WO2021132702A1 - 旋動式破砕機及び旋動式破砕機の軸受異常検出方法 - Google Patents

Abstract

旋動式破砕機は、主軸と、旋回部材と、を備える。主軸は、軸線を中心として自転可能に支持される。旋回部材は、回転することで主軸の軸線を旋回させる。旋動式破砕機は、旋回部材の回転による主軸の運動によって破砕対象物を破砕する。旋動式破砕機は、主軸の自転の回転数を検出するセンサを備える。無負荷状態で旋回部材を所定の回転数で回転させた場合の主軸の自転の回転数に基づいて、軸受の異常の可能性を検知する。

Description

旋動式破砕機及び旋動式破砕機の軸受異常検出方法

　本発明は、主として、旋動式破砕機に関する。

　従来から、コーンケーブと、当該コーンケーブに対して偏心しながら回転する主軸に取り付けられたマントルと、の作用により岩石等を破砕する旋動式破砕機が知られている。特許文献１は、この種の旋動式破砕機を開示する。旋動式破砕機には、軸方向に加わる荷重（スラスト荷重）を受け止めるスラスト軸受や、軸に垂直な方向に加わる荷重（ラジアル荷重）を受け止めるラジアル軸受が設けられている。

　特許文献１は、破砕機の軸受状態を監視する方法を開示する。この監視方法は、回転破砕機における軸受の状態を監視し、摩耗した軸受によって生じる損傷を減少させるためのものである。具体的には、破砕機の軸受表面間の摩擦力が、センサによって監視され、前記センサによって実行された前記摩擦力の監視から得られた情報が、前記破砕機のシステムの警報又は制御に用いられる。

特表２００４－５１９３２５号公報

　上記特許文献１の構成は、軸受にセンサを取り付けるものであるが、軸受にセンサを取り付けることは、設置スペース等の関係で難しく、また、構造が複雑になってしまう。また、センサを取り付けたとしても、センサの存在が軸受の回転し易さに影響を与えてしまうおそれがあり、この点で改善の余地があった。

　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、旋動式破砕機のラジアル軸受やスラスト軸受の異常の可能性を簡素な構成で検出可能にすることにある。

　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

　本発明の第１の観点によれば、以下の構成の旋動式破砕機が提供される。即ち、この旋動式破砕機は、主軸と、旋回部材と、を備える。前記主軸は、軸線を中心として自転可能に支持される。前記旋回部材は、回転することで前記主軸の軸線を旋回させる。前記旋動式破砕機は、前記旋回部材の回転による前記主軸の運動によって破砕対象物を破砕する。前記旋動式破砕機は、前記主軸の自転の回転数を検出するセンサを備える。無負荷状態で前記旋回部材を所定の回転数で回転させた場合の前記主軸の自転の回転数に基づいて、軸受の異常の可能性が検知される。

　これにより、主軸の軸線の旋回に伴って発生する自転の速度を用いて、軸受の異常の可能性を容易に把握することができる。

　本発明の第２の観点によれば、以下の旋動式破砕機における軸受異常検出方法が提供される。即ち、この旋動式破砕機は、主軸と、旋回部材と、を備える。前記主軸は、軸線を中心として自転可能に支持される。前記旋回部材は、回転することで前記主軸の軸線を旋回させる。前記旋動式破砕機は、前記旋回部材の回転による前記主軸の運動によって破砕対象物を破砕する。前記軸受異常検出方法は、前記旋動式破砕機における、前記主軸を支持する軸受の異常の可能性を検知する。前記軸受異常検出方法では、無負荷状態で前記旋回部材を所定の回転数で回転させた場合の前記主軸の自転の回転数をセンサによって検出する。

　これにより、主軸の軸線の旋回に伴って発生する自転の速度を用いて、軸受の異常の可能性を容易に把握することができる。

　本発明によれば、旋動式破砕機のラジアル軸受やスラスト軸受の異常の可能性を簡素な構成で検出することができる。

本発明の一実施形態に係る旋動式破砕機の全体的な構成を示す側面断面図。 主軸上方におけるロータリエンコーダの取付構造を示す側面断面図。 既存の旋動式破砕機を示す側面断面図。

