JP7308364B2 - Spinning type crusher and its failure sign diagnosis device and method - Google Patents

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Description

本発明は、旋動式破砕機、旋動式破砕機の故障予兆診断装置、及び、旋動式破砕機の故障予兆診断方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gyration crusher, a failure predictor diagnosis device for a gyration crusher, and a failure predictor diagnosis method for a gyration crusher.

従来から、破砕室を形成するコンケーブと主軸に固定されたマントルとを備え、主軸を上部懸垂部を支点として偏心旋回運動させて、コンケーブとマントルとの間で被破砕物を噛み込んで圧砕する旋動式破砕機が知られている。このような旋動式破砕機は、鉱山において岩石や鉱石などの破砕に利用されることがある。鉱山では、習熟労働者不足に対応するため、遠隔地での集中監視による省人化操業の検討がなされている。そのため、オートメーション化され且つメンテナンス性の高い旋動式破砕機が求められている。なお、旋動式破砕機における高いメンテナンス性とは、メンテナンスの頻度が低いこと、ダウンタイムが短いことなどが挙げられる。 Conventionally, it has a concave that forms a crushing chamber and a mantle fixed to the main shaft, and the main shaft is eccentrically rotated with the upper suspension part as a fulcrum, and the crushed material is caught and crushed between the concave and the mantle. Gyratory crushers are known. Such a gyration crusher is sometimes used for crushing rocks, ores, and the like in mines. In order to deal with the shortage of skilled workers in mines, labor-saving operations through remote centralized monitoring are being considered. Therefore, there is a demand for an automated orbital crusher with high maintainability. The high maintainability of the gyration crusher includes low frequency of maintenance, short downtime, and the like.

特許文献1では、破砕機の遠隔監視システムが開示されている。このシステムでは、自動運転制御盤と遠隔地にある中央監視盤とが有線又は無線で接続され、中央監視盤が自動運転制御盤の情報をモニタするとともに自動運転制御盤を遠隔操作する。ここで、破砕機の破砕力は、破砕ライナ(コンケーブとマントル)の出口セットの大小及び投入原料の多少により変化し、この変化は破砕圧力やモータ負荷の変化となって現れる。そこで自動運転制御盤は、出口セット検出信号と負荷検出信号とに基づいて出口セットの変化とモータ負荷の変化を検知する。自動運転制御盤は、モータ過負荷やパッキングが生じたときには、アラームを発生し、機械本体の損傷がないよう出口セットを自動的に拡げることにより、モータ負荷を安定させる。中央監視盤では、リアルタイムでの破砕機の運転状態を表す監視画面が表示される。監視画面には、運転データとして現在の出口セットの値やモータ負荷率が表示されるとともに、運転状況に異常がある場合、異常状況の各項目に異常が消えるまで赤ランプが点灯する。 Patent Literature 1 discloses a remote monitoring system for a crusher. In this system, an automatic operation control panel and a remote central monitoring panel are connected by wire or wirelessly, and the central monitoring panel monitors information on the automatic operation control panel and remotely operates the automatic operation control panel. Here, the crushing force of the crusher changes depending on the size of the outlet set of the crushing liner (concave and mantle) and the amount of input raw material, and this change appears as a change in crushing pressure and motor load. Therefore, the automatic operation control panel detects a change in the outlet set and a change in the motor load based on the outlet set detection signal and the load detection signal. The automatic operation control panel stabilizes the motor load by generating an alarm when motor overload or packing occurs and automatically widening the outlet set to prevent damage to the machine body. The central monitoring panel displays a monitoring screen showing the operating status of the crusher in real time. The monitoring screen displays the current outlet set value and motor load factor as operating data, and if there is an abnormality in the operating condition, a red lamp lights up for each item of the abnormal condition until the abnormality disappears.

特開2000-070752号公報JP-A-2000-070752

旋動式破砕機では、従来からインターロック回路と称される安全装置が設けられている。この安全装置は、主に補器類(例えば、潤滑油圧装置や電気盤)から作動油の油温、油量、電流量、オイルレベル等のプロセスデータを取得し、これらのプロセスデータが設定された範囲内にある場合にのみ破砕機の運転を許容する。また、安全装置は、これらのプロセスデータが設定された範囲外にある場合には異常警報を発する。 A rotary crusher is conventionally provided with a safety device called an interlock circuit. This safety device mainly acquires process data such as hydraulic oil temperature, oil amount, current amount, oil level, etc. Allow operation of the crusher only within the specified range. The safety device also issues an anomaly alarm if these process data are outside the set range.

上記の特許文献1の中央監視盤や上記の安全装置は、破砕機に異常が発生している状態をオペレータに知らせるものである。オペレータは、異常が発生したことを受けて、直ちに運転を停止させてメンテナンスを開始し、交換部品の発注を行う。しかし、破砕機の交換部品の多くは専用品であって、発注してから入手するまでに時間を要し、ダウンタイムが長期化して生産性が著しく低下するおそれがある。 The central monitoring panel and the safety device of Patent Document 1 mentioned above inform the operator of a state in which an abnormality has occurred in the crusher. In response to the occurrence of the abnormality, the operator immediately stops the operation, starts maintenance, and places an order for replacement parts. However, many of the replacement parts for the crusher are exclusive parts, and it takes time to obtain them after ordering, which may lead to prolonged downtime and a significant decrease in productivity.

ダウンタイムを短縮するためには、実際に故障が発生する前に故障の予兆をとらえ、故障の予兆が見られた時点でメンテナンスの準備を開始することが有効である。以上のような事情から、本開示はダウンタイムの短縮を達成するために、運転中の破砕機で検出された情報を解析することにより故障の予兆を診断する破砕機及びその故障予兆診断方法を提案することを目的とする。 In order to reduce downtime, it is effective to catch signs of failures before they actually occur and to start preparations for maintenance when signs of failure are observed. In view of the above circumstances, in order to reduce downtime, the present disclosure provides a crusher that diagnoses signs of failure by analyzing information detected by the crusher during operation and a method for diagnosing signs of failure. The purpose is to make a proposal.

本開示の一態様に係る旋動式破砕機は、
主軸と、
前記主軸に固定されたマントルと、
前記マントルと対峙するように配置され、前記マントルとの間に破砕室を形成するコンケーブと、
前記主軸の下部を下部軸受を介して支持する偏心スリーブと、
前記偏心スリーブを回転駆動する駆動モータと、
前記駆動モータにより回転駆動される横軸、前記横軸に設けられたベベルピニオン、及び、前記ベベルピニオンと噛合する前記偏心スリーブに設けられたベベルギヤを含み、前記駆動モータの出力を前記偏心スリーブへ伝達する動力伝達機構と、
前記ベベルピニオン及び前記ベベルギヤの噛み合いにより生じる噛合振動加速度を検出する噛合振動検出器と、
故障予兆診断装置と、を備える。
A gyration-type crusher according to an aspect of the present disclosure includes:
a main shaft;
a mantle fixed to the main shaft;
a concave disposed to face the mantle and forming a crushing chamber with the mantle;
an eccentric sleeve that supports a lower portion of the main shaft via a lower bearing;
a drive motor for rotating the eccentric sleeve;
a horizontal shaft rotationally driven by the drive motor, a bevel pinion provided on the horizontal shaft, and a bevel gear provided on the eccentric sleeve meshing with the bevel pinion, wherein the output of the drive motor is transmitted to the eccentric sleeve. a power transmission mechanism that transmits;
a meshing vibration detector that detects meshing vibration acceleration caused by meshing of the bevel pinion and the bevel gear;
and a failure sign diagnostic device.

