(57)【要約】【課題】  回転テーブル上の原料層の厚みの変化にリアルタイムに対応し、異常振動を防止しながら原料を効率良く粉砕する竪型粉砕機を提供する。【解決手段】  回転テーブル上に投入した原料を、粉砕ローラによって粉砕する竪型粉砕機において、ケーシングに軸支したスイングレバーの一端側に粉砕ローラを配して、他端側に油圧式のシリンダを連結するとともに、該スイングレバーの回動方向に対して伸縮するスプリングを当接させて、該スプリングの伸縮量の変化により、粉砕ローラを回転テーブルの方向に押しつける力を調整する。本発明によれば、前述の構成によって、複雑な制御装置を備えなくても、回転テーブル上の原料層の状況に合わせて、粉砕ローラを回転テーブルに押しつける力をリアルタイムに調整することができる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転テーブル上に投入した原料を、粉砕ローラによって粉砕する竪型粉砕機において、
ケーシングに軸支したスイングレバーの一端側に粉砕ローラを配して、他端側に油圧式のシリンダを連結するとともに、該スイングレバーの回動方向に対して伸縮するスプリングを当接させて、該スプリングの伸縮量の変化により、粉砕ローラを回転テーブルの方向に押しつける力を調整する竪型粉砕機。
【請求項２】
前記竪型粉砕機のケーシングに固設されて内周にねじ部が形成された円筒状の固定管、
該固定管の内周部に形成されたねじ部に螺合し、回転することによってスイングレバー方向に前後の移動するスプリングケース、
該スプリングケースに設けられた調整板に形成されたねじ孔に螺挿されて貫通し、回転することによってスイングレバー方向に前後の移動する調整棒、
及び、該スプリングケースの中に挿入されて、その一端が調整板に当接し、他端がスイングレバーに配した台座に当接するスプリング、を備えて
該スプリングケースを回転させることによって該スプリングの伸縮量を変化させ、該調整棒を回転させることによって調整棒と台座の離間距離を変化させる、ことを特徴とした請求項１に記載の竪型粉砕機。
【請求項３】
前記調整棒の一端に、ハンドルを設けた請求項２記載の竪型粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に石炭、オイルコークス、スラグ、クリンカー、石灰石、その他の無機原料、又バイオマス等の有機原料を粉砕するに好適な竪型粉砕機に係わり、特に、原料を微粉砕するに好適な竪型粉砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石炭等を粉砕する装置として竪型粉砕機（竪型ミル、或いは竪型ローラミルと称されることもある）と呼ばれる粉砕機が広く用いられている。
ここで、竪型粉砕機は、原料を効率的に微粉砕することができるという優れた特性を有している反面、原料の種類や粉砕条件によって、異常振動が発生する可能性があるという問題点を有していた。竪型粉砕機に発生する異常振動は、様々な原因によって誘発されるために、その振動原因に応じた様々な対策を講じる必要があり、そのため、竪型粉砕機について、従来から数多くの異常振動防止対策が提案されている。
【０００３】
例えば、異常振動が発生し易くなる状況として、原料を機内で粉砕する際に原料層の高さに変化が生じるようなケースが知られている。
一般的に、竪型粉砕機で粉砕する原料の種類と量に応じて、粉砕ローラを回転テーブル方向に押しつける力（押圧力と称することもある）が決定されるが、その際において、竪型粉砕機では、通常、回転テーブル外周に配したダムリングと呼ばれる堰によって、回転テーブル上に滞留する原料層の厚みを調整し、該調整した原料層の厚みの原料を粉砕するに適した粉砕ローラの押圧力を適宜選定する。
【０００４】
ところが、竪型粉砕機の運転中に原料の性状が変化する場合もあって、そのような場合に、機内での粉砕状態が変化して、原料層の厚みなどが変化してしまうケースもある。そのような場合に、粉砕ローラの押圧力が、粉砕に適した値から外れて、その結果として、異常振動が発生するという問題が生じることがあった。
【０００５】
このような異常振動を防止する方法の一つとして、特許文献１に開示されるような従来技術が公知である。特許文献１に開示の従来技術は、回転テーブル上の原料層の状況に応じて粉砕ローラの圧下力（押圧力）を変化させるという技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２８６４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１に開示された従来技術は、異常振動の防止という点において、一定の効果が期待できると記載されている。
