JP4288650B2

JP4288650B2 - 竪型粉砕機

Info

Publication number: JP4288650B2
Application number: JP2002293331A
Authority: JP
Inventors: 充池田; 和樹蔵成
Original assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Current assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2022-10-07
Also published as: JP2004122070A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，回転テーブルと粉砕ローラとの協働により、粗骨材、細骨材の原料を粉砕する竪型粉砕機に係り、特に粉砕効率の向上を企図した竪型粉砕機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
安山岩、砂岩、ジャモン岩などの原料を細かく粉砕して骨材を製造する粉砕機の一種として、回転テーブルと粉砕ローラとを備えた竪型粉砕機（図４に示す）が広く用いられている。この種の粉砕機は、円筒状ケーシングの下部において電動機により減速機を介して駆動されて低速回転する円盤状の回転テーブルと、その上面外周部を円周方向へ等分する箇所に油圧などで回転テーブルに圧接されて従動回転する複数個の粉砕ローラとを備えている。
【０００３】
粉砕ローラはケーシングに軸によって揺動自在に軸支されたアームとアームを介して油圧シリンダのピストンロッドに連結されており、油圧シリンダを作動させることにより粉砕ローラを回転テーブル上に押圧して原料への粉砕圧力を与えている。粉砕された原料（破砕品）は回転テーブル周囲の製品捕集用環状通路を通り製品（破砕品）を排出口へと送り出している。
【０００４】
このような竪型粉砕機において、回転テーブルの中央部へ原料供給管から供給された被粉砕物（原料）は回転テーブルの回転によりテーブル半径方向の遠心力を受けて回転テーブルを滑るときに回転テーブルにより回転方向の力を受け、回転テーブルとの間で滑って回転テーブルの回転数よりいくらか遅い回転を行なう。前記の２つの力、すなわち、半径方向と回転方向の力とが合成されて被粉砕物は回転テーブル上を渦巻状の軌跡を描いて回転テーブルの外周部へ移動する。この外周部には、ローラが圧接されて回転しているので、渦巻線を描いた被粉砕物は粉砕ローラと回転テーブルとの間へローラ軸方向とある角度をなす方向から進入して噛込まれて粉砕される。
【０００５】
次に、新たに回転テーブル中央に供給された被粉砕物（原料）の粉砕機会について説明する。回転テーブルの中央付近に供給された原料は回転テーブルの遠心力によって渦巻状の軌跡を画いて回転テーブル外周に向かうが、このとき運良く粉砕ローラに噛み込まれた被粉砕物のみが粉砕されて、その他の大部分の被粉砕物は回転テーブル外周に周設されたダムリングを通過し、その外側の製品捕集用環状通路へ落下してミル外部に排出されて振動篩等により分級されて、粗粒は再び回転テーブル上へ戻される。
回転テーブル上に供給された被粉砕物の大部分は一旦回転テーブルをオーバフローして、ミル外部配設されている振動篩等により分級され、粗粒は新たに供給される原料と一緒に再度ミルの回転テーブル上にもどされる。これを繰り返しつつ、運良く粉砕ローラへ噛み込む機会を得てやがて規定粒度となる。したがって、被粉砕物の粉砕ローラへの噛み込み機会が少ないと粉砕効率が低いという問題とともに、ミル外部を循環する被粉砕物の量が増大し、篩及びコンベアが大型化してランニングコスト増及び設備コスト増を招いていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
