JP2013156128A - スプロケットの摩耗計測治具 - Google Patents

Abstract

【課題】装置に設置されたままの大型のスプロケットの摩耗を、簡略な装置構成で、しかも一人の作業者にて容易且つ正確に計測できるようにする。
【解決手段】スプロケット１の噛合凹部８の摩耗をスプロケット１が設置された状態で計測するためのスプロケットの摩耗計測治具であって、スプロケット１の周方向に一定間隔で備えられる穴部に取り付けて少なくとも１つの噛合凹部８を跨ぐように配置される支持本体５６と、噛合凹部８の内面と間隔を保持するよう支持本体５６に支持され噛合凹部８の初期位置２０との距離を計測するよう備えた舌片部６０とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉱石粉を含む配合原料をパレット台車上に供給し搬送しつつ焼結を行うことによって焼結鉱を製造する焼結機におけるパレット台車駆動用のスプロケットの如き大型のスプロケットの摩耗計測治具に関するものである。

製鉄所に備えられる焼結機では、原料ヤードからの粉鉱石、石灰粉、コークス粉等の主原料を計量してミキサーに供給し、ミキサーで均一に混合した配合原料を焼結機に供給して加熱焼結することにより焼結鉱を製造している。焼結機で製造した焼結鉱は冷却機を介して高炉に供給される。

図６は、下向通風方式の焼結機の一例を示したものであり、この焼結機５０は、水平方向に間隔を隔てて配置した前後のスプロケット１ａ，１ｂからなる大型のスプロケット１を有しており、スプロケット１ａ，１ｂ間には、該スプロケット１ａ，１ｂの外周を巡るように複数のパレット台車２が無端状に配置されている。前記スプロケット１ａ，１ｂにおける前記パレット台車２の幅方向（図６の紙面に対して奥側）には、軸３を介して対をなすように連結したスプロケット１ａ，１ｂが備えられている。

前記パレット台車２の幅方向両端部には、図７、図８に示す如く、車輪軸４を介して車輪５が突出して設けてあり、この車輪５は前後２箇所に設けられている。前記車輪５は、図６に示すレール６に支持されて前記パレット台車２の移動を無端状に案内するようになっている。尚、スプロケット１ａ，１ｂの外周を移動するパレット台車２の車輪５は、図示しないレールによって挟まれるように支持されている。

図６の幅方向前後に備えられた各スプロケット１ａ，１ｂの歯７の間の噛合凹部８には、図７、図８に示したパレット台車２の車輪軸４が噛合しており、前記スプロケット１ａ，１ｂが回転することにより前記パレット台車２は噛合凹部８により押されて矢印方向に循環移動するようになっている。

前記各パレット台車２の幅方向端部上面には、図７、図８に示す如く、均一に混合された前記配合原料９を受けるための側板１０が設けてあり、更に、各パレット台車２の底部には前後方向に延びるスリット１１が幅方向に複数形成された火格子１２を設けている。

図６の左側のスプロケット１ａの上部には、前記配合原料９をパレット台車２に供給するためのドラムフィーダ等の給鉱装置１３が設けてあり、該給鉱装置１３よりもパレット台車２の移動方向下流側には点火炉１４が設けてあり、又、図６の右側のスプロケット１ｂの下部には、パレット台車２が反転することでパレット台車２から落下する焼結鉱９ａを受けるための受ホッパ１５が設けてある。該受ホッパ１５で受けた焼結鉱９ａは冷却機へ搬送される。

又、給鉱装置１３からの配合原料９を受けて下流側へ搬送する上側のパレット台車２の下側には、吸引ダクト１６に連通されて排ガスの吸引を行う風箱１７が設けられている。

そして、前記給鉱装置１３によりパレット台車２に供給された配合原料９は、点火炉１４により点火され、前記風箱１７の吸引によって生じる下向きの通風により燃焼が継続されて移動し、パレット台車２が下流へ移動する間に鉱石は焼き固められて気孔率の高い焼結鉱９ａとなって受ホッパ１５に排出される。

