JPH10272375A - 旋動式破砕機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒度の変化を可及的に少なくして製品の品
質を一定にすることができる旋動式破砕機の制御方法を
提供するものである。 【解決手段】 破砕運転中にメインモータ３６の負荷電
流を負荷電流検出手段３７により検出してコントローラ
３８に入力する。負荷電流の入力値と設定電流値とが比
較演算され、負荷電流の入力値が設定電流値の上限に達
すると、電磁弁が作動して閉から開になる。油圧シリン
ダ６内の油は排油されるため油圧シリンダ６は下降しク
ラッシングヘッド１０が下がる。油圧シリンダ６の下降
量を昇降量検出手段２８により検出し、コントローラに
入力する。この検出入力値と設定昇降値とが比較演算さ
れ、検出入力値が設定昇降値に達すると、電磁弁１９が
作動し開から閉になる。この閉により油圧シリンダの下
降が停止し、クラッシングヘッドの下降も止る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、旋動式破砕機の
制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より旋動式破砕機の制御方法とし
て、例えば特開昭５７−１３５０５０号公報を挙げるこ
とができる（図１参照）。同図において、１は破砕機の
胴体で、下部胴体１ａと上部胴体１ｂとからなる。２は
下部胴体１内に設けた主軸受３内に回動自在にはめ、駆
動軸２ａにより傘歯車などを介して駆動される筒体で、
その内側に偏心軸受４が固定してある。５は偏心軸受４
内にはめた主軸で、軸受３，４により揺動自在に支持さ
れている。また、主軸５の下端は下部胴体１ａに設けた
油圧シリンダ６内のピストン７により支えられている。
８は主軸５の上部寄りに固定したマントルコア、９はそ
の外側に固定したマントルであり、これらを総称してク
ラッシングヘッド１０とする。１１は上部胴体１ｂの内
周に固定されたバウルライナであり、また上部胴体１ｂ
の上部にはホッパ１２を設け、ホッパ１２には上限レベ
ルスイッチ１３と下限レベルスイッチ１４とを設ける。
１５は油圧シリンダ６の下部に連通された連通管で、そ
の途中にフローコントロール弁１６とアキュームレータ
１７とを設け、またフローコントロール弁１６を跨いで
バイパス路１５を設け、さらに電磁弁１９を介して油タ
ンク２０に通じる排油管２１と、逆止弁２２と油圧ポン
プ２３を介して油タンク２０に通じる給油管２４とを連
通させる。油圧ポンプ２３はモータ２５により作動する
ようになっている。また、連通管１５と排油管２１とを
連通させるように電磁弁１９に並列に接続した油路２６
には連通管１５内の油圧が過大になった時押し開かれて
圧油を油タンク２０に逃がすリリーフ弁２７を設ける。

【０００３】２８は油圧シリンダ６の昇降量検出手段
で、これは油圧シリンダ６の下端に設けたプーリ３０を
有するセルシン発信機２９と、ピストン７に連結し他端
を油密を保ちつつ油圧シリンダ６の下端より引出し、プ
ーリ３０に連結したワイヤロープ３１とプーリ２７にワ
イヤロープの巻取り方向に回転力を付与するように設け
たばね３２とからなる。３３は破砕物となる原料のホッ
パ、３４はレベルスイッチ１３，１４で制御されるベル
トコンベヤのような供給機で、可変速モータ３５により
駆動される。３６は駆動軸２ａを駆動するメインモー
タ、３７は負荷電流検出手段としての電流計又は出力計
である。

