JP4651182B2

JP4651182B2 - Cage type crusher

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Publication number: JP4651182B2
Application number: JP2000360135A
Authority: JP
Inventors: 直幸大久保
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2020-11-27
Also published as: JP2002159873A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケ−シング内で回転する複数のケージ部材のセラミックピンに、岩石や砂利、或いは天然や人工の鉱石などの被粉砕物を衝突させて小さく粉砕するのに使用するケージ型粉砕装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、岩石や砂利、或いは天然や人工の鉱石など硬質の被粉砕物を粉砕するには、セラミックピンから構成された複数のケ−ジ部材を同心円状に配設し、相対回転させた各ケ−ジ部材のセラミックピンと衝突させて被粉砕物の粉砕を行うケ−ジ型粉砕装置が使用されていた。
【０００３】
この種のケージ型粉砕装置は、例えば、図４に示すように、被粉砕物の投入口１３０と排出口１３１を備え、かつ内壁面１０２ａに保護ライナ−１０３が敷設されたケ−シング１０２内に、円盤状の回転円盤１０６とリング状のバンド１０８との間に複数のセラミックピン１１０を等間隔に挟持した大径のケ−ジ部材１１２と、円盤状の回転円盤１０７とリング状のバンド１０９との間に複数のセラミックピン１１１を等間隔に挟持した小径のケージ部材１１３とを同心円状に配設するとともに、各ケ−ジ部材１１２、１１３の回転円盤１０６、１０７に備える回転軸１１４、１１５にモ−タ（不図示）の駆動軸１２１を接続したものがあった。
【０００４】
そして、このケージ型粉砕装置１０１による被粉砕物の粉砕は、モ−タにより各ケ−ジ部材１１２、１１３を相対回転させるとともに、ケ−シング１０２の投入口１３０より被粉砕物を投入すると、まず、被粉砕物は小径のケ−ジ部材１１３を構成するセラミックピン１１１と衝突して粉砕され、次に逆回転している大径のケ−ジ部材１１２を構成するセラミックピン１１０と衝突して粉砕され、更にケーシング１０２内の保護ライナ−１０３と衝突して所定の大きさをした粒子に粉砕されるようになっており、粉砕された粒子はケ−シング１０２の排出口１３１より取り出されるようになっていた。
【０００５】
ところで、各ケ−ジ部材１１２、１１３のセラミックピン１１０、１１１は耐摩耗性に優れると言えども、長期使用において被粉砕物との衝突により摩耗したり破損することから、摩耗や破損したセラミックピン１１０、１１１のみを交換できるようになっていた。
【０００６】
例えば、図５に、大径のケージ部材１１２を構成する一つのセラミックピン１１０の取付構造を示すように、セラミックピン１１０には両端を貫通する貫通孔１０５を有し、この貫通孔１０５に、両端を雄ねじ部１２７とした金属軸１０４を挿通させるとともに、セラミックピン１１０の一方端側にはリング状のスペーサ１２４及び弾性部材１２２を介して回転円盤１０６を、他方端側にはリング状のスペーサ１２４及び弾性体１２２を介してバンド１０８をそれぞれ配置し、上記金属軸１０４の雄ねじ部１２７を回転円盤１０６及びバンド１０８の各ねじ穴１２５、１２６にそれぞれ挿通させ、上記金属軸１０４の雄ねじ部１２７にナット１２８を締め込むことでセラミックピン１１０を回転円盤１０６とバンド１０８との間に挟持・固定するようになっていた（特公平４−３２７０２号公報参照）。
【０００７】
また、図６に、大径のケージ部材１１２を構成する一つのセラミックピン１１０の他の取付構造を示すように、セラミックピン１１０には、両端を貫通し、一方端側にのみ複数のキー溝１１７を備えた貫通孔１０５を有し、この貫通孔１０５に、両端を雌ねじ部１１８とし、かつ一方端側にキー溝１１６を備えた金属軸１０４を挿通させ、セラミックピン１１０のキー溝１１７と金属軸１０４のキー溝１１６とで形成される空間にキー１２０を係合させることでセラミックピン１１０を金属軸１０４に固定し、セラミックピン１１０の一方端側には、リング状をしたスペーサ１２４及び弾性部材１２２を介して回転円盤１０６を、他方端側には、リング状をしたスペーサ１２４及び弾性部材１２２を介してバンド１０８をそれぞれ配置し、回転円盤１０６及びバンド１０８に備える各ねじ穴１２５、１２６に挿通したボルト１２３の雌ねじ１２２を金属軸１０４の雌ねじ部１１８に螺合することにより、セラミックピン１１０を回転円盤１０６とバンド１０８との間に挾持、固定するようになっていた。
【０００８】
なお、図６の取付構造において、弾性部材１２２はセラミックピン１１０の長手方向の位置決めとキー１２０の抜け防止の作用をなし、また、金属軸１０４の一方端に形成された雌ねじ部１１８は逆ねじ１１８ａとすることにより、ボルト１２３の締め付け時に他方端のボルト１２３が緩まないようになっていた（特開平０９−１０６１０号公報参照）。
【０００９】
また、図５及び図６では大径のケージ部材１１２を構成するセラミックピンの取付構造について示したが、小径のケージ部材１１３を構成するセラミックピン１１１も同様の取付構造により固定されていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ケ−ジ部材１１２、１１３のセラミックピン１１０は被粉砕物との衝突によりバンド１０８側の上下面における摩耗が激しかった。
【００１１】
その為、図５に示す取付構造を有するケージ部材１１２では、ナット１２８を緩めてセラミックピン１１０を回転させ、バンド１０８側のほとんど摩耗していない部分が上下に位置するように設置した後、ナット１２８を締め付けて固定し、一つのセラミックピン１１０をできるだけ長期間使用することが行われているが、この作業を行うにはケ−ジ部材１１２をケ−シング１０２内から取り外す必要があり、その為にはクレ−ンやレッカ−等が必要となるために作業が非常に大掛かりであった。
【００１２】
また、ケ−ジ部材１１２の組立には、熟練の技術者でなければ難しく、熟練者であってもセラミックピン１１０の摩耗していない部分を摩耗し易い所定の位置に位置合せするには多大な労力と時間を要し、その為にケージ型粉砕装置を半日から１日停止させなければならず作業効率が非常に悪かった。
【００１３】
一方、図６に示す取付構造を有するケージ部材１１２では、セラミックピン１１０と金属軸１０４とをキー１２０で係合固定する構造であることから、セラミックピン１１０の摩耗していない部分を摩耗し易いバンド１０８側の上下に位置合せすることは熟練の技術者でなくても比較的容易に行うことができ、また、組み立て時間も図５の取付構造と比較して短くできるものの、セラミックピン１１０の片側に形成することができるキー溝１０７の数には限界があり、キー溝１０７毎にセラミックピン１１０を回転させてもバンド１０８側外周を均等に摩耗させることができず、さらに、摩耗が比較的少ない回転円盤１０６側外周はまだ使用可能であるものの、キー溝１０７がセラミックピン１１０の片側だけしかないため、セラミックピン１１０の向きを入れ換えて使用することができず、高価なセラミックピン１１０を無駄にしてしまうといった課題があった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、ケーシング内に円盤状の回転円盤とリング状のバンドとの間に複数のセラミックピンを挟持した径の異なる複数のケージ部材を同心円状に配設し、上部各ケージ部材を回転させながら被粉砕物を投入することにより、該被粉砕物を上記セラミックピンと衝突させて粉砕するケージ型粉砕装置において、上記セラミックピンには、両端を貫通する貫通孔と、上記貫通孔の両端部に４〜８個のキー溝を等間隔に備え、一方端側に形成したキー溝と他方端側に形成したキー溝との位相差を３０〜６０°としてなり、上記貫通孔に、両端部に雌ねじ部を有し、少なくとも一方端側にキー溝を有する金属軸を挿通させ、この金属軸のキー溝と上記セラミックピンのキー溝とで構成される空間にキーを係合させて上記セラミックピンと上記金属軸を固定するとともに、上記セラミックピンの両側にそれぞれ配置した上記回転円盤及び上記バンドの各ねじ穴にボルトを挿入させ、かつ上記ボルトの雄ねじ部を上記金属軸の雌ねじ部に螺合させることにより、上記セラミックピンを回転円盤とバンドとの間に挟持してケージ部材を構成したものである。
【００１５】
また、上記セラミックピンの両端エッジ部は、曲率半径が３〜５ｍｍの曲面とすることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明のケージ型粉砕装置を示す概略断面図である。
【００１７】
このケージ型粉砕装置１は、被粉砕物の投入口３０と排出口３１を備え、かつ内壁面２ａに保護ライナ−３が敷設されたケ−シング２内に、円盤状をした回転円盤６とリング状をしたバンド８との間に複数のセラミックピン１０を等間隔に挟持した大径のケ−ジ部材１２と、円盤状をした回転円盤７とリング状をしたバンド９との間に複数のセラミックピン１１を等間隔に挟持した小径のケージ部材１３とを同心円状に配設するとともに、各ケ−ジ部材１２、１３の回転円盤６、７に備える回転軸１４、１５をモ−タ（不図示）の駆動軸２１に接続したものである。
【００１８】
次に、各ケージ部材１２、１３を構成するセラミックピン１０、１１の取付構造について説明する。なお、各ケージ部材１２、１３は径が異なるだけで同じ構造を有することから、大径のケージ部材１２に備えるセラミックピン１０の取付構造について詳述する。
【００１９】
図２は、図１におけるケ−ジ部材１２を構成する一つのセラミックピン１０の取付構造を示す一部を破断した断面図であり、図３は図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【００２０】
図２及び図３に示すように、セラミックピン１０の内部には、両端部にそれぞれ複数のキー溝１７を等間隔に備えた貫通孔５を穿設してあり、この貫通孔５には、両端に雌ねじ部１８を備え、少なくとも一方端側に一つのキー溝１６を備えた金属軸４を挿通し、セラミックピン１０のキー溝１７と金属軸４のキー溝１６とで形成される空間に、セラミックス、金属、硬質ゴム、プラスチック、及び樹脂のいずれか一種からなるキー２０を係合させることでセラミックピン１０を金属軸４に固定してある。
