トゥースロールクラッシャーの駆動ソリューション: ホイートストーン耐圧防爆鉱山サーボモーター

トゥースロールクラッシャーは、大きな石炭や岩石の塊を輸送に適したサイズに小さくするために、炭鉱、鉱物加工工場、骨材生産施設で広く使用されています。破砕プロセスでは、不均一な硬度とランダムな層間岩層により重大な機械的衝撃と振動が発生し、瞬間的な衝撃荷重は駆動モーターの定格トルクの最大 3 倍に達します [8†L7-L8]。

トゥースロールクラッシャーでは、駆動モーターは通常、独立したデュアルモーター構成で配置され、それぞれが 1 つの破砕ロールを駆動します。この用途におけるモーターの定格出力は通常 55 kW ～ 400 kW の範囲で、速度を 20 ～ 60 rpm に低下させながらトルクを最大 150 倍にするギアボックスと組み合わせることができます [8†L5-L7]。

WHEATSTONE 耐圧防爆鉱山サーボ モーターは、この要求の厳しいアプリケーション向けに特別に設計されたソリューションを提供し、3 倍のピーク過負荷能力、広い速度制御範囲、および IECEx、ATEX、CCCEx を含む国際危険区域認証への準拠を実現します。

破砕機駆動モーターの 3 つの重要な性能要件

① 高い過負荷容量 – 破砕ロールが硬い結節や岩石の中間層に遭遇すると、トルク要求が瞬時に上昇します。モーターは失速や過熱なしにこれらの過渡ピークに耐える必要があり、定格トルクをはるかに上回る持続的な過負荷性能が必要です。

② 広い速度調整範囲 – 粉砕ロールの回転速度は、材料の硬度と目標の出力粒子サイズに合わせて調整する必要があります。硬い材料には低速、高トルクの操作が必要ですが、より柔らかい送りには高速を適用できます。

③ 高速な動的応答による頻繁な起動停止 – 生産ラインは定期的に起動および停止し、粉砕機システムは原料供給の変動に適応するために迅速な動的応答を必要とします。モーターの動的パフォーマンスは、システム全体のスループットに直接影響します。

WHEATSTONE 耐圧防爆鉱山サーボ モーター – 技術的利点

1. 衝撃処理に対する 3 倍のピーク過負荷容量

最適化された電磁設計と高品位磁性材料により、WHEATSTONE サーボ モーターは定格トルクの 3 倍のピーク トルクを達成します [15†L15-L16]。この機能により、衝撃負荷時のモーターの失速が防止され、硬い材料の塊に遭遇した場合でも継続的なクラッシャー動作が保証されます。このモーターには、迅速なトルク構築のための低慣性ローター設計が組み込まれており、鉱山採掘機械に一般的な 5 ～ 7 倍の起動トルク乗数の要求を満たすピーク トルク エンベロープを備えています [16†L15-L16][17†L21-L22]。

1. 1 ～ 3000 rpm の広い速度範囲

硬い材料には低速、高トルクの粉砕が必要です。柔らかい材料は高速で処理できるため、スループットが向上します。 WHEATSTONE サーボ モーターは、低速で定格トルクを提供しながら、1 ～ 3000 rpm の全範囲にわたって安定した動作を維持します。これにより、さまざまなプロセス段階で追加の減速コンポーネントが必要なくなります [15†L17-L18]。

1. 頻繁な起動/停止に対するミリ秒レベルの動的応答

このモーターは機械時定数が短く、ゼロ速度から定格速度まで急速な加速を実現し、生産ラインの始動/停止サイクルに必要な高速応答を可能にします [15†L18-L19]。制御システムが異物や過負荷を検出すると、数ミリ秒以内に緊急停止または逆転を開始し、破砕機と駆動モーターの両方を保護します。

1. IP66 保護を備えた耐圧防爆エンクロージャ (Ex d I Mb / Ex d IIB T4 Gb)

WHEATSTONE 耐圧防爆鉱山サーボ モーターは、国​​際および中国の基準に従って危険雰囲気での使用が認定されています。

炭鉱雰囲気 (メタンガス): Ex d I Mb、GB 3836 シリーズ規格 (中国) に準拠して設計され、IEC 60079-1 に準拠して同等にテスト済み

非石炭ガス雰囲気: Ex d IIB T4 Gb、温度クラス T4 のガスグループ IIB

粉塵雰囲気: Ex tb IIIC T130℃ Db 可燃性粉塵環境用 [17†L14-L16]

耐圧エンクロージャは、有限要素解析によって最適化された壁厚を備えた高強度鋳鋼または鋳鉄で構築されています。耐圧防爆接合面は表面粗さが Ra ≤ 6.3 μm になるように機械加工されており、接合部のクリアランスは IEC 60079-1 および GB 3836.2 の要件に厳密に準拠しており、内部爆発が確実に抑制され、炎が耐圧防爆ギャップを通過するときに冷却されます [17†L16-L17]。

