冷卻裝置的輥式破碎機的製作方法
2023-06-04 04:53:11

本發明涉及在搬運高溫顆粒狀搬運物、例如顆粒狀水泥熟料的同時進行冷卻的冷卻裝置的輥式破碎機。
背景技術:
在水泥成套設備中具備將經過預熱、煅燒以及燒結而生成的高溫水泥熟料進行冷卻的同時在搬運方向上搬運的冷卻裝置,例如具備如專利文獻1的冷卻裝置。該冷卻裝置在冷卻部中對熟料進行冷卻的同時搬運,並且從冷卻部的排出端部排出熟料。又,冷卻裝置在排出端部附近配備在與搬運方向成直角的方向上延伸的四個輥。在四個輥中位於排出端部側的三個輥進行正向旋轉(即,向搬運方向輸出的旋轉)。又,第四個反轉輥進行反向旋轉,將成塊熟料夾入於該反轉輥和與其相鄰的輥之間而進行壓縮破碎。
現有技術文獻:
專利文獻:
專利文獻1:日本特開昭61-295264號公報。
技術實現要素:
發明要解決的問題:
關於專利文獻1中記載的四個輥,為了進一步有效地破碎熟料,而想到在四個輥的外周面形成多個齒,通過使輥轉動以此利用齒對從排出端部排出的熟料進行破碎。在這樣的結構的情況下,在利用齒對熟料進行破碎時負荷作用於輥。當利用齒進行的破碎在輥的多處位置同時進行時,輥的負荷僅在特定的時期變得極大化。因此,需要即便產生較大的負荷也能夠使輥旋轉的旋轉機械、即能夠產生較大的驅動力的電動機等的旋轉單元。對於能夠產生這樣較大的驅動力的旋轉單元來說,其外形尺寸較大且消耗電力較大。因此,為了實現旋轉單元的小型化以及消耗電力的減少,而期待抑制輥的負荷僅在特定時期的極大化。
因此,本發明的目的是提供能夠使輥的負荷的隨時間變化平均化的冷卻裝置的輥式破碎機。
解決問題的手段:
本發明的冷卻裝置的輥式破碎機是在搬運顆粒狀搬運物的同時進行冷卻的冷卻裝置中用於破碎所述顆粒狀搬運物的輥式破碎機;具備相互之間隔著間隙在搬運方向上並列設置,且通過旋轉單元分別繞著與所述搬運方向正交且相互平行的軸線旋轉並對所述顆粒狀搬運物進 行破碎的多個輥;所述多個輥中至少一個輥是負荷減少輥;所述負荷減少輥具有多個破碎環;所述多個破碎環的每個在外周面上具有在周方向上隔著相等間隔配置的多個破碎齒;所述多個破碎環中至少一個破碎環的所述多個破碎齒與相鄰的所述破碎環的所述多個破碎齒在所述周方向上錯開配置。
根據本發明,至少一個破碎環的多個破碎齒在周方向上錯開配置。因此,在使輥旋轉時,對於分別作用於錯開配置的破碎環和除此以外的破碎環的破碎時負荷,可以錯開其負荷增大的正時。藉助於此,可以使作用於負荷減少輥的負荷的隨時間變化平均化,其結果是可以使旋轉單元的負荷的隨時間變化平均化。
也可以是在上述發明中,所述多個破碎齒以預先設定的齒距配置在所述破碎環的外周面,並且以在所述軸線延伸的軸線方向上相鄰的所述破碎環的所述多個破碎齒逐個向周方向一側錯開1/n倍所述齒距的形式進行配置,其中,n為2以上的整數。
根據上述結構,破碎齒在軸線方向上排列而形成齒列,該齒列以向周方向一側扭歪的形式形成。藉助於此,在使負荷減少輥旋轉時,可以將無法破碎而殘留在輥上的成塊的顆粒狀搬運物向軸線方向一側輸送。像這樣輸送成塊的顆粒狀搬運物,以此使殘留的成塊的顆粒狀搬運物與其他成塊的顆粒狀搬運物碰撞,從而可以進行粉碎。又,通過輸送顆粒狀搬運物,可以將殘留在輥上的顆粒狀搬運物引導至能夠較好地咬入的間隙內。藉助於此,即便是較大粒徑的顆粒狀搬運物,也可以很好地咬入。
也可以是在上述發明中,所述負荷減少輥具有在所述軸線方向上延伸且通過所述旋轉單元繞著所述軸線旋轉的軸;所述軸在所述軸線方向上延伸且在其外周面上具有相互接合的接合片以及被接合槽中的任意一個;所述多個破碎環在內周面上具有所述接合片以及所述被接合槽中的另一個,並且使所述接合片與所述被接合槽接合,從而以在所述周方向上無法發生相對位移的形式外裝在所述軸上;所述多個破碎環包括第一破碎環以及第二破碎環;所述第一破碎環具有作為所述多個破碎齒中的一個的第一基準齒;所述第二破碎環具有作為所述多個破碎齒中的一個的第二基準齒;所述第一基準齒位於所述第一破碎環的中心和所述接合片以及所述被接合槽中的另一個的中心的連接線上;所述第二基準齒與所述第一基準齒在所述周方向上錯開360/(n×N)度進行配置,其中,N為第二破碎環的齒數。
根據上述結構,如果將第二破碎環進行翻轉,則可以作為與第一破碎環的破碎齒錯開360×(n—1)/(n×N)度配置破碎齒的破碎環(即,破碎齒向所述周方向一側逐個錯開(n—1)/n倍齒距的破碎環)使用。因此,用於製造破碎環所用到的模具種類比所使用的破碎環的種類少,從而可以減少製造成本。
也可以是在上述發明中,所述多個破碎齒包括:具有第一高度的所述破碎齒、即高齒;和具有比所述第一高度低的第二高度的所述破碎齒、即低齒。
根據上述結構,通過形成低齒,可以將無法利用高齒夾持且無法破碎的較大塊的顆粒狀搬運物利用低齒進行夾持並破碎。藉助於此,可以抑制在輥上殘留有未能咬入的較大塊的顆粒狀搬運物。
