JP2020142220A - 旋動式破砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスが簡単な機構で、バウルライナを容易に回動させることができる旋動式破砕機を提供する。【解決手段】筒状フレーム１の上部フレーム１ａの内周に、バウルライナ７が固着された筒体６を上下方向および周方向に摺動自在に嵌合し、その筒体６を、支持機構としての複数の油圧シリンダ９と、筒状フレーム１に鉛直面内で回動可能に取り付けられた係合部材１０とによって上下方向の所定の固定位置で固定し、筒体６が上部フレーム１ａに対する固定を解除されると、固定位置から下降して複数のローラ１４に回動可能に支持され、容易に回動できるようにした。また、その係合部材１０はねじ軸１１、ナット１２およびつば付ナット１３からなる簡単な構造のものであり、油圧シリンダ９も小型の簡単なものを採用できるので、メンテナンスにも手間がかからない。【選択図】図５

Description

本発明は、骨材生産設備等において岩石や鉱石等を破砕するのに使用される旋動式破砕機に関する。

骨材生産設備等で使用される旋動式破砕機（以下、単に「破砕機」とも称する。）としては、縦置きの筒状フレームの内部で旋動回転する円錐台状のマントルと、マントルの上面に固定されるマントルライナと、マントルライナの上面と対向するように筒状フレームに固定されるバウルライナとを備え、マントルを旋動回転させることにより、上方から供給される岩石や鉱石等の被破砕物をマントルライナとバウルライナとで破砕するものが多い。

上記のような破砕機では、使用中にマントルライナおよびバウルライナが摩耗していくので、通常、マントルライナまたはバウルライナの上下方向位置を変える機構を備え、その機構を両ライナの摩耗の進行に合わせて作動させることにより、両ライナ間の間隔が適切な範囲内で維持されるようにしているが、水平面内での原料供給の偏り等によって生じるマントルライナやバウルライナの周方向の偏摩耗に対する有効な対応手段は設けられていない。

このため、バウルライナに偏摩耗が生じた場合には、バウルライナを筒状フレームから一旦取り外し、筒状フレームに対する周方向位置を変更した後に再び固定するという対策をとることが考えられる。しかし、バウルライナの筒状フレームに対する脱着作業は、人力で行う必要があり作業負荷が非常に大きいことから、実際には上記のような対策はとられず、バウルライナは偏摩耗が限界に達するまでそのまま使用して交換に至るケースが多く、バウルライナの寿命が短いことが問題となっている。

これに対し、特許文献１では、バウルライナを筒状フレームの内周に上下方向および周方向に摺動自在に嵌合された筒体に固着するとともに、その筒体と筒状フレームとの間に環状の油室を設け、その油室に油圧機構を接続した破砕機が提案されている。そして、この構成によれば、油圧機構の作動によってバウルライナを筒体と一体に昇降させてマントルライナとの間隔を調整できるうえ、バウルライナが破砕時に周方向位置を変えていくため偏摩耗を生じにくいとされている。

特開平２−２５８０７２号公報

しかしながら、上述した特許文献１で提案されている破砕機では、破砕時に被破砕物からバウルライナを介して筒体に加わる大きな上向きの荷重によって、筒体と筒状フレームとの間に設けた油室からの油漏れが生じるおそれがあるので、特に油室のシール等を頻繁にメンテナンスする必要がある。

これに対する対策としては、例えば、筒体と筒状フレームとの間の環状の油室およびこれに接続される油圧機構に代えて、筒体と筒状フレームとの間に環状油圧シリンダを設けることが考えられる。しかし、その場合の環状油圧シリンダは、筒状フレームと同等の径方向寸法を有する大型のものが必要となるので、高価なうえ、機構が複雑でメンテナンスにも手間がかかるという難点がある。

そこで、本発明は、メンテナンスが簡単な機構で、バウルライナを容易に回動させることができる旋動式破砕機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、縦置きの筒状フレームの内部で旋動回転する円錐台状のマントルと、前記マントルの上面に固定されるマントルライナと、前記マントルライナの上面と対向するように配されるバウルライナとを備え、前記マントルを旋動回転させることにより、上方から供給される被破砕物を前記マントルライナとバウルライナとで破砕する旋動式破砕機において、前記バウルライナは前記筒状フレームの内周に上下方向および周方向に摺動自在に嵌合された筒体に固着され、前記筒体は上下方向の所定の固定位置で前記筒状フレームに固定されており、前記筒体が筒状フレームに対する固定を解除されたときに、前記筒体を回動可能に支持する複数のローラが設けられている構成を採用した。

