軸１１が下部圧力容器４の壁部を貫通する部位には、各々シール付の軸受１３が設けられている。このシール付軸受１３は、上述の高圧、高温に耐え得るものとなっている。また、下部圧力容器４の外壁部には、円筒状の取付台１２が固定され、取付台１２の外方中央にはロール軸１１を回転させるための電動機１４が配設されている。
【００３３】
上述の構成において、上部スラグホッパ５で集められた固化したスラグは、回転する回転歯９と、固定歯１０とにより粉砕される。この時、回転歯９には、半径方向に大きな曲げ応力が発生する。この大きな曲げ応力は、回転歯９については、その直径が大きいため殆ど問題になることはない。しかしながら、ロール軸１１に与える影響は無視できず、ロール軸１１の回転歯９端からシール付軸受１３迄の距離が長い程、その影響は大きい。本実施の形態においては、軸受とシールとを一体化することにより、その距離を最小限にしている。
【００３４】
なお、下部圧力容器４内の下方には、粉砕されたスラグを中央下部に集めるために、底に底部開口１６を有する下部スラグホッパ７が配設されている。そして、下部スラグホッパ７により集められた粉砕されたスラグは、下部圧力容器４の下端の配管接続口１７を通り外部に排出される。
【実施例１】
【００３５】
次に、図２に基づき、本発明の実施例１に係るスラグ粉砕機におけるシール付き軸受けの具体的な構造について説明する。下部圧力容器４の側壁には、円状の穴が開けられ、その穴に軸受箱２０が、図示略のガスケット等を介在させて多数の取付ボルト２８ａにより取付けられている。なお、この側壁に開けられた円状の穴の直径は、回転歯９の直径より大きく、回転歯９を点検、交換できるようになっている。
【００３６】
軸受箱２０の中央開口部には、ロール軸１１が貫通している。このロール軸１１の直径は、外側に行くにつれて大径、中径、小径と３段階で小さくなっている。軸受箱２０とロール軸１１の中径の部分との間には、リング状の軸受外輪２３、多数の自動調芯ころ２５及びリング状の軸受内輪２４より構成された自動調芯ころ軸受２９が挿入されている。
【００３７】
この自動調芯ころ軸受２９の下部圧力容器４内側には、内側軸受カバー（シールハウジング）２１が、設けられている。この内側軸受カバー２１は、図示略のガスケット等を介在させて多数の取付ボルト２８ｃにより、軸受箱２０に取付けられている。内側軸受カバー２１の中心孔には、ロール軸１１の大径の部分が貫通している。そして、内側軸受カバー２１とロール軸１１との間には、耐圧３．５ＭＰａ以上の容器側高圧シール２６ａが配設されており、下部圧力容器４内の高温、高圧のスラグホッパ水１５が自動調芯ころ軸受２９内に侵入しないようにシールされている。
【００３８】
一方、自動調芯ころ軸受２９の下部圧力容器４の外側には、外側軸受カバー２２（シールハウジング）が、設けられている。この外側軸受カバー２２は、図示略のガスケット等を介在させて多数の取付ボルト２８ｂにより、軸受箱２０に取付けられている。内側軸受カバー２１の中心孔には、ロール軸１１の小径の部分が貫通している。そして、内側軸受カバー２１とロール軸１１との間には、耐圧が１ＭＰａ以下のリング状の非高圧シール２７が配設されており、軸受装置内の潤滑油が外部に漏れないようにシールされている。なお、非高圧シール２７は、シール押板３９及び取付ボルト４０により、脱落しないように封入されている。
【００３９】
なお、自動調芯ころ軸受２９、及びその内外の空洞部Ａ、Ｂには潤滑油が充填されている。
【００４０】
また、自動調芯ころ軸受２９の中心と回転歯９との距離Ｌ２は、断面円状の下部圧力容器４の内壁と回転歯９とが接触しない程度迄、短くされている。そして、自動調芯ころ軸受２９の中心と容器側高圧シール２６ａとの距離Ｌ１も、ロール軸１１の半径方向の曲げによるぶれを許容できる程度迄短くされている。
【００４１】
