JP2015134317A - 整粒分級装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で整粒作業と分級作業を連続して行える整粒分級装置を提供する。【解決手段】ケーシング１２を貫通する回転軸１３を回転駆動して、ケーシング１２内の被処理物を整粒する整粒機１１と、篩面２２ａを有する回転ドラム２２を回転させて、回転ドラム２２内の被処理物の分級を行う分級機２１とを、共通の架台１上で互いに隣接するように設置し、整粒機１１の回転軸１３の回転を、減速機６を介して分級機２１の回転ドラム２２の外周面と転接する駆動ローラ２５ａ、２５ｂに伝達する構成とすることにより、一つの駆動装置で整粒機１１の回転軸１３と分級機２１の回転ドラム２２を同時に回転させて、整粒機１１での整粒作業と分級機２１での分級作業とを連続して行えるようにしたのである。【選択図】図１

Description

本発明は、砕石プラントで製造される砕石等の被処理物の整粒と分級を行う整粒分級装置に関する。

一般に、砕石プラントでは、原石山から採取された原石をジョークラッシャーやコーンクラッシャー等の破砕機で破砕して、ほぼ製品サイズの砕石とした後、その砕石を整粒・分級して骨材等の製品としている。その整粒（砕石の角を取って丸みを帯びたものとする）工程では、砕石をケーシングに投入し、このケーシングを横方向（略水平方向）に貫通する回転軸を回転駆動することにより、砕石を互いに摩擦させて整粒する一軸回転式の整粒機が用いられることが多い（例えば、特許文献１、２）。一方、分級工程では、整粒機で整粒された砕石を篩網で篩い分ける分級機（振動式スクリーンやトロンメル）がよく用いられる。

特開２００３−２３０８４６号公報 特開２００４−２３７２００号公報

上述したような一般的な砕石プラントでは、整粒工程と分級工程とが互いに独立した工程となっている。このため、整粒機と分級機のそれぞれについて設置スペースや駆動装置が必要となるし、両工程間で砕石を搬送する手段も必要となり、両工程の設置場所が広いことやコストが大きいことがプラントの建設および保全を行う際の負担となっている。

そこで、本発明は、簡単な構造で整粒作業と分級作業を連続して行える整粒分級装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明の整粒分級装置は、被処理物が投入されるケーシングと、前記ケーシングを横方向に貫通する回転軸とを備え、前記回転軸を回転駆動することにより、前記ケーシングに投入された被処理物を互いに摩擦させて整粒する整粒機と、円筒形または円錐台形の篩面を有し、前記整粒機のケーシングから排出された被処理物を投入される横向き（軸心が水平または水平に近い傾斜状態）の回転ドラムと、前記回転ドラムの外周面と転接する駆動ローラとを備え、前記駆動ローラを回転駆動することにより、前記回転ドラムを回転させて回転ドラムに投入された被処理物の分級（サイズによる篩い分け）を行う分級機と、前記整粒機の回転軸の回転を前記分級機の駆動ローラに伝達する回転伝達手段とからなる構成を採用した。

上記の構成によれば、一つの駆動装置で整粒機の回転軸と分級機の回転ドラムを同時に回転させて、整粒機のケーシング内での整粒作業と、分級機の回転ドラムの篩面による分級作業とを連続して行うことができ、整粒工程に分級工程を統合できるので、別途振動式スクリーンやトロンメル等の分級機を設置する必要がなくなり、整粒・分級工程の設置スペースおよびコストの削減を図ることができる。

前記整粒機の回転軸に前記分級機の回転ドラムを軸方向に貫通する延長部を設け、この延長部で前記回転ドラムを回転自在に支持するようにすれば、回転ドラムを安定して回転させることができ、トラブルを生じにくくすることができる。

また、前記回転伝達手段として、前記回転軸の回転を減速機を介して前記分級機の駆動ローラに伝達するものを採用すれば、回転軸が整粒作業に適した回転速度で回転し、同時に分級機の回転ドラムが分級作業に適した回転速度で回転するように設定して、効率よく整粒作業および分級作業を行うことができる。

本発明の整粒分級装置は、上述したように、整粒機のケーシングを貫通する回転軸の回転を、分級機の回転ドラムの外周面と転接する駆動ローラに伝達することにより、回転軸と回転ドラムを同時に回転させられるようにしたものであるから、整粒作業と分級作業とを連続して行うことができ、従来の分級機の設置を不要として、整粒・分級工程の設置スペースおよびコストを大幅に削減できる。

第１実施形態の整粒分級装置の正面断面図 図１の左側面図 図１のIII−III線に沿った断面図 第２実施形態の整粒分級装置の要部の正面断面図 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は第１の実施形態を示す。この整粒分級装置は、図１に示すように、整粒機１１と分級機２１とを共通の架台１上で互いに隣接するように設置したもので、図示省略した破砕機で破砕された砕石（被処理物）を整粒機１１のケーシング１２に投入し、ケーシング１２を横方向に貫通する回転軸１３を回転駆動して整粒した後、分級機２１の横向きに設置された回転ドラム２２に投入し、その回転ドラム２２を回転させて分級を行うようになっている。

