专利名称：螺旋式输送装置及其运转控制方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于移动炉床用排出装置等的螺旋式输送装置的运转控制技术。
背景技术：
螺旋输送机(螺旋输送装置)是一种利用螺杆的旋转来输送并供给导入壳体内的被输送物的装置。可是，若用螺旋输送机输送附着性高的粉粒体等被输送物，则该粉粒体有时会堆积附着在壳体底部，形成牢固的粘固物。这样一来，或者是螺旋叶片的前端与该粘固物接触而磨损，或者是转矩增大、降低输送效率，随之而来的往往是造成支承螺杆的轴承座等支承台破损而无法输送。
作为消除这种不合理现象的方案，现有的螺旋输送机是在使上述螺杆轴旋转的同时使其升降，削掉堆积附着的粉粒体，从而，防止形成牢固的粘固物。
另外，还有一种方法是在从移动炉床式还原炉排出还原铁所使用的螺旋式排出装置中，对应于在移动炉床上形成的粘固物的厚度而使螺杆上升，从而，防止螺杆的磨损，同时维持排出效率且使操作稳定。
不过，在如上所述将螺杆轴的旋转动作和升降动作进行组合的螺旋输送机中，螺杆下降时用螺旋叶片的前端将附着在壳体底面的粉粒体压缩，反而可能会促进粘固。
另外，在如上所述对应于在移动炉床上形成的粘固物的厚度使螺旋式排出装置上升的方法中，必须根据混入还原炉内的粉的量推测其粘固物的厚度，因而存在无法进行与实际运转状态相适应的控制的可能性。即，上述粘固物的形成状况，不仅与混入还原炉内的粉的量有关，而且还随着原料性质形状和还原炉的操作条件而有很大不同，因而，有可能在实际的粘固物的厚度和推测厚度之间产生偏差，当实际的粘固物的厚度小于推测厚度时，致使螺旋排出装置进行不必要的上升而需要多余的动力，另一方面，当实际的粘固物厚度大于推测厚度时，有可能施加给螺杆的负载增大、螺旋叶片的磨损和输送效率恶化。
发明内容
本发明的目的在于不需要多余的动力、能够防止螺旋叶片的磨损及输送效率的恶化，作为其方案，采用以下构成。
即，本发明的螺旋式输送装置的运转控制方法，是对螺旋式输送装置的运转进行控制的方法，上述螺旋式输送装置包括被输送物支承机构，其具有至少从下方支承被输送物的支承部；螺杆，其具有螺杆轴及设置在该螺杆轴周围的螺旋叶片，该螺旋叶片靠近上述被输送物支承机构的支承部而配置；和驱动机构，其通过使上述螺杆的螺旋叶片旋转而使上述被输送物沿与上述螺杆轴平行的方向移动，并且，在靠近上述支承部配置的螺杆上方确保了螺杆上升用空间，该螺旋式输送装置的运转控制方法的特征在于，对上述驱动机构的负载或相当于该负载的值进行测定，当上述负载达到预先设定的上限值以上时，使上述螺杆轴向上述螺杆上升用空间上升，以扩大上述螺旋叶片前端与上述被输送物支承机构的支承部的间隙。
另外，本发明的螺旋式输送装置，包括被输送物支承机构，其具有至少从下方支承被输送物的支承部；螺杆，其具有螺杆轴及设置在该螺杆轴周围的螺旋叶片，该螺旋叶片靠近上述被输送物支承机构的支承部而配置；和驱动机构，其通过使上述螺杆的螺旋叶片旋转而使上述被输送物沿与上述螺杆轴平行的方向移动，并且，在靠近上述支承部配置的螺杆上方确保了螺杆上升用空间，上述螺旋式输送装置还包括负载测定机构，其测定上述驱动机构的负载；控制机构，其在上述负载达到预先设定的上限值以上时输出规定信号；螺杆上升机构，其接收上述规定信号而使上述螺杆的螺杆轴上升，由此扩大该螺杆的螺旋叶片前端与上述被输送物支承机构的支承部的间隙。
在此，作为上述被输送物支承机构，优选包括一壳体，该壳体的内侧设置有上述螺杆，在该壳体中，与上述被输送物的输送方向垂直的断面被构成为具有从下方及侧方包围该被输送物的底部，且在其上方确保了上述螺杆上升用空间的形状，或者包括在与被输送物的输送方向大致垂直的方向且大致水平方向移动的平面状构件。
