JP2016221419A - ジョークラッシャ - Google Patents

Abstract

【課題】固定歯と可動歯に過負荷が作用した時に、簡単な構造で下部排出口の隙間を大きくして負荷を減少させ、破砕動作を継続するようにしたジョークラッシャを提供する。
【解決手段】鉄のかたまりや鉄筋等の硬い材料を破砕して、固定歯３と可動歯４に過負荷が作用すると、圧力スイッチの検出圧力が所定の圧力よりも上昇する。すると、ソレノイドバルブのソレノイドが切れて、ソレノイドバルブが切り替わり、油圧シリンダ６１のピストンロッド６１１が後退する。その結果、固定歯用スイングジョー３１が時計方向に揺動し、下部排出口５２の隙間が大きくなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ジョークラッシャに関し、特に、被破砕物を破砕中に過負荷が作用した時に、下部排出口の隙間を拡げて被破砕物が円滑に排出されるようにしたジョークラッシャに関する。

ジョークラッシャは、本体フレームに固定された固定歯と、この固定歯に対向して形成され、可動歯を有して揺動動作するスイングジョーと、固定歯と可動歯の両端面の外側に設けた一対のチークプレートとを備えている。このジョークラッシャは、上部の投入口から被破砕物を固定歯、可動歯、左右のチークプレートで囲まれた破砕室に供給し、可動歯を揺動することで、固定歯と可動歯との間で被破砕物を破砕する。破砕された被破砕物は、下部排出口から落下して排出している。

被破砕物が鉱滓スラグ、建築物の廃材等の場合、鉄の塊や鉄筋等の硬い材料が含まれている。このような硬い材料を含む被破砕物を破砕すると、固定歯と可動歯に過負荷が作用して、破砕動作が中断することがある。破砕動作が中断すると、破砕動作を再開するのに時間と工数が掛かり、ジョークラッシャの稼働率が低下する不具合が生じる。破砕動作を中断させないためには、破砕負荷が設計値を越える過負荷になったときに、下部排出口の隙間を大きくしてやれば、被破砕物が円滑に排出されて負荷が減少するため、破砕動作を継続することが可能となる。特許文献１、特許文献２に記載のジョークラッシャは、可動歯を退避させることによって、下部排出口の隙間を大きくして負荷を減少させ、破砕動作を継続するようにしている。しかし、可動歯は、可動歯を揺動させるためのトグル機構等を備えているため、可動歯に退避させる機構を付加すると構造が複雑になり、故障の原因となる恐れがあった。

特開２０１０−６９４１４号公報 特開２００７−１８５５６７号公報

本発明は、以上のような背景で発明されたものであり、以下の目的を達成するものである。本発明の目的は、固定歯と可動歯に過負荷が作用した時に、簡単な構造で下部排出口の隙間を大きくして被破砕物を円滑に排出し、負荷を減少させて、破砕動作を継続するようにしたジョークラッシャを提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するために、次の手段を採る。
すなわち、本発明１のジョークラッシャは、
本体フレームと、
前記本体フレームに上端が揺動可能に設けられた可動歯用スイングジョーと、
前記可動歯用スイングジョーに固定された可動歯と、
前記可動歯用スイングジョーを揺動する駆動装置と、
前記可動歯に対向して前記本体フレームに設けられた固定歯用スイングジョーと、
前記固定歯用スイングジョーに固定され、前記可動歯との間で下部排出口が狭くなるＶ字形断面の破砕室を形成し、前記可動歯との間で被破砕物を挟持して破砕する固定歯と
からなるジョークラッシャにおいて、
前記固定歯用スイングジョーは、前記破砕が過負荷のとき、前記固定歯用スイングジョーの下端が退避するように、前記本体フレームに上端が揺動可能に軸支持されていることを特徴とする。

本発明２のジョークラッシャは、本発明１において、
前記固定歯用スイングジョーの下端を、前記下部排出口の隙間が小さくなる方向に所定の押圧力で押圧して、前記固定歯用スイングジョーを揺動させる押圧装置と、
前記本体フレームと前記固定歯用スイングジョーの下端との間に設けられ、前記押圧装置で押圧された前記固定歯用スイングジョーの揺動端を規制し、前記下部排出口の隙間を所定の間隔に調整可能な第１の隙間調整部材とを備えたことを特徴とする。

