JPH0674805B2 - トラニオンのベアリング粉塵シール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、一般にベアリング又は他の回転部材のシール
に関する。詳細には、本発明はボールミル粉砕機組立体
のトラニオンベアリング面に塵が侵入するのを防止する
シール組立体を提供する。

〈従来の技術〉 粉砕された石炭を燃料に使用するいかなる型式のプラン
ト操作においても、石炭原料の寸度を小さくして、空気
と共に混合するボールミル粉砕機にこの石炭を供給する
ことは一般の慣行である。代表的なボールミル粉砕機の
主要部分は各端部においてドラムの延長部を形成し、か
つミルへ石炭原料の導入のための空間を提供する中空の
トラニオンを有した大きなドラムである。このトラニオ
ンはまたドラムの回転を許容するためにベアリング面を
規定する。このドラムはトラニオンの底よりわずか低い
レベルまで鍛鋼ボールの充填物で満たされる。ドラムが
回転した時、ボールは重力によって連続して持ち上げら
れ、石炭上にころがり落ち、石炭を粉砕する。分級器は
普通ミルの各端部に設置され、分離器として働き、その
結果粉砕された石炭がミルの粉砕区域から粉砕機まで通
され、過大の粒子は分級器の低速中央区域内においての
重力分離及び遠心分離によって拒否される。拒否された
材料に入って来る供給石炭原料と混合され、さらに粉砕
するためにスクリューコンベアーによってトラニオンを
通して戻される。

ドラム及びトラニオンの回転はトラニオンのベアリング
面と関連するベアリング組立体との間に摩擦力を発生さ
せ、このことは装置の運転効率を大きく軽減させ、部品
の過度の摩耗に導き得る。従って、多くのボールミル粉
砕機組立体は連続的にベアリング面を潤滑させるための
手段を備える。この型式の組立体の問題は石炭の粉塵又
はその他の外来物質がベアリング面及び周囲領域に侵入
でき、それによってベアリング潤滑剤を汚染することで
ある。石炭の粉塵は研磨剤のように作用し、かつベアリ
ング面の摩耗を加速し、さらにこの型式の組立体と普通
関連する潤滑剤ポンプ装置に悪影響を与える。

織り物、例えばフェルト又は同様の材料はベアリング面
を囲む領域をシールするのに使われ得る。しかしなが
ら、トラニオンに密封係合する織り物の十分な接触はト
ラニオンの非対称性及び前進によって回転の間、生じた
シールリング面のわずかなずれ並びにミル等の熱膨張及
び収縮を勘案すると維持することはしばしば困難であ
る。織り物のシールはまた長時間の操作によって乾燥、
摩耗及び品質の低下を招き、結果としてシールを損なう
ことになる。

〈発明が解決しようとする課題〉 従って、本発明の目的は従来技術のシールを越える改良
点を構成するボールミル粉砕機のためのシール組立体を
提供することにある。

また、本発明の別の目的はトラニオンを係合する織り物
のシール部材を利用し、操作中トラニオンのずれを調整
するためにこのシール部材の位置を可動かつ調整可能に
した態様にて設けられた上記型式のシール組立体を提供
することにある。

さらに、本発明の別の目的はボールミル粉砕機の信頼性
及び効率を延ばす上記型式のシール組立体を提供するこ
とにある。

さらにまた、本発明の別の目的はシール部材がシール部
材の動作及び信頼性を強めるための潤滑剤を吸収し得る
上記型式のシール組立体を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 これら及び他の目的を履行するために、本発明によれ
ば、回転ドラムのためのシール組立体であって、該ドラ
ムに対してドラムと共に回転するために固定されたトラ
ニオンと、該トラニオンを支持する固定部材と、少なく
とも一個のシールリングと、該シールリングを前記トラ
ニオンと密封係合して、前記固定部材に対して載置する
手段とからなり、前記載置手段は、スプリング負荷ケー
ブルと、前記シールリングの外径に表面接触して前記ケ
ーブルの下に延長する帯とを含み、ケーブル及び帯の双
方は前記シールリングの周囲に外接することを特徴とす
る回転ドラムのためのシール組立体が提供される。