前記焼結機５０は、前後に備えられるスプロケット１ａ，１ｂの軸間距離が例えば１１０メートル、スプロケット１のピッチ円直径が例えば４．１メートル、スプロケット１の幅方向の厚みが例えば１１０ミリメートルを有する大型の構造となっており、配合原料９が供給された複数のパレット台車２からなる大重量を移動させるために高い剛性強度を備えている。

前記した如く、ピッチ円直径が４メートルを超えるような大型のスプロケット１は、複数のブロックを溶接により組み立てて製造することが行われており、このために、例えば歯７ごとに吊り上げて組み立てるための吊り穴からなる穴部１８が歯７ごとに備えられている。又、歯７を成形する際にスプロケット１を把持するためのチャック穴をスプロケット１に備えることも行われている（特許文献１参照）。

前記スプロケット１の噛合凹部８と車輪軸４との噛合部には非常に大きな負荷が作用する上に高温の雰囲気で使用されるため、図９に示す如く、スプロケット１の回転によって噛合凹部８が車輪軸４を押圧する部分には大きな摩耗減肉部１９が生じる。図９中、２０は噛合凹部８が減肉する前の初期位置を示している。

上記摩耗が、幅方向に配置されたスプロケット１ａ，１ｂで異なって進行した場合にはパレット台車２の送り量が幅方向で異なり、このために、図１０に示すように、パレット台車２の相互間に幅方向で偏った隙間２１を生じることになる。このように、パレット台車２相互間に偏った隙間２１が生じると、前記風箱１７によって吸引されることによる漏風に差が生じ、この漏風の差によって、焼結鉱９ａの製品に焼き斑２２が生じるという問題がある。

この問題のために、前記スプロケット１の摩耗状態を計測する計測作業が定期的に実施されており、摩耗が大きく進行した場合には、スプロケット１の摩耗部への肉盛溶接等による再生工事、或いは新しいスプロケット１と交換する復旧工事等を行うようにしている。

前記スプロケット１の摩耗の計測には、従来、図１１に示すように、前記スプロケット１の隣接する歯７の歯先部７ａと噛合凹部８の外部傾斜面８ａとに当接する当接部２３と、該当接部２３に連なって前記スプロケット１の噛合凹部８内に入り込んで噛合凹部８との間に間隔２４が形成された舌片部２５とを有する計測治具２６が用いられていた。前記舌片部２５は、図９に示した噛合凹部８の初期位置２０に対して間隔２４分だけ小さい大きさに形成している。

図１１の計測治具２６を用いた摩耗の計測は、一人の作業者が、前記計測治具２６の当接部２３をスプロケット１の隣接する歯先部７ａと外部傾斜面８ａに押し当てた状態に支持し、他の一人の作業者が、スケール或いはノギス等の計測具を用いて、前記噛合凹部８と舌片部２５との間の間隙を、複数の測定点（例えばａ，ｂ，ｃ，ｄ）について計測している。又、前記スプロケット１は例えば１１０ミリメートルのような大きな幅方向の厚みを有していてスプロケット１の幅方向で摩耗が異なることが考えられるため、前記計測治具２６を用いて、スプロケット１の幅方向の一側と他側と中間部の３個所の計測を行うようにしている。

しかし、前記計測治具２６により前記噛合凹部８の摩耗を正確に計測するためには、計測治具２６の面がスプロケット１の面と常に平行になるように支持する必要があるが、計測治具２６が動いて平行な状態からずれてしまうことにより正確な計測ができないことがあった。また、図９に示すように、摩耗減肉部１９が生じることによって、前記計測治具２６を当接させて位置決めする外部傾斜面８ａ自体が摩耗によって減肉しているために、図１１に示すように、計測治具２６は摩耗していない側の外部傾斜面８ａに押し当てるように支持しているが、舌片部２５が初期位置からずれてしまう可能性があり、この場合にも正確な計測ができないことが考えられる。