也可以是在上述發明中,在所述負荷減少輥的外周面上具有多個所述高齒在所述周方向上排列的高齒形成部位、和多個所述低齒在所述周方向上排列的低齒形成部位,所述高齒形成部位和所述低齒形成部位以千鳥狀進行配置。
根據上述結構,在破碎時輥之間低齒和高齒在軸線方向上交替地配置,因此可以使作用於負荷減少輥的負荷的隨時間變化平均化,其結果是可以使旋轉單元的負荷的隨時間變化平均化。
也可以是在上述發明中,負荷減少輥具有在所述軸線延伸的軸線方向上延伸且通過所述旋轉單元繞著所述軸線旋轉的軸;所述多個破碎齒以預先設定的齒距且隔著相等間隔配置在所述破碎環的外周面上,且在所述軸線方向上相鄰的所述破碎環的所述多個破碎齒逐個向周方向一側錯開1/2倍所述齒距進行配置;所述軸在所述軸線方向上延伸且在外周面上具有相互接合的接合片以及被接合槽中的任意一個;所述多個破碎環在內周面上具有所述接合片以及所述被接合槽中的另一個,並且使所述接合片與所述被接合槽接合,從而以在所述周方向上無法發生相對位移的形式外裝在所述軸上;在所述破碎環的外周面上具有排列至少兩個以上所述高齒的所述高齒形成部位和排列至少兩個以上所述低齒的所述低齒形成部位;所述多個破碎環包括第一破碎環以及第二破碎環;所述第一破碎環具有作為所述多個破碎齒中的一個,且位於所述第一破碎環的中心和所述接合片以及所述接合槽中的另一個的中心的連接線上的第一基準齒,在所述第一破碎環的外周面上以所述第一基準齒為基準在所述周方向上交替地配置有所述高齒形成部位以及所述低齒形成部位;所述第二破碎環具有作為所述多個破碎齒中的一個,且與所述第一基準齒向所述周方向一側錯開1/2倍所述齒距進行配置的第二基準齒,在所述第二破碎環的外周面上以所述第二基準齒為基準在所述周方向上交替地配置有所述高齒形成部位和所述低齒形成部位;所述第一破碎環以及所述第二破碎環形成為繞各自的所述軸線具有旋轉對稱性的結構。
根據上述結構,在軸上以標準姿勢外裝第一破碎環以及第二破碎環,並且與此相鄰地將第一破碎環以及第二破碎環以進行翻轉的翻轉姿勢外裝在軸上,進而重複該過程以此製造出破碎齒逐個錯開1/2倍齒距且所述高齒區域和所述低齒區域以千鳥狀配置的負荷減少輥。因 此,儘管在製造時使用四種破碎環,但是可以將製造破碎環時所用到的模具種類抑制為兩種,從而可以減少製造成本。
也可以是在上述發明中,所述多個輥具有相鄰的至少兩個以上的所述負荷減少輥;相鄰的所述負荷減少輥分別具有所述多個破碎齒在所述周方向上的錯開量彼此不同的所述破碎環。
根據上述結構,可以使作用於負荷減少輥的負荷的隨時間變化進一步平均化,其結果是可以使旋轉單元的負荷的隨時間變化進一步平均化。
發明效果:
根據本發明,可以使輥的負荷的隨時間變化平均化。
附圖說明
圖1是示出具備根據本發明冷卻裝置的水泥成套設備的結構的概略圖;
圖2是示出圖1的冷卻裝置的概略結構的立體圖;
圖3是示出圖2的冷卻裝置的輥式破碎機的立體圖;
圖4是示出圖3的第一輥的第一破碎環的主視圖;
圖5是示出圖3中第一輥的第一破碎環的局部的主視圖;
圖6是示出圖3中第一輥的第二破碎環的主視圖;
圖7是示出圖4中第一輥的第二破碎環的局部的主視圖;
圖8是對圖3的第一輥局部放大並示出的放大立體圖;
圖9是示出圖3中第二輥的第一破碎環的主視圖;
圖10是示出圖3中第二輥的第二破碎環的主視圖;
圖11是示出圖3中第二輥的第二破碎環的局部的主視圖;
圖12是對圖3的第二輥局部放大並示出的放大立體圖;
符號說明:
1 冷卻裝置;
15 輥式破碎機;
15a 第一輥;
15b 第二輥;
15c 第三輥;
15d 第四輥;
17 旋轉單元;
21 第一軸;
21a 鍵;
22 第一破碎環;
22a 鍵槽;
23 第二破碎環;
23a 鍵槽;
24 破碎齒;
24a 高齒;
24c 低齒;
24d 第一基準齒;
25 第一高齒形成部位;
26 第一低齒形成部位;
27 破碎齒;
27a 高齒;
27c 低齒;
27e 第二基準齒;
28 第二高齒形成部位;
29 第二低齒形成部位;
30H 高齒形成部位;
30L 低齒形成部位;
31 第二軸;
31a 鍵;
32 第一破碎環;
32a 鍵槽;
33 第二破碎環;
33a 鍵槽;
34 破碎齒;
34a 第一基準齒;
35 破碎齒;
35a 第二基準齒;
36 齒列。
具體實施方式
以下,參照附圖說明根據本發明的實施形態的冷卻裝置1。另外,以下說明中使用的方向的概念是便於說明而使用的,並非用於將發明的結構的方向等限定在該方向上。又,以上說明的冷卻裝置1僅僅是本發明的一種實施形態。因此,本發明不限於實施形態,在不脫離發明的主旨的範圍內可以增加、刪除、變更。
[第一實施形態]
<水泥成套設備>
