JP3151721B2 - 旋動式破砕機の制御方法 - Google Patents

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４０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】特に、アキュームレータ１７のプラダ１７
ａが破損した場合、油圧ポンプ２３は停止状態にあるか
ら、ブラダ１７ａ内の高圧ガスが配管１５内や油圧シリ
ンダ６内に吹き込まれ、クラッシングヘッド１０が上昇
してマントル９とバウルライナ１１が突き当り、短時間
で軸受の焼損、主軸折損などの事故に至るので迅速に運
転を止める必要がある。しかし、具体的な制御について
は開示がないことから、前記アキュームレータ１７のプ
ラダ１７ａが破損したことを確実に検知し、その処置を
迅速に行なうことが出来ないという問題がある。

【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、アキュー
ムレータの破損による主軸の折損、マントルやバウルラ
イナの破損さらにメインモータの焼きつきなどの事故を
未然に防ぐ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
より排油するとともに、該油圧シリンダ内の圧力をアキ
ュームレータにより吸収するようにした旋動式破砕機の
制御方法において、前記アキュームレータのバーストに
伴う前記油圧シリンダの上昇量を該油圧シリンダの昇降
に連動する昇降量検出手段により検出してコントローラ
に入力し、前記上昇量が前記コントローラに設定された
異常設定値に達したとき、前記コントローラを経て前記
油圧シリンダの上昇を停止して下降させるととともに前
記クラッシングヘッドのメインモータを停止するこれら
の両制御を同時に行なう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とともに、該
油圧シリンダ内の圧力をアキュームレータにより吸収す
るようにした旋動式破砕機の制御方法において、前記ア
キュームレータのバーストに伴う油圧シリンダの上昇量
を該油圧シリンダの昇降に連動する昇降量検出手段によ
り検出してコントローラに入力し、前記上昇量が前記コ
ントローラに設定された異常設定値に達したとき、前記
コントローラを経て前記油圧シリンダの上昇を停止して
下降させるととともに前記クラッシングヘッドのメイン
モータを停止するこれらの両制御を同時に行なうように
したことである。

【００１０】破砕運転中において、何等かの理由により
アキュームレータ１７がバースト（破損）したとき、プ
ラダ内に封入された高圧ガス（通常６０kg／cm² )が油
圧シリンダ内へ逆流して高圧となり、ピストンを押し上
げ、ひいてはクラッシングヘッドが上昇する。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
のピストン７の上昇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
は予め異常上昇値が設定し記憶されていることから、こ
こで検出入力値と設定異常上昇値（例えばセット値ｃか
ら２ｍｍ上昇したとき）とが比較演算され、この結果ピ
ストン７の上昇量が異常上昇（セット）値に達すると、
コントローラを経てメインモータを停止すると同時に、
電磁弁を作動して開放すると油圧シリンダ内の油は直ち
に排油されるため、油圧シリンダのピストンは下降し、
クラッシングヘッドが下がるため、該ヘッドのバウルラ
イナへの衝突が回避される。これによって、主軸、マン
トルおよびバウルライナの破損やメインモータの焼きつ
けが確実に防止される。

【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、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）と入力設定器（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３
８ｂ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、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３
８ａにより、検出された入力値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、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。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１
７ａ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。

【００１５】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、この検出された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
上昇値に達すると、その結果をコントローラ３８の制御
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への衝突が回避
される。。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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】

【発明の効果】この発明は、上記のように、アキューム
レータのバーストに伴う油圧シリンダの上昇量を該油圧
シリンダの昇降に連動する昇降量検出手段により検出し
てコントローラに入力し、前記上昇量が前記コントロー
ラに設定された異常設定値に達したとき、前記コントロ
ーラを経て前記油圧シリンダの上昇を停止して下降させ
るととともにクラッシングヘッドのメインモータを停止
するこれらの両制御を同時に行なうようにしたから、ク
ラッシングヘッドのバウルライナへの衝突が回避される
こととなり、主軸の折損、マントルおよびバウルライナ
の破損やメインモータの焼きつきなどの事故を未然に防
止することができる。

【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−141942（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B02C 2/00 - 2/10 B02C 25/00

Claims (1)

(57)【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
   排油するとともに、該油圧シリンダ内の圧力をアキュー
   ムレータにより吸収するようにした旋動式破砕機の制御
   方法において、 前記アキュームレータのバーストに伴う前記油圧シリン
   ダの上昇量を該油圧シリンダの昇降に連動する昇降量検
   出手段により検出してコントローラに入力し、前記上昇
   量が前記コントローラに設定された異常設定値に達した
   とき、前記コントローラを経て前記油圧シリンダの上昇
   を停止して下降させるととともに前記クラッシングヘッ
   ドのメインモータを停止するこれらの両制御を同時に行
   なうようにしたことを特徴とする旋動式破砕機の制御方
   法。