(57)【要約】【課題】  簡易な設備で、自励による異常振動を効果的に防止して、原料を効率良く粉砕するに好適な竪型粉砕機を供給する。【解決手段】  回転テーブル上に投入した原料をスイングレバーで支持した粉砕ローラにより粉砕する竪型粉砕機において、竪型粉砕機の振動を測定する振動センサ、及び、スイングレバーの回動方向に対して伸縮することによってスイングレバーの回動を抑制する減衰係数調整式のダンパを配して、振動センサの測定値に基づいてダンパの減衰係数を変化させる。本発明によれば、竪型粉砕機の運転中において、何らかの原因により自励振動が大きくなった場合であっても、振動センサで計測した振動の測定値と、予め設定した振動の閾値とを比較してダンパの減衰係数を変化させることにより、効果的に抑制することが可能である。【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、スイングレバーで支持した粉砕ローラによって粉砕する竪型粉砕機の運転方法において、
竪型粉砕機の振動を振動センサで測定し、振動センサの測定値が予め設定した値を超えた際に、スイングレバーの回動を抑制するダンパの減衰係数を変化させて自励振動を抑制することを特徴とした竪型粉砕機の運転方法。
【請求項２】
回転テーブル上に投入した原料を、スイングレバーで支持した粉砕ローラによって粉砕する竪型粉砕機において、
竪型粉砕機の振動を測定する振動センサ、及び、スイングレバーの回動方向に対して伸縮することによってスイングレバーの回動を抑制する減衰係数調整式のダンパを配して、
振動センサの測定値に基づいてダンパの減衰係数を変化させる制御装置を備えたことを特徴とした竪型粉砕機。
【請求項３】
前記制御装置が、振動センサの測定値が予め設定した値を超えた際に、ダンパの減衰係数を変化させて、自励振動を抑制することを特徴とした請求項２に記載の竪型粉砕機。
【請求項４】
前記ダンパが、支持部材に螺合して取り付けられた円筒状のダンパケースの中に配されて、ダンパケースの反スイングレバー側に形成した側面部に螺合して取り付けられるとともに、ダンパのスイングレバー側の先端がスイングレバーに当接又はスイングレバーに取り付けられることによって、スイングレバーの回動方向に対して伸縮する請求項２又は請求項３に記載の竪型粉砕機。
【請求項５】
前記ダンパケースの内側に配されて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が配された請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の竪型粉砕機の運転方法。
【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。
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る。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】
竪型粉砕機に生じる振動の種類として、粉砕ローラがストッパを叩く、或いは、原料を粉砕する際の衝撃によって生じる「衝撃振動」と、竪型粉砕機が共振して激しく振動する「自励振動」がよく知られている。特に自励振動については、一旦、振動値（本願では振幅値と称することもある）が大きくなると、制振することが難しく、対応に苦慮することが多いので問題になりやすい。
【０００４】
自励振動とは、加振振動数ωと固有振動数ω０の比 ω/ω０が１に近づいた状態となって、振動が何倍にも増幅される現象である。振動倍率に関する参考図を図４に示す。この現象を収束させるには、ωまたはω０を変化させて、ω/ω０を１から外す必要がある。
【０００５】
固有振動数ω０はミル構造に起因するものであり、運転中に変化させることが困難である。一方、加振振動数ωは粉砕ローラの回転数等により決まるものである。従って、例えば、回転テーブルの回転数を変化させる等して粉砕ローラの回転数を変化させれば自励振動の改善に、一定の効果が期待できる。
【０００６】
なお、スイングレバーにダンパとスプリングを取り付けて、スイングレバーの揺り返しを防止する技術が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された発明は、粉砕ローラと回転テーブルが直接接触する問題（所謂メタルタッチ）を防止することが主目的の技術である。しかし、その中の１例に示唆されたスイングレバーにダンパを配する構成は、振動抑制に一定の効果が期待できるものと思慮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１８３３４４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したように回転テーブルの回転数を変化させて粉砕ローラの回転数を変化させれば自励振動の改善に一定の効果が期待できるものと思慮する。しかし、運転中に、回転テーブルの回転数を変化させるためには、インバータ等の設備を準備する必要がある。竪型粉砕機は大型の電動機が使用されることも多く、一般的に、大がかりな設備になるため、コストの増大、又、設備の大型化につながる可能性があるという問題があった。
