特開 2022-24581 竪型粉砕機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022024581

(43)【公開日】2022-02-09

(54)【発明の名称】竪型粉砕機

(51)【国際特許分類】

   B02C 15/04 20060101AFI20220202BHJP

【ＦＩ】

B02C15/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020127252

(22)【出願日】2020-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】300041192

【氏名又は名称】宇部興産機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091306

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 友一

(74)【代理人】

【識別番号】100174609

【弁理士】

【氏名又は名称】関 博

(72)【発明者】

【氏名】日名内 竜也

(72)【発明者】

【氏名】三隅 高寛

【テーマコード（参考）】

4D063

【Ｆターム（参考）】

4D063EE03

4D063EE12

4D063EE25

4D063EE26

4D063GA06

4D063GA07

4D063GA08

4D063GA10

4D063GC19

4D063GC40

4D063GD03

4D063GD13

(57)【要約】

【課題】ローラ加圧力を任意に調整できる緊張装置を備えた竪型粉砕機を提供することにある。
【解決手段】本発明の竪型粉砕機１０は、回転テーブル１２の上面で原料を介して従動する２つの粉砕ローラ１３と、前記粉砕ローラ１３のアーム１５端部を連結してシリンダーケースからシリンダーロッドが水平方向に伸縮する緊張装置２０を備えた竪型粉砕機１０において、
前記緊張装置２０は、一方を第１のシリンダーロッド２１が縮小する方向に付勢するスプリングバネ２３を有するスプリングバネ構造２４とし、他方を第２のシリンダーロッド２６を有する油圧シリンダー構造２８とし、前記スプリングバネ構造２４と前記油圧シリンダー構造２８の第１及び第２のシリンダーケース２２、２７側を直列接続し、
前記油圧シリンダー構造２８の第２のシリンダーロッド２６を縮小させて前記粉砕ローラ１３のローラ加圧力を制御する油圧制御部３０を備えたことを特徴としている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転テーブルの上面で原料を介して従動する２つの粉砕ローラと、前記粉砕ローラのアーム端部を連結してシリンダーケースからシリンダーロッドが水平方向に伸縮する緊張装置を備えた竪型粉砕機において、
前記緊張装置は、一方を第１のシリンダーロッドが縮小する方向に付勢するスプリングバネを有するスプリングバネ構造とし、他方を第２のシリンダーロッドを有する油圧シリンダー構造とし、前記スプリングバネ構造と前記油圧シリンダー構造の第１及び第２のシリンダーケース側を直列接続し、
前記油圧シリンダー構造の第２のシリンダーロッドを縮小させて前記粉砕ローラのローラ加圧力を制御する油圧制御部を備えたことを特徴とする竪型粉砕機。

【請求項2】

請求項１に記載の竪型粉砕機において、
前記スプリングバネ構造は、前記スプリングバネの反力を調整できるバネ反力調整部を備えたことを特徴とする竪型粉砕機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主に、石炭、オイルコークス、石灰石、スラグ、クリンカ、セメント原料、その他の無機原料、又は化学品、バイオマス等の有機原料を回転テーブル上で従動する複数の粉砕ローラで粉体に粉砕する竪型粉砕機に関し、特に粉砕ローラに緊張装置を取り付けた竪型粉砕機に関する。

【背景技術】

【0002】

高炉スラグ、セメント、石炭、バイオマス等の原料を粉砕する粉砕機として、竪型粉砕機が広く用いられている。従来の竪型粉砕機は、粉砕機の外郭を形成するケーシング内に、回転テーブルと、回転テーブルの上面外周部を円周方向に等分する位置に配置した複数個の粉砕ローラを備えている。
このような竪型粉砕機は、回転テーブルの中央に粉砕原料が供給されると回転テーブルの回転により、粉砕原料が回転テーブルの外周部へと移動する。外周部では粉砕ローラが圧接して回転しているので、粉砕原料は、粉砕ローラと回転テーブルの間へ侵入して粉砕される。そして、回転テーブルの外周面とケーシングの内周面との間の環状通路から吹き上がる熱空気によって、熱空気とともに粉粒体が乾燥されながらケーシング内を上昇する。粉粒体は、ケーシング内の上部に設けた分級手段によって振り分けられて所定粒度の製品が外部へ排出される。分級手段を通過できない粗粉は再度回転テーブル上に落下して粉砕される。

