JPH0952056A - 旋動式破砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コーンケーブリングが交換されるまで継続し
て、所定範囲内の粒度分布を有する破砕製品を製造す
る。 【解決手段】 アーム９の基部下方における高マンガン
鋳鋼からなるコーンケーブリング４の内側の被摩耗の少
ない領域に、被破砕物の噛込み位置４ｂからその下端部
４ｃに向かうにつれて次第に厚くなると共に幅が広くな
り、最大幅がアーム９の幅ｔの１．０〜２．０倍で、コ
ーンケーブリング４の内周面方向の縁部から中央に向か
うにつれて次第に厚くなる、軟鋼からなる軟質破砕部材
１９を鋳ぐるみ鋳造すれば、コーンケーブリング４の高
マンガン鋳鋼からなる破砕面４ａと軟質破砕部材１９の
破砕面１９ａとが均等に摩耗するので、コーンケーブリ
ング４が交換されるまで継続して、所定範囲内の粒度分
布を有する破砕製品を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コーンケーブリン
グが新品時から交換されるまでの間を通じて、破砕製品
の粒度分布の範囲を、予め設定した範囲内に収めること
を可能ならしめるようにした旋動式破砕機の技術分野に
属するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来例に係る典型的な旋動式破砕機は、
その側面断面図の図２に示すように構成されている。即
ち、符号１は上部フレームで、この上部フレーム１は、
図示しない架台に載置される下部フレーム２の上部に連
設されている。この上部フレーム１の上部には、原石や
岩石等の図示しない被破砕物の入口となる入口ホッパが
設けられており、また上部フレーム１内には、高マンガ
ン鋳鋼により一体鋳造されてなる截頭円錐管体状のコー
ンケーブリング４が装着されている。一方、下部フレー
ム２のボス２ａには、偏心軸孔５を有するスリーブ６が
回転自在に嵌挿されており、スリーブ６の偏心軸孔５に
は、主軸７が回転可能に挿通されている。

【０００３】前記主軸７の下端は、スラスト軸受等の図
示しない下部軸受によって支持されている。この主軸７
の上端はラジアル球面軸受やスリーブ軸受等の上部軸受
８によって支持されており、上部軸受８は、上部フレー
ム１に設けた複数のアーム９に支持されている。さら
に、この主軸７には、マントルコア（ヘッドセンタとも
呼ばれている。）１０を介して截頭円錐体状のマントル
１１が取付けられており、このマントル１１と前記コー
ンケーブリング４との間には被破砕物を破砕する破砕室
１２が形成されている。他方、前記主軸７が挿通された
スリーブ６の下端には、従動傘歯車１３が取付けられて
おり、この従動傘歯車１３には、水平回転軸１４の内端
に設けた原動傘歯車１５が噛合されている。水平回転軸
１４は、下部フレーム２に取付けたケーシング１６に軸
受１７を介して支持されており、水平回転軸１４の外端
には、図示しないベルトを介して図示しない電動機と連
動連結されるプーリ１８が取付けられている。

【０００４】従って、この旋動式破砕機で被破砕物を破
砕するには、図示しない電動機を作動してスリーブ６を
回転すると共に、入口ホッパ３から被破砕物を投入す
る。スリーブ６の回転により主軸７の下端が偏心軸孔５
の作用によって偏心旋回運動するにしたがってマントル
１１も同様に偏心旋回運動し、破砕室１２に落下した被
破砕物は、コーンケーブリング４の内周面とマントル１
１の外周面との間隙の変化により圧縮破砕されながら落
下し、破砕製品となって破砕室１２の下部から下部フレ
ーム２の図示しない排出口を経て機外へ排出される。

【０００５】ところで、上記構成になる旋動式破砕機に
よれば、被破砕物の破砕室１２内における円周方向への
移動が僅かであると共に、上部軸受８を支持するアーム
９が破砕室１２の上方にあるために、被破砕物が破砕室
１２おけるアーム９の下方に入ることが少なく、この領
域における破砕頻度が他の領域に比して少なくなってい
る。従って、コーンケーブリング４の内周面には、その
平面図の図３と、その主要部側面断面図の図４とに示す
ように、アーム９の基部下方の部分の摩耗量ａが他の部
分の摩耗量ｂに比して少なくなる偏摩耗が生じる。その
ため、偏摩耗の度合いによっては、偏摩耗が大きくなる
につれて破砕製品の粒度分布範囲が広がり、安定した破
砕作業ができなくなり、歩留りが極端に低下した状態で
マントル、コーンケーブリングの交換が必要になるとい
う問題点があった。このような問題点を解決し得るよう
にしたものが、例えば特公昭６２−６１３４１号公報に
おいて提案されている。