　次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る旋動式破砕機１００の構成を示す概略的な側面断面図である。なお、図１においては、主軸４の上端部の支持構造等は簡略化して示している。

　図１に示す本実施形態の旋動式破砕機１００は、岩石等を適宜の粒度となるように破砕するものである。旋動式破砕機１００は、上部フレーム１１、下部フレーム１３、スパイダ１４、主軸４、マントル５、コーンケーブ６、偏心スリーブ（旋回部材）７、及び動力伝達機構２０等を備える。

　上部フレーム１１及び下部フレーム１３は、何れも中空状に構成されている。上部フレーム１１及び下部フレーム１３は、上下方向で互いに固定される。こうして構成される筒状の外郭構造の中に主軸４が収容される。主軸４は、上端部を中心としてすりこぎ運動することができる。

　主軸４に取り付けられたマントル５と、上部フレーム１１の内周面に取り付けられたコーンケーブ６とにより、破砕室Ｓが構成される。詳細は後述するが、主軸４のすりこぎ運動に伴って、マントル５とコーンケーブ６との間隔が増減する。この結果、破砕室Ｓの内部にある岩石に圧縮力を作用させて、当該岩石を破砕することができる。

　上部フレーム１１は、旋動式破砕機１００の上部の外郭をなすものである。上部フレーム１１の上端部はスパイダ１４の外縁の下端部に接続されている。上部フレーム１１の下端部は下部フレーム１３の上端部に接続されている。上部フレーム１１の内周面には、コーンケーブ６が配置されている。

　下部フレーム１３は、旋動式破砕機１００の下部の外郭をなすものである。下部フレーム１３の上端部は上部フレーム１１の下端部に接続されている。本実施形態においては、下部フレーム１３は、下方に向かうに従って径が大きくなる形状に形成されている。下部フレーム１３の下端部は開放されており、当該開放された部分から破砕後の岩石を回収することができる。

　主軸４は、長い軸状の部材として構成されている。主軸４は、スパイダ１４、上部フレーム１１及び下部フレーム１３の内部に配置されている。主軸４は、平面視及び側面視でこれらのフレーム内の中心部に配置されるように、その軸線を概ね上下方向に向けて設けられる。主軸４の上端部は、スパイダアーム３１によってスパイダ１４の外縁に支持されている。より詳細には、主軸４の上端部は、スパイダ１４の中心部（後述するスパイダ中央部３０）に設けられる上部軸受５０によって支持されている。この構成により、主軸４は、回転可能、かつ、その上端部を支点としてその軸線（回転軸線）の向きを変更可能となっている。

　主軸４の中途部は、下方に向かうに従って径が大きくなる円錐形状となっている。この円錐形状の部分の上端部から下端部に近づくに従って、当該円錐形状の部分の外周面と、上部フレーム１１の内周面と、の間隔が次第に狭くなる。

　スパイダ１４は、主軸４の上端部を上部フレーム１１に対して支持する。スパイダ１４は、スパイダ中央部３０と、複数本（本実施形態では、２本）のスパイダアーム３１と、を備える。スパイダ中央部３０は、平面視で当該スパイダ１４の中央部に配置される。スパイダアーム３１は、アーム状に構成されている。それぞれのスパイダアーム３１は、スパイダ中央部３０とスパイダ１４の外縁とを連結する。

　マントル５は、中空の概ね円錐状の部材として構成されている。マントル５は、主軸４の前記円錐形状の部分の外周面に取り付けられている。

　コーンケーブ６は、概ね板状の部材として構成されており、上部フレーム１１の内周面に複数並べて取り付けられている。図１に示すように、このコーンケーブ６の先端（歯先）と、上述のマントル５の先端（歯先）と、の間隔は、下方に向かうに従って次第に狭くなる。コーンケーブ６を複数の部材から構成せずに、１つの中空状の部材として構成しても良い。