新たに供給された被粉砕物（粗粒が主体）の粉砕効率を高めるためには、新たにフィードされた被粉砕物の粉砕機会を向上させることが重要である。この粉砕機会を向上させる技術としては補助ローラを採用したものや原料供給管を分岐してローラの噛み込み側に材料を供給したもの等いくつかの技術がある。本願発明は粉砕テーブル上方に位置する原料供給管の下部に原料供給用のフードと回転テーブル上に供給された被粉砕物を粉砕ローラの噛み込み側に導入するための案内部材を有する構成により粉砕ローラの粉砕効率を向上させる技術に関するものである。
従来は、回転テーブル中心に供給された被粉砕物は円周方向に均一に排出できるという技術思想で粉砕機会とローラ間の負荷バランスを取っていた。しかし、この方法では粗粒（更に粉砕する必要がある被粉砕物）のショートパスが多くて、粉砕効率の低下や循環原料の増大を招いていた。
【０００７】
回転テーブル上方に位置する原料供給管の下部に原料供給用のフードと回転テーブル上に供給された被粉砕物を粉砕ローラの噛み込み側に導入するための案内部材を有する構成により、粉砕機会を向上させた先行技術としては下記の２件がある。即ち、特開昭６１−１７４９５３号公報及び特開平２−１５７０５０号公報である。
特開昭６１−１７４９５３号公報には、「テーブル回転中心からローラの最内側点を結ぶ円に近い直径を持つ円筒状ストツパ（本願発明のフードに相当する）と、上面が円筒状ストツパの下端より高く、かつストツパの径より僅かに小さい径の円形台をテーブル上に設けることにより、半径方向速度を零にした後、再び前記円筒状ストツパと同径の位置にもどして前記円筒状ストツパ直下のテーブル上の全円周から振り出される粒塊状物の広がりがテーブル上に配置された全ローラの圧下部に極力誘導される」ことが記載されている。
また、特開平２−１５７０５０号公報には、「案内部材が粉砕テーブルに設けられ、その案内部材は粉砕テーブの中央部から粉砕ローラよりも内側の領域において渦巻状に設けられ、その案内部材の内側部から外側部に向かう渦巻き方向が前記粉砕テーブルの回転方向と反対にする」構成が記載されている。
【０００８】
しかしながら、特開昭６１−１７４９５３号公報に開示されている技術においては、粒塊状物（新たにフィードされた被粉砕物）は円筒状ストツパ直下のテーブル上の全円周から振り出されることになり、半径方向速度を零にしたことの効果はあるものの、粒塊状物を粉砕ローラの噛み込み側に集中的に供給することはできない。
また、特開平２−１５７０５０号公報に開示されている技術は渦巻状の案内部材により滞留時間を長くして、粗粒の間に微粒を入り込ませて被粉砕物の充填度を高くして自励振動を防ぐ目的と粉砕ローラ間でのバランスを取ることにより粉砕効率を高く維持する技術思想である。従って、粗粒（新たに供給された被粉砕物）の粉砕機会の向上という目的から考えると、センターシュートされた被粉砕物は円周方向に均一に排出することで粉砕機会とローラ間のバランスを取っていた従来の方法との差異はあまりない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述したように、被粉砕物（原料）の粉砕ローラへの噛み込み効率（粉砕機会）を向上させるとともにミル外部循環量を減少させる粉砕機の開発が求められていた。
発明においては上記の目的を達成するために、第一の発明においては、上面が水平となるよう枢支され駆動装置によって鉛直軸心回りに回転駆動される回転テーブルと、該回転テーブル上に向けて原料を供給する原料供給管と、該回転テーブル上に配置された回転テーブルの回転に伴って従動回転する複数個の粉砕ローラとを備え、かつ、回転テーブル周縁に破砕品をミル外部に取出す環状空間通路とを備えた竪型粉砕機において、切欠きにより形成された主排出口と切欠き部がない補排出口とを交互に設けた逆カップ状のフードを該原料供給管下部に設けるとともに、主排出口と補排出口の境界外側から粉砕ローラの手前までの間に渦巻き状の案内部材を設ける構成とした。また、第二の発明では第一の発明において、前記フードの外径が粉砕テーブル径の０．４〜０．６倍の範囲であり、前記主排出口の切欠き範囲が中心角度で２０〜６０度であり、該切欠き高さが２０〜６０ｍｍの範囲とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明の一実施形態に係る堅型粉砕機の構成について、図１〜図３に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態による竪型粉砕機の粉砕部の断面図であり、図２は本発明の一実施形態による竪型粉砕機の原料供給管下部に配設されたフード及び案内部材の説明図、図３は本発明の一実施形態による竪型粉砕機のフードに固着された案内部材と被粉砕物が移動する軌跡の説明図である。