しかし、特許文献１に開示された従来技術では、例えば、原料供給量等をモニタリングすることによって、原料層の変化を検出し、該検出した結果に基づいて、粉砕ローラの圧下力を変化させている。
言い換えれば、従来技術の方式は、原料供給量等の状況をセンサ等で測定し、その測定値に基づいて、粉砕ローラの適正な押圧力を算出した上で、油圧シリンダ等の油圧制御に反映させなければならない。そのため、従来技術の方式は、原料層が変化してから粉砕ローラの圧下力を調整するまでに制御の遅れが生じる可能性がある。また、原料供給量等の状況から原料層の変化を予測して制御することも可能であるかも知れないが、予測制御では原料層の変化を正確に予測できない場合も多く、逆に、粉砕ローラの押圧力を早く調整しすぎたりする懸念もあった。
【０００８】
特に、原料の性状が不均一で、原料層の厚みが、短い周期で厚くなったり薄くなったり繰り返して変化するような運転状況下においては、実際に、原料層の厚みの変化と、粉砕ローラ押圧力の調整との間に時間的なずれがあると、制御系がハンチングを起こし、返って異常振動を助長する。
なお、前述した従来技術の方式は、粉砕ローラの押圧力を調整するために、複雑な制御装置を必要とする上、場合によっては、原料層の変化を正確に捉えることができずに、制御不良となることもある。
【０００９】
本発明は、以上、説明したような問題点に鑑みてなされたものであり、原料層の厚みの変化にリアルタイムにて確実に対応し、異常振動を防止して原料を効率良く粉砕するに好適な竪型粉砕機に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明による竪型粉砕機は、
（１）  回転テーブル上に投入した原料を、粉砕ローラによって粉砕する竪型粉砕機において、ケーシングに軸支したスイングレバーの一端側に粉砕ローラを配して、他端側に油圧式のシリンダを連結するとともに、該スイングレバーの回動方向に対して伸縮するスプリングを当接させて、該スプリングの伸縮量の変化により、粉砕ローラを回転テーブルの方向に押しつける力を調整する構成とした。
【００１１】
（２）  （１）に記載の竪型粉砕機において、前記竪型粉砕機のケーシングに固設されて内周にねじ部が形成された円筒状の固定管、該固定管の内周部に形成されたねじ部に螺合し、回転することによってスイングレバー方向に前後の移動するスプリングケース、
該スプリングケースに設けられた調整板に形成されたねじ孔に螺挿されて貫通し、回転することによってスイングレバー方向に前後の移動する調整棒、及び、該スプリングケースの中に挿入されて、その一端が調整板に当接し、他端がスイングレバーに配した台座に当接するスプリング、を備えて、該スプリングケースを回転させることによって該スプリングの伸縮量を変化させ、該調整棒を回転させることによって調整棒と台座の離間距離を変化させる構成とした。
【００１２】
（３）  （２）に記載の竪型粉砕機において、前記調整棒の一端に、ハンドルを設けた。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複雑な制御装置を備えなくても、回転テーブル上の原料層の状況に合わせて、粉砕ローラを回転テーブルに押しつける力をリアルタイムに調整することができる。
【００１４】
また、第２の発明によれば、スプリングケースを回転させるという簡単な動作で、粉砕ローラの押圧力を調整することができ、さらに、調整棒を回転させるという簡単な動作でスイングレバーの回動範囲を制限して粉砕ローラと回転テーブルのメタルタッチを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係わり竪型粉砕機の全体構造を説明する図である。
【図２】本実施形態に係わりスイングレバー調節機の配置と構造を説明する図である。
【図３】スイングレバーの位置とローラ押圧力の関係を説明する図である。
【図４】従来技術による竪型粉砕機の全体構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面等に基づき本発明の好ましい実施形態の１例について詳細に説明する。
