JP2923417B2 - 耐摩耗性シューと耐摩耗性レールを備えた下水処理機械 - Google Patents

耐摩耗性シューと耐摩耗性レールを備えた下水処理機械

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JP2923417B2
JP2923417B2 JP24061593A JP24061593A JP2923417B2 JP 2923417 B2 JP2923417 B2 JP 2923417B2 JP 24061593 A JP24061593 A JP 24061593A JP 24061593 A JP24061593 A JP 24061593A JP 2923417 B2 JP2923417 B2 JP 2923417B2
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敦夫 平井
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、揚砂機、フライトコン
ベア、汚泥掻寄機などの下水処理機械において、シュー
及びレールに、耐摩耗性シューと耐摩耗性レールを備え
ることにより、シュー及びレール双方の耐摩耗性を向上
させた耐摩耗性シューと耐摩耗性レールを備えた下水処
理機械に関するものである。
【0002】
【従来の技術】下水処理工程において、比較的前半部に
位置する揚砂機、フライトコンベア、汚泥掻寄機などを
設置した処理槽内には多量の砂粒の混入がある。そし
て、揚砂機のバケット、フライトコンベア、汚泥掻寄機
のフライト等は、池底長手方向に沿って敷設したレール
にその荷重を支持しつつ、摺動して移動するようにして
所望の作業を行う。このバケット、フライト等がレール
上を摺動する際、混入した砂等による摺動摩擦が激し
い。このため、バケット、フライト等が直接摩耗しない
ようにレールと接する摺動部分にシューを取り付け、こ
のシューを交換して、バケット、フライト等の耐摩耗性
を図るようにしている。そして、このシューとして使用
する材質は、普通鋳鉄(FC20)から耐摩耗性のよい
球状黒鉛鋳鉄(FCD60)までが一般に使用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、塩素イオ
ン、硫酸イオン、砂等を含む下水においては、普通鋳鉄
製のシューでは耐食・耐摩耗性が不十分で、激しい摩耗
・腐食にてこのシューをしばしば交換する必要があり、
このシューの交換に少なからずの手数を要するものとな
っている。また、腐食劣化に対する改善策として、シュ
ーにSUS304を、またレール表面にもSUS304
製の薄板を張る方法が提案されているが、あまり効果が
ない。また、シュー全体をセラミックにて製作すること
も考えられるが、セラミックの特性として、硬度が極め
て高く、耐食・耐摩耗性においては優れていても、破壊
靭性値が低く、脆弱なものとなって衝撃に弱く使用に耐
えないという問題点のほか、複雑な形状に加工しにく
く、コスト高になるという問題があった。
【0004】本発明は、揚砂機、汚泥掻寄機等の下水処
理機械において用いられるシュー及びレールに、耐摩耗
性に優れた材質を用い、これを適宜組み合わせることに
より、摩耗の激しいシュー及びレールの寿命改善と騒音
の減少を図るようにした下水処理機械を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本第1発明の下水処理機械は、揚砂機、汚泥掻寄機
等の下水処理機械に用いられるシューを、該シューのレ
ールとの摺接面にセラミックを一体に設けて製作した耐
摩耗性シューと、硬度の高い材質にて製作した耐摩耗性
レールとを備えた下水処理機械において、前記レール
に、該レールのシューとの摺接面にセラミックを溶射し
てなるセラミック溶射レールを用いたことを特徴とす
る。また、同じ目的を達成するため、本第2発明の下水
処理機械は、揚砂機、汚泥掻寄機等の下水処理機械に用
いられるシューを、該シューのレールとの摺接面にセラ
ミックを一体に設けて製作した耐摩耗性シューと、硬度
の高い材質にて製作した耐摩耗性レールとを備えた下水
処理機械において、前記レールに、該レールのシューと
の摺接面に自溶合金を溶射してなる自溶合金溶射レール
を用いたことを特徴とする。
【0006】
【作用】この耐摩耗性シューと耐摩耗性レールを備えた
下水処理機械は、揚砂機のバケットや汚泥掻寄機のフラ
イト等のレールとの摺動部に設けるシューを、シュー本
体のレールとの摺接面にセラミックの摺動体を1又は2
個以上を埋設するようにして設けて一体とし、また、こ
のシューが摺接するレールを、セラミック溶射レール、
自溶合金溶射レールとし、これらを組み合わせて使用す
るため、シュー及びレールの双方の耐食・耐摩耗性が向
上し、しかもシュー及びレールの長寿命化と低騒音化が
図れるものとなる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の耐摩耗性シューと耐摩耗性レ
