JP2023131380A - 旋動式破砕機および旋動式破砕機用の補修部品 - Google Patents

Abstract

【課題】摺動部分の摩耗時の交換や補修を簡便にかつ低コストで行うことが可能な旋動式破砕機を提供する。【解決手段】表面にバウルライナ４が形成された筒状のバウル５と、垂直方向の軸心周りに回転する回転軸１３に対し傾斜した状態で回転する主軸１７と、主軸１７によって揺動回転するように設けられ、バウルライナ４と対向する表面にマントル７が形成されたマントルコア１９と、底面に下向きに突出した球面の一部からなる球面部２７が形成され、マントルコア１９の下側に設けられる摺動部材２３と、摺動部材２３の球面部２７を下側から摺動可能に支持するスラスト部２８と、を有する構成とする。【選択図】図１

Description

この発明は、旋動式破砕機および旋動式破砕機用の補修部品に関する。

ジョークラッシャなどの破砕機によって一次破砕された被砕物を所望の粒径とするためにさらに細かく破砕（二次、三次、四次破砕）する際に、旋動式破砕機（コーンクラッシャ）が用いられることがある。この旋動式破砕機は、例えば下記特許文献１に示すように、旋動するマントルコア８の表面に設けられたマントル９とバウル２１の表面に設けられたバウルライナ１０との間に一次破砕された被砕物を噛み込ませることによって、さらに細かく破砕する。

このタイプの旋動式破砕機においては、バウルライナ１０と旋動運動するマントル９との間で出口隙間を円周上に沿って連続的に変化させることによって破砕を行っている。すなわち、出口隙間が最小となる部分で破砕を行い、周方向に対向する出口隙間が最大となる部分から被砕物Ｐが破砕された破砕物の排出が行われる。破砕物の粒径は、マントル９とバウルライナ１０との間の間隔を変えることによって調整される。

マントルコア８の底面部（クラッシングヘッド）は、下向きに突出した半球状となっている。この底面部は、フレーム１（下部フレーム３）の上面に設けられたスラストシート１６に回転摺動自在に支持されている。

特開２０２１－１５９８２４号公報

特許文献１に係る旋動式破砕機においては、マントルコア８の底面部とスラストシート１６が回転摺動することによりこの底面部が次第に摩耗するため、マントルコア８の交換や補修が必要となる。ところが、このマントルコア８は大型の部材であるため取扱いが難しく、しかも、その大型の部材の底面に半球状の加工を行うのは難易度が高くコスト高になる問題があった。

そこで、本発明は、旋動式破砕機の摺動部分の摩耗時の交換や補修を簡便にかつ低コストで行うことを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明においては、
表面にバウルライナが形成された筒状のバウルと、
垂直方向の軸心周りに回転する回転軸に対し傾斜した状態で回転する主軸と、
前記主軸によって揺動回転するように設けられ、前記バウルライナと対向する表面にマントルが形成されたマントルコアと、
底面に下向きに突出した球面の一部からなる球面部が形成され、前記マントルコアの下側に設けられる摺動部材と、
前記摺動部材の前記球面部を下側から摺動可能に支持するスラスト部と、
を有する旋動式破砕機を構成した。

このようにすると、摩耗が生じたときに大型のマントルコアの代わりに相対的に小型の摺動部材のみ交換や補修をすればよいため、その作業を簡便にかつ低コストで行うことができる。

前記構成においては、
前記摺動部材が、前記マントルコアの下面に固定される固定部と、前記固定部の下側に設けられ、当該固定部に対して周方向に相対回転可能な摺動部と、を有し、前記球面部が前記摺動部の底面に形成されているのが好ましい。

このようにすると、摩耗が生じる摺動部をマントルコアに固定する必要がないため、交換や補修のための作業をスムーズに行うことができる。

前記各構成においては、
前記マントルコアの下面に平坦部が形成されており、前記摺動部材が前記平坦部に臨むように設けられているのが好ましい。

このようにすると、平坦に加工されたマントルコアの下面に摺動部材を取り付ければよいため、底面が球面状の場合と比較してその取付作業をスムーズに行うことができる。

前記各構成においては、
前記マントルコアの下面の前記摺動部材および前記スラスト部の外周側に、前記マントルコアに対して着脱可能なオイルフェンスを有するのが好ましい。

このようにすると、マントルコアの下面とオイルフェンスが摺動しないため、摩耗に伴うオイルフェンスの交換頻度を減らすことができる。また、装着された状態のオイルフェンスを一旦取り外すことによって、その内周側に設けられた摺動部材およびスラスト部の交換や補修のための作業をスムーズに行うことができる。

