JP3268643B2 - 打撃刃の保持構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、採石場での岩石の
破砕等に用いる衝撃式破砕機の打撃刃の保持構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図８に示すように、衝撃式破砕機１０で
は、上部に原料の投入口Ｉ、下部に破砕物の排出口Ｏを
有するケーシング３０の中に、打撃刃５１を着脱可能な
ロータ２０が、水平軸を回転中心として回転自在に設け
られている。ロータ２０とケーシング３０との間には、
反発板３１が配置されている。

【０００３】ロータ２０は、図９に示すように、両端を
軸受２１で支持さたロータシャフト４と、ロータシャフ
ト４に等間隔に固設された円盤状の複数のディスクプレ
ート３からなり、モータ（図示せず）の回転がプーリ２
２を介して伝えられて高速回転が可能である。ディスク
プレート３の外周上には、保持溝５が等間隔に、かつロ
ータシャフト４上の各ディスクプレート３の保持溝５の
位相が互いに一致するように設けられており、これらの
保持溝５にホルダ５２を介して耐摩耗鋳鋼製の打撃刃５
１が保持されている。

【０００４】従来の打撃刃保持構造の詳細は図１０に示
すようになっている。すなわち、ディスクプレート３の
外周上の保持溝５の外端部左右両側に凸部５ａ、ホルダ
５２の背面には凸部５ａと嵌合する凹部５２ａが設けら
れていて、一対のホルダ５２が互いに対向するように左
右の凸部５ａに被着されている。ホルダ５２の保持溝中
心側の対向している面には凹状部５２ｂが形成され、打
撃刃５１にはホルダ５２の凹状部５２ｂと噛合う凸状部
５１ａが形成されており、この凹状部５２ｂに凸状部５
１ａを噛合せることにより、打撃刃５１はロータ２０の
回転に伴う半径方向への飛出しおよびロータ２０の回転
停止時の打撃刃５１の保持溝５底側への落込みが生じな
いように保持されている。破砕によって生ずる接線方向
の力は打撃刃５１とホルダ５２それぞれの凹凸のない平
坦面５１ｂ、５２ｃどうしが当接することにより保持さ
れている。

【０００５】また、ホルダ５２の側面にはロックピン装
着部５２ｄが設けられており、このロックピン装着部５
２ｄにロックピン５３が挿入され割ピン５４によって固
定されている。このロックピン５３は打撃刃５１の凸状
部５１ａの側面と当接して、打撃刃５１の軸方向の移動
を制限している。この衝撃式破砕機１０を用いて破砕作
業を行う場合には、上部の投入口Ｉから投入された原料
Ｍは、高速で回転するロータ２０の打撃刃５１とその周
囲に配置された反発板３１との間で衝撃により破砕さ
れ、製品Ｐとして下部の排出口Ｏから排出される。

【０００６】破砕作業を続けていくうちに打撃刃５１は
次第に摩耗が進行し、破砕効率が低下してしまうので、
操業を安定させるためには、摩耗部品である打撃刃５１
を定期的にを交換する必要がある。そこで、衝撃式破砕
機１０には、図１１に示すように、油圧シリンダ３２等
による開閉機構が設けられていて、ケーシング３０が開
閉可能になっている。

【０００７】打撃刃５１を交換する際には、油圧シリン
ダ３２を伸長させてケーシング３０を開口させ、交換が
必要な打撃刃５１を保持する保持溝５が水平となる位置
（時計の３時の位置）でロータ２０を固定する。そし
て、この状態で磨耗した打撃刃５１をホルダ５２の間か
ら抜き出し、新しい打撃刃５１をホルダ５２の間に挿入
する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の衝撃式
破砕機の打撃刃保持構造では、打撃刃５１をホルダ５２
に装着する際に、先ず、打撃刃５１を、図１１に示すよ
うに、衝撃式破砕機１０に備えつけられた架台３３の上
で水平に保持し、次に、打撃刃５１の凸状部５１ａとホ
ルダ５２の凹状部５２ｂとを位置合わせした後、その状
態を保持しながら打撃刃５１を平行移動させてホルダ５
２の間に挿入しなければならないが、移動の途中で打撃
刃５１が傾いてしまい凸状部５１ａと凹状部５２ｂが引
っかかって円滑に装着できないことが多く、交換作業は
困難で長時間を要した。

