JP2020093186A - Biaxial crusher - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃プラスチック、木くず、金属くず、建築廃材、廃棄家電(冷蔵庫・洗濯機・エアコン等)、エンジン等の廃棄物の破砕に用いられる二軸破砕機に関し、特に、破砕処理能力の向上、効率化、低コスト化を実現するための二軸破砕機の構造に関する。 The present invention relates to a twin-shaft crusher used for crushing waste such as waste plastic, wood waste, metal waste, construction waste, waste home appliances (refrigerator, washing machine, air conditioner, etc.), engine, etc. , The structure of a twin-screw crusher to achieve efficiency and cost reduction.
従来、廃棄物などの破砕機としては、例えば特許文献1に記載された二軸剪断式破砕機が提案されている。
特許文献1に記載の二軸剪断式破砕機は、焼却の安定性や廃ガス規制の厳格化から焼却前処理のための破砕に対する要求を考慮し、破砕粒度の細粒化を可能とするものである。
この二軸剪断式破砕機は、排出口に対して、開閉する閉止ダンパーを設け、閉止ダンパーを閉じた状態で被破砕物に対して繰り返し破砕作用を施すことで、細粒化破砕を実現する構造となっている。
Conventionally, for example, a biaxial shearing type crusher described in
The biaxial shearing crusher described in
This biaxial shearing type crusher realizes fine crushing by providing a closing damper for opening and closing at the discharge port and repeatedly crushing the crushed object with the closing damper closed. It has a structure.
しかしながら、上述の二軸剪断式破砕機によれば、左右に設置した回転軸に装着した刃部が被破砕物に対してそれぞれ上側からのみ接触して破砕作用を施すため、刃部による繰り返し破砕断作用を受けるものの一方向からの力だけなので、破砕能力に限界があるという問題点があった。
すなわち、廃棄物には、廃プラスチック類、紙くず、木くず、繊維くず、ゴムくず、ガラス及び陶磁器類、金属くず、がれき類が含まれるが、特に金属くずに関しては、従来の二軸破砕機による細粒化は困難であった。
また、従来の二軸剪断式破砕機に使用される刃部であると、刃部に対して廃プラスチック類が滑り易く効率良い破砕ができなかった。
However, according to the above-mentioned biaxial shearing type crusher, the blades attached to the rotary shafts installed on the left and right sides make contact with the crushed object only from the upper side to perform the crushing action. There was a problem that there was a limit to the crushing ability because the force to be cut was only from one direction.
That is, the waste includes waste plastics, paper waste, wood waste, fiber waste, rubber waste, glass and ceramics, metal waste, and debris, but especially metal waste is finely divided by a conventional twin-shaft crusher. Granulation was difficult.
Further, in the case of the blade portion used in the conventional biaxial shearing type crusher, waste plastics were slippery with respect to the blade portion, and efficient crushing could not be performed.
本発明は、上記実情に鑑みて提案されたものであり、被破砕物に対して下側からの剪断力を加えた破砕作用が発揮される構造とすることで、従来困難であった金属くずの破砕による細粒化を可能とすることで、破砕処理能力の向上、効率化、低コスト化を実現できる二軸破砕機を提供することを目的とする。
また、廃プラスチック類に対しても効率良い破砕が可能な二軸破砕機を提供することを目的とする。
The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and has a structure in which a crushing action is exerted by applying a shearing force from the lower side to an object to be crushed. An object of the present invention is to provide a twin-screw crusher capable of improving the crushing processing capacity, improving the efficiency, and reducing the cost by making it possible to reduce the size of the particles by crushing.
Another object of the present invention is to provide a biaxial crusher capable of efficiently crushing waste plastics.