水泥是經過如下工序而生成:將含有石灰石、粘土、矽石以及鐵等的水泥原料進行粉碎的原料粉碎工序;將粉碎的水泥原料進行燒結的燒結工序;和作為最終工序的最後加工工序,這三個工序在水泥成套設備(cement plant)中進行。在這三個工序中的一個工序的燒結工序中,將粉碎的水泥原料進行燒結並冷卻,生成顆粒狀的水泥熟料。圖1所示的結構示出水泥成套設備的燒結設備3,是進行水泥製造中的燒結工序的部分。燒結設備3對原料粉碎工序中被粉碎的水泥原料進行預熱、煅燒以及燒結,將燒結而變成高溫的顆粒狀水泥熟料進行冷卻。
對進行燒結工序的部分進一步詳細說明,燒結設備3具備預熱器4,預熱器4由多個旋風器(cyclone)5構成。旋風器5在上下方向上排列而設置為多級式,並且將其中的排氣向上層的旋風器5吹起(參照圖1的虛線箭頭),從而將投入的水泥原料利用旋流進行分離,並且投入至下級的旋風器5(參照圖1的實線箭頭)。位於最下級的上一級的旋風器5將水泥原料投入至煅燒爐6。煅燒爐6具有燃燒器,並且通過由該燃燒器產生的熱和下述的排氣熱進行分離投入的水泥原料中的二氧化碳氣體的反應(即,煅燒反應)。在煅燒爐6中被促進煅燒反應的水泥原料如下述那樣被導入至最下級的旋風器5中,進而該旋風器5內的水泥原料被供給至迴轉爐7。
該迴轉爐7形成為數十米以上的水平方向上較長的圓筒狀。迴轉爐7以從旋風器5側的入口至位於梢端側的出口稍微向下傾斜的形式配置。因此,通過使迴轉爐7以軸線為中心旋轉,以此將位於入口側的水泥原料向出口側搬運。又,在迴轉爐7的出口上設置有燃燒裝置8。燃燒裝置8形成高溫火焰,將水泥原料進行燒結。
又,燃燒裝置8向入口側噴射高溫燃燒氣體,從燃燒裝置8噴射的燃燒氣體在對水泥原料進行燒結的同時在迴轉爐7內向入口側流動。燃燒氣體作為高溫排氣從煅燒爐6的下端處變成噴流而在煅燒爐6內吹向上方(參照圖1的虛線箭頭),能夠將投入至煅燒爐6內的水 泥原料吹向上方。將水泥原料通過該排氣以及燃燒器加熱即煅燒至約900℃。又,被吹向上方的水泥原料與排氣一起流入最下級的旋風器5中,在這裡所流入的排氣和水泥原料被分離。分離的水泥原料供給至迴轉爐7,排氣吹向上一級的旋風器5。吹向上方的排氣在各旋風器5中與投入其中的水泥原料進行熱交換而對水泥原料進行加熱,並且再次與水泥原料分離。分離的排氣進一步上升至其上方的旋風器5而重複進行熱交換。然後,從最上級的旋風器5排出至大氣中。
在這樣構成的燒結設備3中,將水泥原料從最上級的旋風器5附近投入,在與排氣進行熱交換的同時充分進行預熱後下降至最下級的上一級的旋風器5,然後被投入至煅燒爐6。在煅燒爐6中,將水泥原料通過燃燒器以及高溫氣體進行煅燒,之後水泥原料導入至最下級的旋風器5並在這裡與排氣分離後供給至迴轉爐7。供給的水泥原料在迴轉爐7內燃燒的同時被搬運至出口側。像這樣經過預熱、煅燒以及燒結後成型為水泥熟料。在迴轉爐7的出口設置有冷卻裝置1,從迴轉爐7的出口向冷卻裝置1排出成型的水泥熟料。
<冷卻裝置>
冷卻裝置1將從迴轉爐7排出的水泥熟料(高溫顆粒狀搬運物)向預先設定的搬運方向搬運的同時進行冷卻,在緊鄰迴轉爐7出口的下方配置有固定傾斜篦子(grate)11。固定傾斜篦子11從迴轉爐7的出口側向搬運方向朝下方傾斜,從迴轉爐7出口排出的顆粒狀的水泥熟料以在固定傾斜篦子11上滾動的形式向搬運方向上滑落。在固定傾斜篦子11的搬運方向梢端部上設置有多個冷卻格柵列13,水泥熟料在多個冷卻格柵列13上堆積而形成熟料層14。冷卻格柵列13是在搬運方向上延伸的結構體,並且以彼此相鄰的形式在與搬運方向正交的橫方向(以下稱為「正交方向」)上並列設置,在其上以覆蓋全部的多個冷卻格柵列13的形式裝載有熟料層14(參照圖2的雙點劃線)。
像這樣構成的冷卻格柵列13具有未圖示的臺車,能夠向搬運方向一側以及另一側移動,通過使冷卻格柵列13的移動和冷卻格柵列13的停止重複進行,以此能夠搬運顆粒狀的水泥熟料。作為其具體的搬運方法,例如具有在使正交方向上排列的全部的冷卻格柵列13前進後使不相鄰的冷卻格柵列13分多次後退的方法、將在正交方向上延伸的橫杆設置於冷卻格柵列13的上部後,使該橫杆向搬運方向移動以此向搬運方向輸送熟料層14的方法等。另外,對於向搬運方向輸送熟料層14的結構以及方法,並不僅限於上述結構以及方法,只要是能夠向搬運方向輸送熟料層14的結構以及方法即可。這樣搬運的水泥熟料從冷卻格柵列13的梢端落到下方,並且在冷卻格柵列13的梢端的正下方配置有輥式破碎機15。
如圖3所示,輥式破碎機15是用於將從冷卻格柵列13的梢端掉落的水泥熟料進一步 破碎成細小顆粒的裝置。輥式破碎機15由四個負荷減少輥(以下簡稱為「輥」)15a~15d構成。四個輥15a~15d是在正交方向上延伸的圓柱狀的棒狀體,並且以繞著各自作為中心軸的旋轉軸L1~L4旋轉的形式由未圖示的軸承機構實現軸支承。四個輥15a~15d以使各自的旋轉軸L1~L4相互平行且相互以規定間隔在搬運方向上排列的形式配置,對於四個輥15a~15d的每一個分別設置旋轉單元17。旋轉單元17是所謂的電動機,並且根據輸入於其中的指令使各輥15a~15d進行正向旋轉以及逆向旋轉。又,旋轉單元17與控制裝置18連接,控制裝置18控制旋轉單元17的動作以此使四個輥15a~15d旋轉而對成塊的水泥熟料進行破碎。以下,對四個輥15a~15d進行詳細說明。
