JPH03188949A - 垂直軸型衝撃装置ロータ用耐摩ライナーインサート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【粟上豊遺訓ｊ１ 本発明は一般に、垂直軸型衝撃装置とも呼はれる垂直軸
型衝撃破砕機のロータに関し、特にライナーの寿命を最
大限とするように配置された少なくとも１つの耐摩ライ
ナーインサート（埋め金）を有する上記ロータ用のライ
ナーに関するものである。 従、、１１２ＪＬ術 垂直軸型衝撃破砕機は、岩石や鉱物原料を半径方向外側
に加速し、それらをターゲットにぶつけて岩石などを破
砕させるという原理に基づいて動作する。この動作は、
中央、の開口から鉱物原料などを受け入れて軸を中心に
回転する複数の室またはポケット付きロータを用い、そ
れらを加速しながら、垂直羽根によって画成された軌道
に沿って各室から射出させることによって達成される。 このような垂直軸型衝撃装置の運転に伴う最も大きいコ
ストの１つは、摩損つまり消耗した構成部品の交換／補
修コストてあり、特定の構成部品における摩損を最小限
に抑えることが長年の設計課題となってきた。本出願人
に譲渡された米国特許第４．５７５．０＋４号は、各ロ
ータ室の床がそうした摩耗から保護されねばならないこ
と、そしてこの深護は交換可能な耐摩プレートまたはラ
イナーを用いて行えることを開示している。 が　　　　し ロータライナーは一般に、ロータポケットを通−りて流
れる原料の軌道によって画成される比較的せまい経路に
沿って集中した摩損を受ける。集中摩損が許容できない
レベルになると、ライナーの摩損していない部分も廃棄
しな＆ｊればならないので、その集中摩損は素材の無駄
をもたらす。ライナーは高価な鋳造鉄合金で作られてお
り、摩損の集中するゾーンにおける比較的急速な摩耗で
ライナーの頻繁な交換が必要になるため、これたけて運
転コストはかなりなものとなる。 そのため、現在側われているライナーよりも優れた耐性
のロータライナーが望まれている。 の 従って本発明は、各ロータ室な通る原料用の最大摩損軌
道つまり経路に沿って、ライナーブレートに埋め込まれ
た少なくとも１つの耐摩インサートを有するロータライ
ナーを提供する。インサートは、極めて耐性の高い耐摩
素材で作製される。 好ましい実施例では、複数のインサートが各ロータ室つ
まりポケット内の原料の軌道全体に沿って、ほぼ端と端
を突き合わせた状態で配設される。 すなわち本発明の第１の目的は、垂直軸型衝撃装置ロー
タ用の耐摩ライナーで、該ロータが中央シャフトを中心
に回転可能であり、外周と、Ｊ＼−スプレートと、中央
ハブと、仕切り壁によって画成された複数のポケットと
を有し、さらに前記ロータが中心軸部分に導入される粒
塊状原料の流れを受け取って、それら原料をほぼ半径方
向外側へ高速で射出させるように構成されており、かか
る動作が各ポケットを通過する原料の軌道に沿って集中
摩損経路を生しるものにおいて、ライナーが各ロータポ
ケット内でロータのベースプレート上に取り外し可能に
固定され、中央ハブから少なくとも外周へと延びると共
に、前記中央ハブに隣接したライナー部分から前記ベー
スプレートの外周に隣接したライナー部分へと延びる集
中摩損経路に沿って、ライナー内に直線状に配設された
複数の耐摩インサートを含むことを特徴とする耐摩ライ
ナーを提供することにある。 また本発明の第２の目的は、軸を中心に回転する中央シ
ャフトを有した垂直軸型衝撃装置ロータ用のロータで、
該ロータが外周及び前記シャフトが装着されるように形
成された中央ハブを備えたほぼ円形状のベースプレート
と、該ベースプレートに固定されて複数のポケットを画
成する複数の垂直な仕切り壁と、前記ベースプレートと
ほぼ同一寸法で、前記仕切り壁によってベースプレート
から垂直方向に離間した関係で支持された頂部プレート
と、前記各ポケット内で前記・′＼−スプレート上に取
り外し可能に配置されるように形成された耐摩耗ライナ
ーとを具備し、該各ライナーが前記ベースプレートの外