【００２１】
上記金属軸４の長さは、セラミックピン１０と同等又は若干長くしてあり、セラミックピン１０の両端にはリング状をしたスペーサ２４及び弾性部材２２を介して回転円盤６とバンド８をそれぞれ配置し、上記回転円盤６とバンド８にそれぞれ備えるねじ穴２５、２６にボルト２３の雄ねじ部１９を挿通させるとともに、金属軸４の雌ねじ部１８に螺合することにより、上記セラミックピン１０を回転円盤６とバンド８との間に挟持してケージ部材１２を構成してある。
【００２２】
なお、この取付構造において、弾性部材２２はセラミックピン１０の長手方向の位置決めとキー２０の抜け防止の作用をなすものであり、また、金属軸４の一方端の雌ねじ部１８は逆ねじとし、ボルト２３の締め付け時に他方端のボルト２３が緩まないようにしてある。
【００２３】
次に、このケージ型粉砕装置１による被粉砕物の粉砕原理について説明する。
【００２４】
まず、不図示のモ−タにより各ケ−ジ部材１２、１３を相対的に回転させるとともに、ケ−シング２の投入口３０より被粉砕物を投入すると、被粉砕物はまず最初に小径のケ−ジ部材１３を構成するセラミックピン１１と衝突して粉砕され、次に逆回転している大径のケ−ジ部材１２を構成するセラミックピン１０と衝突して粉砕され、更にケーシング２内の保護ライナ−３と衝突して所定の大きさをした粒子に粉砕することができるようになっており、粉砕された粒子はケ−シング２の排出口３１より取り出されるようになっている。
【００２５】
そして、各ケ−ジ部材１２、１３を構成するセラミックピン１０、１１は、被粉砕物との衝突により摩耗し、特にバンド８、９側の上下面が激しく摩耗するため、定期的にセラミックピン１０、１１を回し、ほとんど摩耗していない部分がバンド８、９側の上下面に位置するよう調整するのであるが、本発明によれば、セラミックピン１０、１１の貫通孔５の端部に複数のキー溝１７を等間隔に配置し、このキー溝１７に合わせてセラミックピン１０、１１を回転させ、金属軸４のキー溝１６とで形成される空間にキー２０を係合させ、金属軸４に対して位置決めすることができるため、セラミックピン１０、１１の調整を容易に行うことができる。しかも、キー溝１７はセラミックピン１０、１１の一方端側だけでなく、両端に設けるとともに、その位相を異ならせてあることから、セラミックピン１０、１１のバンド８、９側外周がほぼ均等に摩耗するまで使用することができるとともに、セラミックピン１０、１１の向きを入れ替えることができるため、これまで考えられていなかった回転円盤６、７側も使用することができ、一つのセラミックピン１０、１１の使用効率を高め、長期間にわたりセラミックピン１０、１１の交換が不要なケージ型粉砕装置とすることができるとともに、メンテナンス費用を低減することができる。
【００２６】
ところで、このような効果を奏するには、上記セラミックピン１０、１１の貫通孔５と両端部にそれぞれ形成するキー溝１７の数は４〜８個とすることが好ましい。なぜなら、キー溝１７の個数が３個未満では、セラミックピン１０、１１の回転角度の設定が少なくなるため、摩耗の少ない部分をバンド８、９側の上下面に有効的に合わすことができず、バンド８、９側の外周をほぼ均等に摩耗させることができないからであり、逆にキー溝１７の個数が８個を越えると、隣り合うキー溝１７間の仕切の厚みが薄くなりすぎるため、粉砕時の衝撃によりキー溝１７が欠けてセラミックピン１０、１１のガタつきが発生し、粉砕性能に悪影響を与えるからである。
【００２７】
また、セラミックピン１０、１１の両端部に形成するキー溝１７は、３０〜６０°、好ましくは４５゜の位相差Ｐをもって配置することが好ましい。
【００２８】
なぜなら、位相差が３０°未満であったり、６０°をこえると、セラミックピン１０、１１の片側に形成したキー溝１７の数が４〜８個であるために反対側にあるキー溝１７と重なり合い、位相をずらした効果が小さいため、バンド８、９側の外周をほぼ均等に摩耗させることができないからである。
【００２９】
さらに、上記セラミックピン１０、１１の外周エッジ部は、曲率半径Ｒが３〜５ｍｍの曲面１０ａとすることが好ましい。
【００３０】
この理由は、回転円盤６、７とバンド８、９の間に挟持されたセラミックピン１０、１１には、粉砕時に回転円板６、７側は回転しようする方向に応力が発生するのに対し、バンド８、９側は回転が止まるような反対の方向に応力が発生するため、ケージ部材１２、１３に歪みが生じ、垂直に当接しているはずのセラミックピン１０、１１が傾くため、セラミックピン１０、１１の外周エッジ部がバンド８、９や回転円盤６、７に貼り付けた保護ライナー３等に当たって欠けや割れを発生させ、この欠けや割れにより偏摩耗が発生し、最悪の場合はセラミックピン１０、１１が折れてしまうからであり、具体的には、セラミックピン１０、１１の外周エッジ部の曲率半径Ｒが３ｍｍ未満のときには、曲面１０ａにした効果が小さく、セラミックピン１０、１１の外周エッジ部がバンド８、９や回転円盤６、７に貼り付けた保護ライナー３等と当たって欠けや割れを生じ、逆に曲率半径Ｒが５ｍｍを越えるときには、外周エッジ部の曲率半径Ｒが大きくなりすぎるため、保護ライナー３との間に隙間ができ、そこから被粉砕物が入りこんで摩耗が進行してしまうからである。
【００３１】
このように、図１乃至図３に示すセラミックピン１０、１１の取付構造を用いることにより、バンド８、９側外周の摩耗していない部分を、摩耗が激しい上下面に設定することができ、セラミックピン１０、１１の両端外周が一様に摩耗するまで使用することができるため、その使用寿命を従来の１．５倍以上に向上させることができるとともに、メンテナンス費用を低減することができる。
【００３２】
ところで、ケージ部材１２、１３を形成するセラミックピン１０、１１としては、被粉砕物との衝撃に対して充分耐えうる強度を有する材質により形成することが必要であり、アルミナ質セラミックス、アルミナ−炭化チタン系セラミックス、ジルコニア質セラミックス、炭化珪素質セラミックス、窒化珪素質セラミックスなどのセラミックスを用いることができる。
【００３３】
これらの中でも特にビッカ−ス硬度１４ＧＰａ以上、破壊靱性値（Ｋ１Ｃ）６．０ＭＰａ√ｍ以上、強度８００ＭＰａ以上を有する耐摩耗性の高い窒化珪素質セラミックスが好適である。
【００３４】
このような窒化珪素質セラミックスとしては、β−窒化珪素結晶相を主体とし、Ｙ及び／または希土類元素、珪素、アルミニウム、及び酸素とからなる粒界相を含むものが良く、具体的には窒化珪素を７５％〜９５重量％、Ｙ及び／又は希土類元素を酸化物換算量で１〜１０重量％、アルミニウムを酸化物換算量で０．０１〜５重量％、不純物的酸素を酸化珪素換算で１０重量％以下の割合で含み、密度３．２ｇ／ｃｍ³以上、気孔率３％以下、平均ボイド径が５μｍ以下で、且つその表面に見られるボイド径５〜３０μｍのボイドが３０％以下、ボイド径３０μｍ以上のボイドが５％以下であるものが良い。
【００３５】
このような窒化珪素質セラミックスを製造するには、窒化珪素原料として窒化珪素粉末、特にα化率が９０％以上の粉末を用いるか、あるいは窒化珪素原料の０〜８０重量％相当量を珪素粉末に置き換え、珪素粉末を低温で窒化することによりα−Ｓｉ₃Ｎ₄を生成し易くして、窒化後の成形体のα−Ｓｉ₃Ｎ₄の含有量を高める。
【００３６】
このようなα−Ｓｉ₃Ｎ₄の含有量の多い成形体を焼成すると、針状のβ−窒化珪素結晶相の生成を増加させることができ、セラミックスの強度及び靱性を高くすることができる。そして、上記窒化珪素原料に対し、Ｙ及び／又は希土類元素酸化物粉末、アルミニウム酸化物粉末、酸化珪素粉末を添加し、さらに必要に応じて、Ｍｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｕ及びＦｅの少なくとも１種の酸化物、窒化物、酸窒化物もしくは珪化物粉末を添加して得られた混合粉末を、メッシュパス造粒、スプレー造粒、乾式造粒等により３０〜３００μｍの大きさの造粒体を形成した後、公知の成型法、例えばプレス成形、鋳込み成形、冷間静水圧成形等により所望の形状に成形する。
【００３７】
しかる後、この成形体を１６５０〜１９５０゜Ｃの窒素雰囲気中で公知の焼成法により、焼結体密度が３．２０／ｃｍ³以上となる条件で焼成緻密化すれば良い。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に示した構造だけに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で改良や変更できることは言うまでもない。
【００３９】
【実施例】
（実験例１）
ここで、本発明のケージ型粉砕装置１と、従来のケージ型粉砕装置１０１を使用した時のセラミックピンの摩耗度合いについて調べる実験を行った。
【００４０】
本発明のケージ型粉砕装置１に備えるケージ部材１２、１３は、図１に示す取付構造を用い、セラミックピン１０、１１の両側に形成するキー溝１７の数はそれぞれ４個とし、かつ両側のキー溝１７の位相差Ｐは３５°、４５゜、５５°に異ならせたものを用いた。
【００４１】
また、従来のケージ型粉砕装置１０１に備えるケージ部材１１２、１１３は、図６に示す取付構造を用い、セラミックピン１１０、１１１の端部に形成するキー溝１１７の数は４個とした。
【００４２】
さらに、比較例のケージ型粉砕装置として、図１に示す取付構造のうち両端のキー溝１７の位相差Ｐが同位相であるものを用い、セラミックピン１０、１１の端部に形成するキー溝１７の数は４個とした。
【００４３】
なお、いずれもセラミックピン１０、１１、１１０、１１１の寸法は、直径９５ｍｍ、長さ３４３ｍｍとし、各ケージ部材１１２、１１３にはそれぞれセラミックピン１０、１１、１１０、１１１を３本ずつ用意した。
【００４４】
そして、これらのケージ型粉砕装置１、１０１を用いて砂利を粉砕させ、セラミックピン１０、１１、１１０、１１１の偏摩耗度合いについて測定する実験を行った。なお、偏摩耗の度合いは、セラミックピン１０、１１、１１０、１１１のバンド８、９、１０８、１０９側の端面外形を観察し、最小径／最大径の値を偏摩耗率とした。そして、評価基準として、偏摩耗率が０．７を超えると、５ｍｍのふるいを通過する重量比が８５％以下となり、コンクリートに使用される細骨材の条件である、５ｍｍふるいを重量比で８５％以上通過し、かつ１０ｍｍは全通するという条件から外れてくるため、偏摩耗率が０．７以上のものを良好、０．７未満のものを使用不可とした。また、セラミックピン１０、１１の両端にキー溝１７を備えたものは偏摩耗率が０．７となる前にセラミックピン１０、１１の向きを入れ換えるようにした。
【００４５】
結果は表１に示す通りである。
【００４６】
【表１】