四個輥15a~15d由兩種輥構成。具體而言,從搬運方向的下遊側開始第一個和第三個是由第一種輥構成,第二個和第四個是由第二種輥構成。以下,參照圖4至圖8說明作為第一種輥中第一個輥的第一輥15a的結構,接著參照圖9至圖12說明作為第二個輥的第二輥15b的結構。作為第三個輥的第三輥15c以及作為第四個輥的第四輥15d的各自結構與第一輥15a以及第二輥15b的各自的結構相同,因此標以相同的符號並省略說明。
第一輥15a具有第一軸21和多個破碎環22、23。第一軸21是在正交方向上延伸的大致圓柱狀的構件,其兩端部附近由未圖示的軸承機構實現繞著旋轉軸L1可旋轉地軸支承。又,第一軸21的一端部與旋轉單元17連接,並且以繞著旋轉軸L1旋轉的形式由旋轉單元17旋轉驅動。又,在第一軸21的外周面上形成有兩個鍵21a。作為接合片的兩個鍵21a向半徑方向外側突出且從第一軸21的一端延伸至另一端,並且在周方向上間隔180度配置。在具有這樣的形狀的第一軸21的外周面上交替地外裝多個兩種破碎環22、23。以下,對作為兩種破碎環22、23的第一破碎環22以及第二破碎環23的結構進行說明。
圖4所示的第一破碎環22是在正交方向上延伸的大致圓筒狀的構件,並且在其內周面上具有兩個鍵槽22a。作為被接合槽的鍵槽22a具有與第一軸21的鍵21a相同的形狀,並且從第一破碎環22的一端延伸至另一端。又,鍵槽22a在周方向上間隔180度配置,並且在將第一破碎環22外裝在第一軸21上時鍵21a嵌入於鍵槽22a內。藉助於此,第一破碎環22以與第一軸21不進行相對旋轉的形式外裝在第一軸21上。又,在第一破碎環22的外周面上形成有多個破碎齒24。在本實施形態中,在第一破碎環22的外周面上形成有18個破碎齒24,18個破碎齒24以相等齒距(pitch)p1配置。各破碎齒24向半徑方向外側突出,且從第一破碎環22的正交方向一端延伸至另一端。又,多個破碎齒24中包含齒長不同的破碎齒24,在本實施形態中包含六個高齒24a、四個中齒24b以及八個低齒24c這三種不同齒長的齒。
高齒24a是在三種齒中齒長最大的齒。在六個高齒24a中一個高齒24a位於包含第一破碎環22的中心軸(即,旋轉軸L1)和一側鍵槽22a的中心的假想中央面PL11上。該高齒24a為第一基準齒,在第一破碎環22的外周面上以圖4的第一基準齒24d為基準在周方向一側配置有兩個高齒24a,接著配置有中齒24b。中齒24b是比高齒24a低且比低齒24c高的齒,即具有高齒24a以及低齒24c之間的齒長。此外,在中齒24b的周方向一側的附近以相等齒距p1排列配置有四個低齒24c。低齒24c是在三種齒中齒長最小的齒。在四個低齒24c的周方向一側的附近再次配置有中齒24b,接著配置有高齒24a。該高齒24a位於假想中央面PL11上,並且緊接著該高齒24a在周方向一側上以相等間距p1排列配置有兩個高齒24a。接著,繼續以相等齒距p1依次配置有中齒24b、四個低齒24c以及中齒24b。
在這樣構成的第一破碎環22中,在外周面上分別排列配置有三個高齒24a,排列配置的每三個高齒24a構成第一高齒形成部位25(例如下述圖8的第一輥15a的網格部分)。又,在兩個第一高齒形成部位25之間,在周方向一側以及另一側上分別排列配置有四個低齒24c,排列配置的每四個低齒24c構成第一低齒形成部位26。藉助於此在第一破碎環22的外周面上,將第一高齒形成部位25以及第一低齒形成部位26依次交替地配置在周方向一側。具有這樣的形狀的第一破碎環22能夠以與第一基準齒24d相鄰的高齒24a位於第一基準齒24d的周方向一側的標準姿勢外裝在第一軸21上。
又,第一破碎環22具有以中心軸為中心的旋轉對稱性,且鍵槽22a配置在錯開180度的位置上,因此能夠以相對於假想中央面PL11使第一破碎環22的一側和另一側翻轉的翻轉姿勢外裝在第一軸21上。在翻轉姿勢中,如圖5所示,第一基準齒24d的周方向位置不變,但是兩個高齒24a排列配置在第一基準齒24d的周方向另一側。藉助於此,通過使第一破碎環22相對於假想中央面PL11左右翻轉,以此可以在外周面上以第一基準齒24d為基準將第一高齒形成部位25以及第一低齒形成部位26依次交替地配置在周方向另一側。