上記目的を達成するため本発明(請求項1)は、左右に配置した回転軸(11,21)に複数の刃部が間隔を置いて取り付けられた左右の破砕ローター(10,20)と、前記破砕ローターの上方に設けられた投入口(2)と、前記破砕ローターの下方に排出口(3)を備え、高速回転ローターと低速回転ローターとを有することで前記破砕ローターを回転させる二軸破砕機において、
前記各破砕ローター(10,20)の回転速度に差異を設け、
低回転側の刃部(12)は、三つの刃部群に分け、刃部群毎に180度ずらして前記破砕モーターに配設するとともに、
高回転側の刃部(22)は、各刃部について順次角度をずらして前記破砕モーターに配設する
ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention (Claim 1) includes left and right crushing rotors (10, 20) in which a plurality of blade portions are attached to a rotating shaft (11, 21) arranged on the left and right at intervals. A twin-screw that rotates the crushing rotor by providing an inlet (2) provided above the crushing rotor and an outlet (3) below the crushing rotor and having a high-speed rotating rotor and a low-speed rotating rotor. In the crusher,
The rotation speed of each of the crushing rotors (10, 20) is made different,
The blade portion (12) on the low rotation side is divided into three blade portion groups, and each blade portion group is displaced by 180 degrees and is disposed in the crushing motor,
The blades (22) on the high rotation side are characterized in that the blades are arranged in the crushing motor with the angles of the blades being sequentially shifted.
請求項2は、請求項1の二軸破砕機において、
高回転側の刃部(22)は、各刃部についてそれぞれ60度ずつ順次ずらして前記破砕モーターに配設することを特徴としている。
The blade portion (22) on the high rotation side is characterized in that it is arranged in the crushing motor by sequentially shifting each blade portion by 60 degrees.
請求項3は、請求項1の二軸破砕機において、
高回転側の刃部(22)は、各刃部についてそれぞれ60度又は120度ずらして前記破砕モーターに配設することを特徴としている。
The blade portion (22) on the high rotation side is characterized in that it is arranged in the crushing motor with a 60° or 120° offset for each blade portion.
請求項4は、請求項1の二軸破砕機において、
前記刃部(12,22)は、
中央孔に前記回転軸(11,21)が貫通し、交換可能に装着された複数の剪断プレート部(12b,22b)を外周に有する刃物取付台(12c,22c)と、
前記刃物取付台(12c,22c)の剪断プレート部(12b,22b)に対して回転先と反対側に位置し交換可能に装着された剪断刃先部(12d,22d)と、
を備えて成ることを特徴としている。
The blade portions (12, 22) are
A tool mount (12c, 22c) having a plurality of shear plate parts (12b, 22b), which are exchangeably mounted and which penetrates the rotation shafts (11, 21) in the central hole,
A shearing blade tip portion (12d, 22d) that is located on the side opposite to the rotation destination with respect to the shearing plate portion (12b, 22b) of the blade mount (12c, 22c) and is replaceably mounted;
It is characterized by comprising.
請求項5は、請求項4の二軸破砕機において、
前記剪断プレート部(12b,22b)及び剪断刃先部(12d,22d)の破砕部に硬化肉盛溶接による肉盛層(25)を設けたことを特徴としている。
It is characterized in that a build-up layer (25) by hard build-up welding is provided on the crushed parts of the shear plate parts (12b, 22b) and the shearing blade tip parts (12d, 22d).
請求項6は、請求項4又は請求項5の二軸破砕機において、
前記硬化肉盛溶接による肉盛層(25)は、表面に鋼破砕紛(26)を含んで形成することを特徴としている。
The hardfacing layer (25) formed by the hardfacing is characterized in that the surface thereof contains crushed steel powder (26).
本発明の二軸破砕機によれば、各破砕ローター(10,20)の回転速度に差異を設け、三つの刃部群に分けられた低回転側の刃部(12)と、順次角度をずらした高回転側の刃部(22)とにより、剪断を効果的に作用させ、効率良く破砕効果を発揮させることが可能となる。 According to the biaxial crusher of the present invention, the rotation speeds of the crushing rotors (10, 20) are provided differently, and the blades (12) on the low rotation side divided into three blade groups are sequentially set to an angle. Due to the shifted high-rotation blade portion (22), shearing can be effectively applied, and the crushing effect can be efficiently exhibited.
また、剪断プレート部(12b,22b)及び剪断刃先部(12d,22d)を交換可能に装着することで、刃部(12,22)が消耗した場合に、剪断プレート部(12b,22b)及び剪断刃先部(12d,22d)を取り外して硬化肉盛溶接することで、刃部(12,22)の補修を可能とすることができる。 In addition, when the shear plate portions (12b, 22b) and the shear blade tip portions (12d, 22d) are replaceably attached, when the blade portions (12, 22) are consumed, the shear plate portions (12b, 22b) and By removing the shearing blade tips (12d, 22d) and performing hardfacing welding, the blades (12, 22) can be repaired.
