JP2012106194A - Decanter type centrifugal concentrator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動装置によって軸線回りに回転駆動させられる回転ボウルの内部に、この回転ボウルと差速をもって同軸線回りに回転駆動させられるスクリュウコンベアを備え、遠心力によって汚泥等の固形分を分離して濃縮するデカンタ型遠心濃縮機に関するものである。 The present invention includes a screw conveyor that is driven to rotate around a coaxial line at a differential speed with the rotating bowl inside a rotating bowl that is driven to rotate about an axis by a driving device, and separates solids such as sludge by centrifugal force. It is related with the decanter type | mold centrifugal concentrator which concentrates.
このようなデカンタ型遠心濃縮機においては、例えば特許文献1に記載されているように、回転ボウルのボウル回転軸とスクリュウコンベアのスクリュウ回転軸の上記軸線方向における互いに反対側の端部にそれぞれ回転プーリが取り付けられ、これらの回転プーリに、それぞれ個別の駆動装置(モータ)の駆動プーリがベルトを介して連結されたものが知られている。ここで、スクリュウコンベアの回転プーリはギアボックスを介してスクリュウ回転軸と連結されている。
In such a decanter type centrifugal concentrator, for example, as described in
一方、このように回転ボウルとスクリュウコンベアとをそれぞれ別々の駆動装置によって回転駆動するもののほかに、例えば特許文献2〜4には、ボウル回転軸とスクリュウ回転軸とを差速装置(ギアボックス)を介して連結し、単一の駆動装置によってボウル回転軸を回転させることにより、この差速装置によって回転ボウルとの間に差速を生じさせつつスクリュウコンベアを回転させるようにしたものが提案されている。このようなデカンタ型遠心濃縮機では、駆動装置が1つで済むので省エネルギー化および低コスト化を図ることができる。
On the other hand, in addition to the rotational drive of the rotating bowl and the screw conveyor by separate drive devices, for example, in
ところで、このようなデカンタ型遠心濃縮機では、例えば供給される汚泥の濃度が高くなって濃縮された汚泥の詰まり等により回転ボウルとスクリュウコンベアとの摩擦力が大きくなると、スクリュウコンベアに連結されたギアボックスへの負荷が大きくなり、場合によってはギアボックスの破損を招くおそれがある。この点について、回転ボウルとスクリュウコンベアとがそれぞれ異なる駆動装置により回転駆動される特許文献1に記載のデカンタ型遠心濃縮機では、スクリュウコンベアの駆動装置(モータ)の負荷電流を検出して、これに基づき、汚泥の供給を停止するとともに回転ボウルの回転を低速としたり、回転ボウルとスクリュウコンベアとの差速を大きくしたりして、汚泥の排出を促すようにしている。
By the way, in such a decanter type centrifugal concentrator, when the frictional force between the rotating bowl and the screw conveyor is increased due to, for example, clogging of the concentrated sludge due to the concentration of the supplied sludge, it is connected to the screw conveyor. The load on the gear box increases, and in some cases, the gear box may be damaged. In this regard, in the decanter type centrifugal concentrator described in
これに対して、単一の駆動装置により回転ボウルとスクリュウコンベアとを回転駆動する特許文献2〜4に記載のデカンタ型遠心濃縮機では、特許文献1に記載のデカンタ型遠心濃縮機のように駆動装置のスクリュウコンベア分の負荷だけを単独で検出することはできないので、例えば特許文献2には、上記ギアボックスに負荷開放装置を備えて、スクリュウコンベアの回転トルクが所定の値に達すると同時にギアボックス内におけるボウル回転軸とスクリュウ回転軸との拘束を解除して回転ボウルからスクリュウコンベアへのトルク伝達を解消したり、スクリュウコンベアの回転トルクをロードセル、トルクコンバータ、リミットスイッチ等により検出して、これに基づき、供給される汚泥等の供給量を制御することが記載されている。
On the other hand, in the decanter type centrifugal concentrator described in
また、特許文献3にも、差速装置の駆動伝達部にシャーピンを設けて、過大な負荷が作用したときにはシャーピンの破断により回転ボウルとスクリュウコンベアの回転差を無くしたり、あるいは差速装置にトルクアーム等の過負荷検知機構を設けてリミットスイッチにより電気的に遠心濃縮機を停止させたり、スクリュウコンベアの摩擦力を差速装置に設けたトルクアームにかかる空気圧変化として検出して、検出された空気圧に基づいて、供給される汚泥の濃度を希釈したりすることが記載されている。 Also, in Patent Document 3, a shear pin is provided in the drive transmission portion of the differential speed device, and when an excessive load is applied, the shear pin is broken to eliminate the rotational difference between the rotating bowl and the screw conveyor, or to the differential speed device with torque. An overload detection mechanism such as an arm is provided to electrically stop the centrifugal concentrator by a limit switch, or the friction force of the screw conveyor is detected as a change in air pressure applied to the torque arm provided in the differential speed device. It describes that the concentration of the supplied sludge is diluted based on the air pressure.
