JPH074541B2 - 竪型粉砕機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセメント原料，クリンカ，石灰石，石炭，化学
品などを粉砕する竪型粉砕機に係り、特に粉砕作業中の
粉砕ローラと回転テーブルの直接接触を回避する安全装
置の改良された粉砕機に関する。

［従来の技術］ セメント原料や石炭，化学品などの粒体を細かく粉砕し
粉体と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減速機付
きモータで駆動された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筒方向へ等分する個所に油圧
などで圧接されて従動回転する複数個のローラとを備え
ている。

例えば、従来の竪型粉砕機を示す第４図において、全体
を符号１で示す粉砕機は外観上一つの塔体として形成さ
れ、その基部には電動機（モータ）２によって回転され
る回転テーブル３が配置されている。そして、この回転
テーブル３に摺接して回転するように複数個の円錐台状
の粉砕ローラ４が配置されており、この粉砕ローラ４は
支持アーム５に回転自在に軸承された支持軸６に固定さ
れている。この支持軸６にはさらに回動アーム７の一端
が固定され、この回動アーム７は回転テーブル３を囲ん
でいるケーシング８の側方を通って下方に延び、粉砕機
の下部空間に臨んでいる。そして、事実上支持アーム５
の回転アーム７は１体的に結合され、支持軸６を支点と
して回動し、この回動アーム７の下端は粉砕機１のベー
スにその下端を回動自在に軸承された圧力シリンダ９の
ロッド10の先端に回動自在に軸承されている。

この粉砕機１において、回転テーブル３の中心部へ供給
管13で供給された原料としての粒体は、テーブルの回転
により従動するローラ４と回転テーブル３との間へ噛込
まれ粉砕される。一方、ケーシング８内にはダクト（図
示せず）によって熱風が導かれており、この熱風が回転
テーブル３の外周面とケーシング８の内周面との間の環
状空間部14から吹き上がることにより、微粉体は乾燥さ
れながら粉砕機１内を上昇し、熱風との混合体として排
出口15から排出され次の工程へ送られる。

なお、粒度の粗い素子も、一部は粉砕機１内を上昇する
が、上方のセパレータ15Aにて分級され、回転テーブル
３上へ戻される。

そして従来の竪型粉砕機においては、粉砕作業中の粉砕
ローラと回転テーブルの間には常時粉砕原料が介在して
粉砕が行なわれるので、粉砕ローラと回転テーブルの金
属同士の接触は起こらず損傷も避けられる。しかし、運
転中何らかの外乱により粉砕原料の層が薄くなったり、
あるいは、極端なときには粉砕ローラと回転テーブルと
の間に粉砕原料が一時的に皆無となることがあるので、
これに備える安全装置として第５図に示すように粉砕ロ
ーラが回転テーブルに接触する前に、竪型粉砕機の柱脚
12に固設した機械的ストッパ13が回動アーム７に当接し
て両者の金属接触（メタルタッチ）を防ぐようにしてい
る。

あるいは、上記の粉砕ローラと回転テーブルとの異常接
近が何らかの原因で起こったとき、粉砕ローラとともに
揺動する回動アームの位置検出センサ（図示せず）によ
りこの現象をキャッチしてローラ緊張用の圧力シリンダ
９のヘッド側へ圧油を送油して即座に粉砕ローラと回転
テーブルとを離間させメタルタッチを防止していた。

［発明が解決しようとする課題］ ストッパに回動アームを当接させてメタルタッチを防止
する方法は、粉砕機の大型化に伴なって粉砕ローラ系の
重量増加に起因する慣性力の増加に伴なって必然的にス
トッパの大型化と強度アップ、さらにこれに固設する柱
脚部分の補強など強度上の増強対策が必要であり設備費
の増大を招くので大型機には採用し難い欠点がある。

