油圧構造および竪型粉砕機
【課題】粉砕ローラを回転テーブルに接触させる油圧シリンダの局所的な偏磨耗に起因する油漏れを防ぐことが可能な粉砕ローラの油圧構造および竪型粉砕機を提供することを目的としている。
【解決手段】本発明の油圧構造５０は、油圧シリンダ２４と、ピストンロッド２６を備え、前記ピストンロッド２６のピストン２８が前記油圧シリンダ２４の内部を往復運動する油圧構造５０であって、前記油圧シリンダ２４の内部で前記ピストンロッド２６が往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって、前記油圧シリンダ２４のブッシュと前記ピストンロッド２６及び前記油圧シリンダ２４と前記ピストン２８の隙間が狭くなる箇所を変更可能な位置調整手段６０を備えたことを特徴としている。
【解決手段】本発明の油圧構造５０は、油圧シリンダ２４と、ピストンロッド２６を備え、前記ピストンロッド２６のピストン２８が前記油圧シリンダ２４の内部を往復運動する油圧構造５０であって、前記油圧シリンダ２４の内部で前記ピストンロッド２６が往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって、前記油圧シリンダ２４のブッシュと前記ピストンロッド２６及び前記油圧シリンダ２４と前記ピストン２８の隙間が狭くなる箇所を変更可能な位置調整手段６０を備えたことを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、石炭、オイルコークス、石灰石、スラグ、クリンカ、セメント原料又は化学品等を原料として回転テーブル上で従動する粉砕ローラで粉砕する竪型粉砕機に用いられる油圧構造および竪型粉砕機に係り、特に粉砕ローラの油圧シリンダの偏磨耗を防止する油圧構造および竪型粉砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石炭等を粉砕する粉砕機として竪型粉砕機が広く用いられている。
図７は従来の竪型粉砕機の構成概略図である。図示のように従来の竪型粉砕機１は、竪型粉砕機１の外郭を形成するケーシング１Ｂと、回転テーブル２と、回転テーブル２の上面（以下、回転テーブル上面２Ａという）外周部を円周方向に等分する位置に配設した複数個のコニカル型の粉砕ローラ３を備えている。
【０００３】
粉砕ローラ３は、軸７により下部ケーシング１Ａに回動自在に軸着した上部アーム６と、上部アーム６と一体に形成した下部アーム６Ａとを介して油圧シリンダ８のピストンロッド９に連結されている。この油圧シリンダ８の作動によって回転テーブル上面２Ａの回転方向に横圧されて、回転テーブル上面２Ａに原料を介して従動することによって回転する。
【０００４】
特許文献１に開示の竪型粉砕機は、粉砕ローラを回転テーブルに押し付ける油圧シリンダの緊張油圧を検出している。緊張油圧が予め設定した設定値より規定値以上小さくなった場合に、回転テーブルの回転数を減速してから緊張油圧を設定値まで上昇させる。そして緊張油圧が設定値まで上昇した後、回転テーブルの回転数を減速前の速度になるまで増速させている。これにより設定値から規定値以上外れた緊張油圧を元の設定値まで回復させる際に発生しやすい竪型粉砕機の異常振動を防止することができる。
【０００５】
図８は従来の油圧構造の説明図である。運転中の粉砕ローラは、破砕運動によって回転テーブル上面で常時小刻みに上下微小振動している。このとき粉砕ローラと上部アーム及び下部アームを介して直結した油圧シリンダ８のピストンロッド９は、往復運動中に油圧シリンダ８内の同じ場所を上下運動することになる。油圧シリンダ８のブッシュに組み込まれたパッキンでは、ピストンロッド９の同じ場所が微小振動しながら高速往復運動している。またピストンに組み込まれたピストンパッキンでは、油圧シリンダ８の同じ場所が微小振動しながら高速往復運動している。このため油圧シリンダ８とピストンロッド９の摺動箇所で油膜切れが生じ易くなり、金属同士の接触によって金属の磨耗が発生し易くなるおそれがある。
【０００６】