【０００４】３８はコントローラで、マイクロコンピュ
ータによる演算手段とシーケンスによる制御手段によっ
て構成され、レベルスイッチ１３，１４、昇降量検出手
段２８のセルシン発信機２６および負荷電流検出手段３
７としての電流計などから検出される入力信号を受け
て、旋動式破砕機に発生している事態を判断し、その判
断結果に基づいてシーケンサを経て各機器を作動するよ
うになっている。コントローラ３８の出力側には電磁弁
１９や油圧ポンプ２３のモータ２５、供給機３４の可変
速モータ３５、セット表示やクラッシングヘッドの高さ
を示す表示などを行なう表示器３９、警報器４０が接続
され、コントローラ３５からの出力信号に応じてこれら
が作動するようになっている。また、所望の破砕粒度
は、出口間隙（セット値）ｃを調整することにより行な
う。すなわち、出口間隙ｃを小さく設定する場合、コン
トローラ３８のセットによりモータ２５を駆動して油圧
ポンプ２３を運転し、油タンク２０内の油を油圧シリン
ダ６内に送りピストン７を押し上げ、主軸５、マントル
コア８、などを上昇させる。これと同時にロープ３１が
引っ張られて、これによりプーリ３０が回されてセルシ
ン発信機２９により検出された信号をコントローラ３８
へ送り、その入力値がコントローラ３８でセットした設
定値と等しくなると、モータ２５は自動的に止る。逆
に、出口間隙（セット）を大きく設定する場合、コント
ローラ３８のセットにより電磁弁１９が開き、油圧シリ
ンダ６内の油が連通管１５、フローコントロール弁１
６、電磁弁１９、排油管２１を経て油タンク２０へ排出
されてピストン７などが下がり、セルシン発信機２９か
らの信号がセットした設定値になると電磁弁１９が閉じ
る。

【０００５】上記のように出口間隙ｃが設定された旋動
式破砕機において、駆動軸２ａより（偏心軸受４）筒体
２を駆動すると、主軸５が軸受３，４を中心として、揺
動しつつ旋動運動し、ホッパ１２に投入された岩石、鉱
石などの破砕物をマントル９とバウルライナ１１で挟ん
で圧縮破砕する。上記において、レベルスイッチ１３，
１４により破砕物の供給機３４を制御してホッパ１２内
の破砕物のレベルを一定に保つことにより安定した破砕
運動が行なわれる。前記破砕中に異物の噛み込みや破砕
物のパッキング現象に基づき、オーバーロードになるこ
とがある。このようなオーバーロードは、特有の主軸の
激しい上下運動や振動を伴うとともに異常電流の発生に
つながる。上記のようにクラッシングヘッド１０が上下
に激しく動けば、軸受３，４に悪影響を及ぼすばかり
か、異常事態の発見が遅れたり、適切な処置が行なわれ
なかった時は、軸受破損、さらには主軸５の折損などの
事故の原因となる。したがって、これらの異常の種類を
コントローラ３８で判断し、例えば一定時間油圧シリン
ダ６の油圧を抜いてマントル９を下げた後、再びマント
ル９を復元させる操作やオーバーロードが一定時間続く
と警報器４１から警報を発するとともにメインモータ３
６を止めるなどの種々の操作を自動的に行なうようにし
た。

【０００６】定常運転において、メインモータ３６の電
流負荷率は出口間隙ｃの設定量にも影響されるが、通常
８０％程度に設定されている。しかし、この負荷率は、
外的条件によって変動する。変動要因として、原石の供
給量の変化、原石のサイズの変化さらには原石に付着す
る水分の影響などが挙げられる。この結果として、出口
間隙ｃが一定であれば、粒度変化をきたし、ひいては製
品の品質低下となるなどの問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うな問題を解決するためになしたものであり、粒度の変
化を可及的に少なくして製品の品質を一定にすることが
できる旋動式破砕機の制御方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る旋動式破
砕機の制御方法は、メインモータにより駆動されるクラ
ッシングヘッドを下部に設けた油圧シリンダで支持し、
この油圧シリンダに油圧ポンプにより給油し、電磁弁に
より排油するようにした旋動式破砕機の制御方法におい
て、破砕運転時における前記メインモータの負荷電流を
負荷電流検出手段により検出してコントローラに入力
し、前記負荷電流値が前記コントローラに設定された設
定電流値の範囲外となったとき、前記コントローラを経
て前記油圧シリンダを上昇または下降させて出口間隙を
僅かに変化させ、負荷率をほぼ一定にするようにしたこ
とである。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態は、メイン
モータにより駆動されるクラッシングヘッドを下部に設
けた油圧シリンダで支持し、この油圧シリンダに油圧ポ
ンプにより給油し、電磁弁により排油するようにした旋
動式破砕機の制御方法において、破砕運転時における前
記メインモータの負荷電流を負荷電流検出手段により検
出してコントローラに入力し、前記負荷電流値が前記コ
ントローラに設定された設定電流値の範囲外となったと
き、前記コントローラを経て前記油圧シリンダを上昇ま
たは下降させて出口間隙を僅かに変化させ、負荷率をほ
ぼ一定にするようにしたことである。