しかしながら、特許文献2〜4と同じように単一の駆動装置によって回転ボウルとスクリュウコンベアとを回転駆動するデカンタ型遠心濃縮機であっても、この駆動装置の駆動軸に、ボウル回転軸のプーリとスクリュウ回転軸のプーリとにそれぞれ連結されるボウル駆動プーリとスクリュウ駆動プーリとが設けられていて、回転ボウルは駆動軸の回転により直接的に、またスクリュウコンベアはスクリュウ回転軸とスクリュウ回転プーリの間に設けた差速装置を介して回転させるようにしたデカンタ型遠心濃縮機では、ギアボックスの負荷が増大した場合に、特許文献2に記載のギアボックスに備えた負荷開放装置や特許文献3に記載の差速装置に設けたシャーピンによってボウル回転軸とスクリュウ回転軸との拘束を解除して回転ボウルとスクリュウコンベアの回転差を解消するようなことはできない。
However, even in a decanter type centrifugal concentrator that rotationally drives the rotating bowl and the screw conveyor by a single driving device as in
また、同様に、特許文献2に記載されたロードセル、トルクコンバータ、リミットスイッチや特許文献3に記載されたトルクアーム等によってスクリュウコンベアの回転トルクや摩擦力を検出して遠心濃縮機を停止させたりすることも不可能である。その一方で、特許文献1のように駆動装置の負荷電流を検出しても、その検出結果は回転ボウルとスクリュウコンベアの駆動電力の合算値であるため、スクリュウコンベア分の負荷だけを単独で検出することはできない。
Similarly, the load concentrator described in
このため、そのようなデカンタ型遠心濃縮機では、回転ボウルとスクリュウコンベアとの摩擦力が大きくなって差速装置に定格トルク以上の負荷が作用した場合、例えば駆動装置のスクリュウ駆動プーリとスクリュウ回転軸のスクリュウ回転プーリとを連結するVベルトにスリップが生じることによって差速が低下するのを検知し、これに基づき濃縮機を停止させるなどして差速装置を保護するような保護手段を採らざるを得ないが、そのような保護手段ではスリップ等によって差速の低下が生じるまでの間に差速装置に過大な負荷が作用して損傷が発生するおそれがある。 For this reason, in such a decanter type centrifugal concentrator, when the frictional force between the rotating bowl and the screw conveyor increases and a load exceeding the rated torque acts on the differential speed device, for example, the screw drive pulley of the drive device and the screw rotation Measures are taken to protect the differential speed device by, for example, stopping the concentrator based on the detection of a decrease in the differential speed caused by slippage in the V-belt connecting the shaft screw pulley. Inevitably, such protective means may cause damage due to an excessive load acting on the differential speed device until the differential speed is reduced due to slip or the like.
本発明は、このような背景の下になされたもので、単一の駆動装置の駆動軸に、回転ボウルのボウル回転プーリとスクリュウコンベアのスクリュウ回転プーリとにそれぞれ連結されるボウル駆動プーリとスクリュウ駆動プーリとが設けられたデカンタ型遠心濃縮機において、汚泥の詰まり等によりこれら回転ボウルとスクリュウコンベアとの摩擦力が大きくなったときに、差速装置に損傷が生じるのを確実に防ぐことが可能なデカンタ型遠心濃縮機を提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background. A bowl driving pulley and a screw connected to a driving shaft of a single driving device and a bowl rotating pulley of a rotating bowl and a screw rotating pulley of a screw conveyor, respectively. In a decanter type centrifugal concentrator equipped with a drive pulley, it is possible to reliably prevent the differential speed device from being damaged when the frictional force between the rotating bowl and the screw conveyor increases due to clogging of sludge, etc. An object of the present invention is to provide a decanter type centrifugal concentrator that can be used.