図９は従来の油圧構造に外力が作用した時の説明図である。竪型粉砕機は、原料の投入直後において、粒径の大きな原料の厚みによって回転テーブル上面から粉砕ローラが離間する方向（回転テーブルの上方向）に押し上げられながら破砕運動している。そして原料の粉砕が進行するにつれて回転テーブル上面と粉砕ローラの離間距離は次第に小さくなる。このように粉砕ローラは回転テーブル上面の原料層の厚みの変化によって上下運動する（矢印Ｂは引張り方向力）。このためピストンロッド９を軸方向に引っ張る力（シリンダ反力）に加えて（矢印Ａ）、粉砕ローラと油圧シリンダ８間のリンク機構によって油圧シリンダ８の軸方向に対して直角する方向の水平力（外力）が作用する（矢印Ｃ）。図１０は図９のＡ−Ａ矢視から見た通常の断面図であり、図１１は図９のＡ−Ａ矢視から見た外力が作用した時の断面図である。図１０に示すようにピストンロッド９は、通常、油圧シリンダ８のパッキン８Ａの中心で軸方向に往復運動している。しかし前記水平力が作用すると、図１１に示すように、油圧シリンダ８とピストンロッド９の隙間が不均一となり、パッキン８Ａが局部的に強く接触する箇所のピストンロッド９と油圧シリンダ８内面は偏磨耗の原因となるおそれがあった。
【０００７】
このような金属磨耗によって、最終的に油圧シリンダの油漏れが生じて、油圧シリンダが作動しなくなるおそれがあるため、パッキンを定期的に交換しなければならなかった。
そこで、パッキンの偏りに起因する金属の偏磨耗を防止するため、特許文献２，３に開示のような油圧シリンダが開示されている。
【０００８】
特許文献２の油圧シリンダのシーリングパッキンは、シリンダ側のパッキン取付筐の内周面との間に隙間を設けるように矩形断面の金属製シールリング保持筒を装着している。保持筒はラムロッドの外周面と同ロッドの移動方向に対しては殆ど動かないような僅かな隙間を設けてあって、保持筒の外筒面の溝にはＯリングとパックアップリングよりなるセルフシールパッキンが嵌め込まれている。保持筒の内筒面の溝には、圧力側から順にダストシールと、Ｏリングと組合わされた２次シール用パッキンが装着されている。シールリング保持筒はウェアリングにより支持されるようになっていて、シールパッキンの偏った当りを防止している。
【０００９】
特許文献３の油圧シリンダは、ピストンの外周に摩擦係数と圧縮強度と外径寸法の異なる第１及び第２のウェアリングを取り付けて、外径寸法の小さいウェアリングと油圧シリンダ内面の間に隙間を設けている。
またピストンロッドの摺動部のシール性を強めたパッキンの取り付け方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１７８８３７号公報
【特許文献２】特開平５−２３７９０３号公報
【特許文献３】特開平７−１６７３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２，３の油圧シリンダは、油圧シリンダとピストンロッドの摺動箇所の間に隙間を設けて、金属同士の接触を防止して、油漏れを防ぐようにしているが、このような微小な隙間を設ける構造は設定が難しく、稼働時間が長期化するとパッキンの劣化によって隙間がなくなり金属同士の接触が起こる可能性があった。
【００１２】
またパッキンのシール性を強める方式を微小振動しながら小ストロークで高速往復運動する油圧シリンダに採用すると、油膜切れが顕著に現れて油圧シリンダとピストンロッドの摺動不良に基づく磨耗が発生するおそれがあった。
【００１３】
そこで本発明は、粉砕ローラを回転テーブルに接触させる油圧シリンダの局所的な偏磨耗に起因する油漏れを防ぐことが可能な粉砕ローラの油圧構造および竪型粉砕機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の油圧装置は、油圧シリンダと、ピストンロッドを備え、前記ピストンロッドのピストンが前記油圧シリンダの内部を往復運動する油圧構造であって、前記油圧シリンダの内部で前記ピストンロッドが往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって、前記油圧シリンダのブッシュと前記ピストンロッド及び前記油圧シリンダと前記ピストンの隙間が狭くなる位置を変更可能な位置調整手段を備えたことを特徴としている。
【００１５】