ールを備えた下水処理機械を図示の実施例に基づいて説
明する。図1乃至図6に示す実施例は、揚砂機Aで、こ
れは、図5及び図6に示すように水槽1内にその長手方
向に底部及び水面上に沿ってエンドレス状に揚砂機のチ
ェン2を張架し、このチェンに所要間隔ごとにバケット
3を取り付け、このバケット3を底に沿って移動させ、
底部に沈澱した汚砂を抄い取り、掻き揚げ排出するもの
である。そして、この揚砂機Aには、水槽1の底面に敷
設したレール5上をバケット3が摺動して移動する際、
バケット3の摩耗を防ぐため、レール5との摺接面にシ
ュー4を取り付ける。
【0008】このシュー4は、図1〜図3に示すような
各種の形状とすることができる。このシュー4は、シュ
ー本体40と、レール5との摺接面に設けたセラミック
の摺動体41とより構成される。このシュー本体40の
形状は、バケット3に取り付けるのに適した、所要の大
きさと形状とし、その材質は従来と同じく普通鋳鉄から
球状黒鉛までの材質、あるいは、ステンレス鋼等を用い
て成形するか、もしくは所要の強度と弾性を備えたゴム
又は合成樹脂等を用いて成形するものとする。
【0009】この鋳鉄製等の弾性シュー本体40の両側
には、取付フランジ42,42を一体に設け、シュー本
体40内に、この取付フランジ42,42より肉厚で、
レール5との接触面に露出するようにしてセラミックの
摺動体41が一体に設けられる。このセラミックの摺動
体41は、その大きさをレール5との摺接面の全体をカ
バーするようにして定めるとともに、図2に示すよう
に、断面形状を台形とし、シュー本体40を製作する
時、図1に示すように、鋳込んで一体とする。この場
合、セラミックの摺動体41は、1つのシュー本体40
に対して1個とする場合と、製作の容易性を考えて、こ
れを図8に示すように2又は3個以上に分割して製作
し、これを嵌合固定する場合とがある。そして、2個の
セラミックの摺動体41を用いる場合は、並列して配設
するようにし、一方、3個以上のセラミックの摺動体4
1を用いる場合は、千鳥状と整列状等、任意の配列方法
で配設することができる。
【0010】また、このセラミックの摺動体41は、シ
ュー本体40とは個別に、しかも断面台形にして製作
し、これをシュー本体40にセラミックの摺動体41の
嵌合溝4Mを蟻溝形に形成し、この嵌合溝4M内に嵌合
固定することもできる。この場合、図3(A)に示すよ
うに、嵌合溝4Mの一端、すなわち、シュー4の摺動方
向前面側を開口させ、後面側を閉じるようにしたり、図
3(B)に示すように、嵌合溝4Mをシュー4の前面側
が広く、後面側が狭くなる逆テーパ形とし、これによ
り、バケット3にシュー4を取り付けて使用する時、セ
ラミックの摺動体41がシュー本体40より脱落するの
を防止するようにする。
【0011】さらに、シュー4がバケット3に取り付け
られた時、シュー本体40の摺動方向と直交方向に嵌合
溝4Mを設け、この嵌合溝4M内にセラミックの摺動体
41を差し込み、その両端部をシュー本体40に止めた
ストッパにて抜け止め状に支持することも、また、この
セラミックの摺動体41を取付ボルトにてシュー本体4
0に固定することも可能である。
【0012】また、図7乃至図10に示すものは、汚砂
掻寄機Bの実施例で、水路1内にその長手方向に沿って
エンドレス状のチェン2を張架し、このチェン2に所要
間隔毎にフライト6,6…を多数設け、これにより、水
路底に沈澱した汚泥をフライト6,6…にて汚泥ホッパ
ー側へ掻き寄せるようにするものである。
【0013】このフライト6に取り付けるシュー7は、
フライト6の形状に合わせてシュー本体70の形状が、
図7の各図に示すように定められ、そして、このシュー
本体70内に、図1乃至図3に示した実施例と同様に、
セラミックの摺動体71を嵌合して一体とする。このセ
ラミックの摺動体71は、平板状の他に、図7(3)に
示すように、レールの踏面を少し嵌合するような窪みを
形成したものとすることも、さらには、図7(4)に示
すように2枚重ねとすることも可能である。
【0014】ところで、セラミックの摺動体41,71
に用いるセラミック板としては、アルミナ系セラミック
板、酸化ジルコニウム系セラミック板、その他のものが
使用され、このセラミック板をシュー本体40,70に
嵌合するときは、シリコン系の接着剤やゴムシートを介
在させてセラミックを振動や衝撃から保護することが好
ましい。
【0015】レール5は、所望の材質にて、所要断面形
状に製作し、かつシュー4,7との摺接面の耐摩耗性を
改善するため、レール5のシュート4,7との摺接面、
すなわち踏面にセラミック又は自溶合金を溶射すること
により、硬い材質51にて被覆するようにする。
【0016】このレール5のシュート4,7との摺接面
の耐摩耗性を向上する方法は、シュー4,7との組み合
わせにより適当に選定するものである。
【0017】セラミックを使用したシュー4,7の摩耗