また、剪断プレート部(12b,22b)及び剪断刃先部(12d,22d)に硬化肉盛溶接を施して肉盛層(25)を形成することで、剪断作用を発揮させ易くすることが可能となる。 In addition, it is possible to easily exert the shearing action by forming the hardfacing layer (25) by performing hardfacing welding on the shearing plate portions (12b, 22b) and the shearing blade tips (12d, 22d). Become.
更に、肉盛層(25)の表面に鋼破砕紛(26)を含むことで、滑りやすい被破砕物に対して剪断作用を発揮させ易くすることが可能となる。 Furthermore, by including the steel crushing powder (26) on the surface of the overlay layer (25), it becomes possible to easily exert the shearing action on the slippery crushed object.
本発明に係る二軸破砕機の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。本発明の二軸破砕機の平面図を図1に、正面図を図2に示す。 An example of an embodiment of a biaxial crusher according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a plan view of the biaxial crusher of the present invention, and FIG. 2 shows a front view thereof.
二軸破砕機は、本体1に対して上方に設けられた破棄物等が供給される投入口2と、下方に設けられた排出口3との間に、左右(図2)に配置した一対の破砕ローター10,20を備えて構成されている。各破砕ローター10,20は、回転軸11,21を貫通して交差する位置に複数の刃部12,22が装着されることで、刃部12(22)と刃部12(22)の間に隙間が形成されている。各破砕ローター10,20は、前記した隙間に他方の破砕ローターの刃部が挿入されるように装着される(図1参照)とともに、本体1に対して各破砕ローター10,20の各回転軸11,21がそれぞれ内側方向に回転(対向して回転)するように装着されている(図1及び図2の各回転軸に付した矢印を参照)。
各破砕ローター10,20の回転軸11,21は、駆動用モーター(図示せず)の動力を、減速機(図示せず)を介して一方の破砕ローター回転軸(高速回転側)に伝達し、同時にギヤを介して他方の破砕ローター回転軸(低速回転側)に伝達することで、各破砕ローター10,20は回転速度に差異を有して駆動されて被破砕物を破砕するように構成されている。
The twin-screw crusher is a pair of left and right (FIG. 2) disposed between the
The rotating
低回転側の破砕ローター10の刃部12は、三つの刃部群A,B,Cに分け、刃部群毎に180度ずらして配設されている。すなわち、図3及び図4に示すように、1〜4列目の4枚については0度配置の刃部群Aとし、5〜9列の5枚については1〜4列に対して180度回転させた180度配置の刃部群Bとし、10〜13列の4枚については1〜4列と同様の0度配置の刃部群Cとしている。
したがって、刃部群B(5〜9列の5枚の刃部)に、刃部群A及び刃部群Cに対して凹部が形成され、処理対象物を破砕するに際して、この部分に処理対象物を取り込んだ後に一気に剪断破砕することが可能となる。
The
Therefore, a concave portion is formed in the blade group B (five blades in 5 to 9 rows) with respect to the blade group A and the blade group C, and when the processing target is crushed, the processing target is processed in this part. It becomes possible to shear and crush at once after taking in an object.
