(57)【要約】【課題】運転時に発生する押圧シリンダの反力を効率良く解消する竪型粉砕機を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の竪型粉砕機１は、回転テーブル２上に粉砕原料を介して接する粉砕ローラ３を転動して前記粉砕原料を粉砕する竪型粉砕機１において、  前記粉砕ローラ３を前記回転テーブル２に押し付ける押圧シリンダ１０Ｆの一端を前記粉砕ローラ３のスイングレバー１０Ａに接続し、他端を前記竪型粉砕機１のケーシングの外周面から環状に突出する押圧シリンダ支持部４０に接続させたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転テーブル上に粉砕原料を介して接する粉砕ローラを転動して前記粉砕原料を粉砕する竪型粉砕機において、
前記粉砕ローラを前記回転テーブルに押し付ける押圧シリンダの一端を前記粉砕ローラのスイングレバーに接続し、他端を前記竪型粉砕機のケーシングの外周面から環状に突出する押圧シリンダ支持部に接続させたことを特徴とする竪型粉砕機。
【請求項２】
前記ケーシングは、上部及び下部ケーシングとし、間にフランジ部を設けた上下分割構造とし、
前記押圧シリンダ支持部は、前記フランジ部に設けたことを特徴とする請求項１に記載の竪型粉砕機。
【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、石灰石、スラグ、クリンカ、セメント原料、その他の無機原料、又は化学品、バイオマス等の有機原料を回転テーブル上で従動する粉砕ローラで粉体に粉砕する竪型粉砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭、オイルコークス、石灰石、スラグ、クリンカ、セメント原料、その他の無機原料、又は化学品、バイオマス等の有機原料を粉砕する粉砕機として、竪型粉砕機が広く用いられている。この種の竪型粉砕機は、粉砕機の外郭を形成するケーシング内に、回転テーブルと、回転テーブルの上面外周部を円周方向に等分する位置に配置した複数個の粉砕ローラを備えている。
【０００３】
このような竪型粉砕機は、回転テーブルの中央に粉砕原料が供給されると回転テーブルの回転により、粉砕原料が回転テーブルの外周部へと移動する。外周部には、粉砕ローラが圧接して回転しているので、粉砕原料は、粉砕ローラと回転テーブルの間へ侵入して粉砕される。そして、回転テーブルの外周面とケーシングの内周面との間の環状通路から吹き上がる熱空気によって、熱空気とともに粉粒体が乾燥されながらケーシング内を上昇する。粉粒体は、ケーシング内の上部に設けた分級手段によって振り分けられて所定粒度の製品が外部へ排出される。分級手段を通過できない粗粉は再度回転テーブル上に落下して粉砕される。
【０００４】
上記の竪型粉砕機において、回転テーブル上の原料の層厚をある一定値に保持して、遠心力による回転テーブルの中心から外周に向かって滑動する原料を一定時間回転テーブル上に保持して粉砕ローラと回転テーブルとの間でなされる粉砕作用を行わせる。粉砕ローラは、回転テーブル上を押え付ける力が粉砕ローラとアームに連結された押圧シリンダによって作用する。
粉砕ローラの揺動軸を支える軸受けケースは、鋼製の架台上にボルトなどによって締結されている。粉砕ローラが回転テーブル上を押え付ける反力は、粉砕ローラのアーム、粉砕ローラの軸受けケース、鋼製架台を介して、基礎に伝達される。粉砕ローラを回転テーブルに押し付けるように作用する押圧シリンダは、押圧シリンダの一方を粉砕ローラのアームにピン結合され、他方を基礎に固定されて、粉砕時の荷重が繰り返し作用する（特許文献１の図２（２）参照）。
【０００５】
上記のように、粉砕時に架台に発生する反力は、稼働時に大きく変動し、揺動軸を支持する軸受けケースは、鋼製架台上に設置され、粉砕ローラを下方に押し付ける反力や架台に対して作用する粉砕時の上下変動の荷重を受ける。粉砕ローラを回転テーブル上に押え付ける力は押圧シリンダによって与えられる。押圧シリンダの反粉砕ローラ側は、基礎に固定され、粉砕時には押圧シリンダによって粉砕ローラの上下の変動する荷重を与える。
粉砕時には揺動軸を支える軸受けケースをボルトによって締結された架台に反力と荷重が繰り返し作用する。
この種の竪型粉砕機の粉砕ローラを回転テーブルに押し付ける押圧シリンダは、この他、押圧シリンダの一端が粉砕ローラのアームに接続し、他端が竪型粉砕機のケーシングに接続する支持構造がある（例えば特許文献２，３に開示）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−２５０７号公報
【特許文献２】特許第５８６６９７０号公報