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、単一の駆動装置によって回転駆動させられる回転ボウルの内部に、この回転ボウルと差速をもって同軸に回転駆動させられるスクリュウコンベアを備えたデカンタ型遠心分離機であって、上記回転ボウルのボウル回転軸と上記スクリュウコンベアのスクリュウ回転軸にはボウル回転プーリとスクリュウ回転プーリがそれぞれ設けられるとともに、上記駆動装置の駆動軸には、上記ボウル回転プーリとスクリュウ回転プーリとにそれぞれ連結されるボウル駆動プーリとスクリュウ駆動プーリとが設けられており、このうちスクリュウ駆動プーリと上記駆動軸とはシャーピンを介して一体回転可能、かつ該シャーピンの破断により上記駆動軸の軸線回りに互いに相対回転自在に取り付けられていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve such an object, the present invention is driven to rotate coaxially with a speed difference between the rotating bowl and a rotating bowl driven by a single driving device. A decanter-type centrifuge provided with a screw conveyor, wherein a bowl rotating pulley and a screw rotating pulley are provided on a bowl rotating shaft of the rotating bowl and a screw rotating shaft of the screw conveyor, respectively, and a driving shaft of the driving device Are provided with a bowl driving pulley and a screw driving pulley respectively connected to the bowl rotating pulley and the screw rotating pulley, and the screw driving pulley and the driving shaft can be integrally rotated via a shear pin. In addition, the shear pins are broken so that they can rotate relative to each other around the axis of the drive shaft. And characterized by being Attach.
このように構成されたデカンタ型遠心濃縮機では、回転ボウルとスクリュウコンベアとの摩擦力が大きくなると、差速をもって回転させられるべき回転ボウルのボウル回転軸とスクリュウコンベアのスクリュウ回転軸の回転速度が近づくのに従い、これらボウル回転軸とスクリュウ回転軸に設けられたボウル回転プーリとスクリュウ回転プーリにそれぞれ連結された、単一の駆動装置における単一の駆動軸に設けられたボウル駆動プーリとスクリュウ駆動プーリとの間では回転速度(回転数)に差速が生じるように、ボウル駆動プーリが取り付けられた駆動軸とスクリュウ駆動プーリとの間に負荷が作用する。 In the decanter type centrifugal concentrator configured as described above, when the frictional force between the rotating bowl and the screw conveyor increases, the rotation speed of the bowl rotating shaft of the rotating bowl and the screw rotating shaft of the screw conveyor that should be rotated with a differential speed is reduced. As it approaches, the bowl drive pulley and screw drive provided on a single drive shaft in a single drive unit connected to the bowl rotary shaft and screw rotary pulley provided on the bowl rotary shaft and screw rotary shaft, respectively. A load acts between the drive shaft to which the bowl drive pulley is attached and the screw drive pulley so that a differential speed is generated between the pulley and the rotation speed (number of rotations).
そして、この負荷が所定の大きさを超えるとシャーピンが破断し、それ以降は駆動軸とスクリュウ駆動プーリとが互いに相対回転自在となるため、スクリュウ駆動プーリには駆動軸から回転駆動力が伝えられることはなくなり、スクリュウ回転プーリおよびスクリュウ回転軸にも駆動力は作用しないので、スクリュウコンベアは摩擦力によって回転ボウルと略等しい回転速度(回転数)で回転させられることになる。このため、スクリュウコンベアに設けられる差速装置にも負荷が作用することはなくなるため、例えばシャーピンの破断による差速の低下を検知してから濃縮装置を停止しても、差速装置に損傷等が発生するのを防止することが可能となる。 When the load exceeds a predetermined magnitude, the shear pin is broken, and thereafter, the drive shaft and the screw drive pulley are rotatable relative to each other, so that the drive force is transmitted from the drive shaft to the screw drive pulley. Since no driving force acts on the screw rotating pulley and the screw rotating shaft, the screw conveyor is rotated at a rotational speed (number of rotations) substantially equal to that of the rotating bowl by the frictional force. For this reason, since the load does not act on the differential speed device provided on the screw conveyor, for example, even if the concentration device is stopped after detecting the decrease in the differential speed due to the breaking of the shear pin, the differential speed device is damaged. Can be prevented from occurring.