前記架台１は、矩形枠部２と、矩形枠部２の一端側を支持する左右一対の脚部３と、矩形枠部２の他端側を支持する左右一対の支持柱４とを備えている。その脚部３は高さ方向の途中で屈曲可能であり、支持柱４は高さ方向に伸縮可能な構造となっている。したがって、この装置の運転時には、図１に示した状態（矩形枠部２がほぼ水平な状態）から支持柱４を縮めて、脚部３を屈曲させることにより、矩形枠部２を他端側が低くなるように傾斜させて、整粒機１１および分級機２１において一端側から他端側へ砕石がスムーズに移動する状態とすることができる。

前記整粒機１１のケーシング１２は、図１および図３に示すように、長手方向一端側の上部に投入口１２ａが、他端側の端面に排出口１２ｂが、他端側の下部にメンテナンス用の開口１２ｃがそれぞれ設けられている。その排出口１２ｂの周縁部には、排出口１２ｂから排出された砕石を分級機２１の回転ドラム２２へ投入するためのシュート１４が取り付けられている。また、ケーシング１２の左右両側の下部には、下方へ延びて架台１の矩形枠部２に固定される一対の脚１５が設けられている。

前記整粒機１１の回転軸１３は、図１に示すように、ケーシング１２から突出する両端部が、それぞれ架台１の矩形枠部２上に立設された軸支持部５に回転自在に支持されている。そして、その一端部の外周にはプーリ１６が嵌合固定され、図示省略したモータからベルトおよびこのプーリ１６を介して駆動力を受けるようになっている。

この回転軸１３の他端部には、ケーシング１２から突出する部位と軸支持部５に支持される部位との間に、分級機２１の回転ドラム２２を軸方向に貫通し、後述するように回転ドラム２２を回転自在に支持する延長部１３ａが設けられている。

また、回転軸１３のケーシング１２内に収まる大径部には、図１および図３に示すように、その外周面から放射状に突出する平板状の羽根１７が、周方向に等間隔で、かつ軸方向には千鳥状に並ぶように設けられている。この羽根１７は、回転軸１３の回転に伴って砕石を掻き上げて撹拌し、砕石どうしの摩擦による整粒作用を促進するものである。

一方、前記分級機２１の回転ドラム２２は、図１に示すように、その側面に一端側から他端側へ向かって大径となる円錐台形の篩面２２ａが設けられている。また、他端面の内周部には軸方向に延びるスリーブ２３が一体に形成され、このスリーブ２３が回転軸１３の延長部１３ａの外周に摺動自在に嵌め込まれている。これによって、回転ドラム２２が回転軸１３に回転自在に支持されて安定して回転するようになっている。なお、回転ドラムの篩面の形状は円筒形とすることもできる。

この回転ドラム２２の一端面は、前記シュート１４の先端側が回転ドラム２２内に差し込まれるように、中央部が大きく円形に開口しており、他端面には、篩面２２ａを通過できないサイズの砕石を排出するための円形の排出口２２ｂ（図２参照）が複数設けられている。

また、図１および図２に示すように、この回転ドラム２２の他端側の外周面には環状部材２４が嵌合固定されており、この環状部材２４に左右一対の駆動ローラ２５ａ、２５ｂが転接している。すなわち、各駆動ローラ２５ａ、２５ｂが回転すると、回転ドラム２２が駆動ローラ２５ａ、２５ｂと逆方向に回転するようになっている。

この駆動ローラ２５ａ、２５ｂの回転駆動は、整粒機１１の回転軸１３の回転を次のように減速機６を介して駆動ローラ２５ａ、２５ｂに伝達することによって行われる。すなわち、各駆動ローラ２５ａ、２５ｂは、それぞれ駆動軸２６ａ、２６ｂの外周に嵌合固定されており、その駆動軸２６ａ、２６ｂはそれぞれの両端部を架台１の矩形枠部２に回転自在に支持されている。そして、減速機６も架台１の矩形枠部２上に設置されており、回転軸１３の延長部１３ａと減速機６の入力軸６ａとの間、減速機６の出力軸６ｂと一方（図２、図３の左側）の駆動ローラ２５ａとの間、一方の駆動ローラ２５ａと他方（図２、図３の右側）の駆動ローラ２５ｂとの間で、それぞれチェーンとスプロケットによる回転伝達が行われる。