また本発明によれば、ベアリング組立体上に回転可能に
支持されるトラニオンに対して少なくとも一端を固定さ
れた回転ドラムのためのシール組立体であって、該組立
体は、ベアリングの固定部分に対して固定され、トラニ
オンの周囲に約半周外接して延長し、潤滑剤が潤滑表面
から溜め内へと排出可能であるように、ベアリング組立
体のベアリング表面に対して配置される開口を有する潤
滑剤溜めと、流体ポンプと、溜めの返却口と、ベアリン
グ組立体の上方部分の噴射位置とへ接続されると導管
と、ベアリング組立体のベアリング表面に隣接する領域
内においてトラニオンの肩部を完全に取り囲み、溜めの
軸方向位置がシールリングの軸方向位置とベアリング組
立体の固体部分の軸方向位置との間であるように配置さ
れる、少なくとも一つのシールリングと、協働してシー
ルリングを溜めの外壁に対してゆるく保持する弓形保持
リング及び締付け具と、スプリング部材に接続し、シー
ルリングの周囲に外接する一方、シールリングの全外側
表面との接触を維持する偏掎構造と、シールリングに接
続される第一の端部を有し、該端部から溜め内へと延長
する燈芯とを含み、前記溜め内の該燈芯の一部は、ベア
リング組立体から溜め内へ入るベアリング潤滑剤の通路
内に配置されることを特徴とする回転ドラムのためのシ
ール組立体が提供される。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

添付図面の第１図を参照して、参照番号10は回転可能な
ドラム12を有するボールミル粉砕機である。このドラム
12はその各端部においてベアリング組立体18上に回転可
能に支持されるトラニオン16によって、粒状炭分級器14
に連結される。ドラム12の左端部及びその対応する分級
器14と、トラニオン16とだけを第１図に示すが、ドラム
の右端部は同じ構成を含むことを理解されたい。

分級器14は、湾曲したハウジング20を含み、このハウジ
ング20は、正面板22と背面板（図示せず）との間に延び
る。図面には示されていないが、分級器14もその分級器
14へ比較的粗い石炭粒子を導入するために分級器14の上
方部分へ延びる入口管と、ドラム12へ空気を通すために
分級器の下方部分に延びる熱空気入口管と、粉砕された
石炭と空気との混合物を放出するために正面板22から延
びる出口管とを含むことを理解されたい。中央の空気管
24は分級器14の熱空気入口管に接続され、正面板22内の
開口を通して外方へ、かつトラニオン16の中央部分を通
してドラム12内へ延びる。中央の空気管24は回転するよ
う適宜手段（図示せず）にて支持される。らせん状のリ
ボンコンベアー26は後に詳述するように空気管24が回転
する時、左から右の方向に分級器14を通して石炭を運ぶ
ために空気管24の回りに延びる。複数の駆動スポーク28
は入口管に合致する端部に相対する空気管24の端部から
延び、ドラム12の内壁に固定される。故に、ドラム12の
回転は空気管24及びコンベアー26の相当する回転を引起
こす。

固定トラニオン管30はトラニオン16内に同軸に配設さ
れ、分級器14の正面板22からややドラム12内の領域内に
延びる。管30の外径は後述の理由からトラニオン16の内
径よりもわずかに小さく、その間に環状空間を規定す
る。回転リング32はそれと共に回転するようトラニオン
16の端部にある角度毎に間隔をおいた複数のボルトによ
ってボルト締めされ、その内２個のボルトを参照番号34
によって示す。回転リング32は分級器14の正面板22に取
付けられた密封空気ハウジング36に適宜密封手段（図示
せず）によって接続される。密封空気は、入口管（図示
せず）を経由してハウジング36内へ導入され、ミルから
の加圧された空気及び同伴された比較的微細な石炭の粉
砕された粒子の流出を防止する目的で、ハウジングから
トラニオン16とトラニオン管30との間の環状空間内を通
って流れる。

図面には示さないが、ドラム12を回転するための慣用の
装置が設けられることを理解されたい。例えば、大きな
リングギヤ（図示せず）がモーターによって駆動される
軸上に設置される駆動ギヤに噛合するようドラムの外側
に設置されてもよい。従って、モーターが付勢された
時、その回転はその軸を通して駆動ギヤに伝達され、順
次リングギヤに歯合し、それによってドラム12を回転さ
せ、トラニオン16をその長手軸の回りに回転させる。上
記構成は慣用なので図面には示さず、またこれ以上詳細
には記載しない。

