JP2754881B2 - ロールプレス - Google Patents

ロールプレス

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JP2754881B2
JP2754881B2 JP21029790A JP21029790A JP2754881B2 JP 2754881 B2 JP2754881 B2 JP 2754881B2 JP 21029790 A JP21029790 A JP 21029790A JP 21029790 A JP21029790 A JP 21029790A JP 2754881 B2 JP2754881 B2 JP 2754881B2
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和利 久家
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高炉スラグ,セメントクリンカ,石灰石,
セメント原料ならびに各種化学品を粉砕するロールプレ
スに関し、特に粉砕運転中異物を噛み込んだ際の機器の
保護に留意したロールプレスに関するものである。
[従来の技術] 高炉スラグやセメントクリンカおよびその他の粉砕原
料を粉砕し、あるいは最終製品としての粉末を得る場合
の予備粉砕として、水平回転軸回りに互いに逆方向に回
転する一対の円柱形状のロール間で粉砕するロールプレ
スが広く用いられている。
このロールプレスにあっては、粉砕原料を貯溜したホ
ッパの直下に配設されホッパ排出口を充満して落下する
粉砕原料はこの両ロール間の中心直上に供給され、両ロ
ール間の境界では下側に向けて互いに逆方向に回転し、
かつ、所要の押圧力によって近接される両ロール間で挾
圧粉砕されて、運転中ほぼ一定の値を生じる両ロール間
の周面間隙(以下ロールギャップという)を通過して、
所望の製品粒径となって落下排出される。この場合、製
品粒径は粉砕原料の性状(被粉砕性)、原料粒度分布、
両ロール間押圧力により定まるロールギャップ、原料供
給量(能力:重量/時間)等の因子によって規制され
る。
ところで、運転中に原料中に鉄片,木材等の異物が混
在して、これが両ロール間の隙間に入り通過するときに
は、粉砕できないので異物のサイズまで両ロール間の隙
間は瞬間的に拡張され、可動側ロールを固定側ロールへ
向けて付勢する油圧シリンダの加圧ラインにロール後退
による背圧が加わり、急激な圧力上昇を伴なうことによ
るロール周面に衝撃荷重が負荷される。したがって、こ
れを防止するために加圧ラインにN2ガスを封入したアキ
ュムレータを配設して衝撃荷重を吸収するようにしてい
る。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、一般に異物のサイズが運転中に保持さ
れる両ロール間の隙間に比べて、はるかに大きな値、た
とえば2〜3倍という値であったときには、これらの値
にまで後退するために瞬時に生じる加圧ライン中の背圧
は非常に大きく、したがってアキュムレータの容量を相
当に大きくしないとこれに対応することができない。ま
た、アキュムレータに封入するガス圧は通常運転時の加
圧ラインの圧力の約70%の圧力に設定しているので、異
物混入に伴なって通常運転時の加圧ライン圧力の数倍の
圧力がアキュムレータに加わった場合には、アキュムレ
ータ内の封入ガス圧は一挙に数倍〜10倍にまで上昇し、
衝撃吸収効果が低下するとともに、アキュムレータの破
損につながる恐れがあった。
[課題を解決するための手段] 以上の課題を解決するため、本発明では、 ホッパ排出口より自由落下する粉砕原料を供給され、
水平軸回りに回転する一対のロールを備え、一方のロー
ル回転軸を軸承する左右一対の軸受を固設し、他方のロ
ール回転軸を軸承する左右一対の軸受を軸直角方向に摺
動可能に配設し、かつ、該軸受の各々に油圧シリンダを
連結して該両ロールの近接周面で前記粉砕原料を圧縮粉