【０００９】
また、竪型粉砕機の運転の状況、或いは、粉砕の目的によって、回転テーブルの回転数を変化させられないケースもあり、そのようなケースにも対応できる自励振動の制振方案が求められていた。
【００１０】
なお、特許文献１に開示された発明について言えば、加振振動数ωと固有振動数ω０の比 ω/ω０が１に近づき、一旦、自励振動が大きくなると制振することが難しいと推測される。
【００１１】
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、簡易な設備で、自励による異常振動を効果的に防止して、原料を効率良く粉砕するに好適な竪型粉砕機の運転方法及び竪型粉砕機に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の目的を達成するため、本発明による竪型粉砕機の運転方法は、
（１）  回転テーブル上に投入した原料を、スイングレバーで支持した粉砕ローラによって粉砕する竪型粉砕機の運転方法において、
竪型粉砕機の振動を振動センサで測定し、振動センサの測定値が予め設定した値を超えた際に、スイングレバーの回動を抑制するダンパの減衰係数を変化させて自励振動を抑制することを特徴とした。
【００１３】
また、前述の目的を達成するため、本発明による竪型粉砕機は、
（２）回転テーブル上に投入した原料を、スイングレバーで支持した粉砕ローラによって粉砕する竪型粉砕機において、竪型粉砕機の振動を測定する振動センサ、及び、スイングレバーの回動方向に対して伸縮することによってスイングレバーの回動を抑制する減衰係数調整式のダンパを配して、振動センサの測定値に基づいてダンパの減衰係数を変化させる制御装置を備えた。
【００１４】
（３）  （２）に記載の竪型粉砕機において、前記制御装置が、振動センサの測定値が予め設定した値を超えた際に、ダンパの減衰係数を変化させて、自励振動を抑制することを特徴とした。
【００１５】
（４）  （２）又は（３）に記載の竪型粉砕機において、前記ダンパが、支持部材に螺合して取り付けられた円筒状のダンパケースの中に配されて、ダンパケースの反スイングレバー側に形成した側面部に螺合して取り付けられるとともに、ダンパのスイングレバー側の先端がスイングレバーに当接又はスイングレバーに取り付けられることによって、スイングレバーの回動方向に対して伸縮する。
【００１６】
（５）  （２）から（４）までのいずれか１項に記載の竪型粉砕機において、前記ダンパケースの内側に配されて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配する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡単な構成装置で、自励振動を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係わりダンパシステムの構成と制御装置の関係を説明する概念図である。
【図２】本実施形態に係わり竪型粉砕機の全体構造を説明する概念図である。
【図３】竪型粉砕機の振動モデルを概念的に説明する図である。
【図４】自励振動を説明する参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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はダンパシステムの構成と制御装置の関係を説明する概念図であり、図２は竪型粉砕機の全体構成を説明する概念図である。図３は竪型粉砕機の振動モデルを概念的に説明する図である。
【００２０】
以下、本発明による竪型粉砕機１の好ましい構成の１例について説明する。
本実施形態に用いた竪型粉砕機１は、図２に示すように竪型粉砕機１の外郭となるケーシングを形成する上部ケーシング１Ｂ、及び、下部ケーシング１Ａ、並びに、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、及び、コニカル型の粉砕ローラ３等を備えている。
【００２１】
