JP3565754B2 - 旋動式破砕機のオイルフェンス構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、旋動作用を受けるマントルと、機体フレームに固定のバウルライナーとの間で、被砕物を破砕する旋動式破砕機における潤滑油の飛散防止、いわゆるオイルフェンス構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
旋動式破砕機は、実開平2−133434号公報、特開平4−305257号公報等に開示され、その一例を、この発明の一実施例を示す図1乃至図3を参照して説明すると、機体フレーム1に設けた上下方向の回転軸4に、その軸方向にマントルコア8を有する主軸7を偏心かつ傾けて摺動自在に嵌め込み、前記機体フレーム1には前記マントルコア8のマントル9に対向してバウルライナー10を取付けた構成であり、前記回転軸4の回転により、前記主軸7を介してマントルコア8を旋動回転させ、前記マントル9とバウルライナー10の間で破砕する(詳細は実施例参照)。
【0003】
この旋動式破砕機において、上記マントルコア8の傾動回転を行わせるため、フレーム1に上面凹状球面16aの支持体16を設けるとともに、マントルコア8の下面をその凹状球面16aに嵌まる凸状球面8aに形成し、その両球面8a、16aでもって両者8、16を嵌め合わせて、支持体16によりマントルコア8を傾動回転自在(旋動自在)に支持している。その両者8、16の摺動面(嵌合面)8a、16aの摩耗を防止して摺動を円滑にすべく、その面には潤滑油aが供給され、この潤滑油aは循環するようにしている(実施例参照)。
【0004】
また、従来から、図4に示すように、マントルコア8と支持体16の摺動面8a、16aなどの各摺動部の摩耗を防ぐために、マントルコア8の外周縁下方には防塵壁50が設けられている。この防塵壁50は、マントルコア8の外周縁に固定した防塵リング51と、球面支持体16の下部外周に固定したリング状円板52と、この円板52にビス止めした対の内外縦板53と、その各縦板53にビス止めされて防塵リング51に接する可撓性リング(ダストシールリング)54とから成り、その対の縦板53と可撓性リング54で囲まれる空間sに圧縮エアを供給するようにしたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記旋動式破砕機において、上記マントルコア8は、常に円滑な旋動回転をしているとは限らない。例えば、大きくて破砕されにくい被砕物Pが投入されると、その被砕物Pに大きな圧縮力が働くことになる。すると、マントルコア8は、その被砕物Pの周囲だけ、下向きの大きな力(偏荷重)を受けることとなるため、その反対側は、マントルコア8が少し浮き上がり、球面支持体16との間にすき間ができる。そして、被砕物Pが破砕されると、偏荷重がなくなり、マントルコア8と球面支持体16とのすき間もなくなり、これにより、浮き上がったマントルコア8が球面支持体16と密着するので、その境界面を潤滑していた油は、マントルコア8により押し出され、また完全に閉まりきっていないすき間から飛び出すことになる。その飛び出した油は、防塵リング51に衝突し、その逆円錐リング部51aにより、油だめ室Qに戻ることとなる。
【0006】
しかしながら、防塵リング51は旋動回転しているため、防塵リング51に衝突した油には、外方への遠心力が働く。このため、逆円錐リング部51aの下端に達した油は、その外側斜面を重力に逆らって上昇する。この斜面には、油の漏出と粉塵の侵入を防止するための可撓性リング54が接触しているため、油の漏洩を低減できるが、長期に亘る運転においては、かなりの量の油が漏洩することになる。また、可撓性リング54は球面支持体16に円板52、縦板53を介して固定されており、マントルコア8と球面支持体16との間に隙間ができれば、逆円錐リング部51aと可撓性リング54との間にも隙間ができることになり、この隙間ができた時には油が漏出しやすくなる。
【0007】
この油漏れを防止すべく、図4に示すように、球面支持体16の上側外周縁に金属製リング状フェンス55をビス止めしたものがある。しかしながら、そのフェンス55はマントルコア8の下面に当接しているものの、金属製ゆえに可撓性がなく、上記偏荷重による隙間を十分に閉じることができず、油の飛び出しを確実に防止していないのが実情である。
【0008】