【特許文献３】特開平１０−１１８５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、押圧シリンダの他端をケーシングに接続させた構造の場合、シリンダ力に耐えうるケーシングの強度、換言すると剛性が必要となり、ケーシング全体の剛性増加、それに伴う重量増加、コスト高の問題が生じることとなる。
また特許文献１に開示の粉砕機は、粉砕ローラとは別に脱気ローラを取り付けている。この脱気ローラは一端が粉砕ローラのアームに接続し、他端がケーシングの外表面の取付座に接続している。このような構造のケーシングには押圧シリンダ力、主に圧縮力、運転時には粉砕物の層厚の変化に伴い粉砕ローラが上下振動して引っ張り荷重などが作用する。このため、取り付け台座部分を固定するケーシングにはこれらの荷重に耐えうる剛性を確保しなければならない。
【０００８】
上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、運転時に発生する押圧シリンダの反力を効率良く解消する竪型粉砕機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】
【０００９】
上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、回転テーブル上に粉砕原料を介して接する粉砕ローラを転動して前記粉砕原料を粉砕する竪型粉砕機において、
前記粉砕ローラを前記回転テーブルに押し付ける押圧シリンダの一端を前記粉砕ローラのスイングレバーに接続し、他端を前記竪型粉砕機のケーシングの外周面から環状に突出する押圧シリンダ支持部に接続させたことを特徴とする竪型粉砕機を提供することにある。
第１の手段の構成により、運転時に発生する押圧シリンダの反力、換言すると圧縮又は引っ張り荷重を押圧シリンダ支持部で受けることができる。また押圧シリンダ支持部はケーシングの外周面に環状に形成しているため押圧シリンダの反力に耐えうる剛性を容易に確保できる。従って、板厚を厚くするなどケーシングの剛性を高める必要がない。また既存のケーシングの場合、形状はそのままで押圧シリンダ及び押圧シリンダ支持部を共に後から取り付けることができる。
【００１０】
上記課題を解決するための第２の手段として、本発明は、前記第１の手段において、前記ケーシングは、上部及び下部ケーシングとし、間にフランジ部を設けた上下分割構造とし、
前記押圧シリンダ支持部は、前記フランジ部に設けたことを特徴とする竪型粉砕機を提供することにある。
第２の手段の構成により、ケーシングが上下分割構造の場合、上部及び下部ケーシングの間に締結用のフランジ部が形成されるが、このフランジ部はケーシングの外周面に環状に形成されており押圧シリンダ支持部を設けることで、ケーシングを断面方向に圧縮する荷重に対して剛性を容易に確保できる。
【発明の効果】
【００１１】
上記のような本発明によれば、運転時に発生する押圧シリンダの反力、換言すると圧縮又は引っ張り荷重を押圧シリンダ支持部で受けることができる。また押圧シリンダ支持部はケーシングの外周面に環状に形成しているため押圧シリンダの反力に耐えうる剛性を容易に確保できる。また押圧シリンダをミル基礎に固定しない構造や、ケーシング外部に設けるブラケットに固定しない構造のため、ミル基礎の粉砕ローラスタンドの構成を簡素化できる。また、押圧シリンダをケーシングの外部に配置する構成のためメンテナンス性が良い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の竪型粉砕機の説明図である。
【図２】粉砕ローラの説明図である。
【図３】粉砕ローラ押圧機構の説明図である。
【図４】押圧シリンダの説明図である。
【図５】押圧シリンダ支持部の説明図である。
【図６】変形例の押圧シリンダ支持部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の竪型粉砕機の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００１４】
［竪型粉砕機１］
図１は本発明の竪型粉砕機の説明図である。図２は粉砕ローラの説明図である。図３は粉砕ローラ押圧機構の説明図である。図１に示すように竪型粉砕機１は、竪型粉砕機１の外郭を形成する上部ケーシング１Ｂ、下部ケーシング１Ａ、竪型粉砕機１の下部に設置された減速機２Ｂ、駆動モータ２Ｍによって駆動される回転テーブル２、並びに、コニカル型の粉砕ローラ３を備えている。また、竪型粉砕機１は、駆動モータ２Ｍの駆動用電源として図示しないインバータ電源を備えて、運転中、回転テーブル２の回転速度が任意に変更可能な可変速式の竪型粉砕機１である。
【００１５】
本実施形態の竪型粉砕機１は、粉砕ローラ３が回転テーブル２上において、その外周部分に対向するように４個配されている構造となっている（図２参照）。
そして竪型粉砕機１は、上部に形成された原料投入口３５Ａから原料投入シュート３５を介して、回転テーブル２上に原料を投入する構成となっている。原料投入シュート３５から回転テーブル２上に供給された原料は、粉砕ローラ３により粉砕される。