また、圧力シリンダのヘッド側に圧油を供給してメタル
タッチを防止する方法については、異常接近から粉砕ロ
ーラ持上げに到る動特性の応答時間が運転中の粉砕ロー
ラ下降の瞬時の動きに追従することは難しく、完全にメ
タルタッチを防止できないという欠点を有していた。
（そのため安全上かなり上方に位置検出センサを設けざ
るを得ず、ほんの少しの原料層厚の変動にも粉砕ローラ
が上昇し、正常な粉砕の継続が阻害されるという難点が
あった。） ［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するため本発明においては、回転テー
ブルとその外周部上面に周面を圧接させて回転する複数
個のローラとを備え、回転テーブルの回転により粉砕ロ
ーラと回転テーブルとの間で粉砕原料を圧接する竪型粉
砕機において、粉砕ローラ緊張用の油圧シリンダに粉砕
ローラ緊張用のピストン径より小さい直径の第２のピス
トンを連接して設け、かつ、緊張油圧より大きな流体圧
を蓄圧させたアキュムレータの流体圧回路を圧力シリン
ダ直近に接続した。

また、前記アキュムレータの流体圧回路におけるアキュ
ムレータ圧力の低下を補償するための圧力スイッチを該
回路に設けた。

［作用］ 以上のように構成することにより、運転中メタルタッチ
の恐れがあるほど異常に粉砕ローラが下降したとき、予
め流体圧回路のアキュムレータへ蓄えられた高い圧力の
流体が第２のピストンを押上げてメタルタッチを防止す
る。このとき主回路（粉砕ローラ緊張用油圧回路）の電
磁弁にも信号を発して、緊張ロッド側の圧油を油タンク
へ戻すとともに、ポンプからの供給油圧を主ピストンの
ヘッド側へ供給して第２ピストンのローラ上昇作用を助
長する。

また、運転中第２ピストンに接続される流体圧回路にお
ける電磁弁，配管などのリークによる流体圧の低下を補
うため、流体圧回路に設けた圧力スイッチの作用により
正常運転時遮断されているポンプ系、およびアキュムレ
ータ系の配管を電磁弁により接続し流体圧を供給する。

［実施例］ 第１図は本発明の１実施例を示す粉砕ローラ昇降用の油
圧シリンダと昇降用の主油圧回路および緊急非常上昇用
の流体圧回路を示す回路図、第２図は回路中の電磁弁の
指令説明図、第３図は本発明の他の実施例を示す回路図
である。

以下、第１図，第２図について本発明の１実施例を詳細
に説明する。

粉砕ローラ４の緊張用油圧シリンダ９の内部には第１の
ピストン9bに連接して第１のピストン9bより直径の小さ
な第２のピストン9cが設けられ、その下部には圧油供給
にための最下室9dがあり、外部への供給口9zに連通して
おり、油圧シリンダ９の供給口は第１のピストン9bの給
油口9x,9yと合せて３個所有る。

油圧シリンダ９の作動を行なう回路は、主回路50,緊急
非常用回路100,200があり、主回路50は油圧シリンダ９
のロッド10を上下動させるためのもので粉砕ローラ４は
支持軸６を支点として支持アーム5,回動アーム7,連結具
10a,割継手11,ロッド10の連鎖により上下動する。粉砕
ローラ４を上昇するためには電磁弁54のソレノイドSOL2
を励磁し、ポンプ51の圧油を給油口9yから供給する。57
は逆止弁であり、58は流量調整用の絞り弁である。この
とき油圧シリンダ９のロッド側の油はタンクへ戻る。粉
砕ローラ４を下降するときには、逆にソレノイドSOL1を
励磁して給油口9xへ送り、戻り油は級給口9yから絞り弁
を通って徐々にタンクへ戻る。また、運転中は常時粉砕
ローラ４を下側に緊張する必要がありソレノイドSOL1を
励磁状態におく。そして粉砕運転中の高サイクルの振動
をアキュムレータ20で吸収する。55は運転中の緊張圧
（粉砕ローラ４を下側へ引張り続けるときの油圧）を設
定するための圧力調整弁である。51aはオイルフィル
タ、59は戻り油の降温のためのクーラである。また配管
途中の不慮の閉塞状態に対する防護策として安全弁53が
ポンプ51と電磁弁54との間に設けられる。

