JP7473644B2 - 破砕状態判定装置および破砕状態判定方法 - Google Patents
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Description
以下、本開示の実施の形態における破砕状態判定装置が適用される旋動式破砕機について例示する。図1は、本開示の一実施の形態における破砕状態判定装置が適用された旋動式破砕機の一例の全体構成を示す縦断面図である。
図2は、本開示の実施の形態1に係る破砕状態判定装置が適用されたジャーナル軸受機構を示す概略構成図である。図3は、図2に示すジャーナル軸受機構のIII-III断面図である。本実施の形態において、破砕状態判定装置1はジャーナル軸受機構5における軸2の公転軌道から破砕室116内の被破砕物の状態(破砕状態)を検知するように構成されている。ジャーナル軸受機構5は、軸2と、当該軸2の径方向の荷重を支えるすべり軸受(以下、単に軸受と称する)3を含む軸受構造体4とを備えている。なお、本明細書および特許請求の範囲において、軸受構造体4は、軸受3と、軸受3と一体的に構成される(軸受3に対して軸線回り相対回転不能に構成される)構造体6とを含んだ概念として定義される。
図5Aから図5Cは、図4に示すグラフから得られた公転軌道を示すグラフである。図5Aから図5Cのそれぞれの左側に示すグラフは、互いに交差する第1距離δ1および第2距離δ2の軌跡を合成して得られるリサージュ線図である。図5Aから図5Cのそれぞれの右側に示す図は、左側のグラフから判定される破砕室116の状態を模式的に示す図である。図5おAよび図5Bに示すように、本実施の形態において得られる公転軌道Tは、通常、円形状の軌道となる。
上記例では、公転軌道Tの所定時間における軌道径の変化幅を公転軌道Tから得られるパラメータとして用い、これを基準値と比較することにより判定したが、これに代えて、公転軌道Tの軌道径自体をパラメータとして用い、これを基準値と比較してもよい。
上記実施の形態では、第1センサ71と第2センサ72とが直交する向きに配置される態様について説明したが、これに限られない。図6は、実施の形態1の変形例1に係る破砕状態判定装置が適用されたジャーナル軸受機構を示す概略構成図である。図6においては破砕状態判定装置1のうち、検出器7(第1センサ71および第2センサ72)以外の構成については図示を省略している。その他の同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
図7は、実施の形態1の変形例2に係る破砕状態判定装置が適用されたジャーナル軸受機構を示す断面図である。図7においては破砕状態判定装置1のうち、第1センサ71以外の構成については図示を省略している。
次に、本開示の実施の形態2について説明する。図8は、本開示の実施の形態2に係る破砕状態判定装置が適用されたジャーナル軸受機構を示す概略構成図である。図9は、図8に示すジャーナル軸受機構のIX-IX断面図である。図8および図9において実施の形態1と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
上記実施の形態では、第1センサ71B、第2センサ72Bおよび第3センサ74を備えた構成について説明したが、第3センサ74を備えていなくてもよい。図10は、本開示の実施の形態2の変形例に係る破砕状態判定装置が適用されたジャーナル軸受機構を示す概略構成図である。
次に、本開示の実施の形態3について説明する。図11は、本開示の実施の形態3に係る破砕状態判定装置が適用されたジャーナル軸受機構を示す概略構成図である。図11において実施の形態2(図8)と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
以上、本開示の実施の形態1から3およびその変形例について説明したが、本開示は上記実施の形態およびその変形例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。例えば、上記実施の形態1から3および対応する各変形例のうちの少なくとも2つを適宜組み合わせてもよい。
以下、改めて図1に示す旋動式破砕機100における破砕状態判定装置1への適用について説明する。上記各実施の形態および各変形例における軸2および軸受3が破砕機100の主軸105および上部軸受117に相当する。このため、上記実施の形態および変形例における破砕状態判定装置1を破砕機100に好適に適用可能である。
本開示の一態様に係る破砕状態判定装置(1)は、旋動式破砕機(100,200)の破砕室(116)内における被破砕物の状態を判定するための破砕状態判定装置(1)であって、前記旋動式破砕機(100,200)は、主軸(105)と、前記主軸(105)に固定されたマントル(113)と、フレーム(101)と、前記マントル(113)と対峙するように配置されるように前記フレーム(101)に固定され、前記マントル(113)との間に破砕室(116)を形成するコーンケーブ(114)と、を備え、前記主軸(105)の中心軸線が前記コーンケーブ(114)の中心軸線に対して傾斜した状態で前記主軸(105)が回転する偏心旋回運動によって前記コーンケーブ(114)とマントル(113)との間に形成される破砕室(116)内に導入された被破砕物を破砕するように構成され、前記破砕状態判定装置(1)は、前記破砕室(116)内における被破砕物の状態を判定する判定器(8)を備え、前記判定器(8)は、前記主軸(105)の前記コーンケーブ(114)の中心軸線に対する公転軌道に関する所定の値を取得し、前記所定の値から推定される前記公転軌道から得られる所定のパラメータを基準値と比較することにより前記破砕室(116)内における被破砕物の状態を判定する。
