JP5089243B2 - せん断式破砕機の駆動制御方法 - Google Patents
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Description
前記構成によれば、ロータ制御部がインバータであることによって、駆動用モータを駆動させる電流の駆動周波数を制御できる。その駆動周波数の制御によって、駆動用モータの回転数が制御でき、ロータ回転刃で発生する破砕トルクを増大させることが可能となる。
前記構成によれば、回転数検出部を備えることによって、異物や破砕困難物のロータ回転刃への噛み込みに起因したロータ回転刃の異常停止を確認することが可能となる。
前記回転数検出部で検出された前記ロータ回転刃の回転数が0である際に、前記ロータ制御部で前記駆動用モータの駆動を停止するロータ制御を行うロータ第3制御ステップをさらに含むことを特徴とする。
本発明に係るせん断式破砕機について、図面を参照して詳細に説明する。図1はせん断式破砕機の構成を示す縦断面説明図、図2はせん断式破砕機の構成を示す横断面説明図、図3(a)はせん断式破砕機の回転刃と固定刃の噛合状態を示す部分斜視図、(b)は(a)の部分拡大図、図4はせん断式破砕機の制御部のブロック図である。
ロータ回転刃2は、ロータ2Aの外表面に複数の回転刃10が設けられ、後記する駆動用モータ3で回転駆動することによって、被処理物を破砕処理(せん断処理)するものである。また、ロータ2Aは、正八角形、正十二角形等の正多角柱状(正多角筒状を含む)をなすもので、正多角柱状に限らず、図示しない円柱状(円筒状を含む)であってもよい。なお、ロータ回転刃2は、被処理物が供給される破砕室8の底部に配置され、破砕室8の上部には被処理物が投入されるホッパ9が付設される。
駆動用モータ3は、図1、図2に示すように、ロータ回転刃2を回転駆動させるもので、電動モータまたは油圧モータのいずれでもよい。また、駆動用モータ3は、後記する制御部7のロータ制御部21によって、その駆動が制御される(図4参照)。そして、駆動用モータ3の回転数を制御することによって、破砕処理の際にロータ回転刃2で発生する破砕トルクが調整される。また、駆動用モータ3を逆回転させることによって、破砕処理の際にロータ回転刃2に負荷される負荷トルクが低減される。
固定刃4は、図1、図3(a)、(b)に示すように、ロータ2Aの外表面に設けられた回転刃10と協働して、被処理物を破砕処理するものである。そして、固定刃4は、その形状が板状であって、回転刃10を構成する超硬チップ13のカッティングエッジと、所定の破砕間隔dをあけて噛合する鋸刃状のカッティングエッジを有する。そして、破砕間隔dによって、破砕処理時の切れ味が決定される。
プッシャ5は、図1に示すように、ロータ回転刃2側に進退自在に移動して、破砕室8に供給される被処理物を押圧するもので、回転刃10(固定刃4)に供給される被処理物の供給量が制御される。それによって、破砕処理の際にロータ回転刃2に負荷される負荷トルクが制御される。そして、プッシャ5は、破砕室8に連通するプッシャ収納フレーム体15内に設けられた床面16上を進退自在に移動する。また、プッシャ5の移動制御は、プッシャ5の後端に連結アーム18を介して連結されたプッシャ用油圧シリンダ17によって行われる。なお、プッシャ用油圧シリンダ17の制御は、後記する制御部7のプッシャ制御部20によって行われる(図4参照)。
トルク検出部6は、被処理物が回転刃10および固定刃4で破砕される際に、ロータ回転刃2に負荷される負荷トルクを検出するものである。そして、検出された負荷トルクは、後記する制御部7において、ロータ回転刃2(駆動用モータ3)およびプッシャ5(プッシャ用油圧シリンダ17)の制御パラメータとして使用される(図4参照)。トルク検出部6は、例えば、トルクメータ等である。
制御部7は、図4に示すように、被処理物の破砕状態を制御するもので、トルク記憶部19と、プッシャ制御部20と、ロータ制御部21とから構成される。
次に、本発明に係るせん断式破砕機の駆動制御方法について、図面を参照して詳細に説明する。図5、図6はせん断式破砕機の駆動制御方法を示す工程図である。なお、せん断式破砕機の構成については、図1、図4を参照して説明する。
トルク検出部6で検出された負荷トルクTと、トルク記憶部19に設定記憶された定常トルクToとの比較判断を行う(ステップS1)。その結果、T≦Toの場合には、定常駆動を継続する。また、T>Toの場合には、プッシャ制御部20でプッシャ5の移動を制御するプッシャ制御を行う(ステップS2)。具体的には、プッシャ用油圧シリンダ17を制御することによって、以下のいずれかの制御を行う。これにより、プッシャ5による被処理物の過剰な押圧が抑制され、ロータ回転刃2に負荷される負荷トルクTが低下する。
