JP2018528371A - 潤滑システム - Google Patents

Abstract

鉱物材料加工プラント、破砕機、潤滑方法、および潤滑システムが提供される。前記システムは、シリンダ（２０）内で移動可能に配置されたスラスト軸受（１５）、潤滑ピストンおよび調整ピストン（２５）を備える。前記ピストン（２５）は、流体を受け、前記流体を前記スラスト軸受（１５）へと連続的に導くように構成される第１の空間（３０）を備え、前記シリンダ（２０）および前記ピストン（２５）は、その間に、流体を受けて保持するように構成される第２の空間（４０）を定め、前記システムは、前記ピストン（２５）の下方移動の検出に応じて、流体を前記第１の空間（３０）へと導くように構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、全般的にはジャイレトリクラッシャーに関する。特に、ただし排他的にではなく、本発明はジャイレトリクラッシャーの潤滑システムに関する。

発明の背景

岩石などの鉱物材料は地中より爆破または採掘によって採取され加工される。また、鉱物材料は、自然石、砂利、および建設廃棄物を含むこともある。加工には、移動型プラントと固定型プラントの両方が用いられる。加工対象の材料は、例えば掘削機またはホイールローダによって加工プラントの供給ホッパに供給され、そこから送り出されて加工される。

ジャイレトリクラッシャーでは、破砕室内で鉱物材料が、主軸の偏心運動によって、主軸に連結された内側摩耗部品と、破砕機のフレームに連結された外側摩耗部品との間で破砕される。主軸、すなわち破砕機のヘッドは、その底部においてスラスト軸受およびピストンによって支持される。

スラスト軸受は破砕力を受けるため、潤滑する必要がある。潤滑流体は、ピストン内の中空部を介してスラスト軸受に導かれる。このような構成は、例えば米国特許第７，９２２，１０９号および第６，３２８，２３７号から既知である。

トランプリリース（tramp release）の場合、すなわち破砕不可の材料が破砕室に入り込んだ場合、主軸すなわちヘッドが急速に下方へと移動し、これによってスラスト軸受に大きな表面力と摩擦損失が生じる。その場合、通常の動作状況では十分な潤滑が、不十分になることがある。

本発明は、ピストン、スラスト軸受、およびその潤滑によるジャイレトリクラッシャーの潤滑システムを提供し、従来技術の問題を緩和することを目的とする。

摘要

本発明の第１の態様によると、ジャイレトリクラッシャーの潤滑システムが提供される。前記潤滑システムは、シリンダ内で移動可能に配置されたスラスト軸受、潤滑ピストンおよび調整ピストンを備え、前記ピストンは、流体を受け、前記流体を前記スラスト軸受へと連続的に導くように構成される第１の空間を備え、前記シリンダおよび前記ピストンは、その間に、流体を受けて保持するように構成される第２の空間を定め、前記潤滑システムは、前記ピストンの下方移動の検出に応じて、流体を前記第１の空間へと導くように構成される。

前記潤滑システムは、前記第２の空間内の圧力上昇に応じて、流体を前記第２の空間から前記第１の空間へと導くようにさらに構成されてもよい。

前記潤滑システムは、前記第１の空間と前記ピストンの外部とを連結する第１のチャネルをさらに備えもよい。

前記潤滑システムは、前記ピストンの側面と前記シリンダとの間に形成され、前記第１の空間と前記第２の空間を連結する第２のチャネルをさらに備えてもよい。

前記潤滑システムは、前記第２のチャネルを流体供給装置に連結する第３のチャネルをさらに備えてもよい。

前記潤滑システムは、前記第２の空間を前記第１の空間に連結する第４のチャネルをさらに備えてもよい。

前記潤滑システムは、前記シリンダ内の前記スラスト軸受の上方に、前記スラスト軸受からの流体を受けるように構成される第３の空間をさらに備えてもよい。

前記潤滑システムは、前記第３の空間を流体供給装置に連結する第５のチャネルをさらに備えてもよい。

前記潤滑システムは、前記第２の空間内の圧力上昇に応じて、流体を前記第２の空間から前記第１の空間へと、前記第１のチャネルと前記第２のチャネルを介して、および／または前記第４のチャネルを介して導くように構成されてもよい。