次に、緊急非常上昇用の流体圧回路100および200につい
て説明する。この回路は流体として圧油を用いた例につ
き述べる（勿論ガスであっても良い）。

202はピストン式のアキュムレータであり、電磁弁102の
ソレノイドSOL11を励磁しポンプ101によりフィルタ101a
を通してタンク内の油をアキュムレータ202へ供給して
おく。そのときの制定圧は圧力調整弁103で設定する。2
01は逆止弁である。そして運転中はSOL11を消磁して圧
油をブロックしておく。今、運転中何らかの原因によっ
て回転テーブルと粉砕ローラ間の原料層厚が異常に小さ
くなり両者間のメタルタッチの恐れある位置まで粉砕ロ
ーラが下降したとき回動アーム７またはロッド10近傍に
設定した位置検出器（例えば、近接スイッチ，リミット
スイッチなど）の信号により電磁弁203のソレノイドSOL
12を励磁してアキュムレータ202に蓄積された圧油を吸
油口9zを通じて最下室9dへ供給し第２ピストン9cを上方
へ押上げメタルタッチを防ぐ。103はアキュムレータの
蓄圧のための圧力調整弁である。運転中リークなどによ
りアキュムレータ202の圧力が低下したとき圧力スイッ
チPS1より電磁弁102のSOL11へ信号を発して励磁し、圧
力調整弁103の設定圧力まで昇圧する。この設定圧力
は、主回路50の緊張圧（圧力調整弁53で設定される）が
通常50kg/cm²であるのに対して、100〜150kg/cm²と高く
し、第２ピストンのが第１ピストンに比べて直径が小さ
く、したがって受圧面積が小さいことからくる持上げ力
不足をカバーする。そして第１ピストンに比べて小量の
圧油の供給によってピストンの持上げ、すなわち、粉砕
ローラの上昇を可能とするので応答が早い。

圧力スイッチPS2は運転中給油口9zと電磁弁203間の配管
のリーク、および電磁弁203からのリークにより圧力が
異常に低下したときSOL12を励磁してアキュムレータ202
の蓄圧により圧油を補給する。104は戻り油の降温用の
クーラである。

以上説明した回路中の、運転条件（粉砕ローラ上昇，上
昇完了，下降，運転中，非常時（メタルタッチ予防
時））の各電磁弁の励磁，非励磁の指令状態の１例を整
理してまとめたものを第２図に示す。図中○印は励磁、
×印は非励磁を示す。流体圧回路200は非常時緊急にア
キュムレータから圧油を油圧シリンダへ供給しなければ
ならないから油圧シリンダ近傍に配置することが必要で
ある。

第３図は本発明の他の実施例で、緊急非常用回路100お
よび200は第１図と同じであり、説明を省略する。主回
路は50に代えて回路60と回路70を使用する。

粉砕ローラ上昇時は、電磁弁62のソレノイドSOL2を励磁
してフィルタ61aから吸上げた油をポンプ61で給油口9y
へ供給する。

粉砕ローラ下降時には、ソレノイドSOL1を励磁し圧油を
給油口9xへ供給する。運転中はSOL1,SOL2とも非励磁で
第３図に図示のブロック状態となり、粉砕ローラの緊張
油圧は圧力調整弁63で設定され、この油圧で粉砕ローラ
は常時下側へ引張られている。64はポンプ保護のための
安全弁である。

運転中、緊張油圧のリークによる低下を補うためSOL1を
励磁したうえ、パイロットチェッキ弁71の圧油は電磁弁
72のソレノイドSOL5を励磁することによりパイロットチ
ェッキ弁73を開放して、緊張油圧より若干高い圧力に設
定された圧力調整弁77の働きにより給油口9xに至るライ
ンは加圧される（これを加圧工程という）。なお、加圧
工程は運転中60分周期で５分間程度行なう。また、運転
中粉砕層厚の微小変化に対して戻り油ラインをタンクま
で連通しておくため電磁弁75のSOL3の励磁によりパイロ
ットチェッキ弁80を開放しておく（逆に運転中以外の粉
砕ローラ上昇または下降時にはSOL3非励磁,SOL4励磁し
てパイロットチェッキ弁80を逆止不可となる）。

