JP2006175323A

JP2006175323A - 遠心破砕機

Info

Publication number: JP2006175323A
Application number: JP2004369310A
Authority: JP
Inventors: 猛 ▲濱▼田; Takeshi Hamada; Masaki Hamaguchi; 正記浜口
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Earthtechnica Co Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Earthtechnica Co Ltd
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】球形または角のない立方体状の一定品質の製品骨材を製造することができ、さらに一定品質の小粒径の製品骨材を製造することができる遠心破砕機を提供する。
【解決手段】ロータ側板３３の内側に設けられたデッド形成板３５からロータ放出口３８の近傍に設けられたビット３６にかけて形成され、内部に投入された破砕原料を、垂直軸心回りの回転により水平方向に放出するデッドベッド３７を有するロータ３が設けられ、このロータ３の周囲に、前記デッドベッド３７により放出された破砕原料を衝突させて破砕する破砕体４が設けられてなる遠心破砕機１において、前記デッドベッド３７を、このデッドベッ３７ドの破砕原料の放出点ａを通り、前記ロータ３の仮想半経線Ｌ₁と直交する仮想弦線Ｌ₂と、このデッドベッド３７から放出される破砕原料の放出飛翔線Ｌ₃とのなす破砕原料の放出角度αが２５〜３５°になるように形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、破砕原料を破砕して製品骨材等を製造する製砂用の遠心破砕機に係り、より詳しくは、球形または角のない立方体形状の製品骨材を製造することができ、さらに小粒径の製品骨材を製造すること可能ならしめるようにした遠心破砕機に関する。

遠心破砕機は、破砕室の周囲に形成したデッドベッドやアンビル等の破砕体に破砕原料を衝突させて破砕を行うものである。ロータは破砕室の中央に位置し、内部に供給された破砕原料を回転により発生する遠心力で前記破砕体に衝突させる働きをするものである。
このような遠心破砕機のロータとしては、例えば、後述する構成になるものが公知である。以下、この従来例に係る遠心破砕機のロータを、その説明図の図６を参照しながら説明する。

この従来例に係るロータ１００は、底板１０１と、図示しない上板との間をロータ側板１０２で連結されてドラム状に形成されている。ロータ側板１０２は、例えば、ロータ周縁側から中心側に配置されている湾曲した板体であり、この従来例では５枚のロータ側板１０２が所定の間隔をおいて設けられている。ロータ側板１０２のロータ周縁側端部には、ビット１０３を装着するためのビット取付板１０４が設けられている。ビット１０３は、板状体の先端に超硬チップが埋め込まれたもので、そしてその隣に配備されているロータ側板１０２との間に、所定幅の破砕原料の放出口１０５が開放している。一方、ロータ側板１０２の内側にはデッド形成板１０６が設けられている。このデッド形成板１０６は、その頂部１０７または全体が、破砕原料の放出点ａを通り、ロータの仮想半径線Ｌ₁と直交する仮想弦線Ｌ₂よりもロータの中心側に位置するように設定されている。

前記デッド形成板１０６の形状、寸法、ビット１０３との位置関係は、次の要件が満たされるように設計されている。即ち、デッド形成板１０６からビット１０３にかけて形成されるデッドベッド２０１を、破砕原料２００が、仮想弦線Ｌ₂の延長線と破砕体３００とがぶつかる点ｂよりも、ロータ回転方向の上流側に衝突させるように構成されている。
要するに、デッドベッド２０１の先端部の表面２０２の延長線Ｌ₃と、ロータ１００の接線Ｌ₄との交差する角θができるだけ直角に近くなるようにデッドベッド２０１が形成されるように設定されている。これによって、破砕原料２００の放出点ａから衝突点ｃまでの距離を短縮させることができ、破砕エネルギーの減衰が抑えられ、破砕効率が向上する（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２８３７６号公報

上記従来例に係る「遠心破砕機のロータ」によれば、ロータのデッドベッドから放出される破砕原料の破砕エネルギーの減衰が抑えられるので、破砕原料の破砕効率が向上するため、優れていると考えられる。