圖6所示的第二破碎環23是在正交方向上延伸的大致圓筒狀的構件,具有與第一破碎環22大致相同的結構。即,第二破碎環23在其內周面具有作為被接合槽的兩個鍵槽23a,且在外周面上具有多個破碎齒27。多個破碎齒27與第一破碎環22的多個破碎齒24相同地包括齒長不同的破碎齒27,在本實施形態中包括六個高齒27a、四個中齒27b以及八個低齒27c三種不同齒長的齒。又,多個破碎齒27的各自的排列也與第一破碎環22的多個破碎齒24相同,在第二破碎環23的外周面上從與第一基準齒24d相對應的第二基準齒27e向周方向一側依次排列有兩個高齒27a、中齒27b、四個低齒27c、中齒27b、三個高齒27a、中齒27b、四個低齒27c以及中齒27b。作為第一破碎環22與第二破碎環23的區別點,在第二 破碎環23中,形成於第二基準齒27e和中齒27b之間的齒底27d位於包含第二破碎環23的中心軸和鍵槽23a的中心的假想中央面PL12上,並且第二基準齒27e與假想中央面錯開1/2倍齒距p1進行配置。即,多個破碎齒27全體與第一破碎環22的多個破碎齒24在繞旋轉軸L1的方向上錯開1/2倍齒距p1進行配置。
在像這樣形成的第二破碎環23中,與第一破碎環22相同地,第二高齒形成部位28由排列配置的三個高齒27a構成,第二低齒形成部位29由排列配置的四個低齒27c構成。即,在第二破碎環23的外周面上也以第二基準齒27e為基準在周方向一側上交替地配置有第二高齒形成部位28以及第二低齒形成部位29。具有這樣的形狀的第二破碎環23能夠以使相鄰於第二基準齒27e的高齒27a相對於第二基準齒27e位於周方向一側的標準姿勢外裝在第一軸21上。
又,第二破碎環23具有以中心軸為中心的旋轉對稱性,且與第一破碎環22相同地鍵槽23a配置在錯開180度的位置上,因此能夠以相對於假想中央面PL12使第二破碎環23的一側和另一側翻轉的翻轉姿勢外裝在第一軸21上。在翻轉姿勢中,如圖7所示,可以使第二基準齒27e配置在相對於假想中央面PL12翻轉的位置上,且使兩個高齒27a排列配置在第二基準齒27e的周方向另一側上。像這樣通過使第二破碎環23相對於假想中央面PL12左右翻轉,以此可以在外周面上以第二基準齒27e為基準將第二高齒形成部位28以及第二低齒形成部位29依次交替地配置在周方向另一側上。
像這樣構成的兩種破碎環22、23分別以交替地且切換標準姿勢和翻轉姿勢的形式外裝在第一軸21上。即,在第一軸21上如圖8所示外裝有多個破碎環22、23。第一破碎環22以標準姿勢外裝在第一軸21的最另一端側上,第二破碎環23與第一破碎環22相鄰地以標準姿勢進行外裝。藉助於此,標準姿勢的第二破碎環23T以使第二基準齒27e與標準姿勢的第一破碎環22T的第一基準齒24d錯開二分之一齒距p1/2的形式配置。即,第二破碎環23T以多個破碎齒27與第一破碎環22的多個破碎齒24全都錯開二分之一齒距p1/2的狀態外裝在第一軸21上。在像這樣外裝的兩個破碎環22T、23T中,第一高齒形成部位25以及第二高齒形成部位28基本上配置在與假想中央面PL11、PL12相比靠近周方向一側的位置上。
又,在第一軸21上,將第一破碎環22與這兩個破碎環22T、23T相鄰地以翻轉姿勢進行外裝,並且將第二破碎環23與第一破碎環22相鄰地以翻轉姿勢進行外裝。在像這樣以翻轉姿勢進行外裝的兩個破碎環22R、23R中,第一高齒形成部位25以及第二高齒形成部位28基本上配置在與假想中央面PL11、PL12相比靠近周方向另一側的位置上。即,翻轉姿勢 的兩個破碎環22R、23R的第一高齒形成部位25以及第二高齒形成部位28、和標準姿勢的破碎環22T、23T的第一高齒形成部位25以及第二高齒形成部位28相對於假想中央面PL11、PL12位於彼此相反的一側。
此外,在第一軸21上,將標準姿勢的兩個破碎環22T、23T與翻轉姿勢的兩個破碎環22R、23R相鄰地依次進行外裝,在與其相鄰的位置上將翻轉姿勢的兩個破碎環22R、23R進一步依次進行外裝。像這樣將多個破碎環22T、22R、23T、23R外裝在第一軸21上,以此構成第一輥15a。
在像這樣構成的第一輥15a的外周面上,通過相鄰的第一高齒形成部位25以及第二高齒形成部位28形成有高齒形成部位30H,通過相鄰的第一低齒形成部位26以及第二低齒形成部位29形成有低齒形成部位30L。高齒形成部位30H以及低齒形成部位30L在正交方向上在假想中央面PL11、PL12的一側以及另一側上交替地配置。藉助於此,高齒形成部位30H以及低齒形成部位30L以千鳥狀配置在第一輥15a的外周面上。又,以與第一輥15a隔著規定間隔且在搬運方向上相鄰的形式配置有第二輥15b。
第二輥15b具有第二軸31和多個破碎環32、33。第二軸31具有與第一軸21相同的形狀。即,第二軸31是在正交方向延伸的圓柱構件,並且其兩端部附近由未圖示的軸承機構實現繞著旋轉軸L2可旋轉地軸支承。又,第二軸31的一端部與旋轉單元17連接,並且以繞著旋轉軸L2旋轉的形式由旋轉單元17旋轉驅動。又,在第二軸31的外周面上形成有在周方向上間隔180度配置的兩個鍵(接合片)31a。在具有這樣的形狀的第二軸31的外周面上外裝多個兩種破碎環32、33。
