JP2017113739A - 旋動式破砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】 上下フレームの連結部において磨耗等の不具合が生じた場合でも、フレームを全体として交換することなく正常な運転状態を確保できる旋動式破砕機を提供すること。【解決手段】 この旋動式破砕機は、フレーム1,2内部の破砕室16に回転可能に設けられた主軸を備え、フレーム1,2は、下部フレーム2と、下部フレーム2の上部に連結された上部フレーム1と、を有し、下部フレーム2の上部に、上部フレーム1の下部が嵌合される環状の内周面66が形成され、上部フレーム1の下部に、下部フレーム2の環状の内周面66に嵌合される環状の外周面67が形成され、環状の内周面66および環状の外周面67の少なくとも一方が、フレーム1,2に着脱可能に設けられた環状部材54,55によって形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、フレームの内部に形成された破砕室に回転可能に設けられた主軸を備えた、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。

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や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）。

従来の旋動式破砕機のうち、ジャイレトリ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。

図１に示した従来の旋動式破砕機は、截頭逆円錐管体上の上部フレーム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。

主軸５は、その下部が、偏心軸穴３を有するスリーブ４に回転自由に嵌挿され、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。

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。

主軸５は、外周面が截頭円錐面を形成するマントルコア１２を構成している。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。

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。

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、機外に設けられた電動機（図示省略）によりプーリ２２、横軸、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、上部フレーム１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。

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とにより、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。

このようなジャイレトリクラッシャにおいては、一般に、１ｍないし２ｍ程度の大きさの岩石を２００ｍｍないし２５０ｍｍ程度の大きさに破砕するため、破砕に伴う強大な反力（荷重）が、マントル１３およびコーンケーブ１４に作用する。

コーンケーブ１４に作用した荷重は、上部フレーム１および下部フレーム２を通じて最終的には架台（図示省略）により支持されるが、そのためには、上部フレーム１と下部フレーム２とが一体に連結されて、フレーム全体として荷重に対して十分な剛性・強度を有することが必要である。

このため、図１に示すように、上部フレーム１と下部フレーム２とのフレーム連結部５１において、下部フレーム２の上部に、内周面を逆截頭円錐面とする環状凹部を形成し、上部フレーム１の底部に、逆截頭円錐面を外周面とする環状凸部を形成し、それら両方の逆截頭円錐面（傾斜面５３）を利用してメタルタッチさせるテーパフィッティングにより、前記環状凸部と前記環状凹部を嵌合させることで、上部フレーム１と下部フレーム２とを強固に連結している。これにより、破砕に伴い作用する荷重に対して、上部フレーム１と下部フレーム２とが一体として十分な剛性・強度を有している。

テーパフィッティングさせているフレーム連結部５１において前記環状凸部と前記環状凹部が精度よく嵌合して機能すべく上部フレーム１と下部フレーム２との連結一体化を確保するために、フレーム連結部５１の外周部において、上部フレーム１と下部フレーム２とを周方向に等間隔で配置した多数のボルト５２により固定している。

特開平８−２８１１３１号公報 特開平９−５２０５６号公報

旋動式破砕機は、前記説明のように、被破砕物である岩石を大きな破砕力で破砕するため、岩石に直接接触するマントル１３やコーンケーブ１４は、定期または不定期に、磨耗による交換を行う必要がある。このような場合には、上部フレーム１を撤去して、破砕機の内部を解放した状態で交換を行う必要があり、そのためには、ボルト５２の解除、上部フレーム１の吊り上げ・撤去、修理後の上部フレーム１の吊り降ろし・再据え付け、ボルト５２の締結等の作業が必要となる。

しかし、ボルト５２は、ネジ部の直径が数十ｍｍと大型であるため、その取り外しや再締結は非常に重作業等である。また、上部フレーム１は大型かつ重量物であるため、その取り扱いも重作業であり、特に、再据え付けにおいて、環状凸部と環状凹部とが精度高く嵌合できないと、破砕機の運転中に上部フレーム１や下部フレーム２に作用する荷重により、環状凸部と環状凹部の傾斜面５３同士が摺動等により磨耗し、旋動式破砕機において高価かつ重要な構成要素であり本来、交換等を想定してない上部フレーム１や下部フレーム２の交換等を行う必要がある。