还有，上述的所谓“壳体的底部”，意味着与被输送物接触的部分的表面或可与螺旋叶片接触的部分的表面，不一定只指最低位置的部分。特别是，对于从其下方或侧方包围被输送物的形状的底部，不仅是指最低位置的部分还指其上侧的规定部位。
另外，在上述螺旋式输送装置设置在具有移动炉床的移动炉床炉内的情况下，可以靠近上述移动炉床的上表面配置上述螺杆，该移动炉床的上表面构成上述被输送物支承机构的支承部。在此，所谓“移动炉床的上表面”是指由耐火物等形成的炉床本身的表面，在炉床上载置有被加热处理物时和存在堆积物时，螺旋叶片可以与它们接触。
本发明中，上述驱动机构为电动机时，例如可以测定该电动机的转矩或电流值作为相当于其负载的值。
另外，对于该螺杆轴的上升，例如将上述螺杆轴在其两端进行支承时，既可以只使该螺杆轴的一端上升或使每一端逐个交替上升而进行，也可以使两端同时上升。
图1是表示本发明的实施方式1的螺旋输送装置的概略的图，(a)是主视图，(b)是X-X线剖视图。
图2是说明本发明的实施方式1的螺旋输送装置的运转控制方法的控制流程图。
图3是表示本发明的实施方式2的螺旋输送装置的概略的图，(a)是纵剖视图，(b)是X-X线剖视图。
图4是表示本发明的实施方式3的螺旋排出装置的概略的主视图。
图5是表示电动机的转矩的经时变化的曲线图。
具体实施例方式
以下，参照附图，对于本发明的实施方式进行详细说明。
图1是表示本发明的实施方式1的螺旋输送装置的概略说明图。该螺旋输送装置，如图1(a)所示，包括作为被输送物支承机构的壳体1、在螺杆轴2a周围安装有螺旋叶片2b的螺杆2、作为旋转驱动螺杆轴2a的驱动机构的电动机3、测定作为电动机3的负载的转矩的转矩测定器4、控制装置5和螺旋升降机7、7′，控制装置5作为当用该转矩测定器4测定出的转矩达到预先设定的上限值时输出规定信号的控制机构，螺旋升降机7、7′作为根据从该控制装置5输出的信号上升螺杆轴2a的螺旋上升机构，在上述壳体1内侧设置有上述螺杆2。
如图1(b)所示，壳体1采用的结构是与被输送物A的输送方向垂直的断面形成有底且上方开放的形状(图例中为U字状)，以其断面半圆状的底部1a从其下方及侧方包围被输送物A的状态支承被输送物A，同时在其上部确保可使螺杆2上升的空间。
螺杆2设置在上述壳体1内，在靠近螺旋叶片2b下端这样的位置配置在该壳体1的底部1a。并且，该螺杆2的螺杆轴2a依靠上述电动机3的工作而被旋转驱动，从而，上述螺旋叶片2b与上述螺杆轴2a一体旋转，使上述底部1a上的被输送物A沿平行于螺杆轴2a的方向移动。
在上述螺杆轴2a两端分别安装有轴承座6、6′，上述螺旋升降机7、7′夹在这些轴承座6、6′和螺旋输送装置的基台9之间。即，利用这些螺旋升降机7、7′经由上述轴承座6、6′可旋转地支持上述螺杆轴2a的两端。各螺旋升降机7、7′的主体在上下方向可伸缩地构成，该主体分别由电动机8、8′伸缩驱动，以使上述螺杆轴2a与上述轴承座6、6′一起升降。
上述控制装置5对应于由上述转矩测定器4检测出的电动机3的负载，向上述电动机8、8′输出规定的信号，从而，进行上述螺旋升降机7、7′的驱动控制、即螺杆轴2a的升降控制。
接下来，参照图2的流程图，对该实施方式的螺旋输送装置的运转控制流程进行说明。
(1)在螺旋输送装置运转前，在控制装置5中预先设定关于电动机3的转矩T的转矩上限值Tmax和螺杆轴2a的上升量Δh。
(2)在螺旋输送装置运转中，利用转矩测定器4测定电动机3的转矩T。还有，该转矩的测定，既可以连续进行，也可以每隔一定时间间歇进行。
(3)将所测定出的转矩T读入控制装置5中。该控制装置5对上述测定转矩T和转矩上限值Tmax进行比较。
(4)上述控制装置5，只在(3)中T≥Tmax时从控制装置5向一侧的电动机8输出信号S1。