圖9所示的第一破碎環32是在正交方向上延伸的大致圓筒狀的構件,並且在其內周面上具有兩個鍵槽32a。作為被接合槽的鍵槽32a具有與第二軸31的鍵31a相同的形狀,並且從第一破碎環32的一端延伸至另一端。又,鍵槽32a在周方向上間隔180度配置,並且在將第一破碎環32外裝在第二軸31上時鍵31a嵌入於鍵槽32a內。藉助於此,第一破碎環32以與第二軸31不進行相對旋轉的形式外裝在第二軸31上。又,在第一破碎環32的外周面上形成有多個破碎齒34。在本實施形態中,在第一破碎環32的外周面上形成有18個破碎齒34,18個破碎齒34以相等齒距(pitch)p2配置。各破碎齒34向半徑方向外側突出,且從第一破碎環32的一端延伸至另一端。又,各破碎齒34以使其齒長相同的形式形成於第一破碎環32的外周面上。
更詳細而言,作為多個破碎齒34中的一個齒的第一基準齒34a位於包含第一破碎環32的中心軸(即,旋轉軸L2)和一側的鍵槽32a的中心的假想中央面PL21上,其他破碎齒 34以該第一基準齒34a為基準以相等齒距p2排列並配置在第一破碎環32的外周面上。像這樣構成的第一破碎環32形成為以其中心軸為中心具有旋轉對稱性。第一破碎環32以使第一基準齒34a位於第二軸31的一側的鍵31a向半徑方向外側延長的延長線上的形式外裝在第二軸31上。
圖10所示的第二破碎環33是在正交方向上延伸的大致圓筒狀的構件,具有與第一破碎環32大致相同的結構。即,第二破碎環33在其內周面具有兩個鍵槽(被接合槽)33a,且在外周面上具有多個破碎齒35。與第一破碎環32相同地,多個破碎齒35以具有相同的齒長的形式形成於第二破碎環33的外周面。在本實施形態中,在第二破碎環33的外周面上形成有18個破碎齒35,並且18個破碎齒35以相等齒距p2配置。又,第二破碎環33具有作為多個破碎齒35中的一個齒的與第一基準齒34a相對應的第二基準齒35a,第二基準齒35a與包含第二破碎環33的中心軸(即,旋轉軸L2)和一側的鍵槽33a中心的假想中央面PL22錯開1/3倍齒距p2進行配置。即,第二破碎環33的多個齒全都與第一破碎環32的多個破碎齒34在繞旋轉軸L2的方向上錯開1/3倍齒距p2進行配置。具有這樣的形狀的第二破碎環33能夠以第二基準齒35a相對於假想中央面PL22位於周方向一側的標準姿勢外裝在第二軸31上。
又,第二破碎環33具有以其中心軸為中心的旋轉對稱性,且鍵槽33a配置在錯開180度的位置上,因此能夠以相對於假想中央面PL22使第二破碎環33的一側和另一側進行翻轉的翻轉姿勢外裝在第二軸31上。藉助於此,如圖11所示,可以配置在第二基準齒35a相對於假想中央面PL22進行翻轉的位置上,並且使第二基準齒35a與假想中央面PL22向周方向另一側錯開1/3齒距p2進行配置。即,第二破碎環33的多個破碎齒35全都與第一破碎環32的多個破碎齒34在繞旋轉軸L2的方向上錯開2/3倍齒距p2進行配置。像這樣通過使第二破碎環33相對於假想中央面PL22進行翻轉,以此可以形成多個破碎齒35全都與第一破碎環32的多個破碎齒34在繞旋轉L2的方向上錯開2/3倍齒距p2的第二破碎環33。
像這樣構成的兩種破碎環32、33分別以如下形式外裝在第二軸31上:使形成於各破碎環32、33的破碎齒34、35逐個錯開1/3倍齒距p2進行配置。即,在第二軸31上如圖12所示外裝有多個破碎環32、33。在第二軸31的最另一端側上外裝有第一破碎環32,第一基準齒34a位於第二軸31的鍵31a的半徑方向外側。
又,在第二軸31上以標準姿勢與該第一破碎環32相鄰地外裝有第二破碎環33。標準姿勢的第二破碎環33T,使第二基準齒35a與第一破碎環32的第一基準齒34a向周方向一側錯開1/3倍齒距p2進行配置。即,第二破碎環33T以使多個破碎齒35與第一破碎環32 的破碎齒34全都錯開1/3倍齒距p2的狀態外裝在第二軸31上。又,在與標準姿勢的第二破碎環33T相鄰的位置上,第二破碎環33以翻轉姿勢外裝在第二軸31上。翻轉姿勢的第二破碎環33R,使第二基準齒35a與第一破碎環32的第一基準齒34a向周方向另一側錯開1/3倍齒距p2進行配置。即,第二破碎環33R以多個破碎齒35與第一破碎環32的破碎齒34全都錯開2/3倍齒距p2的狀態外裝在第二軸31上。此外,在與翻轉姿勢的第二破碎環33R相鄰的位置上依次重複地外裝第一破碎環32、標準姿勢的第二破碎環33T以及翻轉姿勢的第二破碎環33R。像這樣使多個破碎環32、33T、33R外裝在第二軸31上,以此構成第二輥15b。
在像這樣構成的第二輥15b的外周面上,通過在軸線方向、即正交方向上相鄰的破碎齒34、35形成齒列36。另外,由於相鄰的破碎齒34、35錯開1/3倍齒距進行配置,因此該齒列36以在第二輥15b的外周面上向周方向一側扭歪的形式在正交方向上延伸(例如,作為一個齒列36,可以參照圖3以及圖12的第二輥15b的網格部分)。另外,與第二輥15b相鄰地配置的第一輥15a也同樣地形成為如下結構:通過在軸線方向、即正交方向上相鄰且在周方向另一側錯開二分之一齒距P1/2進行配置的破碎齒24、27形成齒列,該齒列以在第一輥15a的外周面上向周方向另一側扭歪的形式在正交方向上延伸。
