JP2570057B2 - ジョークラッシャー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は岩石や鉱石などの破砕に
使用されるジョークラッシャーの技術に係る。

【０００２】

【従来の技術】ジョークラッシャーは採取された岩石や
鉱石などの破砕装置であり、図４に示すようにフレーム
１ａ内に立設した固定歯４ａと、偏心軸８ａによって上
端で旋動し下端でトッグルプレート５ａによって昇降運
動に変換されて揺動するスィングジョー８ａに取り付け
られた動歯３ａとを、破砕室内で相対的な運動をさせ、
断面Ｖ字形の破砕室の上方から被砕物Ｍを投入し両歯の
間で噛み込んで破砕する方式のクラッシャーである。被
砕物が破砕されて破砕室から製品として出ていくために
は破砕室の出口隙間Ｘより小さな粒形になるまで破砕さ
れることが必要であり、言い換えれば出口の隙間を常に
適当な製品が得られるように調整しておかなければ、粒
度のばらつきや用途に不適当な粒度分布の不良品を発生
する懸念が大きい。

【０００３】破砕室の出口隙間Ｘは固定歯４ａの下端４
１ａと動歯３ａの下端３１ａとの間の距離によって決ま
るが、固定歯は不動であるから結局動歯の位置によって
決まる。動歯を取り付けたスィングジョーの上端８１ａ
は偏心軸６ａによって枢支されているが、下端８２ａは
トッグルプレート５ａの先端５１ａの位置によって決ま
るので、トッグルブロック５４ａを図の右または左へ移
動して動歯の下端３１ａの位置を調整し出口隙間Ｘの幅
を決めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ジョークラッシャーに
おいては、破砕室を形成する動歯も固定歯もその表面に
被砕物である岩石などを挟み込み強く押圧して破砕する
構造になっているから、歯板自体も被砕物との押圧や擦
過のために激しい摩耗に曝されて表面は次第に退入して
いく。したがって新品の固定歯、動歯を取り付けた当初
にトッグルブロックを調整し、所望の粒度の製品が得ら
れるように出口隙間を設定しておいても、しばらく稼働
すれば摩耗のために出口隙間は広くなり、製品の粒形も
また大きくなることは当然である。このために定期的な
調整がジョークラッシャーを運転した所望の製品を常時
得るためには不可欠となるが、このため作業員が破砕室
の下にある排出シュート（図示せず）の中まで入り込
み、出口隙間をパスなどで実測してスパナ、ハンマー、
チェンブロックなどの工具を使用して狭隘な場所に苦し
みながら、手作業によって動歯を移動して適当な出口隙
間を確保していた。または、実開平１−１０７４３３号
のようにトッグルブロックの取付け部の側面と上面にス
ペーサー板（ライナー）を挾在させ、歯板の摩耗と共に
そのスペーサー板の厚さを増やしていくという従来技術
もあるが、現実に実施するには前記の従来例と同様、煩
瑣な手作業を強いるので実用価値に乏しいことが難点で
ある。これらの作業が熟練を要する上、不安定な姿勢に
よる力仕事であり、不安全作業の一つとして現場的に好
ましくない仕事であることは言うまでもなく、しかも、
これを怠ると製品の品質に致命的な欠陥をもたらすこと
は明かなので、ジョークラッシャーにおけるきわめて大
きな課題であった。