本開示の一態様に係る旋動式破砕機の故障予兆診断装置は、
前記ベベルピニオン及び前記ベベルギヤの噛み合いにより生じる噛合振動加速度を取得し、前記破砕室に被破砕物が供給されない無破砕負荷期間に検出された前記噛合振動加速度を時系列に並べた噛合振動加速度波形を求め、前記噛合振動加速度波形の解析結果に基づいて故障の予兆の有無を診断する。
A failure sign diagnosis device for a gyration crusher according to an aspect of the present disclosure includes:
A meshing vibration acceleration generated by the meshing of the bevel pinion and the bevel gear is acquired, and a meshing vibration acceleration waveform in which the meshing vibration acceleration detected during a non-crushing load period in which no material to be crushed is supplied to the crushing chamber is arranged in time series is obtained. Then, based on the analysis result of the meshing vibration acceleration waveform, the presence or absence of a sign of failure is diagnosed.

また、本開示の一態様に係る旋動式破砕機の故障予兆診断方法は、
前記ベベルピニオン及び前記ベベルギヤの噛み合いにより生じる噛合振動加速度を取得し、
前記破砕室に被破砕物が供給されない無破砕負荷期間に検出された前記噛合振動加速度を時系列に並べた噛合振動加速度波形を求め、
前記噛合振動加速度波形の解析結果に基づいて故障の予兆の有無を診断する。
Further, a failure sign diagnosis method for a gyration crusher according to an aspect of the present disclosure includes:
Acquiring meshing vibration acceleration caused by meshing of the bevel pinion and the bevel gear;
Obtaining a meshing vibration acceleration waveform in which the meshing vibration acceleration detected during a non-crushing load period in which no material to be crushed is supplied to the crushing chamber is arranged in time series;
Presence or absence of a sign of failure is diagnosed based on the analysis result of the meshing vibration acceleration waveform.

本開示によれば、運転中の破砕機で検出された情報を利用して故障の予兆を診断する破砕機及びその故障予兆診断方法を提案することができる。これにより、破砕機が故障してから回復するまでのダウンタイムの短縮に寄与することができる。 According to the present disclosure, it is possible to propose a crusher for diagnosing signs of failure using information detected by the crusher in operation and a method for diagnosing signs of failure. As a result, it is possible to contribute to shortening the downtime from failure of the crusher to recovery.

図1は、本開示の一実施形態に係る旋動式破砕機の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a gyration crusher according to an embodiment of the present disclosure. 図2は、破砕機の制御系統の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the crusher. 図3は、故障予兆診断に関する構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration relating to predictive failure diagnosis. 図4は、故障予兆診断装置の処理の流れを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the flow of processing of the failure predictor diagnosis device. 図5は、無破砕負荷期間の噛合振動加速度波形の周波数分析結果の一例である。FIG. 5 is an example of the frequency analysis result of the meshing vibration acceleration waveform during the non-crushing load period. 図6は、有破砕負荷期間の噛合振動加速度波形の周波数分析結果の一例である。FIG. 6 is an example of the frequency analysis result of the meshing vibration acceleration waveform during the crushing load period.

次に、図面を参照して本開示の実施の形態を説明する。図1は本開示の一実施形態に係る旋動式破砕機100の概略構成を示す図である。図1に示す旋動式破砕機100は、ジャイレトリクラッシャ又はコーンクラッシャであって、故障予兆診断装置40及び制御装置50を除いた破砕機100自体の構成は公知である。 Next, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a gyration crusher 100 according to an embodiment of the present disclosure. The orbital crusher 100 shown in FIG. 1 is a gyratory crusher or a cone crusher, and the structure of the crusher 100 itself, excluding the failure sign diagnostic device 40 and the control device 50, is known.

旋動式破砕機100は、上部フレーム31とそれに連結された下部フレーム32から成るフレーム30を備える。フレーム30の内部空間の中央部には、鉛直方向に延びる機体中心軸線Aが規定されている。フレーム30の上部にはホッパ3が連設されている。ホッパ3へは、供給装置9であるコンベヤから被破砕物が供給される。 The orbital crusher 100 comprises a frame 30 consisting of an upper frame 31 and a lower frame 32 connected thereto. A center axis A extending vertically is defined in the center of the interior space of the frame 30 . A hopper 3 is connected to the top of the frame 30 . The material to be crushed is supplied to the hopper 3 from a conveyor, which is a supply device 9 .

フレーム30の略中央部には主軸5が配置されている。主軸5の中心軸線は、機体中心軸線Aに対して傾いている。主軸5の上端は、上部軸受17を介して上部フレーム31に支持されている。上部軸受17は、上部フレーム31の上端部から内方へ向けて突出したスパイダ18に設けられている。主軸5の下端は、主軸スラスト軸受2を介して軸受シリンダ6のラム61に支持されている。軸受シリンダ6は、シリンダチューブ62と、シリンダチューブ62内を摺動するラム61とからなる油圧シリンダである。 A main shaft 5 is arranged substantially in the center of the frame 30 . The center axis of the main shaft 5 is inclined with respect to the body center axis A. The upper end of the main shaft 5 is supported by the upper frame 31 via the upper bearing 17 . The upper bearing 17 is provided on a spider 18 projecting inward from the upper end of the upper frame 31 . The lower end of the main shaft 5 is supported by the ram 61 of the bearing cylinder 6 via the main shaft thrust bearing 2 . The bearing cylinder 6 is a hydraulic cylinder composed of a cylinder tube 62 and a ram 61 that slides inside the cylinder tube 62 .

主軸5の下部は、偏心スリーブ4に回転自在に挿入されている。偏心スリーブ4は、下部フレーム32に形成されたボス7に回転自在に挿入されている。偏心スリーブ4の下部は、スラスト滑り軸受23を介して下部フレーム32に支持されている。 A lower portion of the main shaft 5 is rotatably inserted into the eccentric sleeve 4 . The eccentric sleeve 4 is rotatably inserted into a boss 7 formed on the lower frame 32 . A lower portion of the eccentric sleeve 4 is supported by a lower frame 32 via a thrust sliding bearing 23 .

主軸5の上部には、マントルコア12が固定されている。マントルコア12の外表面は、截頭円錐面となっている。マントルコア12の外表面には、マントル13が取り付けられている。マントル13の外表面は、截頭円錐面となっている。マントル13の外表面は、上部フレーム31の内面に設けられたコンケーブ14の内表面と対峙している。コンケーブ14の内表面とマントル13の外表面とにより、鉛直断面が楔状をなす破砕室16が形成されている。ホッパ3へ供給された被破砕物は、自重で破砕室16へ流れ込む。 A mantle core 12 is fixed to the upper portion of the main shaft 5 . The outer surface of the mantle core 12 is a truncated conical surface. A mantle 13 is attached to the outer surface of the mantle core 12 . The outer surface of the mantle 13 is a truncated cone. The outer surface of the mantle 13 faces the inner surface of the concave 14 provided on the inner surface of the upper frame 31 . The inner surface of the concave 14 and the outer surface of the mantle 13 form a crushing chamber 16 having a wedge-shaped vertical cross section. The objects to be crushed supplied to the hopper 3 flow into the crushing chamber 16 under their own weight.