又、前記噛合凹部８と舌片部２５との間の間隙の計測は、例えば舌片部２５の周縁部に対して計測具を直角に当てるというように常に同じ姿勢で計測する必要があるが、目測で直角状態を確認して計測しているために、計測ごとに計測値が変化してしまう可能性があり、正確な計測ができなかった。更に、スプロケット１の幅方向の中間部において噛合凹部８の摩耗をスケール等の計測具を用いて計測することは非常に困難であった。

又、従来の計測治具２６は、スプロケット１の周方向側面或いは周方向下面へ押し付けた状態で支持していることが大変であり、このために、スプロケット１の上部の例えば３箇所の噛合凹部８を計測し、続いてスプロケット１を所要角度回転させた後に同様に上部３箇所の噛合凹部８を計測するという作業を例えば５回繰り返すことで全ての噛合凹部８を計測するようにしており、そのために、計測の作業能率が非常に悪いという問題を有していた。

この種の技術の先行技術分献情報としては、歯車を支持する支持具と、歯車の歯底部に対向して接触・離間可能に進退運動する測定子と、測定子の先端を歯底部に押し当てた際の測定子の位置を測定するようにしたダイヤルゲージを具備し、歯車の歯底部に現出した余肉部の進展状況から歯先部の摩耗量を把握するようにした金型寿命判断装置がある（特許文献２参照）。

特開２００３−２０２０６８号公報 特開２００７−３２７８７４号公報

しかし、前記特許文献２に示す金型寿命判断装置は、支持具に設置して計測を行うような小型の歯車の摩耗を計測するためのものであり、図６に示す焼結機５０のスプロケット１のような大型で、しかも焼結機５０に設置されたままの状態で計測する必要があるものには適用することができない。

又、特許文献２以外にも、レーザ光等を用いてスプロケットの摩耗を計測するようなことも考えられるが、この場合には装置が複雑且つ高価になってしまい、やはり適用することは困難である。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、装置に設置されたままの大型のスプロケットの摩耗を、簡略な装置構成で、しかも一人の作業者にて容易且つ正確に計測できるようにしたスプロケットの摩耗計測治具を提供しようとするものである。

本発明は、スプロケットの噛合凹部の摩耗をスプロケットが設置された状態で計測するためのスプロケットの摩耗計測治具であって、スプロケットの周方向に一定間隔で備えられる穴部に取り付けて少なくとも１つの噛合凹部を跨ぐように配置される支持本体と、前記噛合凹部の内面と間隔を保持するよう前記支持本体に支持され前記噛合凹部の初期位置との距離を計測するよう備えた舌片部とを有することを特徴とするスプロケットの摩耗計測治具、に係るものである。

前記スプロケットの摩耗計測治具において、前記舌片部が、前記支持本体に対してスプロケットの厚さ方向にスライド可能に支持されていることは好ましい。

又、前記スプロケットの摩耗計測治具において、前記舌片部に測定基準穴が形成してあり、
該測定基準穴に一端の嵌合部が嵌合する支持ロッドと、該支持ロッドの嵌合部近傍に直交して固定されたインボリュート板と、該インボリュート板の周縁部に前記噛合凹部の初期位置との距離が表記された距離表示部と、前記支持ロッドの他端に有する把持部とからなるインボリュート計測具を備えたことは好ましい。

本発明によれば、噛合凹部の初期位置との距離を計測するための舌片部を、スプロケットの周方向に備えられる穴部に取り付けた支持本体に支持したので、舌片部を介して噛合凹部の初期位置との距離を計測する作業を精度よく行うことができ、しかも計測作業を一人の作業者によって容易に行うことができる。更に、舌片部を備えた支持本体をスプロケットの穴部に取り付けるようにしたので、スプロケット全周のいずれの位置にも取り付けて噛合凹部の摩耗の計測を行うことができ、従来のようにスプロケットを回転させて計測する必要がないため、能率的な計測作業が可能になるという優れた効果を奏し得る。

又、前記舌片部に測定基準穴を形成し、該測定基準穴に嵌合する嵌合部を有するインボリュート計測具を備えることにより、計測作業を更に高能率且つ高精度に行うことができる。