この場合において、前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドを二分割した第１及び第２ロッドと、前記第１及び第２ロッドを互いに軸回りを回転自由に支持するジョイントと、からなることを特徴としている。
【００１６】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドに形成されたターンバックル構造であることを特徴としている。
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダを取り付け可能なベースと前記油圧シリンダの間の間隔を変更可能な間隔調整部であることを特徴としている。
【００１７】
前記ブッシュは、内周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドと、ウェアリングと、ダストシールを取り付けたことを特徴としている。
前記ピストンは、外周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドを取り付けたことを特徴としている。
【００１８】
本発明の竪型粉砕機は、回転自在な粉砕ローラと、前記粉砕ローラを回転テーブルの上面に押し付ける油圧構造とを備えて前記回転テーブルに供給した原料を粉砕する竪型粉砕機において、前記油圧構造は、油圧シリンダと、前記粉砕ローラと接続して前記油圧シリンダの内部を往復運動するピストンロッドと、前記油圧シリンダの内部で前記ピストンロッドが往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって、前記油圧シリンダのブッシュと前記ピストンロッド及び前記油圧シリンダと前記ピストンロッドのピストンの隙間が狭くなる位置を変更可能な位置調整手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１９】
この場合において、前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドを二分割した第１ロッドと第２ロッドと、前記第１ロッド及び第２ロッドを互いに軸回りを回転自由に支持するジョイントと、からなることを特徴としている。
【００２０】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドに形成されたターンバックル構造であることを特徴としている。
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダを取り付け可能なベースと前記シリンダの間に設けた間隔調整部であることを特徴としている。
【００２１】
前記ブッシュは、内周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドと、ウェアリングと、ダストシールを取り付けたことを特徴としている。
前記ピストンは、外周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドを取り付けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
上記構成による本発明の油圧構造および竪型粉砕機によれば、油圧構造の往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって局所的な偏荷重による偏接触箇所を変えることができる。これにより金属同士の接触によって局所的に偏磨耗することがなく、油漏れを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の油圧構造の構成概略図であり、（１）はジョイントを断面で表した正面図、（２）は側面図である。
【図２】第２実施形態の油圧構造の構成概略図であり、（１）は正面図であり、（２）は側面図である。
【図３】第３実施形態の油圧構造の構成概略図である。
【図４】第４実施形態の油圧構造の構成概略図である。
【図５】従来シールと本発明シールの油漏れ量と使用期間の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の竪型粉砕機の構成概略図である。