　マントル５及びコーンケーブ６は、破砕対象物である岩石に作用する部分であるため、高マンガン鋼等の硬くて摩耗しにくい材料で形成されている。また、マントル５及びコーンケーブ６は、ある程度摩耗したら交換できるように、取外し可能な構造になっている。

　主軸４の下部は偏心スリーブ７に挿入され、下部軸受８に支持されている。下部軸受８は、スラスト軸受８ａとラジアル軸受８ｂからなる。スラスト軸受８ａは、主軸４の下端部を支持する。スラスト軸受８ａは、下部フレーム１３のボス部１３ａの下端に設けられた主軸用昇降油圧シリンダ９の、ピストン１０に支持されている。ラジアル軸受８ｂは、主軸４と偏心スリーブ７との間に配置された円筒状のブッシュとして構成されている。

　偏心スリーブ７は、その貫通孔の部分に主軸４の下端部を挿入した状態で、後述の動力伝達機構２０により回転駆動される。偏心スリーブ７の前記貫通孔は、円形に構成されるとともに、当該偏心スリーブ７の回転軸線に対して偏心して配置されている。主軸４と、偏心スリーブ７の前記貫通孔の内周面と、の間には図示しないブッシュが配置されている。これにより、主軸４は前記貫通孔に対して相対回転可能な状態で当該偏心スリーブ７に挿入されている。

　動力伝達機構２０は、偏心スリーブ７を回転させるための動力を当該偏心スリーブ７に伝達するものである。動力伝達機構２０は、横軸２１、ベベルピニオン２２、及びベベルギア２３等を有している。

　横軸２１は、軸状の部材である。横軸２１は、その回転軸線を水平方向（横方向）に向けた状態で、軸受１５を介して下部フレーム１３に支持される。横軸２１の両端部のうち主軸４に近い側に配置される端部には、ベベルピニオン２２が固定されている。横軸２１は、Ｖベルト及びＶプーリ等を介して駆動源（例えば、電動モータ）からの動力が伝達されることにより回転し、これによってベベルピニオン２２も回転する。

　ベベルギア２３は、偏心スリーブ７の下端部に固定される。ベベルギア２３は、ベベルピニオン２２と噛み合っている。この結果、横軸２１に伝達された動力がベベルギア２３に伝達され、偏心スリーブ７が回転する。

　以上のように、前記駆動源からの動力は、横軸２１に伝達され、更にベベルピニオン２２及びベベルギア２３を介して偏心スリーブ７に伝達される。これにより、偏心スリーブ７の前記貫通孔に挿入された主軸４の下端部が仮想水平面内を旋回する。即ち、主軸４は、ラジアル軸受となる上部軸受５０により支持されている部分を中心にして、その回転軸線の向きを順次変化させながら下端部を旋回させて、いわゆるすりこぎ運動をする。

　主軸４のすりこぎ運動により平面視でのマントル５の位置が周期的に変動するので、コーンケーブ６の先端とマントル５の先端との間の距離が繰り返し増減する。

　上部フレーム１１の内部の、マントル５とコーンケーブ６が配置される空間である破砕室Ｓで、岩石の破砕が行われる。即ち、上部フレーム１１の上方から投入された岩石が、マントル５とコーンケーブ６とによる作用を受けて砕かれる。

　マントル５とコーンケーブ６の間の隙間は、岩石等を長期間破砕して摩耗が進行するのに伴って、徐々に増大する。この点、旋動式破砕機１００は、主軸用昇降油圧シリンダ９を駆動することで、主軸４を上昇させることができる。この結果、マントル５及びコーンケーブ６が摩耗しても隙間の大きさを適切に維持することができる。

　次に、スパイダ中央部３０及びこれに取り付けられるロータリエンコーダについて、詳細に説明する。図２は、主軸４の上方におけるロータリエンコーダ３３の取付構造を示す側面断面図である。