その特徴となる部分の具体的な構成としては、前記筒体を昇降可能な支持部材によって前記固定位置で支持する支持機構が設けられており、前記支持機構の支持部材が筒体を支持する位置から下降することにより、前記筒体が前記筒状フレームに対する固定を解除され、前記固定位置から下降して前記ローラに支持されるようになっているものを採用することができる。ここで、前記支持機構は、前記支持部材としてのロッドを有する油圧シリンダからなるものとするとよい。

上記の構成によれば、バウルライナを固着した筒体は、筒状フレームに対する固定を解除するだけで、所定の固定位置から下降して複数のローラに回動可能に支持されるようになるので、その状態で筒体をバウルライナと一体にローラ上で容易に回動させることができ、バウルライナの偏摩耗を軽減することができる。そして、筒体を筒状フレームに固定する手段は、破砕時に筒体に加わる上向きの荷重に耐えるものであればよく、大型の環状油圧シリンダのような油圧機構を用いる必要がないので、メンテナンスに手間がかからない簡単な構造のものとすることができる。

また、前記筒体は、前記固定位置で支持機構によって支持された状態で、前記筒状フレームに設けられた係合部材と係合して筒状フレームに固定されるようになっており、前記係合部材は、前記支持機構の支持部材が筒体を支持する位置から下降したときに、鉛直面内で前記筒体から離反する方向に回動可能となるように筒状フレームに取り付けられている構成を採用すれば、筒体の筒状フレームに対する固定および固定解除も容易に行えるようになる。

また、前記複数のローラのうちの少なくとも１つをモータで駆動されるものとすれば、その駆動可能なモータを駆動するだけで筒体をローラ上で回動させることができるようになるので、人力で筒体を回動させる場合に比べて、筒体の回動作業の手間が軽減される。

本発明の旋動式破砕機は、上述したように、バウルライナを固着された筒体が、筒状フレームに対する固定を解除されたときに、複数のローラに回動可能に支持されるようにしたものであるから、ローラ上で筒体をバウルライナと一体に容易に回動させることができる。したがって、適切なメンテナンス周期で筒体の回動作業を行うことにより、バウルライナの偏摩耗を軽減して寿命延長を図ることができる。また、筒体を筒状フレームに固定する手段は、大型の環状油圧シリンダのような油圧機構を用いる必要がなく、簡単にメンテナンスできるものを採用することができる。

実施形態の旋動式破砕機の縦断正面図 図１のホッパを除いた状態の筒体のフランジ部付近の上面図 図１の要部を拡大して示す縦断正面図 図１の別の要部を拡大して示す縦断正面図 図１の筒体が下降した状態を示す縦断正面図 図５の要部を拡大して示す縦断正面図 図５の別の要部を拡大して示す縦断正面図

以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。この旋動式破砕機は、図１に示すように、上部フレーム１ａと下部フレーム１ｂとからなる縦置きの筒状フレーム１の内部に鉛直軸まわりに回転駆動される回転軸２を配し、その回転軸２の偏心した傾斜孔（図示省略）に主軸３の下半部を嵌め込んで、主軸３の上半部に円錐台状のマントル４を装着し、そのマントル４の上面にマントルライナ５を固定するとともに、上部フレーム１ａの内周に嵌合固定した筒体６に、バウルライナ７をマントルライナ５の上面と対向するように固着している。そして、回転軸２を回転駆動して主軸３およびマントル４を旋動回転させることにより、筒体６に取り付けたホッパ８を介して上方から供給される被破砕物を、マントルライナ５とバウルライナ７とで破砕するようになっている。

前記筒体６は、筒状フレーム１の上部フレーム１ａの内周に上下方向および周方向に摺動自在に嵌合されており、破砕機の運転時には、上下方向の所定の固定位置で、上端部に設けられたフランジ部６ａが後述する支持機構としての油圧シリンダ９と係合部材１０とによって上部フレーム１ａに固定されている。なお、筒体６の外周面と上部フレーム１ａの内周面との間には潤滑油が保持され、筒体６の上部フレーム１ａに対する固定が解除されたときに、筒体６が上下方向および周方向にスムーズに摺動できるようになっている。