【0003】

従来、小型、中型の竪型粉砕機の緊張装置は、２つの粉砕ローラのスイングレバーを連結するようにケーシングに取り付けている（例えば特許文献１に開示有り）。このときロッドの伸縮方向が水平となるように取り付けている。このような構成の竪型粉砕機は、一方の粉砕ローラの噛み込む原料の層厚が厚すぎると上方へ持ち上げられる。そうすると他方の粉砕ローラが回転テーブル側に押し付けられて押圧力を調整できる。
図４は従来の緊張装置の説明図１である。従来の緊張装置は内部にスプリングバネ１を採用した構造がある。スプリングバネ１を用いた構造は簡易かつ安価であるが、運転中にローラ加圧力の変更ができない。従って、ローラ加圧力の遠隔操作ができない。またローラ加圧力の調整作業が人力による作業で煩わしいという問題がある。

【0004】

近年、作業人員の削減又は省力化や、一台の粉砕機で様々な原料又は製品生産、換言すると多品種生産のニーズがあり、従来のスプリング式の緊張装置をローラ加圧力の遠隔操作が実現できる油圧シリンダー式へ改造する需要が高まっている。図５は従来の緊張装置の説明図２である。図示のように緊張装置は油圧シリンダー２の構造を採用している。小型の粉砕機であれば、水平に配置されたスプリングバネを油圧シリンダー２に置き換えても支障なく稼働する。しかし、中型の粉砕機の場合、シリンダーロッド３から油漏れする問題が生じることがある。
粉砕時に粉砕ローラの細かな粉砕運動によって上下振動が短時間の間に繰り返されている。油圧シリンダー構造でローラ反力を受ける場合、油圧シリンダー２に軸力が繰り返し作用してシリンダーケース４のシール部５が繰り返し変形するので損傷し易い。
また、粉砕機の大型化に伴って油圧シリンダー２も大型化し、その重量の増加、長さの増大によってシリンダーロッド３が撓んでしまい、シリンダーロッド３とシリンダーケース４のシール部５に隙間が生じて油漏れが発生してしまう。このため、油圧シリンダー方式の緊張装置を水平配置する場合には粉砕機のサイズに制限があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６１－７４６５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点に鑑み、ローラ加圧力を任意に調整できる緊張装置を備えた竪型粉砕機を提供することにある。また粉砕機の大きさに係わらず油圧シリンダーを用いた緊張装置を適用できる竪型粉砕機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、回転テーブルの上面で原料を介して従動する２つの粉砕ローラと、前記粉砕ローラのアーム端部を連結してシリンダーケースからシリンダーロッドが水平方向に伸縮する緊張装置を備えた竪型粉砕機において、
前記緊張装置は、一方を第１のシリンダーロッドが縮小する方向に付勢するスプリングバネを有するスプリングバネ構造とし、他方を第２のシリンダーロッドを有する油圧シリンダー構造とし、前記スプリングバネ構造と前記油圧シリンダー構造の第１及び第２のシリンダーケース側を直列接続し、
前記油圧シリンダー構造の第２のシリンダーロッドを縮小させて前記粉砕ローラのローラ加圧力を制御する油圧制御部を備えたことを特徴とする竪型粉砕機を提供することにある。
上記第１の手段によれば、油圧制御部により粉砕ローラのローラ加圧力を容易に調整できる。従って、遠隔操作でも容易に制御することができる。また油圧シリンダーが受け持つ粉砕荷重をスプリングバネと分担することができ、負荷を低減してシール部分の摩耗を低減できる。さらに、小型、中型の竪型粉砕機に適用することができる。