周から前記中央ハブへと延びたものにおいて、前記各ポ
ケットを通過する塊粒状原料によって形成される集中摩
損経路に沿−）て、複数の耐摩インサートが前記ライナ
ー内に直線状に配設されたことを特徴とするロータを提
供するものである。 大」［伝 以下本発明の好ましい実施例を、添付の図面を参照しな
がら例示としてのみ説明する。 第１図を参照すると、全体を１０で表した垂直軸型衝撃
破砕機の上端部が部分断面図として示しである。破砕機
（衝撃装置）１０は、本出願人に＠渡された米国特許第
４．５６０．１１３号に開示されているような型が好ま
しいが、本発明はもちろんその他の型の垂直軸型衝撃破
砕機においても使用可能である。破砕機１０は一般にほ
ぼ円筒状のダンク１２を具備し、その内周面に環状の破
砕リング１４が取り付けである。全体を１８で表した軸
受カートリッジと外側シールド内の中心に、中央シャフ
ト１６が軸回転可能に配置されている。ロータ２０がシ
ャフト１６の上端に同軸回転可能に固定され、破砕リン
グ１４と水平方向に一致するようにタンク１２内に配設
されている。カバープレート２２がタンク１２上に配置
され、カラー２６に取り付けられた深いしようこ影絵送
部２４を具備してもよい。カラー２６はカバープレート
２２に溶接固定され、カバープレート２２の中央開口２
８を取り囲んでいる。少なくとも１つ、好ましくは３つ
の半径方向に延びたテーパ状プレース３０がカラー２６
とカバープレート２２とに溶接されてカバープレート２
２を補強すると共に、プレース３０に設けられた複数の
穴３２によって、カバープレート２２を破砕機タンク１
２から持ち上げたいときに、巻き上げケーブル（図示せ
ず）を取り付けるための手段を提供している。 しようこ影絵送部２４は、中心開口３６が設けれられた
床プレート３４を有する。給送管３８が床プレート３４
の下面に溶接固定され、そこからカバープレート２２と
ほぼ同一平面のレヘルまで垂直下方に延びている。交換
可能な給送管延長部４０が給送管３８の周囲に入れ子穴
に配設され、カバープレート２２の中心開口２８を貫い
て延びる延長部の長さを調節するための延長部調節機構
を備えている。ガートシェル（胴部）４４が、中心開口
２８と同心状にカバープレート２２の下面にボルト止め
されている。ガートシェル４４は一９− 一１〇− 連のほぼ扇状の各区分によって形成され、それぞれフラ
ンジ４６でカバープレート２２に固定されている。ガー
ドシェル４４は、破砕リング１４またはタンク１２の内
部から跳ね返った破砕岩石による損傷から、ロータ２０
の頂部を保護する。環状シール４８が破砕リング１４の
上端に、タンク１２に当接して配置されている。シール
４８は、破片や屑が破砕リング」４の背後に堆積し、破
砕リングの除去を妨害するのを防く。また破砕リング１
４に、タンク１２内におけるその垂直位置を選択的に調
整するための機構（図示せず）を備えてもよい。 破砕リングＩ４は２つの態様どちらでもとれ、共に第１
図に示しである。第１図の破砕機１０の左側に示した態
様では、自生破砕リング１４ａが環状円筒体５２と上方
及び下方ディスク５４．５６とを具備し、上方及び下方
ディスク５４．５６はそれぞれ環状円筒体５２に溶接固
定されている。 これら上方及び下方ディスク５４．５６は、環状円筒体
５２の内壁に対して原料５８の層を堆積す−１す るように構成されている。この原料５日の層が、自生す
なわち岩石対岩石の衝突による破砕を行うための破砕面
として機能する。 次に第１及び２図を参照すると、第１図の右側と第２図
に示した別の態様であるアンビル型破砕リング１４ｂが
、重い鋼構造からなる環状フープ６０を具備し、フープ
６０と破砕機タンク１２との間の空間を密封するため、
フープの頂面に環状シール５０が固着されている。アン
ヒル破砕リング１４ｂは一連のブラケット６４を具備し
、各ブラケット６４はフープ６０に溶接固定されると共
に、フープ６０に固着され且つフープよって画成される
円に対する割線に沿ってフープから内側に延びた２つの