因みに、特開平2−133434号公報記載の技術を参考にして、上記可撓性リング54を、コイルスプリングにより付勢するようにすれば、上記隙間の発生を防止でき、油の漏出を低減することが可能と考え、そのようにしたが、満足できる状態まで、油の漏洩を防止することができなかった。
【0009】
なお、潤滑油aは上述のように循環使用され、その油が漏出すれば、循環用の油を補給しなければならないうえに、製品に油が付着して、その品質が低下する恐れがある。
【0010】
この発明は、上記実情の下、マントルコアと球面支持体の間からの油の飛散を有効に防止することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、上記球面支持体に設けたオイルフェンスに弾力性を付与して、その弾力性により、上記偏荷重によるマントルコアの上下動に追従するようにしたのである。追従すれば、偏荷重によるマントルコアと球面支持体の間隙も常時閉じられていることとなって、油漏れは極力防止される。
【0012】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態としては、機体フレームに設けた上下方向の回転軸に、マントルコアを偏心して旋動自在に取付けるとともに、前記マントルコアを球面でもって支持する支持体を前記機体フレームに設け、さらに、その機体フレームには前記マントルコアのマントルに対向してバウルライナーを取付け、前記回転軸の回転により、前記マントルコアを旋動回転させ、前記マントルとバウルライナーの間で破砕する旋動式破砕機において、前記球面支持体の全周囲にオイルフェンスを取付け、このオイルフェンスは、その上端が前記マントルコアの凸状球面に接するとともに、その当接方向の弾力を有してマントルコアの上下動に追従して当接状態を維持するものである構成を採用する。
【0013】
その当接方向の弾力は、オイルフェンスをゴム板などの弾性材で構成し、上記偏荷重による間隙程度ではそのフェンスの上縁がマントルコアから離れないように弧状に撓んで当接した状態にフェンスを取付けて、その弾力を付与することもできるが、オイルフェンスが弾性材のみならず金属であっても、ばねによって付勢する手段が一般的であり、寿命も長く、構造も簡単である。
【0014】
そのばね構造の具体例としては、上記球面支持体の全周囲に亘る筒状環状体の下縁全周に環状リングを固着し、この環状リングを上記球面支持体の外周面に上下動自在に嵌め込むとともに、環状リングと球面支持体のばね受座の間に環状リングを上方に付勢するばねを設けた構成等を採用する。
【0015】
この構成であれば、ばねによりオイルフェンスをなす環状板の上端がマントルコアの凸状球面に常時接するとともに、環状リングが球面支持体に上下動自在に嵌め込まれているため、その環状体も円滑に上下動してマントルコアの上下動にスムースに追従し、上記偏荷重による隙間を確実に塞いで、上記潤滑油が外方に飛び散ることを有効に防止する。
【0016】
【実施例】
この発明の一実施例を図1乃至図3に示し、この図において、1は、上部フレーム2と下部フレーム3よりなる機体フレームである。下部フレーム3は、その中央に、回転軸4を摺動自在に保持する筒部5と、該筒部5の外周4箇所で保持する中空保持部6を備えている。47は、主軸7とその上半部に嵌装固定されたマントルコア8となる旋動体で、マントルコア8の上面にはマントル9が載置されている。10はマントル9との間で被砕物を破砕するためのバウルライナーで、上部フレーム2の内面に昇降筒21を介して固定されている。
【0017】
上記回転軸4には、その軸方向の傾斜孔11が形成されており、この傾斜孔11に主軸7の下半部が回転自在に挿入されている。この回転軸4は、筒部5の内面下部に配設された軸受12により支持されるとともに、その下端に外嵌されたプーリ13を介して回転を受ける。なお、14は主軸7の下半部に外嵌されたインナーブッシュ、15は回転軸4に外嵌されたアウターブッシュである。
【0018】
上記マントルコア8は、その底面が凸状の球面8aとなっており、筒部5の上面に固定された球面支持体16により回転自在に支承されている。また、マントルコア8は、その外周縁にスカート部17が形成されており、そこに環状の防塵リング18が固定されている。そして、筒部5の周囲上面に環状防塵壁19を立設し、その上部のシールリング20と前記防塵リング18を当接させている。