また、上記の課題を解決するため、本発明においては、
底面に下向きに突出した球面の一部からなる球面部が形成され、マントルコアの下側に設けられる摺動部材と、
前記摺動部材の前記球面部を下側から摺動可能に支持するスラスト部と、
を有する旋動式破砕機用の補修部材を構成した。

このようにすると、摩耗が生じたマントルコアの補修作業をスムーズに行うことができる。

本発明では、大型のマントルコアの下面に球面部を形成する代わりに、相対的に小型の摺動部材に球面部を形成し、この球面部が摩耗したときに摺動部材のみを交換または補修すればよい構成としたので、旋動式破砕機の摺動部分の摩耗時の交換や補修を簡便にかつ低コストで行うことができる。

本発明に係る旋動式破砕機の一実施形態を示す断面図 図１に示す旋動式破砕機の要部を示す断面図 図２に示す旋動式破砕機の要部の第一変形例を示す断面図 図２に示す旋動式破砕機の要部の第二変形例を示す断面図 図２に示す旋動式破砕機の要部の第三変形例を示す断面図

本発明に係る旋動式破砕機（コーンクラッシャ）の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す旋動式破砕機は、上部フレーム２と下部フレーム３から構成される機体フレーム１を備えている。

上部フレーム２の内側には、内側表面に破砕用のバウルライナ４が形成された円筒状のバウル５が設けられている。上部フレーム２とバウル５の間には、その周方向の全周に亘る環状の油圧シリンダ６が設けられている。この油圧シリンダ６は、上部油圧室６ａと下部油圧室６ｂを有する複動形である。両油圧室６ａ、６ｂに作動油を給排することによってバウル５を上下動させて、バウルライナ４と後述するマントル７との間の隙間ｓの大きさを調節することができる。

上部フレーム２とバウル５との間には、パッキン８、９が設けられている。また、上部フレーム２の上端に固定され上部油圧室６ａを密閉するパッキンリテーナ１０とバウル５との間にも同様にパッキン１１が設けられている。これらのパッキン８、９、１１によって作動油の漏れを防止している。また、ダストシール１２によって、油圧シリンダ６内への粉塵の侵入を防止している。

下部フレーム３の中央には、垂直方向の軸心周りに回転する回転軸１３を回転自在に保持する筒部１４と、その筒部１４から水平方向外向きに延設された保持部１５が形成されている。

回転軸１３には、垂直方向から傾斜した傾斜穴１６が形成されている。傾斜穴１６には、主軸１７の下部が回転自在に挿入されている。主軸１７は、回転軸１３に対して傾斜した状態で回転する。傾斜穴１６の内面と主軸１７の外面との間には、インナブッシュ１８が設けられている。主軸１７には、この主軸１７の回転に伴って揺動回転するマントルコア１９が設けられている。マントルコア１９のバウルライナ４と対向する表面には、破砕用のマントル７が形成されている。また、マントルコア１９の下面には、水平面に沿う平坦部２０が形成されている。

回転軸１３は、筒部１４の下部に設けられた軸受（図示せず）によって支持されており、駆動源（図示せず）からプーリ２１、かさ歯車（図示せず）などを介して駆動力を与えられて回転する。回転軸１３の外面と筒部１４の内面との間には、アウタブッシュ２２が設けられている。回転軸１３が回転すると、この回転軸１３に対し傾斜する主軸１７に設けられたマントル７（マントルコア１９）は旋動する。

マントルコア１９の下側には、摺動部材２３が設けられている。図２に詳細に示すように、摺動部材２３は、マントルコア１９の下面に固定される固定部２４と、固定部２４に対して周方向に相対回転可能な摺動部２５とを有している。固定部２４は、上下面が平坦な鋼板からなる円環状の部材であり、その上面はマントルコア１９に形成された平坦部２０に臨むようにボルト２６によって固定されている。摺動部２５は、樹脂材からなる円環状の部材であって、その上面は固定部２４の下面に沿う平坦面となっている。摺動部２５の底面には、下向きに突出した球面の一部からなる球面部２７が形成されている。摺動部２５は、固定部２４および後述するスラスト部２８のいずれにも固定されておらず、単に両者の間に挟まっているだけなので、マントルコア１９の揺動に伴ってその円環の中心軸周りに自在に回転することができる。また、摺動部２５の材料は、砲金などの金属材でもよい。