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を備えている。分級機１４を簡単に説明すれば、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。
【００２２】
また、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。本実施形態による竪型粉砕機１は、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。
【００２３】
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。また、図２に示した竪型粉砕機１は、粉砕できなかった大きな原料を回転テーブル２の下に落下させて取り出す排出口３４が下部に設けられている。
【００２４】
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。また、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。
【００２５】
本実施形態では、図２に示したように、下部ケーシング１Ａの軸受部７に軸支したスイングレバー６の上側部分にあたるスイングレバー上側アーム部分６Ａ（上側アーム６Ａと称することもある）に粉砕ローラ３を配して、下側部分にあたるスイングレバー下側アーム部分６Ｂ（下側アーム６Ｂと称することもある）に油圧式シリンダ８のピストンロッド８Ａを連結した。
【００２６】
詳細は後述するが、本実施形態においては、図１に示すように、下部ケーシング１Ａを固定された支持部材として、スイングレバー６の下側アーム６Ｂの外周側にダンパケース５３を取り付けて、ダンパシステム５０を配している。
【００２７】
以下、図１を用いて、ダンパシステム５０の構成や配置を説明する
本実施形態に係わるダンパシステム５０は、減衰係数調整式のダンパ５１、円筒状のダンパケース５３，スプリング５５等から構成されている。本実施形態では、ダンパ５１として、外部から減衰係数を制御して変化させることが可能な粘性減衰係数調整式、且つ、シリンダ部からロッドが突出して伸縮することができるタイプのものを使用した。
【００２８】
なお、本実施形態においては、ダンパ５１から機外に設置された減衰係数制御装置Ｇの端子Ｌ１に伸びる信号線を配して、減衰係数制御装置Ｇから遠隔で減衰係数を調整できる構成としている。本実施形態では、ダンパ５１の減衰係数調整の方式として、オイル式で流路面積を変更するタイプのものを使用した。また、ダンパ５１は、シリンダ部からロッドが突出して伸縮するタイプであって、シリンダ部にロッドを引き込んで縮めた状態からロッドのストローク分だけ長さを伸ばすことのできるタイプのものである。
【００２９】
なお、ダンパに関する減衰係数調整の方式は様々であり、自動車のショックアブソーバ用などに広く使用されている公知技術も多い。本発明に適応できる減衰係数調整の方式は前述した実施形態のものに限らず、例えば、ガス式であっても良く、公知のダンパが使用でき、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で変更が可能である。
【００３０】
次に、ダンパシステム５０の取り付け方等について詳細に説明する。
下部ケーシング１Ａの下側アーム６Ｂの外周側にはダンパケース５３を取り付けるための孔部を形成し、ネジ加工（雌ネジ）した部品等を固着してケース取付部５３Ｂとする。そして、円筒状のダンパケース５３の外周側にネジ加工（雄ネジ）することにより、ケース取付部５３Ｂにダンパケース５３を螺合させて取り付ける。
【００３１】
また、下部ケーシング１Ａに取り付けたダンパケース５３の反スイングレバー側に側面部を形成して、側面部に形成した孔部の内周側にネジ加工（雌ネジ）し、第１ダンパ取付部５３Ａとする。そして、円柱状のダンパ５１の大径側（シリンダ部側）の外周の一部をネジ加工して、第１ダンパ取付部５３Ａにダンパ５１を螺合させて取り付ける。
【００３２】
ダンパ５１は、下側アーム６Ｂの方向に伸びるように配されている。ダンパ５１のスイングレバー側先端（ロッド先端側）は、下側アーム６Ｂの外周側に設置した台座７０側に向かって伸びるように配されている。そして、ダンパ５１のスイングレバー側先端は、第２ダンパ取付部７０Ａにおいてピンで軸支されて、下側アーム６Ｂの回動方向に対して、回動自在に取り付けられる。
【００３３】