　スパイダ中央部３０は、その軸線を上下方向に向けた概ね短い円筒形状の部材である。スパイダ中央部３０の平面視における中央部には、上下方向の軸孔が貫通状に形成されている（以下、この貫通孔を中央貫通孔と称する場合がある）。言い換えれば、スパイダ中央部３０の中心部には、前記中央貫通孔が概ね円柱状に形成されている。

　中央貫通孔の下部において、スパイダ中央部３０には、平面視で円環状のフランジ部３０ａが径方向内側へ突出するように形成されている（この結果、中央貫通孔の下部には段差が形成されている）。フランジ部３０ａの外側には筒壁部３０ｂが全周にわたって形成されている。筒壁部３０ｂはフランジ部３０ａの外周部から上方に向かって延びている。

　スパイダ中央部３０のフランジ部３０ａの上方には、軸受マウント部１２が設けられている。

　スパイダ中央部３０の軸受マウント部１２の上には、上部軸受５０が載せられた状態で取り付けられる。上部軸受５０は、外輪５１と、内輪５２と、を主として備える公知の球面軸受である。

　上部軸受５０（球面軸受）の内輪５２には、軸孔が形成される。この軸孔に主軸４の上端部が挿入されることにより、当該主軸４の上端部が上部軸受５０によって支持される。

　これにより、主軸４の上端部は、内輪５２に対して周方向に相対回転可能であり、かつ、内輪５２の軸孔の軸線に沿う向きに移動可能となっている。また、内輪５２は外輪５１に対して任意の軸線まわりで回転可能であるため、内輪５２の軸孔に挿入された主軸４の上端部は、その回転軸線の向きを変更可能である。

　上部軸受５０（球面軸受）は、軸受マウント部１２の上に載せられた状態でスパイダ中央部３０内に組み付けられる。

　スパイダ中央部３０の上部には、固定部材（第１中空部材）７１が設けられる。この固定部材７１は、外輪５１を上側から押さえ付けることにより、上部軸受５０（球面軸受）をスパイダ中央部３０に対して固定することができる。

　固定部材７１は、円筒部７１ａと、２つのフランジ部７１ｂ，７１ｃと、を有する。円筒部７１ａの内部空間には、主軸４の上端部を収容することができる。１つのフランジ部７１ｂは、円筒部７１ａの上端から径方向外側に延びている。もう１つのフランジ部７１ｃは、円筒部７１ａの下端から径方向外側に延びている。

　この構成で、スパイダ中央部３０が有する軸受マウント部１２の上に上部軸受５０が載せられた状態で、スパイダ中央部３０に固定部材７１が上側から取り付けられる。このとき、円筒部７１ａの下端部がスパイダ中央部３０の前記中央貫通孔に挿入されて、上部軸受５０が有する外輪５１に接触する。これにより、上部軸受５０が上下方向に動かないように固定することができる。スパイダ中央部３０に対する固定部材７１の取付けには、軸受固定ボルト７２が用いられている。

　本実施形態では、固定部材７１の上部に延長筒（延長部材、第２中空部材）３２が設けられる。延長筒３２は固定部材７１と同様に、円筒状の部分を有している。延長筒３２を固定部材７１の上側に固定することにより、固定部材７１の内部空間が延長筒３２の内部空間と接続される。言い換えれば、固定部材７１の内部空間が実質的に上方に延長される。この延長筒３２の内部に、主軸４の回転数を検出するセンサとしてのロータリエンコーダ３３が設けられている。

　延長筒３２は、ロータリエンコーダ３３を設置するためのスペースを固定部材７１の上部に形成する目的で設けられている。延長筒３２の上部は、蓋部材３４によって覆われている。この蓋部材３４は、図２では延長筒３２に取り付けられているが、固定部材７１に直接取り付けることもできる。更に言えば、本実施形態の旋動式破砕機１００は、元は延長筒３２を有さず、蓋部材３４が固定部材７１に直接取り付けられていた構成の既存の旋動式破砕機（図３を参照）を、延長筒３２を取り付けることで改造したものである。このように、延長筒３２は、実質的に上下方向のスペーサとして機能する。

