JPH09125331A - 落鉱清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉱滓の破砕やはぎ取りを効率良く行え、かつ
破砕した鉱滓が散逸せず、後方への輸送を強力に行うこ
とのできる落鉱清掃装置を得ること。 【解決手段】 切り崩し装置１を、螺旋状フィン２を内
周面に固定した円筒３と、円筒先端に設けた超硬ビット
４と、円筒の先端面内で円筒の中心から内周に延びる切
刃５と、円筒の後端に軸受６を介して同軸上に連接され
た排出管７と、排出管側に固定されて円筒３を回転駆動
する駆動装置９とから構成して、超硬ビット４によって
鉱滓を円柱状にくり貫いてから、くり貫かれた円柱を真
空引きされている円筒３のエリア内で切刃５によって削
るようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鉱物搬送用
コンベア等の下方周囲に落下堆積しかつ固化した堆積物
を切り崩しながら吸引除去する落鉱清掃装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、大量の鉄鉱石、石炭、石灰
石、コークス等を必要とする製鉄所等において、これら
鉱物の搬送手段にベルトコンベア、スタッカ、あるいは
リクレーマ等の搬送装置が用いられている。このような
搬送装置を用いて鉄鉱石等の鉱物を搬送すると、ベルト
表面に付着した粉粒物はベルトがリターン側を走行する
過程で順次落下し、搬送装置の下方周囲に堆積固化す
る。またベルトコンベアの乗継部においても粉粒物の局
部的な堆積固化は避けられない。この堆積固化物は、放
置していると操業に支障をきたすようになるため、定期
的に除去清掃を行う必要がある。

【０００３】この堆積固化した落鉱類の除去は、掘り起
こし・掻き出しを、作業者がつるはし，たがね等で破砕
しスコップで搬出する人手作業により行なったり、ブル
ドーザ，ショベルカーなどの機械装置を用いて行なった
り、又は吸引ノズルを用いて人手作業や機械装置を用い
て行なったり、あるいは水で洗浄することにより行なっ
たりしている。しかし、人手による作業は負担が余りに
も大きいため、近年、コントローラにより遠隔操作可能
な機械装置を用いて行う方式が普及する傾向にある。

【０００４】例えば特開平５−３３１８１６号公報に
は、遠隔操作されてコンベア下方に進入可能な低床ロー
ダに、可撓性吸引ホースのノズル部を支持させるととも
に、そのノズル部の前方に、このノズル軸心に交差する
スクリューを一体化して設け、堆積固化した落鉱類をス
クリューのコンベア機能を用いてほぐしながら吸引ホー
スのノズル部に集積し、吸引ホースにより吸引除去する
ようにしたものが開示されている。

【０００５】また、特開平５−３３８７０６号公報に
は、遠隔操作される低床ローダに、上下、左右方向に自
由度を有するアームを介して可撓性吸引ホースのノズル
部を支持させるとともに、そのノズル部の先端に、鋼製
の先鋭棒体からなる突き崩し装置を一体化して設け、ア
ームの関節部を中心とする枢動によって突き崩し装置を
上下方向に変位させることにより、堆積固化した落鉱類
に対し先鋭棒体を打ち付けて突き崩し、細分化して吸引
ホースにより吸引除去するようにしたものが開示されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、落鉱類
の除去を、ブルドーザ，ショベルカーなどの機械装置を
用いて行なうものにあっては、コンベア下に進入できる
範囲が狭く、狭隘部は取り残されてしまう。

【０００７】また、低床ローダに可撓性吸引ホースのノ
ズル部を支持させるとともに、落鉱類を吸引ホースのノ
ズル部に集積するスクリューをノズル部と一体に設けた
もの（特開平５−３３１８１６号公報）にあっては、コ
ンベア下方に進入できる利点を有するものの、スクリュ
ーはコンベアの機能しか持っていないため、強固に堆積
固化した落鉱類の除去には適用できないという難点があ
る。更に低床ローダがコンベア下方に進入しなければ落
鉱類の除去作業が行えないため、コンベアの支柱が入り
組んでいて低床ローダが進入不可能な狭隘部は取り残さ
れてしまう。