ボス7の上方には円筒形状の仕切板24が設けられている。この仕切板24によって、偏心スリーブ4及びボス7の上方且つマントルコア12の下方に、油圧室27が形成されている。この油圧室27から、主軸5の外周面と偏心スリーブ4の内周面との間、及び、偏心スリーブ4の外周面とボス7の内周面との間に、潤滑剤が供給される。主軸5の外周面と偏心スリーブ4の内周面との間に形成されたジャーナル滑り軸受を「主軸軸受10」と称し、偏心スリーブ4の外周面とボス7の内周面との間に形成されたジャーナル滑り軸受を「スリーブ軸受11」と称する。そして、主軸軸受10及びスリーブ軸受11により形成された多重軸受を「下部軸受15」と称する。 A cylindrical partition plate 24 is provided above the boss 7 . A hydraulic chamber 27 is formed by the partition plate 24 above the eccentric sleeve 4 and boss 7 and below the mantle core 12 . Lubricant is supplied from the hydraulic chamber 27 to between the outer peripheral surface of the main shaft 5 and the inner peripheral surface of the eccentric sleeve 4 and between the outer peripheral surface of the eccentric sleeve 4 and the inner peripheral surface of the boss 7 . A journal sliding bearing formed between the outer peripheral surface of the main shaft 5 and the inner peripheral surface of the eccentric sleeve 4 is called a "main shaft bearing 10" and is formed between the outer peripheral surface of the eccentric sleeve 4 and the inner peripheral surface of the boss 7. The journal slide bearing thus formed is called a "sleeve bearing 11". A multiple bearing formed by the main shaft bearing 10 and the sleeve bearing 11 is called a "lower bearing 15".

フレーム30の外部には、駆動モータ8が設けられている。駆動モータ8の出力軸8aから偏心スリーブ4へ動力伝達機構20を介して動力が伝達される。動力伝達機構20は、出力軸8aに設けられたプーリ22a、横軸21、横軸21に設けられたプーリ22b、プーリ22a,22bに巻き掛けられた動力伝達ベルト22c、横軸21に設けられたベベルピニオン19a、及び、偏心スリーブ4に設けられたベベルギヤ19bを含む。横軸21は横軸軸受25を介して下部フレーム32に支持されている。偏心スリーブ4が回転すると、主軸5が機体中心軸線Aに対して偏心した旋回運動、いわゆる歳差運動を行う。これにより、マントル13の外表面とコンケーブ14の内表面との距離が主軸5の旋回位置に応じて変化する。破砕室16内に落下してきた被破砕物は、コンケーブ14とマントル13との間で破砕されて、下部フレーム32の下方から破砕品として回収される。 A drive motor 8 is provided outside the frame 30 . Power is transmitted from the output shaft 8 a of the drive motor 8 to the eccentric sleeve 4 via the power transmission mechanism 20 . The power transmission mechanism 20 includes a pulley 22a provided on the output shaft 8a, a horizontal shaft 21, a pulley 22b provided on the horizontal shaft 21, a power transmission belt 22c wound around the pulleys 22a and 22b, and a power transmission belt 22c provided on the horizontal shaft 21. and a bevel gear 19b provided on the eccentric sleeve 4. The horizontal shaft 21 is supported by the lower frame 32 via horizontal shaft bearings 25 . When the eccentric sleeve 4 rotates, the main shaft 5 performs an eccentric turning motion with respect to the machine body center axis A, that is, a so-called precession motion. As a result, the distance between the outer surface of the mantle 13 and the inner surface of the concave 14 changes according to the turning position of the main shaft 5 . The objects to be crushed that have fallen into the crushing chamber 16 are crushed between the concave 14 and the mantle 13 and collected from below the lower frame 32 as crushed products.

上記構成の破砕機100は、故障予兆診断装置40及び制御装置50を備える。制御装置50は、破砕機100の運転を司る。故障予兆診断装置40は、運転中又は立ち上げ運転中の破砕機100で検出された情報に基づいて、破砕機100の故障の予兆の有無を診断する。 The crusher 100 configured as described above includes a failure sign diagnosis device 40 and a control device 50 . The control device 50 controls the operation of the crusher 100 . The failure predictor diagnostic device 40 diagnoses whether or not there is a predictor of failure of the crusher 100 based on the information detected by the crusher 100 during operation or start-up operation.

〔制御装置50〕
図2は、破砕機100の制御系統の構成を示すブロック図である。図2に示すように、制御装置50には、表示装置58、設定装置59、故障予兆診断装置40、各種の計器52,55,56、及び、制御対象8,9,6が接続されている。本明細書で開示する故障予兆診断装置40及び制御装置50の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC(Application Specific Integrated Circuits)、従来の回路、及び/又は、それらの組み合わせ、を含む回路又は処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見做される。本開示において、回路、ユニット、又は手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、又は、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、或いは、列挙された機能を実行するようにプログラム又は構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、又はユニットはハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェア及び/又はプロセッサの構成に使用される。
[Control device 50]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the crusher 100. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the control device 50 is connected with a display device 58, a setting device 59, a failure sign diagnosis device 40, various instruments 52, 55, 56, and controlled objects 8, 9, 6. . The functions of the failure predictor diagnostic device 40 and the control device 50 disclosed in this specification include general-purpose processors, dedicated processors, integrated circuits, ASICs (Application Specific Integrated Circuits), conventional and/or combinations thereof. A processor is considered a processing circuit or circuit because it contains transistors and other circuits. In this disclosure, a circuit, unit, or means is hardware that performs or is programmed to perform the recited functions. The hardware may be the hardware disclosed herein, or other known hardware programmed or configured to perform the recited functions. A circuit, means or unit is a combination of hardware and software, where the hardware is a processor which is considered a type of circuit, the software being used to configure the hardware and/or the processor.

制御装置50は、被破砕物の供給量を制御する。制御装置50は、供給装置9の駆動モータ9aと無線又は有線で接続されている。制御装置50は、供給装置9の駆動モータ9aに対し目標供給量と対応する指令信号を送信する。駆動モータ9aが、制御装置50からの指令信号に応答して動作することにより、供給装置9からホッパ3へ目標供給量の被破砕物が供給される。 The control device 50 controls the supply amount of the material to be crushed. The control device 50 is connected to the drive motor 9a of the supply device 9 wirelessly or by wire. The control device 50 transmits a command signal corresponding to the target supply amount to the drive motor 9a of the supply device 9 . The driving motor 9 a operates in response to a command signal from the control device 50 to supply a target supply amount of crushed objects from the supply device 9 to the hopper 3 .

制御装置50は、出口セットの値を制御する。出口セット(クローズドセット)は、コンケーブ14とマントル13の二つの破砕面の間隙の最も狭い位置の間隙と規定される。本実施形態に係る破砕機100では、軸受シリンダ6がセット調整装置として機能する。ラム61と共に主軸スラスト軸受2が昇降すると、マントル13がコンケーブ14に対して昇降移動して出口セットの値が変化する。出口セットの値によって、粉砕品の粒度が定まる。 Controller 50 controls the value of the exit set. The exit set (closed set) is defined as the narrowest gap between the two fracture surfaces of the concave 14 and mantle 13 . In the crusher 100 according to this embodiment, the bearing cylinder 6 functions as a set adjusting device. When the main shaft thrust bearing 2 moves up and down together with the ram 61, the mantle 13 moves up and down with respect to the concave 14, changing the value of the outlet set. The value of the outlet set determines the grain size of the ground product.

軸受シリンダ6のシリンダチューブ62内には、ラム61の変位によって容量の変化する油圧室63が形成されており、この油圧室63に油圧回路90が接続されている。作動油が油圧回路90を通じて油圧室63へ給油されることにより、ラム61が上昇する。また、油圧室63の作動油が油圧回路90を通じて油タンク71へ排油されることにより、ラム61が降下する。制御装置50は、出口セットの値を検出するセットセンサ52と無線又は有線で接続されている。制御装置50は、セットセンサ52で検出された情報を取得し、セットセンサ52で検出される出口セットの値が目標出口セット値となるように、ラム61を昇降させる。制御装置50は、ラム61を昇降させるために、油圧回路90に設けられたポンプモータや電磁弁(いずれも図示略)を動作させて、所望のラム61の位置が得られるようにシリンダ油圧を発生させる。 A hydraulic chamber 63 is formed in the cylinder tube 62 of the bearing cylinder 6 to change its capacity according to the displacement of the ram 61 , and the hydraulic circuit 90 is connected to the hydraulic chamber 63 . The ram 61 is raised by supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber 63 through the hydraulic circuit 90 . Further, the ram 61 is lowered by draining the hydraulic oil in the hydraulic chamber 63 to the oil tank 71 through the hydraulic circuit 90 . The controller 50 is connected wirelessly or by wire to a set sensor 52 that detects the value of the exit set. The control device 50 acquires the information detected by the set sensor 52 and raises and lowers the ram 61 so that the exit set value detected by the set sensor 52 becomes the target exit set value. In order to raise and lower the ram 61, the control device 50 operates a pump motor and a solenoid valve (both not shown) provided in the hydraulic circuit 90, and adjusts the cylinder hydraulic pressure so that the desired position of the ram 61 is obtained. generate.