【００４７】
この結果、図６に示す取付構造を有する従来のケージ型粉砕装置１０１では、４００時間経過後に偏摩耗率が０．７未満となった。
【００４８】
また、図１に示す取付構造のうち、セラミックピン１０、１１の両端に形成するキー溝１７の位相差Ｐを同位相とした比較例のケージ型粉砕装置は、８００時間経過後においても使用可能であったが、偏摩耗率が０．７台であり、これ以降長期間にわたって使用することは難しいものであった。
【００４９】
これに対し、図１に示す取付構造を有する本発明のケージ型粉砕装置１は、いずれも８００時間経過後においても使用可能であり、しかもその偏摩耗率が０．８台とまだ余力を残しており、さらに長期間にわたって使用可能であり、セラミックピン１０、１１の寿命を大幅に延ばすことができ、優れていた。
【００５０】
（実験例２）
次に、図１に示す取付構造のうち、セラミックピン１０、１１の両端に形成するキー溝１７の位相差Ｐを４５°としたケージ型粉砕装置１において、セラミックピン１０の外周エッジに曲率半径１〜８ｍｍの曲面１０ａを形成した時のセラミックピンの摩耗度合いについて調べる実験を行った。なお、セラミックピン１０、１１は、４００時間経過後に向きを入れ換えるようにした。
【００５１】
結果は表２に示す通りである。
【００５２】
【表２】

