JP2017113738A - Gyratory crusher - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マントルがその外面に取り付けられたマントルコアを備えた、ジャイレトリクラッシャまたはコーンクラッシャ等の旋動式破砕機に関する。 The present invention relates to a rotary crusher such as a gyratory crusher or a cone crusher provided with a mantle that has a mantle attached to the outer surface thereof.
従来、大きな原石(岩石)を破砕するための破砕機として、ジャイレトリクラッシャまたはコーンクラッシャ等の旋動式破砕機が使用されている(例えば、特許文献1、2)。
Conventionally, as a crusher for crushing a large raw stone (rock), a rotary crusher such as a gyratory crusher or a cone crusher has been used (for example,
従来の旋動式破砕機のうち、コーンクラッシャを例として、その概要および破砕原理について、図1を参照して説明する。 An outline and a crushing principle of a conventional crushing crusher will be described with reference to FIG. 1 using a cone crusher as an example.
図1に示した従来の旋動式破砕機は、截頭逆円錐管体状の上部フレーム1とそれに連結された下部フレーム2で形成された内部空間の中央部に、中心軸が破砕機の中心軸に対して傾斜して配置された主軸5が設けられている。
The conventional rotatory crusher shown in FIG. 1 has a central axis of the crusher at the center of the inner space formed by the
主軸5は、その下部が、偏心軸穴3を有するスリーブ4に回転自在に嵌挿され、主軸5の下端がスラスト軸受等の下部軸受6に支持されている。下部軸受6はさらに下部フレーム2のボス部2aの下端に連設された主軸昇降用油圧シリンダ7のピストン8に支持されている。
A lower portion of the
また、主軸5の上端は、滑り軸受等の上部軸受9により回転自在に支持され、上部軸受9は、上部フレーム1の上端に取り付けた円環形状のリム10に連結されたスパイダ11に支持されている。
Further, the upper end of the
主軸5の外面には、外周面が截頭円錐面を形成するマントルコア12が、焼き嵌めにより強固に取り付けられている。マントルコア12の外面には、耐摩耗性材料(例えば、高マンガン鋳鋼)で製造され、外周面が截頭円錐面を形成するマントル13が取り付けられている。
A
また、上部フレーム1の内面には、耐摩耗性材料(例えば、高マンガン鋳鋼)で製造されたコーンケーブ14が備えられている。コーンケーブ14とマントル13とにより形成され、鉛直断面が楔状をなす空間により破砕室16が形成される。
Further, the inner surface of the
主軸5の中心軸と上部フレーム1の中心軸とは、破砕機の上部空間において交差しており、主軸5は、主軸5の中心軸と上部フレーム1の中心軸とを含む平面において、上部フレーム1に対して傾斜を有している。この両者の中心軸間の傾きにより、主軸5がスリーブ4の下方に設けられた電動機(図示省略)によりプーリ22、横軸20、ベベルギア19等の動力伝達機構を介して回転すると、主軸5は、上部フレーム1に対して偏心旋回運動、いわゆる歳差運動をし、スリーブ4の中心軸上の任意の位置の水平断面において、マントル13とコーンケーブ14との距離が周期的に変化する。なお、この距離の変化周期は、主軸の回転周期と同一である。
The central axis of the
破砕対象となる岩石(以下、「被破砕物」という。)は、破砕機の上方から投入され、破砕室16内に落下する。破砕室16は、コーンケーブ14とマントル13との間隔が下方に向かい狭くなり、かつ当該間隔が主軸5の回転に伴い周期的に広狭が変化する。これにより、被破砕物は、落下と圧縮を繰り返しながら、破砕が進行していき、コーンケーブ14の下部であって、コーンケーブ14とマントル13との最も狭い部分の間隔より小さく破砕されたものが、破砕品として下方より回収される。
A rock to be crushed (hereinafter referred to as “object to be crushed”) is input from above the crusher and falls into the crushing
ここで、被破砕物の破砕によってマントル13が受ける被破砕物からの反力を緩和してマントルコア12に伝えるために、マントルコア12の外面とマントル13の内面の間には間隙が設けられ、その間隙には、例えば、緩衝材としてエポキシ樹脂の層が設けられている。
Here, a gap is provided between the outer surface of the
また、破砕のための押し付け力を有効に発生させるために、マントルコア12の外面とマントル13の内面とが直接接触するメタルタッチの部分が設けられている。
Further, in order to effectively generate a pressing force for crushing, a metal touch portion is provided in which the outer surface of the
上述した旋動式破砕機においては、破砕室16の磨耗は運転時間の経過とともに増大し、また負荷が大きな破砕室16の下部で大きくなる。
In the above-described rotary crusher, the wear of the crushing
前記のとおり、特に、破砕室16の下部の領域で、マントル13等の磨耗が大きくなると、マントル13の肉厚が減り、作用する負荷に対する変形が大きくなり、マントル13とマントルコア12との接触面部でマントルコア12側が磨耗することがある。
As described above, in particular, when the wear of the
マントル13は直接岩石に圧力を及ぼすものであるため、磨耗により比較的短期に交換することを前提とされているのに対して、マントルコア12は、主軸5と強固に一体として製作され、比較的長期に運用することを想定し、マントルコア12の交換は、工場等により実施することが一般的である。