　本実施形態では、固定部材７１と蓋部材３４の間に延長筒３２を継ぎ足すだけで、ロータリエンコーダ３３及びフレキシブルシャフト３５を設置するスペースを主軸４の上方に形成することができる。従って、既存の旋動式破砕機１００に適用することも容易である。

　延長筒３２は、固定部材７１に対して、固定ボルト３８を用いて固定される。蓋部材３４は、延長筒３２に対して、固定ボルト４１を用いて固定される。本実施形態において、固定部材７１、延長筒３２及び蓋部材３４は、スパイダ１４に含まれる。

　ロータリエンコーダ３３は、図示しない検出軸の回転を検出することができる。ロータリエンコーダ３３は、延長筒３２の内壁に取り付けられている。ロータリエンコーダ３３としては、例えば、円板の回転を光学センサ等で検出する公知の構成を採用することができる。

　ロータリエンコーダ３３の検出軸は、主軸４の軸線に対してほぼ垂直に配置されている。この検出軸は、フレキシブルシャフト３５を介して主軸４の上部に接続される。フレキシブルシャフト３５は、回転動力を離れた位置へ伝達する部材であって、両端には接続部材としてのカップリング３６ａ，３６ｂが設けられている。

　フレキシブルシャフト３５の一端側に設けられたカップリング３６ａには、主軸４が接続される。フレキシブルシャフト３５の他端側に設けられたカップリング３６ｂには、ロータリエンコーダ３３の検出軸が接続される。そして、主軸４の回転がフレキシブルシャフト３５を介してロータリエンコーダ３３の回転軸に伝達され、ロータリエンコーダ３３が主軸４の回転数を検出する。ロータリエンコーダ３３が発生する回転検出信号は、図示しない信号線（電線）を介して出力される。この信号線は、例えばスパイダアーム３１に固定する構成とすることができる。

　ロータリエンコーダ３３に接続される信号線を旋動式破砕機１００の外部に引き出すことで、オペレータ等が旋動式破砕機１００まで移動しなくても、軸受異常の監視を行うことができる。従って、監視負担を大幅に軽減することができる。

　上述の動力伝達機構２０は偏心スリーブ７を回転させるものであって、主軸４は偏心スリーブ７に対して相対回転可能である。言い換えれば、旋動式破砕機１００において、動力は主軸４の軸線を旋回させるために用いられるが、主軸４を軸線回りに回転させるものではない。以下の説明では、主軸４の軸線が旋回することを「公転」と呼び、主軸４が軸線を中心として回転することを「自転」と呼ぶことがある。

　本実施形態の構成では、動力伝達機構２０における適宜の伝動軸に回転センサを配置しても、主軸４の自転回転数を取得することができない。しかしながら、本実施形態のようにロータリエンコーダ３３及びフレキシブルシャフト３５を用いることで、主軸４の自転回転数を取得可能な簡素な機構を得ることができる。

　ここで、偏心スリーブ７を所定の速度で回転させたときの主軸４の自転回転数は、主軸４を支持する下部軸受８（具体的には、スラスト軸受８ａ及びラジアル軸受８ｂのうち何れか）に損傷等の異常が生じているか否かを判別するための良い指標となる。

　即ち、スラスト軸受８ａ及びラジアル軸受８ｂが何れも正常に機能している場合は、下部軸受８を介した部材同士の相対回転が円滑である。従って、偏心スリーブ７を回転（主軸４を公転）させた場合、潤滑油の粘性等のために主軸４は少し自転するが、その自転速度はあまり大きくならない。一方で、スラスト軸受８ａ及びラジアル軸受８ｂのうち少なくとも何れかが何らかの理由で損傷した場合は、下部軸受８を介した部材同士の相対回転が円滑でなくなる。従って、主軸４の公転に伴って、主軸４を自転させようとする大きな力が発生する。

　そこで、本実施形態では、破砕室Ｓに岩石等が投入されていない状態（いわゆる無負荷状態）で偏心スリーブ７を所定の回転数（基準回転数）で駆動し、このときの主軸４の自転回転数を計測する。この計測の結果、主軸４の自転回転数が以前よりも所定程度増加している場合に、下部軸受８が損傷していると判断することができる。