さらに、前記の上部フレーム１の取り外しや再据え付けの作業は、通常、揚重設備、修理・検査設備が製造工場と比べて不十分な砕石プラント等の現場において、通常、不慣れな砕石・破砕プラントの作業者等により実施され、また砕石・破砕プラントの運転停止による損失を極小化すべく、短時間で行う傾向があることから、特に、上部フレーム１の再据え付けの際の環状凸部と環状凹部の嵌合等に不備が生じやすい。

しかし、上部フレーム１の再据え付けの際に環状凸部と環状凹部の嵌合等に不備が生じると、前記のとおり、破砕荷重の影響により環状凸部と環状凹部の嵌合部において摩耗等の損傷が発生し、最終的には、高価な構成要素であり交換等を想定していなかった上部フレーム１および／または下部フレーム２の交換が必要となり、長期にわたる破砕機の運転休止に至るという問題があった。

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、上部フレームと下部フレームとの連結部において、不慣れな現場作業者等による上部フレームの取り外し・再据え付けの不備に起因する磨耗等の損傷やや破砕機の運転時間の経過に伴う磨耗等の不具合が生じた場合でも、旋動式破砕機において高価で重要な構成要素である上部フレームおよび／または下部フレームを全体として交換することなく、正常な運転状態を確保することができる旋動式破砕機を提供することを目的とする。

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、破砕室が内部に形成されたフレームと、前記破砕室に回転可能に設けられた主軸と、を備え、前記フレームは、下部フレームと、前記下部フレームの上部に連結された上部フレームと、を有し、前記下部フレームの上部に、前記上部フレームの下部が嵌合される環状の内周面が形成され、前記上部フレームの下部に、前記下部フレームの前記環状の内周面に嵌合される環状の外周面が形成され、前記環状の内周面および前記環状の外周面の少なくとも一方が、前記フレームに着脱可能に設けられた環状部材によって形成されている、ことを特徴とする。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記環状の内周面および前記環状の外周面は、それぞれ、逆截頭円錐面状に形成されている、ことを特徴とする。

本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記環状部材は、前記下部フレームの上部に着脱可能に設けられた第一の環状部材と、前記上部フレームの下部に着脱可能に設けられた第二の環状部材と、を有し、前記第一の環状部材は、その内周面が前記環状の内周面を含み、前記第二の環状部材は、その外周面が前記環状の外周面を含む、ことを特徴とする。

本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記第一の環状部材は、その外周面が逆截頭円錐面状に形成されている、ことを特徴とする。

本発明の第５の態様は、第３または第４の態様において、前記第二の環状部材は、その内周面が逆截頭円錐面状に形成されている、ことを特徴とする。

本発明の第６の態様は、第３の態様において、前記第一の環状部材は、その外周面が円筒面状に形成されている、ことを特徴とする。

本発明の第７の態様は、第３または第４の態様において、前記第二の環状部材は、その内周面が円筒面状に形成されている、ことを特徴とする。

本発明の第８の態様は、第１乃至第７のいずれかの態様において、前記フレームに対する前記環状部材の回転を防止するための回転防止機構をさらに備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、上部フレームと下部フレームとの連結部において磨耗等の不具合が生じた場合でも、旋動式破砕機において高価で重要な構成要素である上部フレームおよび／または下部フレームを全体として交換することなく、正常な運転状態を確保することができる旋動式破砕機を提供することができる。

従来のジャイレトリクラッシャの構造を模式的に示す縦断面図。 本発明の第一の実施形態による旋動式破砕機におけるフレーム連結部の構造を示す縦断面図。 図２に示したフレーム連結部を説明するための分解図。 本発明の第二の実施形態による旋動式破砕機におけるフレーム連結部の構造を示す縦断面図。 図４に示したフレーム連結部を説明するための分解図。 本発明の第三の実施形態による旋動式破砕機におけるフレーム連結部の実施例１の構造を示す縦断面図。 本発明の第三の実施形態による旋動式破砕機におけるフレーム連結部の実施例２の構造を示す縦断面図。