図１及び図２は本実施形態に係わり、図１は竪型粉砕機の全体構成を説明する概念図であり、図２はスイングレバー調節機の配置と構造を説明する図である。図３はスイングレバーの位置とローラ押圧力の関係を説明する図であって、（１）は従来技術に関するものであり、（２）は本実施形態によるものである。図４は従来技術による竪型粉砕機の全体構成を説明する概念図である。
【００１７】
以下、本発明による竪型粉砕機１の好ましい構成について説明する。
本実施形態に用いた竪型粉砕機１は、図１に示すように竪型粉砕機１の外郭を形成するケーシング１Ｂ、１Ａ、竪型粉砕機１の下部に設置された減速機２Ｂと駆動モータ２Ｍによって駆動される回転テーブル２、コニカル型の粉砕ローラ３等を備えている。
なお、本実施形態に用いた竪型粉砕機１は、駆動モータ２Ｍの駆動用電源としてインバータ電源を備えて、運転中、回転テーブルの回転速度が任意の変更可能な可変速式の竪型粉砕機１である。また、図１に示す実施形態の竪型粉砕機１は、回転テーブル２の上方に、回転式の分級機１４を備えており、分級機１４の分級機構として、回転テーブル２の上方に配された回転分級羽根１４Ａが、竪型粉砕機１の上部に設置された図示しない駆動モータにより駆動され、自在に回転する構成となっている。
【００１８】
また、図１に示す竪型粉砕機１においては、回転テーブル２の下方にガスを導入するためのガス供給口３３を設けており、さらに回転テーブル上方に該ガスと共に製品を取り出すための上部取出口３９を設けている。図１に示した竪型粉砕機１は前述の構成によって、運転中に、ガス供給口３３よりガス（本実施形態においては空気）を導入することによって、回転テーブル２下方から分級機１４を通過して上部取出口３９へと流れるガスの気流が生じる構成となっている。
【００１９】
なお、回転テーブル２上で粉砕された原料は、前記ガスにより吹き上げられてケーシング内を上昇し、分級機１４方向に流れるが、径が大きく重量の大きな原料は分級機１４まで到達できずに、或いは通過できずに落下することによって、竪型粉砕機１内で循環し、再度粉砕される循環原料となる。そして、分級機１４を通過した径の小さな原料は、上部取出口３９から製品として取り出される。
【００２０】
ここで、本実施形態において粉砕ローラ３は、回転テーブル２の上面（回転テーブル上面２Ａと称することもある）に複数個（本実施形態においては２個）が配されて、回転テーブル２の方向に押圧されるよう構成されている。
なお、粉砕ローラ３は、回転テーブル２上において、その外周部分に２個が対向するようにして配されている。
粉砕ローラ３は、回転テーブル２が回転することにより、回転テーブル２に対して、原料を介して従動して回転する。
【００２１】
ここで、本実施形態においては、図１に示したように、ケーシング１Ｂの軸受部７に軸支したスイングレバー６の上方側アーム部分６Ａに粉砕ローラ３を配し、下方側アーム部分６Ｂに油圧式シリンダ８のピストンロッド８Ａを連結した。
また、本実施形態においては、図１に示すように、下方側アーム部分６Ｂとケーシング１Ｂとの間にスイングレバー調節機５０を配している。
【００２２】
以下、図２を用いて、スイングレバー調節機５０の構造を説明する。
本実施形態によるスイングレバー調節機５０は、ケーシング１Ｂに固設されて、その内周にねじ部Ｎ１が形成された円筒状の固定管５１（スタンド５１と称することもある）、固定管５１の内周部に形成されたねじ部Ｎ１に螺合し、回転することによってスイングレバー方向に前後の移動するスプリングケース５４、スプリングケース５４に設けられた調整板５４Ａに形成されたねじ孔Ｎ２（ねじ部Ｎ２と称することもある）に螺挿されて貫通し、回転することによってスイングレバー方向に前後の移動する調整棒５６（スピンドル５６と称することもある）、及びスプリングケース５４の中に挿入されて、その一端が調整板５４に当接し、他端がスイングレバー６の下方側アーム部分６Ｂに配した台座６０の台座ベース６０Ａに当接するスプリング５２から構成されている。
なお、台座６０は、スプリング５２に当接する台座ベース６０Ａと、調整棒５６に当接するスピンドル受け６０Ｂを備えている。
また、調整棒５６の反スイングレバー側の端部には、調整棒５６を回転させるためのハンドル５８が設置されている。
【００２３】
以下、スイングレバー調節機５０の機能を説明する。