【００５３】
この結果、試料Ｎｏ．１１、１２のように、曲率半径Ｒが３ｍｍ未満であるものは、セラミックピン１０、１１に欠けが発生し、４００時間経過後に偏摩耗率が０．７未満となってしまった。
【００５４】
また、試料Ｎｏ．１６〜１８のように、曲率半径Ｒが５ｍｍを超えると、セラミックピン１０、１１とバンド８、９に形成された保護ライナー３との間の隙間が大きくなりすぎ、この隙間に粉砕物が入り込んでセラミックピン１０、１１を摩耗させ、４００時間経過後に偏摩耗率が０．７未満となった。
【００５５】
これに対し、試料Ｎｏ．１３〜１５のように、曲率半径Ｒが３〜５ｍｍの範囲にあるものでは、セラミックピン１０、１１に欠けを生じることがなく、また、４００時間経過後においても偏摩耗率が０．７以上であり、セラミックピン１０、１１の寿命を向上させることができた。
【００５６】
このように、セラミックピン１０、１１の外周エッジ部を、曲率半径Ｒが３〜５ｍｍの曲面１０ａとすることでセラミックピン１０、１１の寿命を向上させることができることが判る。
【００５７】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、ケーシング内に、円盤状の回転円盤とリング状のバンドとの間に複数のセラミックピンを挟持した径の異なる複数のケージ部材を同心円状に配設し、上部各ケージ部材を回転させながら被粉砕物を投入することにより、被粉砕物を上記セラミックピンと衝突させて粉砕するケージ型粉砕装置において、上記セラミックピンには、両端を貫通する貫通孔と、この貫通孔の両端部に４〜８個のキー溝を等間隔に設け、一方端側のキー溝と他方端側のキー溝との位相差を３０〜６０°とするとともに、上記貫通孔には、両端部に雌ねじ部を有し、少なくとも一方端側にキー溝を備えた金属軸を挿通させ、この金属軸のキー溝と上記セラミックピンのキー溝とで構成される空間にキーを係合させて上記セラミックピンと上記金属軸を固定し、上記セラミックピンの両側にそれぞれ配置した上記回転円盤及び上記バンドとのねじ穴にボルトを挿入させるとともに、上記ボルトの雄ねじ部を上記金属軸の雌ねじ部に螺合させることにより、上記セラミックピンを回転円盤とバンドとの間に挟持してケージ部材を構成したことにより、摩耗が激しいセラミックピンのバンド側外周を均等に摩耗するまで使用することができるとともに、セラミックピンの向きを入れ換えて使用することができるため、一つのセラミックピンの使用寿命を従来の１．５倍以上に向上させることができる。
【００５８】
また、本発明によれば、上記セラミックピンの外周エッジ部を、曲率半径が３〜５ｍｍの曲面とすることにより、ケージ部材に歪みが生じて回転円盤やバンドの保護ライナーと衝突したとしてもセラミックピンの外周エッジ部の破損を防止し、セラミックピンの寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るケージ型粉砕装置を示す概略断面図である。
【図２】図１における大型のケージ部材を構成する一つのセラミックピンの取付構造を示す一部を破断した断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】従来のケージ型粉砕装置を示す概略断面図である。
【図５】図４における大型のケージ部材を構成する一つのセラミックピンの取付構造を示す一部を破断した断面図である。
【図６】図４における大型のケージ部材を構成する一つのセラミックピンの取付構造の他の例を示す一部を破断した断面図である。
【符号の説明】
１、１０１：ケージ型粉砕装置２、１０２：ケーシング
２ａ，１０２ａ：ケーシングの内壁面３、１０３：保護ライナー
４、１０４：金属軸５、１０５：貫通孔
６、１０６、７、１０７：回転円盤８、１０８、９、１０９：バンド
１０、１１０、１１、１１１：セラミックピン１０ａ：曲面
１２、１１２：大径のケージ部材１３、１１３：小径のケージ部材
１４、１１４、１５、１１５：回転軸１６、１１６、１７、１１７：キー溝
１８、１１８：雌ねじ部１１８ａ：逆ねじ部１９：雄ねじ部
２０、１２０：キー２１、１２１：駆動軸２２、１２２：弾性部材
２３、１２３：ボルト２４、１２４：スペーサ
２５、１２５、２６、１２６：ねじ穴１２７：雄ねじ部１２８：ナット
３０、１３０：投入口３１、１３１：排出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cage-type pulverizing apparatus used for pulverizing a ceramic object of a plurality of cage members rotating in a casing by colliding an object to be crushed such as rock, gravel, natural or artificial ore. It is about.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to pulverize hard objects to be crushed, such as rocks, gravel, or natural or artificial ore, a plurality of cage members made of ceramic pins are arranged concentrically and are rotated relative to each other. -A cage type pulverizing apparatus for pulverizing an object to be crushed by colliding with a ceramic pin of a die member has been used.
[0003]
For example, as shown in FIG. 4, this type of cage-type pulverizer includes an inlet 130 and an outlet 131 for an object to be crushed, and a casing 102 in which a protective liner 103 is laid on an inner wall surface 102a. In addition, a large-diameter cage member 112 having a plurality of ceramic pins 110 sandwiched between the disk-shaped rotating disk 106 and the ring-shaped band 108 at equal intervals, the disk-shaped rotating disk 107 and the ring-shaped band A small-diameter cage member 113 sandwiching a plurality of ceramic pins 111 at regular intervals between the