図１乃至図３に示すように、前記油圧シリンダ９は、そのロッド９ａを上向きにした姿勢で、上部フレーム１ａの上端面に周方向に等間隔で設置されており、そのロッド９ａが筒体６のフランジ部６ａの下面を支持する昇降可能な支持部材となっている。

また、前記係合部材１０は、基端部を上部フレーム１ａの上端部に取り付けられ、先端部におねじが形成されたねじ軸１１と、ねじ軸１１の先端部にねじ結合するナット１２およびつば付ナット１３からなり、上部フレーム１ａの上端部に周方向に等間隔でかつ油圧シリンダ９と干渉しないように配置されている。そのねじ軸１１は、上部フレーム１ａに対して鉛直面内で回動可能に取り付けられており、先端が鉛直方向上方を向く姿勢のときに、つば付ナット１３の結合位置よりも基端側の一部が筒体６のフランジ部６ａの外周部に形成された切欠き６ｂに入り込むようになっている。

そして、係合部材１０のねじ軸１１の一部が筒体６のフランジ部６ａの切欠き６ｂに挿入され、筒体６が前記固定位置で油圧シリンダ９によって支持された状態で、ナット１２およびつば付ナット１３を締め付けることにより、筒体６が上部フレーム１ａに固定されている。

また、図１、図２および図４に示すように、上部フレーム１ａの上端面には、外周面が筒体６のフランジ部６ａの下面と対向する状態で回転自在に支持されるローラ１４が、上部フレーム１ａの周方向に等間隔でかつ油圧シリンダ９および係合部材１０と干渉しないように配置されている。そして、これらのローラ１４のうち、上部フレーム１ａの軸心を挟んで対向する位置にある２つのローラ１４が、それぞれ上部フレーム１ａの上端から張り出すＬ字状のブラケット１５に取り付けられたモータ１６で駆動されるようになっている。

この旋動式破砕機は上記の構成であり、以下、そのバウルライナ７の偏摩耗を抑えるためにバウルライナ７を固着した筒体６を回動させる際の手順について説明する。

バウルライナ７に偏摩耗が生じた際には、まず、図５乃至図７に示すように、各油圧シリンダ９を作動させて、そのロッド９ａを筒体６の支持位置から下降させることにより、筒体６の上部フレーム１ａに対する固定を解除し、筒体６がその固定位置から下降して各ローラ１４で回動可能に支持される状態とする。すると、筒体６のフランジ部６ａの上面と係合部材１０のつば付ナット１３との間には隙間が生じるので、ナット１２およびつば付ナット１３を緩めることなく、容易に係合部材１０を筒体６から離反する方向に回動させて筒体６との係合を解除することができる。なお、このとき、係合部材１０と筒体６との係合条件を若干変更して、係合部材１０がその自重で自動的に筒体６から離反する方向に回動して筒体６との係合を解除されるようにすることもできる。

次に、筒体６を支持する各ローラ１４のうちの２つのローラ１４をモータ１６で駆動して、各ローラ１４上で筒体６を所定角度だけ回動させる。その回動角度は、回動後の筒体６のフランジ部６ａの切欠き６ｂと係合部材１０の周方向位置が一致するように設定しておく。

そして、筒体６を停止させた後、係合部材１０を係合解除時と逆方向に回動させることにより、そのねじ軸１１の一部を筒体６のフランジ部６ａの切欠き６ｂに挿入して筒体６と係合させた後、各油圧シリンダ９を作動させて、そのロッド９ａを筒体６の支持位置まで上昇させ、筒体６が前記固定位置で各油圧シリンダ９によって支持される状態とする。最後に、必要に応じて、ナット１２およびつば付ナット１３を締め付けて、筒体６を上部フレーム１ａに固定すればよい。

ここで、上記の筒体６の回動作業の際に、マントルライナ５やバウルライナ７の全体的な摩耗がある程度進行している場合は、筒体６を回動させた後に油圧シリンダ９のロッド９ａを上昇させるときに、そのストローク量を下降時よりも小さくして、マントルライナ５とバウルライナ７との間の間隔を適切な範囲に調整することもできる。