【０００９】打撃刃５１は重量が大であり、交換作業は
作業者にとって非常に苦痛、かつ危険なものであるこ
と、摩耗部品の交換は衝撃式破砕機１０および関連する
装置を止めて行わなければならず、交換時間が長くなる
とそれだけ生産性が低下してしまうことから、打撃刃保
持構造は、打撃刃５１の交換が容易であることが望まし
い。

【００１０】また、この衝撃式破砕機の打撃刃保持構造
では、衝撃力はホルダ５２と打撃刃５１の平坦面５２
ｃ、５１ｂどうしの接触で保持しており、クリアランス
の状態によっては、大きな衝撃力が作用した際にガタつ
きが発生する。さらに、打撃刃５１の軸方向の移動はホ
ルダ５２側面のロックピン５３で規制しているので、打
撃刃５１がロックピン５３側に向かって移動する際は有
効であるが、ロックピン５３側から離れる動きは軸方向
に併設された打撃刃５１の奥側に位置するホルダ５２の
ロックピン５３で規制するため、軸方向のガタつきが発
生しやすい。

【００１１】破砕作業中の打撃刃５１にはロータ２０の
高速回転により半径方向へ飛出そうとする力（遠心
力）、および衝撃破砕によって生ずる接線方向の力（衝
撃力）が絶えず作用しており、このように、打撃刃５１
にガタつきが発生しやすい打撃刃保持構造では、破砕効
率が低下してしまう場合がある。この発明は、衝撃式破
砕機における上記の問題を解決するものであって、打撃
刃の交換が容易で、打撃刃の保持を強固かつ確実に行う
ことが可能な衝撃式破砕機の打撃刃の保持構造を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では、ロータシャ
フトに所定間隔で設けられた複数のディスクプレートの
外周上に、複数の保持溝をそれぞれ等間隔にかつ各ディ
スクプレートの位相が互いに一致するように設け、保持
溝の両側に取付けたホルダを介して打撃刃を保持する衝
撃式破砕機の打撃刃の保持構造において、ホルダには、
ディスクプレートの保持溝の凸部と嵌合する凹部と、保
持溝の中心側に互いに対向するホルダの間隔が径方向外
側へ行くに従って減少するテーパー面とを設け、打撃刃
には、対向するホルダのテーパー面とそれぞれ当接する
ようテーパー面を設けるとともに、打撃刃の下部に切欠
きを設け、ホルダの側部に打撃刃の切欠きと対応するピ
ン孔を設け、対向するホルダのピン孔に打撃刃の軸方向
の移動とロータの回転停止時の打撃刃の落込みとを制限
するピンを挿着することにより、上記課題を解決してい
る。

【００１３】打撃刃を装着する際には、予めホルダの本
体部の凹部をディスクプレートの保持溝の凸部に嵌合さ
せて固定しておき、ロータを回転させてこのホルダを取
付けた保持溝が水平になるように位置決めする。次に、
打撃刃を水平かつ保持溝のホルダとホルダの間の空隙に
対向させて保持し、さらに、打撃刃の底部が打撃刃装着
箇所の保持溝の溝底付近となるよう位置決めし、この状
態を維持しながら挿入する。打撃刃が所定の位置まで移
動したら、今度は、打撃刃を径方向外側に引き出す。す
ると、ホルダのピン孔と打撃刃に設けられた切欠きが一
致するので、ここにピンを挿着して打撃刃の装着が完了
する。

【００１４】ディスクプレートのすべての保持溝に打撃
刃の装着が完了したら破砕作業を開始するが、ロータが
高速で回転すると打撃刃には遠心力が作用し径方向外側
へと移動し、ホルダに設けられたテーパー面と打撃刃に
設けられたテーパー面どうしが密着して打撃刃は強固に
保持される。そして、上部の原料投入口から投入された
原料は、高速で回転するロータの打撃刃とその周囲に配
置された反発板との間で破砕され、製品として下部の排
出口から排出される。破砕作業中は、打撃刃にはロータ
の回転に伴う径方向外側へ飛出そうとする遠心力と、衝
撃破砕によって生ずる接線方向の衝撃力をホルダに設け
られたテーパー面と打撃刃に設けられたテーパー面どう
しの密着により強固に保持しているので、打撃刃がぐら
ついて破砕効率が低下することはない。