cage members

109 and 109 is disposed concentrically, and a rotating shaft 114 provided in the

rotary disks

106 and 107 of the

cage members

112 and 113. 115, to which a drive shaft 121 of a motor (not shown) is connected.
[0004]
Then, the pulverization of the object to be pulverized by the cage-type pulverizing apparatus 101 is performed by rotating the

cage members

112 and 113 relative to each other with a motor and supplying the object to be pulverized from the inlet 130 of the casing 102. First, the object to be crushed collides with the ceramic pin 111 constituting the small-diameter cage member 113, and then collides with the ceramic pin 110 constituting the large-diameter cage member 112 rotating in reverse. The particles are pulverized and further collided with the protective liner 103 in the casing 102 to be pulverized into particles having a predetermined size. The pulverized particles are taken out from the discharge port 131 of the casing 102. It was like that.
[0005]
By the way, although the

ceramic pins

110 and 111 of the

cage members

112 and 113 are excellent in wear resistance, they are worn or damaged due to collision with the object to be crushed during long-term use. Only 110 and 111 could be exchanged.
[0006]
For example, as shown in FIG. 5, the ceramic pin 110 has a through-hole 105 penetrating both ends, as shown in FIG. The metal shaft 104 having both ends of the male thread portion 127 is inserted, and the rotary pin 106 is provided on one end side of the ceramic pin 110 via the ring-shaped spacer 124 and the elastic member 122, and the ring-shaped spacer is provided on the other end side. 124 and the elastic body 122, respectively, and the male screw portion 127 of the metal shaft 104 is inserted into the rotary disk 106 and the

screw holes

125 and 126 of the band 108, respectively, and the male screw portion 127 of the metal shaft 104 is inserted. The ceramic pin 110 is clamped and fixed between the rotary disk 106 and the band 108 by tightening the nut 128 on And it had become so that (refer to Japanese Patent Laid-fair 4-32702).
[0007]
6 shows another mounting structure of one ceramic pin 110 constituting the large-diameter cage member 112, the ceramic pin 110 has a plurality of key grooves penetrating both ends and only on one end side. A through hole 105 provided with 117 is inserted into the through hole 105, and a metal shaft 104 having both ends as female screw portions 118 and a key groove 116 on one end side is inserted into the through hole 105. The ceramic pin 110 is fixed to the metal shaft 104 by engaging the key 120 in a space formed by the key groove 116 of the metal shaft 104, and a ring-shaped spacer 124 and The rotating disk 106 is arranged via the elastic member 122, and the band 108 is arranged on the other end side via the ring-shaped spacer 124 and the elastic member 122, respectively. By screwing the female screw 122 of the bolt 123 inserted into the

screw holes

125 and 126 provided in the disk 106 and the band 108 into the female screw part 118 of the metal shaft 104, the ceramic pin 110 is interposed between the rotating disk 106 and the band 108. It was supposed to be held and fixed.
[0008]
In the mounting structure of FIG. 6, the elastic member 122 functions to position the ceramic pin 110 in the longitudinal direction and prevent the key 120 from coming off, and the female thread portion 118 formed at one end of the metal shaft 104 is a reverse screw. By adopting 118a, the bolt 123 at the other end is not loosened when the bolt 123 is tightened (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-10610).
[0009]
5 and 6 show the attachment structure of the ceramic pin constituting the large-diameter cage member 112, the ceramic pin 111 constituting the small-diameter cage member 113 is also fixed by the same attachment structure.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the ceramic pins 110 of the

cage members

112 and 113 were severely worn on the upper and lower surfaces of the band 108 side due to the collision with the object to be crushed.
[0011]
Therefore, in the cage member 112 having the mounting structure shown in FIG. 5, the nut 128 is loosened and the ceramic pin 110 is rotated so that the almost unworn portion on the band 108 side is positioned up and down. 128 is tightened and fixed, and one ceramic pin 110 is used as long as possible. However, in order to perform this operation, the cage member 112 must be removed from the casing 102. For this purpose, a crane, a recker, etc. are required, and the work is very large.
[0012]
In addition, the assembly of the cage member 112 is difficult unless it is an expert engineer, and even if an expert is involved, it is very difficult to align a portion where the ceramic pin 110 is not worn at a predetermined position where it is easily worn. Therefore, it took a lot of labor and time, and the cage-type crusher had to be stopped for half a day to one day.
[0013]
On the other hand, the cage member 112 having the mounting structure shown in FIG. 6 has a structure in which the ceramic pin 110 and the metal shaft 104 are engaged and fixed by the key 120, so that the non-weared portion of the ceramic pin 110 is easily worn. The upper and lower positions on the side of the band 108 can be relatively easily adjusted even by an unskilled engineer, and the assembly time can be shortened as compared with the mounting structure of FIG. There is a limit to the number of key grooves 107 that can be formed on one side, and even if the ceramic pin 110 is rotated for each key groove 107, the outer periphery on the band 108 side cannot be evenly worn. Although the outer periphery on the rotating disk 106 side is still usable, the key groove 107 is only on one side of the ceramic pin 110. By interchanging the 10 orientation can not be used, there is a problem resulting in waste of expensive ceramic pin 110.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in view of the above problems, the present invention concentrically disposes a plurality of cage members having different diameters in which a plurality of ceramic pins are sandwiched between a disk-shaped rotating disk and a ring-shaped band in a casing, In the cage-type pulverizing apparatus that pulverizes the object to be pulverized by colliding the object to be pulverized by throwing the object to be pulverized while rotating each cage member, the ceramic pin includes a through-hole penetrating both ends, 4 to 8 key grooves are provided at equal intervals on both ends of the through hole, and the phase difference between the key groove formed on one end side and the key groove formed on the other end side is set to 30 to 60 °. A metal shaft having a female threaded portion at both ends and having a key groove on at least one end is inserted into the hole, and the key is engaged with a space formed by the key groove of the metal shaft and the key groove of the ceramic pin. Combine the above The Mick pin and the metal shaft are fixed, and bolts are inserted into the screw holes of the rotating disk and the band respectively arranged on both sides of the ceramic pin, and the male screw portion of the bolt is screwed into the female screw portion of the metal shaft. By combining, the ceramic pin is sandwiched between a rotating disk and a band to constitute a cage member.
[0015]
Moreover, it is preferable that the both-ends edge part of the said ceramic pin is made into a curved surface whose curvature radius is 3-5 mm.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a cage type pulverizing apparatus of the present invention.
[0017]
The cage-type pulverizer 1 includes a rotating disk 6 having a disk shape in a casing 2 having an inlet 30 and an outlet 31 for an object to be crushed, and a protective liner 3 laid on the inner wall surface 2a. Between the ring-shaped band 8, a large-diameter cage member 12 having a plurality of ceramic pins 10 sandwiched at equal intervals, and between the disk-shaped rotating disk 7 and the ring-shaped band 9. The small-diameter cage members 13 sandwiching the ceramic pins 11 at equal intervals are concentrically arranged, and the

