ボールミル供給機

ボールミルフィーダーとその製造・検査工程の詳細な紹介

I. ボールミルフィーダーの機能と種類

1. 構造と動作原理による分類

• スクリューフィーダー

• 構造：スクリュー羽根、搬送トラフ、駆動モーター、減速機で構成され、スクリュー羽根の回転により材料を押し出します。

• 特徴：優れた密閉性（粉塵や有毒物質に最適）、速度制御による供給量調整が可能。粒状または粉末状の物質（例：粉砕石炭、セメント原料）に適していますが、粘性物質では詰まりやすい傾向があります。

• ベルトフィーダー

• 構造：コンベアベルト、アイドラー、駆動ドラム、張力調整装置、速度調整モーターで構成されます。材料はベルトと材料間の摩擦によって搬送されます。

• 特徴：供給能力が大きく（最大数百トン/時）、適応性も高い（鉱石などの大きな塊の搬送が可能）。ただし、密閉性が低いため、防塵カバーが必要となる。

• 振動フィーダー

• 構造：トラフ、振動モーター（または偏心軸バイブレーター）、およびスプリングサポートで構成されます。材料は周期的な振動によってトラフを滑り落ちます。

• 特徴：均一かつ連続的な供給が可能で、同時にふるい分けも可能（トラフ底部にスクリーンを設置）。块状・粒状物（鉄鉱石等）に適していますが、脆性材料は破砕される可能性があります。

• プレートフィーダー

• 構造：チェーンプレート、スプロケット、駆動ユニットで構成されています。チェーンプレートは耐摩耗鋼板で作られており、材料はチェーン伝動によって搬送されます。

• 特徴：非常に高い耐荷重性（1トン以上の大きな塊の搬送が可能）を有し、大型ボールミル（鉱山用ボールミルなど）への粗粉砕原料の投入に適しています。ただし、大型で高価です。

2. コアパフォーマンス要件

• 供給均一性：変動≦±5％（安定したボールミル負荷を確保するため）。

• 広い調整範囲：給餌量は設計値の20％〜100％の範囲内で無段階に調整できます。

• 耐摩耗性: 材料と接触する部品(スクリューブレード、ベルト、チェーンプレートなど)には、耐摩耗性材料(高マンガン鋼、耐摩耗性鋳鉄)を使用する必要があります。

• 信頼性: 平均故障間隔 ≥ 8,000 時間。

II. ボールミルフィーダーの製造工程

1. 主要部品の製造

• トラフ （材料と接触するコア部品）

• 材質: 小型から中型のトラフには Q355B 鋼板 (厚さ 8 ～ 12 んん) を使用し、大型または高摩耗トラフには ZGMn13 高マンガン鋼 (厚さ 15 ～ 20 んん) を使用します。

• 製造工程：

1. ブランキング：鋼板の CNC 切断、長さと幅の許容誤差 ±2mm を確保。

2. 成形：曲げ機でトラフの側面を曲げ（角度90°±1°）、補強材を溶接（剛性を高めるため間隔300～500mm）。

3. 溶接：継ぎ目はガスシールド溶接を行い、その後200℃で2時間の応力除去焼鈍処理を実施します。溶接部はMT検査（グレードII）に合格する必要があります。

4. 表面処理：サンドブラスト（Sa2.5グレード）、次に耐摩耗コーティング（例：炭化タングステン、厚さ0.3〜0.5mm）を噴霧するか、耐摩耗電極（硬度≥55HRC）で表面処理します。

• 振動モーターとバイブレーター

• 振動モーター：標準品（YZUシリーズなど）と、それに適合する励振力（5～50kN、トラフ重量と給餌量から算出）を購入します。

• 偏心軸バイブレーター（非電動タイプ）

1. シャフト：45＃鋼から鍛造され、焼き入れおよび焼き戻し処理（硬度220〜250HBW）、外円公差IT6、仕上げ旋削後の表面粗さRa≤1.6μm。

2. 偏心ブロック：HT300から鋳造され、粗加工後に静的バランステストを受け（アンバランス≤5g·cm）、キー（H7/k6フィット）を介してシャフトに接続されています。