従って、分級器14中に導入された比較的粗い石炭は空気
管24の真下のハウジング20の底に落下する。ドラム12の
回転は空気管24の相当する回転を引起こし、そのためリ
ボンコンベアー26は、この石炭を左から右の方向に分級
器14、トラニオン16を通して、かつドラム12中へ移送す
る。複数の鋼製ボール（図示せず）はドラム12中に備え
られ、ドラムが回転する時絶えず動き、このボールは石
炭に作用して石炭を砕きまたは粉砕する。この分級器の
熱空気入口管からの空気は回転する空気管24を通過し、
ドラム12へ入り、粉砕された石炭と混合する。結果とし
て生ずる混合物は比較的粗い石炭が分級器14からドラム
12へ通過するにつれて空気管24の上方部分とトラニオン
管30との間の空間、及び空気管と比較的粗い石炭との間
の空間内を通過する。

分級器は複数の邪魔板（図示せず）を含み、この邪魔板
は遠心力によって、空気と比較的微細な粒子との混合物
から所定の寸度を越える粒子を分離するよう機能するこ
とを理解されたい。この技術は慣用であり、本発明の譲
受人に譲渡された米国特許第4450071号に教示される。
比較的粗い粒子は分級器14の底部内へ落下し、リボンコ
ンベアー26の動作中ドラム12内へ再び戻り、一方、空気
と比較的微細な粒子との混合物は分級器14の出口を経由
して分級器14から炉等へ排出する。

ベアリング組立体18は台座40に支持された自己調心の下
方ボール鋳型38を含む。図面には示さないが、台座40は
コンクリート製の基礎等に据えられる。バビット42は、
すず又はすず合金でもよく、例えば下方ボール鋳型38上
の適当な位置に鋳型、または機械加工されトラニオン16
に係合する。バビット42はトラニオン16を支持し、回転
の間、トラニオン面の不ぞろいに順応する。バビット42
及び鋳型38はトラニオン16の下半分の回りに180度延び
る。ベアリングキャップ44もまた備えられ、トラニオン
16の上半分を被う。

ベアリング潤滑剤はトラニオン16の回転中、発生する摩
擦力を軽減するためにトラニオン16と下方ボール鋳型38
との間のバビット42に対して以下に記述する態様にて適
用される。溜め46及び48は下方ボール鋳型38にその各端
部においていかなる公知の方法でも固着され、この潤滑
剤を収集するよう機能する。溜め46及び48はトラニオン
16の下半分の回りに180度延びる。第２図（溜め46に関
して）の矢印50によって示されるように、潤滑剤は重力
のもとでバビット42の下方領域からその溜め46内へ通過
する。図示しないが、潤滑剤は同様の態様にして溜め48
内へ通過する。戻し口52及び54（第１図）は各々、溜め
46及び48の基部から延びる。溜め46に関して第２図の矢
印55によって図示されるように、潤滑剤は重力によって
溜め46,48から戻し口52,54内へ通過する。戻し口52,54
はその後、潤滑剤を導管内へ（示さないが、戻し口52に
関して第３図の線56によって略示する）方向付けする。
液体ポンプ58（第３図）は、前記導管を通して潤滑剤を
押し出し、バビット42の上方部分にてトラニオン16と鋳
型38との間に潤滑剤を注入させる。

本発明によれば、第１図において参照番号60及び62によ
って概略的に示される２個のシール組立体は、石炭の粉
塵、又はその他の外来物質によるベアリング潤滑剤と、
トラニオン16、バビット42及び下方ボール鋳型38のベア
リング面との汚染を防止するために設けられる。シール
組立体60及び62は実質的に同じなのでシール組立体60の
みを第２図及び第３図に図示して記述する。

第２図及び第３図をまず参照すると、シール組立体60は
シールリング64を含み、このリングはトラニオン16のベ
アリング面、バビット42及び鋳型38に隣接する領域内に
おいてトラニオン16の肩部を完全に取り囲む。シールリ
ング64は、例えばフェルト等の吸収性織物材料により構
成されてもよい。このシールリング64の内方半径方向端
面はトラニオン16が回転する時、トラニオン16の肩部に
接触する面を維持する。シールリング64は上及び下半分
64a,64b（第３図中のの仮想線にて示される）を含む。
各半分64a,64bの各端は相互はぎのカットを有し、その
結果、各端は第３図に示されるように互いに嵌着する。
この態様では、上及び下半分64a,64bはわずかに互いに
離隔若しくは近接する方向に動いてもよく、トラニオン
またはシールリング64の寸法上の不正確さ、若しくは回
転中に生ずるトラニオンの偏心にもかかわらず、トラニ
オン16の肩部に面接触を保証する。従って、上及び下半
分64a,64bの相互に嵌着される端部は、上及び下半分64
a,64bが互いに相対して動くので、各端部の領域内にて
密封整合の損失を防止する。