另外,如上所述,第三輥15c形成為與第一輥15a相同的結構,又,第四輥15d形成為與第二輥15b相同的結構。
像這樣構成的四個輥15a~15d如上所述在搬運方向上隔著規定間隔進行配置,在相鄰的輥15a~15d之間分別形成有間隙S1~S3。由於輥15a~15d進行旋轉且在各輥15a~15d的外周面形成有破碎齒24、27、34、35,因此間隙S1~S3的寬度(即,在搬運方向上的長度)隨著各破碎齒24、27、34、35的彼此位置而變化。即,在高齒24a、27a與破碎齒34、35相向時,間隙S1~S3的寬度最窄(最小寬度),在齒底彼此相向時S1~S3的寬度最寬(最大寬度)。在間隙S1~S3的寬度變窄時,儘管可以減小破碎後的水泥熟料的粒徑,但是破碎時作用於輥15a~15d的負荷增大。又,在間隙S1~S3的寬度變寬時,儘管破碎時的負荷減小,但是較大粒徑的水泥熟料從下方排出。總的來說,間隙S1~S3的最小寬度是根據破碎時作用於輥15a~15d的負荷的允許量進行設定,而間隙S1~S3的最大寬度是根據水泥熟料的允許粒徑進行設定。此外,根據它們的最小寬度以及最大寬度設定相鄰的輥15a~15d之間的間隔、各破碎齒24、27、34、35的齒長。
形成為這樣的結構的四個輥15a~15d通過各自的旋轉單元17進行旋轉驅動。例如,在控制裝置18中,可以選擇通常模式和高破碎模式。在通常模式中,第一輥15a向周方向另 一側旋轉,第二輥至第四輥15b~15d向周方向一側旋轉,在高破碎模式中,第一輥15a以及第三輥15c向周方向另一側旋轉,第二輥以及第四輥15b、15d向周方向一側旋轉。像這樣旋轉的四個輥15a~15d接收從冷卻裝置1的梢端滾落的水泥熟料,並且將所接收的水泥熟料破碎為允許粒徑以下的粒徑。
更詳細而言,在通常模式中,第二輥至第四輥15b~15d將滾落的水泥熟料向第一輥15a側輸送。此時,在第二輥至第四輥15b~15d中,允許粒徑以下的粒徑的水泥熟料從間隙S2、S3掉落,而粒徑較大的成塊的水泥熟料被輸送至第一輥15a側。第一輥15a與第二輥15b一起以使第一輥以及第二輥15a、15b上的水泥熟料捲入其間(即,間隙S1)的形式進行旋轉,通過將所述水泥熟料捲入其間以此進行破碎。通過破碎使大塊的水泥熟料變成允許粒徑以下的粒徑的水泥熟料後從間隙S1掉落到下方。
另一方面,在高破碎模式中,第三輥15c也與第四輥15d一起以使第三輥以及第四輥15c、15d上的水泥熟料捲入其間(即,間隙S3)的形式進行旋轉,通過使所述水泥熟料捲入其間以此進行破碎。像這樣,在輥式破碎機15的兩處上進行破碎,從而能夠使更多的水泥熟料被破碎後掉落到下方。
在形成為這樣的結構的輥式破碎機15的第一輥15a以及第三輥15c中,在旋轉時作用於破碎環22T、22R、23T、23R的負荷,在通過破碎齒24、27對水泥熟料進行破碎時增大,在除此以外的時候所作用的負荷減小。在第一輥15a以及第三輥15c中,以使相鄰的破碎齒24、27相互在周方向上錯開二分之一齒距p1/2的形式進行配置,因此能夠使在旋轉時作用於各破碎環22T、22R、23T、23R的負荷增大的正時均不相同。即,可以使在旋轉時負荷分別作用於各破碎環22T、22R、23T、23R的正時相互錯開。藉助於此,可以使作用於第一輥15a以及第三輥15c的負荷的隨時間變化平均化,其結果是可以使旋轉單元17的負荷的隨時間變化平均化。
又,在第一輥15a以及第三輥13c中,各破碎環22、23具有不同齒長的破碎齒24a~24c、27a~27c。即,在各破碎環22、23上形成有高齒24a、27a和低齒24c、27c。藉助於此,可以將無法利用高齒24a、27a夾持且無法破碎的較大塊的水泥熟料利用低齒24c、27c進行夾持並破碎。藉助於此,可以抑制在第一輥15a以及第三輥15c上殘留有未能咬入的較大塊的水泥熟料。
此外,在第一輥15a以及第三輥15c中,在通過高齒形成部位30H的高齒24a、27a對水泥熟料進行破碎時作用於破碎環22、23的負荷達到峰值。在第一輥15a以及第三輥15c的外周面上將高齒形成部位30H以及低齒形成部位30L以千鳥狀進行配置,因此可以防止 第一輥15a以及第三輥15c的高齒24a、27a在正交方向上相鄰地排列。藉助於此,可以使作用於第一輥15a以及第三輥15c的負荷的隨時間變化平均化,其結果是可以使旋轉單元17的負荷的隨時間變化平均化。