【０００５】歯板間の出口隙間を手作業に頼ることなく
自動化する試みは従来技術においても認められる。たと
えば図５に示す特開昭６３−２３７５２号公報では、破
砕の対象が高炉滓など溶融滓類の凝固物であり、ジョー
クラッシャーと基本的に同じ構造の粗割破砕機を使用し
ている。従来は作動の制御を出口隙間を増減する油圧機
構に採っていたが、油圧から駆動動力（通常は電力）に
置き換えてその駆動動力を検知して粗割状態の変量と見
做し、現実の駆動動力と予め設定した数値と比較して間
隙を調整するように変更したものである。駆動装置１０
１は駆動動力検知器１０２を介して制御回路７ｂへ入力
され、予め入力された駆動動力値と比較、演算し、作動
の必要ありと認めた場合には油圧機構１０３へ作動命令
を出力してスライドブロック５４ｂを常時段階的に進退
させ、その移動に伴う位置信号が位置の検出装置１０４
に伝達され、動歯（揺動粗割板）３ｂと固定歯（固定粗
割板）４ｂで形成する間隙Ｓが目標通りに段階的拡大ま
たは縮小したとき、その段階で自動的に作動を停止させ
る構成を提示した。しかし、この従来技術は制御の主要
素が駆動動力の変動に採っているので制御作用は運転中
に限定されると理解され、また課題から判断しても運転
中の棚吊り、付着などのトラブル解消にあることは明ら
かであるから、破砕室の出口隙間調整によって製品サイ
ズのばらつき防止、製品の品質の向上と、作業能率の確
保を主目的とする本発明の課題とは別異のものと言わざ
るを得ない。特にこの従来技術のような破砕条件が特殊
な場合は別として、一般的には駆動中の出口隙間の調
整、特に隙間を縮減する移動は、現に大きく揺動しつつ
ある動歯の衝突や干渉を誘発し、正確な検知値を知る障
害となる他、思い掛けない故障の原因にもなりかねな
い。本発明は、以上に述べた課題を解決するために動
歯、固定歯の摩耗に伴なう出口隙間の変動を検知し、固
定歯への必要な移動量を自動的に演算して簡単な操作に
よって安全に調整するとともに、稼働中の装置において
許容限度を超える過負荷や、歯板の摩耗状態などが発生
すればこれを検知して直ちに警報を発する保全作用も行
えるジョークラッシャーの提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るジョークラ
ッシャーは、フレーム１内に立設した固定歯４と揺動す
る動歯３とで断面Ｖ字形の破砕室２を形成し、該動歯を
取り付けたスィングジョー８の上端８１は偏心軸６によ
って旋動自在に枢支され、スィングジョーの下端８２は
トッグルプレート５の円弧運動によってほぼ昇降自在に
拘束される方式にあって、トッグルブロック５４が移動
可能な最後尾の機械原点Ｋ０と装着した動歯３と固定歯
４とが最初に接触する歯板原点Ｊ０に基づいて摩耗に伴
う退入量を検知する検知手段と、該検知値に基づいて予
め記憶した適正な出口隙間Ｘを維持するために前記Ｊ０
からの動歯の移動量を演算する制御装置７と、該制御装
置７からの指令信号に基づいてトッグルブロック５４を
必要量だけ前進させる駆動手段で成形し、かつ、稼働中
の両歯間の出口隙間が前記Ｘを超えて異常に後退する過
負荷を検知すれば警報を発する警報手段を伴うことによ
って前記の課題を解決した。