保持リング68（第３図）はベアリングキャップ44に対し
適当位置にてシールリング64の上方部分を保持する。同
様に、保持リング70（第２図及び第３図）は溜め46の外
壁に対し適当位置にてシールリング64の下方部分を保持
する。保持リング68,70は各々トラニオン16の上及び下
半分の回りに180度延び、側面よりシールリング64を支
持する。間隔をおいて複数のねじ付き締付け具72は保持
リング68,70を各々ベアリングキャップ44及び溜め46の
外壁に締め付ける。締付け具72は段付きボルトであり、
このボルトはベアリングキャップ44、又は溜め46の壁に
一定の距離を締め付けるだけでよく、その結果シールリ
ング64はわずかな圧力で圧縮、すなわち完全に固定され
ずに保持される。複数の孔74（第２図中に１個示され
る）が締付け具72を受け入れるためにシールリング64に
設けられる。孔74は締付け具72の直径に対して過大であ
り、シールリング64の限られた動きを許容もする。この
態様ではシールリング64は制御された空間内にて「浮
遊」し、すなわちわずかに動くようにされ、その結果ト
ラニオン16の偏心回転中、シールリングは常にトラニオ
ンの肩部と面接触する。

シールリング64と略同じ幅である帯76は、トラニオン16
の肩部に対してシールリングを偏掎するためにシールリ
ングの外直径端に外接する。帯76の各端部は相互に重な
り合い（図示せず）、互いに対して自由に動き、すなわ
ち滑り、引き続いて記述される態様にてシールリングが
徐々に摩耗することと、トラニオンの偏心運動及び／又
は帯に対する偏掎力の適用とに対応してシールリング64
と回りに帯の実効円周をわずかに増加、あるいは縮小す
る。この帯76もまたトラニオン16の肩部にシールリング
64の全幅を一様に係合するように設けられ、それによっ
てシールを改善する。

ケーブル78は帯76全体に外接し、シールリング64に対し
て適当な位置にてこの帯を保持する。第３図に示される
ように、ケーブル78の各端部はスプリング80,82に取付
けられ、このスプリングは各々ブラケット84,86に取付
けられ、次いでベアリングキャップ44のフランジ88に固
着される。ケーブル78は、帯76の回りに360度以上延び
るので、ケーブルの部分は帯の上方部分にわたり並置さ
れること（図示せず）を理解されたい。張力はスプリン
グ80,82によってケーブル78に与えられ、等しく分配さ
れた偏掎力を帯76へ適用する。従って、シールリング64
の全内周縁表面はトラニオン16の肩部に密封係合して維
持される。ケーブル78の張力調整はスプリング80,82の
張力を調整することによって、若しくはブラケット84,8
6の一方又は両方のフランジ88の円周に沿う移動によっ
て成し遂げられる。

第２図を参照すると、燈芯部材90はシールリング64の下
方部分に連結され、溜め46内に延びる。燈芯部材90は溜
め46において弓形の一部分として延び、例えばフェルト
等の吸収性材料、すなわち織物により構成されてもよ
く、シールリング64へ縫合してもよい。燈芯部材90の端
部は溜め46内の水平位置において、延長トラフ92によっ
て支持される。バビット42の下方部分から重力によって
通過するベアリングの潤滑剤の一部分は燈芯部材90上に
滴下する。この潤滑剤は燈芯部材90を通してシールリン
グ64内への毛細管作用によって吸収される。燈芯部材90
は連続的かつ自動的に潤滑剤をシールリング64へ伝達
し、それによって外部潤滑の必要性、すなわち保守なし
でシールの継続性及び品質を改善する。

操作にあたり、ドラム12と、トラニオン16及びリング32
とは前述の態様にて回転する。シールリング64は帯76及
びケーブル79によってトラニオンの肩部と密封係合して
偏掎され、上方及び下方保持リング68,70によって側面
から支持される。シールリング64、帯76及びケーブル78
は自由に「浮遊」し、すなわちトラニオン16の偏心運動
に応答してわずかに動く。ベアリング潤滑剤はポンプ58
によって輸送され、ライン56を通してバビット42の上方
領域へ噴出され、トラニオンの回転によって生ずる摩擦
力を軽減する。潤滑剤は重力によって、かつトラニオン
16の回転によってトラニオン、バビット42及びベアリン
グ組立体18の間のベアリング面全体にわたって循環す
る。潤滑剤は溜め46,48内に集まり、その後戻し口52,54
を通してポンプ58へ再循環される。溜め46内の潤滑剤の
一部は燈芯部材90によって吸収され、そして結果として
シールリング64に吸収される。