この旋動式破砕機は、上述したように、バウルライナ７を固着した筒体６が上部フレーム１ａに対する固定を解除されると、複数のローラ１４に回動可能に支持され、容易に回動できるようにしたので、適切なメンテナンス周期で筒体６をバウルライナ７と一体に回動させる作業を行うことにより、バウルライナ７の偏摩耗を軽減して寿命延長を図ることができる。

また、運転時に筒体６を上部フレーム１ａに固定する油圧シリンダ９と係合部材１０のうち、係合部材１０は、ねじ軸１１、ナット１２およびつば付ナット１３からなる簡単な構造のものであり、その係合部材１０が破砕時に筒体６に加わる上向きの荷重を受けるため、油圧シリンダ９は、筒体６およびバウルライナ７の自重を支えられるものであればよく、小型の簡単なものを採用することができる。したがって、大型の環状油圧シリンダのような油圧機構を用いる場合に比べると、製造コストが抑えられ、メンテナンスにも手間がかからない。

また、筒体６の上部フレーム１ａに対する固定を解除すれば、上部フレーム１ａを下部フレーム１ｂから取り外すことなく、筒体６（およびバウルライナ７）やマントル４（およびマントルライナ５）の交換を行えるという利点もある。

今回開示された実施の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。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、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範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、筒体を固定位置で支持する支持機構は、実施形態のような油圧シリンダに限らず、筒体およびバウルライナの自重を支えることができ、昇降可能な支持部材を有するものであればよい。また、係合部材も、実施形態のものに限らず、例えばクランプ等を用いることもできる。また、実施形態では、筒体を支持する複数のローラのうちの２つのローラをモータで駆動して筒体を回動させているが、ローラは人力で駆動するようにしてもよい。

さらに、実施形態では、筒体が筒状フレームに対する固定を解除されたときに下降して複数のローラで支持されるようにしたが、各ローラを固定位置にある筒体のフランジ部の下面と当接するように配置して、筒状フレームに対する固定を解除された筒体が下降することなく固定位置で各ローラに支持されるようにしてもよい。

１ 筒状フレーム
１ａ 上部フレーム
１ｂ 下部フレーム
２ 回転軸
３ 主軸
４ マントル
５ マントルライナ
６ 筒体
６ａ フランジ部
７ バウルライナ
９ 油圧シリンダ（支持機構）
９ａ ロッド（支持部材）
１０ 係合部材
１１ ねじ軸
１２ ナット
１３ つば付ナット
１４ ローラ
１６ モータ

Claims (5)

1. 縦置きの筒状フレームの内部で旋動回転する円錐台状のマントルと、前記マントルの上面に固定されるマントルライナと、前記マントルライナの上面と対向するように配されるバウルライナとを備え、前記マントルを旋動回転させることにより、上方から供給される被破砕物を前記マントルライナとバウルライナとで破砕する旋動式破砕機において、
   前記バウルライナは前記筒状フレームの内周に上下方向および周方向に摺動自在に嵌合された筒体に固着され、前記筒体は上下方向の所定の固定位置で前記筒状フレームに固定されており、前記筒体が筒状フレームに対する固定を解除されたときに、前記筒体を回動可能に支持する複数のローラが設けられていることを特徴とする旋動式破砕機。
2. 前記筒体を昇降可能な支持部材によって前記固定位置で支持する支持機構が設けられており、前記支持機構の支持部材が筒体を支持する位置から下降することにより、前記筒体が前記筒状フレームに対する固定を解除され、前記固定位置から下降して前記ローラに支持されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の旋動式破砕機。
3. 前記支持機構は、前記支持部材となるロッドを有する油圧シリンダからなることを特徴とする請求項２に記載の旋動式破砕機。
4. 前記筒体は、前記固定位置で支持機構によって支持された状態で、前記筒状フレームに設けられた係合部材と係合して筒状フレームに固定されるようになっており、前記係合部材は、前記支持機構の支持部材が筒体を支持する位置から下降したときに、鉛直面内で前記筒体から離反する方向に回動可能となるように筒状フレームに取り付けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の旋動式破砕機。
5. 前記複数のローラは、そのうちの少なくとも１つがモータで駆動されるものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の旋動式破砕機。

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