【0019】
上部フレーム2の内側には、昇降筒21が設けられており、昇降筒21と上部フレーム2との間が環状の油圧室22となっている。図示の例では、昇降筒21の外面に環状凸部23を形成して、この凸部23により油圧室22を上部油圧室24と下部油圧室25とに区分している。
【0020】
上記球面支持体16の周囲にはオイルフェンス26が設けられている(図3参照)。このオイルフェンス26は、多数のコイルスプリング(ばね)27が付設されて、このスプリング27は下部リング(ばね受座)28と上部リング29とで挟まれている。上部リング29は球面支持体16の下部外周に上下動自在に嵌まり、下部リング28は、球面支持体16の下面にビス固定されて、上部リング29の上面には球面支持体16の全周囲に亘る筒状環状板30が固着されており、スプリング27の付勢力により、環状板30の頂面(上端)がマントルコア8の下面8aと当接している。スプリング27は周方向に適宜数配置する。
【0021】
球面支持体16の外周には、環状の切欠部31が形成され、この切欠部31より上部には、環状板30と球面支持体の外周面との間に少しの隙間42が形成されている。また、球面支持体16は、その上面外周付近に環状の油溝32が形成されており、油溝32と切欠部31とを連通する上部連通孔33、さらに切欠部31から下方に向かう下部連通孔34がそれぞれ形成されている。
【0022】
上記シールリング20は、金属製で、その上部は二股に分岐して、防塵リング18とで取り囲まれた空間35を形成している。防塵壁19は、内部に多数のコイルスプリング36が内蔵されており、これによりシールリング20を上方、すなわち防塵リング18の方へ付勢している。また、防塵壁19の下面1箇所に図示省略した空気導入口が設けられており、ここから導入された空気を空間35から吹き出すことができる。図中、48は被砕物Pの投入ホッパーである。
【0023】
この実施例は以上の構成であり、つぎに、その作用を説明すると、回転軸4を回転させることで、マントル9を旋動回転させ、バウルライナー10との間で被砕物Pを破砕する。マントル9とバウルライナー10との間隙は油圧室22の油圧により調整される。
【0024】
潤滑油aは、筒部5の底面を塞ぐボトムカバー37の給油孔38から供給され、軸受12を潤滑し、傾斜孔11の底部に形成された油室39に到達する。そして、インナーブッシュ14の外面を潤滑して球面支持体16の内側に形成された油室40へ上昇する。
【0025】
油室40に到達した潤滑油aは、その一部がアウターブッシュ15の外面を潤滑しながら下降し、筒部5に形成された排出孔41から排出される。残りの潤滑油aは球面支持体16とコア部8の境界面16a、8aを潤滑し油溝32に集まり、連通孔33、切欠部31、連通孔34を下降し、筒部5の外側上面の油溜室43に溜まる。そして、連通孔44から、中空保持部6内の中空部6aに入り、その下部の排出孔45から排出される。
【0026】
この旋動破砕において、上述のように、その破砕の際に大きな偏荷重が生じ、マントルコア8が少し浮き上がり、球面支持体16との間に隙間ができる。しかし、この隙間ができても、球面支持体16を取り囲む環状板30は、コイルスプリング27の付勢力により、マントルコア8の下面と当接した状態を保つ。このため、マントルコア8と球面支持体16の境界面8a、16aから飛び出した潤滑油aは、すぐ近くに設けられている環状板30と衝突し、環状板30の内壁面を伝って切欠部31に落ちる。その後は、連通孔34から通常の経路を経て排出される。
【0027】
この時、マントルコア8の下面が油で濡れた状態となり、環状板30がマントルコア8と当接していても、マントルコア8の旋動回転による遠心力のため、一部の油がそこをかいくぐって、環状板30の外側に出ていくことになる。
【0028】
しかしながら、環状板30は、球面支持体16のすぐ近くに設けられており、環状板30がコイルスプリング27に付勢されてマントルコア8の下面と常時当接しているから、油の洩れ量は僅かである。この油aは、マントルコア8の下面、さらに防塵リング18の逆円錐リング部46の上面を伝って、その下端に達する。そして、油aは、ここから、下方の油溜め室43に落下する。当然、従来技術と同様に逆円錐リング部46の斜面を重力に逆らって上昇し、逆円錐リング部46とシールリング20との間をかいくぐって漏洩する油があるが、環状板30の外側へ洩れる油の量を僅かにしたことから、そのシールリング20をかいくぐって、外方へ洩れる油の量は、ごく僅かとなる。