ところで、破砕製品が例えば製品骨材である場合、その品質は球形または角のない立方体形状のものが優れているとされ、また製品骨材としては小粒径のものが好ましいとされている。しかしながら、上記従来例に係る遠心破砕機のロータでは、デッドベッドの先端部の表面の延長線Ｌ₃と、ロータの接線Ｌ₄との交差する角θができるだけ直角に近くなるようにデッドベッドが形成されるように設定されている。そのため、球形または角のない立方体形状の製品骨材を製造することができない。さらに、破砕体に対して破砕原料が直角に近い角度で衝突させることにより、小粒径の製品骨材を製造することができるにもかかわらず、直角に近い角度で衝突させることができないため、小粒径の製品骨材を製造することができない。また、デッドベッドの凹曲面の形状が複雑である場合には、長期間の稼動中を通じて一定の形状に維持し続けることが難しいため、破砕製品の品質を一定に保持することが極めて困難であるという問題もある。

従って、本発明の目的は、球形または角のない立方体形状の一定品質の製品骨材を製造することができ、さらに一定品質の小粒径の製品骨材を製造することを可能ならしめる遠心破砕機を提供することである。

発明者等は、鋭意研究を進めた結果、遠心破砕機では、ロータのデッドベッドから放出される破砕原料の放出角度αが２５〜３５°になると、微細割れを生じさせる剪断力成分が破砕原料の表面部近傍に発生し、効果的な整粒効果が得られることを知見して、本発明をなしたものである。

従って、上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る遠心破砕機が採用した手段は、ロータ側板の内側に設けられたデッド形成板からロータ放出口の近傍に設けられたビットにかけて形成され、内部に投入された破砕原料を、垂直軸心回りの回転により生じる遠心力により水平方向に放出するデッドベッドを有するロータが設けられ、このロータの周囲に、前記デッドベッドにより放出された破砕原料を衝突させて破砕する破砕体が設けられてなる遠心破砕機において、前記デッドベッドを、このデッドベッドの破砕原料の放出点を通り、前記ロータの仮想半径線と直交する仮想弦線と、このデッドベッドから放出される破砕原料の放出飛翔線とのなす破砕原料の放出角度αが２５〜３５°になるように形成したことを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る遠心破砕機が採用した手段は、ロータ側板の内側に設けられたデッド形成板からロータ放出口の近傍に設けられたビットにかけて形成され、内部に投入された破砕原料を、垂直軸心回りの回転により生じる遠心力により水平方向に放出するデッドベッドを有するロータが設けられ、このロータの周囲に、前記デッドベッドにより放出された破砕原料を衝突させて破砕する破砕体が設けられてなる遠心破砕機において、前記デッドベッドの破砕原料の放出点を通り、ロータの仮想半径線と直交する仮想弦線と、このデッドベッドから放出される破砕原料の放出飛翔線とのなす破砕原料の放出角度αが２５〜３５°になるように、このデッドベッドの凹曲面の破砕原料の放出点における接線と、前記仮想弦線とのなすこのデッドベッドの出口角度θを３５〜４５°に設定したことを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係る遠心破砕機が採用した手段は、請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の遠心破砕機において、前記デッドベッドの表面形状は一つの曲率半径Ｒで形成され、この曲率半径Ｒはデッドベッドの破砕原料の入口と、出口とを結ぶ直線距離にほぼ等しい値であることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係る遠心破砕機のロータが採用した手段は、請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の遠心破砕機において、前記破砕体は、前記デッドベッドから放出される破砕原料の放出飛翔線とのなす角度が９０±５°になる破砕平面を有する複数の製砂用ライナであることを特徴とするものである。

本発明の請求項１または２に係る遠心破砕機では、ロータ側板の内側に設けられたデッド形成板からロータ放出口の近傍に設けられたビットにかけて形成されるデッドベッドが、デッドベッドの破砕原料の放出点を通り、ロータの仮想半径線と直交する仮想弦線と、このデッドベッドから放出される破砕原料の放出飛翔線となす破砕原料の放出角度αが２５〜３５°になるように形成されている。従って、本発明の請求項１または２に係る遠心破砕機によれば、微細割れを生じさせる剪断力成分が破砕原料の表面部近傍に発生し、効果的な整粒効果が得られるから、球形または角のない立方体形状の製品骨材を製造することができる。