なお、本実施形態では、ダンパ５１のスイングレバー側先端を、下側アーム６Ｂの台座７０に取り付ける構成とした。しかし、本発明に適応できる構成は実施形態に限らず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲において変更が可能である。例えば、スイングレバー６の回動によって、ダンパ５１のスイングレバー側先端と下側アーム６Ｂが当接又は離間するような構成であったとしても、ダンパ５１のスイングレバー側先端と下側アーム６Ｂが当接した際に、ダンパ５１が伸縮することによってスイングレバー６の回動を抑制してダンパ機能を奏するような構成配置になっていれば良い。
【００３４】
また、本実施形態は、さらにダンパケース５３の内側にスプリング５５を配している。スプリング５５は、ダンパケース５３の側面部から台座７０まで下側アーム６Ｂ方向に伸びており、螺旋状に巻かれたスプリング５５の中を、ダンパ５１が通って伸びるような形で配置されている。
【００３５】
本実施形態によるダンパシステム５０は前述の構成により、ケース取付部５３Ｂに取り付けたダンパケース５３を回転させることによって、ダンパケース５３の側面部から台座７０までの距離を調整してスプリング５５の反力を調整できる。
【００３６】
また、本実施形態によるダンパシステム５０であれば、さらに、第１ダンパ取付部５３Ａに取り付けたダンパ５１を回転させることにより、ダンパ５１とダンパケース５３の相対位置を変化させることができる。
【００３７】
例えば、スプリング５５による反力を強くするために、ダンパケース５３を回転させて、ダンパケース５３の側面部から台座７０までの距離を短くした場合を想定すると、ダンパ５１は相対的に下側アーム６Ｂ方向に近づくことになる。
【００３８】
ダンパ５１が、相対的に下側アーム６Ｂ方向に近づけばスプリング５５が圧縮されて反力が強くなると同時に、ダンパ５１の長さが短くなる方向になるが、本実施形態であれば、第１ダンパ取付部５３Ａに取り付けたダンパ５１を回転させて、ダンパ５１を相対的に下側アーム６Ｂ方向から離間させることにより位置の調整が可能である。
【００３９】
即ち、本実施形態であれば、ダンパケース５３と下側アーム６Ｂの離間距離、及び、ダンパ５１と下側アーム６Ｂの離間距離、を個別調整可能である。この調整機能は、スプリング５５の反力を調整した結果、ダンパケース５３と下側アーム６Ｂの離間距離が近すぎて、或いは、離れすぎたために、ダンパ５１のストローク量が確保できなくなったケース等において有効である。
【００４０】
なお、本実施形態では、下部ケーシング１Ａを支持部材として、ダンパシステム５０を配した。しかし、本発明に適応できる支持部材の構成は、これに限らず、他の構造物を支持部材としても良い。例えば、スイングレバー６の一部が竪型粉砕機１の機外に出ている場合などにおいては、竪型粉砕機１の外周側に、鋼製、或いは、コンクリート製の支柱等の構造物を配して、支持部材とすることが好適である。
【００４１】
以下、スイングレバーストッパ６０について説明する。本実施形態によるスイングレバーストッパ６０は、ストッパスピンドル６１（スピンドル６１と称することもある）、及び、ストッパハンドル６１Ａ（ハンドル６１Ａと称することもある）等から構成されている。
【００４２】
本実施形態では、ダンパシステム５０の下方に、下側アーム６Ｂ方向に前後移動するスピンドル６１を配している。図１に示したように、下部ケーシング１Ａに形成した孔部に円筒状のストッパ取付ケース６３を配して、ストッパ取付ケース６３の内周側にネジ加工（雌ネジ）してストッパ取付部６３Ｂとする。そして、円筒状のスピンドル６１の外周側にネジ加工（雄ネジ）して、ストッパ取付部６３Ｂにスピンドル６１を螺合させて取り付ける。
【００４３】
スピンドル６１の反スイングレバー側の端部には、スピンドル６１を回転させるためのハンドル６１Ａが設置されている。従って、ハンドル６１Ａを回転させて、スピンドル６１を回転させれば、スピンドル６１が下側アーム６Ｂ側に自在に前後進する。即ち、ハンドル６１Ａを回してスピンドル６１を回転させると、スピンドル６１がスイングレバー６方向に対して前後に移動して、台座７０との離間距離を変化させる。スピンドル６１を、下側アーム６Ｂ側に前後進させる主目的は、下側アーム６Ｂ部分の動きを制限して、粉砕ローラ３と回転テーブル２が接触する問題（所謂メタルタッチ）等を防止することである。
【００４４】
本実施形態では、スイングレバー６が回動することによって、下側アーム６Ｂがスイングレバーストッパ６０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。そのため、台座７０に対してスピンドル６１が当接すると、スイングレバー６はそれ以上回動できなくなる。スイングレバー６の回動が停止すると、粉砕ローラ３の下降が停止して回転テーブル２側に移動できなくなる。