rotary shafts

14 and 15 provided on the

rotary disks

6 and 7 of the

cage members

12 and 13 are motorized. It is connected to a drive shaft 21 (not shown).
[0018]
Next, the mounting structure of the ceramic pins 10 and 11 constituting the

cage members

12 and 13 will be described. In addition, since each

cage member

12 and 13 has the same structure only in a diameter differing, the attachment structure of the ceramic pin 10 with which the large diameter cage member 12 is equipped is explained in full detail.
[0019]
2 is a partially cutaway sectional view showing a mounting structure of one ceramic pin 10 constituting the cage member 12 in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line XX in FIG.
[0020]
As shown in FIGS. 2 and 3, through holes 5 having a plurality of key grooves 17 at equal intervals are formed in both ends of the ceramic pin 10. A metal shaft 4 having female screw portions 18 at both ends and having one key groove 16 at least on one end side is inserted into a space formed by the key groove 17 of the ceramic pin 10 and the key groove 16 of the metal shaft 4. The ceramic pin 10 is fixed to the metal shaft 4 by engaging a key 20 made of any one of ceramic, metal, hard rubber, plastic, and resin.
[0021]
The length of the metal shaft 4 is equal to or slightly longer than that of the ceramic pin 10, and the rotating disk 6 and the band 8 are disposed on both ends of the ceramic pin 10 via ring-shaped spacers 24 and elastic members 22, respectively. Then, the male screw part 19 of the bolt 23 is inserted into the screw holes 25 and 26 provided in the rotary disk 6 and the band 8 respectively, and the ceramic pin 10 is screwed into the female screw part 18 of the metal shaft 4, whereby the ceramic pin 10 is rotated. 6 and the band 8 are sandwiched between the cage member 12.
[0022]
In this mounting structure, the elastic member 22 functions to position the ceramic pin 10 in the longitudinal direction and prevent the key 20 from coming off, and the internal thread portion 18 at one end of the metal shaft 4 is a reverse screw. The bolt 23 at the other end is not loosened when the bolt 23 is tightened.
[0023]
Next, the principle of pulverization of the object to be pulverized by the cage pulverizer 1 will be described.
[0024]
First, the

cage members

12 and 13 are relatively rotated by a motor (not shown), and when the object to be pulverized is input from the charging port 30 of the casing 2, the object to be pulverized is first of a small diameter. It collides with the ceramic pin 11 constituting the cage member 13 and is pulverized, then collides with the ceramic pin 10 constituting the reverse-rotating large-diameter cage member 12 and further crushed. The particles can be pulverized into particles having a predetermined size by colliding with the protective liner-3, and the pulverized particles are taken out from the discharge port 31 of the casing 2.
[0025]
The ceramic pins 10 and 11 constituting the

cage members

12 and 13 are worn by collision with the object to be crushed, and particularly the upper and lower surfaces of the bands 8 and 9 are worn violently. 10 and 11 are adjusted so that the portions that are hardly worn are positioned on the upper and lower surfaces of the bands 8 and 9 side. According to the present invention, the end portions of the through holes 5 of the ceramic pins 10 and 11 are adjusted. A plurality of key grooves 17 are arranged at equal intervals, the ceramic pins 10 and 11 are rotated in accordance with the key grooves 17, and the keys 20 are engaged with the spaces formed by the key grooves 16 of the metal shaft 4. Since it can position with respect to the axis | shaft 4, the ceramic pins 10 and 11 can be adjusted easily. In addition, the key groove 17 is provided not only on one end side of the ceramic pins 10 and 11 but also on both ends, and the phases thereof are different from each other. Since it can be used until it is worn, and the direction of the ceramic pins 10 and 11 can be changed, the

rotating disks

6 and 7 side which have not been considered so far can also be used. 11 can be used, and a cage-type crusher that does not require replacement of the ceramic pins 10 and 11 over a long period of time can be provided, and maintenance costs can be reduced.
[0026]
By the way, in order to exhibit such an effect, it is preferable that the number of the key holes 17 respectively formed in the through holes 5 and both end portions of the ceramic pins 10 and 11 is 4 to 8. This is because if the number of key grooves 17 is less than 3, the setting angle of the ceramic pins 10 and 11 is reduced, so that the portion with less wear cannot be effectively aligned with the upper and lower surfaces of the bands 8 and 9 side. This is because the outer periphery of the bands 8 and 9 cannot be worn almost evenly. Conversely, if the number of the key grooves 17 exceeds 8, the thickness of the partition between the adjacent key grooves 17 becomes too thin. This is because the key groove 17 is chipped due to an impact during crushing and the ceramic pins 10 and 11 are rattled, which adversely affects the crushing performance.
[0027]
The key grooves 17 formed at both ends of the ceramic pins 10 and 11 are preferably arranged with a phase difference P of 30 to 60 °, preferably 45 °.
[0028]
This is because if the phase difference is less than 30 ° or exceeds 60 °, the number of key grooves 17 formed on one side of the ceramic pins 10 and 11 is 4 to 8, so the key groove 17 on the opposite side This is because the effect of overlapping and shifting the phase is small, and the outer periphery on the side of the bands 8 and 9 cannot be worn almost evenly.
[0029]
Furthermore, it is preferable that the outer peripheral edge portions of the ceramic pins 10 and 11 are curved surfaces 10a having a curvature radius R of 3 to 5 mm.
[0030]
This is because the ceramic pins 10 and 11 sandwiched between the

