JPH0416249A - 竪型粉砕機の振動レベル制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は回転テーブルと粉砕ローラとの協動により石灰
石やスラグ、セメント原料などを粉砕する竪型粉砕機に
おける振動レベルを最適に制御するための方法に関する
。

【従来の技術】

石灰石やスラグ、セメント原料などを細かく粉砕して粉
体にするため、従来から回転テーブルと粉砕ローラとを
備えた竪型粉砕機か広く用いられている。 この従来の粉砕機は、円筒状ケーシングの下部に垂直軸
回りに回転駆動される円盤状の回転テーブルを設け、こ
のテーブルの上面の半径方向に沿って油圧などにより圧
接されて従動回転される複数個の粉砕ローラをテーブル
円周方向に等分する箇所に設けた構造となっている。粉
砕ローラの基端は回転テーブルに対して接離できるよう
に枢着されて上下方向に揺動できるように取り付けられ
、また油圧シリンダによってテーブル上面に押圧してテ
ーブル上に供給された原料への粉砕圧力を与えるように
している。 ところで、この種の竪型粉砕機では、粉砕作業時におい
て回転テーブルと粉砕ローラ相互の作用で振動が発生す
るが、振動レベル（振幅値）が安定している場合はよい
が、振動レベルの変化が発生すると問題となる。振動レ
ベルの変化は粉砕ローラと回転テーブルによって形成さ
れる粉砕部において、噛み込んだ原料の流れが不安定あ
るいは不連続となることによって発生すると考えられる
。 粉砕部の摩擦力や粉砕ローラの押し付は力のバランスで
定常的に発生する振動はいわゆる安定状態といえるが、
粉砕部に噛み込まれる原料の流れが滑りや逆流によって
不安定あるいは不連続となると、振動レベルの変化が現
れる。また、原料からみれば、含有水分の変化による摩
擦係数の変化、粒度分布の変化、原料の物性（採掘現場
）の変化に起因するものと考えられる。 従来の４０〜１００μｍ程度の粉砕が行われる粉砕機の
ように、精粉要求度（製品粗さ）が低く、上記原料性状
に多少の変化があってもよい場合、振動レベル変動に対
する許容度が大きかった。このため振動レベル変動があ
ると、粉砕機に対する原料の供給量をコントロールする
ことによって対処していた。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、粉砕粒度が２〜３μｍの微粉砕が要求さ
れる粉砕機では、上述のように性状の異なる原料が供給
されること等に起因して振動レベルの変化があると、次
のような問題を生じる。すなわち、振動レベルが高くな
ると、上記したように、粉砕部が不安定となるため、粉
砕効率が低下してしまう。特に微粉砕の場合には粉砕能
力が低下するだけでなく、製品粒度が粗くなり、要求製
品粒度を得ることができなくなってしまう問題があった
。この結果、振動レベルの増大に伴って電力原単位を増
大させてしまうのである。また、振動レベルの変化によ
って振幅値が増大し、安定時（１０〜２０μｍ）から増
大時（５０μｍを越え、最大時１００μｍの片振幅以上
）に至って、この状態が継続されると、粉砕機器の損傷
、破壊を経て運転停止に至ってしまう問題があった。 本発明は、上記従来の問題点に着目し、特に微粉砕用竪
型粉砕機において、振動レベルが安定レベルから増大レ
ベルに達したときに、速やかにもとの安定レベルに戻し
、粉砕効率の低下を防ぎ電力原単位が増大することかな
く、安定運転の継続ができるようにした竪型粉砕機の振
動レベル制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本発明に係る竪型粉砕機の
振動レベル制御方法は、回転テーブルとこのテーブル上
にて押圧され従動回転する粉砕ローラによって前記テー
ブル上に供給された原料の粉砕をなす竪型粉砕機におい
て、原料を１〜１０μ程度に微粉砕する際に、前記テー
ブル上の粉砕ローラの噛み込み部の上流側に補助ローラ
を設けて噛み込み層厚を均すとともに、均された層の層
厚を検出し、検出層厚が設定値以下の場合の機器振動レ
ベルを粉砕機に配設した振動計により検出して、検出し
た振動レベルが設定値より低い場合には前記粉砕ローラ
のテーブル面への圧下刃を増大しつつ原料の供給量を増
し、検出した振動レベルが設定値より高い場合には前記
粉砕ローラの圧下刃を低下しつつ原料の供給量を低下さ