従って、本実施形態によれば、スピンドル６１と台座７０の離間距離を変化させることにより、粉砕ローラ３と回転テーブル２が接触しない離間距離を確保することができる。
【００４５】
以下、ダンパシステム５０の機能を説明する。ダンパシステム５０の有する第一の調節機能とし、スプリング５５の反力を調整して、スイングレバー６により粉砕ローラ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。
【００４６】
第一の調節機能について説明する。
前述したように、ダンパケース５３を回転させることにより、ダンパケース５３は、下側アーム６Ｂ方向に対して前後に移動して、内部のスプリング５５を伸縮させる。
【００４７】
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、ダンパシステム５０側に向けて前後に移動する。仮に、ダンパシステム５０と台座７０の間の距離が、スプリング５５の自然長より短くなると、スプリング５５は、ダンパケースの側面部と台座７０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５５として反力を発揮する。
【００４８】
なお、スイングレバー６が、スプリング５５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、本実施形態によるダンパシステム５０を使用すれば、ダンパケース５３を回転させることにより、スプリング５５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。
【００４９】
また、本実施形態によるダンパシステム５０によれば、第二の調節機能として、ダンパ５１を回転させることにより、ダンパ５１とダンパケース５３の相対位置を変化させることができる。
【００５０】
例えば、ダンパケース５３を回転させて相対的に下側アーム６Ｂ方向に近づける調節をしたケースにおいて、ダンパ５１のストロークによる伸量を、調節前と同じにする場合には、ダンパ５１を回転させて、ダンパ５１を相対的に下側アーム６Ｂ方向に離間させることにより、調節可能である。
【００５１】
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。
【００５２】
また、本実施形態においては、竪型粉砕機１に生じる振動を測定する振動センサＳ１が設置されており、振動センサＳ１による振動の測定値が、減衰係数制御装置Ｇに入力される構成となっている。詳細は後述するが、減衰係数制御装置Ｇは、予め設定した振動値を閾値として、振動センサＳ１の測定値が閾値を超えた際に、ダンパ５１の減衰係数を変化させるように構成されている。
【００５３】
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。
【００５４】
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を乗り越えて、回転テーブル上面２の外周部と下部ケーシング１Ａとの隙間である環状通路（環状空間部と称することもある）へと向かう。
【００５５】
環状通路に達した原料は、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方向に流れようとする、しかしながら、径が大きく重量の大きな原料は、分級機１４まで到達することができず、或いは分級機１４を通過できずに、機内を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。なお、極一部の大きな原料は、回転テーブル２の下側に落下して排出口３４から機外に取り出される。
【００５６】
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、分級機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。
【００５７】
本実施形態においては、スプリング５５の反力によって粉砕ローラ３を回転テーブル２に押し付ける圧力が変化する。従って、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、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。
【００５８】
また、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。
【００５９】
ここで、運転中に何らかの影響によって、例えば、原料層の厚みが変化した場合において、竪型粉砕機１で発生する振動の周波数が変化して、加振振動数ωと固有振動数ω０の比 ω/ω０が１に近づいた状態になったケースを仮定すると、共振により自励振動が大きくなるケースが想定される。