本発明の請求項３に係る遠心破砕機では、デッドベッドの表面形状は一つの曲率半径Ｒで形成され、この曲率半径Ｒはデッドベッドの破砕原料の入口と、出口とを結ぶ直線距離にほぼ等しい値である。つまり、凹曲面を一つの曲率半径Ｒの寸法で構成すると、この遠心破砕機１の通常の稼動により、このデッドベッド３７の凹曲面の形状を安定的に確保することが可能になる。従って、本発明の請求項３に係る遠心破砕機によれば、上記請求項１または２に係る遠心破砕機の効果に加えて、デッドベッドの凹曲面の形状を、長期間の稼動中を通じて一定の形状に維持し続けることができるため、破砕製品の品質の安定維持に大いに寄与することができる。

また、本発明の請求項４に係る遠心破砕機では、破砕体は、デッドベッドから放出される破砕原料の放出飛翔線とのなす角度が９０±５°になる破砕平面を有する複数の製砂用ライナからなっており、破砕原料が製砂用ライナの破砕平面に９０±５°の角度で衝突する。従って、本発明の請求項３に係る遠心破砕機によれば、上記請求項１乃至３に係る遠心破砕機の効果に加えて、小粒径の製品骨材を製造することができる。

以下、本発明の形態に係る遠心破砕機を、添付図面を参照しながら説明する。図１は遠心破砕機の半分断面示側面図であり、図２は図１の一部省略Ａ−Ａ線断面図である。

図に示す符号１は、本発明の形態に係る遠心破砕機であって、この遠心破砕機１はハウジング２を備えている。このハウジング２の上下方向の中程には大径ハウジング部２ａが形成されており、この大径ハウジング部２ａの内側中央位置には、このハウジング２の上部付近に設けられてなる投入口２ｂから投入された破砕原料を破砕するために、遠心力により水平方向に放出する、後述する構成になるロータ３が設けられている。さらに、この大径ハウジング部２ａの内周面の周方向には、前記ロータ３から放出された破砕原料を衝突させて破砕する、後述する複数の製砂用ライナ４が配設されている。前記ロータ３の回転中心には、下方に突出する駆動軸５が設けられており、この駆動軸５の下端に従動Ｖベルトプーリ６が嵌着されている。そして、この従動Ｖベルトプーリ６と、図示しない駆動モータの出力時軸に嵌着されてなる駆動Ｖベルトプーリとに跨って複数のＶベルトが掛装されている。

即ち、このような構成になる遠心破砕機１によれば、投入口２ｂから投入された破砕原料は、駆動モータにより駆動Ｖベルトプーリ、従動Ｖベルトプーリ６、駆動軸５を介して高速回転されるロータ３によって水平方向に高速で放出すされる。そして、ロータ３から放出された破砕原料は、製砂用ライナ４に衝突して破砕され、破砕されて製品となった破砕製品、例えば製品骨材は、製砂用ライナ４から跳ね返って下方に落下し、ハウジング２の下部に設けられた製品排出口２ｃから取り出されて回収される。

前記ロータ３は、図１，２に示すように構成されている。即ち、このロータ３は、円板状の底板３１と、上板３２との間に５つの平板状のロータ側板３３が配設され、これら５つのロータ側板３３によって底板３１と、上板３２とが連結されてドラム状に一体形成されている。ロータ側板３３のロータ周縁側端部には、ビット３６を装着するためのビット取付板３４が設けられている。前記ビット３６は板状体の先端に超硬チップが埋め込まれたもので、そしてその隣に配備されているロータ側板３３との間に、所定幅の破砕原料の放出口３８が開放している。

一方、ロータ側板３３の内側(ロータ３の中心側)位置にはデッド形成板３５が設けられている。そして、このデッド形成板３５と、ロータ側板３３と、ビット取付板３４と、ビット３６とにより囲まれた部分に、破砕された破砕原料の微粒子が堆積してなるデッドベッド３７が形成されている。このデッドベッド３７の表面には、後述する曲率半径Ｒを有する凹曲面３７ａが形成されている。この凹曲面３７ａの曲率半径Ｒの寸法は、このデッドベッド３７の破砕原料の入口３７ｂと、破砕原料の出口３７ｃとを結ぶ直線間距離にほぼ等しくなっている。