【０００８】また、低床ローダに上下、左右方向に自由
度を有するアームを介して可撓性吸引ホースのノズル部
を支持させるとともに、ノズル部の先端に突き崩し装置
を一体化して設け、枢動による突き崩し装置の上下運動
により堆積固化した落鉱類を突き崩して吸引除去するよ
うにしたもの（特開平５−３３８７０６号公報）にあっ
ては、アームに伸縮機能がないため、前記のものと同様
に低床ローダがコンベア下方に進入しなければ落鉱類の
除去作業が行えず、低床ローダが進入不可能な狭隘部は
取り残されてしまうのを避けられ得ない。更に、堆積固
化した落鉱類を突き崩すためには突き崩し装置を上下運
動させなければならないが、高さに制限のあるコンベア
下の作業空間においては前記上下運動のストロークの確
保が難しく、強固に堆積固化した落鉱類を突き崩すのに
時間を要していた。

【０００９】そこで、前後および上下に方向が変更自在
な支持腕を水平回動機構を介して低床ローダに取り付け
るとともに、支持腕の先端部に、ドリル状の切刃とこの
切刃を回転駆動する駆動機を有する切り崩し装置と、こ
の切り崩し装置とは基本的に分離構成されて切刃により
削られた切削片を吸引除去するための排出管とを取り付
け、落鉱類を伸縮自在な回転刃により切削しながら除去
できるようにして前述の各従来例の問題を解消したもの
（特願平７−８３６０２号）が本出願人により既に提案
されているが、この回転刃方式のものにあっては切刃が
ドリル状（山形刃）に形成され、更に排出管を切刃と同
軸上に配置することができないため、切刃の回転を所定
速度以上に上げると切削片が遠方に跳ね飛ばされてしま
うという難点があり、切削効率の点で課題を残してい
た。

【００１０】本発明は、叙上の点に鑑み、鉱滓の破砕や
はぎ取りを効率良く行え、かつ破砕した鉱滓が散逸せ
ず、後方への輸送を強力に行うことのできる落鉱清掃装
置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の発明
に係る落鉱清掃装置は、切り崩し装置を、螺旋状フィン
を内周面に固定した円筒と、円筒先端に設けた超硬ビッ
トと、円筒の先端面内で円筒の中心から内周に延びる切
刃と、円筒の後端に軸受を介して同軸上に連接された排
出管と、排出管側に固定されて円筒を回転駆動する駆動
装置とから構成したものである。この請求項１の発明に
おいて、切り崩し装置を回転させながら鉱滓に向けて進
出させると、まず円筒先端すなわち円周に配置されてい
る超硬ビットが鉱滓に円筒状の穴をあける。次いで、半
径方向の切刃が超硬ビットでくり貫かれた円柱を削るよ
うに砕き、砕かれた鉱滓は円筒内周面に固定された螺旋
状フィンのコンベア機能によって後方に搬送され、円筒
の後端に同軸上に連接された排出管に吸引されて回収さ
れる。このように、超硬ビットによって鉱滓を円柱状に
くり貫いてから、くり貫かれた円柱を真空引きされてい
る円筒のエリア内で切刃によって削るようにしているた
め、鉱滓の破砕やはぎ取りを効率良く行えるとともに、
破砕した鉱滓の散逸が防止される。

【００１２】また、本発明の請求項２の発明に係る落鉱
清掃装置は、螺旋状フィンを１条から構成し、かつその
先端の幅を円筒半径とほぼ等しくなるように、またその
後半部の幅を円筒半径より小さくなるように、設定する
とともに、切刃を放射状に複数設置し、これら切刃の１
つを螺旋状フィンの先端に配置固定したものである。こ
の請求項２の発明においては、円筒中心部に軸方向の空
間が形成され、この空間がバキュームによる鉱滓の空気
搬送路として機能する。したがって、切刃によって砕か
れた鉱滓は、螺旋状フィンによって後方に搬送されなが
ら円筒中心部の空気搬送路に集められ吸引除去される。
このため、鉱滓の後方への輸送が強力に行われる。

【００１３】また、本発明の請求項３の発明に係る落鉱
清掃装置は、螺旋状フィンを複数条設け、かつこれら螺
旋状フィンの先端の幅は円筒半径とほぼ等しくなるよう
に、またこれら螺旋状フィンの後半部の幅は円筒半径よ
り小さくなるように、それぞれ設定するとともに、これ
ら螺旋状フィンの先端にそれぞれ切刃を配置固定したも
のである。この請求項３の発明においては、各切刃のそ
れぞれに螺旋状フィンが連接されているので、各切刃に
より砕いた鉱滓を、各螺旋状フィンにより直ちに後方に
搬送することができ、鉱滓の後方への輸送を一層強力に
行うことができる。