前記潤滑システムは、前記ピストンの下方移動の検出に応じて、流体を前記第１の空間に追加供給するためのさらなる流体移送手段をさらに備えてもよい。

前記さらなる流体移送手段はポンプを含んでもよい。

本発明の第２の態様によると、ジャイレトリクラッシャーの潤滑方法が提供される。前記方法は、流体を受けるように構成される、ピストン内の第１の空間に流体を供給することと、前記流体を前記第１の空間からスラスト軸受へと連続的に導くこととを含み、前記ピストンの下方移動の検出に応じて、流体を前記第１の空間へと導く。

前記方法は、前記シリンダと前記ピストンとの間の第２の空間に流体を供給し、前記第２の空間内に保持することと、前記第２の空間内の圧力上昇に応じて、流体を前記第２の空間から前記第１の空間へと導くこととを含んでもよい。

前記流体は、第１のチャネルと、第２のチャネルと、流体供給装置に連結される第３のチャネルとを介して前記第１の空間に供給されてもよい。

前記流体は、前記第２のチャネルを介して前記第２の空間に供給されてもよい。

前記流体は、前記スラスト軸受から、前記シリンダ内の前記スラスト軸受の上方の第３の空間に供給されてもよい。

前記流体は、前記第３の空間から前記流体供給装置に第５のチャネルを介して供給されてもよい。

前記流体は、前記第２の空間内の圧力上昇に応じて、前記第１のチャネルと前記第２のチャネルを介して、および／または第４のチャネルを介して、前記第１の空間に供給されてもよい。

前記流体は、前記ピストンの下方移動の検出に応じて、さらなる流体移送手段を追加で用いて前記第１の空間に供給されてもよい。

前記さらなる流体移送手段はポンプを含んでもよい。

本発明の第３の態様によると、前記第１の態様による潤滑システムを備えるジャイレトリクラッシャーが提供される。

本発明の第４の態様によると、前記第３の態様によるジャイレトリクラッシャーを備える鉱物材料加工プラントが提供される。

前記鉱物材料加工プラントは移動型プラントであってもよい。

本発明の異なる実施形態は、本発明のいくつかの態様に関してのみ説明される、または説明されたものである。当業者は、本発明の一態様におけるいずれの実施形態も、本発明の当該態様および他の態様に適用可能であることを理解されるであろう。

本発明を、添付の図面を参照して、例を用いて以下に説明する。
図１は、本発明の一例としての実施形態によるジャイレトリクラッシャーの潤滑構成の断面略図である。 図２は、本発明の一例としての実施形態によるジャイレトリクラッシャーのスラスト軸受における潤滑の主な流れを示す図である。 図３は、本発明の一例としての実施形態によるジャイレトリクラッシャーのスラスト軸受における潤滑のさらなる主な流れを示す図である。 図４は、本発明の一例としての実施形態による鉱物材料加工プラントの図である。 図５は、本発明の一例としての実施形態によるコーンクラッシャーまたはジャイレトリクラッシャーの図である。

詳細説明

以下の説明において、同様の要素には同様の番号を付している。示される図は必ずしも縮尺に従ったものではなく、これらの図は、本発明の実施形態を示すことを主たる目的とするものであることを理解されたい。

図１は、本発明の一例としての実施形態によるジャイレトリクラッシャー（破砕機）の潤滑構成の断面略図である。図１は、スラスト軸受１５、および調整ピストンすなわちピストン２５によって支持される主軸１０を備えるジャイレトリクラッシャーの一部を示している。ピストン２５はシリンダ２０内に移動可能に設けられる。さらなる一例としての実施形態において、ジャイレトリクラッシャーは固定された主軸１０を備え、スラスト軸受は主軸の上方に設けられ、破砕機のヘッドを支持する。その場合、調整ピストンは主軸の下端に設けられ、スラスト軸受は潤滑ピストンによって支持される。この潤滑ピストンは、ピストン２５を参照して以下に説明する構造と機能を有する。

ピストン２５は第１の直径ｄ１と第２の直径ｄ２を有する。第１の直径ｄ１は第２の直径ｄ２より大きく、ピストンは、２つの直径の間にショルダー６０を有するように形成される。すなわち、ピストン２５の断面はＴ字に似た形状を有する。シリンダ２０の形状、すなわち内径は、実質的にピストンの形状および直径に相当する。