【００１５】破砕作業が終了しロータの回転を停止させ
ると、それまで作用していた遠心力が打撃刃に作用しな
くなり、打撃刃のテーパー面とホルダ本体部のテーパー
面どうしの密着が解かれる。したがって、停止位置が回
転軸の上半分の打撃刃は自重によって落下しようとする
が、その際にはホルダに挿着したピンによって保持溝の
溝底まで落ち込まないように保持される。ホルダに挿着
したピンは打撃刃の下部の切欠きの端面と当接して打撃
刃の軸方向への移動を規制し、打撃刃の径方向への移動
の際に平行移動するよう案内する働きを有している。

【００１６】打撃刃のテーパー面の側面にガイド部を形
成し、ホルダ本体部のテーパー面にロータの回転に伴う
打撃刃の径方向の移動の際にガイド部に当接して打撃刃
を平行移動するよう案内するガイドピンを設けると、ロ
ータ回転開始時における打撃刃の移動、特に打撃刃のテ
ーパー面とホルダのテーパー面どうしが密着する直前の
挙動が安定するので、打撃刃のテーパー面とホルダのテ
ーパー面どうしの密着ををより確実にすることができ、
さらに、打撃刃の軸方向の移動が生じないよう強固に保
持することができる。

【００１７】

【発明の実施の態様】図１は本発明の実施の一態様であ
る衝撃式破砕機のロータの側面図、図２はロータのディ
スクプレートの配置の説明図、図３は打撃刃保持構造の
説明図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図、図５は図４のＣ
−Ｃ線断面図、図６はロータが停止しているときの打撃
刃の状態の説明図、図７は図４のＤ−Ｄ線矢視図であ
る。

【００１８】衝撃式破砕機の基本的な構成は、従来のも
のと同様である。すなわち、図８に示すものと同様に、
衝撃式破砕機１０は、上部に原料Ｍの投入口Ｉ、下部に
破砕された製品Ｐの排出口Ｏを有するケーシング３０の
中に、打撃刃１を着脱可能なロータ２０が水平軸を回転
中心として回転自在に設けられている。ケーシング３０
とロータ２０との間には、反発板３１が配置されてい
る。ケーシング３０には図１２のように開閉用の油圧シ
リンダ３２が設けられている。

【００１９】ロータ２０は、図１及び図２に示すよう
に、両端を軸受２１で支持さたロータシャフト４と、ロ
ータシャフト４に等間隔に固設された複数の円盤状のデ
ィスクプレート３から成り、モータ（図示せず）の回転
がプーリ２２を介して伝えられて高速回転が可能であ
る。ディスクプレート３には、外周上に保持溝５がそれ
ぞれ等間隔にかつ各ディスクプレート３の保持溝５の位
相が一致するように設けられており、これらの保持溝５
にホルダ２を介して耐摩耗鋳鋼製の打撃刃１が保持され
ている。

【００２０】図３に示すように、保持溝５の外端部左右
両側には凸部５ａが設けられている。ホルダ２の背面に
は凹部２ａが形成され、この凹部２ａが保持溝５の凸部
５ａに嵌合することで、ホルダ２がディスクプレート３
に取付けられている。ホルダ２には、図４に示すように
埋込ナット７ａとボルト７が備えられており、ボルト７
を埋込ナット７ａに螺着することによりホルダ２をディ
スクプレート３に固定する。

【００２１】ホルダ２には保持溝５の中心側に互いに対
向するホルダ２の間隔がディスクプレート３の径方向外
側へ行くに従って減少するテーパー面２ｔが設けられ、
打撃刃１には対向するホルダ２のテーパー面２ｔとそれ
ぞれ当接するようテーパー面１ｔが設けられている。１
つの打撃刃１は隣合う２つのディスクプレート３上のホ
ルダ２で保持されるようになっており、打撃刃１の下部
の軸方向両端部（図４上左右端部）には切欠き１１が設
けられている。なお、切欠き１１は隣合う２つのホルダ
２の間に設けることも可能である。

【００２２】この隣合うホルダ２には、打撃刃１の切欠
き１１と対応する位置、即ち図４上、左のホルダ２の左
側と右のホルダの右側に、それぞれピン孔２ｃが穿設さ
れたピン装着部２ｂが設けられており、対向するホルダ
２のピン孔２ｃにピン６が挿通され、割ピン６ａによっ
て固定されている。ピン６は、切欠き１１の垂直端面１
１ａと当接して打撃刃１の軸方向への移動を規制し、ロ
ータ２０の回転停止時に水平端面１１ｂと当接して打撃
刃１の径方向の落込みを防止する。