また、上記シャーピンにおいて、上記スクリュウ駆動プーリと上記駆動軸との間にくびれ部を形成することにより、上述のような負荷がシャーピンに作用した際の破断は、このくびれ部から生じ易くなる。従って、駆動装置の回転駆動力や濃縮すべき汚泥等の被処理物の性状などに応じて、このくびれ部におけるシャーピンの外径を適宜設定することにより、差速装置に損傷が生じない範囲で駆動装置からスクリュウコンベアに確実かつ効率的に回転駆動力を伝達することが可能となる。 Further, in the shear pin, by forming a constricted portion between the screw drive pulley and the drive shaft, breakage when the above-described load acts on the shear pin is likely to occur from the constricted portion. Therefore, by appropriately setting the outer diameter of the shear pin in the constricted portion according to the rotational driving force of the driving device and the properties of the processing object such as sludge to be concentrated, the differential speed device is not damaged. It becomes possible to transmit the rotational driving force from the driving device to the screw conveyor reliably and efficiently.
さらに、上記スクリュウ駆動プーリを上記駆動軸にベアリングを介して取り付けて、上記シャーピンの破断により上記駆動軸の軸線回りに該駆動軸に対して相対回転自在とされるようにしてもよく、これにより、シャーピンの破断後でもスクリュウ駆動プーリを駆動軸に安定的に支持しつつ相対回転可能として、スクリュウ回転プーリ、スクリュウ回転軸およびスクリュウコンベアを円滑に回転ボウルと略等しい回転速度で回転させることが可能となる。 Furthermore, the screw drive pulley may be attached to the drive shaft via a bearing so that the shear pin is broken so that the screw can be rotated relative to the drive shaft around the axis of the drive shaft. The screw rotation pulley, screw rotation shaft, and screw conveyor can be smoothly rotated at substantially the same rotational speed as the rotating bowl, while the screw drive pulley is stably supported by the drive shaft even after the shear pin is broken. It becomes.
以上説明したように、本発明によれば、単一の駆動装置の単一の駆動軸にボウル駆動プーリとスクリュウ駆動プーリとが設けられて、この単一の駆動装置によって回転ボウルとスクリュウコンベアとを駆動することにより省エネルギー化および低コスト化を図ったデカンタ型遠心濃縮機において、汚泥等の被処理物の詰まりなどによりこれら回転ボウルとスクリュウコンベアとの摩擦力が大きくなったときでも、差速装置に過大な負荷が作用して損傷が生じたりするのを確実に防ぐことが可能となる。 As described above, according to the present invention, the bowl drive pulley and the screw drive pulley are provided on the single drive shaft of the single drive unit, and the rotary bowl, the screw conveyor, In a decanter type centrifugal concentrator that saves energy and lowers costs by driving the machine, even if the frictional force between the rotating bowl and the screw conveyor increases due to clogging of the workpiece such as sludge, the differential speed It is possible to reliably prevent damage caused by an excessive load acting on the apparatus.