せて振動レベルを安定させるように構成した。このきき
検出層厚が設定値より高く、振動レベルが高い場合には
原料供給量を増し、層厚が高く振動レベルが低い場合に
はそのまま運転継続をなすようにすればよい。

【作用】

粉砕原料を例えば１〜１０μ程度の微粉砕に粉砕してい
るときに、原料の粉砕性状が変化してそれまで保たれて
いた安定状態がくずれ、振動レベルが急激に増大し、そ
のまま放置すると運転停止に至ることがある。そのため
、これらの状態を回避し、もとの安定状態に戻すために
直ちに適切な運転操作を行なわなければならない。本発
明においては、上記した構成を採ることによって、粉砕
ローラと回転テーブル間の噛み込み層厚を補助ローラに
付帯した層厚検知手段で検知し、予め設定した設定値と
比較して、高いときには粉砕量を少なくし、ローラ層厚
が高くても振動レベルが低くなればその状態を保って運
転を継続する。一方、振動レベルが高くローラ層厚が低
過ぎるときは、粉砕ローラ圧下刃を低下するとともに、
粉砕量を少なくする。そして、適当な時間間隔てローラ
層厚、振動レベルを検知し、ローラ層厚が高くても振動
レベルが低くなれば粉砕ローラ圧下刃を上昇し、同時に
粉砕量を多くする。そして、振動レベルが適正値であれ
ば原則としてそのまま運転を継続する。以上のようなフ
ィードバック機構により、外乱に対する運転操作をする
ことにより、振動レベルが調整され、上記検出・操作を
間欠的に繰返すことにより、安定した運転を継続するこ
とができる。

【実施例】

以下に本発明に係る竪型粉砕機の振動レベル制御方法の
具体的実施例を図面を参照して詳細に説明する。 振動レベル制御を行なう対象の竪型粉砕機を第３図〜第
５図に示す。この竪型粉砕機は、円筒状ケーシング１０
の下部に垂直軸回りに回転駆動される円盤状の回転テー
ブル１２を設け、この回転テーブル１２の上面の半径方
向に沿って油圧などにより圧接されて従動回転される複
数個の粉砕ローラ１４を回転テーブル円周方向に等分す
る箇所に設けた構造となっている。粉砕ローラ１４の基
端は回転テーブル１２に対して接離できるように枢着さ
れて上下方向に揺動できるように、第５図に示すように
、水平軸１２０を中心として揺動できるアーム１２２に
連結され、これは更にアーム１２４を介して油圧シリン
ダ１２６に連結されている。したがって、油圧シリンダ
１２６を収縮させることによって粉砕ローラ１４を回転
テーブル１２の上面に押圧し、回転テーブル１２上に供
給された原料への粉砕圧力を与えるようにしている。 原料はケーシング１０に設けた投入シュート１６から回
転テーブル１２上に供給されるようになっており、投入
された原料は回転テーブル１２の回転によって粉砕ロー
ラ１４との噛み込み部に供給され、粉砕ローラ１４によ
る圧下刃を受けて粉砕される。 また、上記複数の粉砕ローラ１４間に位置して回転テー
ブル１２の外周部側上面には、各粉砕ローラ１４の直上
流部に位置して小径の補助ローラ１８が配置されている
。この補助ローラ１８は、第６図にも示すように、ケー
シング１０側に固定された水平軸２０に枢着された略コ
字形状のアーム２２の先端に取り付けられて上下方向に
揺動可能とされて、回転テーブル１２に対し接離動作可
能となっている。２２ａはエアシールである。また、こ
の補助ローラ１８はアーム２２にローラ軸２４を介して
回転自在に軸支されている。アーム２２の下端は油圧シ
リンダ２６に連結され、補助ローラ１８の転がり面と回
転テーブル１２との距離間隔を任意に設定できるように
している。この補助ローラ１８と回転テーブル１２の間
隔を調整する隙間調整器２８が前記油圧シリンダ２６の
近傍に設けられ、これは補助ローラ１８を所定間隔以上
回転ローラ１２の表面に近接させないようにしたストッ
パ機能をなすようになっている。このため、隙間調整器
２８は、アーム２２の回転を抑制するようにアーム２２
の背面に当接可能なねじ軸３０と、踊場３３に設置され
、ケーシング１０側に固定されてねじ軸３０を螺着する
基台３２とから構成され、ねじ軸３０の螺進によって前
記隙間を調整するようになっている。このような補助ロ
ーラ１８は粉砕ローラ１４の直上流部にて回転テーブル
１２状の原料の表面を所定の層厚になるように均し、粉
砕ローラ１４の噛み込み部への原料層厚が均一になるよ