【００１０】破砕運転中において、メインモータの負荷
電流を負荷電流検出手段により検出し、これをコントロ
ーラに入力する。一方、コントローラには予め定常電流
値が設定され記憶されていることから、ここで検出され
た負荷電流の入力値と設定電流値とが比較演算される。
検出された負荷電流の入力値が設定電流値の範囲内であ
れば出口間隙はそのままの状態であるが、負荷電流が増
加してその入力値が設定電流値の上限に達すると、その
結果をコントローラを経て電磁弁が作動して閉から開に
なる。これにより油圧シリンダ内の油は排油されるた
め、油圧シリンダは下降し、クラッシングヘッドが下が
る。前記油圧シリンダの下降に伴って、その下降量を昇
降量検出手段により検出し、これをコントローラに入力
する。一方、コントローラには予め設定昇降値が設定さ
れ記憶されていることから、この検出入力値と設定昇降
値とが比較演算され、その結果検出入力値が設定昇降値
に達すると、その結果をコントローラを経て電磁弁が作
動し開から閉になる。この閉により油圧シリンダの下降
が停止し、クラッシングヘッドの下降も止る。したがっ
て出口間隙は所定量（０．３ｍｍ）広くなり、電磁弁の
作動とほぼ同時にコントローラのインターバルタイマに
よりたとえば１０秒間維持される。その後は前記の検
出、判断、作動が繰り返される。すなわち検出された負
荷電流値が設定電流値に達すると、再び出口間隙が広く
なり、達しない場合は、そのままの状態が維持される。
前記のように出口間隙を段階的に変えることで、粒度の
変化が可及的に少なくしたがって製品の品質が安定す
る。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の実施例を図１〜２に基づい
て説明する。なお、図１は従来技術で詳しく説明したの
で、重複する部分については、説明を省略することとす
る。 コントローラ３８は、マイクロコンピータからな
る演算手段３８ａと各作動機器を制御するシーケンサか
らなる制御手段３８ｂによって構成する。また、コント
ローラ３８の入力側はレベルスイッチ１３，１４、昇降
量検出手段２８および負荷電流検出手段３７、さらに各
種入力設定器（デジタルスイッチ）４１と操作スイッチ
４２が接続される。一方、出力側は電磁弁１９、油圧ポ
ンプ２３のモータ２５、供給機３２の可変速モータ３５
およびクラッシングヘッド１０を駆動するメインモータ
３６、さらにセット表示やクラッシングヘッドの高さを
示す表示などを行なう表示器３７や異常事態を知らせる
警報器４０が接続されている。

【００１２】昇降量検出手段（例えばセルシン発信器）
２８により検出したクラッシングヘッド１０の上下方向
の位置（昇降量）を検出して、その入力信号をＡ／Ｄ変
換器（アナログ信号をデジタル信号を変換）を経て、演
算手段３８ａに入力する。演算手段３８ａにより、検出
された入力値（昇降量）とデジタルスイッチ４１により
入力された設定入力値とを比較演算し、その結果、入力
値が設定入力値から外れた場合、制御手段３８ｂに指令
し、制御手段３８ｂを経て電磁弁１９またはモータ２５
を作動して、クラッシングヘッド１０の昇降を制御す
る。すなわち、電磁弁１９のソレノイドが作動し、電磁
弁１９を閉から開にして油を油タンク２０へ排油し、油
圧シリンダ６を下降させる。これによりクラッシングヘ
ッド１０が下降する。また、モータ２５を起動して油圧
ポンプ２３を作動させ、油圧シリンダ６に油を供給し、
油圧シリンダ６を上昇させる。これによりクラッシング
ヘッド１０が上昇する。

【００１３】負荷電流検出手段（例えば変流器）３７に
より、メインモータ３６の負荷電流値を検出して、その
入力信号をＡ／Ｄ変換器（アナログ信号をデジタル信号
を変換）を経て、演算手段３８ａに入力する。演算手段
３８ａにより、検出された入力値とデジタルスイッチ４
１により入力された設定入力値とを比較演算し、その結
果、設定入力値から外れた場合、制御手段３８ｂに指令
し、制御手段３８ｂを経て電磁弁１９またはモータ２５
を作動させて、クラッシングヘッド１０の昇降を制御す
る。すなわち、電磁弁１９のソレノイドが作動し、電磁
弁１９を閉から開にして油を油タンク２０へ排油し、油
圧シリンダ６を下降させる。これによりクラッシングヘ
ッド１０が下降する。