【図７】従来の竪型粉砕機の構成概略図である。
【図８】従来の油圧構造の説明図である。
【図９】従来の油圧構造に外力が作用した時の説明図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ矢視から見た通常の油圧シリンダの断面図であり、
【図１１】油圧シリンダに外力が作用した時の図９のＡ−Ａ矢視から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の油圧構造および竪型粉砕機の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
図６は本発明の竪型粉砕機の構成概略図である。図示のように竪型粉砕機１０は、ケーシング１２と、回転テーブル１４と、回転テーブル１４の上面外周部を円周方向に等分する位置に配設した複数個のコニカル型の粉砕ローラ１６とを備えている。
【００２５】
粉砕ローラ１６は、軸１８により下部ケーシング１２Ｂに回動自在に軸着した上部アーム２０と、上部アーム２０と一体に形成した下部アーム２２とを介して油圧シリンダ２４のピストンロッド２６と連結されている。粉砕ローラ１６は油圧シリンダ２４の作動（本実施形態ではピストンロッド２６を軸方向に引っ張る方向に作動）によって回転テーブル上面１４Ａの方向に横圧されて、回転テーブル１４に原料を介して従動することによって回転する。
【００２６】
ケーシング１２の回転テーブル上面１４Ａの中央部分には、セパレータ３０と、原料投入口３２が設けられており、また、セパレータ３０の中心軸を上下に貫通するようにして原料投入シュート３４が配されて、原料投入シュート３４を介して原料投入口３２から回転テーブル上面１４Ａに原料を投入することができるように構成されている。
【００２７】
またセパレータ３０は、セパレータ３０の回転軸を中心として上方に拡径する逆円錐台状に一定間隔の隙間を開けて並べられた複数枚の羽根３６を備えて、図示しない駆動装置により自在に回転できる構成となっている。
【００２８】
原料投入シュート３４から投入した原料は、回転テーブル上面１４Ａを渦巻き状の軌跡を描きながら回転テーブル上面１４Ａの外周部に移動して、回転テーブル上面１４Ａと粉砕ローラ１６に噛み込まれ粉砕される。そして、回転テーブル上面１４Ａと粉砕ローラ１６に噛み込まれて粉砕された原料の一部は、回転テーブル上面１４Ａの外縁部に周設されたダムリング３８を乗り越え、回転テーブル上面１４Ａと外周部とケーシング１２との隙間である環状通路４０へと向かう。ここで、下部ケーシング１２Ｂの回転テーブル１４の下方には、ガスを導入するためのガス導入口４２を設けており、さらに回転テーブル１４の上方にはガスとともに粉砕した原料を取り出すための上部取出口４４を設けている。
【００２９】
竪型粉砕機１０の運転中において、ガス導入口４２よりガス（本実施形態においては空気）を導入することによって、ケーシング１２内において回転テーブル１４の下方からセパレータ３０を通過して上部取出口４４へと流れるガスの気流が生じている。
【００３０】
竪型粉砕機１０内に投入した原料と、回転テーブル１４と粉砕ローラ１６に粉砕されてダムリング３８を乗り越えた原料の一部は、ガスにより吹き上げられてケーシング１２内を上昇し、セパレータ３０に到達する。
【００３１】
ここで、径及び重量の大きな原料はセパレータ３０の羽根３６を通過することができずセパレータ３０の下方に落下して再度粉砕ローラ１６に噛み込まれて粉砕されるとともに、径の小さな原料は、隙間を開けて並べられた羽根３６の間を抜けてセパレータ３０を通過し、上部取出口４４より取り出される。
【００３２】
また、粉砕ローラ１６に噛み混まれずそのまま環状通路に達したような一部の極大の粒径の原料は、環状通路４０より回転テーブル１４の下方に落下して下部取出口４６より竪型粉砕機１０の外に取り出される。
【００３３】
なお竪型粉砕機の型式は、粉砕ローラの形状がスフェリカル形状のタイヤ型の竪型粉砕機であってもよい。また要求される製品の粒度に応じて、セパレータ３０は固定タイプのものであってもよい。或いはセパレータを備えていないタイプであってもよい。