脚６６を備えている。横アーム６８が各一対の脚６６の
外端間に延びてそれらに溶接固定され、アーム６８を貫
通した垂直スロット７０を有する。 アンビル７２が各ブラケット６４によって支持されると
共に、八角形のヘット７４を具備し、該ｌ＼フット４は
平らな八角形の面７６、矩形の足部−１２＝ ７８、及びヘット７４と足部７８を接続する狭められた
矩形首部８０を有する。首部８０はブラケット６４のス
ロット７０とスライド係合するように寸法法めされてお
り、ヘッド７４はタンク１２に対して、ロータ２０から
高速で射出される岩石を最も効率的に受け取るように傾
斜されている。 ヘッド７４、首部８０及び足部７８を含むアンヒル７２
は、水平軸を中心に対称状をなしている。 各アンビル７２は、首部８０がスロット７０に係合する
こと、またブラケット脚６６と横アーム６８の各底部に
溶接固定された支持プレート８２と足部７８が接触する
ことによってブラケット６４に対して支持される。 次に第１．２及び３図を参照すれば、ロータ２０は、中
心にハブ８６を有する円形のベースプレート８４を具備
する。ハブ８６は環状リング状に配置された取付孔８８
を備え、シャフト１６の頂部から突出した複数の垂直ボ
ルト９０によってロータ２０をシャフト１６へ取付可能
としている。 上方つまり頂部プレート９２（第１図に最も明瞭に示す
）がベースプレート８４の垂直上方に、それと平行且つ
同軸状に配設されている。頂部プレート９２は中心間口
９３を有し、そこに給送管延長部４θが挿入されている
。また頂部プレート９２は、全体を９４で示した一連の
垂直方向を向いた仕切り壁によってベースプレート８４
から垂直に隔たフた関係に保持され、前記仕切り壁９４
がシャフト１６の周囲に等間隔て配置された３つの自生
ポケット９６を形成している。各仕切り壁９４は弧状の
周囲つまり外周プレート９８、ほぼ半径方向に延びたプ
レート１００、及び湾曲したポケット床プレート１０２
を具備する。仕切り壁９４のそれら３つの要素９８．１
００．１０２は、鋳造または溶接などによフて一体形成
されるのが好ましい。また仕切り壁９４は、内側支持部
材つまり繋板１０４、床プレート１０２に対して直角に
配置されたスタブ壁１０６、及びトレールブし一ト１０
Ｂも備えている。 各弧状プレート９８の前縁には耐摩バー１０９が備えら
れ、この耐摩バー１０９はボルト孔１１１３− １４− ｌ（第４図に最も明瞭に示す）に配置された少なくとも
１本のポル）１１０によって取り付けられている。好ま
しくは、耐摩バー１０９がその内側前縁にスロット１１
２を具備し、シリコンカーバイトなどの硬い耐摩材料片
１１４が銀ろう付けなどによってスロット１１２内に固
着されている。 スタブ壁１０６、トレールプレート１０８及び耐摩バー
１０９は仕切り壁９４の特定部分を構成腰その上に頂部
プレート９２が載置され且つ固定されている。 一対の上方及び下方耐摩プレートつまりライナー１１６
．１１８が、ロータ２０の３つの各ポケット９６内でロ
ータのベースプレート８４と頂部プレート８６にそれぞ
れ固着されている。耐摩プレート１１６．１１８は、そ
れぞれの固有の幾何形状及び回転するロータ２０によっ
て発生される遠心力がそれらを所定箇所へ保持するべく
作用するように、ロータポケット９６の形状と一致する
輪郭に形成されている。つまり、各耐摩プレート１１６
、１１８はポケット９６とほぼ同一の広が５− りを有し、ハ１８６からベースプレート８４の外円縁へ
向かってほぼ延びている。ベースプレート８４の外周縁
は任言選択として、複数の交換可能な耐摩部材１２０（
第２及び３図に最も明瞭に示す）を備えてもよく、各耐
摩部材はそれぞれボルト１２２によってベースプレート
８４に固着されている。これらの耐摩部材１２０は、タ
ンク１２内で飛び跳ねる岩石による損傷からベースプレ
ート８４を保護する。 ロータ２０は、そこを通って流れ図中矢印「Ａ」（第１
図に最も明瞭に示す）で表した原料が、トレールプレー
ト１０８と耐摩バー１０９との間に堆積し、原料層１２
４（第３図に最も明瞭に示す）を形成するように設計さ