砕するロールプレスであって、前記油圧シリンダの油圧
操作回路の該油圧シリンダのヘッド側へ圧油を送給する
ラインにリリーフ弁および該リリーフ弁の設定圧を制御
する比例式リリーフ弁を接続した油圧操作回路を有する
ロールプレスとした。
[作用] 本発明のロールプレスにおいては、運転中異物を噛み
込んだ際には、油圧シリンダの前進加圧ラインに接続さ
れたリリーフ弁の設定圧力がこれに接続して設けた比例
式リリーフ弁により加圧常用圧力により数kg/cm2(たと
えば5kg/cm2)だけ高く設定されており、ロール後退に
より大きな背圧がかかってもこのリリーフ弁を介して加
圧ラインの圧油は油タンクへ戻される。したがって、ロ
ール後退による背圧は常用圧力+数kg/cm2にしか上昇せ
ず、ロールが円滑に後退するので異物混入によるロール
周面の損傷を防止することができる。
[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に
説明する。
第1図〜第4図は本発明の実施例を示し、第1図はロ
ールプレスの平面図、第2図はロールプレスの斜視図、
第3図はロールプレスの両ロール間に生じるロールギャ
ップの説明図で、第3図(a)は正常状態、第3図
(b)は非正常状態を示す。第4図は可動側ロール押圧
用の油圧シリンダの概略油圧回路図である。
図において、1はロールプレス、2はケーシング、2a
は原料投入口、3は固定側ロール、3aは軸受、3bは減速
機、3cはモータ、4は可動用ロール、4aは軸受、4bは減
速機、4cはモータ(図示せず)である。
すなわち、固定側ロール3と可動側ロール4とはとも
に水平軸回りに回転する回転軸を軸承する一対の軸受3
a,3aおよび4a,4aによりケーシング2内に平行に配列さ
れ、各々モータ3c,Vベルト,減速機3bおよびモータ4c,V
ベルト,減速機4bを介して駆動される。そして可動側ロ
ール4の軸受4aには可動側より見て左側に上下2本の油
圧シリンダ5L,5Lが連結され、他端はケーシング2のフ
レーム2cに固設される。同様に右側には同じく上下2本
の油圧シリンダ5R,5Rが右側の軸受4aに連結され、他端
はケーシング2のフレーム2cに固設される。そして、可
動側ロール4の軸受4aはともにその底板がケーシング2
のフレーム2d上をスライドできるよう構成される。
ロール3,4はほぼ同一の径,幅を有し、材質はSF55な
ど鍛鋼品であり、外周面には硬化肉盛を施工して耐摩耗
性を向上させる。そして、互いに逆回転に駆動し近接す
る周面では噛込まれた原料が下方へ移動するよう下向き
に回転するよう設定する。可動用ロール4はその軸受4
a,4aが軸直角方向へスライド可能に配設されており、左
右2本ずつの油圧シリンダ5L,5Lおよび5R,5Rのピストン
ロッドの進退動により噛込まれる原料に押圧力を与える
とともに、両ロール間のロールギャップδを調整可能に
なっている。
なお、両ロールは油圧シリンダ5L,5Lおよび5R,5Rの押
圧力により近接してもロール周面に損傷しないように、
すなわち、メタルタッチしないように機械的ストッパが
設けられており、たとえば最低7mmのクリアランスを保
持するよう構成されている。この最小のクリアランスは
使用中の周面の摩耗により拡大するので、別にこのクリ
アランスを調整可能な調整装置を備えている。
以上のように構成された本発明のロールプレスの作動
について説明する。
両ロール3,4を第2図に矢印に示すように回転した
後、油圧シリンダ5L,5Lの緊張圧力を設定値、たとえば8
0Kg/cm2にしたうえで、ロールプレス直上のホッパに充
満された粉砕原料を自由落下させると、落下した粉砕原
料は両ロール間の直上へ逆三角形状に分布しながら、下
向きに回転し、かつ、油圧シリンダにより両ロールが近
接する方向に負荷された押圧力により粉砕され、下方に
生じたロールギャップδより通過落下する。この場合、
ロール回転数は一定で、原料の被粉砕性、原料の粒径分