【０００６】以下、この従来例に係る旋動式破砕機の構
成を、旋動式破砕機のコーンケーブリングの切欠き斜視
図の図５に基づいて説明すると、図示しない上部軸受を
支持する各アームの基部下方におけるコーンケーブリン
グ４の高さの０．５〜０．７倍にすると共に、幅をアー
ムの幅の１．０〜２．０倍、深さを摩耗代とし、かつ下
端側および円周方向両側を漸次浅くした凹部１９を設け
ている。つまり、破砕室１２におけるアーム９の下方の
領域の上部間隙を他の領域の上部間隙より大きくするこ
とにより、図示しない入口ホッパから投入された被破砕
物をアームの下方の領域へ容易に入り込み易くなるよう
にして、被破砕物の破砕を破砕室の全周で行うことによ
り、コーンケーブリングの破砕面の下部を円周方向の全
般にわたってほぼ均等に摩耗させるように構成したもの
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例に係る旋動
式破砕機は、コーンケーブリング４の破砕面のアーム９
の基部下方の領域は他の領域に比較して被破砕物の破砕
頻度が少ないので、コーンケーブリング４を上記構成に
することにより、このコーンケーブリング４の破砕面の
上端から所要の下部位置の間は被破砕物の破砕の継続に
より偏摩耗量が少なくなると考えられる。しかしなが
ら、凹部の存在により所期段階においては破砕製品を排
出する出口隙間にあるコーンケーブリング４の下端側の
偏摩耗を回避することができず、被破砕物の破砕の継続
による出口隙間領域の偏摩耗の進行につれて破砕製品の
粒度分布の範囲が広くなり、二次破砕を要する粒度の破
砕製品の割合が多くなるという解決すべき課題がある。

【０００８】つまり、コーンケーブリング４の下端部の
偏摩耗量が予め定めた値を超えて大きくなると、コーン
ケーブリング４またはマントル１１を上下方向に移動さ
せて、下端部におけるコーンケーブリング４とマントル
１１との間の最小の隙間が出口隙間として設定されるた
めに、必然的に摩耗量が少ない領域よりも摩耗量が大き
い領域の割合が多くなり、粒度の大きな破砕製品の生産
割合が多くなるからである。従って、上記のとおり、二
次破砕を要する破砕製品が多くなるので、破砕製品の生
産能率の低下を余儀なくされてしてしまう。

【０００９】従って、本発明の目的とするところは、コ
ーンケーブリングが新品時から交換されるまでの間を通
じて、破砕製品の粒度分布を所定範囲内に収めることを
可能ならしめる旋動式破砕機を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係る旋動式破砕機が採用した主
たる手段は、上部フレームの内側に鋳鋼からなるコーン
ケーブリングが嵌合され、前記上部フレームの上部に架
設されたアームで支持されてなる上部軸受で上部側が支
持されたマントル主軸が、前記コーンケーブリングの内
側に配設されてなる旋動式破砕機において、前記コーン
ケーブリングのアームの基部下方における内側に、内側
に破砕面が形成され、被破砕物の噛込み位置から下端部
に向かうにつれて厚くなり、前記アームの幅の１．０〜
２．０倍の幅であって、かつ該コーンケーブリングの内
周面方向における縁部から中央に向かうにつれて次第に
厚くなる、前記鋳鋼よりも軟質の軟鋼材からなる軟質破
砕部材を鋳ぐるみ鋳造したことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の請求項２に係る旋動式破砕
機が採用した主たる手段は、請求項１に記載の旋動式破
砕機において、前記軟鋼材の厚さを、被破砕物の性状に
応じて変えたことを特徴とする。

【００１２】また、本発明の請求項３に係る旋動式破砕
機が採用した主たる手段は、請求項１に記載の旋動式破
砕機において、前記軟鋼材の硬度を、被破砕物の性状に
応じて変えたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、コーンケーブリングの
アームの基部下方における被摩耗の少ない砕面の所定部
分を、激しく摩耗する部分の破砕面の材質よりも摩耗し
易い軟鋼からなる軟質破砕部材で形成すれば、コーンケ
ーブリングの破砕面の全体を均等に摩耗させることが可
能になり、コーンケーブリングが交換されるまでの間を
通じて、破砕製品の粒度分布の範囲を所定範囲内に収め
ることができ、また被破砕物は現場によって性状が相違
するので、コーンケーブリングの破砕面の摩耗状況が相
違し、被破砕物によっては破砕製品の粒度分布の範囲を
所定範囲内に収め得ない場合が生じるが、その場合には
その被破砕物の性状に応じて、摩耗し難い破砕面を構成
する軟質破砕部材の厚さまたは硬度を変えてやれば、確
実に破砕製品の粒度分布を所定範囲内に収めることがで
きると考えてなしたものである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例に係る旋動式破砕機
を、そのコーンケーブリングの断面図の図１（ａ）と、
そのコーンケーブリングの平面図の図１（ｂ）とを順次
参照しながら、従来例と同一のもの並びに同一機能を有
するものを同一符号を以て説明する。但し、本実施例に
係る旋動式破砕機が従来例と相違するところは、コーン
ケーブリングの構成の相違にあり、旋動式破砕機自体の
構成は従来例と同等であるから、以下の説明において
は、同一の構成部材には同一符号を付して旋動式破砕機
自体の構成に係る説明は割愛する。なお、本実施例は、
上部軸受を支持するアーム９が２つの場合である。