摺動部材２３（摺動部２５に形成された球面部２７）は、機体フレーム１の筒部１４の上部にボルト２９で固定された鋳鋼製のスラスト部２８によって回転自在に支持されている。スラスト部２８の上面には、摺動部材２３（摺動部２５）に形成された球面部２７を受ける球面凹部３０が形成されている。マントル７（マントルコア１９）の旋動時には、摺動部２５に形成された球面部２７とスラスト部２８の球面凹部３０との間で摺動が生じる。また、スラスト部２８の材料は、他の金属材や樹脂材でもよい。

摺動部材２３およびスラスト部２８の外周側には、摺動部材２３を潤滑する潤滑油が外側に漏れるのを防止するオイルフェンス３１が設けられている。オイルフェンス３１は、マントルコア１９の下面から下向きに延設された周方向断面がＬ字形の部材であって、その上端がマントルコア１９の下面に形成された平坦部２０に、ボルト３２で着脱可能に固定されている。また、オイルフェンス３１は、いずれの部材にも固定されていない摺動部２５が旋動時において逸脱しそうになった場合に、その逸脱を防止する作用を有する。

本実施形態においては、摺動部材２３とオイルフェンス３１の両方が平坦部２０に固定された構成としたが、いずれか一方のみが平坦部２０に固定された構成、または、マントルコア１９の底面に平坦部２０が形成されていない構成とされる可能性もある。

図１に示すように、バウル５の上端部には、防塵カバー３３が設けられている。

防塵カバー３３の内側には、被破砕物Ｐを投入するためのホッパ３４が設けられている。このホッパ３４に被破砕物Ｐを投入して回転軸１３を回転させると、主軸１７を介してマントルコア１９が旋動回転する。すると、マントル７とバウルライナ４との間に岩石などの被破砕物Ｐが噛み込まれ、所定の大きさに破砕された破砕物Ｐ’がマントル７とバウルライナ４との間の隙間ｓから排出される。破砕に伴ってマントル７とバウルライナ４が摩耗して両者の間の隙間ｓの大きさが変化するが、そのときは油圧シリンダ６を動作させることでマントル７に対してバウルライナ４を昇降させて、その隙間ｓの大きさを所定値に保つ。

上記の旋動式破砕機は、マントルコア１９とは別部材である摺動部材２３（摺動部２５）の底面に球面部２７を形成したので、この球面部２７に摩耗が生じたときに大型のマントルコア１９の代わりに相対的に小型の摺動部材２３のみ交換や補修をすればよい。このため、その作業を簡便にかつ低コストで行うことができる。

また、上記の旋動式破砕機は、摺動部材２３を固定部２４と摺動部２５の２部材で構成し、固定部２４をマントルコア１９に固定したので、固定部２４の下側に設けられた摺動部２５の摺動安定性を向上することができる。

また、上記の旋動式破砕機は、マントルコア１９の下面に平坦部２０を形成し、摺動部材２３およびオイルフェンス３１をこの平坦部２０に取り付ける構成としたので、球面上に摺動部材２３とオイルフェンス３１を取り付ける場合と比較して、その作業をスムーズに行うことができる。

また、上記の旋動式破砕機は、オイルフェンス３１をマントルコア１９の下面に着脱可能に設けたので、マントルコア１９とオイルフェンス３１が摺接する構成と違い、オイルフェンス３１の摩耗が防止される。このため、オイルフェンス３１の長寿命化を図ることができる。また、オイルフェンス３１を取り外すことにより、その内側に設けられた摺動部材２３およびスラスト部２８の交換や補修のための作業をスムーズに行うことができる。

上記において説明した、底面に下向きに突出した球面の一部からなる球面部２７が形成され、マントルコア１９の下側に設けられる摺動部材２３と、摺動部材２３の球面部２７を下側から摺動可能に支持するスラスト部２８は、上記の旋動式破砕機用の補修部材として準備しておくこともできる。このようにすると、摩耗した部品の交換が必要となった際に、速やかにその作業を行うことができる。

上記の旋動式破砕機の第一変形例の要部を図３に示す。この第一変形例においては、摺動部材２３を一部材で構成した点のみ上記と相違し、その他の点は上記と共通する。この摺動部材２３は、その上面がマントルコア１９に形成された平坦部２０に臨むようにボルト２６によって直接固定されている。この第一変形例においても、摺動部材２３の底面に形成された球面部２７に摩耗が生じたときに、大型のマントルコア１９の代わりに相対的に小型の摺動部材２３のみ交換や補修をすればよい。このため、その作業を簡便にかつ低コストで行うことができる。

