JP2009057131A - Liner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄鉱石,コークス塊等をベルトコンベヤおよびホッパーを用いて移動させる場合において、鉄鉱石等が当たるホッパー内壁部分等に設けられる耐摩耗性のライナーに関するものである。 The present invention relates to a wear-resistant liner provided on a hopper inner wall portion or the like to which an iron ore or the like hits when moving iron ore or a coke lump using a belt conveyor and a hopper.
鉄鉱石,コークス塊等をベルトコンベヤおよびホッパーを用いて移動させる場合、ベルトコンベヤの先端から落下した鉄鉱石は、ホッパーの内面やホッパー内に設けられたシュートの上面に当たり、そのホッパーの内面やシュートの上面を損傷させ、穴をあけることがある。そこで、通常、上記ホッパーの内面やシュートの上面には、穴があくのを防止するために、ライナーが設けられる。 When moving iron ore, coke mass, etc. using a belt conveyor and hopper, the iron ore dropped from the tip of the belt conveyor hits the inner surface of the hopper or the upper surface of the chute provided in the hopper, and the inner surface of the hopper or chute May damage the top surface of the surface and make holes. Therefore, a liner is usually provided to prevent the inner surface of the hopper or the upper surface of the chute from being perforated.
一般に、上記ライナーは、図6(a),(b)に示すように、裏面に取付ボルト13が突出した金属基板14と、この金属基板14の表面に形成されたゴムまたはウレタンからなる弾性層11と、この弾性層11の表面に敷設された摩耗防止用の金属部材またはセラミック部材12とからなっている(特許文献1参照)。そして、上記金属部材またはセラミック部材12が鉄鉱石等と当たる部分になっている。
しかしながら、摩耗防止用として金属部材を用いた場合は、その下方に上記金属基板14もあることから、ライナーが非常に重い。このため、ライナーの取り替え作業の負担が大きく、しかも危険性も高い。そこで、摩耗防止用としてセラミック部材12を用いると、ライナーは軽くなるものの、鉄鉱石等と当たることにより、セラミック部材12が割れたり、欠けたり、脱落したりするという欠点があった。しかも、一カ所脱落すると連鎖的に脱落する。セラミック部材12自体は耐摩耗性を有するが、上記欠点のためにライナーの寿命が短くなっている。
However, when a metal member is used for wear prevention, the liner is very heavy because the
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、摩耗防止用としてセラミック部材を用いても、そのセラミック部材の割れ,欠けおよび脱落を防止することができ、かつ、さらに軽量化ができるライナーの提供をその目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when a ceramic member is used for wear prevention, the ceramic member can be prevented from cracking, chipping, and falling off, and can be further reduced in weight. The purpose is to provide
上記の目的を達成するため、本発明のライナーは、鉄鉱石等の物体をベルトコンベヤで移動させる際にその端部から落下する物体が当たるホッパーやシュート等の部分に取り付けてそのホッパーやシュート等の摩耗や損傷を防止するライナーであって、尿素樹脂層と、この尿素樹脂層に頭部が埋め込まれ先端部が上記尿素樹脂層の裏面から突出した取付ボルトと、上記尿素樹脂層の表面に一部が露呈した状態で上記尿素樹脂層の表面部分に埋設されている複数のセラミック部材とからなるという構成をとる。 In order to achieve the above object, the liner of the present invention is attached to a portion such as a hopper or chute where an object falling from its end hits when moving an object such as iron ore on a belt conveyor, and the hopper or chute A urea resin layer, a mounting bolt with a head embedded in the urea resin layer and a tip protruding from the back surface of the urea resin layer, and a surface of the urea resin layer. The structure is composed of a plurality of ceramic members embedded in the surface portion of the urea resin layer in a partially exposed state.