布、原料の含有水分や両ロール上部に滞留する原料の略
三角形の頂角に相当する噛込角や両ロール間に働く押圧
力の相関関係によって、ほぼロールギャップδの値と製
品排出量(すなわち能力:t/h)と製品粒径分布が定ま
る。
そして、上述した粉砕条件(原料性状,押圧力,原料
粒径,噛込角等)が不変であればロールギャップδもほ
ぼ一定で、かつ、周面間の軸方向に亘って同一のロール
ギャップを保持された正常な運転が継続される(第3図
(a)の状態)。
ところが、何らかの外乱、たとえば、ホッパ中の原料
のセグリゲーションによってロールの幅方向で落下する
原料粒径が異なったり(たとえば、左端は粗く右端では
細かい原料が流れる場合)、あるいは第1図に示すよう
に可動側ロール4の、可動側から固定側を見て左側にか
なりの重量物であるモータ,Vプーリ,減速機が偏在して
いる左右不対称要因などにより運転開始時に同一仕様の
油圧シリンダ5Lと5Rで同一の油圧を負荷しても右側にく
らべて左側は前進しにくく押圧力も減殺されるなどの要
因により左右のロールギャップδとδとは異なる値
を示すようになる(第3図(b)の状態)。この△δ=
δ−δの偏差がある限度内、たとえば3mm以内であ
れば運転上許容されるけれども、この限界値を超過する
にしたがって、製品粒度は左右端で異なり、製品は全体
として拡がりのある粒径分布となり所要のものとは異な
るものが生成される。
以下、第4図に基づいて油圧操作回路の機能を説明す
る。
図において、104はリリーフ弁であり、油タンク101よ
りの圧油はポンプ102により逆止弁103を通過して電磁切
替弁106へ至り、油圧シリンダ5L,5Rを前進させたいとき
や運転中は電磁切替弁106のSOL−1が励磁されて同一の
圧力、たとえば80kg/cm2に設定された左右2つの減圧弁
107を通過して左右の油圧シリンダ5L,5Lと5R,5Rのヘッ
ド側へ同一油圧が供給される。ここで110は流量調整弁
である。油圧シリンダ5L,5Rを後退させたいときには電
磁切替弁106のSOL−2を励磁する。105は圧力計であ
る。
一方、運転中に何らかの原因によってロールギャップ
δLの偏差△δが設定値を越えた場合には、以下の
制御により偏差を減少し正常な状態に戻す。以下、この
場合の制御について説明する。
たとえば第3図(b)に示すようにδ>δのとき
には、アンプ(増幅器)109Lより比例式リリーフ弁108L
には任意のステップ値、たとえば2kg/cm2だけ増圧する
指令が与えられ、その結果、左側油圧シリンダ5Lへのラ
インAには、たとえば80+2kg/cm2の増圧された圧油82k
g/cm2が供給され、逆にアンプ109Rにより比例式リリー
フ弁108Rへは2kg/cm2減圧の指令が与えられ、ラインB
には78kg/cm2の圧油が供給される。その後ギャップセン
サによる偏差値と設定値とが比較され、偏差値が設定値
より大きいときには設定値内に入るまで以上の動作が繰
り返される。このようにして、外乱によりロールギャッ
プの偏差が設定値を越えても自動制御により矯正復元さ
れる。なお、図中111はアキュムレータ、112はサクショ
ンフィルタ、113はオイルクーラである。
ギャップセンサ10は、たとえば渦電流を利用した非接
触式センサが利用でき、これはドライバ,センサ,ター
ゲットから構成され、可動部に直結されたターゲット
が、高周波磁界を持つ円環状センサ内へ貫入する位置に
より円環状センサのインピーダンスが変化し、センサの
インピーダンスを測定することにより可動部の相対位置
を測定できるという原理に基づくものである。ドライバ
はセンサへ約1MHzの高周波電流を発振器,検波器,増幅
器を経由して与える働きをもっている。
次に、両ロール間にサイズの大きな異物が噛み込んだ
ときの対策について説明する。
本発明の実施例では、第4図に示すように、油圧シリ
ンダの前進加圧ラインのラインAとラインBとが接続さ
れ、逆止弁103,103を挾んでリリーフ弁120および比例式