図1および図2は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において回転ボウル1は、そのボウル本体1Aが水平に配置される軸線Oを中心とした略一定の内外径の概略円筒状をなしているとともに、このボウル本体1Aの両端部は同軸線Oを中心とした円環板状部1Bによって閉塞され、さらにこれら円環板状部1Bの中央部からはやはり軸線Oを中心とした中空軸状のボウル回転軸1Cが該軸線Oに沿ってそれぞれ外側に延びるように設けられていて、これらボウル回転軸1Cがベアリング2に取り付けられることにより、回転ボウル1は軸線O回りに回転可能に基台3上に支持されている。
1 and 2 show an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
この回転ボウル1の内部には、スクリュウコンベア4が収容されている。このスクリュウコンベア4は、上記ボウル本体1A内に収容される部分がスクリュウコンベア本体4Aとされ、このスクリュウコンベア本体4Aは、ボウル本体1Aよりも一回り小さな外径で上記軸線Oと同軸に配置される略円筒状のコンベア軸4Bの外周に、ボウル本体1Aの内径よりも僅かに小さな外径のスクリュウ羽根4Cが設けられた構成とされている。なお、コンベア軸4Bは、上記軸線O方向の一端部(図1において左側の端部)から他端部(図1において右側の端部)側に向けては一定外径とされる一方、この他端部側では他端に向かうに従い外径が漸次大きくなる円錐台状とされている。
A
また、スクリュウコンベア本体4Aのコンベア軸4Bの両端中央部には、このコンベア軸4Bと同軸とされた中空軸状のスクリュウ回転軸4Dが、同じく中空軸状とされた上記ボウル回転軸1Cの内周部を通り軸線Oに沿ってそれぞれ外側に延びるように設けられており、これらスクリュウ回転軸4Dがボウル回転軸1C内周部にベアリング5を介して取り付けられることにより、スクリュウコンベア4は、回転ボウル1と同軸の軸線O回りに回転可能、かつこの回転ボウル1に対しても軸線O回りに相対的に回転可能に支持されている。なお、回転ボウル1のボウル本体1Aの外周と、円環板状部1Bとベアリング2との間とは、カバー6によって覆われている。
Further, at the center of both ends of the
このように互いに中空軸状とされたボウル回転軸1Cとスクリュウ回転軸4Dとは、軸線O方向の両端部ともにスクリュウ回転軸4Dがボウル回転軸1Cよりも外側に突出するようにされており、このうち上記一端部側のスクリュウ回転軸4Dの内周部を通して汚泥等の被処理物が供給される。すなわち、この一端部側のスクリュウ回転軸4Dは、その一端部がロータリジョイント7を介して図示されない被処理物の供給源に接続されるとともに、他端部は上記スクリュウコンベア本体4Aのコンベア軸4B内に軸線Oに沿って配設された供給管路4Eに接続され、この供給管路4Eはスクリュウコンベア本体4Aの軸線O方向略中央部で外周側に曲折してコンベア軸4Bの外周面に開口させられている。
Thus, the
このように、上記供給源から一端部側のスクリュウ回転軸4D内周部および供給管路4Eを介して、回転ボウル1のボウル本体1Aとスクリュウコンベア4のスクリュウコンベア本体4Aにおけるコンベア軸4Bとの間の空間に供給される被処理物は、後述するようにこれら回転ボウル1とスクリュウコンベア4とが僅かな差速をもって高速回転させられることにより遠心力によって固液分離させられ、固形分はスクリュウ羽根4Cによって上記他端部側に搬送させられる一方、液分は上記一端部側に送り出される。
As described above, the
ここで、この一端部側のスクリュウ回転軸4Dには上記液分の排出路4Fが形成されている。この排出路4Fは、該一端部側においてボウル本体1A内の内周側に位置するスクリュウ回転軸4Dの外周面に開口して、この外周面と上記被処理物が供給される内周部との間のスクリュウ回転軸4D内を上記一端部側に向けて延び、上記ロータリジョイント7の手前に設けられた液分排出ボックス8内に開放されて、上記一端部側に向けて送り出された液分を排出、回収するようになされている。
Here, a
一方、上記他端部側のスクリュウ回転軸4Dは、その内周部自体が固形分排出路4Gとされている。すなわち、この固形分排出路4Gも、上記他端部側においてボウル本体1A内の内周側に位置するスクリュウ回転軸4Dの外周面に開口して上記内周部に達し、さらに軸線Oに沿ってこの他端部側に延びた後、この他端部側のスクリュウ回転軸4Dの他端に設けられた固形分排出ボックス9内に開放されて、分離、搬送された固形分を排出、回収するようになされている。
On the other hand, the
このような回転ボウル1とスクリュウコンベア4とを、本実施形態では単一の駆動装置10によって高速回転させている。この駆動装置10は電動モータであって、その駆動軸10Aの軸線Xを上記回転ボウル1およびスクリュウコンベア4の軸線Oと平行として、この駆動軸10Aを該軸線O方向の上記一端部側に向け、これら回転ボウル1およびスクリュウコンベア4の該一端部側の側方に配設されている。
In this embodiment, such a
この駆動装置10の駆動軸10Aの一端部には、ボウル回転軸1Cを回転させるためのボウル駆動プーリ11とスクリュウ回転軸4Dを回転させるためのスクリュウ駆動プーリ12とが、軸線X方向の一端側(図1および図2において左側)に向けてこの順に取り付けられている。このうち、ボウル駆動プーリ11はスクリュウ駆動プーリ12よりも大径とされて、図示されないキー等を介して駆動軸10Aに固定されて常に駆動軸10Aと一体に回転可能とされている。