れている。動作時、摩損が最大の軌道つまり経路１２６
は下方の耐摩ライナー１１８上で、原料Ｎ１２４の外縁
に沿って発生することが認められている。 次に第２−４図を参照すれば、下方耐摩ライナー１１８
の寿命を延ばすため、ハブ８Ｇの領域からベースプレー
ト８４の外周へと向かう最大摩損１６− の経路１２６に沿ってほぼ直線状に、複数の耐摩インサ
ート１２８がライナー１１８内に配設されている。ライ
ナー素材のより一様な利用を可能とするため、耐摩イン
サート１２８はライナー素材よりも著しく耐摩耗性が高
い。ライナー１１８は通例、クロム−モリブデン白鋳鉄
、鋼またはその他の耐摩耗性素材で形成されている。イ
ンサート１２８はタングステンカーバイド、窒化シリコ
ン、窒化臭素、あるいは同等のタングステンまたはセラ
ミックをベースとした耐摩耗性素材で形成し得る。各イ
ンサート１２８は、ライナー１１８の対応した開口１３
０内に配置されている。インサート１２８は、建築用の
エポキシ型接着剤などの接着剤１３２によって開口】３
０内に接着保持されるのが好ましい。好ましい実施例に
おいて、インサート１２８はほぼ矩形で、一対の側縁１
３４と一対の端縁１３６とを有し、側縁は端縁よりも長
い。また、インサート１２８はライナー１１８上で、経
路１２６に沿って端と端を突き合わせた離間する関係で
配置されるのが好ましい。インサート１２８を離間した
配置で設計するのは、ライナーを横切ってスキップ移動
する岩石によって生しる摩損の「踏み石」パターンから
ライナー１１８を保護するためである。あるいは、経路
１２６に沿って配設された単一の素材片でインサート１
２８を形成してもよい。 動作時、原料はじょうご影絵送部２４から下方に導入さ
れ、中心間口９３を通ってロータ２０に入る。ロータ２
０内では遠心力の作用で、ポケット９６を通過しながら
経路１２６に沿って原料層１２４が形成される。ポケッ
ト９６内に原料Ｎ１２４が形成されると、ロータ２０を
通る後続の原料はまず経路１２６に沿って原料層１２４
と衝突し、その後ロータからアンビル７２または自生原
料層５８に向かって射出される。そして、破砕された原
料が破砕機１０の底から垂直下方に落下される。 以上本発明による垂直軸型衝撃装置ロータ用耐摩ライナ
ーインサートの特定実施例を図示し詳しく説明したが、
特許請求の範囲に記載した広い意１７ ８− 味における発明の範囲を逸脱せずに、変更及び変形が可
能なことは当業者にとって自明であろう。 」肚立激】 以上説明したように、本発明によれば、耐摩インサート
１２８を使用し且つ適切に配置したことで下方ロータラ
イナー１１８の寿命が延び、従ってインサート交換のた
めに衝撃装置（破砕機）を停止する頻度を減らせること
が明かであろう。また、ロータライナー１１８を交換し
なければならなくなるとき、ライナーの摩損はその全体
を通して平均化されているため、ライナーの素材を従来
におけるよりも一層効率的に使える。

【図面の簡単な説明】

第１図は垂直軸型衝撃装置の上端部の部分断面正面図で
、左側に自生破砕リング及び右側にアンビル破砕リング
をそれぞれ示し、ロータは第２図の１−１線に沿ってほ
ぼ矢印で指示した方向から見た部分断面図として示しで
ある：第２図は第１図に示した垂直軸型衝撃装置のロー
タ及びアンヒル破砕リングの頭上から見た平面図で、図
面な見やすくするためロータの一部が取り除いである：
第３図は第２図に示したロータの一部の平面図；及び第
４図は第３図に示したロータの部分断面正面図である。 〈符号の説明〉 ２０・・・中心シャフト、２０・・・ロータ、８４・・
・ベースプレート、８６・・・ハブ、９４・・・仕切り
壁、９６・・・ロータポケット、１１８・・・ライナー
　１２６・・・集中摩損経路、１２８・・・耐摩インサ
ート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、垂直軸型衝撃装置ロータ（２０）用の耐摩ライナー
   （１１８）で、該ロータが中央シャフト（１６）を中心