本発明のスプロケットの摩耗計測治具の一実施例を示す正面図である。 図１をＩＩ−ＩＩ方向から見た側面図である。 摩耗計測治具をスプロケットにセットする状態を示す側面図である。 本発明のスプロケットの摩耗計測治具の他の実施例を示す正面図である。 （ａ）は図４の実施例に使用するインボリュート計測具の側面図、（ｂ）は（ａ）をＶＢ−ＶＢ方向から見た正面図である。 焼結機の一例を示す正面図である。 図６の焼結機に備えられるパレット台車の側面図である。 図７をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向から見た平面図である。 スプロケットの噛合凹部の摩耗状態を示す正面図である。 パレット台車間に隙間が生じる状態を示す斜視図である。 従来の摩耗を計測する際に用いられる計測治具の一例を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。

図１、図２は、大型のスプロケット１の各歯７に備えられている吊り穴からなる穴部１８（図６）に取付けるようにした場合の摩耗計測治具の一実施例を示しており、この摩耗計測治具５１は、前記スプロケット１の１つの噛合凹部８を跨ぐ長さを有する横板５２の両端部の下方に脚部５３が延設された２枚の支持プレート５４ａ，５４ｂを、前記スプロケット１を幅方向に隙間を有して挟むように配置し、前記横板５２の両端部位置を連結具５５により連結して支持プレート５４ａ，５４ｂが一体に組み立てられた支持本体５６を構成している。

前記支持プレート５４ａ，５４ｂの脚部５３の下端部には、前記スプロケット１に備えられる穴部１８に通して配置される取付具５７が設けてあり、該取付具５７によって前記支持本体５６をスプロケット１に固定するようにしている。

前記支持プレート５４ａ，５４ｂを連結する前記連結具５５は、図２、図３に示すように、ロッド５５ａの両端にストッパ部５５ｂが形成され、該ストッパ部５５ｂの外側にはネジ部５５ｃが突出しており、該ネジ部５５ｃに、前記支持プレート５４ａ，５４ｂの横板５２の両端部に設けた連結穴５５ｄ（図３）を貫通させて、前記ネジ部５５ｃに蝶ナット５５ｅを絞め込むことにより、支持プレート５４ａ，５４ｂは所定の間隔で一体に組み立てられる。

又、前記取付具５７は、図３に示すように、ストッパ部５７ａの一側にテーパ部５７ｂとボルト部５７ｃを備え且つ前記ストッパ部５７ａの他側にネジ部５７ｄを備えたテーパ付きボルト５７ｅと、該テーパ付きボルト５７ｅの前記ボルト部５７ｃに螺合するテーパ部５７ｆとストッパ部５７ｇからなるテーパ付きナット５７ｈと、前記テーパ付きボルト５７ｅのネジ部５７ｄに前記支持プレート５４ａの脚部５３に設けた取付穴５７ｉを貫通させて前記ネジ部５７ｄに絞め付ける蝶ナット５７ｊと、前記テーパ付きナット５７ｈをテーパ付きボルト５７ｅのボルト部５７ｃに螺合した際にテーパ付きナット５７ｈから突出する前記ボルト部５７ｃに前記支持プレート５４ｂの脚部５３に設けた取付穴５７ｉを貫通させて前記ボルト部５７ｃに絞め付ける蝶ナット５７ｊとを有している。

更に、前記連結具５５のロッド５５ａには、該ロッド５５ａに沿ってスライドすることができ、且つ蝶ネジ等の固定具５８により所定の位置に固定できるようにしたスライド駒５９が設けてあり、該スライド駒５９には、舌片部６０を有する計測プレート６１が固定されている。該計測プレート６１は、図１に示す横板６１ａの両端部が前記スライド駒５９に固定されており、横板６１ａの前後中間の下側に舌片部６０が突出している。そして、前記舌片部６０は、噛合凹部８の初期位置２０に対して間隔２４を有するように小さい大きさで形成されて噛合凹部８の内部に侵入できるようになっている。

