CN102892511B - 立式磨机 - Google Patents

Abstract

在一种立式磨机中，在壳体（11）内具有沿垂直方向的旋转轴心且将粉碎台（13）支撑为能够驱动旋转，配置与该粉碎台（13）的上方相对且可与粉碎台（13）的旋转连动而旋转的粉碎辊（18），并且配置与粉碎台（13）的上方相对且可与粉碎台（13）的旋转连动而旋转的切割辊（19），从而能够高效率地粉碎生物质等固体物而使粉碎效率的提高成为可能。

Description

立式磨机

技术领域

本发明涉及一种粉碎生物质等固体物而进行微粉化的立式磨机。

背景技术

在锅炉发电等的燃烧设备中，作为燃料多使用煤、重油等化石燃料，但该化石燃料由于CO₂排出的问题而成为地球温室化的原因。因此，作为化石燃料的代替，实现促进使用生物质的燃料的利用。生物质是起因于光合成的有机物，存在有木质类、草木类、农作物类、厨房垃圾类等。一个将该生物质作为燃料来使用的方法为将生物质固体物粉碎而微粉化，向微粉烧煤锅炉中供给而作为燃料来使用。已知将煤和生物质分别单独粉碎的单独粉碎方式和将煤与生物质混合后进行粉碎的混合粉碎方式。在任何方式中，都需要用于粉碎生物质固体物的生物质粉碎装置。

该情况下，煤使用立式辊磨机来粉碎，但由于生物质固体物具有伸缩性，所以与煤相比粉碎性差，在该煤用的立式辊磨机中，难以粉碎到预定的大小。因此，以往，使用锤击式粉碎机、切碎机等粉碎机来粉碎生物质固体物。但是，在使用锤击式粉碎机、切碎机等的生物质固体物的粉碎方法中，需要极大的动力，不仅粉碎效率变差，而且寿命短，在短期内需要维护，难以连续运转。

此外，作为使用了立式磨机的生物质粉碎装置，提出有下述专利文献等。例如，专利文献1中记载的生物质粉碎装置利用与工作台的旋转连动而动作的辊来按压并粉碎向旋转驱动的粉碎台上供给的生物质固体物，利用来自下部的吹起气流将生物质粉碎物向上方搬运而分类为粗粉和微粉。另外，专利文献2中记载的生物质粉碎装置基于辊和工作台的距离来控制辊的按压力、工作台的旋转速度以促进生物质片彼此的相互摩擦粉碎成为一定范围内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－291692号公报

专利文献2：日本特开2008－043926号公报

发明内容

然而，生物质固体物为纤维质且柔软，仅凭辊的压缩力难以高效率地粉碎该生物质固体物，需要极大的动力和时间，存在粉碎效率不好的问题。

本发明用于解决上述的问题，其目的在于提供一种通过高效率地粉碎生物质等固体物而使粉碎效率的提高成为可能的立式磨机。

用于达成上述的目的的本发明的立式磨机的特征在于，具备：粉碎台，以能够以沿垂直方向的旋转轴心驱动旋转的方式支撑在壳体内；粉碎辊，与该粉碎台的上方相对地配置，并且能够与该粉碎台的旋转连动而旋转；及切割辊，与所述粉碎台的上方相对地配置，并且能够与该粉碎台的旋转连动而旋转。

因此，粉碎台驱动旋转并向该粉碎台上供给生物质等固体物时，该固体物因离心力而向外侧移动，进入到粉碎台和粉碎辊之间，粉碎辊因粉碎台的旋转而旋转，从而粉碎固体物，并且进入到粉碎台和切割辊之间，切割辊因粉碎台的旋转而旋转，从而切断固体物，从而能够高效率地粉碎生物质等固体物而使粉碎效率的提高成为可能。

在本发明的立式磨机中，其特征在于，所述粉碎辊沿所述粉碎台的旋转方向以等间隔配置多个，所述切割辊在所述粉碎台的旋转方向上与所述粉碎辊相邻配置多个。

因此，通过使多个粉碎辊和切割辊相邻地配置，各粉碎辊对固体物的粉碎和各切割辊对固体物的切断连续进行，从而能够高效率地粉碎生物质等固体物。

在本发明的立式磨机中，其特征在于，在所述壳体上设置前端部朝向所述粉碎台的旋转轴心的支撑轴，所述粉碎辊旋转自如地支撑于该支撑轴，并且所述切割辊旋转自如地支撑于该支撑轴。