上記の旋動式破砕機の第二変形例の要部を図４に示す。この第二変形例においては、底面に曲率を有するマントルコア１９に摺動部材２３およびオイルフェンス３１を設けた点のみ上記と相違し、その他の点は上記と共通する。この第二変形例においても、摺動部材２３の底面に形成された球面部２７に摩耗が生じたときに、大型のマントルコア１９の代わりに相対的に小型の摺動部材２３のみ交換や補修をすればよい。このため、その作業を簡便にかつ低コストで行うことができる。

上記の旋動式破砕機の第三変形例の要部を図５に示す。この第三変形例は、表面にバウルライナ４が形成された筒状のバウル５と、垂直方向の軸心周りに回転する回転軸１３に対し傾斜した状態で回転する主軸１７と、主軸１７によって揺動回転するように設けられ、バウルライナ４と対向する表面にマントル７が形成され、底面に下向きに突出した球面の一部からなる球面部３５が形成されたマントルコア１９と、マントルコア１９の球面部３５を下側から摺動可能に支持するスラスト部２８と、スラスト部２８の外周側に、マントルコア１９に対して着脱可能なオイルフェンス３１を有する旋動式破砕機である。

この第三変形例に係る旋動式破砕機は、マントルコア１９の下面とオイルフェンス３１が摺動しないため摩耗が生じず、オイルフェンス３１の交換頻度を減らすことができる。また、装着された状態のオイルフェンス３１を一旦取り外すことによって、その内周側に設けられたスラスト部２８の交換や補修のための作業をスムーズに行うことができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およびすべての変更が含まれることが意図される。

１ 機体フレーム
２ 上部フレーム
３ 下部フレーム
４ バウルライナ
５ バウル
６ 油圧シリンダ
６ａ 上部油圧室
６ｂ 下部油圧室
７ マントル
８、９、１１ パッキン
１０ パッキンリテーナ
１２ ダストシール
１３ 回転軸
１４ 筒部
１５ 保持部
１６ 傾斜穴
１７ 主軸
１８ インナブッシュ
１９ マントルコア
２０ 平坦部
２１ プーリ
２２ アウタブッシュ
２３ 摺動部材
２４ 固定部
２５ 摺動部
２６、２９、３２ ボルト
２７、３５ 球面部
２８ スラスト部
３０ 球面凹部
３１ オイルフェンス
３３ 防塵カバー
３４ ホッパ
ｓ 隙間
Ｐ 被破砕物
Ｐ’ 破砕物

Claims (5)

1. 表面にバウルライナ（４）が形成された筒状のバウル（５）と、
   垂直方向の軸心周りに回転する回転軸（１３）に対し傾斜した状態で回転する主軸（１７）と、
   前記主軸（１７）によって揺動回転するように設けられ、前記バウルライナ（４）と対向する表面にマントル（７）が形成されたマントルコア（１９）と、
   底面に下向きに突出した球面の一部からなる球面部（２７）が形成され、前記マントルコア（１９）の下側に設けられる摺動部材（２３）と、
   前記摺動部材（２３）の前記球面部（２７）を下側から摺動可能に支持するスラスト部（２８）と、
   を有する旋動式破砕機。
2. 前記摺動部材（２３）が、前記マントルコア（１９）の下面に固定される固定部（２４）と、前記固定部（２４）の下側に設けられ、当該固定部（２４）に対して周方向に相対回転可能な摺動部（２５）と、を有し、前記球面部（２７）が前記摺動部（２５）の底面に形成されている請求項１に記載の旋動式破砕機。
3. 前記マントルコア（１９）の下面に平坦部（２０）が形成されており、前記摺動部材（２３）が前記平坦部（２０）に臨むように設けられている請求項１または２に記載の旋動式破砕機。
4. 前記マントルコア（１９）の下面の前記摺動部材（２３）および前記スラスト部（２８）の外周側に、前記マントルコア（１９）に対して着脱可能なオイルフェンス（３１）を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の旋動式破砕機。
5. 底面に下向きに突出した球面の一部からなる球面部（２７）が形成され、マントルコア（１９）の下側に設けられる摺動部材（２３）と、
   前記摺動部材（２３）の前記球面部（２７）を下側から摺動可能に支持するスラスト部（２８）と、
   を有する旋動式破砕機用の補修部材。

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