JPH0420507Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、岩石、鉱石等を衝撃破砕する衝撃式
破砕機用打撃子に係り、特に打撃部の摩耗の減少
を図るために打撃子先端に超硬材料片を取り付け
ると共に、この超硬材料片の損傷、特に外周縁部
の欠けや割れの防止を図つた衝撃式破砕機用打撃
子に関する。

〔従来技術〕

従来の衝撃式破砕機は第４図に示す概略断面図
のように構成されている。

例えば、衝撃式破砕機１の側部上方に設置され
た原料供給口２より破砕室３内に投入された原石
は、主軸４のまわりに回転する回転ロータ５の外
周に固設された打撃子６によつて衝撃破砕され
る。

この回転ロータ５に当つて跳ね飛ばされた原石
は、破砕室３の上部に設けられた第１反発板７に
取り付けられたライナ７ａに衝突して破砕され、
跳ね返つてくる原石は、更に回転してくる次の打
撃子６によつて打撃破砕される。そして、跳ね飛
ばされた原石は、破砕室３の上部に設けられた第
２反発板８に取り付けられたライナ８ａによつて
より一層細かく破砕される。

このような従来の衝撃式破砕機の場合、一体物
として形成される打撃子６には、一般に高クロム
鋳鉄、または高マンガン鋳鋼やクロムモリブデン
鋳鋼のような硬質の金属材料が用いられている。

しかしながら、このような打撃子６では、破砕
対象となる供給原石側にも同じく硬質の鉱物等が
含まれていることによつて、固い供給原石との間
で衝撃が繰り返されると、第５図のように順次摩
耗してゆくこととなる。

即ち、第５図イに示すように、初期形状が実線
で示すような形状であつた打撃子６の先端部６ａ
は、第５図ロに複数本の破線で示すように次第に
摩滅し、丸みを帯びた形状に変形してしまう。

従来の衝撃式破砕機では、この状態で打撃子を
破棄するのは不経済であるとの見地から、第５図
ハに示すように打撃子６を表裏反転させて、第５
図ニに破線で示すように摩耗が進行するまで使用
を継続する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このように、従来の衝撃式破砕機では、その打
撃子の耐摩耗性が十分ではなかつたので、打撃子
が摩耗し先端部が丸みを帯びてくると、被破砕物
が正面衝突しにくくなり、破砕能力が低下するの
と、交換のためのコスト上昇が大きくなるという
欠点があつた。また上記のような表裏反転を含め
た交換頻度は、例えば骨材用岩石の破砕1.5〜３
ケ月に１回で、100Kg前後の打撃子を取り換える
作業は極めて過酷であつた。

このような打撃子の摩耗を軽減させるために、
打撃子先端部に硬質の超硬材料片を取り付けたも
のが知られている。かかる超硬材料片はその硬度
の故に脆く、応力集中が生じる形状になつている
と、衝撃力により欠けや、割れを生じ、短期間で
取り換えざるを得なくなるという問題点を有して
いた。

第６図は打撃子６ｂの先端に超硬チツプ９を鑞
付けしたものを示している。このような打撃子６
ｂの場合、使用を継続していくと超硬チツプ９の
先端が破線ａのように摩耗し、やがてその摩耗は
ｂで示すように打撃子６ｂへの超硬チツプ９の接
合面ｐにまで進む。この時、打撃子６ｂの頂部ｑ
も破線b′まで摩耗する。この摩耗面b′と最初の頂
部ｑとのなす角度は概略15°（一定）である。

以後、使用を継続すると超硬チツプ９側の摩耗
はｃ→ｄ→ｅと進み打撃子６の頂部側の摩耗は
c′→d′→e′と進む。

このような摩耗の進行過程において、上記接合
面ｐと摩耗曲面ｂ，ｃ，ｄ，ｅとが交わる接点r₁
〜r₄に面する超硬チツプ９の先端は、当初90°で
あつたものが鋭角（φ₁）となり、この部分に応
力集中を生じる。

かかる端部角度φ₁は超硬チツプの材料使用量
を減少させるべく接合面ｐを一点鎖線p′で示すよ
うに傾けた場合更に鋭角化し、大きい集中応力を
生じ、上記接点r₁〜r₄の部分に欠けや割れを生じ
る問題点があつた。