因此，通过在一个支撑轴上安装粉碎辊和切割辊，能够使装置的小型化、轻量化成为可能。

在本发明的立式磨机中，其特征在于，所述粉碎辊旋转自如地支撑于所述支撑轴的前端部，所述切割辊旋转自如地支撑于从所述支撑轴分支的分支轴的前端部。

因此，能够用简单的构造使切割辊与粉碎辊相邻地配置，能够使构造的简化成为可能。

在本发明的立式磨机中，其特征在于，设置将所述粉碎辊及所述切割辊向相对于所述粉碎台具有预定间隙的位置按压的按压装置。

因此，通过按压装置将粉碎辊和切割辊向粉碎台侧按压，从而能够高效率地粉碎、切断生物质等固体物。

发明效果

根据本发明的立式磨机，通过与粉碎台的上方相对地配置粉碎辊和切割辊，能够高效率地粉碎生物质等固体物而使粉碎效率的提高成为可能。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施例的立式磨机中的粉碎辊及切割辊的俯视图。

图2是表示本实施例的立式磨机中的粉碎辊及切割辊的主视图。

图3是表示本实施例的立式磨机的概略结构图。

具体实施方式

以下参照附图来对本发明的立式磨机的优选的实施例进行详细的说明。此外，本发明并不限定于该实施例。

实施例

图1是表示本发明的一个实施例的立式磨机中的粉碎辊及切割辊的俯视图，图2是表示本实施例的立式磨机中的粉碎辊及切割辊的主视图，图3是表示本实施例的立式磨机的概略结构图。

本实施例的立式磨机粉碎生物质等固体物。在此，生物质指源于可再生的生物的有机性资源。例如，间伐材、废木材、流木、草类、废弃物、污泥、轮胎及以这些为原料的循环燃料（颗粒或片材）等，不限定于在此提出的类型。并且，本实施例的立式磨机不限定于粉碎生物质固体物，也能够粉碎煤、生物质固体物和煤的混合物。

在本实施例的立式磨机中，如图1~图3所示，壳体11形成为圆筒的中空形状，在上部安装生物质供给管12。该生物质供给管12从未图示的生物质供给装置向壳体11内供给生物质固体物，该生物质供给管12在壳体11的中心位置沿上下方向（垂直方向）配置且下端部延伸设置到下方。

壳体11在下部配置有粉碎台13。该粉碎台13在壳体11的中心位置与生物质供给管12的下端部相对地配置。并且，该粉碎台13在下部连接具有沿垂直方向的旋转轴心的旋转轴14，由壳体11支撑为旋转自如。该旋转轴14固定连接作为驱动齿轮的蜗轮15，在壳体11上搭载的驱动电动机（图示省略）的蜗轮16与该蜗轮15啮合。因此，能够通过驱动电动机经由蜗轮16、蜗轮15、旋转轴14而驱动粉碎台13旋转。

并且，粉碎台13在外周侧固定有形成为环状的工作台衬垫17。该工作台衬垫17的表面（上表面）为越向粉碎台13的外周侧变得越高的倾斜面。而且，与该粉碎台13（工作台衬垫17）的上方相对地配置粉碎辊18和切割辊19。

即，支撑轴21的后端部在壳体11的侧壁部由枢轴22支撑，前端部可沿上下方向摇动。该支撑轴21以前端部朝向粉碎台13的旋转轴心方向且向下方倾斜的方式配置，粉碎辊18利用未图示的轴承安装成旋转自如。并且，支撑轴21以从其外周部分支的方式来固定分支轴23的基端部，该分支轴23的前端部以朝向粉碎台13的旋转轴心方向且向下方倾斜的方式配置，切割辊19利用未图示的轴承安装成旋转自如。

并且，支撑轴21设置有向上方延伸的上部臂24，作为固定于壳体11的按压装置的液压缸25的按压杆26的前端部与该上部臂24的前端部连接。支撑轴21设置有向下方延伸的下部臂27，前端部可与固定于壳体11的止动器28抵接。因此，利用液压缸25使按压杆26前进时，能够按压上部臂24，使支撑轴21以枢轴22为支点在图3中向顺时针方向转动。此时，下部臂27与止动器28抵接，从而规定支撑轴21的转动位置。

即，粉碎辊18及切割辊19在与粉碎台13（工作台衬垫17）之间粉碎生物质固体物，需要在粉碎辊18及切割辊19的表面与粉碎台13（工作台衬垫17）的表面之间确保预定间隙。因此，由液压缸25来将支撑轴21规定到预定的转动位置，从而在粉碎辊18及切割辊19的表面与粉碎台13的表面之间确保可取入生物质固体物而进行粉碎的预定间隙。

在该情况下，粉碎台13旋转时，向该粉碎台13供给的生物质固体物因其离心力而向外周侧移动，进入粉碎辊18及切割辊19与粉碎台13之间。由于粉碎辊18及切割辊19向粉碎台13侧按压，所以粉碎台13的旋转力经由生物质固体物传递，粉碎辊18及切割辊19能够与该粉碎台13的旋转连动而旋转。