本実施例１のシール付軸受装置は、上述のように構成されており、スラグを粉砕しつつ回転する回転歯９のロール軸１１は、半径方向に大きな曲げ応力が発生する。その曲げ応力は、下部圧力容器４の側壁に設けられた自動調芯ころ軸受２９により支持される。この時、回転歯９の端部と自動調芯ころ軸受２９の中央との距離Ｌ２は、従来のものに比べて非常に短くなっている。したがって、自動調芯ころ軸受２９の中央と容器側高圧シール２６ａとの距離Ｌ１も短くなっており、容器側高圧シール２６ａの位置でのロール軸１１の半径方向のたわみも非常に小さくなるため、容器側高圧シール２６ａの形状は、シールリングの外周面に締め付け用のゴムを設けるだけの簡素なものとすることができる。
【実施例２】
【００４２】
次に、図３に基づき、本発明の実施例２に係るスラグ粉砕機におけるシール付き軸受けの具体的な構造について説明する。図３中、図１及び図２と同じ構成については同一の符号を付して示している。そこで、図１及び図２と異なる点を重点的に説明する。本発明の実施例２のシール付の軸受は、実施例１のものにおいて、自動調芯ころ軸受２９に対し、潤滑油を加圧供給するようにしている。
【００４３】
図３に示すように、軸受箱２０ａ及び外側軸受カバー（シールハウジング）２２ａの上部には、自動調芯ころ軸受２９に潤滑油を供給するための潤滑油供給通路３３が形成されている。また、外側軸受カバー２２ａの内側のロール軸１１との間には、耐圧が３．５ＭＰａ以上の外側高圧シール２６ｂが配設されている。そして、非高圧シール２７と外側高圧シール２６ｂとの間には空洞部Ｃが形成され、外側軸受カバー２２ａの下部には、空洞部Ｃに接続された潤滑油回収通路３１が形成されている。潤滑油回収通路３１には、潤滑油回収管３２が接続され、潤滑油回収管３２は、潤滑油タンク３８に接続されている。
【００４４】
そして、潤滑油供給通路３３には、潤滑油フィルタ３５が介装された潤滑油供給管３４が接続され、潤滑油供給管３４は、電動モータ等により駆動される潤滑油ポンプ３６の吐出口に接続されている。潤滑油ポンプ３６の吸入口は、潤滑油タンク３８に接続されている。更に、潤滑油供給管３４の潤滑油ポンプ３６の吐出口と潤滑油フィルタ３５との間には、圧力調整弁３７が接続され、自動調芯ころ軸受２９への潤滑油の供給圧力を調整できるようにしている。なお、自動調芯ころ軸受２９内の潤滑油圧力は、圧力調整弁３７により、スラグホッパ水１５の圧力３ＭＰａと同じか、若干高くなる圧力３．５ＭＰａに設定されている。また、自動調芯ころ軸受２９内の潤滑油は、外側高圧シール２６ｂ、空洞部Ｃ、潤滑油回収通路３１、潤滑油回収管３２を通過して、潤滑油タンク３８に戻る。
【００４５】
上述の構成により、自動調芯ころ軸受２９内の油圧力を、スラグホッパ水１５の圧力と同じか、若干高くなるようにすることで、スラグホッパ水１５が自動調芯ころ軸受２９内に侵入するリスクが無くなり、信頼性が向上する。
【００４６】
なお、潤滑油の供給圧力は、図４に示すように、スラグホッパ水１５の圧力に応じて変化させることにより、容器側高圧シール２６ａから圧力容器２内への潤滑油の漏洩を最小限に留めることができる。即ち、図４に示すように、図３の圧力調整弁３７に代えて、潤滑油供給管３４の潤滑油ポンプ３６の吐出口と潤滑油フィルタ３５との間に遠隔開閉弁４７を接続する。
【００４７】
そして、潤滑油供給管３４に、圧力を検出する潤滑油圧力発信器４１を取付ける。更に、圧力容器２に、圧力容器２内の圧力を検出する圧力容器内圧力発信器４２を取付ける。各圧力発信器４１、４２からの検出信号は、制御装置４３内の比較器４４に入力される。比較器４４で演算された圧力差は、比較演算器４５において、予め設定された基準（許容）圧力差と比較される。そして、比較演算器４５で演算された圧力差がゼロになるように、弁制御器４６により遠隔開閉弁４７の開度が制御される。
【実施例３】
【００４８】
次に、図５に基づき、本発明の実施例３に係るスラグ粉砕機におけるシール付軸受の具体的な構造について説明する。本発明の実施例３のものは、潤滑油及び清浄水を加圧供給するようにしたものである。図５中、図１〜図３と同じ構成については同一の符号を付して示している。そこで、図１〜図３と異なる点につき、重点的に説明する。
【００４９】