制御装置50は、偏心スリーブ4の回転数を制御する。偏心スリーブ4の回転数は、駆動モータ8によって回転駆動される横軸21の回転数や主軸5の回転数と対応関係にある。制御装置50は、駆動モータ8と無線又は有線で接続されている。制御装置50は、駆動モータ8に対し目標回転数と対応する指令信号を送信する。駆動モータ8が、制御装置50からの指令信号に応答して動作することにより、偏心スリーブ4の回転数が目標回転数となる。 A control device 50 controls the rotation speed of the eccentric sleeve 4 . The number of rotations of the eccentric sleeve 4 has a corresponding relationship with the number of rotations of the horizontal shaft 21 and the number of rotations of the main shaft 5 which are rotationally driven by the drive motor 8 . The control device 50 is connected to the drive motor 8 wirelessly or by wire. The control device 50 transmits a command signal corresponding to the target rotational speed to the drive motor 8 . By operating the drive motor 8 in response to the command signal from the control device 50, the rotational speed of the eccentric sleeve 4 becomes the target rotational speed.

〔故障予兆診断装置40〕
図3は、故障予兆診断に関する構成を示すブロック図である。図3に示すように、故障予兆診断装置40には噛合振動検出器43、軸受振動検出器44、及び負荷検出器56が接続されている。噛合振動検出器43は、ベベルピニオン19aとベベルギヤ19bの噛合部の振動加速度を検出する。噛合振動検出器43は、破砕機100の本体(例えば、下部フレーム32や横軸21のスリーブなど)に設けられる。噛合振動検出器43は、下部フレーム32においてベベルピニオン19aとベベルギヤ19bとの噛合部の近傍に設けられていてよい。軸受振動検出器44は、横軸軸受25の振動加速度を検出する。軸受振動検出器44は横軸軸受25に設けられている。負荷検出器56は、駆動モータ8のモータ負荷を検出することにより、破砕負荷を間接的に検出する。負荷検出器56は、モータ電流をモータ負荷の指標とし、駆動モータ8へ供給される電流値(モータ電流)を検出する。
[Failure sign diagnosis device 40]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration relating to predictive failure diagnosis. As shown in FIG. 3 , a meshing vibration detector 43 , a bearing vibration detector 44 and a load detector 56 are connected to the failure sign diagnostic device 40 . The meshing vibration detector 43 detects vibration acceleration of the meshing portion between the bevel pinion 19a and the bevel gear 19b. The meshing vibration detector 43 is provided on the main body of the crusher 100 (for example, the lower frame 32, the sleeve of the horizontal shaft 21, etc.). The meshing vibration detector 43 may be provided in the vicinity of the meshing portion between the bevel pinion 19a and the bevel gear 19b on the lower frame 32 . A bearing vibration detector 44 detects vibration acceleration of the horizontal shaft bearing 25 . A bearing vibration detector 44 is provided on the horizontal shaft bearing 25 . The load detector 56 indirectly detects the crushing load by detecting the motor load of the drive motor 8 . The load detector 56 detects the current value (motor current) supplied to the drive motor 8 using the motor current as an index of the motor load.

ベベルピニオン19aとベベルギヤ19bとの噛合振動加速度を計測し、それを時系列に並べると噛合振動加速度波形が得られる。図6は、有破砕負荷期間の噛合振動加速度波形の周波数分析結果の一例である。図6に示すように、破砕中の噛合振動加速度波形を解析することにより得られたパワースペクトルでは、噛み合いに起因する振動に加えて破砕に起因する振動が含まれる。そのため、破砕中の噛合振動加速度波形から故障の予兆となる特徴周波数成分のみを抽出することは難しい。そこで、故障予兆診断装置40は、破砕室16に被破砕物が供給されない無破砕負荷期間に検出された噛合振動加速度を用いて、故障の予兆の有無を診断する。無破砕負荷期間は、破砕機100の立ち上げ運転時に加えて、定常運転中にも発現し得る。破砕機100は、立ち上げ運転及び定常運転中の無破砕負荷期間を検出し、無破砕負荷期間に噛合振動加速度のサンプリングを行う。 By measuring the meshing vibration acceleration between the bevel pinion 19a and the bevel gear 19b and arranging them in time series, a meshing vibration acceleration waveform can be obtained. FIG. 6 is an example of the frequency analysis result of the meshing vibration acceleration waveform during the crushing load period. As shown in FIG. 6, the power spectrum obtained by analyzing the meshing vibration acceleration waveform during crushing includes vibrations due to crushing in addition to vibrations due to meshing. Therefore, it is difficult to extract only the characteristic frequency component that is a sign of failure from the meshing vibration acceleration waveform during crushing. Therefore, the failure predictor diagnostic device 40 diagnoses whether or not there is a predictor of failure using the meshing vibration acceleration detected during the non-crushing load period in which no material to be crushed is supplied to the crushing chamber 16 . The non-crushing load period can appear not only during start-up operation of the crusher 100 but also during steady operation. The crusher 100 detects non-crushing load periods during start-up operation and steady-state operation, and samples the meshing vibration acceleration during the non-crushing load period.

図4は、故障予兆診断装置40の処理の流れを示す図である。図4に示すように、故障予兆診断装置40は、破砕機100の立ち上げ運転時及び定常運転時に、負荷検出器56で検出された破砕負荷の値を取得する(ステップS1)。故障予兆診断装置40は、取得した破砕負荷の値と所定の負荷閾値とを比較する(ステップS2)。この負荷閾値は、破砕室16に被破砕物が無く破砕が行われていないと見做せるような破砕負荷の値である。負荷閾値は実験により或いはシミュレーションにより求められたものが、予め故障予兆診断装置40に設定されている。 FIG. 4 is a diagram showing the flow of processing of the failure predictor diagnosis device 40. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, the failure predictor diagnostic device 40 acquires the value of the crushing load detected by the load detector 56 during start-up operation and steady-state operation of the crusher 100 (step S1). The failure predictor diagnosis device 40 compares the acquired crushing load value with a predetermined load threshold (step S2). This load threshold value is a crushing load value at which it can be assumed that there is no object to be crushed in the crushing chamber 16 and that crushing is not being performed. The load threshold value obtained by experiments or simulations is set in advance in the failure sign diagnosis device 40 .

破砕負荷が負荷閾値以上である場合は(ステップS2でNO)、処理はステップS1に戻って、ステップS1とステップS2とが繰り返される。一方、破砕負荷が負荷閾値より小さい場合は(ステップS2でYES)、故障予兆診断装置40は噛合振動検出器43で検出される噛合振動加速度のサンプリングを開始する。 If the crushing load is greater than or equal to the load threshold (NO in step S2), the process returns to step S1, and steps S1 and S2 are repeated. On the other hand, if the crushing load is smaller than the load threshold (YES in step S2), the failure sign diagnostic device 40 starts sampling the meshing vibration acceleration detected by the meshing vibration detector 43. FIG.