第１図において、竪型粉砕機本体には、本体を外側から貫通して原料（被粉砕物）を粉砕機１内に導入する原料供給管１１を備えている。この原料供給管１１の下部には本願発明による逆カップ状のフード１９が固設されている。回転テーブル１２は図示しない同駆動装置によって回転するよう駆動される。回転テーブル１２の上面外周部には、複数個の粉砕ローラ１３が配置される。前記各ローラ１３は図示しない軸の回りに回転自在に取付けられ、図示しない支点軸受を中心に図示しないローラ圧下装置によって回転テーブル１２上面に押し下げられて、回転テーブル１２との間に噛み込まれた被粉砕物を圧潰粉砕する。
【００１１】
前記逆カップ状のフード１９は図２に示すように主排出口１４には切欠き２１が形成されており、新たに供給された被粉砕物（粗粒が主体）を排出できる切り欠きサイズとなっている。
補排出口１５は回転テーブル１２との隙間が小さく、粗粒は排出しにくいため比較的サイズの小さな被粉砕物のみ排出することになる。
主排出口１４より排出された粗粒２７は図３に示す案内部材（主プレート２３と補プレート２４等により構成されている）により、粉砕ローラ１３の噛み込み側に導入されて粉砕される。粉砕ローラ１３により粉砕された原料は遠心力により回転テーブル１２の外周部へと排出される。
【００１２】
図２は本発明の一実施形態による竪型粉砕機の原料供給管１１下部に配設された逆カップ状のフード１９の説明図である。図２に示すように逆カップ状のフード１９の円筒外周面を高さδだけ切欠いた主排出口１４を中心角度で２０〜６０度の範囲で設けた。
次に、この切欠き角度の決め方について説明する。本願発明はテーブル下方に落とした粉砕物を振動篩等で分級する技術に関する発明であり、エアスエプト方式に比べて粒径の大きな粉砕物を生産するものである。従って、テーブルに散水するようなことはなく、原料（粉砕物）中に微粉が混在しないため粗粒のみになる。また、粗粒原料が水分を含有している場合もあるが、被粉砕物とテーブルとの摩擦係数はエアスエプト方式に比べて小さい。このため、被粉砕物に作用する回転方向の力は小さくなるので、切欠き角度もエアスエプト方式に比べて小さくする必要がある。
前述の切欠き角度が２０度より小さいと主排出口が狭くなり粉砕原料が円滑に排出されなくなる。また、この切欠き角度が６０度より大きくなると粉砕原料が粉砕テーブル全体に広がるために厚い原料層の形成が困難となる。また、切欠き部がない補排出口１５と切欠きにより形成される主排出口１４は交互に設けられている。図２及び図３から明らかなように主排出口１４は粉砕ローラ１３の数だけ存在することになる。また、主排出口１４の切り欠き範囲を中心角度で２０〜６０度の範囲に限定しているのは粉砕ローラ１個当りの範囲を示したものである。即ち、粉砕ローラが２個及び３個の場合においても切欠き範囲は中心角度で２０〜６０度である。
【００１３】
次に、主排出口１４の切り欠き２１の高さδについて説明する。この切り欠き高さδは粉砕機のサイズや被粉砕物（原料）の種類及び原料サイズによって変るものであり、回転テーブル１２のテーブル径が１０００〜２０００ｍｍの粉砕機で比較的原料サイズの小さな物に対してはδは２０ｍｍが適当であり、テーブル径が３０００〜５０００ｍｍの粉砕機で比較的原料サイズの大きな物に対してはδは６０ｍｍが適切である。
【００１４】
図３は原料供給管１１の下部に配設されている逆カップ状のフード１９の主排出口１４と補排出口１５の境界外側から粉砕ローラの手前までの間に設置されている渦巻き状の案内部材の取付け状態と被粉砕物の移動軌跡の説明図である。
主排出口１４の切り欠きの粉砕ローラ１３に対する位置関係は図３に示すように、ローラ中心軸より反回転方向側に２０°の位置より反回転方向側に２０〜６０°の範囲で設ける。