　例えば、旋動式破砕機１００を設置して初めての運転で、無負荷状態で公転回転数が３６０回／分となるように旋動式破砕機１００を駆動した場合の主軸４の自転回転数を計測した結果、自転回転数が２０回であったとする。この当初の自転回転数は、コンピュータが備える記憶部に記憶しておくと、自動チェックのために好ましい。初回の計測後に旋動式破砕機１００の稼動が開始されるが、その後も、無負荷状態かつ上記と同一の回転数での自転回転数チェックが、定期又は不定期に行われる。そして、自転回転数が、例えば当初の３倍の６０回以上となった場合には、下部軸受８の点検をオペレータに促すように構成することができる。

　自転回転数チェックは、例えば定期メンテナンス時に、無負荷状態であることをオペレータが確認した上で、オペレータの指示によって行うように構成することができる。ただし、無負荷状態であるか否かは、下部のシリンダ９の作動油圧を検出する油圧センサによって自動的に判断することができる。また、旋動式破砕機１００に岩石等を投入する投入コンベアに設置されたセンサによって、無負荷状態であるか否かを自動的に判断することもできる。従って、旋動式破砕機１００が稼動する過程で無負荷状態が検知された場合に、上記の自転回転数チェックを自動的に行う構成とすることもできる。

　自転回転数が大幅に増加して、軸受の損傷が疑われる場合には、報知部材の動作（例えば、ランプの点灯等）によってオペレータに警告することができる。これにより、早期の対応を実現することができる。これに加えて、旋動式破砕機１００の運転を実質的に制限する制御を自動的に行っても良い。制限運転の制御としては、投入コンベアの搬送速度を低下させて岩石の投入量を減少させる制御、ピストン１０により主軸４を下降させることで破砕室Ｓの隙間を広げたりする制御等が考えられるが、これらに限定されない。制限運転によって軸受への負担を軽減させることで、長期間の操業停止に繋がるような重大な異常を予防することができる。

　本実施形態のように主軸４の自転そのものを検出する構成は、従来のように軸受表面間の摩擦力を検出する構成よりも、検出が容易である点で有利である。また、主軸４の上面４ａは軸受によって支持されていないので、本実施形態の検出構造は、主軸４の回転し易さに影響を与えない点でも優れている。

　上述したように、主軸４の上下方向の位置は、主軸用昇降油圧シリンダ９の駆動によって変化する。しかしながら、本実施形態では、主軸４の上面４ａとロータリエンコーダ３３の間は、可撓性を有するフレキシブルシャフト３５によって繋がれている。従って、ロータリエンコーダ３３と主軸４の位置関係が変化しても、安定して主軸４の自転を検出することができる。

　以上に説明したように、本実施形態の旋動式破砕機１００は、主軸４と、偏心スリーブ７と、を備える。主軸４は、軸線を中心として自転可能に支持される。偏心スリーブ７は、回転することで主軸４の軸線を旋回させる。旋動式破砕機１００は、偏心スリーブ７の回転による主軸４の運動によって破砕対象物を破砕する。旋動式破砕機１００は、主軸４の自転の回転数を検出するロータリエンコーダ３３を備える。無負荷状態で偏心スリーブ７を所定の回転数で回転させた場合の主軸４の自転の回転数に基づいて、軸受（特に、下部軸受８）の異常の可能性が検知される。

　これにより、主軸４の軸線の旋回に伴って発生する自転の速度を用いて、軸受（特に、下部軸受８）の異常の可能性を容易に把握することができる。

　また、本実施形態の旋動式破砕機１００において、ロータリエンコーダ３３は、主軸４の上面４ａの回転を検出することで主軸４の自転の回転数を検出する。

　これにより、主軸４の上部軸受５０による支持に影響を与えないようにしながら、軸受の異常の可能性を検出することができる。

　また、本実施形態の旋動式破砕機１００は、フレキシブルシャフト３５を備える。主軸４の自転の回転数は、ロータリエンコーダ３３によって検出される。フレキシブルシャフト３５は、主軸４の上面４ａと、ロータリエンコーダ３３の検出軸と、を連結する。