At one end of the
これに対して、スクリュウ駆動プーリ12は、図2に示すように駆動軸10Aの外周にベアリング13を介して取り付けられていて、このままの状態では駆動軸10Aに対してその軸線X回りに互いに相対回転自在とされている。なお、このベアリング13としては転がり軸受けや滑り軸受け等を使用することができる。ところが、このスクリュウ駆動プーリ12の一端部側には、駆動軸10Aの一端部側の端面を取り囲むようにホルダ12Aが取り付けられており、このホルダ12Aと駆動軸10Aとはシャーピン14を介して連結されており、これによりスクリュウ駆動プーリ12は、シャーピン14が破断されない状態では該シャーピン14を介して駆動軸10Aと一体に回転可能とされている。
On the other hand, the
このシャーピン14は、駆動軸10Aやボウル駆動プーリ11、スクリュウ駆動プーリ12、ホルダ12Aが鋼材等により形成されているのに対して、これらよりも強度が小さい材質である例えば銅合金により形成されている。また、シャーピン14の軸線X方向の両端部14Aはこの軸線Xを中心とした例えば図2に示す正四角柱のような正多角形柱状とされていて、これら両端部14Aが、ホルダ12Aと駆動軸10Aの上記一端部側の端面とに軸線Xに沿ってそれぞれ形成された断面が両端部14Aと同じ正方形等の正多角形状の嵌合穴12B、10Bに嵌合させられることにより、スクリュウ駆動プーリ12は駆動軸10Aと一体回転可能とされる。なお、シャーピン14の両端部14Aと嵌合穴12B、10Bは、互いに嵌合して一体回転可能となるものであれば、断面正多角形以外のものであってもよい。
The
一方、シャーピン14のこれら両端部14Aの間には、駆動軸10Aの上記一端部側の端面とスクリュウ駆動プーリ12に取り付けられたそのホルダ12Aとの間に位置するようにして、この両端部14Aがなす正六角柱に対してくびれて外径が小さくなるようにされたくびれ部14Bが形成されている。このくびれ部14Bは、軸線Xに直交する断面が例えば両端部14Aがなす正六角形に内接する円よりも径の小さな円形とされ、また軸線X方向に一定の幅で該軸線X回りに周回する断面「コ」字状の環状溝とされている。
On the other hand, between the both
このように、駆動軸10Aに直接固定されたボウル駆動プーリ11と、シャーピン14を介して取り付けられたスクリュウ駆動プーリ12とは、ボウル回転軸1Cに設けられたボウル回転プーリ15と、スクリュウ回転軸4Dに設けられたスクリュウ回転プーリ16とに、それぞれVベルト17、18を介して連結される。なお、ボウル回転プーリ15はスクリュウ回転プーリ16よりも大きな外径とされ、ただしその外径比は、ボウル駆動プーリ11がスクリュウ駆動プーリ12に対してなす外径比と異なる大きさとされており、具体的に本実施形態ではボウル回転プーリ15とスクリュウ回転プーリ16との外径比よりもボウル駆動プーリ11とスクリュウ駆動プーリ12との外径比が大きくなるようにされていて、これによってもボウル回転軸1Cとスクリュウ回転軸4Dとに差速が生じるようにされている。
As described above, the bowl drive
また、ボウル駆動プーリ11とボウル回転プーリ15に巻き掛けられるVベルト17は、スクリュウ駆動プーリ12とスクリュウ回転プーリ16に巻き掛けられるVベルト18より幅広でベルトの山が大きく、また山の数も多いものとされ、これに合わせて図2に示すようにボウル駆動プーリ11およびボウル回転プーリ15も、スクリュウ駆動プーリ12およびスクリュウ回転プーリ16に対して軸線O、X方向の幅が幅広で、個々のV溝も大きく、かつV溝の数も多くされている。
Further, the
こうして駆動装置10のスクリュウ駆動プーリ12によりVベルト18を介して回転駆動させられるスクリュウ回転プーリ16は、スクリュウコンベア4のスクリュウ回転軸4Dと差速装置19を介して連結されており、この差速装置19により、ボウル回転プーリ15と連結されて回転駆動させられる回転ボウル1とスクリュウコンベア4との間に所定の回転速度(回転数)の差、すなわち差速が生じるようにされる。この差速装置19は、遊星ギアを複数段に組み込んだ減速機(ギアボックス)とされている。
The
このように構成されたデカンタ型遠心濃縮機では、まず回転ボウル1とスクリュウコンベア4とが単一の駆動装置10によって回転駆動させられるため、特許文献1のように別々の駆動装置によってこれら回転ボウルとスクリュウコンベアを回転駆動するのに比べ、濃縮機全体としての省エネルギー化や低コスト化、あるいは省スペース化などを図ることができる。
In the decanter type centrifugal concentrator configured as described above, the