なお、逆カップ状のフード１９の取付け高さ（フード下面の高さ）は回転テーブル１２の上面より約６０ｍｍが適切である。
【００１５】
主排出口１４からは被粉砕物中の粗粒２７の大半が流出するが、回転テーブル１２の外周方向に進むにつれて主排出口１４から排出された粗粒２７の塊（層）が崩落する。この崩落現象をそのままにしておくと、主排出口１４から排出された粉砕原料層は粉砕ローラ１３に噛み込まれる前に、回転テーブル全体に広がるために原料層が薄くなるとともに、ショートパスが多くなり、噛み込み効率の低下（粉砕機会の減少）を招くことになる。この原料層の崩落を防ぐために案内部材（主プレート２３と補プレート２４等により構成されている）を図３に示すように取付けた。この案内部材２０により、被粉砕物２２は厚い層を形成した状態で粉砕ローラ１３に噛み込まれる。逆カップ状のフード１９の主排出口１４に案内部材（ガイドプレート）２０を図２に示すように取付ける。この案内部材は長いガイドプレート（主プレート）２３と短いガイドプレート（補プレート）２４とで一対をなし案内部材を構成している。案内部材には使用時に摩耗することを考慮して、被粉砕物との接触部（下面）にライナー２５をボルト２６等により案内部材本体に固定しておくとよい。こうすることにより、経年変化によりライナー２５が摩耗した場合にはライナー２５のみを交換できる。更に、原料の層厚に応じて、上下方向に調整可能なように工夫しておくとよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、第一及び第二の発明においては、被粉砕物（原料）は逆カップ状のフード部の切欠き（主排出口）より粉砕ローラの噛み込み側に向かって排出されるためショートパスが無くなり、粉砕効率が大幅に向上するとともに、被粉砕物が厚い層を形成して粉砕ローラの噛み込み側に導入されるように主排出口の両側に案内部材を配設したので一層の粉砕効率の向上が期待できる。また、微粒は切欠きの無い補排出口より回転テーブルの外周に向かって流出される。従って、粉砕ローラへの噛み込み確率が数段向上するため、ローラにより粉砕されない原料が大幅に減少し、ミル外部循環量が大幅に減少するので、外部循環設備及び篩が小型化できるとともに生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態による竪型粉砕機の粉砕部の断面図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態による竪型粉砕機の原料供給管管下部に配設されたフード及び案内部材の説明図である。
【図３】図３は本発明の一実施形態による竪型粉砕機のフードに固着された案内部材と被粉砕物の移動軌跡の説明図である。
【図４】図４は従来の堅型粉砕機の全体縦断面図である。
【符号の説明】
１堅型粉砕機
１１原料供給管
１２回転テーブル
１３粉砕ローラ
１４主排出口
１５補排出口
１７ケーシング
１８捕集用環状通路
１９逆カップ状のフード（単にフードともいう）
２１切り欠き
２３主プレート
２４補プレート
２５ライナー
２６ボルト
２７被粉砕物（粗粒）
２８被粉砕物（微粒）
δ 切り欠き高さ

Claims

上面が水平となるよう枢支され駆動装置によって鉛直軸心回りに回転駆動される回転テーブルと、該回転テーブル上に向けて原料を供給する原料供給管と、該回転テーブル上に配置された回転テーブルの回転に伴って従動回転する複数個の粉砕ローラとを備え、かつ、回転テーブル周縁に破砕品をミル外部に取出す環状空間通路を備えた竪型粉砕機において、切欠きにより形成された主排出口と切欠き部がない補排出口とを交互に設けた逆カップ状のフードを該原料供給管下部に設けるとともに、主排出口と補排出口の境界外側から粉砕ローラの手前までの間に渦巻き状の案内部材を設けたことを特徴とする竪型粉砕機。
前記フードの外径が粉砕テーブル径の０．４〜０．６倍の範囲であり、前記主排出口の切欠き範囲が中心角度で２０〜６０度であり、該切欠き高さが２０〜６０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の竪型粉砕機。