2 軸(主軸)
3 軸受(上部軸受)
4 軸受構造体(上部軸受構造体、フレーム側部材)
7,7B,7C 検出器
8 判定器
71,71B 第1センサ (変位センサ)
72,72B 第2センサ (変位センサ)
73 第4センサ (加速度・位相センサ)
74 第3センサ
75 第5センサ
100,200 旋動式破砕機
101 上部フレーム(フレーム)
105 主軸
113 マントル
114 コーンケーブ
115 下部軸受
116 破砕室
117 上部軸受
133 上部軸受構造体
Claims (14)
- 旋動式破砕機の破砕室内における被破砕物の状態を判定するための破砕状態判定装置であって、
前記旋動式破砕機は、
主軸と、
前記主軸に固定されたマントルと、
フレームと、
前記マントルと対峙するように配置されるように前記フレームに固定され、前記マントルとの間に破砕室を形成するコーンケーブと、を備え、
前記主軸の中心軸線が前記コーンケーブの中心軸線に対して傾斜した状態で前記主軸が回転する偏心旋回運動によって前記コーンケーブとマントルとの間に形成される前記破砕室内に導入された被破砕物を破砕するように構成され、
前記破砕状態判定装置は、
前記主軸および前記主軸に対向する位置に位置するように前記フレームに支持されたフレーム側部材のうちの少なくとも何れか一方に取り付けられ、前記主軸の前記コーンケーブの中心軸線に対する公転軌道に関する所定の値を検出する検出器と、
前記破砕室内における被破砕物の状態を判定する判定器と、を備え、
前記検出器は、前記主軸と前記フレーム側部材との間の距離を周方向に異なる2箇所以上で検出するよう構成され、
前記判定器は、
前記2箇所以上の箇所における前記主軸と前記フレーム側部材との間の距離を、前記主軸の前記コーンケーブの中心軸線に対する公転軌道に関する所定の値として取得し、
前記2箇所以上の箇所における前記主軸と前記フレーム側部材との間の距離から前記主軸の中心位置の座標を算出し、前記主軸の中心位置の座標を所定の期間蓄積することにより前記主軸の中心位置の軌道を前記公転軌道として求め、得られた前記公転軌道において最も離れた2点間の距離を軌道径として算出し、算出された軌道径を基準値と比較することにより、前記破砕室内における被破砕物の状態を判定する、破砕状態判定装置。 - 旋動式破砕機の破砕室内における被破砕物の状態を判定するための破砕状態判定装置であって、
前記旋動式破砕機は、
主軸と、
前記主軸に固定されたマントルと、
フレームと、
前記マントルと対峙するように配置されるように前記フレームに固定され、前記マントルとの間に破砕室を形成するコーンケーブと、を備え、
前記主軸の中心軸線が前記コーンケーブの中心軸線に対して傾斜した状態で前記主軸が回転する偏心旋回運動によって前記コーンケーブとマントルとの間に形成される前記破砕室内に導入された被破砕物を破砕するように構成され、
前記破砕状態判定装置は、前記破砕室内における被破砕物の状態を判定する判定器を備え、
前記判定器は、
前記主軸の前記コーンケーブの中心軸線に対する公転軌道に関する所定の値を取得し、
前記所定の値から推定される前記公転軌道の所定時間における軌道径の変化幅を基準値と比較し、前記軌道径の変化幅が前記基準値より大きい場合に、前記破砕室における被破砕物の充填率が低いと判定する、破砕状態判定装置。 - 旋動式破砕機の破砕室内における被破砕物の状態を判定するための破砕状態判定装置であって、
前記旋動式破砕機は、
主軸と、
前記主軸に固定されたマントルと、
フレームと、
前記マントルと対峙するように配置されるように前記フレームに固定され、前記マントルとの間に破砕室を形成するコーンケーブと、を備え、
前記主軸の中心軸線が前記コーンケーブの中心軸線に対して傾斜した状態で前記主軸が回転する偏心旋回運動によって前記コーンケーブとマントルとの間に形成される前記破砕室内に導入された被破砕物を破砕するように構成され、
前記破砕状態判定装置は、前記破砕室内における被破砕物の状態を判定する判定器を備え、
前記判定器は、
前記主軸の前記コーンケーブの中心軸線に対する公転軌道に関する所定の値を取得し、
前記所定の値から推定される前記公転軌道の所定時間における軌道径の変化幅を、前記公転軌道の複数個所において算出し、複数の変化幅同士の差から前記破砕室における被破砕物の偏在状況を判定する、破砕状態判定装置。 - 前記公転軌道に関する所定の値を所定時間ごとに時系列に記憶する記憶器を備え、
前記判定器は、前記時系列に記憶された複数の前記所定の値から破砕状態変化の経過を出力する、請求項1から3の何れかに記載の破砕状態判定装置。 - 前記主軸および前記主軸に対向する位置に位置するように前記フレームに支持されたフレーム側部材のうちの少なくとも何れか一方に取り付けられ、前記主軸の前記コーンケーブの中心軸線に対する公転軌道に関する所定の値を検出する検出器を備えた、請求項2または3に記載の破砕状態判定装置。