本発明者らは、ライナーにセラミック部材を用いた場合に、そのセラミック部材の割れ,欠けおよび脱落を防止すべく、セラミック部材が接着されている弾性層を中心に、研究を重ねた。その結果、上記弾性層の形成材料を、従来のゴム,ウレタンに代えて、尿素樹脂にすると、セラミック板に加わる衝撃が尿素樹脂層で充分に吸収され、セラミック部材の割れ,欠けおよび脱落を防止できることを突き止めた。さらに、上記尿素樹脂層に取付ボルトを固定することにより、従来の、裏面に取付ボルトが突出した金属基板が不要となり、その分、さらに軽量化できることを見出し、本発明に到達した。 When the ceramic member was used for the liner, the present inventors conducted research focusing on an elastic layer to which the ceramic member is bonded in order to prevent cracking, chipping, and dropping off of the ceramic member. As a result, when the elastic layer is made of urea resin instead of conventional rubber and urethane, the impact applied to the ceramic plate is sufficiently absorbed by the urea resin layer, preventing cracking, chipping and dropping of the ceramic member. I found what I could do. Furthermore, the present inventors have found that fixing the mounting bolt to the urea resin layer eliminates the need for a conventional metal substrate having a mounting bolt protruding on the back surface, and can further reduce the weight.
本発明のライナーは、セラミック部材が尿素樹脂層の表面に一部が露呈した状態で上記尿素樹脂層の表面部分に埋設されているため、セラミック板に加わる衝撃が尿素樹脂層で充分に吸収され、セラミック部材の割れ,欠けおよび脱落を防止することができる。その結果、セラミック部材自体の耐摩耗性を充分に生かすことができ、ライナーの長寿命化を図ることができる。また、上記尿素樹脂層に取付ボルトが固定されているため、ライナーをさらに軽量化することができる。 Since the liner of the present invention is embedded in the surface portion of the urea resin layer with the ceramic member partially exposed on the surface of the urea resin layer, the impact applied to the ceramic plate is sufficiently absorbed by the urea resin layer. Further, it is possible to prevent the ceramic member from cracking, chipping and falling off. As a result, the wear resistance of the ceramic member itself can be fully utilized, and the life of the liner can be extended. Further, since the mounting bolt is fixed to the urea resin layer, the liner can be further reduced in weight.
特に、上記セラミック部材が、六角柱であり、上記尿素樹脂層の表面から露呈した部分が、上記六角柱の頂面であり、その頂面の最大幅が、18〜20mmの範囲内であり、上記六角柱の高さが、上記頂面の最大幅の60%以上であり、上記頂面が、亀甲状に並べられ、隣り合うセラミック部材の対向する六角柱の側面の隙間が、1〜3mmの範囲内であり、上記尿素樹脂層の厚みが、上記六角柱の高さの1.3〜2倍の範囲内である場合には、上記隙間に設定することにより、六角柱のセラミック部材を高密度に分布させることができ、これにより、例えば、大きさ50mm×50mm×50mm程度以上の鉄鉱石等の物体に対して、2つ以上のセラミック部材の頂面で受け止めることができるため、その衝撃を分散させることができ、しかも、上記厚みの尿素樹脂層により衝撃が吸収され、セラミック部材の割れ,欠けおよび脱落をより一層防止することができる。さらに、隣り合うセラミック部材の隙間が狭いため、その隙間部分の尿素樹脂層に直接上記物体が当たることが殆どなく、その隙間部分の尿素樹脂層が欠けることがない。このため、尿素樹脂層の衝撃吸収性能が劣ることがなく、また、セラミック部材の脱落をより一層防止することができる。 In particular, the ceramic member is a hexagonal column, the portion exposed from the surface of the urea resin layer is the top surface of the hexagonal column, and the maximum width of the top surface is in the range of 18 to 20 mm, The height of the hexagonal column is 60% or more of the maximum width of the top surface, the top surface is arranged in a tortoiseshell shape, and the gap between the side surfaces of the adjacent hexagonal columns of adjacent ceramic members is 1 to 3 mm. When the thickness of the urea resin layer is within a range of 1.3 to 2 times the height of the hexagonal column, the hexagonal column ceramic member is set to the gap. Since it can be distributed at a high density, for example, an object such as an iron ore having a size of about 50 mm × 50 mm × 50 mm or more can be received on the top surface of two or more ceramic members. Can disperse the impact, but only However, the impact is absorbed by the urea resin layer having the above thickness, and the ceramic member can be further prevented from cracking, chipping and dropping off. Further, since the gap between adjacent ceramic members is narrow, the object hardly hits the urea resin layer in the gap, and the urea resin layer in the gap is not lost. For this reason, the impact absorption performance of the urea resin layer is not inferior, and the ceramic member can be further prevented from falling off.