ところで、デッドベッドの凹曲面の形状が複雑であると、遠心破砕機１の長期間の稼動中を通じて凹曲面の形状を一定形状に維持し続けることが難しく、破砕製品の品質の安定維持が困難になる。しかしながら、本発明の形態に係る遠心破砕機１のように、デッドベッド３７の凹曲面３７ａを一つの曲率半径Ｒの寸法で構成すると、この遠心破砕機１の通常の稼動により、このデッドベッド３７の凹曲面３７ａの形状を安定的に確保することが可能になり、破砕製品の品質の安定維持に大いに寄与することができる。

さらに、前記デッドベッド３７の破砕原料の放出点ａを通り、かつロータ３の回転中心Ｏを通る仮想半径線Ｌ₁と直交する仮想弦線Ｌ₂と、このデッドベッド３７から放出される破砕原料の放出飛翔線Ｌ₃とのなす破砕原料の放出角度αが２５〜３５°になるように、このデッドベッド３７の凹曲面の破砕原料の放出点ａにおける接線Ｌ₄と、前記仮想弦線Ｌ₂とのなすこのデッドベッド３７の出口角度θは３５〜４５°に設定されている。

また、前記複数の製砂用ライナ４は、例えば高クロム鋳鋼からなる高硬度の厚板であり、デッドベッド３７から放出される破砕原料の放出飛翔線Ｌ₄とのなす角度が９０±５°になる破砕平面４ａを有している。この製砂用ライナ４の平面視配設状態は、図２に示すように、破砕平面４ａの延長線と大径ハウジング部２ａの内径との交点における接線Ｌ₅と前記破砕平面４ａとのなす傾斜角度が４５°になるように設定されている。さらに、大径ハウジング部２ａの内周面の周方向の前後の製砂用ライナ４の破砕平面４ａ同士のなす面角度は１５°になるように設定されている。このように、破砕体である製砂用ライナ４を配設することにより、デッドベッド３７から放出される破砕原料が製砂用ライナ４の破砕平面４ａに直角に近い角度で衝突する。従って、小粒径の製品骨材を製造することができるので、製品骨材の小粒径化に対して大いに寄与することができる。

以下、本発明に係る遠心破砕機１の作用態様を説明する。即ち、本発明の形態に係る遠心破砕機１では、ロータ側板３３の内側に設けられたデッド形成板３５からロータ放出口３８の近傍に設けられたビット３６にかけて形成されるデッドベッド３７が、このデッドベッド３７の破砕原料の放出点ａを通り、ロータ３の仮想半径線Ｌ₁と直交する仮想弦線Ｌ₂と、このデッドベッド３７から放出される破砕原料の放出飛翔線Ｌ₃となす破砕原料の放出角度αが２５〜３５°になるように形成されている。従って、本発明に係る遠心破砕機１によれば、微細割れを生じさせる剪断力成分が破砕原料の表面部近傍に発生し、効果的な整粒効果が得られるから、球形または角のない立方体形状の製品骨材を製造することができる。

また、本発明に係る遠心破砕機１では、デッドベッド３７の凹曲面３７ａの表面形状は一つの曲率半径Ｒで形成されており、そしてこの凹曲面３７ａの曲率半径Ｒはデッドベッド３７の破砕原料の入口３７ｂと、出口３７ｃとを結ぶ直線距離にほぼ等しい値である。
つまり、凹曲面３７ａを一つの曲率半径Ｒの寸法で構成すると、この遠心破砕機１の通常の稼動により、このデッドベッド３７の凹曲面３７ａの凹曲面３７ａの表面形状を安定的に確保することが可能になる。従って、本発明に係る遠心破砕機１によれば、デッドベッド３７の凹曲面３７ａの形状を、長期間の稼動中を通じて一定の形状に維持し続けることができるため、破砕製品の品質の安定維持に大いに寄与することができる。

また、本発明に係る遠心破砕機１では、破砕体は、デッドベッド３７から放出される破砕原料の放出飛翔線Ｌ₃とのなす角度が９０±５°になる破砕平面４ａを有する複数の製砂用ライナ４からなっており、デッドベッド３７から放出された破砕原料が製砂用ライナ４の破砕平面４ａに９０±５°の角度で衝突する。従って、本発明に係る遠心破砕機１によれば、小粒径の製品骨材を効率良く製造することができる。

