JPH0760012A - 下水処理機械における耐摩耗性シューとレール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 揚砂機、汚泥掻寄機等の汚砂処理後に用いる
シューの本体と、レールの双方に、耐食・耐摩耗性に優
れた材質を用い、摩耗の激しいシューとレールの寿命改
善と騒音の減少を図る。 【構成】 揚砂機，汚泥掻寄機等の下水処理機械に用い
られるシュー４を、シューのレールとの摺動面にセラミ
ック４１を一体に設けて製作する。さらにレール５を硬
度の高い材質にて製作したレール鋼とする。これにより
レール、シューの双方の耐摩耗性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は揚砂機，汚泥掻寄機，フ
ライトコンベアなどの下水処理機械において、レール
と、このレールと摺動するシューのレール摺動面に耐食
性・耐摩耗性に優れた材質を用いてレール、シューの双
方の耐摩耗性を向上させる下水処理機械における耐摩耗
性シューとレールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】下水処理工程において比較的前半部に位
置する揚砂機，フライトコンベア，汚泥掻寄機などの設
置した処理槽内には砂粒の混入が多量なものとなってい
る。そして揚砂機のバケット，フライトコンベア，汚泥
掻寄機のフライト等は池底長手方向に沿って敷設したレ
ールにその荷重を支持しつつ摺動移動するようにして所
望の作業を行う。このバケット，フライト等がレール上
を摺動する際、混入した砂等による摺動摩擦が激しい。
このためバケット，フライト等が直接摩耗しないように
レールと接する摺動部分にシューを取り付け、このシュ
ーをしばしば交換してバケット，フライト等の耐摩耗性
を図るようにしている。そしてこのシューとして使用す
る材質は、普通鋳鉄（ＦＣ２０）から耐摩耗性のよい球
状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ６０）までが一般に使用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】塩素イオン、硫酸イオ
ン、砂等を含む下水においては、普通鋳鉄性のシューで
は耐食・耐摩耗性が不十分で、激しい摩耗・腐食にてこ
のシューをしばしば交換する必要があり、このシューの
交換に少なからずの手数を要するものとなっている。ま
た腐食劣化に対する改善としてシューにＳＵＳ３０４
を、またレール表面にもＳＵＳ３０４製の薄板を張る方
法が提案されているが、あまり効果がない。またシュー
全体をセラミックにて製作することも考えられるが、セ
ラミックの材質として耐食・耐摩耗性においては優れて
いても、硬度は極めて高いが破壊じん性値が低く脆弱な
ものとなって衝撃に弱く使用に耐えないものとなる。ま
た複雑な形状にも加工し難く、高価なものとなる。

【０００４】本発明は揚砂機、汚泥掻寄機等の汚砂処理
後に用いるシューの本体と、レールの双方に、耐食・耐
摩耗性に優れた材質を用い、これを適宜組み合わせるこ
とにより摩耗の激しいシューとレールの寿命改善と騒音
の減少を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、揚砂機，汚泥掻寄機等の下水
処理機械に用いられるシューを、シューのレールとの摺
動面にセラミックを一体に設けてなり、このシュー本体
と接触するレールを、硬度の高いた材質にて製作したレ
ール鋼、あるいはセラミック溶射レール、自溶合金溶射
レール、硬いステンレス等とし、これらを適当に組み合
わせてなることを要旨とする。

【０００６】

【作 用】揚砂機のバケットや汚泥掻寄機のフライト等
のレールとの摺動部に設けるシューを、シュー本体をレ
ールとの摺動面にセラミック製の摺動体を１または２以
上を埋設するようにして設けて一体とし、またこのシュ
ーが摺動接触するレールを硬度の高いた材質にて製作し
たレール鋼、あるいはセラミック溶射レール、自溶合金
溶射レール、硬いステンレス等とし、これらを適当に組
み合わせて使用するため、レール、シューの双方の耐食
・耐摩耗性が向上し、しかもシュー、レールの長寿命化
と低騒音化が図れるものとなる。

【０００７】

【実施例】以下本発明揚砂機、汚泥掻寄機等の下水処理
機械における耐摩耗性シューとレールを図示の実施例に
もとづいて説明する。図１乃至図６に示す実施例は揚砂
機Ａで、これは図５，図６に示すように水槽１内にその
長手方向に底部を水面上に沿ってエンドレス状に揚砂機
のチェン２を張架し、このチェンに所要間隔ごとにバケ
ット３を取り付け、このバケット３を底に沿って移動さ
せ、底部に沈澱した汚砂を抄い取り、掻き揚げ排出する
ものである。そしてこの揚砂機Ａには、水槽底面に敷設
したレール５上をバケット３が摺動して移動する際、バ
ケットの摩耗を防ぐため、レールとの摺動面にシュー４
を取り付ける。