また、高回転側の破砕ローター20の刃部22は、各刃部22について順次角度をずらして配設されている。ずらす角度は、被破砕物の種類に応じて調整するようになっている。
例えば図5及び図6に示すように、1,5,9,13列目の4枚の刃部22については0度配置とし、2,6,10,14列目の4枚列目の刃部22については60度配置とし、3,7,11列目の3枚の刃部22については180度配置とし、4,8,12列目の3枚の刃部22については240度配置としている。すなわち、高回転側の各刃部22は、手前(数字が小さい列)側の刃部22に対して、それぞれ60度又は120度ずらして破砕ローター20に配設するようになっている。120度のずらしを入れることで、被破砕物に対して刃部22が接触する時間間隔を均等化させないことで、剪断破砕を効率良く行うことができる。
The
For example, as shown in FIGS. 5 and 6, the four
各刃部12(22)は、その中央孔12a(22a)に回転軸11(21)が貫通して回転軸の所望位置(被破砕物の種類に応じて調整された位置)に固定される。各刃部12(22)は、複数の剪断プレート部12b(22b)を外周に有する刃物取付台12c(22c)と、刃物取付台12c(22c)の剪断プレート部に対して回転先と反対側に位置して装着された剪断刃先部12d(22d)と、を備えて構成されている。
また、剪断プレート部12b(22b)及び剪断刃先部12d(22d)は各刃部に対して別部材を溶接することで固定されているが、必要に応じて交換可能に構成されている。
The rotary shaft 11 (21) penetrates through the
Further, the
剪断プレート部12b(22b)及び剪断刃先部12d(22d)の破砕部には、硬化肉盛溶接による肉盛層が設けられている。剪断プレート部及び剪断刃先部の破砕部は、剪断プレート部及び剪断刃先部において被破砕物と接触する部位を意味し、例えば、剪断プレート部12b(22b)の上面と、剪断刃先部12d(22d)の隅部鋭角とが含まれる部分である。
硬化肉盛溶接による肉盛層25は、図7に示すように、鋼を破砕処理した鋼破砕紛26が表面に点在するように構成されている。剪断刃先部12d(22d)には、図7(a)に示すように、剪断刃先部12d(22d)の上面全部と側面一部に肉盛層25を形成することで、剪断刃先部12d(22d)の隅部鋭角を覆う位置に肉盛層25が存在する。剪断プレート部12b(22b)には、図7(b)に示すように、剪断プレート部12b(22b)の上面全部に肉盛層25が形成されている。
また、肉盛層25は、バーナー溶接中に上方から鋼破砕紛を振りかけることで行われる。鋼破砕紛26の存在により、肉盛層25の表面に鋭い凸部が形成されることで、被破砕物が廃プラスチックである場合の刃部に対する滑り止め効果を高めることができる。
A buildup layer formed by hardfacing is provided on the crushed portions of the
As shown in FIG. 7, the
The
上述の構成によれば、剪断破砕処理を行った結果、剪断プレート部12b(22b)や剪断刃先部12d(22d)が摩耗した場合に、これらの部位についての硬化肉盛溶接や部品交換することで、所望の剪断破砕効果を維持することができる。
例えば、剪断プレート部12b(22b)や剪断刃先部12d(22d)の硬化肉盛溶接による肉盛層25が摩耗した場合に、再度の硬化肉盛溶接による肉盛層を形成したり、剪断プレート部12b(22b)や剪断刃先部12d(22d)を取り外して、取り外した剪断プレート部12b(22b)や剪断刃先部12d(22d)に硬化肉盛溶接による肉盛層25を形成することで、補修可能とすることができる。
また、剪断プレート部12b(22b)や剪断刃先部12d(22d)を新しいものに交換するようにしてもよい。
According to the above configuration, when the
For example, when the
Further, the
上述の例では、高回転側の破砕ローター20の各刃部22は、手前側の刃部に対して60度又は120度ずらして破砕ローター20に配設したが、各刃部についてそれぞれ60度ずつ順次ずらして配設するようにしてもよい。
In the above example, the
低速回転側の破砕ローター10と高速回転側の破砕ローター20とは、一方の破砕ローターの刃部間に他方の破砕ローターの刃部が嵌め込まれるように配置されている(図1)。そして、一対の破砕ローター10,20の下方には、下部アンダーバー30が設置されている。
The crushing
下部アンダーバー30は、図8及び図9に示すように、一対の側板31,31と、側板の中央に配置する軸32との間に、複数のバー33が架設されることで構成される。図7の上側(図8では右側)と図7の下側(図8では左側)のバーは、軸方向の面に対して、一方側のバー33,33間に他方側のバー33が配置するように固定されることで、破砕ローター10,20に装着された各刃部12,22がそれぞれ挿入可能な複数の方形状の隙間部が設けられている。そして、回転軸11(21)に取り付けた各刃部12(22)の両面と、下部アンダーバー30の各バー33との隙間は、1mmに設定されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