また、上記セラミック部材が、円柱であり、上記尿素樹脂層の表面から露呈した部分が、上記円柱の頂面であり、その頂面の直径が、18〜20mmの範囲内であり、上記円柱の高さが、上記頂面の直径の60%以上であり、隣り合うセラミック部材の対向する円柱の側面の隙間が、1〜3mmの範囲内であり、上記尿素樹脂層の厚みが、上記円柱の高さの1.3〜2倍の範囲内である場合も、上記と同様の効果を奏する。 Further, the ceramic member is a cylinder, and a portion exposed from the surface of the urea resin layer is a top surface of the cylinder, and a diameter of the top surface is within a range of 18 to 20 mm. The height is 60% or more of the diameter of the top surface, the gap between the side surfaces of adjacent cylinders of adjacent ceramic members is within a range of 1 to 3 mm, and the thickness of the urea resin layer is Even when the height is within a range of 1.3 to 2 times, the same effect as described above can be obtained.
また、上記セラミック部材が、球であり、その直径が、10〜20mmの範囲内であり、隣り合うセラミック部材が接触しており、その接触部分よりも上方に上記尿素樹脂層の表面が位置決めされ、上記尿素樹脂層の厚みが、上記球の直径の1.3〜1.5倍の範囲内である場合も、上記と同様の効果を奏する。 Further, the ceramic member is a sphere, the diameter thereof is in a range of 10 to 20 mm, adjacent ceramic members are in contact, and the surface of the urea resin layer is positioned above the contact portion. Even when the thickness of the urea resin layer is in the range of 1.3 to 1.5 times the diameter of the sphere, the same effect as described above can be obtained.
そして、上記セラミック部材の高さ方向に直角な断面形状が、高さ方向の中間部で、それよりも高い位置での断面形状とは異なっている場合には、セラミック部材の摩耗が進み、上記異なった断面形状が現れると、目視により、ライナーの交換時期を知ることができる。 And, when the cross-sectional shape perpendicular to the height direction of the ceramic member is different from the cross-sectional shape at a position higher than that at the intermediate portion in the height direction, the wear of the ceramic member proceeds, and When different cross-sectional shapes appear, it is possible to know when to replace the liner by visual inspection.
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1(a),(b)は、本発明のライナーの第1の実施の形態を示している。このライナーは、尿素樹脂層1の表面部分に六角柱のセラミック部材2が複数埋設されており、各六角柱の頂面は、上記尿素樹脂層1の表面に露呈し、亀甲状になるよう並べらている。また、上記尿素樹脂層1の裏面部分には、取付ボルト3の頭部が埋め込まれ、その先端部が上記尿素樹脂層1の裏面から突出している。
FIGS. 1A and 1B show a first embodiment of the liner of the present invention. In this liner, a plurality of hexagonal columnar
より詳しく説明すると、上記尿素樹脂層1の形成材料としては、3成分尿素樹脂があげられる。また、上記セラミック部材2の形成材料としては、アルミナ(純度92〜93%)があげられる。
More specifically, as a material for forming the