　これにより、簡単で安価な構成で、主軸４の自転の回転数を把握することができる。

　また、本実施形態の旋動式破砕機１００は、固定部材７１と、延長筒３２と、を備える。固定部材７１は、主軸４の上端部を内部に収容可能である。延長筒３２は、固定部材７１の上側に固定される。固定部材７１の内部空間が、延長筒３２の内部空間と接続している。

　これにより、既存の旋動式破砕機に対して延長筒３２を追加的に設けることで、ロータリエンコーダ３３等を設置するスペースを主軸４の上方に容易に形成することができる。

　また、本実施形態の旋動式破砕機１００において、ロータリエンコーダ３３が延長筒３２に設けられている。

　これにより、ロータリエンコーダ３３を設置するスペースを確保することができる。

　また、本実施形態の旋動式破砕機１００は、主軸４の上端部を回転可能に支持するスパイダ１４を備える。ロータリエンコーダ３３は、スパイダ１４に配置されている。

　これにより、ロータリエンコーダ３３が出力する電気信号を、スパイダアーム３１に配置された電線を通して旋動式破砕機１００の外部に引き出すことができる。従って、遠隔での異常検出を実現するための電気信号の経路を容易に形成することができる。

　また、本実施形態の旋動式破砕機１００においては、無負荷状態で偏心スリーブ７を所定の回転数で回転させた場合の主軸４の自転の回転数をロータリエンコーダ３３によって検出することで、軸受の異常の可能性が検出される。

　これにより、主軸４の軸線の旋回に伴って発生する自転の速度を用いて、軸受（特に、下部軸受８）の異常の可能性を容易に把握することができる。

　また、本実施形態の旋動式破砕機１００においては、無負荷状態で偏心スリーブ７を所定の基準回転数で回転させた場合に、主軸４の自転の回転数をロータリエンコーダ３３により取得する（測定回転数）。一方、この旋動式破砕機１００においては、予め、正常な状態かつ無負荷状態で偏心スリーブ７を前記基準回転数で回転させ、この場合の主軸４の自転の回転数をロータリエンコーダ３３により得た上で、得られた回転数に基づく閾値回転数（例えば、自転の回転数の３倍の値）を定めておく。測定回転数が閾値回転数よりも大きい場合に、下部軸受８の異常の可能性があると判断する。

　これにより、明確な基準をもって、軸受（特に、下部軸受８）の異常の可能性を判定することができる。

　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

　自転回転数チェックを行う場合の偏心スリーブ７の回転数（基準回転数）は、通常運転時の回転数と等しくても良いし、異なっていても良い。

　主軸４の上面４ａの回転を検出する構成としては、ロータリエンコーダ３３に代えて、カメラ、光学センサ、磁気センサ等の様々なセンサを用いることができる。カメラを用いる場合、主軸４の上面４ａに付したマークの回転を、画像処理によって検出する構成が考えられる。光学センサ及び磁気センサによる回転の検出は、公知の構成によって実現できるので、説明を省略する。カメラ、光学センサ又は磁気センサによる場合は、回転検出が非接触で行われるため、主軸４が上下方向に移動しても回転を柔軟に検出できる。

　光学センサ又は磁気センサ等を主軸４の外周面に対向するように配置して、主軸４の外周面の回転を検知することで、主軸４の自転を検出しても良い。

　延長筒３２を固定部材７１に取り付ける代わりに、固定部材７１を取り外して別の長い固定部材に交換することによって、ロータリエンコーダ３３及びフレキシブルシャフト３５のための空間を主軸４の上方に確保することもできる。この場合、ロータリエンコーダ３３は、固定部材７１及び延長筒３２の代わりに配置された前記固定部材に設けられることは言うまでもない。