以下、本発明の各種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。なお、以下ではジャイレトリクラッシャを対象に説明するが、本発明は、コーンクラッシャなどを含む旋回動式破砕機全般に適用することができる。

＜第一の実施形態＞
本発明の第一の実施形態による旋動式破砕機について、図２および図３を参照して説明する。

図２および図３に示したように、下部フレーム２は、下部フレーム本体３１および下部フレーム本体３１の上部内周側に着脱可能な第一の環状部材５４を有している。下部フレーム本体３１は、上部の内周側に、中心軸を下部フレーム本体３１の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面が形成されている内周面（以下「下部フレーム上部内周面」という。）６１を有している。

第一の環状部材５４は、その外周面６２に、下部フレーム上部内周面６１と嵌合するための逆截頭円錐面が形成され、その内周面６６には、中心軸を下部フレーム本体３１の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面が形成され、内周面６６は後記する第二の環状部材５５の外周面６７と嵌合するためのテーパフィッティング（傾斜嵌合）面となっている。

第一の環状部材５４は、下部フレーム本体３１の上方から吊り降ろし、第一の環状部材５４の外周面６２を下部フレーム上部内周面６１に嵌合させることにより、第一の環状部材５４が下部フレーム本体３１に取り付けられる。

上部フレーム１は、上部フレーム本体３２、上部フレーム本体３２の底部に着脱可能な第二の環状部材５５を有している。上部フレーム本体３２は、その底部に、中心軸を上部フレーム本体３２の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面が形成されている外周面（以下「上部フレーム底部外周面」という。）６３を有する環状凸部６４が形成されている。

環状凸部６４の外周側には、第二の環状部材５５が備えられており、第二の環状部材５５は、中心軸を上部フレーム本体３２の中心軸と略共通とする逆截頭円錐管形状をしている。第二の環状部材５５は、その内周面６５に、上部フレーム底部外周面６３と嵌合するための逆截頭円錐面が形成され、外周面６７には、中心軸を上部フレーム本体３２の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面が形成され、外周面６７は第一の環状部材５４の内周面６５と嵌合するためのテーパフィッティング（傾斜嵌合）面となっている。

第二の環状部材５５は、上部フレーム１の下方から持ち上げられ、第二の環状部材５５の内周面６５を上部フレーム底部外周面６３に嵌合させることにより、第二の環状部材５５が上部フレーム本体３２に取り付けられる。

また、上部フレーム１は、上部フレーム本体３２の底部の環状凸部６４の下側に、第二の環状部材５５の上部フレーム本体３２からの落下防止および固定のための押さえ部材５７および押さえボルト５６を有している。

第一の環状部材５４の内周面６６および第二の環状部材５５の外周面６７は、上部フレーム１を下部フレーム２に連接するためのテーパフィッティング（傾斜嵌合）面５３となっており、下部フレーム本体３１に第一の環状部材５４が装着された下部フレーム２に、上部フレーム本体３２に第二の環状部材５５が装着された上部フレーム１を吊り降ろして、第二の環状部材５５の外周面６７を第一の環状部材５４の内周面６６に嵌合させることにより、上部フレーム１が下部フレーム２に連接される。

その後、上部フレーム本体３２の底部外周部に形成されている上部フレーム側フランジ６８および下部フレーム本体３１の上部外周部に形成されている下部フレーム側フランジ６９とをボルト７１とナット７２とにより締結して上部フレーム１と下部フレーム２とが固定される。

下部フレーム２は、第一の環状部材５４の外周面６２と下部フレーム上部内周面６１とが摺動して下部フレーム上部内周面６１が磨耗することを防止するために、両者の相対的な動きを抑制するためのピン７３を有している。ピン７３は、第一の環状部材５４の内周側から、第一の環状部材５４に形成された貫通穴を通して下部フレーム本体３１に穿った穴に打ち込まれ、第一の環状部材５４を下部フレーム本体３１に固定する。

同様に、上部フレーム１は、第二の環状部材５５の内周面６５と上部フレーム底部外周面６３とが摺動して上部フレーム底部外周面６３が磨耗することを防止するために、両者の相対的な動きを抑制するためのピン７４を有しており、ピン７４は第二の環状部材５５の外周側から、第二の環状部材５５に形成された貫通穴を通して上部フレーム本体３２に穿った孔に打ち込まれ、第二の環状部材５５を上部フレーム本体３２に固定する。