rotating disks

6 and 7 and the bands 8 and 9 generate stress in the direction in which the

rotating disks

6 and 7 rotate during grinding. Since the stress is generated in the opposite direction in which the rotation of the bands 8 and 9 is stopped, the

cage members

12 and 13 are distorted, and the ceramic pins 10 and 11 that should be in perpendicular contact with each other are tilted. The outer peripheral edge portion of the pins 10 and 11 hits the protective liner 3 attached to the bands 8 and 9 or the

rotating disks

6 and 7 to cause chipping or cracking, and this chipping or cracking causes uneven wear. This is because the ceramic pins 10 and 11 are broken. Specifically, when the radius of curvature R of the outer peripheral edge portion of the ceramic pins 10 and 11 is less than 3 mm, the effect of making the curved surface 10a is small, and the ceramic When the outer peripheral edge portion of the pins 10 and 11 hits the protective liner 3 or the like attached to the bands 8 and 9 or the

rotating disks

6 and 7 to cause chipping or cracking, conversely, when the radius of curvature R exceeds 5 mm, the outer peripheral edge portion This is because the radius of curvature R becomes too large, so that a gap is formed between the protective liner 3 and the object to be crushed enters from there and the wear proceeds.
[0031]
Thus, by using the mounting structure of the ceramic pins 10 and 11 shown in FIG. 1 to FIG. 3, it is possible to set the parts that are not worn on the outer periphery of the bands 8 and 9 to the upper and lower surfaces where the wear is severe, Since it can be used until the outer periphery of both ends of the ceramic pins 10 and 11 is evenly worn, its service life can be improved to 1.5 times or more of the conventional one, and the maintenance cost can be reduced.
[0032]
By the way, the ceramic pins 10 and 11 forming the

cage members

12 and 13 must be formed of a material having sufficient strength to withstand the impact with the object to be crushed. Ceramics such as titanium-based ceramics, zirconia ceramics, silicon carbide ceramics, and silicon nitride ceramics can be used.
[0033]
Among these, silicon nitride ceramics with high wear resistance having a Vickers hardness of 14 GPa or more, a fracture toughness value (K1C) of 6.0 MPa√m or more, and a strength of 800 MPa or more are suitable.
[0034]
Such silicon nitride ceramics preferably include a grain boundary phase mainly composed of a β-silicon nitride crystal phase and composed of Y and / or rare earth elements, silicon, aluminum, and oxygen. 75 to 95% by weight of silicon, 1 to 10% by weight in terms of oxide of Y and / or rare earth elements, 0.01 to 5% by weight in terms of oxide of aluminum, and oxygen in terms of silicon oxide It is contained at a ratio of 10% by weight or less, and the density is 3.2 g / cm. ^Three As described above, it is preferable that the porosity is 3% or less, the average void diameter is 5 μm or less, the void having a diameter of 5 to 30 μm on the surface thereof is 30% or less, and the void having a void diameter of 30 μm or more is 5% or less.
[0035]
In order to produce such a silicon nitride ceramic, silicon nitride powder, particularly a powder having a pregelatinization rate of 90% or more is used as the silicon nitride raw material, or silicon powder corresponding to 0 to 80% by weight of the silicon nitride raw material is used. By nitriding silicon powder at low temperature _Three N _Four Α-Si of the molded body after nitriding _Three N _Four Increase the content of.
[0036]
Such α-Si _Three N _Four When a compact with a high content of is fired, the formation of acicular β-silicon nitride crystal phase can be increased, and the strength and toughness of the ceramic can be increased. And, to the silicon nitride raw material, Y and / or rare earth element oxide powder, aluminum oxide powder, silicon oxide powder are added, and if necessary, at least Mg, W, Mo, Mn, Cu and Fe A mixed powder obtained by adding one kind of oxide, nitride, oxynitride or silicide powder is granulated with a size of 30 to 300 μm by mesh pass granulation, spray granulation, dry granulation or the like. After the body is formed, it is molded into a desired shape by a known molding method such as press molding, casting molding, cold isostatic pressing or the like.
[0037]
Thereafter, this molded body was sintered at a density of 3.20 / cm by a known firing method in a nitrogen atmosphere at 1650 to 1950 ° C. ^Three What is necessary is just to densify on the conditions which become above.
[0038]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited only to the structure shown to this embodiment, and can be improved or changed in the range which does not deviate from the summary of this invention.
[0039]
【Example】
(Experimental example 1)
Here, an experiment was conducted to examine the degree of wear of the ceramic pins when the cage-type crusher 1 of the present invention and the conventional cage-type crusher 101 were used.
[0040]
The

cage members

12 and 13 provided in the cage-type crushing apparatus 1 of the present invention use the mounting structure shown in FIG. 1, and the number of key grooves 17 formed on both sides of the ceramic pins 10 and 11 is four, respectively. The phase difference P of the key groove 17 was changed to 35 °, 45 °, and 55 °.
[0041]
Further, the

cage members

112 and 113 provided in the conventional cage-type crusher 101 have the mounting structure shown in FIG. 6 and the number of key grooves 117 formed at the ends of the

ceramic pins

110 and 111 is four.
[0042]
Further, as a cage-type crusher of a comparative example, one having a phase difference P of the key grooves 17 at both ends of the mounting structure shown in FIG. The number of 17 was four.
[0043]
In all cases, the

ceramic pins

10, 11, 110, and 111 have a diameter of 95 mm and a length of 343 mm, and three

cage pins

10, 11, 110, and 111 are prepared for each

cage member

112 and 113, respectively.
[0044]
Then, gravel was crushed using these cage-type pulverizers 1 and 101, and an experiment was conducted to measure the degree of uneven wear of the

ceramic pins

10, 11, 110, and 111. The degree of uneven wear was observed by observing the end face outer shape of the

ceramic pins

10, 11, 110, 111 on the side of the

bands

8, 9, 108, 109, and the value of the minimum diameter / maximum diameter was defined as the uneven wear rate. And as an evaluation standard, when the partial wear rate exceeds 0.7, the weight ratio of passing through the 5 mm sieve is 85% or less, and the 5 mm sieve, which is a condition of fine aggregate used in concrete, is weight ratio. Since it deviates from the condition that it passes through 85% or more and passes through 10 mm, it was judged that the one with an uneven wear rate of 0.7 or more was good and the one with less than 0.7 was unusable. Further, the ceramic pins 10 and 11 provided with the key grooves 17 at both ends are changed in the direction of the ceramic pins 10 and 11 before the partial wear rate becomes 0.7.
[0045]
The results are as shown in Table 1.
[0046]
[Table 1]

