JPS60168544A - 旋動型クラツシヤ - 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】 本発明は略円錐筒状のコンケープの内側で、略円錐台状
のマントルを偏心旋回させて、該コンケープと該マント
ルとの間に投入された原料を挟圧破砕する旋動型クラッ
シャのマントル及びコンケープ（以下両者をまとめてラ
イナという）の形状に関するものである。

まず、従来例に係る旋動型クラッシャについて説明し、
その問題点について言及する。

第１図に従来例に係る旋動型クラッシャの一種であるコ
ーンクラッシャの一部断面図を含む斜視図を示す。図に
示すように、コーンクラッシャの外筒をなすケーシング
１に固設された略円錐筒状のコンケープ２の内側に円錐
台状のマントル３がマントル受り１０を介して主軸４に
固着されている。該主軸４の上部は軸受５により軸承さ
れ、主軸４の下部はベベルギヤにより駆動されて旋凹す
る軸受６に軸承されているので、主軸４に固着されてい
るマントル３はコンケープ２の内側を偏心旋回し、これ
により出口隙間８が変化し、原料投入孔９からマントル
３とコンケープ２との隙間より構成される破砕室１２に
投入された岩石等の原料を挟圧破砕する構造となってい
る。

この出１１隙間８は主軸４の下部に設けられている油圧
シリンダ１１をト下することにより調整可能な構造とな
っており、上記マントル３及びコンケープ２が一定範囲
で摩耗しても必要な隙間が得られるようになっている。

ところが、摩耗の一例を示す第２図に明らかなように原
料の破砕は主として破砕室１２の下部の出口隙間８の部
分で行われ、従来例に係るコーンクラッシャにおいては
、コンケープ２ば固定されているので、コンケープ２の
出口部１３が主として摩耗しく摩耗部分を斜線で示す）
、上記コンケープ２と対をなすマントル３はコンケープ
２の出口部Ｉ３に対応した部分が極端に摩耗して凹部Ｉ
４を形成するという不均一摩耗が生じていた。

この為、−上記コンケープ２やマントル３の部品奔命が
短く、又破砕室１２の形状が上記ライナ等の不均一摩耗
により変形するので上記コーンクランシャにより粉砕さ
れた製品が扁平或いは組長になる等の欠点があった。

更に第３図（ａ）（新品時の形状）及び（ｂ）（摩耗後
の形状）に示すようにマントル３の外周面と水平面との
角度であるコンヘース角Ｂが当初のＢ、からＢ２へと小
さくなり、原料の落下勾配が小さくなるので、原料が流
れにくくなり、粉砕処理量も少なくなるという欠点を有
していた。

これらの旋動型クラッシャの上記欠点の解決手段につい
ては、従来は十分に検討がなされておらず、唯コンケー
プ２及びマントル３については、産物を量産しようとす
る為のもの（実公昭５３−４９４１、特公昭５３−４９
４２．特公昭５３−４９４３）とや、ライナの取付構造
に関するもの（特公昭５７−６０８３７．実公昭５’ｌ
−４２５０７）等があったが、ライナの摩耗形状を制御
し、均一にライナを摩耗させるというものは、殆ど見ら
れなかった。

本発明は上記の点に鑑み不均一摩耗を生しないライナを
有する旋動型クラッシャを提供せんとするもので、前記
欠点を解決し、ライナ寿命が長く粉砕効率のよい旋動型
クラッシャを提供することを目的とするものであり、そ
の要旨とする処が、略円＃筒状のコンケープの内側で、
略円錐台状のマントルを偏心旋回させ、該フンケープと
該マントルとの間に投入された原料を挟圧破砕する旋動
型クラッシャにおいて、上記マントルの破砕面の下端と
上記コンケープの破砕面の下端とを上記マントルの破砕
面に対し直角方向にて対向させ、且つ上記マントルの破
砕面と上記マントルの下端面とのなす角度（βとする）
と、上記マントルの破砕面と上記コンケープの下端面と
のなす角度（αとする）とが、次式を概略満足するよう
にした点である旋動型クラッシャをｒに供するものであ
る。