フレーム連結部５１は、以上のように構成されており、下部フレーム２における第一の環状部材５４の内周面６６および上部フレーム１における第二の環状部材５５の外周面６７がテーパフィッティング面５３となっており、第一の環状部材５４および第二の環状部材５５はそれぞれ下部フレーム本体３１および上部フレーム本体３２から取り外して交換することができる。このため、上部フレーム１の下部フレーム２への連接の不備等によりテーパフィッティング面（第一の環状部材５４の内周面６６および／または第二の環状部材５５の外周面６７）に磨耗や変形等を生じても、下部フレーム本体３１を含む下部フレーム２の全体および／または上部フレーム本体３２を含む上部フレーム１の全体を交換する必要はない。

したがって、テーパフィッティング面（第一の環状部材５４の内周面６６および／または第二の環状部材５５の外周面６５）が磨耗した場合には、第一の環状部材５４および／または第二の環状部材５５のみを修理または交換すれば足りるため、交換作業も容易であり、設備の休止時間も少なくても済む。

また、テーパフィッティング面の磨耗に備えて、旋動式破砕機の主要構成要素であり高価な上部フレーム１および／または下部フレーム２を予備品として保有することは、砕石・破砕事業者にとって大きな負担となるが、第一の環状部材５４および第二の環状部材５５であれば、予備品として保有しておいても負担が少ない。

なお、下部フレーム２と上部フレーム１は、それぞれが逆截頭逆円錐を形成する第一の環状部材５４の内周面６６および第二の環状部材５５の外周面６７同士が嵌合し、さらに下部フレーム側フランジ６９と上部フレーム側フランジ６８とをボルト７１とナット７２に締め付けて張力を与えることにより、第二の環状部材５５が第一の環状部材５４内に強固に食い込み、上部フレーム１と下部フレーム２の連結が強固になり、上部フレーム１と下部フレーム２とが全体として一体の構造となる。

このため、第二の環状部材５５の第一の環状部材５４内への食い込み量に制限を与えずに、適切な食い込み量を確保できるように、下部フレーム側フランジ６９の上面と上部フレーム側フランジ６８の底面との間に所定の間隙が設けられている。

また、下部フレーム側フランジ６９の上面と上部フレーム側フランジ６８の底面とが接触している場合に、第一の環状部材５４の内周面６６および第二の環状部材５５の外周面６７とが摺動すると、それらとそれぞれ一体となっている下部フレーム側フランジ６９の上面と上部フレーム側フランジ６８の底面の間でも摺動し、磨耗するおそれがある。このような下部フレーム側フランジ６９の上面および上部フレーム側フランジ６８の底面の磨耗を防止する観点からも、下部フレーム側フランジ６９の上面と上部フレーム側フランジ６８との間に所定の間隙を設けることは有効である。

さらに、第一の環状部材５４の内周面６６および第二の環状部材５５の外周面６７はテーパフィッティング面を形成していることから、それらの面が磨耗すると、上部フレーム１の自重やボルト７１の張力により、磨耗量に応じて、上部フレーム１が下降するが、下部フレーム側フランジ６９の上面と上部フレーム側フランジ６８の底面が接触していると、その下降が抑制され、上部フレーム１と下部フレーム２との連結が弱くなるため、上部フレーム１と下部フレーム２との連結維持という観点からも、下部フレーム側フランジ６９の上面と上部フレーム側フランジ６８の底面との間に所定の間隙を設けることは有効である。

＜第二の実施形態＞
次に、本発明の第二の実施形態による旋動式破砕機について、図４および図５を参照して説明する。

なお、以下においては、上述した第一の実施形態と異なる事項を中心に説明し、特に説明しない事項については、下記説明と矛盾がない限り、第一の実施形態と同様である。

図４および図５に示したように、下部フレーム２は、下部フレーム本体３１および下部フレーム本体３１の上部内周側に着脱可能な第一の環状部材８１を有している。下部フレーム本体３１は、上部の内周側に、中心軸を下部フレーム本体３１の中心軸と略共通とする円筒面が形成されている内周面（以下「下部フレーム上部内周面」という。）８３を有し、第一の環状部材８１は、中心軸を下部フレーム本体３１の中心軸と略共通とする環状形状をしており、その外周面８５には下部フレーム上部内周面８３と嵌合するための円筒面が形成され、その内周面８６には中心軸を下部フレーム本体３１の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面が形成されている。第一の環状部材８１の内周面８６は、後記する第二の環状部材８２の外周面８７と嵌合するためのテーパフィッティング（傾斜嵌合）面となっている。