ピストン２５は中空であり、流体をスラスト軸受１５内へと導くように構成される第１の空間３０を有する。従来型のスラスト軸受は、例えば、流体をスラスト軸受の表面に拡散させるための潤滑溝を有する。ピストン２５は、流体を第１の空間３０内へと導くように構成される第１のチャネルまたはダクト６５をさらに備える。すなわち第１のチャネル６５は、第１の空間３０と、ピストン２５の外部とを連結する。さらなる一例としての実施形態において、潤滑システムは、トランプリリースの検出に応じて流体を第１の空間３０に追加供給するための、例えばポンプ（図示しない）などのさらなる流体移送手段を備える。このシステムは、一実施形態において、例えば電子的手段や圧力弁などのトランプリリース検出手段を備える。トランプリリースの場合、ピストン２５の下、すなわち圧力容積９０内の圧力が上昇する。この圧力は、圧力が事前に設定された限界値を超えると開放されるように構成される圧力センサまたは圧力弁８０によって検出され、ピストン２５が下方に移動する。

シリンダ２０およびピストン２５は、第１の直径ｄ１を有するピストン部分と、ピストン２５の第２の直径ｄ２に相当する小径を有するシリンダ２０部分との間に第２の空間４０が形成されるように形成される。第２の空間の容積は、シリンダ２０内のピストン２５の動きに応じて変化する。例えばトランプリリースの場合、ピストン２５が急速に下方へと移動するため、第２の空間４０の容積が急速に減少する。

第２のチャネルまたはダクト３５は、ピストン２５の側面とシリンダ２０との間に形成される。一例としての実施形態において、第２のチャネル３５は、ピストン２５および／またはシリンダ２０の表面に溝として形成される。第２のチャネル３５は、第１のチャネル６５および第２の空間４０と連結、すなわち流体連結される。シリンダ２０は、第２のチャネル３５と流体連結される第３のチャネルまたはダクト４５を備える。第３のチャネル４５は、潤滑流体の供給装置（図示しない）と流体連結され、流体を第２のチャネル３５に導き、そこから第１のチャネル６５を介して第１の空間３０へと、および第２の空間４０へと導く。

一実施形態において、ピストン２５は、第１の空間３０を第２の空間４０に連結する第４のチャネル７０を備える。第４のチャネル７０は、流体を第２の空間４０から第１の空間３０へと導くように構成される。別の実施形態において、第４のチャネルは複数のチャネル、ダクト、または孔である。さらなる一例としての実施形態において、トランプリリースの検出に応じて、ポンプなどのさらなる流体移送手段を用いて第１の空間（３０）に追加の流体が供給される。トランプリリースは、一実施形態において、例えば圧力弁８０によって電子的または機械的に検出される。

シリンダ２０内のスラスト軸受１５の上方に、第３の空間５０が形成される。第３の空間は、スラスト軸受１５からの潤滑材を受けるように構成される。また、加熱された潤滑材を、第５のチャネルまたはダクト５５を介して潤滑材供給装置（図示しない）に戻して冷却するように構成される。さらなる一例としての実施形態において、スラスト軸受からの加熱された潤滑材は、第５のチャネル５５に加えてまたはその代わりに、さらにラジアル軸受（図示しない）を介して導かれる。

図２は、本発明の一例としての実施形態によるジャイレトリクラッシャーのスラスト軸受における潤滑の主な流れを示す図である。潤滑材流体はＡにおいて第３のチャネル４５を通って第２のチャネル３５へと供給され、そこからＢにおいて第２の空間４０および第１のチャネル６５へと導かれる。流体はＣにおいて、第１のチャネル６５から第１の空間３０へと導かれ、そこからＤにおいてスラスト軸受１５へと導かれる。スラスト軸受１５において、流体は潤滑溝およびスラスト軸受１５の表面へと拡散する。使用済みの加熱された潤滑材流体は、スラスト軸受から第３の空間５０に入り、Ｅにおいて第５のチャネル５５を介して潤滑材供給装置に戻され、冷却される。図２に示す潤滑方法は、破砕機の通常の動作に相当する。