さらに、濃縮処理される汚泥等の被処理物の性状の変化等により回転ボウル1とスクリュウコンベア4との間に固形分の詰まりが生じたりして両者の摩擦力が大きくなって、所定の差速をもって回転させられるべきこれら回転ボウル1とスクリュウコンベア4の回転速度が近づいた場合には、この差速を生じせしめる上記差速装置19に負荷が生じるとともに、この差速装置19に連結されたスクリュウ回転プーリ16とボウル回転軸1Cに連結されたボウル回転プーリ15に与えられる差速も上記外径比の相違に基づく差速と異なる大きさとなり、これにより、これらボウル回転プーリ15とスクリュウ回転プーリ16とにそれぞれ連結される一方で単一の駆動装置10の単一の駆動軸10Aに取り付けられて互いに等しい回転速度(回転数)で回転させられるべきボウル駆動プーリ11とスクリュウ駆動プーリ12との間にも、差速を生じさせるように負荷が作用する。
Further, due to a change in the properties of an object to be treated such as sludge to be concentrated, solid content is clogged between the
そして、このボウル駆動プーリ11とスクリュウ駆動プーリ12との間の負荷は、ボウル駆動プーリ11が固定された駆動軸10Aとスクリュウ駆動プーリ12に固定されたホルダ12Aとを連結するシャーピン14に軸線X回りの捩りモーメントとして作用するので、上記差速装置19に作用する負荷が該差速装置19に損傷を生じさせる大きさとなる前に、シャーピン14に作用する負荷により該シャーピン14が破断するように、このシャーピン14の強度を設定しておくことにより、差速装置19が損傷するよりも先にシャーピン14が破断して、スクリュウ駆動プーリ12はベアリング13により駆動軸10Aに対して軸線X回りに相対回転自在な状態となる。
The load between the bowl drive
従って、この時点で駆動装置10からスクリュウ駆動プーリ12、スクリュウ回転プーリ16、差速装置19、およびスクリュウコンベア4のスクリュウ回転軸4Dには回転駆動力は伝達されなくなり、これらはスクリュウコンベア4と回転ボウル1との摩擦力によって回転ボウル1と差速が低下した状態で共回りさせられるだけとなるので、差速装置19に負荷が作用することもなくなり、その損傷を未然に防止することができる。
Accordingly, at this time, the rotational driving force is not transmitted from the driving
このため、その後に、例えば上記保護手段によって差速の低下を検知して濃縮機を停止させるようにした場合でも、差速装置19は確実に保護することが可能となり、上述のような遊星ギアを複数段に組み込んだ減速機(ギアボックス)である高価な差速装置19の交換を余儀なくされたり、修理のために濃縮機の稼働を長期間停止せざるを得なくなったりするような事態が生じるのを防止することが可能となる。その一方で、シャーピン14は比較的安価で交換も容易であるので、破断したシャーピン14を交換することで低廉かつ速やかに汚泥等の被処理物の濃縮を再開することが可能となる。
For this reason, after that, for example, even when the reduction of the differential speed is detected by the protection means and the concentrator is stopped, the differential speed device 19 can be reliably protected, and the planetary gear as described above There is a situation in which the expensive differential speed device 19 which is a reduction gear (gearbox) incorporating a plurality of stages is forced to be replaced, or the operation of the concentrator must be stopped for a long time for repair. It is possible to prevent the occurrence. On the other hand, since the
さらに、本実施形態では、このシャーピン14において、上記スクリュウ駆動プーリ12のホルダ12Aと駆動装置10の駆動軸10Aとの間に位置するようにくびれ部14Bが形成されており、このくびれ部14Bは、ホルダ12Aと駆動軸10Aに嵌合させられたシャーピン14の両端部14Aよりも小径とされているため、負荷が作用した際のシャーピン14の破断はこのくびれ部14Bから生じることになる。
Furthermore, in this embodiment, a constricted portion 14B is formed in the
従って、このくびれ部14Bにおけるシャーピン14の外径を、駆動装置10による回転駆動力や汚泥等の被処理物の性状等に応じて適切に設定することにより、過大な負荷が作用した際の差速装置19の損傷は上述のように防ぎつつ、それほど大きくない負荷でもシャーピン14が破断して頻繁に交換しなければならなくなるような事態を防止し、スクリュウコンベア4に確実かつ効率的に回転駆動力を伝達して円滑な被処理物の濃縮作業を促すことが可能となる。なお、くびれ部14Bは、本実施形態のような断面「コ」状の環状溝以外に、シャーピン14の破断されやすさを調整するために断面形状をU字状やV字状としたりしてもよい。