は非常に少なく、これは従来のシューの材料である金属
に比べ、材質が格段に硬いことからも理解されるが、摺
動の相手材であるレール5に対しては、従来の炭素鋼や
鋳鉄製のシューがレールを摩耗する程度と変わらない
が、レール5のシュート4,7との摺接面、すなわち踏
面にセラミック又は自溶合金を溶射することにより、硬
い材質にて被覆することにより、レール5の耐食・耐摩
耗性が向上する。この理由としては、 (1) シューとレールの摺接面では、砂が摩耗粒子のよう
な働きをするアブレシブ摩耗が起こるが、これに対し硬
いセラミックは有利であり、一方、レールに対する砂の
摩耗作用はシューの材質が変わっても変わらない。 (2) シューとレールのような接触する2種の固体が同種
の時は、強い凝着が起こり、凝着摩耗が激しい。したが
って、同じ種類の金属同士の摺動は最悪であり、また、
合金となりやすい金属の組み合わせも好ましくはない。
これに対し、異種の金属、セラミックの組み合わせは摩
耗に対して有利である。 (3) 一般に表面の潤滑性が良く、摩擦係数の小さいほど
摩耗は少ないと考えられる。摩耗係数は測定条件により
ばらつきがあるが、 鋼と鋼の摩擦係数は、0.8 鋼と鋳鉄の摩擦係数は、0.4 アルミナとアルミナの摩擦係数は、0.6 ステンレスとセラミックの摩擦係数は、0.48 であり、セラミックは鋳鉄なみか、それ以下と考えられ
る。
【0018】
【発明の効果】本発明の耐摩耗性シューと耐摩耗性レー
ルを備えた下水処理機械によれば、揚砂機のバケットや
汚泥掻寄機のフライト等のレールとの摺動部に設けるシ
ューを、シュー本体のレールとの摺接面にセラミックの
摺動体を1又は2個以上を埋設するようにして設けて一
体とし、また、このシューが摺接するレールを、セラミ
ック溶射レール、自溶合金溶射レールとし、これらを組
み合わせて使用するため、シュー及びレールの双方の耐
食・耐摩耗性が向上し、しかもシュー及びレールの長寿
命化と低騒音化が図れる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の耐摩耗性シューと耐摩耗性レールを備
えた下水処理機械としての揚砂機のシューの一例を示す
平面図である。
【図2】同正面図である。
【図3】本発明の耐摩耗性シューと耐摩耗性レールを備
えた下水処理機械としての揚砂機のシューの一例を示す
平面図である。
【図4】本発明の耐摩耗性シューと耐摩耗性レールを備
えた下水処理機械のレールの一例を示す断面図である。
【図5】揚砂機を示す正面図である。
【図6】同側面図である。
【図7】本発明の耐摩耗性シューと耐摩耗性レールを備
えた下水処理機械としての汚泥掻寄機のシューの一例を
示す説明図である。
【図8】複数個のセラミックの摺動体を用いたシューの
例を示す平面図である。
【図9】汚泥掻寄機を示す正面図である。
【図10】同側面図である。
【符号の説明】
1 水路 2 チェン 3 バケット 4 シュー 40 シュー本体 41 セラミックの摺動体 5 レール 6 フライト 7 シュー 70 シュー本体 71 セラミックの摺動体 A 揚砂機 B 汚泥掻寄機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平3−56604(JP,U) 実開 昭64−28907(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01D 21/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 揚砂機、汚泥掻寄機等の下水処理機械に
    用いられるシューを、該シューのレールとの摺接面にセ
    ラミックを一体に設けて製作した耐摩耗性シューと、硬
    度の高い材質にて製作した耐摩耗性レールとを備えた下
    水処理機械において、前記レールに、該レールのシュー
    との摺接面にセラミックを溶射してなるセラミック溶射
    レールを用いたことを特徴とする耐摩耗性シューと耐摩
    耗性レールを備えた下水処理機械。
  2. 【請求項2】 揚砂機、汚泥掻寄機等の下水処理機械に
    用いられるシューを、該シューのレールとの摺接面にセ
    ラミックを一体に設けて製作した耐摩耗性シューと、硬
    度の高い材質にて製作した耐摩耗性レールとを備えた下
    水処理機械において、前記レールに、該レールのシュー
    との摺接面に自溶合金を溶射してなる自溶合金溶射レー
    ルを用いたことを特徴とする耐摩耗性シューと耐摩耗性
    レールを備えた下水処理機械。
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JP2019214008A (ja) * 2018-06-11 2019-12-19 アサヒ機装株式会社 フライト構造
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