【００３４】
粉砕ローラ１６を回転テーブル１４に押し付ける油圧構造５０は、緊張油圧を発生させる蓄圧機としてアキュムレータ（不図示）と、アキュムレータに圧油を供給する油圧ポンプ（不図示）を備えている。
【００３５】
図１は第１実施形態の油圧構造の構成概略図であり、（１）はジョイントを断面で表した正面図、（２）は側面図である。図示のように第１実施形態の油圧構造５０は、油圧シリンダ２４と、シリンダ内を往復運動するピストン（不図示）と、ピストンに接続して油圧シリンダ２４から突出したピストンロッド２６と、位置調整手段６０を主な基本構成としている。
【００３６】
油圧シリンダ２４は下部ケーシング１２Ｂのベース１３に取り付けている。ピストンロッド２６は、ピストンが接続する端部と反対側の端部を下部アーム２２に接続させている。
【００３７】
位置調整手段６０は、油圧シリンダ２４から突出するピストンロッド２６を軸方向と交差する方向に２分割した第１ロッド６２と第２ロッド６４と、第１ロッド６２及び第２ロッド６４を支持するジョイント６６から構成されている。第１ロッド６２は、第２ロッド６４側の端部を断面Ｔ字型に形成している。第２ロッド６４は、第１ロッド６２側の端部を断面Ｔ字型に形成している。ジョイント６６は、第１及び第２ロッド６２，６４の軸方向が互いに同一軸線上となるように、第１及び第２ロッド６２，６４のＴ字端部を、突部６７を介して囲むように支持している。
【００３８】
このような構成の油圧構造の第１ロッド６２は、一端が下部アーム２２と接続しているため、軸回りの回転が拘束される。一方、第２ロッド６４は、一端がピストンであり、他端が第１ロッド６２と分割されているため、軸回りを自由に回転させることができる。なお位置調整手段６０は、少なくともピストンと接続する第２ロッドが自由回転できる構成であれば良く、ジョイントと第１ロッドは一体的に形成した構造であっても良い。
【００３９】
従って、ピストンロッド２６を軸方向に引っ張る力に加えて、粉砕ローラ１６と油圧シリンダ２４間のリンク機構によって油圧シリンダ２４の軸方向に対して直交する方向の外力が作用して、油圧シリンダ２４のブッシュとピストンロッド２６及び油圧シリンダ２４とピストンロッド２６のピストン２８の隙間が局所的に狭くなる箇所が生じた場合、この箇所の位置を第２ロッド６４の軸回り（矢印Ｂ）に回転させることによって変えることができる。よって、金属同士の接触によって局所的に偏磨耗することがなく、油漏れのおそれがない。
【００４０】
図２は第２実施形態の油圧構造の構成概略図であり、（１）は正面図であり、（２）は側面図である。図示のように第２実施形態の油圧構造５０Ａは、油圧シリンダ２４と、油圧シリンダ２４内を往復運動するピストン（不図示）と、ピストンに接続して油圧シリンダ２４から突出したピストンロッド２６と、位置調整手段６０Ａを主な基本構成としている。
【００４１】
第２実施形態の位置調整手段６０Ａは、ターンバックル構造を採用している。位置調整手段６０Ａは、一例として油圧シリンダ２４から突出するピストンロッド２６を軸方向と交差する方向に２分割した第１ロッド６２Ａと第２ロッド６４Ａと、第１ロッド６２Ａと第２ロッド６４Ａを支持する枠体６８から構成されている。第１ロッド６２Ａは、第２ロッド６４Ａ側の端部にネジ切り加工を施している。第２ロッド６４Ａは、第１ロッド６２Ａ側の端部にネジ切り加工を施している。枠体６８の両端には、右ネジ切りと左ネジ切り（逆ネジ切り）加工が施されている。この枠体６８の両端に同一軸線上の第１ロッド６２Ａの端部及び第２ロッド６４Ａの端部を挿入している。なお同一軸線上の第１及び第２ロッド６２Ａ，６４Ａ間には枠体６８の長手方向よりも短い隙間を設けている。
【００４２】
このような構成の油圧構造５０Ａは、第１ロッド６２Ａの端部が下部アーム２２と接続しているため、軸回りの回転が拘束される。一方、第２ロッド６４Ａは、第１ロッド６２Ａと分割されているため、軸回りを自由回転させることができる。枠体６８を回転させることによって、自由回転する第１ロッド６２Ａが第２ロッド６４Ａ側へ接近又は離れたりして、ピストンロッド２６の長さを変えることができる。
【００４３】