【００１４】破砕運転中（油圧ポンプ２３は運転停止状
態であり、しかも油圧シリンダ６内および連通管１５内
の油圧は逆止弁２２により保持され、電磁弁１９および
リリーフ弁２７は閉状態である。したがって破砕中は油
圧シリンダ６内の油圧力（例えば４０kg／cm² に設定）
は破砕力とはバランス状態が保たれ、すなわち出口間隙
（セット値）は常に一定状態に維持される。破砕運転中
において、メインモータ３６の負荷電流値を負荷電流検
出手段により検出し、これをコントローラに入力する。
一方、コントローラ３８には予め定常電流値（実際は電
流の負荷率であり、この負荷率は、例えば定常電流値を
１００としたときその上限が＋５％で、下限が−５％の
範囲内になるように設定される）が入力設定器４１によ
り設定され記憶されていることから、ここで検出された
負荷電流の入力値と設定電流値とが比較演算される。検
出された負荷電流の入力値が設定電流値の範囲内であれ
ば出口間隙ｃはそのままの状態であるが、負荷電流が増
加してその入力値が設定電流値の上限に達すると、その
結果をコントローラ３８から制御手段３８ｂへ指令し、
この制御手段を経て電磁弁１９が作動して閉から開にな
る。これにより油圧シリンダ６内の油は連通管１５を経
て油タンク２０へ戻るため、油圧シリンダ６は下降し、
クラッシングヘッド１０が下がる。油圧シリンダ６の下
降に伴って、その下降量を油圧シリンダ６の昇降に連動
する昇降量検出手段２８により検出し、これをコントロ
ーラ３８の演算手段３８ａに入力する。

【００１５】一方、コントローラ３８の演算手段３８ａ
には予め入力設定器４１により設定昇降値（例えば出口
間隙ｃの寸法で０．３ｍｍとする）が設定され記憶され
ていることから、この検出入力値と設定昇降値とが比較
演算され、その結果検出入力値が設定昇降値に達する
と、その結果をコントローラ３８から制御手段３８ｂへ
指令し、この制御手段を経て電磁弁１９が作動し開から
閉になる。この閉により油圧シリンダ６の下降が停止
し、クラッシングヘッド１０の下降も止る。したがって
出口間隙ｃは所定量（０．３ｍｍ）広くなり、電磁弁１
９の作動とほぼ同時に制御手段３８ｂに組込まれたイン
ターバルタイマにより、例えば１０秒間維持される。そ
の後は前記の検出、判断、作動が繰り返される。すなわ
ち検出された負荷電流値が設定電流値に達すると、再び
出口間隙が広くなり、達しない場合は、そのままの状態
が維持される。出口間隙が広い状態から狭くなるのは、
検出された負荷電流値が減少して設定電流値の下限に達
した時である。但し、出口間隙の変更幅は、上限側およ
び下限側とも設定昇降量０．３ｍｍ×４回＝１．２ｍｍ
とする。変更幅が前記範囲を超えると、破砕粒度が低下
するので前記範囲にすることが望ましい。なお、設定昇
降量は前記範囲に限定されるものではない。前記のよう
に出口間隙を段階的に変えることで、粒度の変化が可及
的に少なくしたがって製品の品質が安定する。

【００１６】上記の稼働中において、何等かの理由によ
りアキュームレータ１７のプラダ１７ａがバースト（破
損）したとき、プラダ１７ａ内に封入された高圧ガス
（通常６０kg／cm² )が連通管１５内へ逆流する。この
ため、前記したように油圧ポンプ２３は停止状態にある
から、連通管１５を経て、油圧シリンダ６内が高圧とな
り、ピストン７を押し上げ、ひいてはクラッシングヘッ
ド１０が上昇する。この上昇により、所期の出口間隙
（セット値）ｃが減少する。この動き、すなわちピスト
ン７の上昇量を昇降量検出手段２８により検出し、これ
をコントローラ３８の演算手段３８ａに入力する。一
方、コントローラ３８の演算手段３８ａには予めピスト
ン７の上昇量すなわち異常上昇値（例えば２ｍｍ）が入
力設定器４１により設定され記憶されていることから、
この検出入力値と設定異常上昇値とが比較演算され、そ
の結果ピストン７の昇降量が異常セット値に達すると、
その結果をコントローラ３８から制御手段３８ｂへ指令
し、この制御手段を経てメインモータ３６を停止すると
同時に電磁弁１９を作動して開放する。この開放により
油圧シリンダ６内の油は直ちに連通管１５を経て油タン
ク２０へ戻るため、油圧シリンダ６は下降し、クラッシ
ングヘッド１０が下がるから、クラッシングヘッド１０
のバウルライナ１１への衝突が避けられる。これによっ
て、主軸５、マントル９およびバウルライナ１１の破損
やメインモータ３６の焼きつきが確実に防止される。