并且，在本实施例中，使粉碎辊18及切割辊19为前端部侧的直径变小的圆锥台形状，使粉碎辊18的表面平坦，在切割辊19的表面形成向周方向弯曲倾斜的刃，但并不限定于该形状。例如，可以使粉碎辊18、切割辊19为轮胎形状，或使切割辊19的刃在轴向上形成为直线状，或为圆盘状、螺旋状。即，只要粉碎辊18在与粉碎台13之间按压生物质固体物而使剪切力起作用，从而具有粉碎功能即可。并且，只要切割辊19在与粉碎台13之间按压生物质固体物而使切断力起作用，从而具有切断纤维的功能即可。

并且，在本实施例中，粉碎辊18设置多个（3个），沿粉碎台13的旋转方向以等间隔配置。另一方面，切割辊19设置多个（3个），与各粉碎辊18在粉碎台13的旋转方向上相邻并且以等间隔配置。在该情况下，只要粉碎辊18及切割辊19的数量和配置对应于粉碎台13、粉碎辊18、切割辊19等的大小等来适当设定即可。

壳体11在下部设置有位于粉碎台13的外周边且送入一次空气的入口端口31。并且，壳体11在上部设置有出口端口32，该出口端口32位于生物质供给管12的外周边且排出粉碎了的生物质。而且，壳体11在该出口端口32的下方设置作为对粉碎了的生物质进行分类的分类装置的旋转式分离器33。该旋转式分离器33设置在生物质供给管12的外周部，可利用驱动装置34驱动旋转。并且，壳体11在下部设置有异物排出管35。该异物排出管35使混和于生物质固体物中的石子、金属片等异物（溢出物）从粉碎台13的外周部落下而排出。

在如此构成的本实施例的立式磨机中，若生物质等固体物从生物质供给管12向壳体11内供给，则该固体物从生物质供给管12内落下，并向粉碎台13上的中心部供给。此时，由于粉碎台13以预定的速度旋转，所以向粉碎台13上的中心部供给的固体物中，离心力起作用而以向周围分散的方式移动，在粉碎台13的整个面上形成一定的层。即，生物质等固体物进入到粉碎辊18和粉碎台13之间、切割辊19和粉碎台13之间。

于是，粉碎台13的旋转力经由生物质等固体物而向粉碎辊18、切割辊19传递，粉碎辊18及切割辊19随着粉碎台13的旋转而旋转。此时，由于粉碎辊18及切割辊19由液压缸25按压支撑于粉碎台13侧，所以粉碎辊18一边旋转一边按压粉碎该固体物，另一方面，切割辊19一边旋转一边按压切断该固体物。

由粉碎辊18、切割辊19粉碎后的固体物利用从入口端口31向壳体11内送入的一次空气而被干燥并上升。该上升了的粉碎后固体物被旋转式分离器33分类，粗粉落下而再次返回到粉碎台13上，从而进行再粉碎。另一方面，微粉粒通过旋转式分离器33并乘着气流而从出口端口32排出。并且，混和在生物质等固体物中的石子或金属片等溢出物因粉碎台13的离心力而从外周部向外方落下，利用异物排出管35排出。

这样在本实施例的立式磨机中，在壳体11内具有沿垂直方向的旋转轴心并可驱动旋转地支撑粉碎台13，配置与该粉碎台13的上方相对、与粉碎台13的旋转连动且可旋转的粉碎辊18，并且配置与粉碎台13的上方相对、与粉碎台13的旋转连动且可旋转的切割辊19。

因此，粉碎台13驱动旋转并向该粉碎台13上供给生物质等固体物时，该固体物因离心力而向外侧移动，进入到粉碎台13和粉碎辊18之间，并且进入到粉碎台13和粉碎辊19之间。而且，粉碎辊18利用粉碎台13的旋转而旋转，从而粉碎固体物，并且切割辊19利用粉碎台13的旋转而旋转，从而切断固体物，能够高效率地粉碎生物质等固体物，从而使粉碎效率的提高成为可能。

并且，在本实施例的立式磨机中，使粉碎辊18沿粉碎台13的旋转方向以等间隔配置多个，使切割辊19与各粉碎辊18在粉碎台13的旋转方向上相邻配置多个。因此，通过多个粉碎辊18和切割辊19相邻地配置，由各粉碎辊18对固体物的粉碎和由各切割辊19对固体物的切断连续进行，从而能够高效率地粉碎生物质等固体物。

并且，在本实施例的立式磨机中，在壳体11设置前端部朝向粉碎台13的旋转轴心的支撑轴21，由该支撑轴21将粉碎辊18支撑为旋转自如，并且将切割辊19支撑为旋转自如。具体而言，在支撑轴21的前端部将粉碎辊18支撑为旋转自如，在从支撑轴21分支的分支轴23的前端部将切割辊19支撑为旋转自如。因此，经由一个支撑轴21将粉碎辊18和切割辊19支撑于壳体11，从而能够使装置的小型化、轻量化成为可能。并且，能够用简单的构造使切割辊19与粉碎辊18相邻地配置，能够使构造的简化成为可能。