この整粒分級装置は、上記の構成であり、前記モータで整粒機１１の回転軸１３を回転駆動すると、その回転が減速機６を介して分級機２１の駆動ローラ２５ａ、２５ｂに伝達され、分級機２１の回転ドラム２２が回転する。この状態で整粒機１１のケーシング１２の投入口１２ａから投入された砕石は、ケーシング１２内で回転軸１３外周の羽根１７に撹拌されて整粒された後、ケーシング１２の排出口１２ｂからシュート１４を介して分級機２１の回転ドラム２２に投入される。回転ドラム２２に投入された砕石は、回転ドラム２２の回転によって篩い分けられ、その篩面２２ａの篩目よりも小さい細粒のものが篩目から下方へ落下し、篩面２２ａの篩目よりも大きい粗粒のものは、排出口２２ｂから排出される。そして、篩面２２ａの篩目から落下した砕石は、回転ドラム２２の下方に設置された製品用シュート（図示省略）で回収され、排出口２２ｂから排出された砕石は、リターン用シュート（図示省略）で回収され、前記破砕機に戻されて再度破砕処理される。

すなわち、この整粒分級装置は、一つのモータ（駆動装置）で整粒機１１の回転軸１３と分級機２１の駆動ローラ２５ａ、２５ｂを駆動して、整粒機１１のケーシング１２内での整粒作業と、分級機２１の回転ドラム２２の回転による分級作業とを連続して行うことができる。したがって、従来の整粒工程に分級工程を統合して振動式スクリーンやトロンメル等の分級機を不要とし、整粒・分級工程の設置スペースおよびコストの削減を図ることができる。

また、整粒機１１の回転軸１３の回転を減速機６を介して分級機２１の駆動ローラ２５ａ、２５ｂに伝達するようにしているので、回転軸１３が整粒作業に適した回転速度で、分級機２１の回転ドラム２２が分級作業に適した回転速度でそれぞれ回転するように設定して、効率よく整粒作業および分級作業を行うことができる。

なお、分級機２１については、回転ドラム２２の篩面２２ａの目詰まり防止対策として、篩面２２ａに外側から高圧水を吹き付けるようにするとよい。また、回転ドラム２２を軸方向に２分割できるようにすれば、設置やメンテナンスがしやすくなる。

図４および図５は第２の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態をベースとして、分級機２１の回転ドラム２２の支持構造および駆動ローラ２５ａ、２５ｂとの転接位置を変更したものである。

すなわち、この実施形態の分級機２１は、回転ドラム２２の他端面中央部に、大きく円形に開口して整粒機１１の回転軸１３の延長部１３ａを通す排出口２２ｃを設け、第１実施形態で回転ドラム２２と一体に形成されていたスリーブ２３をなくしている。そして、回転ドラム２２の一端に形成した円筒部の外周に断面Ｌ字形の環状部材２７を嵌合固定し、この環状部材２７の円筒部に転接するように左右一対の駆動ローラ２５ａ、２５ｂをそれぞれ駆動軸２６ａ、２６ｂの外周に嵌合固定している。その駆動ローラ２５ａ、２５ｂの回転駆動は、第１実施形態と同じく、整粒機１１の回転軸１３から減速機６を介しての回転伝達によって行われる。また、回転ドラム２２一端部の上方には、環状部材２７のフランジ部を挟んでそのフランジ部に転接する一対の従動ローラ２８ａ、２８ｂが配されており、各従動ローラ２８ａ、２８ｂは架台１の矩形枠部２に固定された門形フレーム２９の梁部２９ａに回転自在に取り付けている。これにより、回転ドラム２２は、整粒機１１の回転軸１３には支持されず、従動ローラ２８ａ、２８ｂを介して門形フレーム２９に支持された状態で回転するようになっている。

したがって、この第２実施形態でも、第１実施形態と同様、従来よりも設置スペースおよびコストの削減でき、効率よく整粒作業および分級作業を行うことができる。

１ 架台
６ 減速機
１１ 整粒機
１２ ケーシング
１３ 回転軸
１３ａ 延長部
１４ シュート
２１ 分級機
２２ 回転ドラム
２２ａ 篩面
２５ａ、２５ｂ 駆動ローラ
２８ａ、２８ｂ 従動ローラ
２９ 門形フレーム

Claims (3)

1. 被処理物が投入されるケーシングと、前記ケーシングを横方向に貫通する回転軸とを備え、前記回転軸を回転駆動することにより、前記ケーシングに投入された被処理物を互いに摩擦させて整粒する整粒機と、
   円筒形または円錐台形の篩面を有し、前記整粒機のケーシングから排出された被処理物を投入される横向きの回転ドラムと、前記回転ドラムの外周面と転接する駆動ローラとを備え、前記駆動ローラを回転駆動することにより、前記回転ドラムを回転させて回転ドラムに投入された被処理物の分級を行う分級機と、
   前記整粒機の回転軸の回転を前記分級機の駆動ローラに伝達する回転伝達手段とからなる整粒分級装置。
2. 前記整粒機の回転軸に前記分級機の回転ドラムを軸方向に貫通する延長部を設け、この延長部で前記回転ドラムを回転自在に支持したことを特徴とする請求項１に記載の整粒分級装置。
3. 前記回転伝達手段が、前記回転軸の回転を減速機を介して前記分級機の駆動ローラに伝達するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の整粒分級装置。

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