【００２３】ロータ２０が高速回転すると遠心力が作用
するので、打撃刃１は、左右の切欠き１１の垂直端面１
１ａが左右両側に位置するピン６に案内されて径方向外
側に平行移動し、図３のように打撃刃１のテーパー面１
ｔと、ホルダ２のテーパー面２ｔとが密着して打撃刃１
が強固に保持される。ロータ２０の回転が停止すると、
ロータシャフト４の回転中心より上方に位置する打撃刃
１は自重により保持溝５に向かって落下するが、図６の
ように切欠き１１の水平端面１１ｂがピン６と当接した
位置で保持される。

【００２４】また、ホルダ２にはガイドピン８が凸設さ
れており、打撃刃１のテーパ面１ｔの側面１ｓに当接し
ている。ロータ２０の回転によって打撃刃１が径方向外
側に移動する際、前述のピン６と切欠き１１の垂直端面
１１ａとの関係およびこのガイドピン８とテーパー面１
ｔの側面１ｓとの当接が協同して、打撃刃１は平行に移
動するので、テーパー面１ｔ、２ｔどうしの密着がより
安定し打撃刃１の保持がさらに強固に行える。

【００２５】ここで、ピン６と切欠き１１の垂直端面１
１ａの関係は、打撃刃１の径方向の移動時の全般（即ち
飛出し時および落込み時）において発揮され、ガイドピ
ン８とテーパー面１の側面１ｓとの関係は、打撃刃１の
テーパー面１ｔとホルダ２のテーパー面２ｔどうしが密
着する直前において顕著に発揮されるというように役割
上の分担がなされる。

【００２６】なお、図３においてガイドピン８を左右の
ホルダ２の手前側、及び奥側のそれぞれに合計４箇所設
けているが、左側のホルダ２には手前側、右側のホルダ
２には奥側にそれぞれ設けたり、（実際には同一部品を
向きを変えて配置する）、左側または右側の一方のホル
ダ２の手前側、及び奥側のみに設けて打撃刃１のテーパ
ー面１ｔの側面１ｓを両側から挟み込むように当接させ
れば、上記の案内作用を発揮させることが可能である。

【００２７】打撃刃１を装着する際には、予めホルダ２
の凹部２ａをディスクプレート３の保持溝５の凸部５ａ
に嵌合させボルト７を締め込んで固定しておき、ロータ
２０を手動で回転させてこのホルダ２のみが装着された
保持溝５を水平に位置決めする。次に、打撃刃１を水平
かつ保持溝５の一対のホルダ２の間の空隙に対向させて
保持し、さらに、打撃刃１の底部が保持溝５の溝底付近
になるよう位置決めし挿入する。

【００２８】このとき、打撃刃１のテーパー面１ｔとホ
ルダ２のガイドピン８の間には十分な距離が確保されて
いるので、両者が干渉して打撃刃１の挿入が妨げられる
ことはない。そして、打撃刃１とホルダ２にはお互いが
噛合う凹凸形状が形成されていないので、挿入の途中で
引っかかり止まってしまうことはなく、容易に挿入する
ことができる。

【００２９】打撃刃１が所定の位置まで移動したら、次
に、打撃刃１を径方向外側に引き出す。打撃刃１を径方
向外側に引き出すにつれて、しだいにガイドピン８とテ
ーパー面１ｔの側面１ｓが当接するようになり打撃刃１
は案内されて正確に位置決めされる。打撃刃１を径方向
外側に引き出すと、ホルダ２に設けられたピン孔２ｂと
打撃刃１に設けられた切欠き１１の垂直端面１１ａとが
接するようになるので、ピン孔２ｃにピン６を挿通し割
ピン６ａを装着して打撃刃１のホルダ２への装着が完了
する。

【００３０】ディスクプレート３のすべての保持溝５に
打撃刃１の装着が完了したら破砕作業を開始するが、ロ
ータ２０が高速で回転すると打撃刃１には遠心力が作用
するので、打撃刃１は径方向外側へと平行移動し、ホル
ダ２に設けられたテーパー面２ｔと打撃刃１に設けられ
たテーパー面１ｔどうしが密着して打撃刃１は強固に保
持される。

【００３１】そして、上部の原料投入口Ｉから投入され
た原料Ｍは、高速で回転するロータ２０の打撃刃１と打
撃刃１の周囲に配置された反発板３１との間で破砕さ
れ、製品Ｐとして下部の排出口Ｏから排出される。破砕
作業中は、打撃刃１にはロータ２０の回転に伴う径方向
の飛出そうとする遠心力と、衝撃破砕によって生ずる接
線方向の衝撃力をホルダ２のテーパー面２ｔと打撃刃１
に設けられたテーパー面１ｔどうしの密着により強固に
保持しているので、打撃刃１がぐらついて破砕効率が低
下することはない。