Since the
このため、マントルコア12も磨耗して、マントルコア12の交換等が必要となると、それが突発的であれば長期にわたり、岩石の破砕設備の休止につながり、運転休止による損失が大きい。
For this reason, if the
また、その摩耗が事前に判明しており、部品が準備されていたとしても、マントルコア13は、主軸5と一体で製作され、旋動式破砕機の主要コンポーネントであり高価であるため、マントルコア12の磨耗に備えて予備品を保有することは、岩石破砕施設の運用者にとって負担が大きい。
Even if the wear is known in advance and the parts are prepared, the
このように、マントル等の偏磨耗によりマントルに損傷を与えると、破砕機の長期の運転休止による多額の損失、予備品保有による負担増加という問題があった。 As described above, when the mantle is damaged due to uneven wear of the mantle or the like, there is a problem of a large loss due to a long-term shutdown of the crusher and an increase in burden due to possession of spare parts.
本発明は、従来技術の前記問題点に鑑みなされたものであって、マントルコアが磨耗した場合であっても、マントルコア自体を交換する必要が無い旋動式破砕機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a rotary crusher that does not require replacement of the mantle door itself even when the mantle door is worn. And
前記課題を解決するために、本発明の第1の態様による旋動式破砕機は、フレームの内側に設けられたコーンケーブと、前記コーンケーブの内部に回転可能に配置され、截頭円錐面状の外周面を有するマントルコアと、前記マントルコアの前記外周面に装着され、截頭円錐面状の外周面を有するマントルと、を備え、前記マントルコアの外周面に、環状部材が着脱可能に設けられており、前記マントルは、前記環状部材の外周面に連結されている、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a rotary crusher according to a first aspect of the present invention is provided with a cone cave provided inside a frame, and is rotatably arranged inside the cone cave, and has a truncated conical surface shape. A mantle having an outer peripheral surface, and a mantle having a frustoconical outer peripheral surface mounted on the outer peripheral surface of the mantle door, and an annular member is detachably provided on the outer peripheral surface of the mantle door The mantle is connected to the outer peripheral surface of the annular member.
本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記環状部材が、前記マントルコアの下部に連結され、前記環状部材の上方において、前記マントルコアの外周面と前記マントルの内周面との間の空間に緩衝部材が設けられている、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the annular member is connected to a lower portion of the mantle door, and above the annular member, an outer peripheral surface of the mantle door and an inner peripheral surface of the mantle A buffer member is provided in the space between the two.
本発明の第3の態様は、第1または第2の態様において、前記環状部材の内周面と前記マントルコアの外周面とが焼嵌めにより連結されている、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the inner peripheral surface of the annular member and the outer peripheral surface of the mantle door are connected by shrink fitting.
本発明の第4の態様は、第1乃至第3のいずれかの態様において、前記環状部材の内周面と前記マントルコアの外周面との接触面における周方向の少なくとも1か所にて、前記環状部材および前記マントルコアに貫通穴または凹部が形成され、前記貫通穴または凹部に、前記マントルコアに対する前記環状部材の回転を防止するための固定部材が挿入されている、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, at least one place in a circumferential direction on a contact surface between the inner peripheral surface of the annular member and the outer peripheral surface of the Manteller, A through hole or a recess is formed in the annular member and the mantle door, and a fixing member for preventing the rotation of the annular member with respect to the mantle door is inserted into the through hole or the recess portion. .