図３は、本発明の一例としての実施形態によるジャイレトリクラッシャーのスラスト軸受における潤滑のさらなる主な流れを示す図である。トランプリリースの場合、主軸１０がＦにおいて急速に下方へと移動し、これによってスラスト軸受１５は大きな表面力を受けると同時に、ピストン２５と共に下方に移動する。ピストン２５の下方移動によって第２の空間４０の容積が減少し、第２の空間４０内の圧力が上昇する。第２の空間４０における圧力上昇に応じて、流体がＧにおいて第２の空間４０から第２のチャネル３５と第１のチャネル６５を介して、および／または第４のチャネル７０も介して、第１の空間３０へと導かれる。これによって、第１の空間３０内の流体の量が増加する。すなわち、第２の空間４０から流入する流体が、図２に示す通常の潤滑動作における流体の流れに加わる。流体は、Ｈにおいて第１の空間３０からスラスト軸受１５へと導かれ、通常動作時と比べてスラスト軸受の潤滑が増加し、トランプリリース状態によるスラスト軸受の過熱または損傷の危険が低減される。

図４は、一例としての実施形態による鉱物材料加工プラント４００の図である。鉱物材料加工プラント４００は、本発明の一例としての実施形態による潤滑構成を備える、一例としての実施形態によるジャイレトリクラッシャー（破砕機）１００を備える。この破砕機は、一次破砕機として、または例えば中間破砕機や二次破砕機として用いることができる。さらに、この破砕機は微粉砕に用いることができる。一例としての実施形態において、鉱物材料加工プラント４００は、フィーダ４１０およびコンベア４１１、４３０をさらに備える。一例としての実施形態による鉱物材料加工プラントは、移動型鉱物材料加工プラントであり、無限軌道ベース４４０を備える。また、この鉱物材料加工プラントは、モータや油圧回路などの、図４に示していない他の部品や部分を備えてもよく、および/または、図４に示す部品の一部が存在しなくてもよいことを、当業者は理解されるであろう。

一例としての実施形態において、破砕対象の材料はフィーダ４１０に供給され、そこからコンベア４１１によって破砕機１００へと供給される。フィーダ４１０は、いわゆるスカルパーフィーダ（scalper feeder）であってもよい。コンベアから供給された破砕対象の材料は、供給口４２１へと送られる。さらなる一例としての実施形態において、破砕対象の材料は、例えばローダによって供給口へと直接送られる。

図５は、本発明の一例としての実施形態によるコーンクラッシャーまたはジャイレトリクラッシャー（破砕機）１００の図である。この破砕機は、フレームと、上部フレーム２０１および下部フレーム２０２と、主軸２０３と、潤滑および調整ピストン２５と、偏心組立体２０４と、外側破砕部２０５と、内側破砕部２０６と、トランスミッション２０７と、破砕機ヘッド２０８とを備える。

トランスミッションは、主軸を中心に偏心組立体を回転させ、内側破砕部と外側破砕部の間に旋回運動を生じさせるために配置される。

さらなる一例としての実施形態において、鉱物材料加工プラント４００は、破砕部、スクリーン部、および搬送部を備える固定型鉱物材料加工プラントであってもよいことを、当業者は理解されるであろう。さらなる一例としての実施形態において、移動型加工プラントは、図４に示す無限軌道の代わりに、車輪、脚、スキッドなどの他の適切な支持手段を備えてもよい。

本発明の保護、解釈、または考えうる適用の範囲をなんら限定することなく、本発明の異なる実施形態の技術的利点は、スラスト軸受の過熱の危険性の低減であると考えられる。さらに、本発明の異なる実施形態の技術的利点は、スラスト軸受の摩耗の低減であると考えられる。さらに、本発明の異なる実施形態の技術的利点は、破砕機の長寿命化であると考えられる。さらに、本発明の異なる実施形態の技術的利点は、安全性の向上であると考えられる。

前述の説明において、本発明のいくつかの実施形態について非限定的な例を示した。本発明は、提示された詳述内容に限定されるものではなく、他の同等の手段によって実施可能であることは当業者に明らかである。上記開示の実施形態のいくつかの特徴は、他の特徴を用いることなく有利に用いられうる。

よって、上述の説明は、本発明の原理の単なる例示にすぎず、それに限定されるものではない。したがって、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (23)