リリーフ弁130が配設され、比例式リリーフ弁130には増
幅器140からの電気信号が与えられるよう構成される。
そして、リリーフ弁120の設定圧は、加圧ラインの圧
力、すなわち、減圧弁107Lまたは減圧弁107Rのうち高い
方の圧力に数kg/cm2(たとえば、5kg/cm2)加算した圧
力に設定される。そして、ロールギャップの偏差△δが
設定値を越えたときに作動される増幅器109Lまたは109R
の信号と連動して、増幅器140に与えられる信号により
比例式リリーフ弁130により段階的に昇圧または降圧さ
れ、常時加圧ラインA,Bの高い方の圧力より、たとえば5
kg/cm2ほど高く設定される。したがって、たとえば加圧
ラインAまたはBが80kg/cm2のときにはリリーフ弁120
は85kg/cm2に設定され、加圧ラインAが82kg/cm2、加圧
ラインBが78kg/cm2のときにはリリーフ弁120は87kg/cm
2の設定圧となる。運転開始時に加圧ラインの圧力が0
から80kg/cm2に上昇する途中でもこの加圧ラインの圧力
より5kg/cm2ほど高く設定される。
このようにして、リリーフ弁120が常用圧力より数kg/
cm2(上記の例では5kg/cm2)高く設定されているので、
仮に異物がロール間に混入して噛込んでも、ロールはこ
の異物を通過させるときに後退しても常用圧力より数kg
/cm2高い圧力となって油タンクへ圧油が逃げる。したが
って、ロールと異物との接触面に異常に大きな力が働く
ことはなくロール周面は保護され、ロールプレスの各構
造部分を損傷することを防止することができる。
[発明の効果] 以上述べたように、本発明のロールプレスにおいて
は、油圧操作回路の油圧シリンダのヘッド側へ圧油を送
給するラインにリリーフ弁および比例式リリーフ弁を接
線して、異物噛込みの際に加圧ラインの圧力よりいくら
か高い圧力に設定されたリリーフ弁より圧油を逃がすこ
とができるので、ロール周面やロールプレスの構造部分
に無理な力を与えることがないので、機器の損傷を防止
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明の実施例を示し、第1図はロー
ルプレスの平面図、第2図はロールプレスの斜視図、第
3図はロールプレスの両ロール間に生じるロールギャッ
プの説明図で、第3図(a)は正常状態、第3図(b)
は非正常状態を示す。第4図は可動側ロール押圧用の油
圧シリンダの概略油圧回路図である。 1……ロールプレス、2……ケーシング、 3……固定側ロール、3a……軸受、 4……可動側ロール、4a……軸受、 5,5L,5R……油圧シリンダ、 10……ギャップセンサ、 100……油圧ユニット(油圧操作回路)、 102……油圧ポンプ、103……逆止弁、 104……リリーフ弁、106……電磁切替弁、 107L,107R……減圧弁、 108L,108R……比例式リリーフ弁、 110……流量調整弁、120……リリーフ弁、 130……比例式リリーフ弁、 140……増幅器。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ホッパ排出口より自由落下する粉砕原料を
    供給され、水平軸回りに回転する一対のロールを備え、
    一方のロール回転軸を軸承する左右一対の軸受を固設
    し、他方のロール回転軸を軸承する左右一対の軸受を軸
    直角方向に摺動可能に配設し、かつ、該軸受の各々に油
    圧シリンダを連結して該両ロールの近接周面で前記粉砕
    原料を圧縮粉砕するロールプレスであって、前記油圧シ
    リンダの油圧操作回路の該油圧シリンダのヘッド側へ圧
    油を送給するラインにリリーフ弁および該リリーフ弁の
    設定圧を制御する比例式リリーフ弁を接続した油圧操作
    回路を有するロールプレス。
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