本実施形態によるスイングレバー調節機５０によれば、第一の調節機能として、スプリングケース５４を回転させることにより、スプリング５２の伸縮状態を変化させて、スイングレバー６によって粉砕ローラ３を回転テーブル２に押しつける力（粉砕ローラ押圧力）を調節することができる。
【００２４】
第一の調節機能について、その機構を説明する。
ケーシング１Ｂに固定されている固定管５１に対して、スプリングケース５４を回転させることにより、スプリングケース５４は、スイングレバー方向に対して前後に移動する。ここで、本実施形態におけるスプリングケース５４は、ガイド筒５４Ｂと調整板５４で構成されており、ガイド筒５４の中にスプリング５２が挿入されて、ガイド筒５４Ｂの反スイングレバー側の端に設けた調整板５４Ａにスプリング５２の一端が当接して固定された状態となっている。従って、スプリングケース５４を回転させることによって、スプリングケース５４に設けた調整板５４Ａの位置がスイングレバー方向に対して前後に移動し、調整板５４Ａに固定されたスプリング５２の一端も前後に移動する。
【００２５】
運転中において、下方側アーム部分６Ｂは、スイングレバー６の回動にあわせて、スイングレバー調節機側に向けて前後に移動する。仮に、調整板５４Ａと台座６０の台座ベースとの間の距離が、スプリング５２の自然長より短くなると、台座ベース６０Ａがスプリング５２に当接し、その結果、スプリング５２は、調整板５４Ａと台座ベース６０Ａとの間に挟まれて圧縮されることになり、縮められた分だけスプリングとして反力を発揮する。
【００２６】
なお、スイングレバー６が、スプリング５２の反力によって押し戻される力は、粉砕ローラ３を回転テーブル２に押しつける力を弱める方向に働くことになる。
従って、本実施形態によるスイングレバー調節機５０を使用すれば、スプリングケース５４を回転させることにより、スプリング５２の伸縮状態を変化させることができ、その結果、スイングレバー６によって粉砕ローラ３を回転テーブル２に押しつける力を調節することができる。
【００２７】
また、本実施形態によるスイングレバー調節機５０によれば、第二の調節機能として、スイングレバー６の回動範囲を制限して、粉砕ローラ３と回転テーブル２の最小離間距離を調節することができる。
第二の調節機能について、その機構等を説明すると、調整棒５６に取り付けたハンドル５８を回すことによって、調整棒５６を回転させると、調整板５４Ａに形成されたねじ部Ｎ２に螺挿された調整棒５６は、スプリングケース５４内を、スイングレバー方向に対して前後に移動して、調整棒５６と台座６０の離間距離が変化する。
【００２８】
本実施形態においては、スイングレバー６がスイングレバー調節機側に回動した場合において、粉砕ローラ３が回転テーブル２側に押しつけられるよう移動する構成となっているが、台座６０のスピンドル受け６０Ｂに対して、調整棒５６が当接すると、スイングレバー６は、それ以上、スイングレバー調節機側に回動できなくなる。
スイングレバー６の回動が停止すると、粉砕ローラ３の下降が停止して、それ以上、粉砕ローラ３が回転テーブル２側に押しつけられるよう移動することができなくなる。
従って、本実施形態によれば、調整棒５６と台座６０の離間距離を変化させて、粉砕ローラ３と回転テーブル２の最小離間距離を調節することができる。
【００２９】
なお、本実施形態に用いることのできる竪型粉砕機１の型式は、前述したものに限らないことは勿論であり、本発明の技術思想を逸脱しないで変更が可能である。
【００３０】
以下、本実施形態による竪型粉砕機１の運転方法について、その好ましい１例を説明する。竪型粉砕機１の原料投入口３５に投入された原料（本実施形態においては石炭）は、原料投入シュート１３を介して回転テーブルの中央付近に投入されて、渦巻き状の軌跡を描きながら、回転テーブルの外周側に移動する。
そして、回転テーブル上に投入された原料は、後述する循環原料と回転テーブル２上で合わさって、その大部分が、回転テーブル２と粉砕ローラ３に噛み込まれて再度粉砕される。そして、回転テーブル２と粉砕ローラ３に噛み込まれて粉砕された原料は、回転テーブル２の外縁部に周設されたダムリング１５を乗り越えて、回転テーブル上面２の外周部とケーシングとの隙間である環状通路３０（環状空間部３０と称することもある）へと向かう。
【００３１】
なお、環状通路３０に達した原料は、前記ガスにより吹き上げられてケーシング内を上昇し、回転セパレータ１４方向に流れようとするが、径が大きく重量の大きな原料は、セパレータ１４まで到達することができず、或いはセパレータ１４を通過できずに、落下することにより、竪型粉砕機１内で循環して繰り返し粉砕される循環原料となる。