ここで、竪型粉砕機１は、機内の上部に固定式の一次分級羽根２４、回転式の回転分級羽根２３、及び、回転軸２５、で構成される分級機構２６を備えており、回転分級羽根２３の外周側に固定式の一次分級羽根２４が配置されている構造となっている。       
【００１６】
そして、回転分級羽根２３は、回転軸２５に接続されて、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て、自在に回転する構成となっている。
また、竪型粉砕機１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と、極端に大きな重量の原料を取り出すための下部取出口３４（排出シュート３４と称することもある）と、を備えており、回転テーブル２の上方には、ガスと共に製品（粉砕されて所望の粒径となった原料）を機外に取り出すことのできる原料取出口３９（上部取出口３９と称することもある）を備えている。
【００１７】
そして、回転テーブル２の外周側部分と竪型粉砕機１の下部ケーシング１Ａとの間には、図３に示すような環状の通路３０（環状通路３０と称することもある）が形成されており、ガス供給口３３から供給されたガスは、環状通路３０を通過し上昇して、機内を吹き上がり、分級機構２６を通過した後、原料取出口３９方向に流れていくように構成されている。
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よりガスを導入することによって、回転テーブル２下方から一次分級羽根２４及び回転分級羽根２３を通過して原料取出口３９へと流れるガスの気流が生じている。
【００１８】
さらに、竪型粉砕機１は、回転テーブル２と分級機構２６との間に、内部コーン２２が配されている。内部コーン２２は、略切頭円錐型を逆にした形状をしており、その上部が円環状となって上方に向かって開口し、その上端の外周部には、前述した一次分級羽根２４が、等間隔で複数本配されているとともに、内部コーン２２の下端は円筒状で、回転テーブル２の中心側に向かって下方に開口する形状となっている。
図３に示したように、粉砕ローラ３のローラ軸１０Ｂは、スイングレバー１０Ａの中を挿通するように配されて、スイングレバー１０Ａの中に配した図示しない軸受により軸支されている。粉砕ローラ３は、スイングレバー１０Ａに軸支されることによって、回転テーブルの回転に合わせて自在に回転できる。
【００１９】
また、粉砕ローラ３を、回転テーブル２の方向に押し付けるために、スイングレバー１０Ａと押圧シリンダ１０Ｆとを備えた粉砕ローラ押圧機構１０を備えている。
粉砕ローラ押圧機構１０を構成するスイングレバー１０Ａは、粉砕ローラ３を挿通させた本体部分を中心にして、粉砕ローラ３を取り付けた側の反対側から上下方向に伸びるアームを有した、所謂、Ｔ字型の形状になっている。
そして、スイングレバー１０Ａの本体部分から下方に伸びる下部アーム部分は、支持台１５上でスイングレバー軸１０Ｃにより軸支されており、スイングレバー１０Ａに取り付けた粉砕ローラ３が、回転テーブル２に対して近接又離間するよう搖動可能に支持されている。
一方、スイングレバー１０Ａの本体部分から上方に伸びる上部アーム部分は、竪型粉砕機１の上部ケーシング部１Ｂに、後述する押圧シリンダ支持部４０を介して、押圧シリンダ１０Ｆにより、連結されている。
【００２０】
図４は押圧シリンダの説明図である。図示のように押圧シリンダ１０Ｆの油室Ｂに圧油が供給されることによって、スイングレバー１０Ａの上部アームが、上部ケーシング部１Ｂ側に強く引っ張られる構造となっている。
竪型粉砕機１の運転中に、油室Ｂに圧油を供給すると、押圧シリンダ１０Ｆは、スイングレバー１０Ａの上部アーム部分を上部ケーシング１Ｂ側に強く引っ張り、その結果、スイングレバー１０Ａはスイングレバー軸１０Ｃを回転軸として、回転テーブル側に向かって回転移動しようとして、その結果、粉砕ローラ３を回転テーブル２側に押し付ける方向の力を発生させる。
【００２１】
［押圧シリンダ支持部４０］
図５は押圧シリンダ支持部の説明図であり、図１のＡ−Ａ矢視図である。押圧シリンダ支持部４０は、上部ケーシング１Ｂの外周面から環状に突出させた支持金物である。押圧シリンダ支持部４０は、押圧シリンダ１０Ｆの他端（本実施形態ではシリンダ側）が接続している。押圧シリンダ支持部４０は、ケーシング１Ｂの外周面で水平方向に形成し（図１参照）、本実施形態では４つの粉砕ローラ３（設置数は竪型粉砕機の大きさにより異なる）の押圧シリンダ１０Ｆの他端が均等（同図では９０度角ごと）に配置される。なお押圧シリンダ支持部４０の厚み、換言すると外周面からの突出量は、粉砕ローラ３の大きさ、押圧シリンダ１０Ｆの反力等を考慮して任意に設定している。