前記支持プレート５４ａ，５４ｂ及び計測プレート６１には、開口部６２を設けて軽量化を図ることにより運搬及び設置の作業を容易にすることが好ましい。

次に、上記実施例の作動を説明する。

図３は、本発明の摩耗計測治具５１をスプロケット１に取り付ける前の状態を示しており、この状態では、支持プレート５４ａと連結具５５のロッド５５ａと取付具５７のテーパ付きボルト５７ｅがコの字形に保持されており、且つ連結具５５のロッド５５ａには、舌片部６０を有する計測プレート６１が固定されたスライド駒５９が取り付けられている。

前記取付具５７のテーパ付きボルト５７ｅを図２に示すようにスプロケット１の穴部１８に貫通させることによりスプロケット１の反対側に突出させ、突出したテーパ付きボルト５７ｅのボルト部５７ｃにテーパ付きナット５７ｈを螺合して締め付ける。すると、テーパ部５７ｂ，５７ｆの作用により取付具５７は穴部１８に心合わせされた状態に固定される。

続いて、連結具５５のロッド５５ａに備えたネジ部５５ｃに前記支持プレート５４ｂの連結穴５５ｄを貫通させると共に、前記取付具５７のテーパ付きナット５７ｈから突出したボルト部５７ｃに前記支持プレート５４ａの脚部５３に設けた取付穴５７ｉを貫通させ、前記ネジ部５５ｃに蝶ナット５５ｅを絞め付けると共に、前記ボルト部５７ｃに蝶ナット５７ｊを絞め付けることにより、支持本体５６をスプロケット１に固定する。これにより、摩耗計測治具５１は、前記穴部１８を介してスプロケット１に精度良く取り付けられる。ここで、前記摩耗計測治具５１をスプロケット１に取り付ける作業は一人の作業者によって行うことができる。

尚、図３では、支持プレート５４ａと連結具５５のロッド５５ａと取付具５７のテーパ付きボルト５７ｅを予めコの字形に組み立て、それをスプロケット１に取り付ける場合について説明したが、前記コの字形に組み立てたものではスペース的にスプロケット１に取り付けることが困難な場合には、前記テーパ付きボルト５７ｅを穴部１８に通してテーパ付きナット５７ｈを締め込むことによりテーパ付きボルト５７ｅをスプロケット１に固定した後、該テーパ付きボルト５７ｅに、前記支持プレート５４ａ，５４ｂ及び連結具５５を取り付けるようにしてもよい。

前記摩耗計測治具５１がスプロケット１に取り付けられると、計測プレート６１の舌片部６０は、図１のように噛合凹部８の初期位置２０に対して間隔２４を有した規定の位置に精度良く支持され、且つ舌片部６０の面はスプロケット１の面と平行に支持される。

従って、前記噛合凹部８と舌片部６０との間の間隙を、複数の測定点（例えばａ，ｂ，ｃ，ｄ）について、従来と同様にスケール或いはノギス等の計測具を用いて精度良く計測することができる。この時、前記測定点はａ，ｂ，ｃ，ｄ以外の任意の点において測定することができる。又、図２に示すように、スライド駒５９をロッド５５ａに沿ってスライドさせることにより、スプロケット１の幅方向の一側と他側と中間部等の複数個所を計測することができる。

前記計測プレート６１に備えた舌片部６０は、スプロケット１の周方向に備えられる穴部１８に取り付けた支持本体５６によって支持されているので、舌片部６０を介して前記噛合凹部８の初期位置２０との距離を計測する作業は一人の作業者にて容易に行うことができる。更に、舌片部６０はスプロケット１の穴部１８に取り付けた支持本体５６によって支持されているため、スプロケット１の任意の位置に摩耗計測治具５１を取り付けて計測することができ、従来のようにスプロケット１を回転することなく、固定したままのスプロケット１の全周の噛合凹部８を計測できるので、計測の作業能率を大幅に向上することができる。