(5)收到信号S1的电动机8自动工作，使螺杆轴2a的一端与轴承座6一起上升预先设定的上升量Δh。
(6)如上所述使螺杆轴2a的一端上升后，继续进行电动机3的转矩T的连续或间歇的测定。
(7)将转矩T读入控制装置5中。该控制装置5对转矩T和转矩上限值Tmax进行比较。
(8)上述控制装置5，只在(7)中T≥Tmax时从控制装置5向另一侧的电动机8′输出信号S2。
(9)收到信号S2的电动机8′自动工作，使螺杆轴2a的另一端与轴承座6′一起上升上述上升量Δh。
(10)重复(2)～(9)，从而对应于电动机3的负载上升而使螺杆轴2a每一端逐个交替上升。
还有，本发明中，使上述螺杆2旋转的驱动机构并不限定于上述电动机3，也可以采用发动机、蒸气涡轮等。
另外，作为电动机3的负载，并不限定于转矩T，例如也可以测定电流值。另外，作为与电动机3的负载对应的值，也可以测定夹有粘固物的螺杆2和壳体1的接触载重。
另外，图2示出了使螺杆轴2a每一端逐个交替上升的例子，不过，既可以只使螺杆轴2a的一端部连续地上升到一定高度，也可以使螺杆轴2a的两端同时上升。
另外，图2中，示出了T≥Tmax时使螺杆轴2a的一端上升预先设定的上升量Δh的例子，不过，例如也可以根据转矩T超过转矩上限值Tmax的程度(＝T-Tmax)或螺杆轴2a的位置而变化其上升量。此时，优选是采用以下构成代替从控制装置输出单一的指令信号S1、S2，输出含有上述上升量信息的信号，收到该信号后，包括电动机8、8′的螺旋升降机7、7′一边利用自己所具有的位置检测机构检测自己的升降位置一边进行动作。
另外，作为上述螺旋升降机7、7′的驱动源，除了上述电动机8、8′以外，也可以适用电动链动滑轮和液压缸等。
对于壳体1的与输送方向垂直的断面形状，也并不限定于如图所示的U字状，例如也可以为V字状。另外，只要是上部具有可上升螺杆2的空间(余地)，上方可以不必开放，例如可以是如纵长的椭圆状那样上部封闭的结构。在任意断面形状的情况下，壳体1的底部都是从下方及侧方包围被输送部，从而，能够稳定地输送该被输送物。
图3表示本发明的实施方式2的螺旋输送装置。该装置中，作为被输送物支承机构，代替上述图1所示的壳体1，采用具备在大致垂直于被输送物A的输送方向(即与螺杆轴2a平行的方向)且大致水平方向移动的平面状构件的结构，具体说，作为上述平面状构件的最佳例，是具备一边将上述被输送物A支承在带上一边沿其带行进方向输送上述被输送物A的带式给料器11。该螺旋输送装置，用于使上述螺杆2的螺杆轴2a朝向与上述带式给料器11的行进方向呈大致直角的方向，且使螺旋叶片2b靠近上述带式给料器11的带上表面，由此配置该螺杆2，用上述螺杆2将从料斗12经由带式给料器11而被切运出来的被输送物A搂在一起并向下一工序供给。
在该实施方式2的装置中，采用与上述实施方式1同样的控制方法，使螺杆2根据电动机3的负载或与其相当的值(转矩、电流值等)上升，从而，不需要多余的动力，能够防止由于形成在带式给料器11上的粘固物而造成的螺旋叶片的磨损及输送效率的恶化。
该实施方式中，本发明的螺旋输送装置在移动炉床炉22中作为其排出装置使用，在该移动炉床炉22内移动的移动炉床21的上表面构成被输送物支承机构的支承部。即，在该螺旋式排出装置中，使螺旋叶片2b靠近上述移动炉床21的上表面而配置螺杆2，依靠上述螺旋叶片2b的旋转，放置在上述移动炉床21上、且在移动炉床炉22内移动时被加热处理的被加热处理物(被输送物)A沿平行于上述螺杆轴2a的方向被输送，以使其排出到移动炉床炉22外。
在该实施方式3的装置中，采用与上述实施方式1、2同样的控制方法，使螺杆2根据电动机3的负载(转矩、电流值等)上升，从而，不需要多余的动力，能够防止由于形成在移动炉床21上的粘固物而造成的螺旋叶片2b的磨损及输送效率的恶化。