(a)プッシャ5のロータ回転刃2側への前進速度を低下させる。
(b)プッシャ5を停止させる。
(c)プッシャ5をロータ回転刃2側から後退させる。
前記プッシャ制御ステップ(ステップS1〜S2)を行った後、再度、負荷トルクTと定常トルクToとの比較判断を行う(ステップS3)。その結果、T≦Toの場合には定常駆動に戻す。また、T>Toの場合には、前記プッシャ制御ステップ(S1〜S2)を行いながら、ロータ制御部21で駆動用モータ3の駆動周波数を制御して回転数を低下させる(例えば、通常回転数の50%にする。)ロータ制御を行う(ステップS4)。これにより、ロータ回転刃2の回転数が低下し、ロータ回転刃2で発生する破砕トルクが増大する。
前記ロータ第1制御ステップ(S3〜S4)を行った後、トルク検出部6で検出された負荷トルクTと、トルク記憶部19に設定記憶された高負荷トルクTmaxとの比較判断を行う(ステップS5)。その結果、T≦Tmaxの場合には、定常駆動に戻る。また、T>Tmaxの場合には、以下のロータ制御を行う。すなわち、ロータ制御部21で駆動用モータ3を停止後、逆回転させる(ステップS6)。なお、ステップS6では、前記プッシャ制御ステップ(S1〜S2)も同時に行う。次に、再度、負荷トルクTと高負荷トルクTmaxとの比較判断を行う(ステップS7)。その結果、T≦Tmaxの場合には、定常駆動に戻る。また、T>Tmaxの場合には、ロータ制御部21で駆動用モータ3を停止する(ステップS8)。
回転数検出部25でロータ回転刃2の回転数Nを検出し、ロータ回転刃2の回転の有無を判断する(ステップS9)。その結果、回転数N≠0の場合には、定常駆動を継続する。また、回転数N=0、すなわち、ロータ回転刃2が回転していない場合には、ロータ制御部21で駆動用モータ3の駆動を停止するロータ制御を行う(ステップS10)。これにより、ロータ回転刃2が異常停止する前に、せん断式破砕機1が停止するため、回転刃10(超硬チップ13、図3参照)の損傷を防止することが可能となる。
2 ロータ回転刃
2A ロータ
3 駆動用モータ
4 固定刃
5 プッシャ
6 トルク検出部
7 制御部
10 回転刃
15 プッシャ収納フレーム体
Claims (2)
- 被処理物が供給される破砕室の底部に配置され、ロータの外表面に複数の回転刃を設けたロータ回転刃と、
前記ロータ回転刃を回転駆動させる駆動用モータと、
前記回転刃と所定の破砕間隔をあけて協働する固定刃と、
前記破砕室に連通して設けたプッシャ収納フレーム体に沿って、前記ロータ回転刃側に移動して前記被処理物を押圧するプッシャと、
前記被処理物が前記回転刃および前記固定刃で破砕される際に、前記ロータ回転刃に負荷される負荷トルクを検出するトルク検出部と、
前記被処理物の破砕状態を制御する制御部であって、
前記被処理物が破砕される際に前記ロータ回転刃で発生するトルクの基準値を設定トルクとして予め設定記憶するトルク記憶部と、
前記負荷トルクが前記設定トルクを超えた際に前記プッシャの移動を制御するプッシャ制御部と、
前記負荷トルクが前記設定トルクを超えた際に前記駆動用モータの駆動を制御するロータ制御部とを備えた制御部と
を設けたせん断式破砕機を駆動制御する方法であって、
前記トルク記憶部に、設定トルクとして、前記ロータ回転刃が定常駆動する際に発生する定常トルクと、前記ロータ回転刃に回転停止を発生させる高負荷トルクとを予め設定記憶して、
前記負荷トルクが前記定常トルクを超えた際に、前記プッシャ制御部で、前記プッシャの前記ロータ回転刃側への前進速度を低下させる、前記プッシャを停止させる、または、前記プッシャを前記ロータ回転刃側から後退させるプッシャ制御を行うプッシャ制御ステップと、
前記プッシャ制御ステップを行った後に検出された前記負荷トルクが前記定常トルクを超えた際に、前記プッシャ制御ステップを行いながら、前記ロータ制御部で前記駆動用モータの駆動周波数を制御して回転数を低下させるロータ制御を行うロータ第1制御ステップと、
前記ロータ第1制御ステップを行った後に検出された前記負荷トルクが前記高負荷トルクを超えた際に、前記プッシャ制御ステップを行いながら、前記ロータ制御部で前記駆動用モータを逆回転させるロータ制御を行い、その結果前記負荷トルクが前記高負荷トルクを超えたときには前記駆動用モータを停止するロータ第2制御ステップと
を含むことを特徴とするせん断式破砕機の駆動制御方法。 - 前記せん断式破砕機が、前記ロータ回転刃の回転数を検出する回転数検出部をさらに備えて、
前記回転数検出部で検出された前記ロータ回転刃の回転数が0である際に、前記ロータ制御部で前記駆動用モータの駆動を停止するロータ制御を行うロータ第3制御ステップをさらに含むことを特徴とする請求項1記載のせん断式破砕機の駆動制御方法。
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