従つて本考案が目的とするところは、耐摩耗性
が高く、且つ摩耗した場合にも欠けや割れの生じ
ない特殊構造の超硬チツプを有する衝撃式破砕機
用打撃子を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本考案が採用する主
たる手段は、その要旨とするところが、ケーシン
グの内側に設けられた主軸のまわりに回転する回
転ロータと、上記回転ロータの外周部に固設され
た複数の打撃子と、上記回転ロータの周囲に適当
距離隔てて設けられた反発板とを具備し、回転す
る打撃子先端に跳ね飛ばされた原料をこの打撃子
先端と上記反発板とに衝突させて破砕する衝撃式
破砕機用の打撃子において、上記打撃子先端又は
この打撃子先端に着脱自在に取り付けられる接合
台に超硬材料片を接合し、当該超硬材料片の上記
接合部の外周端部に面取りを形成した点にかかる
衝撃式破砕機用打撃子である。

〔作用〕

最も衝撃の大きい打撃子先端部を超硬材料片に
より構成できるので、長期の使用によつてもほと
んど打撃子の断面形状が変わらず、常に一定の破
砕能力が保持できシユート先端部とハンマ外周部
の隙間が大きくならないので、そこから原料がこ
ぼれ落ちることもなく、反発板すきまの調整（従
来７〜10日に一回程度必要）が不要であり、もつ
ぱら破砕を打撃子で行うので破砕機への負荷（ラ
イナの摩耗）が大幅に軽減される。

そして、打撃子先端の超硬材料片がやがて摩耗
して打撃子（又は接合台）への接合面まで摩耗が
及んでも摩耗は面取りされた状態を維持して進行
するので、接合面に接する超硬材料片端部に応力
集中の生じるような鋭角部が形成されない。従つ
てこの部分における超硬材料片の割れや欠けの発
生を防止することができる。

〔実施例〕

続いて添付した図面を参照して本考案を具体化
した実施例に付き説明し、本考案の理解に供す
る。ここに第１図は本考案の一実施例に係る打撃
子に関するもので、同図ａはその側断面図、同図
ｂはその正面図（右半分のみ）、第２図ａ，ｂは
それぞれ同打撃子の変形例を示す第１図ａ相当
図、第３図ａ，ｂ，ｃ，ｄは更に他の実施例に係
る打撃子を示す第１図ａ相当図（但し断面表示を
省略する）である。

尚、以下の実施例は本考案を具体化した一例に
すぎず、本考案の技術的範囲を限定する性格のも
のではない。

第１図ａ及びｂにおいて、打撃子１０は打撃子
本体１１と、この打撃子本体１１の段部１２に形
成されたインロー部１３，１３…に挿着された複
数の接合台１４，１４，…と、各接合台１４，１
４…にそれぞれ鑞付けにより固着された超硬チツ
プ１５，１５…とにより構成されており、各接合
台１４，１４，…はボルト１７，１７，…によつ
て打撃子本体１１に着脱自在に固着されている。

上記超硬チツプ１５の接合台１４への鑞付け
は、サンドイツチ鑞（銅板を２枚の銀鑞で挟んだ
クラツド材）を用いて行つてある。

上記超硬チツプ１５は超硬材料片の一例であ
り、上記インロー部１３，１３，…は衝撃による
接合台１４，１４，…の緩みを防止すると共に、
遠心力による大きい負荷がボルト１７にかからな
いようにするためのものである。上記インロー部
の例は例えば第１４図に示すようなものが揚げら
れる。

上記超硬チツプ１５，１５，…及びこれを取り
付けた接合台１４，１４，…は回転ロータ５の半
径方向及びその主軸４の方向にそれぞれ複数に分
割されている。このような分割は必要に応じて省
略してもよく、また主軸４の方向のみに分割した
り、半径方向にのみ分割してもよい。更に１個の
接合台１４に複数の超硬チツプ１５を取り付ける
ようにしてもよい。