実施例３のシール付軸受構造においては、実施例２（図３）と同様に、潤滑油ポンプ３６により、潤滑油供給管３４、潤滑油供給通路３３を介して、自動調芯ころ軸受２９に潤滑油を加圧供給している。更に、実施例３においては、清浄水も加圧供している。
【００５０】
図５に示すように、内側軸受カバー（シールハウジング）２１ａとロール軸１１との間には、２組の耐圧が１ＭＰａ以上の容器側高圧シール２６ａ、軸受側高圧シール２６ｃが配設されている。
また、２組の容器側高圧シール２６ａ、軸受側高圧シール２６ｃの間には、空洞部Ｄが形成されている。
【００５１】
そして、軸受箱２０ｂ及び外側軸受カバー（シールハウジング）２２ｂの上部には、清浄水供給通路５１が形成されて、内側軸受カバー２１ａの上部には、軸受箱２０ｂの清浄水供給通路５１と空洞部Ｄとを連通する清浄水供給通路５０が形成されている。なお、清浄水供給通路５１と潤滑油供給通路３３とは、軸受箱２０ｂ及び外側軸受カバー２２ｂ内において、干渉しないように、周方向にずらして形成されている。
【００５２】
軸受箱２０ｂの清浄水供給通路５１には、供給水フィルタ５３が介装された清浄水供給管５２が接続され、清浄水供給管５２は、電動モータ等により駆動される水圧ポンプ５４の吐出口に接続されている。水圧ポンプ５４の吸入口は、清浄水タンク５６に接続されている。
【００５３】
更に、清浄水供給管５２の水圧ポンプ５４の吐出口と供給水フィルタ５３との間には、水圧調整弁５５が接続され、内側軸受カバー２１ａ内の容器側高圧シール２６ａと軸受側高圧シール２６ｃとの間の空洞部Ｄへの清浄水の供給圧力を調整できるようにしている。なお、空洞部Ｄ内の水圧力は、水圧調整弁５５により、スラグホッパ水１５の圧力（約３ＭＰａ）よりも若干高く、且つ、自動調芯ころ軸受２９及び空洞部Ａ内の潤滑油圧力（例えば４ＭＰａ）と同じか若干低い圧力（例えば３．５ＭＰａ）に設定されている。空洞部Ｄ内の清浄水は、容器側高圧シール２６ａから下部圧力容器４内に僅かに漏れるが、元々下部圧力容器４内はスラグホッパ水１５で満たされているため問題はない。
【００５４】
スラグホッパ水１５は、ロール式クラッシャ８で発生する多量のゴミで汚染されており、また酸性度合いが高い。本実施例３においては、容器側高圧シール２６ａ、軸受側高圧シール２６ｃ間の空洞部Ｄ内の水圧（例えば３．５ＭＰａ）を、スラグホッパ水１５の水圧（約３ＭＰａ）よりも若干高くすることで、僅かに漏れる清浄水により、容器側高圧シール２６ａの摺動面を清浄に保ち、シールの信頼性が向上する。更に、空洞部Ｄ内の水圧（約３．５ＭＰａ）を、自動調芯ころ軸受２９及び空洞部Ａ内の圧力（約４ＭＰａ）と同じか若干低くすることで、自動調芯ころ軸受２９内に清浄水が進入するリスクが無く、軸受の信頼性が増す。
【００５５】
なお、水圧調整弁５５については、図４に示すものと同様の制御装置により、圧力を制御することも可能である。
【実施例４】
【００５６】
次に、図６に基づき、本発明の実施例４に係るスラグ粉砕機におけるシール付軸受の具体的な構造について説明する。図６中、図１〜図３と同じ構成については同一の符号を付して示している。そこで、図１〜図３と異なる点を重点的に説明する。
【００５７】
実施例４のシール付軸受構造においては、実施例２（図３）に対し、自動調芯ころ軸受２９へ潤滑油を加圧循環させるようにしたものである。図６に示すように、実施例４においては、実施例２（図３）と同様に、軸受箱２０ｃ及び外側軸受カバー（シールハウジング）２２ｃの上部には、潤滑油供給通路３３が形成されている。更に、軸受箱２０ｃ及び外側軸受カバー２２ｃの下部にも、自動調芯ころ軸受２９からの潤滑油を戻すための潤滑油戻り通路５７が形成されている。
【００５８】
潤滑油戻り通路５７には、潤滑油戻り管５８が接続され、潤滑油戻り管５８は、潤滑油タンク３８に接続されている。そして、図３に示す圧力調整弁３７を止め、代わりに、潤滑油戻り管５８に圧力調整弁５９が配設されている。自動調芯ころ軸受２９内の潤滑油の圧力は、圧力調整弁５９によりスラグホッパ水１５の圧力（３ＭＰａ）と同じか若干高く（３．５ＭＰａ）なるようになっている。