【００１４】また、本発明の請求項４の発明に係る落鉱
清掃装置は、請求項２又は請求項３のものの螺旋状フィ
ンの後半部の幅を円筒半径のほぼ１／２に設定したもの
である。この請求項４の発明においては、砕かれた鉱滓
の螺旋状フィンによる搬送とバキュームによる空気搬送
の相乗効果を最大限に高めることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施形態１．以下、図示実施形態により本発明を説明す
る。図１は本発明の請求項１，２，４の発明に係る落鉱
清掃装置の切り崩し装置の全体構成を一部断面表示で示
す側面図、図２はその要部である円筒部を図１のＡ矢視
方向より示す正面図およびＢ矢視方向より示す断面図で
ある。なお、切り崩し装置に接続される吸引装置等につ
いては周知技術であるため説明を省略する。

【００１６】本実施形態の落鉱清掃装置は、切り崩し装
置１が、１条からなる螺旋状フィン２を内周面に固定し
た円筒３と、円筒３の先端の円周方向複数箇所に設けた
超硬ビット４と、円筒３の先端面内で円筒中心から内周
に放射状に延びる複数（ここでは９０゜間隔で４枚設
置）の切刃５と、円筒３の後端に軸受６を介して同軸上
に連接された排出管７と、排出管７側に固定されて円筒
３をギア機構８を介して回転駆動するオービットモータ
からなる駆動装置９とから構成されている。また、螺旋
状フィン２は、図２に示すようにその先端の幅Ｗ１が円
筒３の半径とほぼ等しくなるように、またその後半部の
幅Ｗ２が円筒３の半径より小さく（ここでは円筒半径の
ほぼ１／２に設定）なるように設定されて、円筒中心部
に軸方向の空気搬送路１１が形成されるようになってい
るとともに、切刃５の１つ５ａをフィン先端に配置固定
している。そして、このように構成された組付体が、図
示しない低床ローダの前後および上下に方向が変更自在
で水平回動可能な支持腕の先端に取り付けられ、更に排
出管７の後端が図示しない吸引装置に接続されるように
なっている。

【００１７】本実施形態の落鉱清掃装置において、例え
ばコンベア下の狭隘部に強固に堆積固化した鉱滓を除去
するには、低床ローダの支持腕を伸ばし、切り崩し装置
１の円筒先端の超硬ビット４と切刃５を鉱滓に向けさせ
る。その状態で低床ローダを除去すべき鉱滓に向けて走
行させながら、駆動装置９により円筒３を図２に矢印で
示す反時計方向へ回転させ、これによって超硬ビット４
と切刃５を回転させるとともに、図示しない吸引装置の
ブロワを駆動して円筒３内の真空引きを開始する。その
状態で低床ローダをさらに進めると、まず円筒３先端す
なわち円周に配置されている各超硬ビット４が鉱滓に円
筒状の穴をあけ、次いで半径方向の各切刃５が超硬ビッ
ト４でくり貫かれた円柱を削るように砕く。砕かれた鉱
滓は円筒内周面上をスライドしながら、円筒内周面に固
定された螺旋状フィン２のコンベア機能によって後方に
搬送され、更に円筒中心部の空気搬送路１１に集められ
て、円筒３の後端の排出管７に吸引されて回収される。

【００１８】このように、本実施形態の落鉱清掃装置に
おいては、各超硬ビット４によって鉱滓を円柱状にくり
貫いてから、くり貫かれた円柱を真空引きされている円
筒３のエリア内で各切刃５によって削るようにしている
ため、鉱滓の破砕やはぎ取りを効率良く行えるととも
に、破砕した鉱滓の散逸が防止される。