このような構成の押圧シリンダ支持部４０は、環状に形成することにより剛性が高まり、押圧シリンダの反力を受けて打ち消す方向に作用する。従って、上部ケーシング１Ｂには押圧シリンダの反力がかからず、ケーシングそのものの剛性を高める処置を施す必要がない。
【００２２】
［変形例］
図６は変形例の押圧シリンダ支持部の説明図である。竪型粉砕機１のケーシングは、上部及び下部ケーシング１Ｂ，１Ａからなる分割構造を採用している。上部及び下部ケーシング１Ｂ，１Ａの間には締結ボルトのフランジ部４２が形成されている。このフランジ部４２は、ケーシングの外周面に環状に形成されているためケーシングの断面方向に圧縮する荷重に対して剛性を確保できる。このため、変形例の押圧シリンダ支持部４０Ａは図示のようにフランジ部４２に一体的に設けている。
このような構成の変形例の押圧シリンダ支持部４０Ａは、フランジ部４２自体の剛性が加わり容易に剛性を確保できる。このため、支持部の全体形状を小型化できる。
【００２３】
［作用］
上記構成による本発明の竪型粉砕機の作用について、以下説明する。
竪型粉砕機１の機内に外部から投入された新規原料は、原料投入シュート３５を介して回転テーブル２上の中心上に供給され、回転テーブル２の回転による影響等を受けることにより、回転テーブル２の中心側から外周側に向かって移動し、粉砕ローラ３により噛み込まれて粉砕される。
【００２４】
粉砕ローラ３により粉砕された原料は、さらに回転テーブル２の外周側に移動してダムリング２７を乗り越えて、環状通路３０に達して、そこで機内を流れるガスにより吹き上げられて、ケーシング１Ｂ内を上昇する。
ガスによって吹き上げられた原料の中で、比較的径の大きな原料は、吹き上げられる際において、ガスの流れから逸脱して落下し、環状通路３０側、或いは、回転テーブル２上側に、再度、戻る方向に移動する。
なお、環状通路３０に達した原料の中で、極端に重量が大きな原料は、環状通路３０に達しても、そこで吹き上げられずに、そのまま落下して、竪型粉砕機１の下部にある下部取出口３４より機外に排出される。
【００２５】
一方、ガスによって吹き上げられた原料の中で、比較的径の小さな原料は、一次分級羽根２４までガスと共に搬送されて、一次分級羽根２４を通過する。そして、一次分級羽根２４を通過した原料の中で、所望の粒径となった原料は、回転分級羽根２３を通過することにより、分級機構２６を通過して、原料取出口３９から製品として取り出される。
【００２６】
一次分級羽根２４を通過した原料の中で、所望の粒径にまで細かく粉砕されていなかった原料は、回転分級羽根２３を通過できずに、内部コーン２２内に落下して捕集され、回転テーブル２上に再度供給される。
【００２７】
ここで、運転中の竪型粉砕機は、通常、押圧シリンダ１０Ｆを介してケーシングに主に圧縮力が作用し、また粉砕物の層厚の変化によって粉砕ローラが上下動して引っ張り荷重も作用する。本発明の竪型粉砕機１は、押圧シリンダ１０Ｆとケーシングの間に押圧シリンダ支持部４０を設けたことにより、押圧シリンダ１０Ｆの反力をケーシングに作用させず押圧シリンダ支持部４０で受けることができる。押圧シリンダ支持部４０は、ケーシングの外周面に環状に形成し、各粉砕ローラ３の押圧シリンダ１０Ｆと均等に接続しているため、ケーシングの断面方向に作用する圧縮又は引っ張り荷重に対して解消する剛性を有している。従って、ケーシング自体の剛性を高める必要がない。
【００２８】
このような本発明の竪型粉砕機によれば、運転時に発生する押圧シリンダの反力、換言すると圧縮又は引っ張り荷重を押圧シリンダ支持部で受けることができる。また押圧シリンダ支持部は環状にケーシングの外周面に環状に形成しているため押圧シリンダの反力に耐えうる剛性を容易に確保できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、石炭、バイオマス等の原料を回転テーブルの回転に従動する粉砕ローラで粉砕する竪型粉砕機に特に有用である。
【符号の説明】
【００３０】
１………竪型粉砕機、２………回転テーブル、３………粉砕ローラ、１０………ローラ押圧機構、１０Ａ………スイングレバー、１０Ｂ………ローラ軸、１０Ｃ………スイングレバー軸、１０Ｆ………押圧シリンダ、１５………支持台、２２………内部コーン、２３………回転分級羽根、２４………一次分級羽根、２５………回転軸、２６………分級機構、２７………ダムリング、１Ａ………下部ケーシング、１Ｂ………上部ケーシング、３０………環状通路、３３………ガス供給口、３５………原料投入シュート、３５Ａ………原料投入口、３９………原料取出口、４０，４０Ａ………押圧シリンダ支持部、４２………フランジ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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