　ロータリエンコーダ３３は、延長筒３２の内壁に固定するのに代えて、例えば蓋部材３４の下面に固定しても良い。

　旋動式破砕機１００は、主軸４を主軸用昇降油圧シリンダ９で昇降させることでマントル５とコーンケーブ６の間の隙間を調整する油圧式の構成に限定されず、公知の機械式の構成等に変更することもできる。機械式の構成の一例では、ネジ機構を介してコーンケーブが上部フレームの内側に支持され、このネジ機構でコーンケーブを昇降させることで、マントルとコーンケーブの間の隙間を調整することができる。

　４　主軸
　７　偏心スリーブ（旋回部材）
　１１　フレーム
　１４　スパイダ
　１５　軸受
　３３　ロータリエンコーダ（センサ）
　３５　フレキシブルシャフト
　１００　旋動式破砕機
　Ｓ　破砕室

Claims (9)

1. 　軸線を中心として自転可能に支持された主軸と、
   　回転することで前記主軸の軸線を旋回させる旋回部材と、
   を備え、
   　前記旋回部材の回転による前記主軸の運動によって破砕対象物を破砕する旋動式破砕機であって、
   　前記主軸の自転の回転数を検出するセンサを備え、
   　無負荷状態で前記旋回部材を所定の回転数で回転させた場合の前記主軸の自転の回転数に基づいて、軸受の異常の可能性が検知されることを特徴とする旋動式破砕機。
2. 　請求項１に記載の旋動式破砕機であって、
   　前記センサは、前記主軸の上面の回転を検出することで当該主軸の自転の回転数を検出することを特徴とする旋動式破砕機。
3. 　請求項２に記載の旋動式破砕機であって、
   　フレキシブルシャフトを備え、
   　前記センサはロータリエンコーダであり、
   　前記フレキシブルシャフトは、前記主軸の上面と、前記ロータリエンコーダの検出軸と、を連結することを特徴とする旋動式破砕機。
4. 　請求項１から３までの何れか一項に記載の旋動式破砕機であって、
   　前記主軸の上端部を内部に収容可能な第１中空部材を備え、
   　前記センサが前記第１中空部材に設けられていることを特徴とする旋動式破砕機。
5. 　請求項１から３までの何れか一項に記載の旋動式破砕機であって、
   　前記主軸の上端部を内部に収容可能な第１中空部材と、
   　前記第１中空部材の上側に固定される第２中空部材と、
   を備え、
   　前記第１中空部材の内部空間が、前記第２中空部材の内部空間と接続していることを特徴とする旋動式破砕機。
6. 　請求項５に記載の旋動式破砕機であって、
   　前記センサが前記第２中空部材に設けられていることを特徴とする旋動式破砕機。
7. 　請求項１から６までの何れか一項に記載の旋動式破砕機であって、
   　前記主軸の上端部を回転可能に支持するスパイダを備え、
   　前記センサが前記スパイダに配置されていることを特徴とする旋動式破砕機。
8. 　軸線を中心として自転可能に支持された主軸と、
   　回転することで前記主軸の軸線を旋回させる旋回部材と、
   を備え、
   　前記旋回部材の回転による前記主軸の運動によって破砕対象物を破砕する旋動式破砕機における、前記主軸を支持する軸受の異常の可能性を検知する軸受異常検出方法であって、
   　無負荷状態で前記旋回部材を所定の回転数で回転させた場合の前記主軸の自転の回転数をセンサによって検出することを特徴とする旋動式破砕機の軸受異常検出方法。
9. 　請求項８に記載の旋動式破砕機の軸受異常検出方法であって、
   　無負荷状態で前記旋回部材を所定の基準回転数で回転させた場合に前記センサにより得られた前記主軸の自転の回転数が、
   　正常な状態かつ無負荷状態で前記旋回部材を前記基準回転数で回転させた場合に前記センサにより予め得られた前記主軸の自転の回転数に基づく閾値回転数よりも、
   大きい場合に、前記軸受の異常の可能性があると判断することを特徴とする旋動式破砕機の軸受異常検出方法。

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