上記六角柱のセラミック部材2の大きさは、特に限定されないが、鉄鉱石,コークス塊等を扱う場合は、頂面の最大幅(対向する頂点の間の距離L1 または対向する辺の間の距離L2 )が18〜20mmの範囲内であることが好ましい。上記鉄鉱石等をベルトコンベヤで移動させる際には、その鉄鉱石等の大きさは通常50mm×50mm×50mm程度以上であり、その鉄鉱石等の衝突に対して、2つ以上のセラミック部材2の頂面で受け止めることができ、その衝撃を分散させることができるからである。また、上記六角柱の高さH1 は、上記頂面の最大幅の60%以上であることが好ましい。上記鉄鉱石等の衝突に耐える強度と寿命とを確保するためである。
The size of the hexagonal column
隣り合うセラミック部材2の対向する六角柱の側面の隙間S1 も、特に限定されないが、1〜3mmの範囲内であることが好ましい。上記隙間S1 が1mmを下回ると、上記隙間S1 に存在する尿素樹脂層1が少なくなり、セラミック部材2に加わる衝撃吸収性が劣る傾向にあるからである。逆に、上記隙間S1 が3mmを上回ると、隙間S1 が大きくなり、その隙間S1 部分の尿素樹脂層1に直接上記鉄鉱石等が当たり、その隙間S1 部分の尿素樹脂層1が欠け、尿素樹脂層1の衝撃吸収性能が劣るおそれがあるからである。
The gap S 1 between the side surfaces of the opposing hexagonal columns of the adjacent
上記尿素樹脂層1の厚みT1 は、上記六角柱の高さH1 の1.3〜2倍の範囲内であることが好ましい。尿素樹脂層1の厚みT1 が六角柱の高さH1 の1.3倍を下回ると、尿素樹脂層1の衝撃吸収性能が充分に発揮されず、逆に、尿素樹脂層1の厚みT1 が六角柱の高さH1 の2倍を上回ると、衝撃吸収性能は、尿素樹脂層1の厚みT1 が六角柱の高さH1 の2倍の場合と変わらず、コストが高くなるからである。
The thickness T 1 of the
このようなライナーを、鉄鉱石等をベルトコンベヤで移動させる際に、ホッパーの内面やシュートの上面に設けると、上記セラミック部材2と尿素樹脂層1とが相俟って、鉄鉱石等の衝撃を緩和し、その衝撃の際に発生する音も緩和する。これにより、騒音公害の低減と作業環境の改善を図ることができる。
When such a liner is provided on the inner surface of the hopper or the upper surface of the chute when the iron ore is moved by the belt conveyor, the
さらに、上記セラミック部材2と尿素樹脂層1とが相俟って、セラミック部材2の割れ,欠けおよび脱落が防止され、これより、ライナーが長寿命化する。このため、ライナーの取り替えという危険な作業の回数を低減することができ、また、生産性(鉄鉱石等の移動効率)を向上させることができる。
Furthermore, the
また、上記取付ボルト3が尿素樹脂層1に固定されているため、従来の、裏面に取付ボルト13が突出した金属基板14〔図6(b)参照〕が不要となり、その分、ライナーをさらに軽量化できる。これにより、ライナーの取り替え作業の負担を軽減することができるとともに、その作業の危険性を軽減することができる。ここで、上記取付ボルト3が尿素樹脂層1に固定できる理由(従来の金属基板14を不要にできる理由)は、尿素樹脂層1が金属(ボルト)と焼付接着することができ、その接着強度も樹脂破壊強度まで保持することができるからである。
Further, since the
しかも、上記ライナーには、上記鉄鉱石等の粉粒体が付着し難くなっている。その理由は、錆の発生がないことと反撥弾性が高いことによる。このため、その付着物の除去作業の回数を低減することができ、その作業の危険性を軽減することができる。そして、生産性(鉄鉱石等の移動効率)を向上させることができる。 Moreover, it is difficult for the particles such as iron ore to adhere to the liner. The reason is that there is no generation of rust and high rebound resilience. For this reason, the frequency | count of the removal operation | work of the deposit | attachment can be reduced, and the danger of the operation | work can be reduced. And productivity (moving efficiency of iron ore etc.) can be improved.
つぎに、上記ライナーの製法について説明する。 Next, a method for producing the liner will be described.