第１図、第２図の例では１個の接合台に１個の
超硬チツプが対応している。

また、超硬チツプ１５，１５，…は回転ロータ
５の外周部側の超硬チツプ１５ｂの厚さが、内周
部側の超硬チツプ１５ａの厚さより厚く形成され
ている。

超硬チツプ１５ｂ，１５ｂ，…はその先端部が
図に破線Ｘで示したように摩耗する傾向がある。
従つて接合台１４ごと上下反転して使用すること
により、新たな先端部が図に破線Ｙで示す位置ま
で摩耗するまで使用を継続することができる。

上記超硬チツプ１５の接合台１４への接合面に
接する上端角度には15°の面取り２０が形成され
ている。

超硬チツプ１５の材質としては、いわゆる超硬
合金の全てを含むものである。このようは超硬合
金は、例えばタングステンカーバイドWCが母体
となつて、これにチタンカーバイドTiC、タンタ
ルカーバイドTaC、ニオビウムカーバイドNbC、
バナジウムカーバイドVC、モリブデンカーバイ
ドMo₂Ｃ、窒化チタニウムTiNなどが適量に混合
されたものが含まれることがあり、結合剤として
は、コバルトC₀がもつとも多く使用されている。

超硬チツプ１５の材質として。例えばK20（JIS
Ｂ 4104）を選択することにより寿命比／コスト
比＞１を達成することができた。

この実施例に示した打撃子１０の場合、摩耗寿
命は従来の27Cr鋳鉄製打撃子の６倍以上を得た。
超硬チツプ１５は、脆性材料である限り、絶対破
損しないという保証はないので、あらかじめ岩石
強度、超硬チツプ強度のワイブル分布を考慮した
破損確率計算により、処理量に対応する破損数を
予想しておき、負荷試験などのプルーフテストに
より、破損するであろう超硬チツプを前もつて取
り除くようにした。

その結果、使用中にチツプが不定期に破損する
ような不都合が回避され、更に、取り除いた超硬
チツプの数も数ケと極めて少数であることも判つ
た。

一方産物の粒度分布は超硬チツプ初期形状時、
超硬チツプ摩耗時共に一定しており、破砕能力の
低下もないことが判つた。

第２図に示した変形例は、摩耗形状に沿わせる
ように超硬チツプ１５b′に厚さ分布をつけたもの
であり、第１図に示した実施例に比べ超硬チツプ
の使用量を減らして、摩耗寿命を伸ばすことや片
面の使用だけで済ませることができ、より経済的
となる。この場合も面取り２０ａを形成しておく
ことが望ましい。

同図ｂは、更に摩耗形状に沿わせるよう上段チ
ツプ１５b″の背面傾斜を同図ａに較べて大きくし
たものであるが、この場合、第１図や第２図ａの
実施例に比べ、摩耗が進むと摩耗面と、背部の接
合台との接合面との間でより鋭角の断面を形成し
やすく、その部分から欠けを招く恐れがあるの
で、接合面上端角部に設ける面取り２０ｂが必須
である。

また、第２図において、ａに示すように上段の
ボルト１７の位置を回転ロータ中心方向へ偏位さ
せたり、ｂのように角度をつけてボルト１７を挿
入しているのは、打撃子本体１１′や１１″を数回
繰返し使用すると、打撃子本体１１′，１１″頂面
部の摩耗が破線で示すように進み、ボルト１７の
頭部に達すると、ボルト１７にゆるみが生じる恐
れがあるためで、原料の種類等の必要に応じてこ
のような構造を適用することが望ましい。

上記のような回転ロータ５の半径方向に２段
（複数）に分割された超硬チツプを有する打撃子
では、この超硬チツプ及びこれを取り付ける接合
台を上下同じ形状にすることにより、回転ロータ
５の外周（上段）側の超硬チツプ先に摩耗して使
用に耐えなくなつた場合、内（下段）側の超硬チ
ツプと取り替えることにより、寿命の延長を図る
ことが可能となる。即ち、内側の超硬チツプはス
ペアの役目をなす。第３図ａ〜ｄは打撃子本体２
１ａ〜２１ｄの最外周部に１列の超硬チツプ２０
ａ〜２０ｄを取り付けたものである。第３図ｂで
は超硬チツプ２０ｂが打撃子本体２ｂに直接鑞
付け接合されているが、第３図ａ，ｂ，ｃではそ
れぞれ接合台２２ａ，２２ｃ，２２ｄを介して超
硬チツプ２０ａ，２０ｃ，２０ｄが打撃子本体２
１ａ，２１ｃ，２１ｄに固定されている。