【0029】
この実施例は、主軸7にマントルコア8を嵌装しているが、両者7、8を、鋳物などにより一体的に製造することができる。また、この実施例の旋動式破砕機は、コーンクラッシャと呼ばれる形式のものであるが、ジャイレートリクラッシャや慣性式旋動破砕機などの形式であっても、マントルコア8が球面支持体16で支承されておれば、この発明を適用することができる。
【0030】
【発明の効果】
この発明は、以上のように、マントルコアと球面支持体の界面のオイルフェンスを、マントルコアの上下動に関係なく、その下面に常時当接するようにしたので、その界面からの油の飛散を有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の概略切断正面図
【図2】図1のX−X線断面図
【図3】図1の要部拡大図
【図4】従来例の要部断面図
【符号の説明】
1 機体フレーム
2 上部フレーム
3 下部フレーム
4 回転軸
7 主軸
8 マントルコア
8a マントルコア凸状球面
9 マントル
10 バウルライナー
11 傾斜孔
12 軸受
16 球面支持体
16a 球面支持体凹状球面
18 防塵リング
19 防塵壁
20 シールリング
21 昇降筒
22 油圧室
23 環状凸部
24 上部油圧室
25 下部油圧室
26 オイルフェンス
27 コイルスプリング
28 下部リング
29 上部リング
30 環状板
31 切欠部
32 油溝
36 コイルスプリング
38 給油孔
41 排出孔
42 隙間
45 排出孔
46 逆円錐リング部
47 旋動体
a 潤滑油
P 被砕物
Claims (4)
- 機体フレーム1に設けた上下方向の回転軸4に、マントルコア8を偏心して旋動自在に取付け、前記機体フレーム1には前記マントルコア8のマントル9に対向してバウルライナー10を取付け、前記回転軸4の周りの機体フレーム1に設けた球面支持体16に前記マントルコア8をその下部凸状球面8aを摺動自在に嵌めて支え、前記マントルコア8の外周縁スカート部17と前記回転軸4の周りの機体フレームの間には前記球面支持体16と下部凸状球面8aの摺動面への塵の浸入を防ぐ防塵手段を設けて、前記回転軸4の回転により、前記マントルコア8を旋動回転させ、前記マントル9とバウルライナー10の間で破砕する旋動式破砕機において、前記球面支持体16と下部凸状球面8aの摺動面に送り込まれた潤滑油aを外方に飛び散ることを防止するオイルフェンス構造であって、
上記防塵手段より上記回転軸4側において、上記球面支持体16の全周囲にオイルフェンス26を取付け、このオイルフェンス26は、その上端が上記マントルコア8の凸状球面8aに接するとともに、その当接方向の弾力を有してマントルコア8の上下動に追従して当接状態を維持するものであることを特徴とする旋動式破砕機のオイルフェンス構造。 - 上記オイルフェンス26は上記球面支持体16に設けたばね27によって上記マントルコア8の方向に付勢されて上記当接状態を維持するものであることを特徴とする請求項1に記載の旋動式破砕機のオイルフェンス構造。
- 上記球面支持体16の全周囲に亘る筒形環状板30の下縁全周に環状リング29を固着し、この環状リング29を上記球面支持体16の外周面に上下動自在に嵌め込むとともに、環状リング29と球面支持体16のばね受座28の間に環状リング29を上方に付勢する上記ばね27を設けて、そのばね27により前記筒形環状板30の上端を上記マントルコア8の凸状球面8aに接するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の旋動式破砕機のオイルフェンス構造。
- 上記球面支持体16の外周には、環状の切欠部31が形成され、この切欠部31より上部には、上記オイルフェンス26と前記球面支持体16の外周面との間に隙間42が形成され、さらに、前記球面支持体16には前記切欠部31から下方に向かう下部連通孔34が形成され、この下部連通孔34を通って前記切欠部31の潤滑油aを外部に排出するようにしたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の旋動式破砕機のオイルフェンス構造。
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