本発明によれば、マントルコアが磨耗した場合であっても、マントルコア自体を交換する必要が無い旋動式破砕機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rotary crusher that does not require the replacement of the mantle door itself even when the mantle door is worn.
以下、本発明の一実施形態による旋動式破砕機について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a rotary crusher according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2および図3に示したように、截頭円錐管形状のマントルコア12が、その内周面と主軸5の外周面とを焼き嵌めにより嵌合させて、主軸5に取り付けられている。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the truncated conical tube-
そして、本実施形態においては、マントルコア12の下部の外周面に、截頭円錐管形状の環状部材52が設けられている。この環状部材52は、その内周面とマントルコア12の外周面とを焼き嵌めにより嵌合させて取り付けられている。
In the present embodiment, an
なお、回転防止のために、環状部材52の下端部を、マントルコア12の底面に取り付けられた押え部材59によって支持しても良い。なお、押え部材59は、環状部材52の周方向の全体を支持するように構成しても良いし、環状部材52の周方向の一部を支持するに構成しても良い。
In order to prevent rotation, the lower end portion of the
また、環状部材52の外周面には、截頭円錐管形状のマントル13が、テーパーフィッティングにより嵌装されている。なお、マントル13は、上部においても、ナット56によりマントルコア12と連結されている。
Further, a
一般に旋動式破砕機は、前記のとおり、マントル13には、その下部において最も負荷が大きくなるため、下部においてマントル13が、環状部材52を介して、マントルコア12とメタルタッチさせることとしている。
In general, in the rotary crusher, as described above, the
マントルコア12の外周面とマントル13の内周面とにより挟まれた空間であって、環状部材52の上方の部分には、例えばエポキシ樹脂のような緩衝材が充填され、マントル13に作用した荷重を緩和してマントルコア12に伝達している。
A space sandwiched between the outer peripheral surface of the
マントル13は、被破砕物である岩石等に直接接触して破砕を行うものであるため、前記の通り高マンガン鋳鋼などの耐摩耗材で製造され、破砕により磨耗するため、比較的短期間の運転により交換される。一方、マントルコア12も、マンガン鋼に相当する合金鋼により製造され、磨耗はほとんどない製品であるため、長期にわたり使用される。このため、マントル13が磨耗等により交換される場合には、マントルコア12を含む主軸組立が再使用される。
Since the
マントル13の外周面の磨耗が進行して板厚が薄くなった結果、マントル13への荷重等により環状部材52が楕円状に変形するなどして、環状部材52がマントルコア12に対して相対的に回転する方向の外力がかかる可能性がある。
As a result of the progress of wear on the outer peripheral surface of the
そこで、本実施形態においては、マントルコア12に対する環状部材52の回転を防止するために、回り止め用のピン53を、環状部材52外表面から貫通させたピン挿入穴57を通して、マントルコア12のピン挿入凹部58に打ち込んでいる。ピン53の断面形状は、略円形、矩形その他の多角形である。ピン53には、主として、破砕するためのマントル13の回転に伴い、せん断応力が作用する。せん断応力を減少させるために、断面積を大きくすることが望ましいことから、ピン53の断面は、矩形等の多角形断面が好ましい。
Therefore, in the present embodiment, in order to prevent the
なお、回り止めの効果を高めるために、ピン53による固定部は、周方向に等間隔で複数設けることが好ましい。ただし、固定部が増加すると、位置合わせ等の精度確保が困難となるため、ピン53による固定部の数は、例えば2ないし3程度が好ましい。
In order to enhance the effect of rotation prevention, it is preferable to provide a plurality of fixing portions by the
マントルコア12、環状部材52、マントル13などは、図3に示されるように構成されている。なお、図3においては、マントルコア12、環状部材52、マントル13など以外の構成要素については、図示を省略している。
The
環状部材52は、下方に向かい広がる截頭円錐管形状をしているため、マントルコア12への取り付けは、マントルコア12の上方から行う。マントルコア12も截頭円錐管形状をしており、両者の嵌合部分である環状部材52の内周面とマントルコア12の外周面とはほぼ同一形状である。このため、環状部材52をマントルコア12の下部外周面上に搭載して支持することができる。