本発明３のジョークラッシャは、本発明２において、前記押圧装置の押圧力よりも大きな負荷が作用して、前記下部排出口の隙間が大きくなる退避位置に前記固定歯用スイングジョーが揺動したときに、前記固定歯用スイングジョーの揺動端を規制し、前記下部排出口の隙間を所定の間隔に調整可能な第２の隙間調整部材を備えたことを特徴とする。

本発明４のジョークラッシャは、本発明２において、前記押圧装置が油圧で押圧する油圧シリンダであることを特徴とする。
本発明５のジョークラッシャは、本発明２において、前記押圧装置がばねの付勢力で押圧する押圧装置であることを特徴とする。

本発明６のジョークラッシャは、本発明２において、前記第１の隙間調整部材が平板状のシム板であることを特徴とする。
本発明７のジョークラッシャは、本発明２において、前記固定歯用スイングジョーの下端と前記押圧装置の接触面に球面が形成されていることを特徴とする。
本発明８のジョークラッシャは、本発明３において、前記第２の隙間調整部材が平板状のシム板であることを特徴とする。

本発明のジョークラッシャは、可動歯に対向する固定歯用スイングジョーが本体フレームに揺動可能に設けられ、押圧装置が固定歯用スイングジョーの下端を下部排出口の隙間が小さくなる破砕位置に所定の押圧力で押圧している。従って、固定歯と可動歯に過負荷が作用すると、固定歯用スイングジョーを退避方向に揺動して、下部排出口の隙間を大きくするため、固定歯用スイングジョーを退避させる機構が簡単になり、故障の原因を削減することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施の形態のジョークラッシャの要部を示す正面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。 図３は、過負荷が作用した時に、下部排出口の隙間が大きくなる退避位置に固定歯側スイングジョーを揺動させた状態を示す正面図である。 図４は、本発明の第２の実施の形態のジョークラッシャを示す図２相当図である。 図５は、本発明の第３の実施の形態のジョークラッシャを示す図１相当図である。

以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態のジョークラッシャ１の要部を示す正面図、図２は、図１のＡ−Ａ断面図、図３は、過負荷が作用した時に、下部排出口の隙間が大きくなる退避位置に固定歯側スイングジョーを揺動させた状態を示す正面図である。図１から図２に示すように、本発明の実施の形態のジョークラッシャ１は、シングルトッグルタイプのジョークラッシャに適用した例である。ジョークラッシャ１による破砕は、本体フレーム２に対向して配置された固定歯３と可動歯４との間で行われる。

可動歯４は可動歯用スイングジョー４１に固定された破砕歯である。可動歯用スイングジョー４１は、図示しない駆動装置によって偏心して回転する回転駆動軸４２に軸受を介して支持されている。可動歯用スイングジョー４１は、この回転駆動軸４２の回転により揺動し、被破砕物は図示しないフライホイールのエネルギーで破砕される。

固定歯３は、可動歯４に対向して固定歯用スイングジョー３１に固定された破砕歯である。固定歯用スイングジョー３１の上端は、本体フレーム２に固定された回転中心軸３２に軸受を介して揺動可能に支持されている。回転中心軸３２の中心軸線と回転駆動軸４２の中心軸線は平行に配置され、固定歯用スイングジョー３１の揺動平面は可動歯用スイングジョー４１の揺動平面と平行である。固定歯３と可動歯４との間には、原料の破砕作業を行うための破砕室５が形成されている。破砕室５は下部排出口５２が狭くなるＶ字形断面に形成され、原料は破砕室５上部側の投入口５１から投入される。破砕された被破砕物は、破砕室５下部側の下部排出口５２から排出される。本体フレーム２の両側の側壁２１、２１には、チークプレート２２、２２が設けられ、側壁２１、２１の内壁面２１１、２１１を保護している。