軸32に固定される各バー33は、軸32から外側に向かって若干上方に傾斜するように配置されている。下部アンダーバー30の各バー33の表面は、上述した刃部と同様に、処理物の接触に対して剪断効果を効率良く発揮させるために硬化肉盛溶接処理が施されている。
Each
二軸破砕機において、下部アンダーバー30を設けた構成とすることで、破砕ローター10,20に装着された各刃部12,22が、下部アンダーバー30のバー33間に設けられた方形状の隙間部に挿入するに際して、刃とバーとの間で剪断作用が助長され、効率良く破砕効果を発揮させることができる。
また、回転軸11,21に取り付けた各刃部12,22の両面と、下部アンダーバー30の各バー33との隙間を1mmとすることで、剪断作用を発揮させ易くすることができる。
また、下部アンダーバー30の各バー33の表面に硬化肉盛溶接処理を施すことで、剪断作用を発揮させ易くすることができる。
In the biaxial crusher, the
Further, by setting the gap between both surfaces of each
Further, by performing the hardfacing welding process on the surface of each
すなわち、被破砕物に対して下側の下部アンダーバー30からの剪断力を加えた破砕作用が発揮される構造とすることで、従来の二軸破砕機では処理が困難であった金属くずの破砕による細粒化を可能とすることで、破砕処理能力の向上、効率化、低コスト化を実現することができる。
That is, by providing a structure in which a crushing action is exerted by applying a shearing force from the lower
また、下部アンダーバー30の側板31の上方側部両側に、刃部12(22)が挿入可能な間隔を有して複数の側方刃部40が配置されている。側方刃部40は、内側に凸状となる三角形状を有することで、破砕ローター10,20が正逆回転する際に、両方向の回転において刃部12,22との間で効果的な剪断作用を発揮させる。各側方刃部40についても、各バー33と同様に硬化肉盛溶接処理が施されている。
In addition, a plurality of
側方刃部40を配置することで、各刃部12,22の先端が側方刃部40間に導かれる際に、両者の刃部間で剪断作用が助長され、側方部においても効率良く破砕効果を発揮させることができる。
By arranging the
二軸破砕機における各破砕ローター10,20の回転制御は、制御システムによって制御される。
例えば、破砕対象物が投入コンベヤ等を介して投入口2に投入され、レベル計その他の手段で一定量を検知すると、破砕対象物の供給が停止され、破砕機の運転が開始され、矢印方向(図1及び図2)に回転する左右の破砕ローター10,20に噛み込まれて破砕される。
各破砕ローター10,20の駆動は、制御部からの信号により破砕ローターの回転数が指定されて駆動用モーターにより運転・停止が行われる。
The rotation control of the crushing
For example, when the object to be crushed is put into the
The crushing
そして、投入口2から供給された破砕対象物は、対向する破砕ローター10,20の刃部12,22に引き込まれ、左右の破砕ローター10,20の間を通過するときに、刃部12,22及びバー33によって砕かれ、裁断されて破砕され、また、回転する刃部12,22に引き上げられて側方刃部40との間で破砕されることで、繰り返し破砕作用を受けて細分化し、排出口3から排出される。
Then, the crushing object supplied from the charging
また、破砕ローター10,20はギヤ比による回転数の差によって、破砕物の送り込み量に差が発生する。回転数の違いによって各破砕ローターの各刃部12(22)や下部アンダーバー30に生じる負荷が変化し、排出口3から排出される破砕処理物の大きさ等に違いが生じるので、破砕対象物の破砕処理に適する回転数等を制御システムにより制御することが行われる。
Further, the crushing
図10は、破砕ローター10,20に装着される各刃部12,22の他例を示すもので、図8と同一の構成を採る部分については同一符号を付している。
この例による刃部12,22は、軸断面において6枚の刃を有して構成され、軸11,21に対して3等分した均等位置(120度のずれ)に2枚ずつ配設され、各2枚は鋭利部分が互いに逆方向になるように固定されている。この鋭利部分が互いに逆方向になる配置としたことにより、下部アンダーバー30のバー33及び側方刃部40に対して、正逆回転のいずれの回転においても同様の破砕効果を発揮させることが可能となる。
FIG. 10 shows another example of the
The
1…本体
2…投入口
3…排出口
10…破砕ローター(低速回転側)
11…回転軸
12…刃部
12a…中央孔
12b…剪断プレート部
12c…刃物取付台
12d…剪断刃先部
20…破砕ローター(高速回転側)
21…回転軸
22…刃部
22a…中央孔
22b…剪断プレート部
22c…刃物取付台
22d…剪断刃先部
25…肉盛層
26…鋼破砕紛
30…下部アンダーバー
31…側板
32…軸
33…バー
40…側方刃部
1...