上記第３図に示したいずれの超硬チツプにおい
ても、接合台又は打撃子本体に対する接合面２３
ａ〜２３ｄの外周端部に面取り２４ａ〜２４ｄが
形成されている。第３図ｃの面取り２４ｃは、接
合台２２ｃや打撃子本体２２ｃの頂部における摩
耗形状に合わせて回転ロータの円周方向に対して
内側へ15°傾けた状態を示している。

上記のように面取り２０，２０ａ，２０ｂ更に
は２４ａ〜２４ｄを施すことにより、第３図ａに
破線で示した如く、超硬チツプ２０ａが摩耗して
きた時に、上記面取り２４ａの部分も同様に摩耗
し、最初に形成した面取り２４ａの形状が超硬チ
ツプ２０ａの上端角部にかなりの摩耗が進行する
まで残されるので、上記超硬チツプ２０ａの接合
面上端角部が鋭角にならず、衝撃力による応力集
中が緩和されるので、この部分における超硬チツ
プの割れや欠けが最小限に喰い止められる。

〔考案の効果〕

本考案は以上述べたように、ケーシングの内側
に設けられた主軸のまわりに回転する回転ロータ
と、上記回転ロータの外周部に固設された複数の
打撃子と、上記回転ロータの周囲に適当距離隔て
て設けられた反発板とを具備し、回転する打撃子
先端に跳ね飛ばされた原料をこの打撃子先端と上
記反発板とに衝突させて破砕する衝撃式破砕機用
の打撃子において、上記打撃子先端又はこの打撃
子先端に着脱自在に取り付けられる接合台に超硬
材料片を接合し、当該超硬材料片の上記接合部の
外周端部に面取りを形成したことを特徴とする打
撃式破砕機用打撃子であるから、従来の高クロム
鋳鉄等と比較して打撃子の寿命が著しく増長され
るので、重労働である打撃子の交換作業の周期を
大幅に長期化することができた。また、超硬材料
片の摩耗が進行することにより、超硬材料片の上
端角部に必然的に形成される鋭角部の先端が丸み
を帯びたものとなり、この部分における割れや欠
けの発生を防止することができ、高価な超硬材料
片の価格当たりの寿命を著しく増長させることが
できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る打撃子に関す
るもので、同図ａはその側断面図、同図ｂはその
正面図（右半分のみ）、第２図ａ，ｂはそれぞれ
同打撃子の変形例を示す第１図ａ相当図、第３図
ａ，ｂ，ｃ，ｄは更に他の実施例に係る打撃子を
示す第１図ａ相当図（但し断面表示を省略する）、
第４図は従来の衝撃式破砕機の側断面図、第５図
は従来の打撃子の摩耗進行過程を示す説明図、第
６図は打撃子先端に取り付けた超硬材料片の摩耗
進行状況を示す説明図である。 符号の説明、１０，１０′，１０″……打撃子、
１１，１１′，１１″，２１ａ〜２１ｄ……打撃子
本体、１４，１４′，１４″，２０ａ〜２０ｄ……
接合台、１５a′，１５a″，１５b′，１５b″，２０
ａ〜２０ｄ……超硬材料片（超硬チツプ）、２０，
２０ａ，２０ｂ，２４ａ〜２４ｄ……面取り。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ケーシングの内側に設けられた主軸のまわり
   に回転する回転ロータと、上記回転ロータの外
   周部に固設された複数の打撃子と、上記回転ロ
   ータの周囲に適当距離隔てて設けられた反発板
   とを具備し、 回転する打撃子先端に跳ね飛ばされた原料を
   この打撃子先端と上記反発板とに衝突させて破
   砕する衝撃式破砕機用の打撃子において、 上記打撃子先端又はこの打撃子先端に着脱自
   在に取り付けられる接合台に超硬材料片を接合
   し、当該超硬材料片の上記接合部の外周端部に
   面取りを形成したことを特徴とする衝撃式破砕
   機用打撃子。 ２ 上記面取りが上記接合部の外周端部の回転軌
   跡の接線に対して15°以上傾斜してなる実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載した衝撃式破砕
   機用打撃子。