又,在第一軸21上以標準姿勢外裝第一破碎環22以及第二破碎環23,並且與此相鄰地將第一破碎環22以及第二破碎環23以翻轉姿勢外裝在第一軸21上,進而重複該過程以此製造出第一輥15a以及第三輥15c。因此,第一輥15a以及第三輥15c可以通過兩種破碎環22、23進行製造。因此,儘管使用四種破碎環22T、22R、23T、23R,但是可以將製造它們時所用到的模具種類抑制為兩種,從而可以減少製造成本。
又,在第二輥15b以及第四輥15d中,也同樣是相鄰的破碎齒34、35在周方向上相互錯開1/3倍齒距p2進行配置,因此可以使在旋轉時作用於各破碎環32、33T、33R的負荷增大的正時均不相同。即,可以使在旋轉時負荷分別作用於各破碎環32、33T、33R的正時相互錯開。藉助於此,可以使作用於第二輥15b以及第四輥15d的負荷的隨時間變化平均化,藉助於此,可以使旋轉單元17的負荷的隨時間變化平均化。
又,在第二輥15b以及第四輥15d中,在其外周面上齒列36以向周方向一側扭歪的形式在正交方向上延伸(參照圖3以及圖12的第二輥15b的網格部分)。因此,在使第二輥15b以及第四輥15d分別旋轉時,可以將無法從間隙S1~S3掉落而殘留於輥15b、15d上的較大塊的水泥熟料向正交方向一側(例如,第二軸31的另一端部側)輸送。像這樣輸送水泥熟料,以此使其與其他的成塊水泥熟料碰撞,從而可以對成塊的水泥熟料進行粉碎。又,通過輸送水泥熟料,以此可以將殘留於輥15b、15d上的成塊水泥熟料引導至能夠較好地咬入的間隙S1~S3中,從而即便是較大塊的水泥熟料也能夠很好地咬入。
另外,在第一輥15a中,也同樣是在正交方向上相鄰的破碎齒24、27向周方向另一側錯開二分之一齒距p1/2進行配置,並且通過該錯開的破碎齒24、27形成齒列。該齒列以在第一輥15a的外周面上向周方向另一側扭歪的形式在正交方向上延伸。因此,通過使第一輥15a向周方向另一側旋轉,以此可以通過該齒列將殘留在輥15a上的較大塊的水泥熟料向正交方向一側輸送,從而發揮與第二輥以及第四輥15b、15d的齒列36相同的作用效果。
又,在第二軸31上外裝第一破碎環32,並且與其相鄰地在第二軸31上依次外裝標準姿勢的第二破碎環33T以及翻轉姿勢的第二破碎環33R,通過重複該過程製造第二輥以及第四輥15b、15d。因此,第二輥15b以及第四輥15d是可以通過兩種破碎環32、33進行製造。因此,儘管使用三種破碎環32、33T、33R,但是可以將在製造它們時所用到的模具種類抑制為兩種,可以減少製造成本。
又,在冷卻裝置1的輥式破碎機15中,第一輥至第四輥15a~15d依次排列配置,並且以使相鄰的輥15a~15d變成不同種類的輥的形式進行配置。如此一來,可以使在旋轉時在間隙S1~S3中相向的部位多樣化。例如,可以使高齒24a與齒底、低齒24c與破碎齒34、以及低齒24c與齒底等相向。藉助於此,可以使作用於破碎環22、23、32、33的負荷大小的隨時間變化更加平均化,藉助於此可以使旋轉單元17的負荷的隨時間變化平均化。
<其他實施形態>
在本實施形態的冷卻裝置1中,以使相鄰的輥15a~15d彼此成為不同種類的輥的形式配置四個輥15a~15d,但是也可以使用全部相同的輥。例如,可以將與第一輥15a相同的結構的輥採用於四個輥中,也可以將與第二輥15b相同的結構的輥採用於四個輥15a~15d中。又,對於破碎時的四個輥15a~15d的旋轉控制模式,不限於前述的通常模式以及高破碎模式,可以以不同的旋轉控制模式進行旋轉。
又,相鄰的破碎齒24、27、34、35相互錯開1/2倍或1/3倍齒距的該錯開量可以是1/4倍齒距。即,只要相鄰的破碎齒24、27、34、35的錯開量為1/n倍(n:整數)即可。像這樣,通過錯開1/n倍齒距,以此第二基準齒與第一基準齒在周方向上錯開360/(n×N)(N:第二破碎環的齒數)度進行配置。藉助於此,如果使第二破碎環翻轉,則可以作為與第一破碎環的破碎齒錯開360×(n—1)/(n×N)度配置破碎齒的破碎環(即,破碎齒向所述周方向一側分別錯開(n—1)/n倍齒距的破碎環)使用。因此,用於製造破碎環所用到的模具種類比所使用的破碎環的種類少,從而可以減少製造成本。
又,在本實施形態中,在第一輥15a以及第三輥15c中,通過改變各破碎齒24、27的齒面位置,以此改變間隙S1~S3的寬度,但是也可以通過改變齒底的位置以此改變間隙S1~S3的寬度。又,在各輥15a~15d中,在軸21、31上形成有鍵21a、31a,在破碎環22、23、32、33上形成有鍵槽22a、23a、32a、33a,但是也可以是在軸上形成有鍵槽且在破碎環上形成有鍵。
又,將多個破碎環22、23輪流進行配置,但是也可以在多個破碎環中使用至少一個具有不同配置的破碎齒的破碎環。在該情況下,也能夠通過至少一個破碎環使所作用的負荷增大的正時錯開,因此對負荷的隨時間變化的平均化有用。
又,第一輥15a以及第三輥15c的高齒形成部位30H以及低齒形成部位30L也無需一定配置為千鳥狀,也可以配置為條狀。又,高齒形成部位30H以及低齒形成部位30L也可以配置為任意形狀。