うにしているのである。 このような基本構成に加えて、当該竪型粉砕機には前記
補助ローラ１８により均されて粉砕ローラ１４に供給さ
れたローラ層厚を検出する手段か設けられている。これ
は、第７図に示すように、補助ローラ１８の側部に配置
されて当該ローラ１８の揺動運動に連動して揺動するス
イングレバー３４を設け、このスイングレバー３４に対
面して前記踊場３３上に設定した基準面３６を設けたも
のであり、この両者の関係が補助ローラ１８と回転テー
ブル１２の関係となるように設定したものである。すな
わち、スイングレバー３４が補助ローラ１８に連動して
揺動したときの当該スイングレバー３４と基準面３６と
の隙間りが、補助ローラ１８と回転テーブル１２との隙
間に一致するように設定されているのである。そして、
゛スイングレバー３４の下端面と基準面３６との間には
ローラ層厚の検出センサ３８が取り付けられ、このセン
サ３８によって両者の離間間隔を計測し、対応する補助
ローラ１８と回転テーブル１２の隙間距離を求め、これ
に一致する原料のローラ層厚を検出するようにしている
。センサ３８は一般的な距離センサを使用すればよく、
例えば磁気スケールや超音波センサ等を用いればよい。 また、粉砕機の振動レベルの計測手段である振動計４０
が設けられており、これは粉砕機本体に付帯してその振
幅を計測するようにしている。 上記粉砕機の振動レベルの制御のための制御装置の構成
ブロック図を第１図に示す。この制御装置は、前記ロー
ラ層厚の検出センサ３８の信号と粉砕機の振動計４０の
計測信号を取込むコントローラ４２を備えたもので、こ
のコントローラ４２にはローラ層厚のセンサ３８からの
信号を取込み基準信号と比較する第一の比較器４４と、
振動計４０からの計測信号を取込み基準信号と比較する
第二の比較器４６が設けられている。これらの比較器４
４．４６は設定された閾値と比較され、第一の比較器４
４ではローラ層厚が設定された層厚より低い場合に「１
」の出力がなされ、第二の比較器４６では設定された振
幅値よりも検出振幅値が高い場合に「１」の出力がなさ
れるようになっている。両比較器４４．４６の出力側は
第一のアンド回路４８の入力端子に接続されており、こ
のアンド回路４８の出力端は粉砕ローラ１４の油圧シリ
ンダドライバ５０に接続され、両比較器４４．４６から
の入力信号がともに「１」のときに粉砕ローラ１４の油
圧シリンダ５２に圧下刃の低減信号を出力させるように
している。また第一アンド回路４８は原料フィーダドラ
イバ５４にもオア回路５５を介して接続され、同様にア
ンド回路４８の出力によって原料フィーダ５６に供給量
を低減する信号を出力させるようにしている。一方、前
記比較器４４．４６からの出力信号を入力する第二のア
ンド回路５８が設けられており、これには特に振動計４
０からの信号の反転器６０を介して入力させるようにし
ている。このため、第三アンド回路５８ではローラ層厚
が設定値より低く、かつ振幅値が設定値より低い場合に
出力がなされるようになっている。この第三アンド回路
５８の出力は前記原料フィーダドライバ５４に出力させ
るようになっているが、この第三アンド回路５８の出力
が得られたときには、粉砕ローラ１４の油圧シリンダに
圧下刃を増圧させる駆動信号を起動するとともに、原料
フィーダ５６に対し原料供給量を増大させるような駆動
信号を起動するように設定されている。更に、第三アン
ド回路６２が設けられており、これには第一比較器４４
からの信号を反転器６４を介して入力するとともに、第
二比較器４６の信号を入力させるようにしている。この
結果、第三アンド回路６２の出力はローラ層厚が高く、
振動レベルが高い場合に出力される。第三アンド回路６
２の出力端は前記オア回路５５を介して原料フィーダド
ライバ５４に接続されており、当該第三アンド回路６２
の出力が得られたときに原料の供給量を減少させるよう
にフィーダ５６を起動させるようにしている。 このような制御装置による振動レベル制御の流れを第２
図のフローチャートを参照して説明する。 粉砕機の運転を開始した後、途中から投入原料の変化が
あると、ローラ層厚の検出センサ３８からの信号が取込
まれ、コントローラ４２の第一比較器４４で検出層厚を
設定値と比較する（ステップ１００）。検出層厚が設定
値より低い場合には振動レベルの比較動作に入り（ステ
ップ１２０）、これが設定値より低い場合には粉砕ロー