【0008】

本発明は、上記課題を解決するための第２の手段として、第１の手段において前記スプリングバネ構造は、前記スプリングバネの反力を調整できるバネ反力調整部を備えたことを特徴とする竪型粉砕機を提供することにある。
上記第２の手段によれば、経年劣化によってスプリングバネの反力が低下しても所望のスプリングバネの反力に容易に設定することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、油圧制御部により粉砕ローラのローラ加圧力を容易に調整できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】緊張装置の説明図である。

【図2】本発明の竪型粉砕機の説明図である。

【図3】バネ反力調整部の説明図である。

【図4】従来の緊張装置の説明図１である。

【図5】従来の緊張装置の説明図２である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の竪型粉砕機の実施形態について、図面を参照しながら、以下詳細に説明する。

【0012】

図２は本発明の竪型粉砕機の説明図である。図示のようにケーシング１１内の回転テーブル１２の上面には外周面が対向する２つ（１組）の粉砕ローラ１３を配置している。粉砕ローラ１３はローラ軸１４により回転自在に軸支されている。ローラ軸１４はアーム１５に固着し、アーム１５はケーシング１１外の回転軸１６により揺動自在に軸支されている。ケーシング１１外の２つのアーム１５の上端には後述する緊張装置２０を取り付けて連結している。このような構成の竪型粉砕機１０は、回転テーブル１２の上面に供給された原料がテーブルの遠心力によって外周方向へ移動し、粉砕ローラ１３と回転テーブル１２の間の隙間に噛み込まれて粉砕される。

【0013】

［緊張装置］
図１は本発明の緊張装置の説明図である。図示のように緊張装置２０は、一方を第１のシリンダーロッド２１が縮小する方向に付勢するスプリングバネ２３を有するスプリングバネ構造２４とし、他方を第２のシリンダーロッド２６を有する油圧シリンダー構造２８とし、前記スプリングバネ構造２４と前記油圧シリンダー構造２８の第１及び第２のシリンダーケース２２，２７側（どうし）を直列接続している。第１及び第２のシリンダーロッド２１，２６は、夫々第１及び第２のシリンダーケース２２，２７から水平方向に伸縮する。
油圧制御部３０は、油タンク３２と、第２のシリンダーケース２７のロッド側油室２７ｒに接続するロッド側油圧回路３４と、ヘッド側油室２７ｈに接続するヘッド側油圧回路４５を有している。
ロッド側油圧回路３４は、ロッド側油室２７ｒと油タンク３２に接続する加圧回路３５と、加圧回路３５から分岐して油タンク３２に接続する圧抜き回路３６を有している。

【0014】

加圧回路３５は回路上に油タンク３２からロッド側油室２７ｒに向けてポンプ４０と、加圧切換え弁４１と逆流防止弁４２を有している。
圧抜き回路３６は、ロッド側油室２７ｒと逆流防止弁４２の間と油タンク３２に接続し、回路上に圧抜き切換え弁４３を有している。
粉砕ローラの加圧力を増すときは、加圧回路３５上の加圧切換え弁４１を切り替えて（圧抜き切換え弁４３は閉止状態）、ポンプ４０で油タンク３２からロッド側油室２７ｒへ油を供給することにより第２のシリンダーロッド２６が縮小して粉砕ローラ１３が回転テーブル上面に圧接されて粉砕ローラ１３の加圧力を増加できる。一方、ロッド側油室２７ｒを圧抜きするときは、圧抜き回路３６上の圧抜き切換え弁４３を切り替えて（逆流防止弁４２により加圧回路３５を経由して油タンク３２へ油は流れない）、ロッド側油室２７ｒから油タンク３２へ油を排出することにより第２のシリンダーロッド２６が伸長して粉砕ローラ１３の加圧力を減少できる。
ヘッド側油圧回路４５は、ヘッド側油室２７ｈと油タンク３２に接続し、第２のシリンダーロッド２６の伸長又は縮小移動に伴って油室から油を排出又は油室へ油を供給している。