• スプリングサポート装置

• 材質：60Si2Mnばね鋼、冷間圧延後、焼入れ（860℃油冷）+中温焼戻し（420℃）、硬度45〜50HRC、自由長許容差±1mm。

2. 組み立て工程

1. フレーム溶接：フレームをQ235Bアングル鋼で溶接し、その後応力除去焼鈍処理（300℃×2時間）を施してフレームの垂直度≤1mm/mを確保します。

2. コンポーネントのインストール:

• スプリング サポートはフレームとトラフにボルトで固定されます (ボルトのプリロード トルクは設計要件を満たしています (例: M20 ボルトの場合は 350N·m))。

• 振動機はトラフの重心に設置され、ボルトを介してトラフにしっかりと接続され、振動機の軸がトラフの中心線と平行になることを保証します（偏差≤0.5mm/m）。

3. 電気システムの組み立て：速度調整モーター、周波数変換器（1.5〜15kW、周波数範囲5〜50Hz）、制御システム（遠隔給餌量調整が可能）を設置します。

4. 試運転：無負荷で2時間運転し、振動の安定性（振幅偏差≤0.2mm）、騒音（≤85dB）、緩みや詰まりの有無を確認します。

3. ボールミルフィーダーの検査プロセス

1.原材料および部品の検査

• 材料検査：

• 耐摩耗部品（高マンガン鋼ZGMn13）：スペクトル分析によりMn含有量（11～14%）を検証、硬度≥200HBW（時効後≥300HBW）。

• ばね鋼（60Si2Mn）：引張試験により、引張強度≥1270MPa、降伏強度≥1100MPa、衝撃靭性≥60J/cm²を確認します。

• 部品寸法検査：

• スクリューブレード：ピッチ公差±2mm、ブレード厚さ偏差≤-0.5mm（厚さが厚すぎることによる詰まりを防ぐため）。

• 振動トラフ：長さと幅はスチールテープで測定（許容範囲±5mm）、トラフ底の平坦度は≤3mm/m（レベルで検出）。

• 熱処理検査：

• 偏心軸：硬度220～250HBW（ブリネル硬度計）、焼入れ焼戻し層の深さは軸径の1/3以上。

• スプリング：硬度45〜50HRC（ロックウェル硬度計）、圧縮試験済み（作動ストロークの1.5倍に圧縮し、10分間保持しても永久変形なし）。

2. 組立検査

• 静的精度検査：

• フレームの垂直度: レーザーレベルで検出、偏差≤1mm/m。

• 振動子の取り付け精度：ダイヤルゲージで測定した振動子とトラフの平行度、偏差≦0.5mm/m。

• 動的性能検査：

• 無負荷テスト: 2 時間動作させ、振幅を記録します (振幅計を使用)、ベアリングの温度上昇 (≤40℃、周囲温度 +40℃)、緩んだ留め具がないか確認します (再確認後、トルクの変化はありません)。

• 負荷試験：設計給餌量の50%、100%、120%の段階的負荷を、各段階につき1時間ずつ実施する。給餌の均一性は、計量（連続5回、偏差±5%以下）によって検出する。

• 過負荷テスト: 設計負荷の 150% で 30 分間動作させ、トラフまたはスプリングの塑性変形がないかどうかを確認します。

3. 最終承認

• 外観品質：表面コーティング（プライマー+トップコート）の厚さが80μm以上（コーティング厚さ計で測定）、流れや剥がれがなく、マーキング（型式、供給量、重量）が明確である。

• 安全性能：緊急停止ボタンの応答時間≤0.5秒、保護カバーのIP定格≥IP54（防塵）。

• 技術文書: 製品証明書、操作マニュアル (設置図およびメンテナンス サイクルを含む)、主要コンポーネントの材料レポートを提供します。

IV. 要約