この実施例は、第１図で示される実施例と同様、原料層
厚が小さくなりメタルタッチの恐れが生じるほど粉砕ロ
ーラと回転テーブルが近接すると、位置検出器による信
号によりSOL12が励磁され、アキュムレータ202に蓄圧さ
れた圧油が油圧シリンダ９の最下室9dに流れ第２ピスト
ン9cを押上げると同時に、SOL2が励磁され給油口9yにも
圧油が流れて第１ピストン9bを上方へ押上げ、第２ピス
トン9cと協力して粉砕ローラを持上げる。油圧シリンダ
９のロッド側の圧油は電磁弁81のソレノイドSOL6に励磁
信号を送ってタンクへ戻す。

［発明の効果］ 本発明は、粉砕ローラ緊張用の圧力シリンダに本来のピ
ストン径よりも小さな第２のピストンを連接して設け、
緊張油圧より大きな流体圧を蓄圧させたアキュムレータ
の流体圧回路から、メタルタッチ寸前のとき信号を発し
て第２ピストンへ瞬時に圧油を送給して粉砕ローラを素
早く持上げるのでメタルタッチを未然に防止できるとい
う優れた効果を有する。

そして、第２ピストンは第１ピストンに比べてその直径
が小さいので第２ピストンへ送給する油量が小さく、か
つ、緊急非常時の圧油供給源のアキュムレータが油圧シ
リンダの直近に設けてあるので、その応答は早く、その
分緊急非常用の信号を発する位置検出器の設定位置を従
来よりも回転テーブルに近接した位置に設けることがで
きるので正常運転中の緊急非常の作動頻度が少なくなり
操業が安定する。

また、機械的ストッパに比べて本発明は油圧シリンダの
圧油により粉砕ローラを持上げるので、伝達される反力
が粉砕機の柱脚を経由せずに直接油圧シリンダの基礎へ
伝達されるので支持機構が小型軽量化できるうえ、柱脚
に伝わる粉砕機本体の振動を軽減できるという効果も有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す粉砕ローラ昇降用の油
圧シリンダと油圧シリンダ昇降用主回路および緊急非常
上昇用の流体圧回路を示す回路図、第２図は第１図の実
施例の回路中の電磁弁の指令説明図、第３図は本発明の
他の実施例を示す回路図、第４図は従来の竪型粉砕機の
実施例を示す全体縦断面図、第５図は第４図の部分拡大
断面図である。 １……粉砕機、２……電動機、 ３……回転テーブル、４……粉砕ローラ、 ５……支持アーム、６……支持軸、 ７……回動アーム、８……ケーシング、 ９……油圧シリンダ、9a……ロッド、 9b……第１ピストン、9c……第２ピストン、 9d……最下室、 9x,9y,9z……給油口、 10……ロッド、11……割継手、 12……柱脚、13……ストッパ、 14……環状空間部、15……排出口、 15A……セパレータ、20……アキュムレータ、 50……主回路、51……ポンプ、 51a……フィルタ、52……逆止弁、 53……安全弁、54……電磁弁、 55……圧力調整弁、56……アキュムレータ、 57……逆止弁、58……絞り弁、 59……電磁弁、60……主回路、 61……ポンプ、62……電磁弁、 63……圧力調整弁、64……安全弁、 70……補助回路、 71,73……パイロットチェッキ弁、 72,75……電磁弁、77……圧力調整弁、 80……パイロットチェッキ弁、 81……電磁弁、100……流体圧回路、 101……ポンプ、102……電磁弁、 103……圧力調整弁、200……流体圧回路、 202……アキュムレータ、 203……電磁弁、PS1……圧力スイッチ、 PS2……圧力スイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転テーブルとその外周部上面に周面を圧
   接させて回転する複数個のローラとを備え、回転テーブ
   ルの回転により粉砕ローラと回転テーブルとの間で粉砕
   原料を圧接する竪型粉砕機において、粉砕ローラ緊張用
   の油圧シリンダに粉砕ローラ緊張用のピストン直径より
   小さい直径の第２ピストンを連接して設け、かつ、緊張
   油圧より大きな流体圧を蓄圧させたアキュムレータの流
   体圧回路を圧力シリンダ直近で接続したことを特徴とす
   る竪型粉砕機。
2. 【請求項２】アキュムレータ流体圧回路にアキュムレー
   タ圧力の低下を補償するための圧力スイッチを備えた請
   求項１の竪型粉砕機。