本体フレーム２の前壁２３には、２個の油圧シリンダ（押圧装置）６１、６１が固定され、油圧シリンダ６１、６１のピストンロッド６１１、６１１の先端が、固定歯用スイングジョー３１の下端を、図１の反時計方向（図１の矢印Ｐ１方向）に押圧し、下部排出口５２の隙間が小さくなる方向に押圧している。油圧が油圧ポンプ６２、チェック弁６３、ソレノイドバルブ６４を経由して油圧シリンダ６１、６１に供給される。アキュムレータ６５、圧力スイッチ６６を使用して、油圧シリンダ６１、６１へ供給する油圧の圧力を所定の圧力に維持する。油圧シリンダ６１、６１へ供給する油圧の圧力が所定の圧力よりも低下した時だけ、油圧ポンプ６２を運転して、消費電力を削減するとともに作動油の温度上昇を抑制している。

固定歯用スイングジョー３１の下端両側面には、矩形断面のストッパ３１１、３１１が突出して形成されている。本体フレーム２の側壁２１、２１には、長円形の開口部２１２、２１２が形成され、ストッパ３１１、３１１が開口部２１２、２１２を貫通して側壁２１、２１の外壁面２１３、２１３から突出している。側壁２１、２１の外壁面２１３、２１３には、コの字形の係止ブロック２４が固定されている。係止ブロック２４には、係止ブロック２４の右側凸部（図１で見て）２４１、２４１とストッパ３１１、３１１との間にシム板（第１の隙間調整部材）２５、２５が取り付けられている。平板状のシム板２５、２５の枚数を調整することで、図１に示すように、固定歯用スイングジョー３１の破砕位置の揺動端を規制し、破砕位置での下部排出口５２の隙間を所定の間隔β１に調整する。被破砕物の種類、質、粒度等に応じて、破砕位置の下部排出口５２の隙間を所定の間隔に調整することができるため、最適な破砕効率を得ることが可能となる。

鉄のかたまりや鉄筋等の硬い材料を破砕して、固定歯３と可動歯４に過負荷が作用すると、圧力スイッチ６６の検出圧力が所定の圧力よりも上昇する。すると、ソレノイドバルブ６４のソレノイドが切れて、ソレノイドバルブ６４が切り替わり、油圧シリンダ６１、６１のピストンロッド６１１、６１１が後退する。その結果、図３に示すように、固定歯用スイングジョー３１が時計方向（図３の矢印Ｐ２方向）に揺動し、下部排出口５２の隙間が大きくなる。係止ブロック２４には、係止ブロック２４の左側凸部（図３で見て）２４２、２４２とストッパ３１１、３１１との間にシム板（第２の隙間調整部材）２６、２６が取り付けられている。平板状のシム板２６、２６の枚数を調整することで、図３に示すように、固定歯用スイングジョー３１の退避位置の揺動端を規制し、退避位置での下部排出口５２の隙間を所定の間隔β２に調整する。従って、固定歯３と可動歯４に作用する負荷が減少し、破砕動作を継続することができるため、ジョークラッシャ１の稼働率が向上する。

油圧シリンダ６１、６１は、シム板（第３の隙間調整部材）２７、２７を介して本体フレーム２の前壁２３に取り付けられている。平板状のシム板２７、２７の枚数を調整することで、ストロークの短い油圧シリンダ６１で、固定歯用スイングジョー３１の広い揺動範囲に対応することが可能となる。本発明の第１の実施の形態のジョークラッシャ１では、固定歯３と可動歯４に過負荷が作用すると、固定歯用スイングジョー３１を退避方向に揺動して、下部排出口５２の隙間を大きくするため、退避させる機構が簡単になり、故障の原因を削減することが可能となる。

〔ジョークラッシャの第２の実施の形態〕
図４は本発明の第２の実施の形態のジョークラッシャ１を示す図２相当図である。第２の実施の形態のジョークラッシャ１は、油圧シリンダ６１をばねの付勢力で押圧する押圧装置に変更した例である。すなわち、図４に示すように、本体フレーム２の前壁２３には、２個のシリンダ（押圧装置）７１、７１が固定され、シリンダ７１、７１には皿ばね（ばね）７１２、７１２が挿入され、皿ばね７１２、７１２の付勢力で、シリンダ７１、７１の押圧ロッド７１１、７１１の先端が、固定歯用スイングジョー３１の下端を、下部排出口５２の隙間が小さくなる方向に押圧している。