【００６０】
本実施形態では、運転中の振動を振動センサＳ１で常に測定している。振動センサＳ１で測定された振動の測定値は、減衰係数制御装置Ｇに送信されて入力される。減衰係数制御装置Ｇは、予め設定した振動の閾値と測定値とを比較して、測定値が閾値を超えた際に共振による自励振動を収束させるようダンパ５１の減衰係数を変化させる。
【００６１】
なお、粘性減衰係数を調整可能とした理由として、振動の無い運転状況下では、粘性減衰係数は低い方が良いからである。このような状態において、粘性減衰係数を大きくすると、粉砕ローラ３の自由な揺動を阻害してしまい、かえって原料の粉砕ローラ３に対する噛み込みを悪くしてしまう可能性があって、振動の原因になるからである。
【００６２】
よって、通常状態においては、粘性減衰係数を低くしておき、振動の測定値が増大して閾値を超えると、非定常な自励振動を検知したと判断して、即座に制御装置から粘性係数増大指示をダンパに送る。この制御により、減衰比率ζを増大させ、自励振動時における振動振幅を大幅に低減することが可能である。
【００６３】
なお、測定した振動値が定常に戻った後、減衰係数制御装置Ｇから、粘性減衰係数復帰指示を出す。設定値（振動値の閾値、測定値に対する粘性減衰係数の変化）については、粉砕用途向けや竪型粉砕機サイズによって異なるため、運転調整段階で最適な設定を見つけることで調整する。
【００６４】
ここで、参考として図３に竪型粉砕機の振動モデルを概念的に示す。
竪型粉砕機に生じる振動の加振減を粉砕ローラとして、その振動系を図３（Ａ）のように模擬する。図３（Ａ）におけるバネ定数Ｋは、粉砕ローラ直下にある粉砕層ととらえることができる。
【００６５】
本発明では、この粉砕系に図３（Ｂ）に示すようなダッシュポットＣ（粘性係数）を設置し、そのζを最適値にすることで自励振動発生時の振動振幅を低減するものである。
【００６６】
【数１】
2019155286.tif 000003
τ：減衰比率
Ｃ：粘性係数（Ｎ・ｓ／ｍ）
Ｍ：質量（Ｋｇ）（竪型粉砕機の場合はローラ系の質量）
Ｋ：バネ定数（Ｎ／ｍ）
【００６７】
本実施形態によれば、スプリング５５の内部に粘性減衰係数が調整可能なダンパ５１を設置し、スイングレバー６の下側アーム６Ｂとピンで結合する。これが図３（Ｂ）におけるダッシュポットＣに相当する役割を果たす。なお、ダッシュポットＣについて、ダンパ５１のスイングレバー側先端と下側アーム６Ｂが当接及び離間するような構成であっても良く、ダンパ５１が伸縮することによってスイングレバー６の回動を抑制してダンパ機能を奏するような構成配置になっていれば良い。
【００６８】
また、本実施形態では、メカニカルストッパーとして、前述したようにスイングレバーストッパ６０を設けて、スプリング５５とダンパ５１とは別に配置した。
【００６９】
なお、粘性減衰係数を変更する場合は、ケースによって、タイマーなどによる時間遅れを設定することも効果的である。さらに、例えば、ローラ層厚の監視結果などから、自励振動の発生を事前に予知し、粘性減衰係数を変更指示するような制御回路とすることも有効である。
【００７０】
本実施形態によれば、自励振動が発生した場合においても、その振動値を大幅に低減することができ、機器の破損を未然に防ぐとともに、運転停止（振動トリップ）を回避することもでき、安定的な操業が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように本願発明に係わる竪型粉砕機は、運転中に、自励振動が増大したようなケースにおいても、その振動値を大幅に低減することができ、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】
【００７２】
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    上側アーム部分
６Ｂ    下側アーム部分
８Ａ    ピストンロッド
１４    分級機
３５    原料投入口
３９    上部取出口
５０    ダンパシステム
５１    ダンパ（粘性減衰係数調整式）
５３    ダンパケース
５３Ａ  第１ダンパ取付部
５５    スプリング
６０    スイングレバーストッパ
６１    ストッパスピンドル
６１Ａ  ストッパハンドル
６３    ストッパ取付ケース
７０    台座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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