【０００７】

【作用】ジョークラッシャーの稼働現場において供給さ
れる被砕物の硬度や大きさなどの性質はほぼ一定してし
いるし、破砕後に求められる製品の粒度もあまり変わる
ことはない。したがって管理すべき出口隙間の幅もあま
り変動することはないと考えられる。動歯、固定歯の新
品を破砕室内に取り付けたとき所望の出口隙間Ｘを設定
するためにトッグルブロック５４の位置を検知して、あ
らかじめ制御装置７の中に記憶させてある関係式に基づ
いて演算し、必要な距離だけトッグルブロック５４を移
動して適正な位置に動歯３の位置を決める。ジョークラ
ッシャーの稼働とともに両歯板の摩耗も進み、出口隙間
も次第に広くなるが、出口隙間の変動量は検知手段を作
動すれば直ちに検知されて制御装置７に伝えられ、出口
隙間の変動を吸収するために必要なトッグルブロック５
４の移動量が演算されるので、演算に基づいて起動信号
が発信されるとトッグルブロック５４の駆動機構が、必
要量だけ駆動して修正が加えられ適正な出口隙間が保た
れる。また、制御装置７は出口隙間の管理に有効なだけ
ではなく、稼働中の異常事態、すなわち、設定された適
正な出口間隔を超える異常な負荷により、トッグルブロ
ックが異常に後退したときには、検知手段が直ちにこれ
を検知して制御装置７に伝え、警報を発して作業員に知
らせるから、一旦制御装置に適正な位置設定を初期入力
しておくと、きわめて簡単な処理を通じて所望の稼働条
件を正確に維持し続けることが可能となる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の実施例のうちトッグルブロッ
ク付近だけを拡大した正面図であり、図２は同じ実施例
の全体を示す正面図である。フレーム１に囲まれた破砕
室２は動歯３と固定歯４とによって断面Ｖ字形に形成さ
れ、固定歯を揺動自在に装着したスィングジョー８の上
端は偏心軸６よって回動自在に枢支され、下端はトッグ
ルプレート５の円弧運動を受けて回動し、テンションロ
ッド８３に拘束されてほぼ上下運動に置換されるので、
結局動歯の下端３１は固定歯の下端４１との間に形成す
る出口隙間Ｘを開閉する揺動運動として現われ、破砕室
内に噛み込んだ被砕物を破砕する。

【０００９】図１に示すようにトッグルプレート５はそ
の先端５１においてスィングジョーの下部へ回動自在に
嵌合してテンションロッド８３の引張り力とともにスィ
ングジョーの位置及びトッグルプレート５の他端５３を
決めるから、動歯３の位置もまたトッグルブロック５４
の位置によって決められる。トッグルブロック５４に検
知手段としてポテンショメータ５２が取り付けられ、そ
の先端は後部フレーム１１に可撓的に取付けられており
動歯の位置の変動は正確に検知されて電気的な信号とし
て制御装置７の演算部へ伝えられる。トッグルプレート
５の他端５３はトッグルブロック５４に回動自在に嵌合
していて円弧運動の始点となっているが、このトッグル
ブロック５４の他の側面に油圧シリンダー５５が連結
し、図示しない油圧機構によって伸縮し、該油圧機構は
さらに制御装置７に連結してその指示に基ずいて作動す
る。

【００１０】図３は本発明のジョークラッシャーにおけ
る制御装置７の基本的な作用を示すものであり、本格的
な稼働に先立って、まづ制御装置７を組み込んだ制御盤
の油圧ポンプの起動ボタンを押して作動油を圧送し、電
磁弁の切り換えにによって油圧シリンダーを後退させ、
トッグルブロック５４の最後尾の位置を機械原点Ｋ０と
決める。次に電磁弁を切り換えて油圧シリンダー５５を
前進させて新品の固定歯４と動歯３とが衝き当って接触
するまでトッグルブロック５４を進め、最初の接触点を
歯板の原点Ｊ０とする。Ｋ０〜Ｊ０の距離Ｈ０がこのジ
ョークラッシャーの固定した初期条件である。次第に歯
板の摩耗が進むと最初の原点Ｊ０は後退してＪ１となる
が、出口隙間Ｘを常に一定に維持するためには、Ｊ０〜
Ｊ１即ちＸ１に相当する距離だけトッグルブロック５４
を前進させる必要がある。この調整を簡単な操作によっ
て行なうのが制御装置７である。

【００１１】制御装置７の主体はシーケンサであり、運
転後に動歯３が固定歯４と衝き当るまで前進させ、ポテ
ンショメーター５２からのトッグルブロック５４の位置
の電気信号を受けてその変動量を直ちに演算し、初期条
件として入力している正しい出口隙間Ｘを確保するため
に移動しなければならない距離をはじき出す。また、こ
れだけの距離をトッグルブロックが移動するのに必要な
油圧ポンプの作動量も計算し、設定ボタンを押せば必要
なだけ油圧シリンダーが伸びてトッグルブロックを必要
な位置まで移動する。