【００３２】
なお、循環原料は、所定の粒径となって機外に排出されるまで、繰り返し、回転テーブル上に供給され、回転テーブル２と粉砕ローラ３の間に再度噛み込まれ粉砕される。一方、所定の粒径まで小さく粉砕された原料は、セパレータ１４に到達して通過することにより、上部取出口３９より粉砕品として取り出される。
【００３３】
運転中に何らかの影響によって原料層の厚みが変化した場合に、例えば、図４に示したような従来技術による竪型粉砕機においては、油圧シリンダの力とローラ自重によりローラ押圧力が決まるため図３（１）の線図に示すように、粉砕ローラ３を回転テーブル２に押しつけるローラ押圧力は変わらない。
それに比較して本実施形態では、図３（２）に示すように、原料層の厚みが小さい場合において、スプリング５２による反力が発生して、粉砕ローラ３を回転テーブル２に押しつける押圧力が小さくなる。
【００３４】
なお、本実施形態において、調整棒５６と台座ベース６０Ａの離間距離が、スプリング５２の自然長と同一になるスイングレバー位置をＡ点とすると、Ａ点より前記離間距離が長くなるケースにおいて、スプリング５２による反力が生じない。
従って、粉砕ローラの押圧力は、油圧シリンダ力とローラ自重を合算したものになる。
【００３５】
また、本実施形態で、Ａ点より前記離間距離が短くなるケースにおいては、スプリング５２による反力が生じる。そのため、粉砕ローラ３の押圧力は、油圧シリンダ６による押圧力とローラ自重を合算したものから、スプリング５２による反力を差し引いた押圧力となる。
従って、本実施形態においては、粉砕ローラ３と回転テーブル２の間の離間距離が小さくなる場合において、言い換えれば、回転テーブル２上の原料層の厚みが薄い場合において、粉砕ローラ３の押圧力が小さく、原料層の厚みが大きくなるにつれて徐々に粉砕ローラ３の押圧力が大きくなった後、ある一定値以上になった時点から、それ以上大きくならず、ほぼ一定となる。
従って、本実施形態による竪型粉砕機１によれば、粉砕ローラ３を回転テーブル２に押しつける力を、原料層の厚みに応じて、リアルタイムに調整することができ、常に原料層の厚みに適した粉砕ローラ３の押圧力にて粉砕することが可能である。
【００３６】
本実施形態による竪型粉砕機１によれば、原料層の厚みの変化にあわせて、自然に粉砕ローラ３の押圧力が変化して増減する。そのため、制御による遅れも生じなければ、予測を誤る等ということもない。
従って、特に、原料層の厚みが、短い周期で厚くなったり薄くなったり繰り返し変化するような場合においても、確実にその変化に対応して、異常振動を抑制することが可能である。
【００３７】
なお、本実施形態によるスイングレバー調節機５０であれば、スプリングケース５４を回転させるという簡単な動作で、粉砕ローラ３の押圧力を調整することができ、さらに、調整棒５６を回転させるという簡単な動作で、スイングレバー６の回動範囲を制限して、粉砕ローラ３と回転テーブル２のメタルタッチを防止することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように本願発明に係わる竪型粉砕機は、運転中に、原料の性状が変化し、原料層の厚みが変化する可能性があるような場合においても、従来に比較して、異常振動が発生しにくいという特徴を有するので、原料を微粉砕するに特に適した粉砕装置として使用できる。
【符号の説明】
【００３９】
１      竪型粉砕機
２      回転テーブル
３      粉砕ローラ
６      スイングレバー
６Ａ    上方側アーム部分
６Ｂ    下方側アーム部分
７      軸受け部
８      油圧シリンダ
８Ａ    ピストンロッド
１４    分級機
１５    ダムリング
３５    原料投入口
３９    上部取出口
５０    スイングレバー調節機
５１    スタンド（固定管）
５２    スプリング（バネ）
５４    スプリングケース
５４Ａ  調整板
５４Ｂ  ガイド筒
５６  スピンドル（調整棒）
５８    ハンドル
６０    台座
６０Ａ  台座ベース
６０Ｂ  スピンドル受け
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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