实施例1将上述图1所示的实施方式1的螺旋输送装置及其运转控制方法，应用于用螺杆从含有微粉氧化铁的排水中搂出氧化铁浆(slurry)的螺旋分级机。
应用本发明前，将壳体1和螺杆2的间隙固定为一定间隔而进行了操作，从而由于粘固在壳体1内面的氧化铁浆的粘固物而造成螺旋叶片2b的磨损严重，必须每隔约6个月更换一次螺杆2，或填料修补螺旋叶片2b。另外，随着粘固物的成长，螺杆2的负载逐渐增大，输送能力下降，同时，最终还产生了轴承座6、6′破损的情况。
与之相对，应用本发明后，即使在壳体1内面形成粘固物，也避免了螺旋叶片2b的磨损，不用进行修补也能够持续1年以上连续使用同一个螺杆2。另外，能够不降低输送能力、长期正常地持续操作。再有，防止了电动机3的负载(转矩、电流值等)的过度上升，从而，能够比应用本发明前大幅度减少动力。
图5示意地表示应用本发明前后的电动机3的转矩T的经时变化。由图可知，应用本发明前，转矩T随着经过时间直线性增大，最终达到不能运转，与之相对，应用本发明后，转矩T始终维持在转矩上限值Tmax以下。
此外，本实施例中，螺杆2的可升降范围为30mm。并且，在使转矩T达到转矩上限值Tmax时的螺杆2的上升量Δh为约5mm时，螺杆2的位置在约2周达到可升降范围的上限，因而需要停止操作并经由手工作业另外去除粘固物、或用软化剂等软化粘固物后，使螺杆2的位置回到可升降范围的下限位置。为此，在将Δh变为2mm时，即使操作40天螺杆2的位置也不会达到可升降范围的上限，使螺杆2的位置回到可升降范围的下限位置的作业只要在每次通常的定期修理时进行即可。还可知，通过使Δh在0.5mm以下，能够将螺杆2的位置达到可升降范围上限的期间最大延长到约3个月。
这样，越减小Δh越能够延长螺杆2的位置达到可升降范围上限的期间，其理由被认为如下。即，即使成为粘固物和螺旋叶片2b接触的状态，转矩T也不会马上到达转矩上限值Tmax，而是设想在一定时期成为螺旋叶片2b压缩或削掉粘固物等的状态，转矩T逐渐上升最终达到转矩上限值Tmax，因此认为，通过减小Δh使螺杆以微距上升，将附着在旧粘固物上的新粘固物在比较柔软期间简单地削掉，抑制粘固物的成长。
实施例2将上述图3所示的实施方式2的螺旋输送装置及其运转控制方法应用于切运粉矿石的粉矿石供给装置。与上述实施例1同样，能够防止螺杆2的磨损，不降低输送能力、长期正常地持续操作，另外，能够比应用本发明前大幅度减少动力。
实施例3将上述图4所示的实施方式3的螺旋排出装置及其运转控制方法应用于在作为制造还原铁的移动炉床炉的旋转炉床式还原炉中采用的还原铁排出装置。与上述实施例1、2同样，能够防止螺杆2的磨损，不降低排出能力、长期正常地持续操作，另外，能够比应用本发明前大幅度减少动力。
(产业上的可利用性)本发明能够有效利用于各种被输送物的螺旋输送。
权利要求
1.一种螺旋式输送装置的运转控制方法，是对螺旋式输送装置的运转进行控制的方法，所述螺旋式输送装置包括被输送物支承机构，其具有至少从下方支承被输送物的支承部；螺杆，其具有螺杆轴及设置在该螺杆轴周围的螺旋叶片，该螺旋叶片靠近所述被输送物支承机构的支承部而配置；和驱动机构，其通过使所述螺杆的螺旋叶片旋转而使所述被输送物沿与所述螺杆轴平行的方向移动，并且，在靠近所述支承部配置的螺杆上方确保了螺杆上升用空间，该螺旋式输送装置的运转控制方法的特征在于，对所述驱动机构的负载或相当于该负载的值进行测定，当所述负载达到预先设定的上限值以上时，使所述螺杆轴向所述螺杆上升用空间上升，以扩大所述螺旋叶片前端与所述被输送物支承机构的支承部的间隙。