   に回転可能であり、外周と、ベースプレート（８４）と
   、中央ハブ（８６）と、仕切り壁（９４）によって画成
   された複数のポケット（９６）とを有し、さらに前記ロ
   ータが中心軸部分に導入される粒塊状原料の流れを受け
   取って、それら原料をほぼ半径方向外側へ高速で射出さ
   せるように構成されており、かかる動作が各ポケット（
   ９６）を通過する原料の軌道に沿って集中摩損経路（１
   ２６）を生じるものにおいて： ライナー（１１８）が各ロータポケット（９６）内でロ
   ータ（２０）のベースプレート（８４）上に取り外し可
   能に固定され、中央ハブ（８６）から少なくとも外周へ
   と延びると共に、前記中央ハブに隣接したライナー部分
   から前記ベースプレートの外周に隣接したライナー部分
   へと延びる集中摩損経路（１２６）に沿って、ライナー
   内に直線状に配設された複数の耐摩インサート（１２８
   ）を含むことを特徴とする耐摩ライナー。 ２、前記インサートがほぼ矩形状で、２つの側縁と２つ
   の端縁を有し、該側縁が端縁よりも長いことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の耐摩ライナー。 ３、前記複数のインサートが前記集中摩損経路に沿って
   ほぼ端と端を突き合わせて配置されたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項に記載の耐摩ライナー。 ４、前記複数のインサートが前記中央ハブからロータの
   外周へと、相互に離間した関係で配設されたことを特徴
   とする特許請求の範囲第３項に記載の耐摩ライナー。 ５、前記インサートが前記ライナーの素材よりも耐摩耗
   性の高い素材からなることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の耐摩ライナー。 ６、前記ライナーが各々のポケット内に取り外し可能に
   置かれ、それ自身の幾何学的外形と回転するロータによ
   って生じる遠心力とによってポケット内に保持されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の耐摩ライ
   ナー。 ７、軸を中心に回転する中央シャフト（１６）を有した
   垂直軸型衝撃装置ロータ（２０）用のロータ（２０）で
   、該ロータが外周及び前記シャフト（１６）が装着され
   るように形成された中央ハブ（８６）を備えたほぼ円形
   状のベースプレート（８４）と、該ベースプレート（８
   ４）に固定されて複数のポケット（９６）を画成する複
   数の垂直な仕切り壁（９４）と、前記ベースプレートと
   ほぼ同一寸法で、前記仕切り壁によってベースプレート
   から垂直方向に離間した関係で支持された頂部プレート
   （９２）と、前記各ポケット内で前記ベースプレート上
   に取り外し可能に配置されるように形成された耐摩耗ラ
   イナー（１１８）とを具備し、該各ライナーが前記ベー
   スプレートの外周から前記中央ハブへと延びたものにお
   いて：前記各ポケット（９６）を通過する塊粒状原料に
   よって形成される集中摩損経路（１２６）に沿って、複
   数の耐摩インサート（１２８）が前記ライナー（１１８
   ）内に直線状に配設されたことを特徴とするロータ。 ８、前記インサートがほぼ矩形状で、２つの側縁と２つ
   の端縁を有し、該側縁が端縁よりも長いことを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項に記載のロータ。 ９、前記複数のインサートが前記中央ハブからロータの
   外周へと、ほぼ端と端を突き合わせて相互に離間した関
   係で配設されたことを特徴とする特許請求の範囲第７項
   に記載のロータ。 １０、前記インサートが前記ライナーの素材よりも耐摩
   耗性の高い素材からなることを特徴とする特許請求の範
   囲第７項に記載のロータ。