第一の環状部材８１は、下部フレーム本体３１の上方から吊り降ろし、第一の環状部材８１の外周面８５を下部フレーム上部内周面８３に嵌合させることにより、第一の環状部材８１が下部フレーム本体３１に取り付けられる。

上部フレーム１は、上部フレーム本体３２、上部フレーム本体３２の底部に着脱可能な第二の環状部材８２を有している。上部フレーム本体３２は、その底部に、中心軸を上部フレーム本体３２の中心軸と略共通とする円筒面が形成されている外周面（以下「上部フレーム底部外周面」という。）８４を有する環状凸部８９が形成されている。

環状凸部８９の外周側には、第二の環状部材８２が備えられており、第二の環状部材８２は、中心軸を上部フレーム本体３２の中心軸と略共通とする環状形状をしている。第二の環状部材８２は、その内周面８８に、上部フレーム底部外周面８４と嵌合するための円筒面が形成され、その外周面８７には中心軸を上部フレーム本体３２の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面が形成されている。第二の環状部材８２の外周面８７は、第一の環状部材８１の内周面８６と嵌合するためのテーパフィッティング（傾斜嵌合）面となっている。

第二の環状部材８２は、上部フレーム１の下方から持ち上げられ、第二の環状部材８２の内周面８８を上部フレーム底部外周面８４に嵌合させることにより、第二の環状部材８２が上部フレーム本体３２に取り付けられる。

また、上部フレーム１は、上部フレーム本体３２の底部の環状凸部８９の下側に、第二の環状部材８２の上部フレーム本体３２からの落下防止および固定のための押さえ部材５７および押さえボルト５６を有している。

第一の環状部材８１の内周面８６および第二の環状部材８２の外周面８７は、上部フレーム１を下部フレーム２に連接するためのテーパフィッティング（傾斜嵌合）面５３となっており、下部フレーム本体３１に第一の環状部材８１が装着された下部フレーム２に、上部フレーム本体３２に第二の環状部材８２が装着された上部フレーム１を吊り降ろして第二の環状部材８２の外周面８７を第一の環状部材８１の内周面８６に嵌合させることにより、上部フレーム１が下部フレーム２に連接される。

その後、上部フレーム本体３２の底部外周部に形成されている上部フレーム側フランジ６８および下部フレーム本体３１の上部外周部に形成されている下部フレーム側フランジ６９をボルト７１とナット７２とにより締結して上部フレーム１と下部フレーム２とが固定される。

下部フレーム２は、第一の環状部材８１の外周面８５と下部フレーム上部内周面８３との間で摺動して下部フレーム上部内周面８３が磨耗することを防止するために、両者の相対的な動きを抑制するためのキー５８を有している。下部フレーム本体３１の内周部の上部および第一の環状部材８１の外周部の上部には、円周上に１箇所または複数箇所に、対応する位置にキー溝が形成されており、対応するキー溝を位置合わせしつつ、下部フレーム本体３１の下部フレーム上部内周面８３に第一の環状部材８１の外周面８５をはめ込んだ後、キー５８を上方からキー溝に打ち込み、第一の環状部材８１を下部フレーム本体３１に固定する。

同様に、上部フレーム１は、第二の環状部材８２の内周面８８と上部フレーム底部外周面８４との間で摺動して上部フレーム底部外周面８４が磨耗することを防止するために、両者の相対的な動きを抑制するためのキー５９を有している。上部フレーム本体３２の環状凸部８９の外周部下部および第二の環状部材８２の外周部下部には、円周上に１箇所または複数箇所に、対応する位置にキー溝が形成されており、対応するキー溝を位置合わせしつつ、上部フレーム本体３２の上部フレーム底部外周面８４に第二の環状部材８２の内周面８８を嵌合した後、キー５９を下方からキー溝に打ち込み、第二の環状部材８２を上部フレーム本体３１に固定する。