故障予兆診断装置40は、噛合振動加速度のサンプリング中においても、破砕負荷の値を取得して監視する(ステップS4)。破砕負荷が負荷閾値より小さい場合は(ステップS5でYES)、サンプリングを開始してから所定のサンプリング時間が経過するまで(ステップS6でNO)、サンプリングを継続する。サンプリング時間は任意に設定可能であり、噛合振動加速度波形を分析するために十分な時間が設定される。 The failure sign diagnostic device 40 acquires and monitors the value of the crushing load even during sampling of the meshing vibration acceleration (step S4). If the crushing load is smaller than the load threshold (YES in step S5), sampling is continued until a predetermined sampling time elapses (NO in step S6) after starting sampling. Sampling time can be arbitrarily set, and sufficient time is set to analyze the meshing vibration acceleration waveform.

一方、故障予兆診断装置40は、破砕負荷が負荷閾値以上となった場合(ステップS5でNO)、及び、サンプリングを開始してからサンプリング時間が経過した場合(ステップS6でYES)、噛合振動加速度のサンプリングを終了する(ステップS7)。故障予兆診断装置40は、サンプリングされた噛合振動加速度を用いて、故障の予兆を診断する(ステップS8)。 On the other hand, if the crushing load is greater than or equal to the load threshold (NO in step S5) and if the sampling time has elapsed since the start of sampling (YES in step S6), the failure sign diagnostic device 40 is finished (step S7). The failure sign diagnosis device 40 diagnoses a sign of failure using the sampled meshing vibration acceleration (step S8).

無破砕負荷期間の噛合振動加速度波形に対しFFTスペクトル処理が行われることにより、噛合振動加速度の周波数分析結果が得られる。図5は、無破砕負荷期間の噛合振動加速度波形の周波数分析結果の一例である。図5に示す噛合振動加速度波形のパワースペクトルでは、噛合周波数において噛み合いによるピークが顕著に表れ、噛合周波数の他の周波数において幾つかの側帯波のピークが表れている。 A frequency analysis result of the meshing vibration acceleration is obtained by performing FFT spectrum processing on the meshing vibration acceleration waveform during the non-crushing load period. FIG. 5 is an example of the frequency analysis result of the meshing vibration acceleration waveform during the non-crushing load period. In the power spectrum of the meshing vibration acceleration waveform shown in FIG. 5, a peak due to meshing appears prominently at the meshing frequency, and some peaks of sideband waves appear at frequencies other than the meshing frequency.

回転機の振動解析において、噛合するギヤに故障が生じると、噛合振動加速度のパワースペクトルに、噛合周波数における噛み合いによるピークの他に側帯波のピークが発生することが知られている。側帯波のピークが生じる周波数や分散状態などを特定することにより、故障箇所や故障原因などを推定する技術も知られている。故障が生じていない場合には、パワースペクトルには際立った側帯波のピークは見られないものの、その予兆は表れ得る。 In the vibration analysis of a rotating machine, it is known that when a meshing gear fails, a sideband wave peak occurs in the power spectrum of the meshing vibration acceleration in addition to the meshing peak at the meshing frequency. There is also known a technique for estimating the location and cause of a failure by specifying the frequency at which a peak of the sideband occurs, the state of dispersion, and the like. If no fault has occurred, the power spectrum does not show any noticeable sideband peaks, but it can be a precursor.

そこで、故障予兆診断装置40は、無破砕負荷期間に噛合振動検出器43で検出された噛合振動加速度を時系列に並べた噛合振動加速度波形を求め、噛合振動加速度波形の解析結果に基づいて故障の予兆の有無を診断する。解析では、噛合振動加速度波形から故障の予兆となる特徴周波数成分が抽出され、抽出された特徴周波数成分が所定のルールで数値化される。故障予兆診断装置40は、このようにして数値化された故障の予兆の程度に基づいて故障の予兆の有無を診断する。例えば、故障予兆診断装置40は、噛合振動加速度波形に対してFFTスペクトル処理を行い、分析周波数帯全体のスペクトルの合算値(オーバーオール値)を求め、合算値が所定の診断閾値を超える場合に故障の予兆が見つかったと判断し、合算値が所定の診断閾値以下である場合に故障の予兆が見つからなかったと判断する。また、例えば、故障予兆診断装置40は、噛合振動加速度波形に対してFFTスペクトル処理を行い、或る特定の周波数帯のスペクトルの合算値(部分オーバーオール値)を求め、合算値が所定の診断閾値を超える場合に故障の予兆が見つかったと判断し、合算値が所定の診断閾値以下である場合に故障の予兆が見つからなかったと判断する。 Therefore, the failure sign diagnosis device 40 obtains a meshing vibration acceleration waveform in which the meshing vibration acceleration detected by the meshing vibration detector 43 during the non-crushing load period is arranged in time series. Diagnose the presence or absence of signs of In the analysis, a characteristic frequency component that is a sign of failure is extracted from the meshing vibration acceleration waveform, and the extracted characteristic frequency component is quantified according to a predetermined rule. The failure predictor diagnostic device 40 diagnoses the presence or absence of a failure predictor based on the degree of failure predictor quantified in this manner. For example, the failure sign diagnosis device 40 performs FFT spectrum processing on the meshing vibration acceleration waveform, obtains the total value (overall value) of the spectrum of the entire analysis frequency band, and if the total value exceeds a predetermined diagnostic threshold, the failure is found, and if the total value is equal to or less than a predetermined diagnostic threshold, it is judged that no sign of failure has been found. Further, for example, the failure sign diagnostic device 40 performs FFT spectrum processing on the meshing vibration acceleration waveform, obtains a total value (partial overall value) of the spectrum of a certain specific frequency band, and determines that the total value is a predetermined diagnostic threshold value. It is determined that a sign of failure has been found when the total value exceeds the predetermined diagnostic threshold, and it is determined that no sign of failure has been found when the sum is equal to or less than a predetermined diagnostic threshold.

故障予兆診断装置40は、故障の予兆が見つかったときには、故障の予兆を報知する。故障の予兆の報知は、例えば、表示装置58を通じて行われる。オペレータは、故障の予兆の報知を受けて、メンテナンスの準備を開始する。メンテナンスの準備では、予備品や関係資材の確保、及び、メンテナンス体制の構築が行われる。メンテナンス体制の構築には、操業計画の見直し、部品交換スケジュールの立案、作業員確保などが含まれる。メンテナンスの準備の期間中、破砕機100は実際に故障が生じるまで或いは故障の可能性が高まるまで操業が継続される。つまり、破砕機100の操業を停止することなく、メンテナンスの準備のための時間を稼ぐことができる。このように、故障が発覚してからメンテナンスの準備を開始する場合と比較して、ダウンタイムを短縮することができる。 The failure predictor diagnostic device 40 notifies the failure predictor when the failure predictor is found. Notification of a sign of failure is performed through the display device 58, for example. The operator receives notification of a sign of failure and starts preparations for maintenance. Maintenance preparation involves securing spare parts and related materials, and establishing a maintenance system. Building a maintenance system includes reviewing the operation plan, drafting a parts replacement schedule, and securing workers. During the maintenance preparation period, the crusher 100 continues to operate until failure actually occurs or the possibility of failure increases. In other words, it is possible to earn time for maintenance preparation without stopping the operation of the crusher 100 . In this way, downtime can be reduced compared to the case where maintenance preparations are started after a failure is detected.