但し、Ｂはマントルの破砕面と水平面とのなす角度を示
し、Ｔはマントルとコンケープとの摩耗［Ｌを示すもの
である。

なお上記の旋動型クラッシャとはコーンクラッシャやジ
ャイレートリクラッシャを含むものである。

続いて図面を参照しながら本発明を具体化した一実施例
に付き説明し、本発明の理解に供する。

第４図〜第５図は本発明の一実施例に係る旋動型破砕機
に使用するマントル及びコンケープの断面図、第６図は
従来例に係るマントル及びコンケープの断面図、第７図
は上記実施例に使用するマントル及びコンケープの断面
図、第８図は上記実施例に使用するマントル及びフンケ
ープの部分断面図を示す。

なお第１図及び第２図に示す従来例に使用した構成要素
と共通する要素には同一の符号を使用して説明する。

まず本発明の一実施例に係るコーンクラッシャに使用す
るコンケープ２．とマントル３．ｌの全体的形状につい
て説明する。

第４図に上記コンケープ２□及びマントル３６の形状と
、これらを組立てた時の相対的取付位置関係を示す。図
に示すようにマントル３□の破砕面１５の下端ｍとコン
ケープ２＋１の破砕面１６の下端Ｃとを、上記マントル
３゜の破砕面１５に対して直角方向に対向させる。従っ
て下端Ｃは下端ｍに立てた破砕面１５に垂直の直線ｃｖ
十に存在する。ここで１τ間の距離は出口隙間８を示す
ことになるので、ｉ下−ｙｏとおく。次にマントル３ａ
の破砕面１５の長さをｘｌＩとし、マントル破砕面１５
に平行なコンケープの長さをｘｃとすると、その差Ａは
次のようになる。

Ａ＝ｘｃ−ｘｌＩ。

ところで、このＡとｙ。との関係は、その幾何学的形状
から Ａ＝ＫＩ　ｙｃ　Ｋ２ となる６但しＫ　Ｉ　＋　Ｋ　２は機械寸法であり、マ
ントル及びコンケープ形状から幾何学的にまる数字であ
る。

従ってこれよりｘｃの長さが定まりコンケープ２８の長
さが決まる。尚Ｘ。を先に決め、その後ｘｍの長さを定
めることも可能である。

次にマントル３ａとコンケープ２１！との下端面の形状
について説明する。

まず使用する符号について説明すると、第５図に示すよ
うにマントル３＆の破砕面１５とマントル３ａの下端面
１７とのなず角をβ、ラマンル３ａの破砕面１５とコン
ケープ２ａの下端面１８とのなす角をα、マントル３８
の破砕面１５と水平面となす角をＢ（前記コンベース角
）、マントル３ａの摩耗深さをａ、コンケープ２ａの摩
耗深さをｂとし、マントル３ａの下端面１７とコンケー
プ２ａの下端面１８とが次式を概略満足するように：１
ンケープ２ａ及びマントル３ａの下端面１８及び１７の
角度を定める。

１日しγ−ａ／ｂ（摩耗比）である。

ここで、この（１）式の成立理由について概略説明する
。コンケープ２ａ及びマントル３ａはノ夏料を破砕する
に際して摩耗するが、マントル３ａが主軸４の下部に設
けられている油圧シリンダ１１により押し上げられて、
出口隙間ｙｃは、常に一定になるように調整されるので
、破砕室１２の形状が変わらない為には、フンケープ２
□及びマントル３ａが摩耗しても、富に第５図に示す形
状をそのまま維持していることが必要である。

従って第５図に示す状態にてα、βの関係をめればよい
ことになる。

第５図においてマントル３ａの下端面１７に沿った直線
コＶに平行でＣを通る直線ｌと摩耗後の下端Ｃ′を通る
垂直線（主軸方向を示す線）との交点をｄとし、Ｃを通
る水平線が該線分ｃ’ｄと交わる点をｇとする。

また、マントル３３の破砕面１５に平行な直線でＣを通
る直線を肩とし、ｍを通る直線を百とする。

Δｃ’ｃｇにおいて １′″埼瑞押　・・・（２） となる。

今Ｃ′を通り直線四に平行な直線とｄを通り直線ｒ席に
平行な直線との交点をｎとし、更に直線Ｗゴと１７との
交点をρ、直線Ｃ’ｎとｃ、　ｉの交点をｑとすると、
四辺形ｃｍｍ’ｄは平行四辺形であるから、 ａ−可下−Ｔ１、ｂ＝Ｃ’ｑであるから、ａ＋ｂ＝ｎｃ
’　となる。