【００１７】また、昇降量検出手段２８による入力値お
よび負荷電流検出手段３７による負荷電流値と、デジタ
ルスイッチ４１により入力された各設定入力値とを演算
手段３８ａにより比較演算し、その結果を出力し、異物
の噛み込みやパッキング現象に基づくオーバーロードを
表示器３９に表示するとともに、回避できる場合は、電
磁弁１９または油圧ポンプ２３を作動させることによ
り、クラッシングヘッド１０を制御する。また回避不能
な場合は、メインモータ３６を停止する。

【００１８】また、破砕粒度の変更や、マントル９、バ
ウルライナ１１の摩耗により、出口間隙（セット）を調
整することができる。すなわち、出口間隙（セット）ｃ
を小さく設定する場合、コントローラ３８のセットによ
りモータ２５を駆動して油圧ポンプ２３を運転し、油タ
ンク２０内の油を油圧シリンダ６内に送りピストン７を
押し上げ、主軸５、マントルコア８、などを上昇させ
る。これと同時にロープ３１が引っ張られて、これによ
りプーリ３０が回されてセルシン発信機２９からコント
ローラ３８へ信号が送られ、その値がコントローラでセ
ットした値と等しくなると、モータ２５は止る。逆に、
出口間隙（セット）を大きく設定する場合、コントロー
ラ３８のセットにより電磁弁１９が開き、油圧シリンダ
６内の油が連通管１５、フローコントロール弁１６、電
磁弁１９、排油管２１を経て油タンク２０へ排出されて
ピストン７などが下がり、セルシン発信機２９からの信
号がセットした値になると電磁弁１９が閉じる。さら
に、破砕機上のホッパ１２内のレベルスイッチ１３，１
４で供給機を制御し、ホッパ１２内のレベルが低下する
と、供給機３２の速度を早め、レベルが高くなると、供
給機３２の速度を遅くするか停止することにより常時適
量の破砕物の供給が行なわれて破砕効率を高めることが
できる。

【００１９】

【発明の効果】この発明は、上記のように、破砕運転時
における前記メインモータの負荷電流を負荷電流検出手
段により検出して、コントローラに入力し、前記負荷電
流値が前記コントローラに設定された設定電流値の範囲
外となったとき、前記コントローラを経て前記油圧シリ
ンダを上昇または下降させて出口間隙を僅かに変化さ
せ、負荷率をほぼ一定にするようにしたから、粒度の変
化を可及的に少なくして製品の品質を一定にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る旋動式破砕機の制御方法の実施
例を示す全体構成図である。

【図２】この発明に係る旋動式破砕機の制御方法の実施
例を示す制御系のブロック図である。

【符号の説明】

１ 胴体 ５ 主軸 ６ 油圧シリンダ ７ ピストン １０ クラッシングヘッド １１ バウルライナ１１ １７ アキュームレータ １９ 電磁弁 ２０ 油タンク ２２ 逆止弁 ２３ 油圧ポンプ ２５ モータ ２８ 昇降量検出手段 ３６ メインモータ ３７ 負荷電流検出手段 ３８ コントローラ ３９ 表示器 ４０ 警報器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メインモータにより駆動されるクラッシ
   ングヘッドを下部に設けた油圧シリンダで支持し、この
   油圧シリンダに油圧ポンプにより給油し、電磁弁により
   排油するようにした旋動式破砕機の制御方法において、 破砕運転時における前記メインモータの負荷電流値を負
   荷電流検出手段により検出してコントローラに入力し、
   前記負荷電流値が前記コントローラに設定された設定電
   流値の範囲外となったとき、前記コントローラを経て前
   記油圧シリンダを上昇または下降させて出口間隙を僅か
   に変化させ、負荷率をほぼ一定にするようにしたことを
   特徴とする旋動式破砕機の制御方法。