【００３２】破砕作業が終了しロータ２０の回転を停止
させると、それまで作用していた遠心力が打撃刃１に作
用しなくなり、テーパー面１ｔ、２ｔどうしの密着が解
かれる。したがって、停止位置がロータシャフト４の回
転軸より上方の打撃刃１は自重によって落下しようとす
るが、その際にはホルダ２に挿着したピン６によって保
持溝５の底部まで落下しないように保持される。ピン６
は打撃刃１の軸方向への移動を規制し、かつ径方向への
移動の際に常に平行移動するよう案内する。

【００３３】ホルダ２に打撃刃１のテーパー面１ｔの側
面１ｓに当接するガイドピン８を設け、ロータ２０の回
転に伴う打撃刃１の径方向外側への移動（飛出し）の際
に打撃刃１を平行移動させると、ロータ２０の回転開始
時における打撃刃１の移動がより安定するので、打撃刃
１のテーパー面１ｔとホルダ２のテーパー面２ｔどうし
の密着がさらに確実になり、打撃刃１が軸方向へ移動し
ないよう強固に保持することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の打撃刃の
保持機構では、打撃刃がホルダのテーパ面で保持される
ので、打撃刃の交換が容易になり、交換作業の負担を軽
減すると共に作業時間の短縮が可能となり作業効率が高
まる。また、打撃刃の保持も安定するため、破砕能率が
向上する。さらに、ガイドピンを設けると打撃刃の保持
が安定性を増すので、破砕能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一態様である衝撃式破砕機のロ
ータの側面図である。

【図２】ロータのディスクプレートの配置の説明図であ
る。

【図３】打撃刃の保持構造の説明図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図である。

【図６】ロータが停止しているときの打撃刃の状態の説
明図である。

【図７】図４のＤ−Ｄ線矢視図である。

【図８】従来の衝撃式破砕機の全体構成の説明図であ
る。

【図９】従来の衝撃式破砕機のロータのディスクプレー
トの配置の説明図である。

【図１０】従来の衝撃式破砕機の打撃刃保持構造の説明
図である。

【図１１】従来の衝撃式破砕機のケーシングの開閉機構
の説明図である。

【符号の説明】 １ 打撃刃 １ｓ 側面 １ｔ テーパー面 ２ ホルダ ２ａ 凹部 ２ｂ ピン挿着部 ２ｃ ピン孔 ２ｔ テーパー面 ３ ディスクプレート ４ ロータシャフト ５ 保持溝 ５ａ 凸部 ６ ピン ６ａ 割ピン ７ ボルト ７ａ 埋込ナット ８ ガイドピン １０ 衝撃式破砕機 １１ 切欠き １１ａ 垂直端面 １１ｂ 水平端面 ２０ ロータ ２１ 軸受 ２２ プーリ ３０ ケーシング ３１ 反発板 ３２ 油圧シリンダ Ｉ 投入口 Ｍ 原料 Ｏ 排出口 Ｐ 製品

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータシャフトに所定間隔で設けられた
   複数のディスクプレートの外周上に、複数の保持溝をそ
   れぞれ等間隔にかつ各ディスクプレートの位相が互いに
   一致するように設け、保持溝の両側に取付けたホルダを
   介して打撃刃を保持する衝撃式破砕機の打撃刃の保持構
   造であって、 ホルダには、ディスクプレートの保持溝の凸部と嵌合す
   る凹部と、保持溝の中心側に互いに対向するホルダの間
   隔が径方向外側へ行くに従って減少するテーパー面とを
   設け、打撃刃には、対向するホルダのテーパー面とそれ
   ぞれ当接するようテーパー面を設けるとともに、 打撃刃の下部に切欠きを設け、ホルダの側部に打撃刃の
   切欠きと対応するピン孔を設け、対向するホルダのピン
   孔に打撃刃の軸方向の移動とロータの回転停止時の打撃
   刃の落込みとを制限するピンを挿着したことを特徴とす
   る打撃刃の保持構造。
2. 【請求項２】 打撃刃のテーパ面の側面にガイド部を形
   成し、ホルダのテーパ面にロータの回転に伴い打撃刃が
   径方向に移動して保持される際にガイド部に当接して打
   撃刃を平行移動するよう案内するガイドピンを設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の打撃刃の保持構造。