以上に説明したように、上記実施形態に係る旋動式破砕機100は、
主軸5と、
主軸5に固定されたマントル13と、
マントル13と対峙するように配置され、マントル13との間に破砕室16を形成するコンケーブ14と、
破砕室16へ被破砕物を供給する供給装置9と、
主軸5の下部を下部軸受15を介して支持する偏心スリーブ4と、
偏心スリーブ4を回転駆動する駆動モータ8と、
駆動モータ8により回転駆動される横軸21、横軸21に配置されたベベルピニオン19a、及び、偏心スリーブ4に配置されてベベルピニオン19aと噛合するベベルギヤ19bを含み、駆動モータ8の出力を偏心スリーブ4へ伝達する動力伝達機構20と、
ベベルピニオン19a及びベベルギヤ19bの噛み合いにより生じる噛合振動加速度を検出する噛合振動検出器43と、
故障予兆診断装置40とを備える。
As described above, the orbital crusher 100 according to the above embodiment
a spindle 5;
a mantle 13 fixed to the main shaft 5;
a concave 14 arranged to face the mantle 13 and forming a crushing chamber 16 with the mantle 13;
a supply device 9 for supplying the object to be crushed to the crushing chamber 16;
an eccentric sleeve 4 that supports the lower portion of the main shaft 5 via a lower bearing 15;
a drive motor 8 for rotating the eccentric sleeve 4;
It includes a horizontal shaft 21 that is rotationally driven by the drive motor 8, a bevel pinion 19a arranged on the horizontal shaft 21, and a bevel gear 19b that is arranged on the eccentric sleeve 4 and meshes with the bevel pinion 19a. a power transmission mechanism 20 that transmits power to the sleeve 4;
a meshing vibration detector 43 for detecting meshing vibration acceleration caused by the meshing of the bevel pinion 19a and the bevel gear 19b;
and a failure sign diagnostic device 40 .

そして、上記実施形態に係る旋動式破砕機100の予兆診断装置40は、ベベルピニオン19a及びベベルギヤ19bの噛み合いにより生じる噛合振動加速度を取得し、破砕室16に被破砕物が供給されない無破砕負荷期間に検出された噛合振動加速度を時系列に並べた噛合振動加速度波形を求め、噛合振動加速度波形の解析結果に基づいて故障の予兆の有無を診断する。 Then, the predictive diagnosis device 40 of the orbiting crusher 100 according to the above-described embodiment acquires the meshing vibration acceleration generated by the meshing of the bevel pinion 19a and the bevel gear 19b, and detects the non-crushing load in which the object to be crushed is not supplied to the crushing chamber 16. A meshing vibration acceleration waveform is obtained by arranging the meshing vibration acceleration detected in the period in time series, and the presence or absence of a sign of failure is diagnosed based on the analysis result of the meshing vibration acceleration waveform.

上記の故障予兆診断装置40は、噛合振動加速度波形に対してFFTスペクトル処理を行い、分析周波数帯全体のスペクトルの合算値を求め、合算値が所定の診断閾値を超える場合に故障の予兆が見つかったと判断し、合算値が診断閾値以下である場合に故障の予兆が見つからなかったと判断してよい。或いは、上記の故障予兆診断装置40は、噛合振動加速度波形に対してFFTスペクトル処理を行い、或る特定の周波数帯のスペクトルの合算値を求め、合算値が所定の診断閾値を超える場合に故障の予兆が見つかったと判断し、合算値が所定の診断閾値以下である場合に故障の予兆が見つからなかったと判断してよい。 The failure predictor diagnostic device 40 performs FFT spectrum processing on the meshing vibration acceleration waveform, obtains the sum of the spectra of the entire analysis frequency band, and finds a failure predictor when the sum exceeds a predetermined diagnostic threshold. If the total value is equal to or less than the diagnostic threshold, it may be determined that no sign of failure was found. Alternatively, the failure sign diagnostic device 40 performs FFT spectrum processing on the meshing vibration acceleration waveform, obtains a total value of spectra in a certain specific frequency band, and detects a failure when the total value exceeds a predetermined diagnostic threshold. is found, and if the total value is equal to or less than a predetermined diagnostic threshold, it may be judged that no sign of failure has been found.

同様に、上記実施形態に係る旋動式破砕機100の故障予兆診断方法は、
ベベルピニオン19a及びベベルギヤ19bの噛み合いにより生じる噛合振動加速度を取得し、
破砕室16に被破砕物が供給されない無破砕負荷期間に検出された噛合振動加速度を時系列に並べた噛合振動加速度波形を求め、
噛合振動加速度波形の解析結果に基づいて故障の予兆の有無を診断する。
Similarly, the failure sign diagnosis method for the orbital crusher 100 according to the above embodiment includes:
Acquiring the meshing vibration acceleration caused by the meshing of the bevel pinion 19a and the bevel gear 19b,
Obtaining a meshing vibration acceleration waveform in which meshing vibration acceleration detected during a non-crushing load period in which no material to be crushed is supplied to the crushing chamber 16 is arranged in time series,
Presence or absence of a sign of failure is diagnosed based on the analysis result of the meshing vibration acceleration waveform.

上記において、故障の予兆の有無を診断することが、噛合振動加速度波形に対してFFTスペクトル処理を行い、分析周波数帯全体のスペクトルの合算値を求め、合算値が所定の診断閾値を超える場合に故障の予兆が見つかったと判断し、合算値が診断閾値以下である場合に故障の予兆が見つからなかったと判断することを含んでいてよい。或いは、上記において、故障の予兆の有無を診断することが、噛合振動加速度波形に対してFFTスペクトル処理を行い、或る特定の周波数帯のスペクトルの合算値を求め、合算値が所定の診断閾値を超える場合に故障の予兆が見つかったと判断し、合算値が所定の診断閾値以下である場合に故障の予兆が見つからなかったと判断することを含んでいてよい。 In the above, diagnosing the presence or absence of a sign of failure is performed by performing FFT spectrum processing on the meshing vibration acceleration waveform, obtaining the total value of the spectrum of the entire analysis frequency band, and when the total value exceeds a predetermined diagnostic threshold. It may include determining that a failure predictor has been found, and determining that no failure predictor has been found if the sum is less than or equal to a diagnostic threshold. Alternatively, in the above, diagnosing the presence or absence of a sign of failure involves performing FFT spectrum processing on the meshing vibration acceleration waveform, obtaining a total value of spectra in a certain specific frequency band, and determining the total value as a predetermined diagnostic threshold. and determining that no failure symptom was found if the sum is less than or equal to a predetermined diagnostic threshold.

上記構成の破砕機100、破砕機100の故障予兆診断装置40及び方法によれば、ベベルピニオン19a及びベベルギヤ19bは破砕による負荷を受けるが、診断に用いる噛合振動加速度波形では破砕による負荷に起因する振動の影響を無視することができる。よって、ベベルピニオン19a及びベベルギヤ19bの噛合振動加速度波形から故障の予兆となる特徴周波数成分を抽出することが可能となる。そして、破砕機100の故障(とりわけ、ベベルピニオン19a,ベベルギヤ19bの故障)の予兆の有無を診断することができるので、故障の予兆が見られた時点でメンテナンスの準備を開始することができる。つまり、破砕機100の操業を停止することなく、メンテナンスの準備のための時間を稼ぐことができる。このように、故障が発覚してからメンテナンスの準備を開始する場合と比較して、ダウンタイムを短縮することができる。 According to the crusher 100, the failure sign diagnostic device 40 and the method for the crusher 100 configured as described above, the bevel pinion 19a and the bevel gear 19b receive a crushing load. Vibration effects can be ignored. Therefore, it is possible to extract a characteristic frequency component that is a sign of failure from meshing vibration acceleration waveforms of the bevel pinion 19a and the bevel gear 19b. Since it is possible to diagnose whether or not there is a sign of failure of the crusher 100 (in particular, failure of the bevel pinion 19a and the bevel gear 19b), preparation for maintenance can be started when a sign of failure is found. In other words, it is possible to earn time for maintenance preparation without stopping the operation of the crusher 100 . In this way, downtime can be reduced compared to the case where maintenance preparations are started after a failure is detected.