まず、上記尿素樹脂層1の形成材料を調製する。すなわち、ポリオール100重量部とイソシアネート30重量部と混合し、それを130℃に加熱し、プレポリマー化する。そして、このプレポリマー化した液体130重量部に、エラストマー100重量部を混合し攪拌する。このようにして上記尿素樹脂層1の形成材料を調製する。
First, a material for forming the
つぎに、型枠内に、上記六角柱のセラミック部材2を、頂面を下にして、頂面が上記亀甲状になるよう並べる。そして、その型枠内に、上記尿素樹脂層1の形成材料を、一旦、上記六角柱のセラミック部材2が見えなくなる程度(通常、見えなくなってから5mm程度)まで注入し、それを乾燥炉に入れ、120℃×30分間にて一次加硫し、尿素樹脂層1とセラミック部材2とを接着させる。つぎに、乾燥炉から取り出し、上記一次加硫した尿素樹脂層1の表面に、上記尿素樹脂層1の形成材料を追加注入し、上記取付ボルト3の頭部を、追加注入した上記尿素樹脂層1の形成材料に入れ、その取付ボルト3の先端部を、上記尿素樹脂層1の形成材料の表面から突出させる。そして、それを乾燥炉に入れ、120℃×24時間にて加硫する。その後、脱型し、上記ライナーを得ることができる。
Next, the hexagonal column
図2(a),(b)は、本発明のライナーの第2の実施の形態を示している。このライナーは、上記第1の実施の形態において、セラミック部材2として、形状が円柱のものを用いている。それ以外は、上記第1の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
2 (a) and 2 (b) show a second embodiment of the liner of the present invention. In the first embodiment, this liner uses a cylindrical member as the
上記円柱のセラミック部材2の大きさも、特に限定されないが、上記第1の実施の形態と同様の理由で、鉄鉱石,コークス塊等を扱う場合は、頂面の直径D1 が18〜20mmの範囲内であることが好ましい。また、上記円柱の高さH2 は、上記頂面の直径D1 の60%以上であることが好ましい。さらに、隣り合うセラミック部材2の対向する円柱の側面の隙間(最も狭い部分)S2 は、1〜3mmの範囲内であることが好ましい。そして、上記尿素樹脂層1の厚みT2 は、上記円柱の高さH2 の1.3〜2倍の範囲内であることが好ましい。
The size of the cylindrical
図3(a),(b)は、本発明のライナーの第3の実施の形態を示している。このライナーは、上記第1の実施の形態において、セラミック部材2として、形状が球のものを用いている。それ以外は、上記第1の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
3 (a) and 3 (b) show a third embodiment of the liner of the present invention. This liner uses a spherical shape as the
上記球のセラミック部材2の大きさも、特に限定されないが、上記第1の実施の形態と同様の理由で、鉄鉱石,コークス塊等を扱う場合は、球の直径D2 が10〜20mmの範囲内であることが好ましい。さらに、隣り合うセラミック部材2は、接触していることが好ましい。セラミック部材2が球であるため、上記接触部分は点であり、その接触部分の周りには尿素樹脂層1が存在し、その尿素樹脂層1により衝撃吸収性が得られるからであり、逆に、非接触であると、尿素樹脂層1の表面積が広くなり、上記鉄鉱石等が直接当たり易く、尿素樹脂層1が欠けるおそれが高くなるからである。そして、上記尿素樹脂層1の厚みT3 は、上記球の直径D2 の1.3〜1.5倍の範囲内であることが好ましい。
The size of the
図4は、本発明のライナーの第4の実施の形態を示している。このライナーは、上記第1の実施の形態において、セラミック部材2が、高さ方向の中央部分の、高さ方向に直角な断面形状が小径化した円形になるように形成されている。すなわち、上記セラミック部材2は、高さ方向の中央部分が小径円柱2aに形成され、その上下が六角柱に形成されている。それ以外は、上記第1の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the liner of the present invention. In the first embodiment, the liner is formed such that the
この第4の実施の形態では、ライナー表面に現れているセラミック部材2の形状が円形になると、セラミック部材2の摩耗が高さ方向の中央部分まで進んでいることが、目視にて簡単に知ることができる。なお、この第4の実施の形態では、上記小径円柱2aをセラミック部材2の高さ方向の中央部分に設定したが、その高さ位置は、適宜設定することができる。
In the fourth embodiment, when the shape of the
この第4の実施の形態におけるセラミック部材2の変形例としては、例えば、図5に示すように、セラミック部材2の下側部分に、同軸的な中空部2bを形成したものがあげられる。これによっても同様に、摩耗を目視にて知ることができる。
As a modification of the
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。 Next, examples will be described together with comparative examples. However, the present invention is not limited to the examples.