【００１５】これらアーム９，９の基部下方における、
高マンガン鋳鋼からなるコーンケーブリング４の破砕面
４ａの周方向の２領域、つまり破砕面４ａの相対する側
の被摩耗の少ない２領域（コーンケーブリング４の全内
周長の２６％から３２％に相当する。）に、このコーン
ケーブリング４の最大偏摩耗量を考慮した厚さＴを有す
る、内側に破砕面１９ａを有する後述する構成になる軟
質破砕部材１９，１９（これら軟質破砕部材は同形状、
同寸法であり、図１（ａ），（ｂ）においてクロス線が
施されている部分である。）が鋳ぐるみ鋳造されてい
る。

【００１６】この軟質破砕部材１９は、コーンケーブリ
ング４の被破砕物の噛込み位置４ｂからその下端部４ｃ
に向かうにつれて次第に厚くなると共に幅が広くなり、
かつ最大幅Ｗはアーム９の幅ｔの１．０〜２．０倍で、
コーンケーブリング４の内周面方向の縁部から中央に向
かうにつれて次第に厚くなるように形成されている。な
お、この軟質破砕部材１９の最大幅Ｗをアーム９の幅ｔ
の１．０〜２．０倍としたのは、これらアーム９，９の
幅ｔの１．０〜２．０倍の範囲の摩耗が極度に少ないと
いう調査結果が得られているためである。

【００１７】前記軟質破砕部材１９は、正常な形状のコ
ーンケーブリングを鋳造し得る鋳型内の内側所定位置の
それぞれに、注湯される溶湯の温度による溶融後、再凝
固するいわゆる溶け込み代を考慮した寸法に形成してな
る原軟質破砕部材を予めセットしておき、そしてこの原
軟質破砕部材がセットされてなる鋳型に高マンガン鋳鋼
からなる溶湯を鋳型内に注湯することにより鋳ぐるみ鋳
造されるものである。

【００１８】ところで、コーンケーブリング４の最大偏
摩耗量（最大偏摩耗量の値は経験的に得られている。）
とは、新品のコーンケーブリング４が被破砕物の破砕の
継続により交換されるまでの間で生じるコーンケーブリ
ング４の出口隙間領域における最大摩耗量と最小摩耗量
との差であるが、実際には、コーンケーブリング４の下
端部における肉厚の最大残厚と最小残厚との差を採用し
ている。また、コーンケーブリング４における被破砕物
の噛込み位置４ｂについては、旋動式破砕機に投入され
る被破砕物の大きさにより相違するために、数値的に噛
込み位置４ｂを特定することはできないが、ユーザによ
って被破砕物の大きさがほぼ決まっているので、ユーザ
が特定されれば噛込み位置４ｂも特定することができ
る。

【００１９】以下、上記コーンケーブリング４を有する
旋動式破砕機の作用態様を説明すると、被破砕物の破砕
の継続で軟質破砕部材１９の破砕面１９ａと、軟質破砕
部材１９以外の高マンガン鋳鋼からなる破砕面４ａとが
共に摩耗する。しかしながら、破砕面の硬度の相違の相
違と、被破砕物の破砕頻度の相違とにより軟質破砕部材
１９の破砕面１９ａとコーンケーブリング４の破砕面４
ａとがほぼ均等に摩耗し、従来例に比較してコーンケー
ブリング４の偏摩耗量が大幅に少なくなる。

【００２０】従って、コーンケーブリング４が交換され
るまでの間継続して破砕製品の粒度のばらつきが少な
く、所定範囲内の粒度分布を有する破砕製品を得ること
ができる。さらに、コーンケーブリング４の偏摩耗量が
少なくなるので、被破砕物の破砕に際しての動力変動が
少なく、旋動式破砕機の安定運転が可能になると共に、
コーンケーブリング４の寿命の延長にも寄与することが
できる。