【0015】

このような構成の緊張装置２０は、第１のシリンダーロッド２１をスプリングバネ構造２４とし、第２のシリンダーロッド２６を油圧シリンダー構造２８として直列に連結して伸縮方向を水平方向に配置している。このとき粉砕ローラ１３に必要なローラ加圧力をスプリングバネ構造２４と油圧シリンダー構造２８で分担している。ローラ加圧力の分担率は、一例として５０：５０の割合など任意に設定できる。粉砕時の粉砕ローラの細かな上下運動はスプリングバネ２３で支えることができ、大きな振動は油圧シリンダーで受けることができる。このため油圧シリンダー構造２８のシール部の負担が軽減される。
また均等割合の場合、油圧シリンダー構造２８に係る必要なローラ加圧力は、従来構造と比べて半分に低減できる。

【0016】

ここで粉砕に必要な荷重Ｆ（Ｎ）、シリンダー受圧面積Ａ（ｍｍ^２）、油圧Ｐ（ＭＰａ）、シリンダー内径Ｄ（ｍｍ）、シリンダーロッド内径ｄ（ｍｍ）とすると、粉砕に必要な荷重Ｆ（Ｎ）は、シリンダー受圧面積Ａ（ｍｍ^２）に比例している。すなわちＦ＝Ｐ×Ａ、さらにＦ＝Ｐ×（π×（Ｄ^２－ｄ^２）／４）と表すことができる。粉砕に必要な荷重Ｆが半分になれば、シリンダー受圧面積Ａも半分にできるため、同じシリンダー内径Ｄであってもシリンダーロッド径ｄを太くすることができる。シリンダーロッド径ｄを太くした結果、ロッドの撓みが軽減でき、油漏れを防止できる。油圧シリンダーに比較して微小な繰り返し運動に追随し易くなり、スプリングバネ構造２４は粉砕時のローラ微小運動を吸収できる。
なお、油圧制御部３０は、加圧又は圧抜きの制御を有線又は無線回線を利用した遠隔操作を適用しても良い。

【0017】

図３はバネ反力調整部の説明図である。図示のようにスプリングバネ構造２４の第１のシリンダーロッド２１ａは、ロッドの先端側にバネ反力調整部５０を備えている。バネ反力調整部５０は、第１のシリンダーロッド２１ａの長さを任意の長さに調整できる。バネ反力調整部５０は、一例としてロッドを２分割しねじ切り加工を施し、同様にねじ切り加工したスリーブを備えたターンバックル構造を採用している。このようなバネ反力調整部５０により、竪型粉砕機の所定時間稼働後に、スプリングバネ構造２４のスプリングバネ２３の経年劣化によりスプリング反力が低下しても、第１のシリンダーロッド２１ａのロッド長さを任意に変更できるバネ反力調整部５０によってスプリング反力を維持（再設定）することができる。

【0018】

このような本発明によれば、油圧シリンダー構造を採用することができなかった小型、中型の竪型粉砕機に適用することができる。またローラ加圧力を制御する油圧制御部を遠隔操作することができる。

【0019】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
また、本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

【符号の説明】

【0020】

１ スプリングバネ
２ 油圧シリンダー
３ シリンダーロッド
４ シリンダーケース
５ シール部
１０ 竪型粉砕機
１１ ケーシング
１２ 回転テーブル
１３ 粉砕ローラ
１４ ローラ軸
１５ アーム
１６ 回転軸
２０ 緊張装置
２１，２１ａ 第１のシリンダーロッド
２２ 第１のシリンダーケース
２３ スプリングバネ
２４ スプリングバネ構造
２６ 第２のシリンダーロッド
２７ 第２のシリンダーケース
２７ｈ ヘッド側油室
２７ｒ ロッド側油室
２８ 油圧シリンダー構造
３０ 油圧制御部
３２ 油タンク
３４ ロッド側油圧回路
３５ 加圧回路
３６ 圧抜き回路
４０ ポンプ
４１ 加圧切換え弁
４２ 逆流防止弁
４３ 圧抜き切換え弁
４５ ヘッド側油圧回路
５０ バネ反力調整部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】