なお、第二の環状部材８２の上部フレーム本体３２からの落下防止等のための押さえ部材５７は、周方向に連続する環状形状であっても、小さなプレートを周方向に略等間隔で不連続に配設する構成であってもよいが、環状形状とする構成の場合には、キー５９を打ち込む位置にキー打ち込みのための切り欠きを形成し、小さなプレートによる不連続な配設とする構成の場合には、プレートの存在しない領域にキー溝を配設することにより、抑え部材５７により第二の環状部材８２の落下防止の措置を取った後に、キー５９の打ち込み作業ができるので、作業が容易となる。

フレーム連結部５１は、以上のように構成されているため、上部フレーム１の下部フレーム２への連結に不備等があっても、摺動して磨耗するのは、主として第一の環状部材８１の内周面８６および第二の環状部材８２の外周面８７に限定され、下部フレーム本体３１および上部フレーム本体３２は磨耗しないため、第二の実施形態においても、第一の実施形態と同様な作用効果が達成できる。

なお、第一の環状部材と下部フレーム本体、第二環状部材と上部フレーム本体との摺動を防止するための固定機構としては、せん断に対して大きな断面積を確保できる第二の実施形態の方が固定に対する効果がより大きくなる。

＜第三の実施形態＞
次に、本発明の第三の実施形態による旋動式破砕機について、図６および図７を参照して説明する。

上述した第一の実施形態および第二の実施形態においては、下部フレーム２および上部フレーム１の双方に、それぞれ着脱可能な第一の環状部材および第二の環状部材を備えて、テーパフィッティング面が磨耗や変形等した場合にも、磨耗や変形等を生じた第一の環状部材および／または第二の環状部材のみを修理または交換し、下部フレームおよび／または上部フレームの全体を修理や交換を不要としたものである。

これに対して、第三の実施形態においては、下部フレーム２または上部フレーム１の一方にのみ着脱可能な環状部材（下部フレームの場合には第一の環状部材、上部フレームの場合には第二の環状部材）を備えて、環状部材の内周面（第一の環状部材の場合）または外周面（第二の環状部材の場合）、および環状部材を備えていない上部フレームの底部外周面または下部フレームの上部内周面をテーパフィッティング面を形成するように構成したものである。

この第三の実施形態においては、下部フレーム本体３１の内周面または上部フレーム本体３２の外周面がテーパフィッティング面を形成し、摺動等が生じても磨耗や変形等が下部フレーム本体３１の内周面または上部フレーム本体３２の外周面には磨耗等が生じないように、環状部材は、下部フレーム本体３１または上部フレーム本体３２と同じ材質が好ましく、それより硬いもしくは軟らかい材質にしてもよい。

第三の実施形態について、環状部材が備えられる部位に分けて、各実施例について説明する。なお、以下においては、第一の実施形態または第二の実施形態と異なる事項を中心に説明し、特に説明しない事項ものについては、下記説明と矛盾がない限り、第一の実施形態または第二の実施形態と同様である。

(i)実施例１
実施例１は、下部フレーム２にのみ環状部材を備える構成である。図６は、実施例１のフレーム連結部の構造を示す縦断面図である。実施例１における下部フレーム２の構成は、基本的に第一の実施形態と同じである。

下部フレーム２は、下部フレーム本体３１および下部フレーム本体３１の上部内周側に着脱可能な第一の環状部材５４を有している。下部フレーム本体３１は、上部の内周側に、中心軸を下部フレーム本体３１の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面が形成されている下部フレーム上部内周面６１を有し、第一の環状部材５４は、その外周面６２に、下部フレーム上部内周面６１と嵌合するための逆截頭円錐面が形成され、その内周面６６には、中心軸を下部フレーム本体３１の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面が形成され、内周面６６は後記する上部フレーム本体３２の底部の環状凸部９１の外周面９２と嵌合するためのテーパフィッティング（傾斜嵌合）面となっている。