11... Rotating
21... Rotating
上記目的を達成するため本発明(請求項1)は、左右に配置した回転軸(11,21)に複数の刃部が間隔を置いて取り付けられた左右の破砕ローター(10,20)と、前記破砕ローターの上方に設けられた投入口(2)と、前記破砕ローターの下方に排出口(3)を備え、高速回転ローターと低速回転ローターとを有することで前記破砕ローターを回転させる二軸破砕機において、
前記各破砕ローター(10,20)の回転速度に差異を設け、
低回転側の刃部(12)は、三つの刃部群に分け、刃部群毎に180度ずらして前記破砕ローターに配設するとともに、
高回転側の刃部(22)は、各刃部について順次角度をずらして前記破砕ローターに配設する
ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention (Claim 1) includes left and right crushing rotors (10, 20) in which a plurality of blade portions are attached to a rotating shaft (11, 21) arranged on the left and right at intervals. A twin-screw that rotates the crushing rotor by providing an inlet (2) provided above the crushing rotor and an outlet (3) below the crushing rotor and having a high-speed rotating rotor and a low-speed rotating rotor. In the crusher,
The rotation speed of each of the crushing rotors (10, 20) is made different,
The blade portion (12) on the low rotation side is divided into three blade portion groups, and the blade portions are arranged on the crushing rotor while being shifted by 180 degrees for each blade portion group.
The blades (22) on the high-rotation side are characterized in that the blades are arranged in the crushing rotor while sequentially shifting the angles of the blades.
請求項2は、請求項1の二軸破砕機において、
高回転側の刃部(22)は、各刃部についてそれぞれ60度ずつ順次ずらして前記破砕ローターに配設することを特徴としている。
The blades (22) on the high rotation side are characterized in that they are arranged in the crushing rotor by sequentially shifting the blades by 60 degrees.
請求項3は、請求項1の二軸破砕機において、
高回転側の刃部(22)は、各刃部についてそれぞれ60度又は120度ずらして前記破砕ローターに配設することを特徴としている。
The blades (22) on the high rotation side are characterized in that they are arranged on the crushing rotor with a 60-degree or 120-degree offset for each blade.
Claims (6)
前記各破砕ローターの回転速度に差異を設け、
低回転側の刃部は、三つの刃部群に分け、刃部群毎に180度ずらして前記破砕モーターに配設するとともに、
高回転側の刃部は、各刃部について順次角度をずらして前記破砕モーターに配設する
ことを特徴とする二軸破砕機。 A left and right crushing rotor in which a plurality of blades are mounted at intervals on the rotating shafts arranged on the left and right, an input port provided above the crushing rotor, and a discharge port below the crushing rotor, and a high speed is provided. In a biaxial crusher that rotates the crushing rotor by having a rotating rotor and a low-speed rotating rotor,
Providing a difference in the rotation speed of each crushing rotor,
The blade portion on the low rotation side is divided into three blade portion groups, and each blade portion group is displaced by 180 degrees and disposed on the crushing motor,
A biaxial shredder characterized in that the blades on the high rotation side are arranged in the shredding motor by sequentially shifting the angle of each blade.
中央孔に前記回転軸が貫通し、交換可能に装着された複数の剪断プレート部を外周に有する刃物取付台と、
前記刃物取付台の剪断プレート部に対して回転先と反対側に位置し交換可能に装着された剪断刃先部と、
を備えて成る請求項1に記載の二軸破砕機。 The blade is
The rotary shaft penetrates the central hole, and a blade mount having a plurality of replaceable shear plate portions on the outer periphery,
A shear blade tip portion which is located on the side opposite to the rotation destination with respect to the shear plate portion of the blade mount and is replaceably mounted,
The biaxial crusher according to claim 1, comprising:
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