【０００８】このシュー４は図１乃至図３に示すような
各種の形状とすることができる。このシュー４はシュー
本体４０と、レール５との摺動面に設けたセラミック摺
動耐４１とより構成される。このシュー本体４０の形状
はバケット３に取り付けるに適した、所要の大きさと形
状とし、その材質は従来と同じく普通鋳鉄から球状黒鉛
までの材質、あるいはステンレス鋼等を用いて成形する
か、もしくは所要の強度と弾性を備えたゴムまたは合成
樹脂等を用いて成形するものとする。

【０００９】この鋳鉄製または弾性シュー本体４０の両
側には取付フランジ４２，４２を一体に設け、この取付
フランジ部より肉厚なシュー本体４０内に、しかもレー
ルとの接触面には露出するようにしてセラミック摺動体
４１が一体に設けられる。このセラミック摺動体４１
は、その大きさをレールと摺動する面全体をカバーする
ようにして定めると共に、断面形状を図２に示すように
台形とし、シュー本体４０を製する時、図１に示すよう
に鋳込んで一体とする。この場合、セラミック摺動体４
１は１つのシュー本体４０に対して１つとする場合と、
製作の容易性を考えてこれを図８に示すように２または
３以上に分割して製作し、これを嵌合固定する場合とが
ある。そして２つのセラミック摺動体４１を並列配設す
るが、３以上を用いる場合は千鳥状または整列的に配列
することもある。尚、複数個のセラミック摺動体４１の
配列方法はこれに限定されることなく色々と考えられ
る。

【００１０】またこのセラミック摺動体４１は、シュー
本体４０とは個別に、しかも断面台形にして製作し、こ
れをシュー本体４０にセラミック摺動体４１の嵌合溝４
Ｍを蟻溝形に形成し、この嵌合溝４Ｍ内に嵌合固定する
こともできる。この場合、図３（Ａ）に示すように嵌合
溝４Ｍの一端、すなわちシューの摺動方向前面側を開口
させ、後面側を閉じるようにし、これによりバケットに
シューを取り付けて使用する時、セラミック摺動体４１
がシュー本体より脱抜されるのを防止するか、または図
３（Ｂ）に示すように嵌合溝４Ｍをシュー前面側が広
く、後面側が狭くなるテーパ形（逆テーパ形）とし、こ
れにより使用時においてセラミック摺動体の脱抜を防止
される。

【００１１】さらには下水処理機械におけるシューがバ
ケットに取り付けられた時、シュー本体４０の摺動方向
と直交方向に嵌合溝４Ｍを設け、この嵌合溝４Ｍ内にセ
ラミック摺動体４１を差し込み、その両端部をシュー本
体４０に止めたストッパにて抜け止め状に支持すること
も、またこのセラミックを取付ボルトにてシュー本体に
固定することも可能である。

【００１２】また図７乃至図１０に示すものは汚砂掻寄
機Ｂの実施例で、水路１内にその長手方向に沿ってエン
ドレス状のチェン２を張架し、このチェン２に所要間隔
毎にフライト６，６…を多数設け、これにより水路底に
沈澱した汚泥をフライトにて汚泥ホッパー側へ掻き寄せ
るようになす。

【００１３】このフライト６に取り付けるシュー７はフ
ライト６の形状に合わせてシュー本体７０の形状が、図
７の各図に示すように定められ、そしてこのシュー本体
７０内に図１乃至図３に示した実施例と同様にしてセラ
ミック摺動体７１に嵌合して一体とする。このセラミッ
ク摺動体７１は、平板状の他に図７（３）に示すように
レールの踏面を少し嵌合するような窪みを形成したもの
とすることも、さらには図７（４）に示すように２枚重
ねとすることも可能である。

【００１４】さらにセラミック摺動体４１，７１を製す
るセラミックとしては、アルミナ系セラミック板、酸化
ジルコニウム系セラミック板、その他のものが使用さ
れ、このセラミックをシュー本体に嵌合するときはシリ
コン系の接着剤やゴムシートを介在させてセラミックを
振動や衝撃から保護することもある。