并且，在本实施例的立式磨机中，设置液压缸25作为将粉碎辊18及切割辊19向相对于粉碎台13具有预定间隙的位置按压的按压装置。因此，利用液压缸25将粉碎辊18和切割辊19向粉碎台13侧按压，从而能够高效率地粉碎、切断生物质等固体物。

此外，在上述的实施例中，将粉碎辊18安装于支撑轴21，将切割辊19安装于从支撑轴21分支的分支轴23，但也可以将切割辊19与粉碎辊18一样安装于由壳体11支撑的其他的支撑轴。在该情况下，利用其他的按压装置将粉碎辊18和切割辊19向粉碎台13侧按压，从而能够不被粉碎辊18的粉碎状态、切割辊19的切割状态影响而进行粉碎及切断，从而能够进一步提高生物质等固体物的粉碎效率。

并且，在上述的实施例中，与粉碎辊18在粉碎台13的旋转方向上相邻地配置切割辊19，但粉碎辊18和切割辊19的配置关系并不限定于该实施例。例如，也可以在各粉碎辊18之间以等间隔配置切割辊19。并且，也可以在支撑轴21的前端部沿轴向串联地安装粉碎辊18和切割辊19。并且，并不限定粉碎辊18和切割辊19的数量相同，也可以对应于所供给的生物质固体物的状态来增减切割辊19的数量。

工业实用性

本发明的立式磨机在粉碎台的上方设置粉碎辊，并且设置切割辊，从而高效率地粉碎生物质等固体物而使粉碎效率的提高成为可能，能够适用于粉碎生物质等固体物的装置。

标号说明

11  壳体

12  生物质供给管

13  粉碎台

17  工作台衬垫

18  粉碎辊

19  切割辊

21  支撑轴

23  分支轴

25  液压缸（按压装置）

Claims (5)

1.一种立式磨机，其特征在于，具备：

粉碎台，以能够以沿垂直方向的旋转轴心驱动旋转的方式支撑在壳体内；

粉碎辊，与该粉碎台的上方相对地配置，并且能够与该粉碎台的旋转连动而旋转；及

切割辊，与所述粉碎台的上方相对地配置，并且能够与该粉碎台的旋转连动而旋转，在与所述粉碎台之间按压生物质固体物而切断所述生物质固体物的纤维，

在所述壳体上设置前端部朝向所述粉碎台的旋转轴心的支撑轴，所述粉碎辊旋转自如地支撑于该支撑轴的前端部，

所述切割辊旋转自如地支撑于从所述支撑轴分支的分支轴的前端部，

在所述切割辊的表面形成向周方向弯曲倾斜的刃。

2.根据权利要求1所述的立式磨机，其特征在于，所述粉碎辊沿所述粉碎台的旋转方向以等间隔配置多个，所述切割辊在所述粉碎台的旋转方向上与所述粉碎辊相邻配置多个。

3.根据权利要求1或2所述的立式磨机，其特征在于，设置将所述粉碎辊及所述切割辊向相对于所述粉碎台具有预定间隙的位置按压的按压装置。

4.一种立式磨机，其特征在于，具备：

粉碎台，以能够以沿垂直方向的旋转轴心驱动旋转的方式支撑在壳体内；

粉碎辊，与该粉碎台的上方相对地配置，并且能够与该粉碎台的旋转连动而旋转；及

切割辊，与所述粉碎台的上方相对地配置，并且能够与该粉碎台的旋转连动而旋转，在与所述粉碎台之间按压生物质固体物而切断所述生物质固体物的纤维，

在所述壳体上设置前端部朝向所述粉碎台的旋转轴心的支撑轴，所述粉碎辊旋转自如地支撑于该支撑轴的前端部，

所述切割辊旋转自如地支撑于从所述支撑轴分支的分支轴的前端部，

在所述切割辊的表面沿轴向形成直线状的刃。

5.一种立式磨机，其特征在于，具备：

粉碎台，以能够以沿垂直方向的旋转轴心驱动旋转的方式支撑在壳体内；

粉碎辊，与该粉碎台的上方相对地配置，并且能够与该粉碎台的旋转连动而旋转；及

切割辊，与所述粉碎台的上方相对地配置，并且能够与该粉碎台的旋转连动而旋转，在与所述粉碎台之间按压生物质固体物而切断所述生物质固体物的纤维，

在所述壳体上设置前端部朝向所述粉碎台的旋转轴心的支撑轴，所述粉碎辊旋转自如地支撑于该支撑轴的前端部，

所述切割辊旋转自如地支撑于从所述支撑轴分支的分支轴的前端部，

在所述切割辊的表面形成圆盘状的刃。