Since the
環状部材52をマントルコア12に搭載するに際しては、環状部材52のピン挿入穴57とマントルコア12のピン挿入凹部58との位置合わせを行い、その後、ピン53をピン挿入穴57とピン挿入凹部58に挿入する。その後、上方からマントル13がマントルコア12に嵌装される。
When the
上記の通り、本実施形態においては、環状部材52、マントル13のマントル12への組み付けは、すべて、マントルコア12の上方から行うことができる。
As described above, in this embodiment, the assembly of the
次に、本実施形態による旋動式破砕機において、マントルコア12から環状部材52を取り外す方法について説明する。
Next, a method for removing the
通常、焼き嵌めは、例えば、環状部材52をヒータ等により加熱した状態で嵌合させ、常温に戻る際の熱収縮を利用して強固に密着連結するものである。従って、マントルコア12から環状部材52を取り外す場合には、逆に、環状部材52をヒータ等により加熱することにより膨張させて密着状態を解除して、マントルコア12から取り外す。
Usually, shrink fitting is performed, for example, in which the
これ以外の方法としては、例えば、環状部材53をカッタ等により切断することによりマントルコア12から取り外す。環状部材52には、焼き嵌めにより円周方向に張力が作用しているため、切断により張力が開放され容易に取り外し可能であり、特に環状部材52がマントルコア12に噛み込むなどして前者の方法で取り外しが困難な場合などにおいて有効である。
As another method, for example, the
次に、本発明の他の実施形態による旋動式破砕機について、図面を参照して説明する。 Next, a rotary crusher according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、以下においては、上述した実施形態と異なる部分を中心に説明し、特に断らないものについては、下記説明と矛盾がない限り、上述の実施形態と同様である。 In the following description, parts different from those of the above-described embodiment will be mainly described, and unless otherwise specified, the same as in the above-described embodiment, unless there is a contradiction with the following description.
図4および図5に示したように、本実施形態においては、マントルコア12の下部の外周面に、截頭円錐管形状の環状部材62が、その内周面とマントルコア12の外周面とを焼き嵌めにより嵌合させて取り付けられている。また、環状部材62の外周面には、截頭円錐管形状のマントル13が焼き嵌めにより嵌装されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the present embodiment, a truncated conical tube-shaped
そして、本実施形態においては、マントル13の外周面の磨耗度合、マントル13への荷重等により環状部材62が楕円状に変形するなどして、環状部材62がマントルコア12に対して相対的に摺動するのを防止するために、マントルコア12の外周面と環状部材62の内周面の相互に対向する位置に凹部を形成し、回り止め用のキー63を、環状部材62下方から打ち込んでいる。キー63の断面形状は、略矩形その他の多角形である。
In this embodiment, the
なお、本実施形態においては、環状部材62の厚さを、上述の実施形態(図2、図3)における環状部材52より厚く確保し、キー構造の回り止めが可能となっている。これにより、本実施形態では、回り止め性能がより向上している。
In the present embodiment, the thickness of the
マントルコア12、環状部材62、マントル13などは、図5に示されるように構成されている。なお、図5においては、マントルコア12、環状部材52、マントル13など以外の構成要素については、図示を省略している。
The
本実施形態においては、環状部材62のマントルコア12への取り付けは、マントルコア12の下方から行う。環状部材62をマントルコア12に嵌合させた後、下方から、マントルコア12の外周面と環状部材62の内周面の相互に対向する位置に形成された凹部に回り止め用のキー63を打ち込む。
In the present embodiment, the
なお、環状部材62をマントルコア12に嵌合させる際は、マントルコア12の外周面と環状部材62の内周面の相互に対向する位置に形成された凹部との位置合わせを行う。
When the
その後、回転防止のため、環状部材62およびキー63を支持する押え部材64をボルト65によりマントルコア12の底面に固定しても良い。
Thereafter, in order to prevent rotation, the holding
なお、キー63による固定部の数は、上述した実施形態(図2、図3)と同様である。 Note that the number of fixing portions by the key 63 is the same as in the above-described embodiment (FIGS. 2 and 3).