【００１５】レール５はその全体を硬い材質を用いる。
例えばレール鋼を用いてレール全体を製作するか、ある
いは所望の材質にてレールを所要断面形状に製作し、か
つシューとの摺動面の耐摩耗性を改善するため、レール
表面すなわち踏面にセラミックを溶射するか、自溶合金
を溶射してレール踏面を硬い材質にて被覆する。さらに
硬度ＨＢ１７０以上のステンレス例えばマルテンサイト
系の硬いステンレス板を取り付けて一体とする。

【００１６】このレール踏面の耐摩耗性を向上する方法
は、シューとの組み合わせにより適当に選定するもので
ある。

【００１７】セラミックを使用したシューの摩耗は非常
に少なく、これは従来のシューの材料である金属に比
べ、材質が格段に硬いことからも理解されるが、摺動の
相手材である鋼製のレールに対して、従来の炭素鋼や鋳
鉄製のシューがレールを摩耗する程度と変わらない。こ
の理由としては、 (1)下水処理機の砂のある池底でのシューとレールの摺
動面で、砂が摩耗粒子のような働きをするアブレシブ摩
耗があるが、これに対し硬いセラミックは有利であり、
一方レールの鋼材に対する砂の摩耗作用はシュー材質が
変わっても変わらない。 (2)シューとレールのような接触する２種の固体が同種
の時は、強い凝着が起こり、凝着摩耗が激しい。従って
同じ種類の金属同士の摺動は最悪であるが、合金しやす
い金属の組み合わせも好ましくはない。これに対し全く
異種の金属と、セラミックの組み合わせは摩耗に対して
有利である。 (3)一般に表面の潤滑性が良く、摩擦係数の小さいほど
摩耗は少ないと考えられる。摩耗係数は測定条件により
ばらつきがあるが、 鋼と鋼の摩擦係数は０．８ 鋼と鋳鉄の摩擦係数は０．４ アルミナとアルミナの摩擦係数は０．６ ステンレスとセラミックの摩擦係数は０．４８ のように、セラミックは鋳鉄なみか、それ以下と考えら
れる。

【００１８】

【発明の効果】本発明下水処理機械における耐摩耗性シ
ューとレールは下水処理機械に用いられるシューを、シ
ューのレールとの摺動面にセラミックを一体に設けて製
作すると共にこのレールを、硬度の高い材質にて製作し
たレール鋼、あるいはシューと摺動する部分に、セラミ
ックを溶射してなるセラミック溶射レール、シューと摺
動する部分に、自溶合金を溶射してなる自溶合金溶射レ
ール、硬いステンレスにて製作したため、シュー及びレ
ールの長寿命化、かつ低騒音を図れる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明下水処理機械におけるシューの第１実施
例を示す平面図である。

【図２】同断面図である。

【図３】異なる第２実施例の平面図である。

【図４】レールの断面図である。

【図５】揚砂機の実施例を示す正面図である。

【図６】同縦断面図である。

【図７】同汚泥掻寄機用としてのシューの正面図であ
る。

【図８】複数個のセラミック摺動体を用いたシューの実
施例を示す平面図である。

【図９】汚泥掻寄機の正面図である。

【図１０】同縦断面図である。

【符号の説明】

１ 水路 ２ チェン ３ バケット ４ シュー ４０ シュー本体 ４１ セラミック摺動体 ５ レール ６ フライト ７ シュー ７０ シュー本体 ７１ セラミック摺動体 Ａ 揚砂機 Ｂ 汚泥掻寄機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揚砂機，汚泥掻寄機等の下水処理機械に
   用いられるシューを、シューのレールとの摺動面にセラ
   ミックを一体に設けて製作すると共に、レールを硬度の
   高い材質にて製作したレール鋼としてなる下水処理機械
   における耐摩耗性シューとレール。
2. 【請求項２】 レールとの摺動面にセラミックを一体に
   設けてなるシュー本体と接触するレールを、シューと摺
   動する部分に、セラミックを溶射してなるセラミック溶
   射レールとした請求項１記載の下水処理機械における耐
   摩耗性シューとレール。
3. 【請求項３】 レールとの摺動面にセラミックを一体に
   設けてなるシュー本体と接触するレールを、シューと摺
   動する部分に、自溶合金を溶射してなる自溶合金溶射レ
   ールとした請求項１記載の下水処理機械における耐摩耗
   性シューとレール。
4. 【請求項４】 レールとの摺動面にセラミックを一体に
   設けてなるシュー本体と接触するレールを、硬いステン
   レスにて製作した請求項１記載の下水処理機械における
   耐摩耗性シューとレール。