- 前記フレーム側部材は、前記主軸の上端部を回転自在に支持する上部軸受を含む上部軸受構造体である、請求項1または5に記載の破砕状態判定装置。
- 前記検出器は、前記主軸と前記フレーム側部材との間の距離を周方向に異なる2箇所以上で検出するよう構成されている、請求項5または6に記載の破砕状態判定装置。
- 前記検出器は、前記フレーム側部材の第1位置に、前記主軸に対向するように配置される第1センサと、前記フレーム側部材の前記第1位置とは異なる第2位置に、前記主軸に対向するように配置される第2センサと、を備え、
前記第1センサは、前記第1位置と前記主軸との間の第1距離を検出し、
前記第2センサは、前記第2位置と前記主軸との間の第2距離を検出する、請求項7に記載の破砕状態判定装置。 - 前記検出器は、前記主軸における第1位置に、前記フレーム側部材に対向するような第1方向に向けて配置される第1センサと、前記主軸における第2位置に、前記第1方向に交差し、前記フレーム側部材に対向するような第2方向に向けて配置される第2センサと、を備え、
前記第1センサは、前記第1位置と前記フレーム側部材との間の第1距離を検出し、
前記第2センサは、前記第2位置と前記フレーム側部材との間の第2距離を検出する、請求項7に記載の破砕状態判定装置。 - 前記検出器は、前記主軸の自転による位相を検出する第3センサを備えている、請求項9に記載の破砕状態判定装置。
- 前記検出器は、
前記主軸に取り付けられた第4センサと、
前記主軸の自転による位相を検出する第5センサと、を備え、
前記第4センサは、前記主軸の径方向に伸びる、互いに異なる2つの方向の加速度を検出する、請求項6または7に記載の破砕状態判定装置。 - 旋動式破砕機の破砕室内における被破砕物の状態を判定するための破砕状態判定方法であって、
前記旋動式破砕機は、
主軸と、
前記主軸に固定されたマントルと、
フレームと、
前記マントルと対峙するように配置されるように前記フレームに固定され、前記マントルとの間に破砕室を形成するコーンケーブと、を備え、
前記主軸の中心軸線が前記コーンケーブの中心軸線に対して傾斜した状態で前記主軸が回転する偏心旋回運動によって前記コーンケーブとマントルとの間に形成される前記破砕室内に導入された被破砕物を破砕するように構成され、
前記破砕状態判定方法は、
前記主軸と前記フレーム側部材との間の距離を周方向に異なる2箇所以上で検出し、
前記2箇所以上の箇所における前記主軸と前記フレーム側部材との間の距離を、前記主軸の前記コーンケーブの中心軸線に対する公転軌道に関する所定の値として取得し、
前記2箇所以上の箇所における前記主軸と前記フレーム側部材との間の距離から前記主軸の中心位置の座標を算出し、前記主軸の中心位置の座標を所定の期間蓄積することにより前記主軸の中心位置の軌道を前記公転軌道として求め、得られた前記公転軌道において最も離れた2点間の距離を軌道径として算出し、算出された軌道径を基準値と比較することにより、前記破砕室内における被破砕物の状態を判定する、破砕状態判定方法。 - 旋動式破砕機の破砕室内における被破砕物の状態を判定するための破砕状態判定方法であって、
前記旋動式破砕機は、
主軸と、
前記主軸に固定されたマントルと、
フレームと、
前記マントルと対峙するように配置されるように前記フレームに固定され、前記マントルとの間に破砕室を形成するコーンケーブと、を備え、
前記主軸の中心軸線が前記コーンケーブの中心軸線に対して傾斜した状態で前記主軸が回転する偏心旋回運動によって前記コーンケーブとマントルとの間に形成される前記破砕室内に導入された被破砕物を破砕するように構成され、
前記破砕状態判定方法は、
前記主軸の前記コーンケーブの中心軸線に対する公転軌道に関する所定の値を取得し、
前記所定の値から推定される前記公転軌道の所定時間における軌道径の変化幅を基準値と比較し、前記軌道径の変化幅が前記基準値より大きい場合に、前記破砕室における被破砕物の充填率が低いと判定する、破砕状態判定方法。 - 旋動式破砕機の破砕室内における被破砕物の状態を判定するための破砕状態判定方法であって、
前記旋動式破砕機は、
主軸と、
前記主軸に固定されたマントルと、
フレームと、
前記マントルと対峙するように配置されるように前記フレームに固定され、前記マントルとの間に破砕室を形成するコーンケーブと、を備え、
前記主軸の中心軸線が前記コーンケーブの中心軸線に対して傾斜した状態で前記主軸が回転する偏心旋回運動によって前記コーンケーブとマントルとの間に形成される前記破砕室内に導入された被破砕物を破砕するように構成され、
前記破砕状態判定方法は、
前記主軸の前記コーンケーブの中心軸線に対する公転軌道に関する所定の値を取得し、
前記所定の値から推定される前記公転軌道の所定時間における軌道径の変化幅を、前記公転軌道の複数個所において算出し、複数の変化幅同士の差から前記破砕室における被破砕物の偏在状況を判定する、破砕状態判定方法。
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