尚、図１の実施例では、一つの舌片部６０を備えた計測プレート６１により一つの噛合凹部８の計測を行う摩耗計測治具５１について例示したが、二つ以上の噛合凹部８の計測ができるように、二つ以上の噛合凹部８に跨がった形状を有する支持本体５６の計測プレート６１に二つ以上の舌片部６０を備えるようにしてもよく、又、特許文献１に示したように、スプロケットに備えたチャック穴に取り付けるようにした摩耗計測治具を構成してもよい。このように、前記摩耗計測治具５１を構成する支持本体５６及び計測プレート６１は、持ち運びが容易で、且つ変形を生じない所要の強度を有していれば、その大きさ、形状等には限定されない。

図４は本発明のスプロケットの摩耗計測治具の他の実施例を示すものであり、この摩耗計測治具５１では、前記舌片部６０における測定を必要とする測定点（例えばａ，ｂ，ｃ，ｄ）に測定基準穴６３を設けており、該測定基準穴６３を用いてインボリュート計測具６９により噛合凹部８の摩耗を計測するようにしている。

図５（ａ）、（ｂ）は前記インボリュート計測具６９の一例を示すもので、該インボリュート計測具６９は、前記舌片部６０の測定基準穴６３に一端の嵌合部６４が嵌合可能な支持ロッド６５と、該支持ロッド６５の嵌合部６４近傍に直交して固定されたインボリュート板６６と、該インボリュート板６６の周縁部に、前記噛合凹部８の初期位置２０との距離が表記された距離表示部６７と、前記支持ロッド６５の他端に有する把持部６８とからなる構成を備えている。

図４、図５（ａ）、（ｂ）の摩耗計測治具５１では、インボリュート計測具６９の嵌合部６４を前記舌片部６０の測定基準穴６３に嵌合して回転させると、インボリュート板６６の周縁が噛合凹部８及び摩耗減肉部１９に当接して回転できなくなるので、インボリュート板６６が噛合凹部８及び摩耗減肉部１９に当接して回転が停止した当接部に表記されている距離を読み取ることにより、初期位置２０との距離（摩耗量）を計測することができる。

従って、図４、図５（ａ）、（ｂ）の摩耗計測治具５１によれば、インボリュート計測具６９を用いたことにより、噛合凹部８の摩耗を高い精度で高能率に計測することができる。又、インボリュート計測具６９によれば、スプロケット１の幅方向の中間部における噛合凹部８の摩耗も容易に精度良く計測することができる。

尚、本発明のスプロケットの摩耗計測治具は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ スプロケット
１ａ，１ｂ スプロケット
８ 噛合凹部
１９ 摩耗減肉部
２０ 初期位置
２４ 間隔
５１ 摩耗計測治具
５６ 支持本体
６０ 舌片部
６１ 計測プレート
６３ 測定基準穴
６４ 嵌合部
６５ 支持ロッド
６６ インボリュート板
６７ 距離表示部
６８ 把持部
６９ インボリュート計測具

Claims (3)

1. スプロケットの噛合凹部の摩耗をスプロケットが設置された状態で計測するためのスプロケットの摩耗計測治具であって、スプロケットの周方向に一定間隔で備えられる穴部に取り付けて少なくとも１つの噛合凹部を跨ぐように配置される支持本体と、前記噛合凹部の内面と間隔を保持するよう前記支持本体に支持され前記噛合凹部の初期位置との距離を計測するよう備えた舌片部とを有することを特徴とするスプロケットの摩耗計測治具。
2. 前記舌片部は、前記支持本体に対してスプロケットの厚さ方向にスライド可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のスプロケットの摩耗計測治具。
3. 前記舌片部に測定基準穴が形成してあり、
   該測定基準穴に一端の嵌合部が嵌合する支持ロッドと、該支持ロッドの嵌合部近傍に直交して固定されたインボリュート板と、該インボリュート板の周縁部に前記噛合凹部の初期位置との距離が表記された距離表示部と、前記支持ロッドの他端に有する把持部とからなるインボリュート計測具を備えたことを特徴とする請求項１に記載のスプロケットの摩耗計測治具。

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