第１の実施の形態のジョークラッシャ１と同様に、平板状のシム板２５、２５の枚数を調整することで、固定歯用スイングジョー３１の揺動端を規制し、破砕位置での下部排出口５２の隙間を所定の間隔β１に調整する。鉄のかたまりや鉄筋等の硬い材料を破砕して、固定歯３と可動歯４に過負荷が作用すると、皿ばね７１２、７１２の付勢力に抗して、押圧ロッド７１１、７１１が後退する。その結果、固定歯用スイングジョー３１が時計方向に揺動し、下部排出口５２の隙間が大きくなる。

第１の実施の形態のジョークラッシャ１と同様に、平板状のシム板２６、２６の枚数を調整することで、固定歯用スイングジョー３１の退避位置の揺動端を規制し、退避位置での下部排出口５２の隙間を所定の間隔β２に調整する。従って、固定歯３と可動歯４に作用する負荷が減少し、破砕動作を継続することができるため、ジョークラッシャ１の稼働率が向上する。本発明の第２の実施の形態のジョークラッシャ１では、第１の実施の形態のジョークラッシャ１の油圧ポンプ６２、アキュムレータ６５、圧力スイッチ６６、ソレノイドバルブ６４等の油圧機器や油圧配管が不要となるため、構造が簡単になり、製造コストを低減することが可能となる。

〔ジョークラッシャの第３の実施の形態〕
図５は本発明の第３の実施の形態のジョークラッシャ１を示す図１相当図である。第３の実施の形態のジョークラッシャ１は、油圧シリンダ６１、６１を、本体フレーム２の側壁２１、２１の外壁面２１３、２１３に取り付けるとともに、固定歯用スイングジョーの下端と押圧装置の接触面を球面にした例である。すなわち、図５に示すように、側壁２１、２１の外壁面２１３、２１３には、コの字形の係止ブロック２８、２８が固定されている。第３の実施の形態の係止ブロック２８、２８は、第１の実施の形態の係止ブロック２４、２４よりも図５の左右方向の長さが長く形成されている。

本体フレーム２の外壁面２１３、２１３には、各々油圧シリンダ（押圧装置）６１、６１が固定されている。図５では片方の油圧シリンダ６１だけを示す。また、油圧シリンダ６１、６１は、シム板（第３の隙間調整部材）２７、２７を介して係止ブロック２８、２８の左側凸部（図５で見て）２８２、２８２に取り付けられている。油圧シリンダ６１、６１のピストンロッド６１１、６１１の先端には球面６１２、６１２が形成され、この球面６１２、６１２が固定歯用スイングジョー３１の下端のストッパ３１１、３１１を、図５の反時計方向（図５の矢印Ｐ１方向）に押圧し、下部排出口５２の隙間が小さくなる方向に揺動している。

係止ブロック２８には、係止ブロック２８の右側凸部（図５で見て）２８１、２８１とストッパ３１１、３１１との間にシム板（第１の隙間調整部材）２５、２５が取り付けられている。平板状のシム板２５、２５の枚数を調整することで、図５に示すように、固定歯用スイングジョー３１の破砕位置の揺動端を規制し、破砕位置での下部排出口５２の隙間を所定の間隔β１に調整する。

鉄のかたまりや鉄筋等の硬い材料を破砕して、固定歯３と可動歯４に過負荷が作用すると、油圧シリンダ６１、６１のピストンロッド６１１、６１１が後退し、下部排出口５２の隙間が大きくなる。ピストンロッド６１１、６１１の外周には、ストッパ３１１、３１１との間に、貫通穴を有するシム板（第２の隙間調整部材）２９、２９が外嵌されている。平板状のシム板２９、２９の枚数を調整することで、固定歯用スイングジョー３１の退避位置の揺動端を規制し、退避位置での下部排出口５２の隙間を所定の間隔に調整する。従って、固定歯３と可動歯４に作用する負荷が減少し、破砕動作を継続することができるため、ジョークラッシャ１の稼働率が向上する。

第３の実施の形態のジョークラッシャ１は、ピストンロッド６１１、６１１の球面６１２、６１２で固定歯用スイングジョー３１のストッパ３１１、３１１を押圧するため、固定歯用スイングジョー３１の揺動角度が変化しても、油圧シリンダ６１の押圧力を効率良く固定歯用スイングジョー３１に伝達することができる。第３の実施の形態では、ピストンロッド６１１の先端に球面６１２が形成されているが、ピストンロッド６１１に接触するストッパ３１１側に球面を形成してもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはない。本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能なことはいうまでもない。例えば、前述した本発明の実施の形態では、皿ばね７１２を使用しているが、所定の付勢力と押圧ロッド７１１のストロークが得られれば、他の種類のばね、例えばコイルばねでもよい。