従って、ピストンロッド２６を軸方向に引っ張る力に加えて、粉砕ローラ１６と油圧シリンダ２４間のリンク機構によって油圧シリンダ２４の軸方向に対して直交する方向の外力が作用して、油圧シリンダ２４のブッシュとピストンロッド２６及び油圧シリンダ２４とピストンロッド２６のピストン２８の隙間が局所的に狭くなる箇所が生じた場合、この箇所の位置を第１ロッド６２Ａの往復運動（矢印Ｃ）によって変えることができる。よって、金属同士の接触によって局所的に偏磨耗することがなく、油漏れのおそれがない。
【００４４】
図３は第３実施形態の油圧構造の構成概略図である。図示のように第３実施形態の油圧構造５０Ｂは、油圧シリンダ２４及びピストン（不図示）及びピストンロッド２６と、位置調整手段６０Ｂを主な基本構成としている。位置調整手段６０Ｂは、油圧シリンダ２４を取り付け可能なベース１３と油圧シリンダ２４の間の間隔を変更可能な間隔調整部７０である。具体的な間隔調整部７０は、油圧シリンダ２４の取付け台座７２Ａと一対のクサビ８０Ａ，８０Ｂから構成されている。取付け台座７２Ａは上面に油圧シリンダ２４を軸止する留め具７３Ａが形成されている。取付け台座７２Ａは下面に後述するクサビ８０Ａ，８０Ｂの斜面に沿った斜面を備えた下向きの凸型に形成されている。取付け台座７２Ａは、垂直方向に貫通孔８４が形成されて、この貫通孔８４に締結手段８６が設けられている。この締結手段８６によってベース１３上の取付け台座７２Ａを任意の位置で固定することができる。一対のクサビ８０Ａ，８０Ｂは上面に取付け台座７２Ａの下面の斜面に沿った斜面を形成し、下面はベース１３上を摺動可能な平面状に形成されている。またクサビ８０Ａ，８０Ｂの側面には、シャフトの先端が取付け台座７２Ａを中心として対向するようにネジ切りシャフト８２Ａ，８２Ｂが接続している。このような構成の間隔調整部７０は、ネジ切りシャフト８２Ａ，８２Ｂによりクサビ８０Ａ，８０Ｂを往復運動させると、クサビ８０Ａ，８０Ｂ上の取付け台座７２Ａが垂直方向に上下移動することができる。これにより油圧シリンダ２４とベース１３の間の間隔を任意の間隔に調整することができる。
【００４５】
従って、ピストンロッド２６を軸方向に引っ張る力に加えて、粉砕ローラ１６と油圧シリンダ２４間のリンク機構によって油圧シリンダ２４の軸方向に対して直交する方向の外力が作用して、油圧シリンダ２４のブッシュとピストンロッド２６及び油圧シリンダ２４とピストンロッド２６のピストン２８の隙間が局所的に狭くなる箇所が生じた場合、この箇所の位置を間隔調整部７０のクサビ８０Ａ，８０Ｂの往復運動によって油圧シリンダ２４が上下方向に移動して変えることができる。よって、金属同士の接触によって局所的に偏磨耗することがなく、油漏れのおそれがない。
なお第３実施形態の位置調整手段６０Ｂを第１又は第２実施形態の位置調整手段６０，６０Ａに組み合わせた構成としても良い。
【００４６】
図４は第４実施形態の油圧構造の構成概略図であり、油圧シリンダの一部の断面図及び位置調整手段６０の断面図を示している。図示のように、第４実施形態の油圧構造５０Ｃは、前述の第１実施形態の位置調整手段６０を備えた油圧構造５０に記載の油圧シリンダ２４又は／及びピストンロッド２６の摺動箇所にシールパッキンを取り付けている。この他にも第４実施形態の油圧構造５０Ｃは、前述の第２実施形態又は第３実施形態の位置調整手段６０Ａ，６０Ｂを備えた油圧構造５０Ａ，５０Ｂに記載の油圧シリンダ２４又は／及びピストンロッド２６の摺動箇所にシールパッキンを取り付ける構成としてもよい。また本実施形態のシールパッキンは、油圧シリンダと、ピストンロッドを備え、ピストンロッドのピストンが油圧シリンダの内部を往復運動する油圧構造、又は回転自在な粉砕ローラと、粉砕ローラを回転テーブルの上面に押し付ける油圧行動とを備えて回転テーブルに供給した原料を粉砕する竪型粉砕機に適用している。油圧シリンダ２４はピストンロッド２６との摺動箇所にブッシュ９０を形成している。ブッシュ９０は、内周に自己潤滑性を備えたベアリングバンド９２と、ウェアリング９４と、ダストシール９６を取り付けている。
【００４７】