また、上記実施形態に係る破砕機100の故障予兆診断装置40は、破砕機100の破砕負荷を取得し、破砕負荷が所定の負荷閾値を下回る期間を無破砕負荷期間と見做し、当該無破砕負荷期間に噛合振動加速度のサンプリングを行う。 Further, the failure sign diagnostic device 40 for the crusher 100 according to the above-described embodiment acquires the crushing load of the crusher 100, regards a period in which the crushing load is below a predetermined load threshold as a non-crushing load period, The meshing vibration acceleration is sampled during the crushing load period.

同様に、上記実施形態に係る破砕機100の故障予兆診断方法では、破砕負荷を検出し、破砕負荷が所定の負荷閾値を下回る期間を無破砕負荷期間と見做し、当該無破砕負荷期間に噛合振動加速度のサンプリングを行う。 Similarly, in the failure sign diagnosis method for the crusher 100 according to the above-described embodiment, the crushing load is detected, the period in which the crushing load is lower than a predetermined load threshold is regarded as the non-crushing load period, and during the non-crushing load period The meshing vibration acceleration is sampled.

このように、破砕負荷に基づいて無破砕負荷期間を判断することによれば、破砕機100の運転中において生じる無破砕負荷期間に自動的に噛合振動加速度のサンプリングが行われるので、破砕機100の運転を停止することなく故障の予兆の診断を自動的に行うことができる。 By determining the non-crushing load period based on the crushing load in this way, the meshing vibration acceleration is automatically sampled during the non-crushing load period that occurs during the operation of the crusher 100. It is possible to automatically diagnose signs of failure without stopping the operation of the equipment.

以上に本開示の好適な実施の形態を説明したが、本開示の発明思想を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び/又は機能の詳細を変更したものも本開示に含まれ得る。上記の構成は、例えば、以下のように変更することができる。 Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure also includes changes in the details of the specific structures and/or functions of the above embodiments within the scope of the inventive idea of the present disclosure. obtain. For example, the above configuration can be modified as follows.

例えば、上記の破砕機100は、軸受シリンダ6のシリンダ圧によって出口セットが調整される油圧式の破砕機100であるが、破砕機100は機械式の破砕機100であってもよい。機械式の旋動式破砕機100では、マントル13に対してコンケーブ14を昇降させる昇降装置(例えば、油圧シリンダ)を備える。 For example, although the crusher 100 described above is a hydraulic crusher 100 whose outlet set is regulated by the cylinder pressure of the bearing cylinder 6, the crusher 100 may be a mechanical crusher 100. The mechanical gyration crusher 100 includes an elevating device (for example, a hydraulic cylinder) that elevates the concave 14 with respect to the mantle 13 .

例えば、破砕機100に対し故障予兆診断装置40が遠隔配置されていてもよい。この場合、噛合振動検出器43や軸受振動検出器44で検出された情報が通信ネットワークを通じて故障予兆診断装置40へ伝達され、故障予兆診断装置40は故障の予兆の診断結果を通信ネットワークを通じて破砕機100の傍に配置された制御装置50へ伝達する。制御装置50は、破砕機100に対し遠隔配置されていてもよい。また、故障予兆診断装置40がクラウドサービスにより提供されてもよい。この場合、特定のコンピュータからアクセスを受けたクラウドサーバが所定のプログラムを実行することによって故障予兆診断装置40として機能し、提供された噛合振動加速度情報に基づいて算出した故障の予兆の診断結果をコンピュータへ返してもよい。また、算出された故障の予兆の診断結果はクラウドサーバに特定のコンピュータからアクセス可能に格納されてもよい。同様に、制御装置50がクラウドサービスにより提供されてもよい。 For example, the failure sign diagnosis device 40 may be remotely arranged with respect to the crusher 100 . In this case, the information detected by the meshing vibration detector 43 and the bearing vibration detector 44 is transmitted to the failure sign diagnosis device 40 through the communication network, and the failure sign diagnosis device 40 transmits the diagnosis result of the failure sign to the crusher through the communication network. 100 to a controller 50 located beside it. Controller 50 may be remotely located relative to crusher 100 . Further, the failure predictor diagnostic device 40 may be provided by a cloud service. In this case, a cloud server accessed by a specific computer functions as a failure predictor diagnostic device 40 by executing a predetermined program, and outputs a diagnostic result of a predictor of failure calculated based on the provided meshing vibration acceleration information. You can return it to your computer. Further, the calculated diagnosis result of the predictor of failure may be stored in a cloud server so as to be accessible from a specific computer. Similarly, control device 50 may be provided by a cloud service.

4 :偏心スリーブ
5 :主軸
6 :軸受シリンダ
8 :駆動モータ
9 :供給装置
10 :主軸軸受
11 :スリーブ軸受
13 :マントル
14 :コンケーブ
15 :下部軸受
16 :破砕室
17 :上部軸受
19a :ベベルピニオン
19b :ベベルギヤ
20 :動力伝達機構
21 :横軸
25 :横軸軸受
30 :フレーム
31 :上部フレーム
32 :下部フレーム
40 :故障予兆診断装置
43 :噛合振動検出器
44 :軸受振動検出器
50 :制御装置
100 :旋動式破砕機
4: Eccentric sleeve 5: Main shaft 6: Bearing cylinder 8: Drive motor 9: Supply device 10: Main shaft bearing 11: Sleeve bearing 13: Mantle 14: Concave 15: Lower bearing 16: Crushing chamber 17: Upper bearing 19a: Bevel pinion 19b : Bevel gear 20 : Power transmission mechanism 21 : Horizontal shaft 25 : Horizontal shaft bearing 30 : Frame 31 : Upper frame 32 : Lower frame 40 : Failure sign diagnostic device 43 : Mesh vibration detector 44 : Bearing vibration detector 50 : Control device 100 : Spinning crusher

Claims (9)