また幾何学的に乙ｎ　Ｃ’　ｄ、　＝　ｌ−Ｂとなるか
らところがΔｃ’ｃｄにおいて となる。

（３）　（４）式から ｃ、Ｊｔａｎ（θ１−Ｂ）＋ｔａｎ（７３＋８）了−ｃ
ｏｓ”Ｂ　””　５　）（２）、（５）式よりｉを消去
して整理するとここで７＝ａ／ｂとし、βをめれば、 となり、（１）式が導かれることになる。

続いてマントル３Ｉｌ及びコンケープ２ａの破砕面１５
及び１６の形状について説明すると、マントル３３の破
砕面は第４図に示すようにその断面が直線状をなし、水
平面に対し一定の角度（Ｂ）だけ傾斜しているが、コン
ケープ２ａの破砕面１６はマントル３ａに対し破砕面１
５の位置で定まる一定の角度θだけ傾き（第５図）、該
θはコンケープ２．の出口端Ｃから離れるに従って大き
くなり、第４図に示すように上部程破砕隙間ｙが大きく
なる構造となっている。

これはコーンクラッシャにおいては、破砕室１２の上方
程平均回転半径が小さくなっているので、破砕隙間ｙを
大きくして常に一定の原料を流す為である。

以下Ｆ記実施例に係るコーンクラッシャに使用したマン
トル３ａ及びコンケープの原料破砕に伴う摩耗状態につ
いて従来例に係るマントル３及び１ンケープ２を使用し
た場合と比較しながら説明３°る。

第６図は従来例に係るマントル３とコンケープ２との摩
耗の状態と各破砕面に対応する原料の破砕圧ノ月）（第
６図の下部）とを示すものであるが、形状線１９はフィ
ールドデータである実際の摩耗形状を示すものであり、
形状線２０と２１とは夫々マントル３とコンケープ２と
の計算による摩耗形状を示している。この計算による摩
耗形状は、まず破砕圧力Ｐを計算によってめ、該破砕圧
力Ｐと摩耗が比例するものとして行った。

なお、この破砕圧力Ｐの計算方法は周知であるので、そ
の説明は省略する。

（参考文献Ｌ　；　Ｇａｕｌｄｉｅ　、に、”　Ｔｈｅ
　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ　Ｊａｗ　Ｃｒｕｓｈｅ
ｒｓ　’　Ｂｎｇｉｎｅ−ｅｒｉｎｇ、１７６　（１９
５３）　４５６゜ 参考文献２　；　Ｇａｕｌｄｉｅ　、に、”　Ｔｈｅ　
０ｕｔｐｕｔ　ｏｆ　Ｇｙｒａｔｏｒｙ　Ｃｒｕｓｈｅ
ｒｓ　Ｅｎｇｉｎｅ−ｅｒｉｎｇ、１７７　（１９５４
）　５５７、） このような計算によってめた形状線２０と２１とは第６
図に示すように実際の摩耗形状１９と略ね一致しており
、従って一ヒ述の破砕圧力Ｐを用いた計算によってコン
ケープ２及びマントル３の摩耗形状を判断することがで
きると言える。

第７図に上記実施例に使用したコンケープ２゜及びマン
トル３ａに上述した方法で計算した破砕圧力Ｐ（第７図
下部に示す）を基にして得た摩耗形状を示す。図に示す
ように計算結果によるコンケープ２＋１及びマントル３
□の摩耗形状２２及び２３は初期の破砕面１６及び１５
と略平行となっており、従ってコンケープ２．及びマン
トル３１１が摩耗しても粉砕室１２の形状及びコンヘー
ス角Ｂは変わらない。また従来例に使用したマントル３
の如く凹部１４も生じていないので、原料は該凹部１４
に留まるということもないものと判断される。