ベアリングバンド９２は、自己潤滑能力を備えたリング状の黒鉛充填硬質ナイロンを用いている。このような構成により、所定の硬度があるため油圧シリンダ２４及びピストンロッド２６の軸芯合わせを容易に行なうことができる。
【００４８】
ウェアリング９４は、自己潤滑能力を備えたリング状の熱硬化性ポリマーを用いることができる。ウェアリング９４は異なる硬度のパッキンを同一軸上に積層させている。これにより受ける圧力に応じてシール面圧を調整できるため、油圧シリンダ２４とピストンロッド２６の間の摺動抵抗を大幅に低減することができる。
【００４９】
ダストシール９６は、自己潤滑能力を備えたリング状の熱硬化ポリマーを用いている。このような構成により油圧シリンダ２４内へのダストの侵入を防止することができる。
ピストン２８は、外周に自己潤滑性を備えたリング状のベアリングバンド９２を複数取り付けている。
なお油圧シリンダとピストンロッドの摺動箇所にシールパッキンを取り付ける構成は、併用または何れか一方を選択し形成することができる。
【００５０】
図５は従来シールと本発明シール（第４実施形態の油圧構造）の油漏れ量と使用期間の関係を示すグラフである。同グラフの縦軸は油漏れ量（ＣＣ／週）を示し、横軸は使用期間（月）を示している。また、菱形プロットは従来のシール（Ｖパッキン）を用いた場合をプロットし、四角プロットは本発明の位置調整手段を適用した油圧構造５０Ｃのシールを用いた場合をプロットしたものである。図示のように、従来のＶパッキンを適用したシール構造は、本発明のシール構造と比べて、１ヶ月後から略１０倍の油漏れ量となる。また６ヶ月後では、略７倍の油漏れ量となる。本実施形態の油圧構造５０Ｃは、前述のシールパッキンを油圧シリンダ又は／及びピストンロッドに取り付けて、位置調整手段を備えた構成であり、所定期間の経過後、例えば、６ヶ月から１年程度に一度、位置調整手段により、金属同士が局所的に接触する箇所を変えている。
【００５１】
このような構成の油圧構造５０Ｃは、油圧シリンダ２４とピストンロッド２６が摺動する箇所となるブッシュ９０の内周と、ピストン２８の外周にベアリングバンド９２を形成しているため、油圧シリンダ２４とピストンロッド２６の軸合わせを容易に行なうことができる。またブッシュ９０の内周にウェアリング９４を設けることにより、圧力に応じてシール面圧を調整することができる。
【００５２】
従って、ピストンロッド２６を軸方向に引っ張る力に加えて、粉砕ローラ１６と油圧シリンダ２４間のリンク機構によって油圧シリンダ２４の軸方向に対して直交する方向の外力が作用して、油圧シリンダ２４のブッシュとピストンロッド２６及び油圧シリンダ２４とピストンロッド２６のピストン２８の隙間が局所的に狭くなる箇所が生じた場合、ブッシュ９０の内周にウェアリング９４を設けることで、圧力に応じてシール面圧を調整することができる。また位置調整手段により、局所的に狭くなる箇所の位置を第２ロッドの軸回りに回転させたり、位置を上下方向にずらしたりすることによって変えることができる。よって、金属同士の接触によって局所的に偏磨耗することがなく、油漏れのおそれがない。このような組み合わせによって油圧構造の経年劣化を抑制することができ、大幅な長寿命化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、往復運動する油圧シリンダとピストンロッドの軸方向と交差する方向に外力が作用して、局所的に接触する油圧シリンダの分野において特に有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１………竪型粉砕機、１Ａ………下部ケーシング、１Ｂ………ケーシング、２………回転テーブル、３………粉砕ローラ、７………軸、６………上部アーム、６Ａ………下部アーム、８………油圧シリンダ、８Ａ………パッキン、９………ピストンロッド、１０………竪型粉砕機、１２………ケーシング、１２Ｂ………下部ケーシング、１３………ベース、１４………回転テーブル、１４Ａ………回転テーブル上面、１６………粉砕ローラ、１８………軸、２０………上部アーム、２２………下部アーム、２４………油圧シリンダ、２６………ピストンロッド、２８………ピストン、３０………セパレータ、３２………原料投入口、３４………原料投入シュート、３６