なお、以上の形態においては、５個のデッドベッド３７を持つロータ３を備えてなる遠心破砕機１を例として説明した。しかしながら、他の形態に係る遠心破砕機のロータの平面図の図３乃至５に示すように、ロータ３のデッドベッドの配設数は３個であっても、４個であっても、また６個であっても同等の機能を発揮することができるので、上記形態の係る構成の遠心破砕機１に限定されるものではない。また、上記形態に係る遠心破砕機は、本発明の１具体例に過ぎないから、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。

本発明の形態に係る遠心破砕機の半分断面示側面図である。図１の一部省略Ａ−Ａ線断面図である。本発明の他の形態に係る遠心破砕機のロータの平面図（デッドベッドの配設数は３個）である。本発明の他の形態に係る遠心破砕機のロータの平面図（デッドベッドの配設数は４個）である。本発明の他の形態に係る遠心破砕機のロータの平面図（デッドベッドの配設数は６個）である。従来例に係る遠心破砕機のロータの説明図である。

符号の説明

１…遠心破砕機
２…ハウジング，２ａ…大径ハウジング部，２ｂ…投入口，２ｃ…製品排出口
３…ロータ，３１…底板，３２…上板，３３…ロータ側板，３４…ビット取付板，３５…デッド形成板，３５ａ…頂部，３６…ビット，３７…デッドベッド，３７ａ…凹曲面，３７ｂ…入口，３７ｃ…出口，３８…ロータ放出口
４…製砂用ライナ，４ａ…破砕平面
５…駆動軸
６…従動Ｖベルトプーリ
ａ…破砕原料の放出点
Ｌ₁…ロータの仮想半経線
Ｌ₂…仮想弦線
Ｌ₃…破砕原料の放出飛翔線
Ｌ₄…接線
Ｌ₅…接線（破砕平面の延長線と大径ハウジング部との交点における接線）
Ｏ…ロータの回転中心
Ｒ…デッドベッドの凹曲面の曲率半径
α…破砕原料の放出角度
θ…デッドベッドの出口角度

Claims

ロータ側板の内側に設けられたデッド形成板からロータ放出口の近傍に設けられたビットにかけて形成され、内部に投入された破砕原料を、垂直軸心回りの回転により生じる遠心力により水平方向に放出するデッドベッドを有するロータが設けられ、このロータの周囲に、前記デッドベッドにより放出された破砕原料を衝突させて破砕する破砕体が設けられてなる遠心破砕機において、前記デッドベッドを、このデッドベッドの破砕原料の放出点を通り、前記ロータの仮想半径線と直交する仮想弦線と、このデッドベッドから放出される破砕原料の放出飛翔線とのなす破砕原料の放出角度αが２５〜３５°になるように形成したことを特徴とする遠心破砕機。
ロータ側板の内側に設けられたデッド形成板からロータ放出口の近傍に設けられたビットにかけて形成され、内部に投入された破砕原料を、垂直軸心回りの回転により生じる遠心力により水平方向に放出するデッドベッドを有するロータが設けられ、このロータの周囲に、前記デッドベッドにより放出された破砕原料を衝突させて破砕する破砕体が設けられてなる遠心破砕機において、前記デッドベッドの破砕原料の放出点を通り、ロータの仮想半径線と直交する仮想弦線と、このデッドベッドから放出される破砕原料の放出飛翔線とのなす破砕原料の放出角度αが２５〜３５°になるように、このデッドベッドの凹曲面の破砕原料の放出点における接線と、前記仮想弦線とのなすこのデッドベッドの出口角度θを３５〜４５°に設定したことを特徴とする遠心破砕機。
前記デッドベッドの表面形状は一つの曲率半径Ｒで形成され、この曲率半径Ｒはデッドベッドの破砕原料の入口と、出口とを結ぶ直線距離にほぼ等しい値であることを特徴とする請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の遠心破砕機。
前記破砕体は、前記デッドベッドから放出される破砕原料の放出飛翔線とのなす角度が９０±５°になる破砕平面を有する複数の製砂用ライナであることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の遠心破砕機。