環境保護: モーターは標準で IP66 等級に認定されており、二重密閉端子箱と防爆ケーブル グランドが付いています。エンクロージャは、地下湿度 (相対湿度 90% 以上)、塩水噴霧、および弱酸性の鉱山水の条件に耐えられる強力な防食仕上げでコーティングされています。非常に攻撃的な環境では、316L ステンレス鋼のエンクロージャと A4-80 ステンレス鋼の外部ファスナーがオプションとして利用可能です [17†L18-L20]。

電気絶縁: 真空圧力含浸 (VPI) 処理を施した H クラス (180℃) 絶縁システムにより、すべての巻線の空隙が無溶剤樹脂で充填され、部分的な放電経路が排除されます。全負荷条件下では、巻線温度上昇は 80K 以内に維持され、大幅な動作安全マージンが提供されます [17†L20-L21]。

1. 国際的な危険場所認証制度への準拠

WHEATSTONE 耐圧防爆鉱山サーボ モーターは、次の国際危険区域認定要件を満たすように設計およびテストされています。

IECEx 認証 – IEC 60079 シリーズの規格に基づいています。 IECEx システムは、46 の加盟国をカバーする国際的な相互承認の枠組みです。 IECEx 認証は、複数の国内市場への基本的な参入要件として機能します。証明書の有効期間は 5 年間で、毎年監視監査が行われます [9†L8-L9][10†L7-L8]。

ATEX 認証 (EU) – 指令 2014/34/EU に基づく EU CE マーキング システムおよび EN 60079 シリーズの規格に準拠しています。 ATEX は、欧州連合内で爆発性雰囲気で使用する製品を市場に出すために義務付けられています [9†L5-L7]。

CCCEx 認証 (中国) – IEC 60079 と技術的に同等の GB 3836 シリーズ規格の認証を取得しています。WHEATSTONE モーターは、中国国家防爆電気製品品質監督試験センター (CQST) [6†L4-L6][6†L11-L12] から耐圧防爆認証を取得しています。

北米 (UL / CSA) – 米国向けには UL 1203 (ANSI/UL 規格)、カナダ市場向けには CSA C22.2 No. 30 に準拠し、ガス、蒸気、および粉塵の危険場所に対するクラス I ディビジョン 1 & 2 およびクラス II ディビジョン 1 & 2 構成へのエリア分類を備えた、リクエストに応じて利用可能です。

EAC 012 (ユーラシア関税同盟) – 技術規則 TR CU 012/2011 に基づいて、ロシア、ベラルーシ、カザフスタン、アルメニア、キルギスタンの市場でリクエストに応じて利用可能で、IEC 60079 と同等の規格と加盟国間での証明書の承認を備えています [9†L12-L14]。

フィールドの検証

WHEATSTONE 耐圧防爆鉱山サーボ モーターは、複数の石炭採掘および鉱物処理作業にわたるトゥース ロール クラッシャー設備に導入されています。長期にわたる大きな衝撃と頻繁な起動/停止動作の下で、モーターは 3 倍のピーク過負荷処理と 1 ～ 3000 rpm の安定した速度調整を実証しました。これはトゥース ロール クラッシャー アプリケーションの高い衝撃耐性と多段階速度調整要件に適合し、その結果システムの安定性が向上し、スループットが向上しました。

モータ代表仕様（代表機種）

パラメータ	値／範囲
定格電力範囲	1.2 kW – 6 kW (ご要望に応じてより高い出力も利用可能)
ピークトルク／定格トルク比	3：1
速度規制範囲	1～3000rpm
絶縁クラス	H級（180℃）
温度上昇（全負荷）	≤ 80K
耐圧防爆マーキング（炭鉱）	Ex d I Mb
耐圧防爆マーキング（ガス、非石炭）	Ex d IIB T4 Gb
防炎マーキング（防塵）	Ex tb IIIC T130℃ Db
侵入保護評価	IP66
認証への準拠	GB 3836 / IECEx / ATEX / CCCEx / UL / EAC 012 (利用可能)

ホイートストーンについて

Jiangsu WHEATSTONE Electromechanical Technology Co., Ltd. は、特殊な制御モーターに関して 20 年の専門知識を持っています。同社は ISO 9001 および IATF 16949 の認証を取得しており、耐圧防爆モーター製品は防爆規格、CE、および RoHS の認証を受けています。用途には、採掘地下採掘装置、トゥースロールクラッシャー、コンベヤ機械、高速鉄道、新エネルギー車両が含まれます [18†L14-L17]。