〔実施例1〕
〔尿素樹脂層の形成材料の調製〕
ポリオール(保土谷化学工業社製、PTG−2000SN)100重量部とイソシアネート(イハラケミカル工業社製、イハラND)30重量部と混合し、それを130℃に加熱し、プレポリマー化した。そして、このプレポリマー化した液体130重量部に、エラストマー(イハラケミカル工業社製、1000P)100重量部を混合し攪拌し、上記尿素樹脂層の形成材料(3成分尿素樹脂)を調製した。
[Example 1]
[Preparation of urea resin layer forming material]
A polyol (Hodogaya Chemical Co., Ltd., PTG-2000SN) 100 parts by weight and an isocyanate (Ihara Chemical Industry Co., Ltd., Ihara ND) 30 parts by weight were mixed and heated to 130 ° C. to be prepolymerized. Then, 130 parts by weight of the prepolymerized liquid was mixed with 100 parts by weight of an elastomer (1000P, manufactured by Ihara Chemical Industry Co., Ltd.) and stirred to prepare the urea resin layer forming material (three-component urea resin).
〔尿素樹脂層の作製〕
上記尿素樹脂層の形成材料を型枠に注入し、それを、乾燥炉に入れ、120℃×24時間にて加硫した。そして、脱型し、尿素樹脂層を得た。
[Production of urea resin layer]
The urea resin layer forming material was poured into a mold, which was placed in a drying furnace and vulcanized at 120 ° C. for 24 hours. And it demolded and obtained the urea resin layer.
〔比較例1〕
従来のライナーにおけるウレタン弾性層(PTMEG系)を比較例1とした。
[Comparative Example 1]
The urethane elastic layer (PTMEG type) in the conventional liner was set as Comparative Example 1.
〔尿素樹脂層(実施例1)とウレタン弾性層(比較例1)との物性比較〕
下記の表1に示すように、上記尿素樹脂層(実施例1)およびウレタン弾性層(比較例1)について、硬度,引張強度,伸び,引裂強度,反撥弾性,圧縮永久歪およびテーバー摩耗量を測定した。
[Comparison of physical properties of urea resin layer (Example 1) and urethane elastic layer (Comparative Example 1)]
As shown in Table 1 below, for the urea resin layer (Example 1) and the urethane elastic layer (Comparative Example 1), the hardness, tensile strength, elongation, tear strength, rebound resilience, compression set and Taber wear amount are It was measured.
なお、上記硬度は、JIS A硬度に従って測定した。引張強度は、JIS K 6301に従って測定した。伸びは、JIS K 6301に従って測定した。引裂強度は、JIS K 6850に従って測定した。反撥弾性は、JIS K 6255に従って測定した。圧縮永久歪は、JIS K 6262に従って測定した。テーバー摩耗量は、JIS K 7204(H−18を使用)に従って測定した。 The hardness was measured according to JIS A hardness. The tensile strength was measured according to JIS K 6301. The elongation was measured according to JIS K 6301. The tear strength was measured according to JIS K 6850. The rebound resilience was measured according to JIS K 6255. The compression set was measured according to JIS K 6262. The Taber abrasion amount was measured according to JIS K 7204 (using H-18).
上記表1の結果から、尿素樹脂層(実施例1)は、ウレタン弾性層(比較例1)よりも、衝撃吸収性が高いことがわかる。 From the results of Table 1 above, it can be seen that the urea resin layer (Example 1) has a higher impact absorbability than the urethane elastic layer (Comparative Example 1).
1 尿素樹脂層材
2 セラミック部材
3 取付ボルト
1 Urea
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