【００５９】
実施例４においては、上述の構成により、自動調芯ころ軸受２９に水分が漏水したり、熱により潤滑油が劣化しても、潤滑油を循環させることにより、自動調芯ころ軸受２９、潤滑油を正常に保つことができる。したがって、良好な軸受機能を維持することができる。
【００６０】
なお、圧力調整弁５９については、図４に示すものと同様に、圧力調整弁５９に代えて遠隔開閉弁４７を設け、潤滑油供給管３４に、圧力を検出する潤滑油圧力発信器４１を取付け、圧力容器２に、圧力容器２内の圧力を検出する圧力容器内圧力発信器４２を取付け、それらの検出信号に基づき制御装置４３により遠隔制御弁の開度を制御するようにしても良い。
【実施例５】
【００６１】
次に、図７に基づき、本発明の実施例５に係るスラグ粉砕機におけるシール付軸受の具体的な構造について説明する。本発明の実施例５のものは、潤滑油を供給すると共に、清浄水を循環するようにしたものである。図７中、図１〜図５と同じ構成については同一の符号を付して示している。そこで、図１〜図５と異なる点を重点的に説明する。本実施例５においては、実施例２（図３）と同様に、潤滑油ポンプ３６、潤滑油フィルタ３５、潤滑油供給管３４、潤滑油供給通路３３により、潤滑油を自動調芯ころ軸受２９に加圧供給している。
【００６２】
また、内側軸受カバー（シールハウジング）２１ｂ、軸受箱２０ｄ、及び外側軸受カバー（シールハウジング）２２ｄの上部には、本発明の実施例３（図５）と同様に、清浄水供給通路５０、清浄水供給通路５１が形成されている。更に、軸受箱２０ｄ及び外側軸受カバー２２ｄの下部にも、清浄水戻り通路６１が形成されて、外側軸受カバー２２ｄ及び内側軸受カバー２１ｂの下部にも、軸受箱２０ａの清浄水戻り通路６１と空洞部Ｄとを連通する清浄水戻り通路６０が形成されている。なお、清浄水供給通路５１と潤滑油供給通路３３とは、軸受箱２０ｄ及び外側軸受カバー２２ｄ内において、干渉しないように、周方向にずらして形成されている。
【００６３】
そして、外側軸受カバー２２ｄの清浄水戻り通路６１には、清浄水戻り管６２が接続され、清浄水戻り管６２は、清浄水タンク５６に接続されている。そして、清浄水戻り管６２には、圧力調整弁６３が介装されている。
【００６４】
本実施例５においては、容器側高圧シール２６ａ、軸受側高圧シール２６ｃ間の空洞部Ｄ内の水圧（約３．５ＭＰａ）を、スラグホッパ水１５の水圧（約３ＭＰａ）よりも若干高くすることで、僅かに漏れる清浄水により、容器側高圧シール２６ａの摺動面を清浄に保ち、シールの信頼性が向上する。また、空洞部Ｄ内の水圧（約３．５ＭＰａ）を、自動調芯ころ軸受２９及び空洞部Ａ内の圧力（４ＭＰａ）と同じか若干低くすることで、自動調芯ころ軸受２９内に清浄水が進入するリスクが無く、軸受の信頼性が増す。更に、清浄水を循環させることで、容器側高圧シール２６ａ、軸受側高圧シール２６ｃが冷却され、シール部の磨耗粉等も回収されるため、シールの信頼性が向上する。
【実施例６】
【００６５】
この実施例６は、図６に示す実施例４の潤滑油を循環させる機構と、図７に示す実施例５の清浄水を循環させる機構とを併用したものである。なお、この場合、軸受箱２０ａ内上部の潤滑油供給通路３３と清浄水供給通路５１、軸受箱２０ａ内下部の潤滑油戻り通路５７と清浄水戻り通路６１は、お互いに干渉しないように、周方向にずらして配置している。
【００６６】
本実施例６においては、容器側高圧シール２６ａ、軸受側高圧シール２６ｃ間の空洞部Ｄ内の水圧（約３．５ＭＰａ）を、スラグホッパ水１５の水圧（約３ＭＰａ）よりも若干高くし、且つ自動調芯ころ軸受２９及び空洞部Ａ内の圧力（４ＭＰａ）と同じか若干低くすることで、僅かに下部圧力容器４内に漏れる清浄水により、容器側高圧シール２６ａの摺動面を清浄に保つと共に、自動調芯ころ軸受２９内に清浄水が進入するリスクが無くなる。また、清浄水は循環しているので、容器側高圧シール２６ａ、軸受側高圧シール２６ｃは冷却される。
【００６７】