主軸と、前記主軸に固定されたマントルと、前記マントルと対峙するように配置され、前記マントルとの間に破砕室を形成するコンケーブと、前記主軸の下部を下部軸受を介して支持する偏心スリーブと、前記偏心スリーブを回転駆動する駆動モータと、前記駆動モータにより回転駆動される横軸、前記横軸に配置されたベベルピニオン、及び、前記偏心スリーブに配置されて前記ベベルピニオンと噛合するベベルギヤを含み、前記駆動モータの出力を前記偏心スリーブへ伝達する動力伝達機構と、を備える旋動式破砕機の故障予兆診断装置であって、
前記ベベルピニオン及び前記ベベルギヤの噛み合いにより生じる噛合振動加速度を取得し、前記破砕室に被破砕物が供給されない無破砕負荷期間に検出された前記噛合振動加速度を時系列に並べた噛合振動加速度波形を求め、前記噛合振動加速度波形の解析結果に基づいて故障の予兆の有無を診断する、
旋動式破砕機の故障予兆診断装置。
A main shaft, a mantle fixed to the main shaft, a concave arranged to face the mantle and forming a crushing chamber between the mantle and the mantle, and an eccentric sleeve supporting a lower portion of the main shaft via a lower bearing. a drive motor for rotationally driving the eccentric sleeve; a horizontal shaft rotationally driven by the drive motor; a bevel pinion arranged on the horizontal shaft; and a bevel gear arranged on the eccentric sleeve and meshing with the bevel pinion. and a power transmission mechanism for transmitting the output of the drive motor to the eccentric sleeve, wherein
A meshing vibration acceleration generated by the meshing of the bevel pinion and the bevel gear is acquired, and a meshing vibration acceleration waveform in which the meshing vibration acceleration detected during a non-crushing load period in which no material to be crushed is supplied to the crushing chamber is arranged in time series is obtained. and diagnosing the presence or absence of a sign of failure based on the analysis result of the meshing vibration acceleration waveform;
Diagnosis device for predictive failure of rotary crusher.
前記旋動式破砕機の破砕負荷を取得し、前記破砕負荷が所定の負荷閾値を下回る期間を前記無破砕負荷期間と見做し、当該無破砕負荷期間に前記噛合振動加速度のサンプリングを行う、
請求項1に記載の旋動式破砕機の故障予兆診断装置。
Obtaining the crushing load of the orbital crusher, regarding a period in which the crushing load is below a predetermined load threshold as the non-crushing load period, and sampling the meshing vibration acceleration during the non-crushing load period;
2. The device for diagnosing a sign of failure of a rotary crusher according to claim 1.
前記噛合振動加速度波形に対してFFTスペクトル処理を行い、分析周波数帯全体のスペクトルの合算値を求め、前記合算値が所定の診断閾値を超える場合に故障の予兆が見つかったと判断し、前記合算値が前記診断閾値以下である場合に故障の予兆が見つからなかったと判断する、
請求項1又は2に記載の旋動式破砕機の故障予兆診断装置。
FFT spectrum processing is performed on the meshing vibration acceleration waveform to obtain a total value of the spectrum of the entire analysis frequency band. is equal to or less than the diagnostic threshold, determining that no sign of failure was found;
3. The device for diagnosing a sign of failure of a rotary crusher according to claim 1 or 2.
前記噛合振動加速度波形に対してFFTスペクトル処理を行い、或る特定の周波数帯のスペクトルの合算値を求め、前記合算値が所定の診断閾値を超える場合に故障の予兆が見つかったと判断し、前記合算値が所定の診断閾値以下である場合に故障の予兆が見つからなかったと判断する、
請求項1又は2に記載の旋動式破砕機の故障予兆診断装置。
FFT spectrum processing is performed on the meshing vibration acceleration waveform to obtain a total value of spectra in a specific frequency band, and if the total value exceeds a predetermined diagnostic threshold, it is determined that a sign of failure has been found, and Determining that no sign of failure was found when the total value is less than or equal to a predetermined diagnostic threshold;
3. The device for diagnosing a sign of failure of a rotary crusher according to claim 1 or 2.
主軸と、前記主軸に固定されたマントルと、前記マントルと対峙するように配置され、前記マントルとの間に破砕室を形成するコンケーブと、前記主軸の下部を下部軸受を介して支持する偏心スリーブと、前記偏心スリーブを回転駆動する駆動モータと、前記駆動モータにより回転駆動される横軸、前記横軸に配置されたベベルピニオン、及び、前記偏心スリーブに配置されて前記ベベルピニオンと噛合するベベルギヤを含み、前記駆動モータの出力を前記偏心スリーブへ伝達する動力伝達機構とを備える旋動式破砕機の故障予兆診断方法であって、
前記ベベルピニオン及び前記ベベルギヤの噛み合いにより生じる噛合振動加速度を取得し、
前記破砕室に被破砕物が供給されない無破砕負荷期間に検出された前記噛合振動加速度を時系列に並べた噛合振動加速度波形を求め、
前記噛合振動加速度波形の解析結果に基づいて故障の予兆の有無を診断する、
旋動式破砕機の故障予兆診断方法。
A main shaft, a mantle fixed to the main shaft, a concave arranged to face the mantle and forming a crushing chamber between the mantle and the mantle, and an eccentric sleeve supporting a lower portion of the main shaft via a lower bearing. a drive motor for rotationally driving the eccentric sleeve; a horizontal shaft rotationally driven by the drive motor; a bevel pinion arranged on the horizontal shaft; and a bevel gear arranged on the eccentric sleeve and meshing with the bevel pinion. and a power transmission mechanism for transmitting the output of the drive motor to the eccentric sleeve, wherein
Acquiring meshing vibration acceleration caused by meshing of the bevel pinion and the bevel gear;
Obtaining a meshing vibration acceleration waveform in which the meshing vibration acceleration detected during a non-crushing load period in which no material to be crushed is supplied to the crushing chamber is arranged in time series;
diagnosing the presence or absence of a sign of failure based on the analysis result of the meshing vibration acceleration waveform;
Failure sign diagnosis method for gyration crusher.
破砕負荷を取得し、前記破砕負荷が所定の負荷閾値を下回る期間を前記無破砕負荷期間と見做し、当該無破砕負荷期間に前記噛合振動加速度のサンプリングを行う、
請求項5に記載の旋動式破砕機の故障予兆診断方法。
Obtaining a crushing load, regarding a period in which the crushing load is below a predetermined load threshold as the non-crushing load period, and sampling the meshing vibration acceleration during the non-crushing load period;
The method for diagnosing a sign of failure of a gyration crusher according to claim 5.
故障の予兆の有無を診断することが、前記噛合振動加速度波形に対してFFTスペクトル処理を行い、分析周波数帯全体のスペクトルの合算値を求め、前記合算値が所定の診断閾値を超える場合に故障の予兆が見つかったと判断し、前記合算値が前記診断閾値以下である場合に故障の予兆が見つからなかったと判断することを含む、
請求項5又は6に記載の旋動式破砕機の故障予兆診断方法。
Diagnosing the presence or absence of a sign of failure involves performing FFT spectrum processing on the meshing vibration acceleration waveform, obtaining a total value of the spectrum of the entire analysis frequency band, and determining a failure when the total value exceeds a predetermined diagnostic threshold. Determining that a sign of failure was found, and determining that no sign of failure was found when the sum is less than or equal to the diagnostic threshold;
The method for diagnosing a sign of failure of a rotary crusher according to claim 5 or 6.
故障の予兆の有無を診断することが、前記噛合振動加速度波形に対してFFTスペクトル処理を行い、或る特定の周波数帯のスペクトルの合算値を求め、前記合算値が所定の診断閾値を超える場合に故障の予兆が見つかったと判断し、前記合算値が所定の診断閾値以下である場合に故障の予兆が見つからなかったと判断することを含む、
請求項5又は6に記載の旋動式破砕機の故障予兆診断方法。
Diagnosing the presence or absence of a sign of failure is performed by performing FFT spectrum processing on the meshing vibration acceleration waveform, obtaining a total value of spectra in a certain specific frequency band, and when the total value exceeds a predetermined diagnostic threshold. determining that a sign of failure was found in and determining that no sign of failure was found if the sum is less than or equal to a predetermined diagnostic threshold;
The method for diagnosing a sign of failure of a rotary crusher according to claim 5 or 6.
主軸と、
前記主軸に固定されたマントルと、
前記マントルと対峙するように配置され、前記マントルとの間に破砕室を形成するコンケーブと、
前記主軸の下部を下部軸受を介して支持する偏心スリーブと、
前記偏心スリーブを回転駆動する駆動モータと、前記駆動モータにより回転駆動される横軸、前記横軸に配置されたベベルピニオン、及び、前記偏心スリーブに配置されて前記ベベルピニオンと噛合するベベルギヤを含み、前記駆動モータの出力を前記偏心スリーブへ伝達する動力伝達機構と、
前記ベベルピニオン及び前記ベベルギヤの噛み合いにより生じる噛合振動加速度を検出する噛合振動検出器と、
請求項1~4のいずれか一項に記載の旋動式破砕機の故障予兆診断装置と、を備える、
旋動式破砕機。
a main shaft;
a mantle fixed to the main shaft;
a concave disposed to face the mantle and forming a crushing chamber with the mantle;
an eccentric sleeve that supports a lower portion of the main shaft via a lower bearing;
a drive motor for rotationally driving the eccentric sleeve; a horizontal shaft rotationally driven by the drive motor; a bevel pinion arranged on the horizontal shaft; and a bevel gear arranged on the eccentric sleeve and meshing with the bevel pinion. , a power transmission mechanism for transmitting the output of the drive motor to the eccentric sleeve;
a meshing vibration detector that detects meshing vibration acceleration caused by meshing of the bevel pinion and the bevel gear;
A failure sign diagnosis device for a gyration crusher according to any one of claims 1 to 4,
Orbital crusher.
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