1. シリンダ（２０）内で移動可能に配置されたスラスト軸受（１５）、潤滑ピストンおよび調整ピストン（２５）を備える、ジャイレトリクラッシャーの潤滑システムであって、
   前記ピストン（２５）は、流体を受け、前記流体を前記スラスト軸受（１５）へと連続的に導くように構成される第１の空間（３０）を備え、
   前記シリンダ（２０）および前記ピストン（２５）は、その間に、流体を受けて保持するように構成される第２の空間（４０）を定め、
   前記潤滑システムは、前記ピストン（２５）の下方移動の検出に応じて、流体を前記第１の空間（３０）へと導くように構成される、
   ジャイレトリクラッシャーの潤滑システム。
2. 前記第２の空間（４０）内の圧力上昇に応じて、流体を前記第２の空間（４０）から前記第１の空間（３０）へと導くようにさらに構成される、請求項１に記載の潤滑システム。
3. 前記第１の空間（３０）と前記ピストン（２５）の外部とを連結する第１のチャネル（６５）をさらに備える、請求項１または２に記載の潤滑システム。
4. 前記ピストン（２５）の側面と前記シリンダ（２０）との間に形成され、前記第１の空間（３０）と前記第２の空間（４０）を連結する第２のチャネル（３５）をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の潤滑システム。
5. 前記第２のチャネル（３５）を流体供給装置に連結する第３のチャネル（４５）をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の潤滑システム。
6. 前記第２の空間（４０）を前記第１の空間（３０）に連結する第４のチャネル（７０）をさらに備える、請求項１から５のいずれかに記載の潤滑システム。
7. 前記シリンダ（２０）内の前記スラスト軸受（１５）の上方に、前記スラスト軸受（１５）からの流体を受けるように構成される第３の空間（５０）をさらに備える、請求項１から６のいずれかに記載の潤滑システム。
8. 前記第３の空間（５０）を流体供給装置に連結する第５のチャネル（５５）をさらに備える、請求項１から７のいずれかに記載の潤滑システム。
9. 前記第２の空間内の圧力上昇に応じて、流体を前記第２の空間から前記第１の空間へと、第１のチャネル（６５）と第２のチャネル（３５）を介して、および／または第４のチャネル（７０）を介して導くように構成される、請求項１から８のいずれかに記載の潤滑システム。
10. 前記ピストン（２５）の下方移動の検出に応じて、流体を前記第１の空間（３０）に追加供給するためのさらなる流体移送手段をさらに備える、請求項１から９のいずれかに記載の潤滑システム。
11. 前記さらなる流体移送手段はポンプを含む、請求項１０に記載の潤滑システム。
12. 流体を受けるように構成される、ピストン（２５）内の第１の空間（３０）に流体を供給することと、
    前記流体を前記第１の空間（３０）からスラスト軸受（１５）へと連続的に導くことと、
    前記ピストン（２５）の下方移動の検出に応じて、流体を前記第１の空間（３０）へと導くことと、
    を含む、ジャイレトリクラッシャーの潤滑方法。
13. 前記シリンダ（２０）と前記ピストン（２５）との間の第２の空間（４０）に流体を供給し、前記第２の空間（４０）内に保持することと、前記第２の空間（４０）内の圧力上昇に応じて、流体を前記第２の空間（４０）から前記第１の空間（３０）へと導くこととを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記流体は、第１のチャネル（６５）と、第２のチャネル（３５）と、流体供給装置に連結される第３のチャネル（４５）とを介して前記第１の空間（３０）に供給される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記流体は、第２のチャネル（３５）を介して前記第２の空間（４０）に供給される、請求項１２から１４のいずれかに記載の方法。
16. 前記流体は、前記スラスト軸受（１５）から、前記シリンダ（２０）内の前記スラスト軸受（１５）の上方の第３の空間（５０）に供給される、請求項１２から１５のいずれかに記載の方法。
17. 前記流体は、前記第３の空間（５０）から流体供給装置に第５のチャネル（５５）を介して供給される、請求項１６に記載の方法。
18. 前記流体は、前記第２の空間（４０）内の圧力上昇に応じて、第１のチャネル（６５）と第２のチャネル（３５）を介して、および／または第４のチャネル（７０）を介して、前記第１の空間（３０）に供給される、請求項１２から１７のいずれかに記載の方法。
19. 前記流体は、前記ピストン（２５）の下方移動の検出に応じて、さらなる流体移送手段を追加で用いて前記第１の空間（３０）に供給される、請求項１２から１８のいずれかに記載の方法。
20. 前記さらなる流体移送手段はポンプを含む、請求項１９に記載の方法。
21. 請求項１から１１のいずれかに記載の潤滑システムを備えるジャイレトリクラッシャー（１００）。
22. 請求項２１に記載のジャイレトリクラッシャー（１００）を備える、鉱物材料加工プラント（４００）。
23. 前記鉱物材料加工プラントは移動型プラントである、請求項２２に記載の鉱物材料加工プラント。

Images