本実施形態においては、環状部材62、キー63および押え部材64の取り付けは、マントルコア12の下方から行い、マントル13のマントルコア12への取り付けは、マントルコア12の上方から行うこととしている。
In the present embodiment, the
ただし、マントルコア12の外周面および環状部材62の内周面の嵌合面を下広がりの截頭円錐面とすることなどにより、上述の実施形態(図2、図3)と同様に、環状部材62を上方からマントルコア12に搭載し、マントルコア12の下部外周面により環状部材62の重量支持をすることが可能である。
However, the fitting surface of the outer peripheral surface of the
このような構造とすることにより、環状部材62のマントルコア12への嵌合は、上方から吊り下ろして行うことができる。また、この構造の場合には、押え部材64の機能は、基本的に、キー63の落下防止に縮小するため、押え部材64の負担が減少する他、環状部材62を含むマントル13のマントルコア12への組立作業が容易になる。
With such a structure, the fitting of the
以上述べたように、上記各実施形態による旋動式破砕機によれば、マントルコア12の外周面に着脱可能な環状部材52、62を備えて、当該環状部材52、62の外周面にマントル13を連結することにより、破損や磨耗する部分のみを交換できるようになるため、交換や修理が非常に簡単かつ短時間に実施できるようになる。
As described above, according to the rotary crusher according to each of the above embodiments, the
また、旋動式破砕機において最も負荷が大きく破損や損耗の発生する可能性が高いマントル13やマントルコア12の下部に環状部材52、62を設け、それ以外の部分には緩衝部材を備えることにより、マントルコア12の破損や磨耗の発生を防止できる。
In addition,
また、環状部材52、62の内周面とマントルコア12の外周面とを焼き嵌めにより連結することにより、環状部材52、62とマントルコア12とを確実に密着連結できるとともに、ヒータ等で加熱したり、環状部材52、62を切断することにより、マントルコア12から環状部材52、62を容易に取り外すことができる。
In addition, by connecting the inner peripheral surface of the
また、上記の通り環状部材52、62およびマントルコア12に穴や凹部を形成し、そこに固定部材を嵌合することにより、マントルコア12と環状部材52、62との連結をさらに強化でき、特に、環状部材52、62とマントルコア12との密着連結が弱くなった場合においても、環状部材52、62が回転することを阻止できる。これにより、環状部材52、62が回転することによるマントルコア12の磨耗等を防止できる。
Further, as described above, by forming holes and recesses in the
1 上部フレーム
2 下部フレーム
3 偏心軸穴
4 スリーブ
5 主軸
6 下部軸受
7 油圧シリンダ
8 ピストン
9 上部軸受
12 マントルコア
13 マントル
14 コーンケーブ
16 破砕室
19 ベベルギア
22 プーリ
52、62 環状部材
53 ピン
55、65 ボルト
57 ピン挿入穴
58 ピン挿入凹部
59、64 押え部材
63 キー(固定部材)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記コーンケーブの内部に回転可能に配置され、截頭円錐面状の外周面を有するマントルコアと、
前記マントルコアの前記外周面に装着され、截頭円錐面状の外周面を有するマントルと、を備え、
前記マントルコアの外周面に、環状部材が着脱可能に設けられており、
前記マントルは、前記環状部材の外周面に連結されている、旋動式破砕機。 Corn cave provided inside the frame,
A mantle door that is rotatably arranged inside the cone cave and has a frustoconical outer peripheral surface,
A mantle attached to the outer peripheral surface of the mantle door, and having a frustoconical outer peripheral surface;
An annular member is detachably provided on the outer peripheral surface of the mantle door,
The mantle is a rotary crusher connected to the outer peripheral surface of the annular member.
前記環状部材の上方において、前記マントルコアの外周面と前記マントルの内周面との間の空間に緩衝部材が設けられている、請求項1に記載の旋動式破砕機。 The annular member is connected to the lower part of the mantle door;
The rotary crusher according to claim 1, wherein a buffer member is provided in a space between an outer peripheral surface of the mantle door and an inner peripheral surface of the mantle above the annular member.
前記貫通穴または凹部に、前記マントルコアに対する前記環状部材の回転を防止するための固定部材が挿入されている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の旋動式破砕機。 At least one place in the circumferential direction on the contact surface between the inner peripheral surface of the annular member and the outer peripheral surface of the mantle door, a through hole or a recess is formed in the annular member and the mantle door,
The rotative crusher according to any one of claims 1 to 3, wherein a fixing member for preventing rotation of the annular member with respect to the mantle door is inserted into the through hole or the concave portion.
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