更に、清浄水を循環させることにより、自動調芯ころ軸受２９から漏洩した潤滑油は、空洞部Ｄから清浄水と共に外部に排出される。下部圧力容器４内に漏洩することがなく、シール付軸受としての良好な機能を維持することができる。
【００６８】
次に、本発明の実施例６の圧力制御を、図８に基づき説明する。図８に示すように、潤滑油供給管３４（或いは潤滑油供給通路３３、潤滑油戻り通路５７、潤滑油戻り管５８）には、循環する潤滑油の圧力を検出する潤滑油圧力発信器４１が取付けられている。清浄水供給管５２（或いは、清浄水供給通路５１、清浄水戻り通路６１、清浄水戻り管６２）には、循環する清浄水の圧力を検出する清浄水圧力発信器４８が取付けられている。更に、上部圧力容器３又は下部圧力容器４には、圧力容器２内の圧力を検出する圧力容器内圧力発信器４２が取付けられている。
【００６９】
そして、清浄水圧力発信器４８からの検出信号と圧力容器内圧力発信器４２からの検出信号は、制御装置４３ａ内の比較器４４ｂに入力される。比較器４４ｂで演算された圧力差は、比較演算器４５ｂにおいて、予め設定された基準（許容）圧力差（例えば、０．５ＭＰａ）と比較される。そして、比較演算器４５ｂで演算された圧力差がゼロになる（清浄水の圧力＝圧力容器内の圧力＋０．５ＭＰａ）ように、弁制御器４６ｂにより圧力調整弁６３の開度が制御される。
【００７０】
一方、潤滑油圧力発信器４１からの検出信号と圧力容器内圧力発信器４２からの検出信号は、制御装置４３ａ内の比較器４４ａに入力される。比較器４４ａで演算された圧力差は、比較演算器４５ａにおいて、予め設定された基準（許容）圧力差（例えば、１ＭＰａ）と比較される。そして、比較演算器４５ａで演算された圧力差がゼロになる（清浄水の圧力＝圧力容器内の圧力＋１ＭＰａ）ように、弁制御器４６ａにより圧力調整弁５９の開度が制御される。
【００７１】
なお、潤滑油の圧力制御については、潤滑油圧力発信器４１からの検出信号と清浄水圧力発信器４８からの検出信号を、比較器４４ｃにて演算し、演算された圧力差を比較演算器４５ａにおいて、予め設定された基準（許容）圧力差（例えば、０．５ＭＰａ）と比較し、比較演算器４５ｂで演算された圧力差がゼロになる（潤滑油の圧力＝清浄水の圧力＋０．５ＭＰａ）ように、弁制御器４６ａにより圧力調整弁５９の開度が制御するようにしても良い。
【００７２】
また、上述のものは、各々圧力発信器を設けてその信号に基づき制御するようにしているが、これに換えて、圧力容器内圧力と清浄水圧力との差圧発信器、清浄水圧力と潤滑油圧力との差圧発信器を設け、その信号に基づき各圧力制御弁を制御するようにしても良い。要するに、圧力容器内圧力≦清浄水圧力≦圧力容器内圧力＋所定値、清浄水圧力≦潤滑油圧力≦清浄水圧力＋所定値になるように制御する制御装置であれば良い。すなわち、圧力容器内圧力は３ＭＰａに限らず、５ＭＰａ，１０ＰＭａ等であっても洗浄水圧力等を
それ以上にすれば良い。
【００７３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
例えば、清浄水供給通路５０、５１及び清浄水戻り通路６０、６１、潤滑油供給通路３３及び潤滑油戻り通路５７の位置は、上下逆にしても、或いは、左右方向に形成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る石炭ガス化炉のスラグ排出装置本体の概略縦断面図である。（ｂ）は、回転歯と固定歯の配置を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係るスラグ排出装置におけるシール付軸受の詳細断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係るスラグ排出装置におけるシール付軸受の詳細断面図である。
【図４】本発明の実施例２に係る制御装置の回路図である。
【図５】本発明の実施例３に係るスラグ排出装置におけるシール付軸受の詳細断面図である。
【図６】本発明の実施例４に係るスラグ排出装置におけるシール付軸受の詳細断面図である。
【図７】本発明の実施例５に係るスラグ排出装置におけるシール付軸受の詳細断面図である。