ラ１４の圧下刃を増大するさせるとともに（ステップ１
３０）、原料フィーダ５６に供給量の増量信号を出力す
る（ステップ１４０）。逆に振動レベルが高い場合には
粉砕ローラ１４の圧下刃を弱め（ステップ１５０）、同
時に原料フィーダ５６の供給量を少し絞り、粉砕量を低
下させるのである（ステップ１６０）。このような処理
が終了すると、所定時間の経過後に最初のステップ１０
０に戻って安定化制御を繰返す。 ここで、最初のステップ１００において、層厚レベルが
設定値より高い場合には、振動レベルの判定をなしくス
テップ１７０）、振動レベルが高い場合には前記ステッ
プ１６０に進んで原料の供給量を低減させる。逆に層厚
が高く振動レベルも低い場合には問題がないので運転を
継続させ、定時間をおいて最初のステップ１００から上
記処理を繰返すのである。 このような処理により、運転されている粉砕機では原料
の性状の変化により、例えば原料粒度が小さくなって振
幅値が高くなった場合、粒度サイズが小さくなったこと
により変化するローラ層厚が即座に検出され、粉砕ロー
ラ１４の圧下量を低減して振動レベルが変動することを
抑制することができる。またローラ層厚が低下しても振
動レベルが高くない場合にはローラ圧下量を増すととも
に、原料の供給量が増大され、ローラ層厚を所定の厚さ
に戻しつつ、粉砕量を増大させて粉砕効率を向上させる
ことができるのである。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明によれば、回転テーブルと
このテーブル上にて押圧され従動回転する粉砕ローラに
よって前記テーブル上に供給された原料の粉砕をなす竪
型粉砕機において、原料を１〜１０μ程度に微粉砕する
際に、前記テーブル上の粉砕ローラの噛み込み部の上流
側に補助ローラを設けて噛み込み層厚を均すとともに、
均された層の層厚を検出し、検出層厚が設定値以下の場
合の機器振動レベルを粉砕機に配設した振動計により検
出して、検出した振動レベルが設定値より低い場合には
前記粉砕ローラのテーブル面への圧下刃を増大しつつ原
料の供給量を増し、検出した振動レベルが設定値より高
い場合には前記粉砕ローラの圧下刃を低下しつつ原料の
供給量を低下させて振動レベルを安定させるようにした
ので、特に微粉砕用竪型粉砕機において、振動レベルが
安定レベルから増大レベルに達したときに、速やかにも
との安定レベルに戻し、粉砕効率の低下を生じて電力原
単位が増大することがなく、安定運転の継続ができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る振動レベル制御のコントローラ部
の構成ブロック図、第２図は振動レベル制御のフローチ
ャート、第３図は粉砕機の要部平面図、第４図は粉砕機
の部分破断斜視図、第５図は同粉砕機の粉砕ローラ部の
断面図、第６図は補助ローラの側面図、第７図は同平面
図、第８図は第７図の■−■線断面図である。 １２・・・・・・回転ローラ、１４・・・・・・粉砕ロ
ーラ、１８・・・・・・補助ローラ、３８・・・・・・
ローラ層厚検出センサ、４０・・・・・・振動計（振動
レベル検出手段）、４２・・・・・・コントローラ、５
２・・・・・・粉砕ローラ用油圧シリンダ、５６・・・
・・・原料フィーダ。 館２図 代理人　弁理士　村　上　友　− 誕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）、回転テーブルとこのテーブル上にて押圧され従動
   回転する粉砕ローラによって前記テーブル上に供給され
   た原料の粉砕をなす竪型粉砕機において、原料を１〜１
   ０μ程度に微粉砕する際に、前記テーブル上の粉砕ロー
   ラの噛み込み部の上流側に補助ローラを設けて噛み込み
   層厚を均すとともに、均された層の層厚を検出し、検出
   層厚が設定値以下の場合の機器振動レベルを粉砕機に配
   設した振動計により検出して、検出した振動レベルが設
   定値より低い場合には前記粉砕ローラのテーブル面への
   圧下刃を増大しつつ原料の供給量を増し、検出した振動
   レベルが設定値より高い場合には前記粉砕ローラの圧下
   刃を低下しつつ原料の供給量を低下させて振動レベルを
   安定させることを特徴とする竪型粉砕機の振動レベル制
   御方法。