上部フレーム１は、第一の実施形態と異なり、着脱可能な第二の環状部材５５を有していない。上部フレーム本体３２の底部に、中心軸を上部フレーム本体３２の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面であって、第一の環状部材５４の内周面６６と嵌合する外周面９２を有する環状凸部９１が形成されている。

第一の環状部材５４の内周面６６および上部フレーム１の環状凸部９１の外周面９２が、上部フレーム１と下部フレーム２とを連接するためのテーパフィッティング面となっており、下部フレーム本体３１に第一の環状部材５４が装着された下部フレーム２に、上部フレーム１を吊り降ろして環状凸部９１の外周面９２を第一の環状部材５４の内周面６６に嵌合させることにより、上部フレーム１を下部フレーム２に連接する。

その後、上部フレーム本体３２の底部外周部に形成されている上部フレーム側フランジ６８および下部フレーム本体３１の上部外周部に形成されている下部フレーム側フランジ６９をボルト７１とナット７２とにより締結して、上部フレーム１と下部フレーム２とを固定する。

なお、下部フレーム２に備える第一の環状部材の形状を、第一の実施形態における環状部材５４に代えて、第二の実施形態における環状部材８１の形状にしてもよく、その場合には、環状部材８１の形状に応じて、下部フレーム２の上部内周面の形状も、第一実施形態における下部フレーム上部内周面６１に代えて、第二の実施形態における下部フレーム上部内周面８３の形状に変更される。

また、第一の実施形態または第二の実施形態と同様に、第一の環状部材についてピン７３またはキーに５８より下部フレーム本体３１に固定してもよいが、第一の環状部材５４の材質が下部フレーム本体３１に磨耗等を生じさせない材料で製造されていることから、ピンやキーを使用しない構成にすることもできる。

(ii)実施例２
実施例２は、上部フレーム１にのみ環状部材を備える構成である。図７は、実施例２のフレーム連結部の構造を示す縦断面図である。

実施例２における上部フレーム１の構成は、基本的に第一の実施形態と同じである。

上部フレーム１は、上部フレーム本体３２、上部フレーム本体３２の底部に着脱可能な第二の環状部材５５を有している。上部フレーム本体３２は、その底部に、中心軸を上部フレーム本体３２の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面が形成されている上部フレーム底部外周面６３を有する環状凸部６４が形成されている。

環状凸部６４の外周側には、第二の環状部材５５が備えられており、第二の環状部材５５は、中心軸を上部フレーム本体３２の中心軸と略共通とする逆截頭円錐管形状をしている。第二の環状部材５５は、その内周面６５に、上部フレーム底部外周面６３と嵌合するための逆截頭円錐面が形成され、その外周面６７には、中心軸を上部フレーム本体３２の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面が形成されている。第二の環状部材５５の外周面６７は、後記する下部フレーム本体３１の上部内周面９３と嵌合するためのテーパフィッティング（傾斜嵌合）面となっている。

下部フレーム１は、第一の実施形態と異なり、着脱可能な第一の環状部材５４を有していない。下部フレーム本体３１の上部には、中心軸を下部フレーム本体３１の中心軸と略共通とする逆截頭円錐面であって、第二の環状部材５４の外周面９２と嵌合する内周面９３が形成されている。下部フレーム本体３１の内周面９３は、第二の環状部材５４の外周面９２と嵌合するためのテーパフィッティング面となっている。

下部フレーム本体３１の上部内周面９３および第二の環状部材５５の外周面６７が、上部フレーム１と下部フレーム２とを連接するためのテーパフィッティング面となっており、下部フレーム２に、第二の環状部材５５を装着した上部フレーム１を吊り降ろして第二の環状部材５５の外周面６７を下部フレーム本体３１の上部内周面９３に嵌合させることにより、上部フレーム１を下部フレーム２に連接する。

その後、上部フレーム本体３２の底部外周部に形成されている上部フレーム側フランジ６８および下部フレーム本体３１の上部外周部に形成されている下部フレーム側フランジ６９をボルト７１とナット７２とにより締結して、上部フレーム１と下部フレーム２とを固定する。