【図８】本発明の実施例６に係るスラグ排出装置に係る制御装置の回路図である。
【図９】従来の石炭ガス化炉のスラグ排出装置本体の概略縦断面図である。
【図１０】従来の石炭ガス化炉のスラグ排出装置におけるシール構造の断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１      スラグ排出装置
２      圧力容器
３      上部圧力容器
４      下部圧力容器
５      上部スラグホッパ
６      底部開口
７      下部スラグホッパ
８      ロール式クラッシャ
９      回転歯
１０    固定歯
１１    ロール軸
１２    取付台
１３    シール付軸受
１４    電動機
１５    スラグホッパ水
１６    底部開口
１７    配管接続口
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ  軸受箱
２１、２１ａ，２１ｂ  内側軸受カバー
２２、２２ａ、２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  外側軸受カバー
２３    軸受外輪
２４    軸受内輪
２５    自動調芯ころ
２６ａ  容器側高圧シール
２６ｂ  外側高圧シール
２６ｃ  軸受側高圧シール
２７    非高圧シール
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ  取付ボルト
２９    自動調芯ころ軸受
３１    潤滑油回収通路
３２    潤滑油回収管
３３    潤滑油供給通路
３４    潤滑油供給管
３５    潤滑油フィルタ
３６    潤滑油ポンプ
３７、５９、６３    圧力調整弁
３８    潤滑油タンク
３９    シール押板
４０    取付ボルト
４１    潤滑油圧力発信器
４２    圧力容器内圧力発信器
４３、４３ａ    制御装置
４４、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ    比較器
４５、４５ａ、４５ｂ    比較演算器
４６、４６ａ、４６ｂ    弁制御器
４７    遠隔開閉弁
４８    清浄水圧力発信器
５０、５１  清浄水供給通路
５２    清浄水供給管
５３    供給水フィルタ
５４    水圧ポンプ
５５    水圧調整弁
５６    清浄水タンク
５７    潤滑油戻り通路
５８    潤滑油戻り管
６０、６１  清浄水戻り通路
６２    清浄水戻り管
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  空洞部
６５    シール部
６６    ロール軸
６７    軸受
６８    軸受取付台
６９    電動機取付代
７０    シール箱
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ  Ｕ字パッキング
７２    パッキングケーシング
７３    ランタンリング
７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ  グランドパッキング
７５    パッキング押さえ
７６    バネ
７７    パッキング加圧ネジ
【図１】
2005238114.tif 000003
【図２】
2005238114.tif 000004
【図３】
2005238114.tif 000005
【図４】
2005238114.tif 000006
【図５】
2005238114.tif 000007
【図６】
2005238114.tif 000008
【図７】
2005238114.tif 000009
【図８】
2005238114.tif 000010
【図９】
2005238114.tif 000011
【図１０】
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