【００２１】例えば、交換時における高マンガン鋳鋼の
みからなる従来のコーンケーブリングの偏摩耗量は１０
〜３５ｍｍ程度である。しかしながら、本実施例になる
コーンケーブリングによれば、その偏摩耗量が従来より
も遙かに小さくし得ることは容易に想定できることであ
る。

【００２２】ところで、被破砕物の性状の相違（ユーザ
による）によって、コーンケーブリング４の破砕面の摩
耗状況が変化する。このように性状が相違する被破砕物
の破砕製品の粒度分布を所定範囲内に収めるためには、
被破砕物の性状に応じて軟質破砕部材１９の厚さを変え
たり、あるいはその材質を変えることにより硬度を変え
るという手段を採用することができる。軟質破砕部材１
９の材質としては、例えばＳ１５Ｃ，Ｓ２０Ｃ，Ｓ２５
Ｃ等の炭素鋼を選定することができる。

【００２３】このように、コーンケーブリング４のアー
ム９の下方位置における内側の被摩耗の少ない２領域
に、軟質破砕部材１９，１９を鋳ぐるみすることによっ
て、高マンガン鋳鋼等の高価な素材の使用量が少なくな
るので、コーンケーブリング４の製造コストの低減に対
しても大いに寄与することができる。

【００２４】なお、以上では、２つのアーム９，９によ
って上部軸受が支持されてなる旋動式破砕機の場合を例
として説明したが、例えば従来例のように、３つのアー
ムにより上部軸受が支持されてなる旋動式破砕機に対し
ても、本発明に係る技術的思想を適用することができる
ので、上記実施例によって本発明に係る技術的思想の範
囲が限定されるものではない。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１乃
至３に係る旋動式破砕機によれば、高マンガン鋳鋼から
なるコーンケーブリングの被摩耗の少ないアームの下方
位置における内側の２領域に、高マンガン鋳鋼よりも摩
耗し易い軟鋼からなる軟質破砕部材が鋳ぐるみ鋳造され
ていて、被破砕物の破砕の継続によりコーケーブリング
の破砕面の全周がほぼ均等に摩耗するので、このコーン
ケーブリングが交換されるまでの間継続して所定範囲内
の粒度分布を有する破砕製品を製造することができ、従
来例のように、稼働時間が長くなるにつれてコーンケー
ブリングの偏摩耗量が大きくなって二次破砕を要する破
砕製品の量が次第に多くなるようなことがないので、破
砕製品の生産性の向上に対して極めて多大な効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の実施例に係る旋動式破砕
機のコーンケーブリングの側面断面図であり、また図１
（ｂ）は本発明の実施例に係る旋動式破砕機のコーンケ
ーブリングの平面図である。

【図２】従来の典型例に係る旋動式破砕機の側面断面図
である。

【図３】従来の典型例に係る旋動式破砕機の平面図であ
る。

【図４】従来の典型例に係る旋動式破砕機の主要部側面
断面図である。

【図５】従来例に係る旋動式破砕機のコーンケーブリン
グの切欠き斜視図である。

【符号の説明】

４…コーンケーブリング，４ａ…破砕面，４ｂ…噛込み
位置，４ｃ…下端部，９…アーム １９…軟質破砕部材，１９ａ…破砕面 Ｔ…軟質破砕部材の最大厚さ Ｗ…軟質破砕部材の最大幅 ｔ…アームの幅

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部フレームの内側に鋳鋼からなるコー
   ンケーブリングが嵌合され、前記上部フレームの上部に
   架設されたアームで支持されてなる上部軸受で上部側が
   支持されたマントル主軸が、前記コーンケーブリングの
   内側に配設されてなる旋動式破砕機において、前記コー
   ンケーブリングのアームの基部下方における内側に、内
   側に破砕面が形成され、被破砕物の噛込み位置から下端
   部に向かうにつれて厚くなり、前記アームの幅の１．０
   〜２．０倍の幅であって、かつ該コーンケーブリングの
   内周面方向における縁部から中央に向かうにつれて次第
   に厚くなる、前記鋳鋼よりも軟質の軟鋼材からなる軟質
   破砕部材を鋳ぐるみ鋳造したことを特徴とする旋動式破
   砕機。
2. 【請求項２】 前記軟鋼材の厚さを、被破砕物の性状に
   応じて変えたことを特徴とする請求項１に記載の旋動式
   破砕機。
3. 【請求項３】 前記軟鋼材の硬度を、被破砕物の性状に
   応じて変えたことを特徴とする請求項１に記載の旋動式
   破砕機。