なお、上部フレーム１に備える第二の環状部材の形状を、第一の実施形態における第二の環状部材５５の形状に代えて、第二の実施形態における第二の環状部材８２の形状にしてもよく、その場合には、第二の環状部材８２の形状に応じて、上部フレーム底部外周面６３の形状に代えて、第二の実施形態における上部フレーム底部外周面８４の形状に変更される。

また、第一の実施形態または第二の実施形態と同様に、第一の環状部材についてピン７４またはキーに５９より上部フレーム本体３２に固定してもよいが、第二の環状部材５５の材質が上部フレーム本体３２に磨耗等を生じさせない材料で製造されていることから、ピンやキーを使用しない構成にすることもできる。

なお、上述した各種の実施形態を、適宜組み合わせまたは変形することも可能である。

例えば、下部フレームには第一の実施形態における第一の環状部材を備え、上部フレームには第二の実施形態における第二の環状部材を備える構成とすることや、下部フレームには第二の実施形態における第一の環状部材を備え、上部フレームには第一の実施形態における第一の環状部材を備える構成としてもよい。

１ 上部フレーム
２ 下部フレーム
５ 主軸
１２ マントルコア
１３ マントル
１４ コーンケーブ
１６ 破砕室
３１ 下部フレーム本体
３２ 上部フレーム本体
５１ フレーム連結部
５２ ボルト
５３ テーパフィッティング（傾斜嵌合）面
５４ 第一の環状部材
５５ 第二の環状部材
５６ 押さえボルト
５７ 押さえ部材
５８、５９ キー
６１ 下部フレーム上部内周面
６２ 第一の環状部材５４の外周面
６３ 上部フレーム底部外周面
６４ 環状凸部
６５ 第二の環状部材５５の内周面
６６ 第一の環状部材５４の内周面
６７ 第二の環状部材５５の外周面
６８ 上部フレーム側フランジ
６９ 下部フレーム側フランジ
７１ ボルト
７２ ナット
７３、７４ ピン
８１ 第一の環状部材
８２ 第二の環状部材
８３ 下部フレーム上部内周面
８４ 上部フレーム底部外周面
８５ 第一の環状部材８１の外周面
８６ 第一の環状部材８１の内周面
８７ 第二の環状部材８２の外周面
８８ 第二の環状部材８２の内周面
８９ 環状凸部
９１ 環状凸部
９２ 環状凸部９１の外周面
９３ 下部フレーム本体上部の内周面

Claims (8)

1. 破砕室が内部に形成されたフレームと、
   前記破砕室に回転可能に設けられた主軸と、を備え、
   前記フレームは、下部フレームと、前記下部フレームの上部に連結された上部フレームと、を有し、
   前記下部フレームの上部に、前記上部フレームの下部が嵌合される環状の内周面が形成され、
   前記上部フレームの下部に、前記下部フレームの前記環状の内周面に嵌合される環状の外周面が形成され、
   前記環状の内周面および前記環状の外周面の少なくとも一方が、前記フレームに着脱可能に設けられた環状部材によって形成されている、旋動式破砕機。
2. 前記環状の内周面および前記環状の外周面は、それぞれ、逆截頭円錐面状に形成されている、請求項１に記載の旋動式破砕機。
3. 前記環状部材は、前記下部フレームの上部に着脱可能に設けられた第一の環状部材と、前記上部フレームの下部に着脱可能に設けられた第二の環状部材と、を有し、
   前記第一の環状部材は、その内周面が前記環状の内周面を含み、
   前記第二の環状部材は、その外周面が前記環状の外周面を含む、請求項１または２に記載の旋動式破砕機。
4. 前記第一の環状部材は、その外周面が逆截頭円錐面状に形成されている、請求項３記載の旋動式破砕機。
5. 前記第二の環状部材は、その内周面が逆截頭円錐面状に形成されている、請求項３または４に記載の旋動式破砕機。
6. 前記第一の環状部材は、その外周面が円筒面状に形成されている、請求項３記載の旋動式破砕機。
7. 前記第二の環状部材は、その内周面が円筒面状に形成されている、請求項３または４に記載の旋動式破砕機。
8. 前記フレームに対する前記環状部材の回転を防止するための回転防止機構をさらに備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の旋動式破砕機。

Images