2.根据权利要求1所述的螺旋式输送装置的运转控制方法，其特征在于，所述被输送物支承机构包括一壳体，该壳体的内侧设置有所述螺杆，在该壳体中，与所述被输送物的输送方向垂直的断面被构成为具有从下方及侧方包围该被输送物的底部，且在其上方确保了所述螺杆上升用空间的形状。
3.根据权利要求1所述的螺旋式输送装置的运转控制方法，其特征在于，所述被输送物支承机构包括在与被输送物的输送方向大致垂直的方向且大致水平方向移动的平面状构件。
4.根据权利要求1所述的螺旋式输送装置的运转控制方法，其特征在于，所述螺旋式输送装置作为螺旋排出装置而设置，该螺旋排出装置在具有移动炉床的移动炉床炉内，用于排出放置在该移动炉床的上表面上，在该移动炉床炉内移动时被加热处理的被加热处理物，所述螺杆靠近所述移动炉床的上表面配置，该移动炉床的上表面构成所述被输送物支承机构的支承部。
5.根据权利要求1所述的螺旋式输送装置的运转控制方法，其特征在于，所述驱动机构为电动机，测定该电动机的转矩或电流值作为相当于其负载的值。
6.根据权利要求1所述的螺旋式输送装置的运转控制方法，其特征在于，将所述螺杆轴在其两端进行支承，通过只使该螺杆轴的一端上升或使每一端逐个交替上升而使该螺杆轴上升。
7.一种螺旋式输送装置，其特征在于，包括被输送物支承机构，其具有至少从下方支承被输送物的支承部；螺杆，其具有螺杆轴及设置在该螺杆轴周围的螺旋叶片，该螺旋叶片靠近所述被输送物支承机构的支承部而配置；和驱动机构，其通过使所述螺杆的螺旋叶片旋转而使所述被输送物沿与所述螺杆轴平行的方向移动，并且，在靠近所述支承部配置的螺杆上方确保了螺杆上升用空间，所述螺旋式输送装置还包括负载测定机构，其测定所述驱动机构的负载；控制机构，其在所述负载达到预先设定的上限值以上时输出规定信号；螺杆上升机构，其接收所述规定信号而使所述螺杆的螺杆轴上升，由此扩大该螺杆的螺旋叶片前端与所述被输送物支承机构的支承部的间隙。
8.根据权利要求7所述的螺旋式输送装置，其特征在于，所述被输送物支承机构包括一壳体，该壳体的内侧设置有所述螺杆，在该壳体中，与所述被输送物的输送方向垂直的断面被构成为具有从下方及侧方包围该被输送物的底部，且在其上方确保了所述螺杆上升用空间的形状。
9.根据权利要求7所述的螺旋式输送装置，其特征在于，所述被输送物支承机构包括在与被输送物的输送方向大致垂直的方向且大致水平方向移动的平面状构件。
10.根据权利要求7所述的螺旋式输送装置，其特征在于，所述驱动机构为电动机，所述负载测定机构测定所述电动机的输出转矩或电流值。
11.根据权利要求7所述的螺旋式输送装置，其特征在于，所述螺杆上升机构将所述螺杆轴在其两端进行支承，且通过只使该螺杆轴的一端上升或使每一端逐个交替上升而使该螺杆轴上升。
12.一种移动炉床，其特征在于，在具有移动炉床的移动炉床炉中，设置权利要求7所述的螺旋输送装置作为螺旋排出装置，该螺旋排出装置用于排出放置在所述移动炉床的上表面上，在该移动炉床炉内移动时被加热处理的被加热处理物，所述螺杆靠近所述移动炉床的上表面配置，该移动炉床的上表面构成所述被输送物支承机构的支承部。
全文摘要
一种依靠螺杆(2)的旋转输送支承在壳体(1)上的被输送物的螺旋式输送装置，以不需要多余的动力、防止螺旋叶片的磨损及输送效率的恶化为目的。作为其方案是对使上述螺杆(2)旋转的电动机(3)等的负载或与其相当的值进行测定，当该值达到预先设定的上限值以上时，通过使螺杆轴(2a)上升来扩大螺旋叶片(2b)前端与壳体(1)底部的间隙。
文档编号B65G33/08GK101023008SQ20058003178
公开日2007年8月22日 申请日期2005年9月2日 优先权日2004年11月19日
发明者铁本理彦, 桥本澄人 申请人:株式会社神户制钢所