なお（１）式においては、αをマントル３３の破砕面１
５とコンケープ２ａの下端面１８とのなす角とし、βを
マントル３□の破砕面１５とマントル３．ｌの下端面１
７とのなす角としたが、第８図に示すように水平面とコ
ンケープ２ａの下端面とのなす角１８をα′、水平面と
マントル３□の下端面１７とのなす角をβ′とし、（１
）式を変形させることも可能である。

この場合 β＝β’　−Ｂ、α＝Ｂ＋α′ の関係がある。

上述の如く、本発明はマントルの破砕面とコンケープの
下端面とのなす角度αや、マントルの破砕面と水平面と
のなす角度Ｂ、更にはマントルとコンケープとの摩耗比
γΦ値からマントルの破砕面とマントルの下端面とのな
す最適角度βを導出するものであるが、この角度βには
次の理由から本発明の目的を達成する上で、当然ある程
度の許容範囲が存在する。

即ち、上記マントルやコンケープは鋳鋼品であり、マン
トル、コンケープの下端面は鋳放しのまま使用されるの
が一般的である。従って幾分の製作誤差を必然的に伴う
ものであるから、角度βについても適当な許容範囲を認
めるべきである。前記（１）式に適合する角度βを中心
としてβを幾分変化させたものにつき実験した結果、β
±５の（度）の範囲で摩耗程度につき良好な結果を得た
。

以上述べた通り本発明は、略円紙筒状のコンケープの内
側で、略円錐台状のマントルを偏心旋回させ、該コンケ
ープと該マントルとの間に投入された原料を挟圧破砕す
る旋動型クラッシャにおいて、上記マントルの破砕面の
下端と上記コンケープの破砕面の下端とを上記マントル
の破砕面に対し直角方向にて対向させ、且つ一上記マン
トルの破砕面と上記マントルの下端面とのなす角度（β
とする）と、上記マントルの破砕面と上記コンケープの
下端面とのなす角度（αとする）とが、次式を概略満足
するようにしたことを特徴とした旋動型クラッシャであ
る。

世し、Ｂはマントルの破砕面と水平面とのなす角を示し
、γはマントルとコンケープとの摩耗比を示すものであ
る。

従って偏摩耗等を生じることなく均一に摩耗するので、
ライナの寿命を伸ばすことができ、またライナが摩耗し
てもマントル破砕面の傾斜は変化しないので、原料の下
降速度が一定となり、被破砕物の閉塞が起こらず、従っ
て住産能力が低下することがない。

更にライナの摩耗が進んでも破砕室形状が変わらないの
で、常に適正な破砕条件にすることができ、従来のよう
に扁平或いは組長の製品が生産されることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例に係るコーンクラッシャの一部断面を含
む斜視図、第２図及び第３図は従来例に係るコーンクラ
ッシャに使用したマントル及びコンケープの断面図、第
４図、第５図は本発明の一実施例に係る旋動型破砕機に
使用するマントル及びコンケープの断面図、第６図は従
来例に係るマントル及びコンケープの断面図（各部にお
ける破砕圧力を付記する）、第７図は上記実施例に使用
するマントル及びコンケープの断面図、第８図は上記実
施例に使用することのできるマントル及びコンケープの
部分断面図を示す。 （符号の説明） ２、・・・コンケープ　３ａ・・・マントル１５．１６
・・・破砕面　１７．１８・・・下端面ｍ・・・マント
ル破砕面の下端 Ｃ・・・コンケープ破砕面の下端。 出願人　株式会社神戸製鋼所 代理人　弁理士　本庄　武勇 第１図 第２図 第３図 （ｂ） 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 略円錐筒状のコンケープの内側で、略円錐台状のマント
   ルを偏心旋回させ、該コンケープと該マントルとの間に
   投入された原料を挟圧破砕するに動帯クラッシャにおい
   て、上記マントルの破砕面の下端と上記コンケープの破
   砕面の下端とを上記マントルの破砕面に対し直角方向に
   て対向させ、且つ上記マントルの破砕面と上記マントル
   の下端面とのなす角度（βとする）と、上記マントルの
   破砕面と上記コンケープの下端面とのなす角度（αとす
   る）とが、次式を概略満足するようにしたことを特徴と
   した旋動型クラッシャ。 但し、Ｂはマントルの新品時の破砕面と水平面とのなす
   角度を示し、γはマントルとコンケープとの摩耗比を示
   すものである。