従って、本発明のシール組立体はいくつかの利点を有す
る。例えば、先行技術装置の緊固に挾持されたシールリ
ングは、自由に同軸上に漂い、かつシールリングの摩耗
を調整するためにトラニオンの肩部に合致するよう自由
にシールリング自身を調整し、使用の間並びにミルの熱
膨張及び収縮においても、トラニオンを整列状態に変化
するシールリングによって排除される。シールリングは
トラニオンの特別な寸法、すなわちトラニオンの偏心運
動に応答して互いに近接若しくは離隔する方向に動くこ
とはできる合致した半分を含み、故に適切なシールを維
持し、一方シールリング材料の歪み、摩損及び不均一な
摩耗な最小限にする。このシールリングもまたトラニオ
ンに対してその外周縁にてスプリング負荷ケーブル及び
シールリングに外接する帯によって偏掎され、トラニオ
ンに有効な密封係合を保証する。偏掎力、すなわちシー
ルリングに作用する張力は所望のシール品質を維持する
ために調節され得る。シールリングの側面支持はシール
リングを固定することなく、保持リングによって与えら
れる。このシールリングもまたベアリング潤滑剤によっ
て燈芯を通して自動的に潤滑されシールリング材料が乾
燥するのを防止し、摩耗を軽減する。

修正、変形及び代用の範囲は前記開示内容内に意図さ
れ、いくつかの場合本発明のいくつかの特徴は他の特徴
の対応する使用なしに採用されるのであろう。従って、
特許請求の範囲は広く、かつ本発明の範囲に一致する態
様にて解釈されるのが適当である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、粒状炭分級器及びミルドラムの間に設けられ
たミルトラニオンに関連する本発明のシール組立体を描
いた一部断面一部正面立面図、第２図は、第１図のシー
ル組立体の一部分解拡大断面図、第３図は、分級器及び
トラニオンの内部部品を除いた第１図のシール組立体の
拡大左端面図を示す。 12……回転ドラム、16……トラニオン、60……シール組
立体、64……シールリング部材、46……溜め、56……導
管、58……液体ポンプ、68、70……弓形保持リング、72
……締付け具、76……帯、78……ケーブル、90……燈
芯。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転ドラムのためのシール組立体であっ
   て、該ドラムに対してドラムと共に回転するために固定
   されたトラニオンと、 該トラニオンを支持する固定部材と、 少なくとも一個のシールリングと、 該シールリングを前記トラニオンと密封係合して、前記
   固定部材に対して載置する手段とからなり、 前記載置手段は、スプリング負荷ケーブルと、前記シー
   ルリングの外径に表面接触して前記ケーブルの下に延長
   する帯とを含み、ケーブル及び帯の双方は前記シールリ
   ングの周囲に外接することを特徴とする回転ドラムのた
   めのシール組立体。
2. 【請求項２】ベアリング組立体上に回転可能に支持され
   るトラニオンに対して少なくとも一端を固定された回転
   ドラムのためのシール組立体であって、該組立体は、 ベアリングの固定部分に対して固定され、トラニオンの
   周囲に約半周外接して延長し、潤滑剤が潤滑表面から溜
   め内へと排出可能であるように、ベアリング組立体のベ
   アリング表面に対して配置される開口を有する潤滑剤溜
   めと、 流体ポンプと、溜めの返却口と、ベアリング組立体の上
   方部分の噴射位置とへ接続されると導管と、 ベアリング組立体のベアリング表面に隣接する領域内に
   おいてトラニオンの肩部を完全に取り囲み、溜めの軸方
   向位置がシールリングの軸方向位置とベアリング組立体
   の固定部分の軸方向位置との間であるように配置され
   る、少なくとも一つのシールリングと、 協働してシールリングを溜めの外壁に対してゆるく保持
   する弓形保持リング及び締付け具と、 スプリング部材に接続し、シールリングの周囲に外接す
   る一方、シールリングの全外側表面との接触を維持する
   偏掎構造と、 シールリングに接続される第一の端部を有し、該端部か
   ら溜め内へと延長する燈芯とを含み、前記溜め内の該燈
   芯の一部は、ベアリング組立体から溜め内へ入るベアリ
   ング潤滑剤の通路内に配置されることを特徴とする回転
   ドラムのためのシール組立体。