[0047]
As a result, in the conventional cage-type crusher 101 having the mounting structure shown in FIG. 6, the uneven wear rate was less than 0.7 after 400 hours.
[0048]
Further, in the mounting structure shown in FIG. 1, the cage type crusher of the comparative example in which the phase difference P of the key groove 17 formed at both ends of the ceramic pins 10 and 11 is the same phase can be used even after 800 hours have passed. However, the partial wear rate was 0.7 units, and it was difficult to use for a long time thereafter.
[0049]
On the other hand, any of the cage-type crushing apparatuses 1 of the present invention having the mounting structure shown in FIG. 1 can be used even after 800 hours have elapsed, and the uneven wear rate is still 0.8 units, leaving a surplus. The ceramic pins 10 and 11 can be used for a long period of time, and the life of the ceramic pins 10 and 11 can be greatly extended.
[0050]
(Experimental example 2)
Next, in the mounting structure shown in FIG. 1, in the cage-type grinding apparatus 1 in which the phase difference P of the key groove 17 formed at both ends of the ceramic pins 10 and 11 is 45 °, the radius of curvature is formed at the outer peripheral edge of the ceramic pin 10. An experiment was conducted to examine the degree of wear of the ceramic pin when the curved surface 10a of 1 to 8 mm was formed. The orientation of the ceramic pins 10 and 11 was changed after 400 hours.
[0051]
The results are as shown in Table 2.
[0052]
[Table 2]

[0053]
As a result, sample no. When the radius of curvature R was less than 3 mm as in 11 and 12, the ceramic pins 10 and 11 were chipped, and the uneven wear rate was less than 0.7 after 400 hours.
[0054]
Sample No. When the curvature radius R exceeds 5 mm as in 16 to 18, the gap between the ceramic pins 10 and 11 and the protective liner 3 formed on the bands 8 and 9 becomes too large, and pulverized material enters the gap. Thus, the ceramic pins 10 and 11 were worn, and after 400 hours, the partial wear rate was less than 0.7.
[0055]
In contrast, sample no. When the curvature radius R is in the range of 3 to 5 mm as in 13 to 15, the ceramic pins 10 and 11 are not chipped, and the uneven wear rate is 0.7 or more even after 400 hours. Thus, the lifetime of the ceramic pins 10 and 11 could be improved.
[0056]
Thus, it turns out that the lifetime of the ceramic pins 10 and 11 can be improved by making the outer periphery edge part of the ceramic pins 10 and 11 into the curved surface 10a whose curvature radius R is 3-5 mm.
[0057]
【The invention's effect】
Thus, according to the present invention, in the casing, a plurality of cage members having different diameters sandwiching a plurality of ceramic pins between a disk-shaped rotating disk and a ring-shaped band are concentrically arranged, In a cage-type pulverizing apparatus that pulverizes an object to be crushed by colliding with the ceramic pin by feeding the object to be pulverized while rotating each upper cage member, the ceramic pin has a through-hole penetrating both ends, 4 to 8 key grooves are provided at equal intervals at both ends of the through hole, and the phase difference between the key groove on one end side and the key groove on the other end side is set to 30 to 60 °. A metal shaft having a female thread at both ends and having a key groove on at least one end is inserted, and the key is engaged with a space formed by the key groove of the metal shaft and the key groove of the ceramic pin. Let the ceramic pins and The metal shaft is fixed, and bolts are inserted into the screw holes of the rotating disk and the band respectively arranged on both sides of the ceramic pin, and the male screw portion of the bolt is screwed into the female screw portion of the metal shaft. By sandwiching the ceramic pin between the rotary disk and the band, the cage member can be used until the band-side outer periphery of the highly worn ceramic pin is evenly worn. Since the direction can be changed, the service life of one ceramic pin can be improved to 1.5 times or more than the conventional one.
[0058]
Further, according to the present invention, the outer peripheral edge portion of the ceramic pin is a curved surface having a radius of curvature of 3 to 5 mm, so that even if the cage member is distorted and collides with the rotating disk or the protective liner of the band, the ceramic pin Breakage of the outer peripheral edge of the pin can be prevented, and the life of the ceramic pin can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a cage-type crusher according to the present invention.
2 is a partially cutaway cross-sectional view showing an attachment structure of one ceramic pin constituting the large cage member in FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a conventional cage-type crusher.
5 is a cross-sectional view, partly broken away, showing an attachment structure of one ceramic pin constituting the large cage member in FIG. 4. FIG.
6 is a partially cutaway cross-sectional view showing another example of a mounting structure of one ceramic pin constituting the large cage member in FIG. 4. FIG.
[Explanation of symbols]
1, 101: Cage-type crusher 2, 102: Casing
2a, 102a: inner wall surface of casing 3, 103: protective liner
4, 104: Metal shaft 5, 105: Through hole
6, 106, 7, 107: Rotating disk 8, 108, 9, 109: Band
10, 110, 11, 111: Ceramic pin 10a: Curved surface
12, 112: Large-diameter cage member 13, 113: Small-diameter cage member
14, 114, 15, 115: Rotating

shaft

16, 116, 17, 117: Keyway
18, 118: Female thread part 118a: Reverse thread part 19: Male thread part
20, 120: Key 21, 121: Drive shaft 22, 122: Elastic member
23, 123: Bolt 24, 124: Spacer
25, 125, 26, 126: Screw hole 127: Male screw part 128: Nut
30, 130: input port 31, 131: discharge port

Claims

Inside the casing, a plurality of cage members with different diameters sandwiching a plurality of ceramic pins between the rotating disk and the band are installed so as to be concentrically rotatable, and the material to be crushed is thrown while rotating each upper cage member Thus, in the cage-type pulverizing apparatus that pulverizes the object to be crushed by colliding with the ceramic pins of the cage members, the ceramic pins are provided with through-holes penetrating both ends and at both ends of the through-holes, respectively. 4 to 8 key grooves are provided at equal intervals, the phase difference between the key groove on one end side and the key groove on the other end side is set to 30 to 60 °. The ceramic pin is inserted into a space formed by the key shaft of the metal shaft and the key groove of the ceramic pin by inserting a metal shaft having a portion and having a key groove on at least one end side. The above A bolt is inserted into each bolt hole of the rotating disk and the band respectively arranged on both ends of the ceramic pin and fixed to the metal shaft, and the male screw portion of the bolt is screwed into the female screw portion of the metal shaft. A cage type pulverizing apparatus, wherein the ceramic pin is sandwiched between a rotating disk and a band to constitute a cage member.

The cage-type crusher according to claim 1, wherein the outer peripheral edge portion of the ceramic pin is a curved surface having a curvature radius of 3 to 5 mm.