【００１９】また、螺旋状フィン２は、その先端の幅Ｗ
１を円筒３の半径とほぼ等しくなるように、またその後
半部の幅Ｗ２を円筒３の半径より小さくなるように、設
定するとともに、切刃５を放射状に複数設置し、これら
切刃５の１つ５ａを螺旋状フィン２の先端に配置固定し
ているので、円筒３の中心部に軸方向の空気搬送路１１
を形成することができ、破砕した鉱滓をこの空気搬送路
１１によって効率良く輸送することができる。このた
め、鉱滓の後方への輸送が強力に行われる。

【００２０】また、螺旋状フィン２の後半部の幅Ｗ２を
円筒３の半径のほぼ１／２に設定しているので、砕かれ
た鉱滓の螺旋状フィン２による搬送とバキュームによる
空気搬送の相乗効果を最大限に高めることができる。

【００２１】実施形態２．図３は本発明の請求項１，
３，４の発明に係る落鉱清掃装置の切り崩し装置の全体
構成を一部断面表示で示す側面図、図４はその要部であ
る円筒部を図３のＣ矢視方向より示す正面図およびＧ矢
視方向より示す断面図、図５はその円筒部を図３のＣ矢
視方向より見たＤーＤ線断面図およびこれをＧ矢視方向
よりみた断面図、図６はその円筒部を図３のＣ矢視方向
より見たＥーＥ線断面図およびこれをＧ矢視方向よりみ
た断面図、図７はその円筒部を図３のＣ矢視方向より見
たＦーＦ線断面図およびこれをＧ矢視方向よりみた断面
図であり、各図中、前述の実施形態１（図１，図２）に
相当する部分には同一符号を付してある。

【００２２】この実施形態の落鉱清掃装置は、切り崩し
装置１Ａの円筒３の内周面に固定する螺旋状フィンを複
数条（ここでは２条）の螺旋状フィン２Ａ，２Ｂから構
成し、かつこれら螺旋状フィン２Ａ，２Ｂの先端の位置
は１８０゜異なるように、更に先端の幅Ｗ３，Ｗ５は円
筒３の半径とほぼ等しくなるように、またこれら螺旋状
フィン２Ａ，２Ｂの後半部の幅Ｗ４，Ｗ６は円筒半径よ
り小さく（ここでは円筒半径のほぼ１／２に設定）なる
ように、それぞれ設定し、円筒中心部に軸方向の空気搬
送路１１が形成されるようになっているとともに、これ
ら螺旋状フィン２Ａ，２Ｂの先端にそれぞれ切刃５，５
を配置固定したものである。それ以外の超硬ビット４、
排出管７、ギア機構８、及び駆動装置９の、切り崩し装
置１Ａへの取付態様は前述の実施形態１のものと同様で
ある。そして、このように構成された組付体が、図示し
ない低床ローダの前後および上下に方向が変更自在で水
平回動可能な支持腕の先端に取り付けられ、更に排出管
７の後端が図示しない吸引装置に接続されるようになっ
ている。

【００２３】この実施形態の落鉱清掃装置においては、
各切刃５，５にそれぞれ螺旋状フィン２Ａ，２Ｂが連接
されているので、例えばコンベア下の狭隘部に強固に堆
積固化した鉱滓を除去する際に、各切刃５，５により砕
いた鉱滓を、各螺旋状フィン２Ａ，２Ｂにより直ちに後
方に搬送することができる。このため、前述の実施形態
１のものの効果に加え、鉱滓の後方への輸送を一層強力
に行うことができる。

【００２４】なお、前述の実施形態２では螺旋状フィン
が２条からなるものを例に挙げて説明したが、これを３
条や４条あるいはそれ以上の条数設けてもよく、このよ
うな場合でも前述の実施形態２と同等の作用効果を奏す
る。いずれにしても、各螺旋状フィンの先端の位置、換
言すれば各切刃の位置は、脈動防止の観点から周方向で
等間隔となるように設定することが好ましい。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１の
発明によれば、切り崩し装置を、螺旋状フィンを内周面
に固定した円筒と、円筒先端に設けた超硬ビットと、円
筒の先端面内で円筒の中心から内周に延びる切刃と、円
筒の後端に軸受を介して同軸上に連接された排出管と、
排出管側に固定されて円筒を回転駆動する駆動装置とか
ら構成して、超硬ビットによって鉱滓を円柱状にくり貫
いてから、くり貫かれた円柱を真空引きされている円筒
のエリア内で切刃によって削るようにしたので、鉱滓の
破砕やはぎ取りを効率良く行うでき、かつ破砕した鉱滓
が散逸するのを防止することができる。