１…ジョークラッシャ
２…本体フレーム
２１…側壁
２１１…内壁面
２１２…開口部
２１３…外壁面
２２…チークプレート
２３…前壁
２４…係止ブロック
２４１…右側凸部
２４２…左側凸部
２５…シム板（第１の隙間調整部材）
２６…シム板（第２の隙間調整部材）
２７…シム板（第３の隙間調整部材）
２８…係止ブロック
２８１…右側凸部
２８２…左側凸部
２９…シム板（第２の隙間調整部材）
３…固定歯
３１…固定歯用スイングジョー
３１１…ストッパ
３２…回転中心軸
４…可動歯
４１…可動歯用スイングジョー
４２…回転駆動軸
５…破砕室
５１…投入口
５２…下部排出口
６１…油圧シリンダ（押圧装置）
６１１…ピストンロッド
６１２…球面
６２…油圧ポンプ
６３…チェック弁
６４…ソレノイドバルブ
６５…アキュムレータ
６６…圧力スイッチ
７１…シリンダ（押圧装置）
７１１…押圧ロッド
７１２…皿ばね（ばね）

Claims (8)

1. 本体フレームと、
   前記本体フレームに上端が揺動可能に設けられた可動歯用スイングジョーと、
   前記可動歯用スインジョーに固定された可動歯と、
   前記可動歯用スイングジョーを揺動する駆動装置と、
   前記可動歯に対向して前記本体フレームに設けられた固定歯用スイングジョーと、
   前記固定歯用スイングジョーに固定され、前記可動歯との間で下部排出口が狭くなるＶ字形断面の破砕室を形成し、前記可動歯との間で被破砕物を挟持して破砕する固定歯と
   からなるジョークラッシャにおいて、
   前記固定歯用スイングジョーは、前記破砕が過負荷のとき、前記固定歯用スイングジョーの下端が退避するように、前記本体フレームに上端が揺動可能に軸支持されている
   ことを特徴とするジョークラッシャ。
2. 請求項１に記載のジョークラッシャにおいて、
   前記固定歯用スイングジョーの下端を、前記下部排出口の隙間が小さくなる方向に所定の押圧力で押圧して、前記固定歯用スイングジョーを揺動させる押圧装置と、
   前記本体フレームと前記固定歯用スイングジョーの下端との間に設けられ、前記押圧装置で押圧された前記固定歯用スイングジョーの揺動端を規制し、前記下部排出口の隙間を所定の間隔に調整可能な第１の隙間調整部材と
   を備えたことを特徴とするジョークラッシャ。
3. 請求項２に記載のジョークラッシャにおいて、
   前記押圧装置の押圧力よりも大きな負荷が作用して、前記下部排出口の隙間が大きくなる退避位置に前記固定歯用スイングジョーが揺動したときに、前記固定歯用スイングジョーの揺動端を規制し、前記下部排出口の隙間を所定の間隔に調整可能な第２の隙間調整部材を備えた
   ことを特徴とするジョークラッシャ。
4. 請求項２に記載のジョークラッシャにおいて、
   前記押圧装置が油圧で押圧する油圧シリンダである
   ことを特徴とするジョークラッシャ。
5. 請求項２に記載のジョークラッシャにおいて、
   前記押圧装置がばねの付勢力で押圧する押圧装置である
   ことを特徴とするジョークラッシャ。
6. 請求項２に記載のジョークラッシャにおいて、
   前記第１の隙間調整部材が平板状のシム板である
   ことを特徴とするジョークラッシャ。
7. 請求項２に記載のジョークラッシャにおいて、
   前記固定歯用スイングジョーの下端と前記押圧装置の接触面に球面が形成されている
   ことを特徴とするジョークラッシャ。
8. 請求項３に記載のジョークラッシャにおいて、
   前記第２の隙間調整部材が平板状のシム板である
   ことを特徴とするジョークラッシャ。

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