【００１２】図３で示すように制御装置７にはまた、稼
働中の許容し得る過負荷の限度や、歯板の摩耗限度も初
期条件として入力しておくと、正規の出口隙間Ｘに比べ
て許容限度を超えるＸ３が発生したとき、すなわち通常
の稼働条件よりも過大な負荷が加わり、その許容限度
（限界負荷：後退量Ｘ３で表わされる）に達すると、ポ
テンショメーター５２からの信号を受けて警報を発し、
作業員に注意を喚起する機能を具えている。過負荷に対
する警報は限界負荷に達する前に、図３で例示するよう
に予報的な中間警報（警戒負荷：後退量Ｘ２で表わされ
る）を含めた二段階システムに設定しておくと、トラブ
ル防止の点から見てより好ましい。

【００１３】

【発明の効果】本発明は以上に述べたように、ジョーク
ラッシャーの正常な稼働を常に確保する上できわめて大
きな要素となる破砕室の出口隙間管理を作業員の手作業
に頼ることなく、電気的な情報処理と機械的な作動とを
組み合せて簡単で安全なシステムを構築した。制御の基
本となる検知と作動は実運転を停止した安全な時機を選
んで簡単に進めることができるから、作業員に加わる労
働負荷は質、量ともに著しく軽減し省人化に大きな貢献
を果す効果が現われる。また、稼働中の異常事態の発生
は即刻警報されるので、装置の監視も従来に比較して遥
かに容易となり、付帯設備とのインターロックを組入
れ、破砕設備の自動化が可能となる。特に従来は、歯板
の摩耗状態を確認するためには、煩瑣な計測を必要と
し、その管理も怠り勝ちであったから、この警報は装置
のメンテナンスの上で貴重な情報を届ける効果であると
言える。自動的な検知と作動を組合わせた従来技術と比
較しても、本発明は構成原理が簡明で構成も簡素化され
ており、設備費の負担、故障の発生、日常のメンテナン
スの負担、などの全ての点で有利であることは見逃せな
い効果の一つである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の要部を示す正面図である。

【図２】同じ実施例の全体を示す正面図である。

【図３】本発明の基本的な位置関係を示した図である。

【図４】従来技術を示す正面図である。

【図５】 別の従来技術を示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ 破砕室 ３ 動歯 ４ 固定歯 ５ トッグルプレート ６ 偏心軸 ７ 制御装置 ８ スィングジョー １１ 下部フレーム ３１ 下端（動歯） ４１ 下端（固定歯） ５１ 先端（トッグルブロック） ５２ ポテンショメーター ５４ トッグルブロック ５５ 油圧シリンダー ８１ 上端（スィングジョー） ８２ 下端（スィングジョー） ８３ テンションロッド Ｘ 出口隙間 Ｋ０ 原点（機械） Ｊ０ 原点（歯板） Ｍ 被砕物

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム１内に立設した固定歯４と揺動
   する動歯３とで断面Ｖ字形の破砕室２を形成し、該動歯
   を取り付けたスィングジョー８の上端８１は偏心軸６に
   よって旋動自在に枢支され、スィングジョー８の下端８
   ２はトッグルプレート５の円弧運動によってほぼ昇降自
   在に拘束されるジョークラッシャーにおいて、トッグル
   ブロック５４が移動可能な最後尾の機械原点Ｋ０と装着
   した動歯３と固定歯４とが最初に接触する歯板原点Ｊ０
   に基づいて摩耗に伴う退入量を知する検知手段と、該検
   知値に基づいて予め記憶した適正な出口隙間Ｘを維持す
   るために前記Ｊ０からの動歯の必要な移動量を演算する
   制御装置７と、該制御装置７からの指令信号に基づいて
   トッグルブロック５４を必要量だけ前進させる駆動手段
   で成形し、かつ、稼働中の両歯間の出口隙間が前記Ｘを
   超えて異常に後退する過負荷を検知すれば警報を発する
   警報手段を伴うことを特徴とするジョークラッシャー。