【００２６】また、本発明の請求項２の発明によれば、
螺旋状フィンを１条から構成し、かつその先端の幅を円
筒半径とほぼ等しくなるように、またその後半部の幅を
円筒半径より小さくなるように、設定するとともに、切
刃を放射状に複数設置し、これら切刃の１つを螺旋状フ
ィンの先端に配置固定したので、円筒中心部に軸方向の
空間を形成することができ、この空間をバキュームによ
る鉱滓の空気搬送路として機能させることができる。こ
のため、鉱滓の後方への輸送を強力に行わせることがで
きる。

【００２７】また、本発明の請求項３の発明によれば、
螺旋状フィンを複数条設け、かつこれら螺旋状フィンの
先端の幅は円筒半径とほぼ等しくなるように、またこれ
ら螺旋状フィンの後半部の幅は円筒半径より小さくなる
ように、それぞれ設定するとともに、これら螺旋状フィ
ンの先端にそれぞれ切刃を配置固定したので、各切刃の
それぞれに螺旋状フィンが連接され、各切刃により砕い
た鉱滓を、各螺旋状フィンにより直ちに後方に搬送する
ことができる。このため、鉱滓の後方への輸送を一層強
力に行うことができる。

【００２８】また、本発明の請求項４の発明によれば、
螺旋状フィンの後半部の幅を円筒半径のほぼ１／２に設
定したので、砕かれた鉱滓の螺旋状フィンによる搬送と
バキュームによる空気搬送の相乗効果を最大限に高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る落鉱清掃装置の
切り崩し装置の全体構成を一部断面表示で示す側面図で
ある。

【図２】図１のＡ矢視方向より示す正面図およびＢ矢視
方向より示す断面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る落鉱清掃装置の
切り崩し装置の全体構成を一部断面表示で示す側面図で
ある。

【図４】図３のＣ矢視方向より示す正面図およびＧ矢視
方向より示す断面図である。

【図５】図３のＣ矢視方向より見たＤーＤ線断面図およ
びこれをＧ矢視方向よりみた断面図である。

【図６】図３のＣ矢視方向より見たＥーＥ線断面図およ
びこれをＧ矢視方向よりみた断面図である。

【図７】図３のＣ矢視方向より見たＦーＦ線断面図およ
びこれをＧ矢視方向よりみた断面図である。

【符号の説明】

１，１Ａ 切り崩し装置 ２，２Ａ，２Ｂ 螺旋状フィン ３ 円筒 ４ 超硬ビット ５，５ａ 切刃 ６ 軸受 ７ 排出管 ９ 駆動装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンベア周囲に落下堆積した鉱物を切り
   崩し装置により切り崩しながら吸引除去する落鉱清掃装
   置において、 前記切り崩し装置を、 螺旋状フィンを内周面に固定した円筒と、 該円筒先端に設けた超硬ビットと、 前記円筒の先端面内で該円筒の中心から内周に延びる切
   刃と、 前記円筒の後端に軸受を介して同軸上に連接された排出
   管と、 該排出管側に固定されて前記円筒を回転駆動する駆動装
   置とから構成したことを特徴とする落鉱清掃装置。
2. 【請求項２】 螺旋状フィンは１条からなり、かつその
   先端の幅は円筒半径とほぼ等しくなるように、またその
   後半部の幅は円筒半径より小さくなるように、設定する
   とともに、切刃を放射状に複数設置し、これら切刃の１
   つを螺旋状フィンの先端に配置固定したことを特徴とす
   る請求項１記載の落鉱清掃装置。
3. 【請求項３】 螺旋状フィンを複数条設け、かつこれら
   螺旋状フィンの先端の幅は円筒半径とほぼ等しくなるよ
   うに、またこれら螺旋状フィンの後半部の幅は円筒半径
   より小さくなるように、それぞれ設定するとともに、こ
   れら螺旋状フィンの先端にそれぞれ切刃を配置固定した
   ことを特徴とする請求項１記載の落鉱清掃装置。
4. 【請求項４】 螺旋状フィンの後半部の幅を円筒半径の
   ほぼ１／２に設定したことを特徴とする請求項２又は請
   求項３記載の落鉱清掃装置。