Therefore, by setting the outer diameter of the
さらにまた、本実施形態では、スクリュウ駆動プーリ12が転がり軸受けや滑り軸受け等のベアリング13を介して駆動軸10Aに取り付けられて、シャーピン14が破断した後に駆動軸10Aの軸線X回りに駆動軸10Aに対して相対回転自在とされており、これにより、シャーピン14の破断後にスクリュウ駆動プーリ12を駆動軸10Aに安定的に支持しながら相対回転可能とすることができる。従って、このシャーピン14破断後でもスクリュウ回転プーリ16、スクリュウ回転軸4Dおよびスクリュウコンベア4を円滑に回転ボウル1と略等しい回転速度で回転させることが可能となり、これにより、差速装置19に負荷が作用するのを一層確実に防止することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、上述のようにボウル回転プーリ15のスクリュウ回転プーリ16に対する外径比が、ボウル駆動プーリ11のスクリュウ駆動プーリ12に対する外径比と異なる大きさとされ、具体的にはボウル回転プーリ15とスクリュウ回転プーリ16との外径比よりもボウル駆動プーリ11とスクリュウ駆動プーリ12との外径比が大きくされており、回転ボウル1とスクリュウコンベア4との差速が低下したときに、より大きな負荷をシャーピン14の作用させることができて、差速装置19に過大な負荷が作用する前に確実にシャーピン14を破断させて負荷の開放を図ることができる。
In the present embodiment, as described above, the outer diameter ratio of the bowl rotating pulley 15 to the
ただし、これらボウル回転プーリ15のスクリュウ回転プーリ16に対する外径比と、ボウル駆動プーリ11のスクリュウ駆動プーリ12に対する外径比とが例えば等しくされた濃縮機においても、スクリュウ回転プーリ16が差速装置19を介してスクリュウコンベア4に連結されていれば、回転ボウル1との差速が低下したときには逆にボウル駆動プーリ11とスクリュウ駆動プーリ12とに差速を生じさせるように負荷が作用してシャーピン14が破断されるので、そのようなデカンタ型遠心濃縮機に本発明を適用することも可能である。
However, even in the concentrator in which the outer diameter ratio of the bowl rotating pulley 15 to the
1 回転ボウル
1A ボウル本体
1C ボウル回転軸
2、5、13 ベアリング
4 スクリュウコンベア
4A スクリュウコンベア本体
4D スクリュウ回転軸
10 駆動装置
10A 駆動軸
11 ボウル駆動プーリ
12 スクリュウ駆動プーリ
12A スクリュウ駆動プーリ12のホルダ
14 シャーピン
14B くびれ部
15 ボウル回転プーリ
16 スクリュウ回転プーリ
17、18 Vベルト
19 差速装置19
O 回転ボウル1およびスクリュウコンベア4の軸線
X 駆動装置10の駆動軸10Aの軸線
DESCRIPTION OF
O Axis of
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010257854A JP2012106194A (en) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Decanter type centrifugal concentrator |
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Family
ID=46492427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010257854A Pending JP2012106194A (en) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Decanter type centrifugal concentrator |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103657885A (en) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 江苏泰来减速机有限公司 | Built-in cycloid type spiral-discharging differential centrifuge |
CN103691577A (en) * | 2013-11-28 | 2014-04-02 | 江苏泰来减速机有限公司 | External cycloidal spiral discharging differential centrifuge |
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-
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- 2010-11-18 JP JP2010257854A patent/JP2012106194A/en active Pending
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