………羽根、３８………ダムリング、４０………環状通路、４２………ガス導入口、４４………上部取出口、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ………油圧構造、６０，６０Ａ………位置調整手段、６２，６２Ａ………第１ロッド、６４，６４Ａ………第２ロッド、６６………ジョイント、６７………突部、６８………枠体、７０………間隔調整部、７２Ａ………取付け台座、７３Ａ………留め具、８０Ａ，８０Ｂ………クサビ、８２Ａ，８２Ｂ………ネジ切りシャフト、８４………貫通孔、８６………締結手段、９０………ブッシュ、９２………ベアリングバンド、９４………ウェアリング、９６………ダストシール。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、石炭、オイルコークス、石灰石、スラグ、クリンカ、セメント原料又は化学品等を原料として回転テーブル上で従動する粉砕ローラで粉砕する竪型粉砕機に用いられる油圧構造および竪型粉砕機に係り、特に粉砕ローラの油圧シリンダの偏磨耗を防止する油圧構造および竪型粉砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石炭等を粉砕する粉砕機として竪型粉砕機が広く用いられている。
図７は従来の竪型粉砕機の構成概略図である。図示のように従来の竪型粉砕機１は、竪型粉砕機１の外郭を形成するケーシング１Ｂと、回転テーブル２と、回転テーブル２の上面（以下、回転テーブル上面２Ａという）外周部を円周方向に等分する位置に配設した複数個のコニカル型の粉砕ローラ３を備えている。
【０００３】
粉砕ローラ３は、軸７により下部ケーシング１Ａに回動自在に軸着した上部アーム６と、上部アーム６と一体に形成した下部アーム６Ａとを介して油圧シリンダ８のピストンロッド９に連結されている。この油圧シリンダ８の作動によって回転テーブル上面２Ａの回転方向に横圧されて、回転テーブル上面２Ａに原料を介して従動することによって回転する。
【０００４】
特許文献１に開示の竪型粉砕機は、粉砕ローラを回転テーブルに押し付ける油圧シリンダの緊張油圧を検出している。緊張油圧が予め設定した設定値より規定値以上小さくなった場合に、回転テーブルの回転数を減速してから緊張油圧を設定値まで上昇させる。そして緊張油圧が設定値まで上昇した後、回転テーブルの回転数を減速前の速度になるまで増速させている。これにより設定値から規定値以上外れた緊張油圧を元の設定値まで回復させる際に発生しやすい竪型粉砕機の異常振動を防止することができる。
【０００５】
図８は従来の油圧構造の説明図である。運転中の粉砕ローラは、破砕運動によって回転テーブル上面で常時小刻みに上下微小振動している。このとき粉砕ローラと上部アーム及び下部アームを介して直結した油圧シリンダ８のピストンロッド９は、往復運動中に油圧シリンダ８内の同じ場所を上下運動することになる。油圧シリンダ８のブッシュに組み込まれたパッキンでは、ピストンロッド９の同じ場所が微小振動しながら高速往復運動している。またピストンに組み込まれたピストンパッキンでは、油圧シリンダ８の同じ場所が微小振動しながら高速往復運動している。このため油圧シリンダ８とピストンロッド９の摺動箇所で油膜切れが生じ易くなり、金属同士の接触によって金属の磨耗が発生し易くなるおそれがある。
【０００６】
図９は従来の油圧構造に外力が作用した時の説明図である。竪型粉砕機は、原料の投入直後において、粒径の大きな原料の厚みによって回転テーブル上面から粉砕ローラが離間する方向（回転テーブルの上方向）に押し上げられながら破砕運動している。そして原料の粉砕が進行するにつれて回転テーブル上面と粉砕ローラの離間距離は次第に小さくなる。このように粉砕ローラは回転テーブル上面の原料層の厚みの変化によって上下運動する（矢印Ｂは引張り方向力）。このためピストンロッド９を軸方向に引っ張る力（シリンダ反力）に加えて（矢印Ａ）、粉砕ローラと油圧シリンダ８間のリンク機構によって油圧シリンダ８の軸方向に対して直角する方向の水平力（外力）が作用する（矢印Ｃ）。図１０は図９のＡ−Ａ矢視から見た通常の断面図であり、図１１は図９のＡ−Ａ矢視から見た外力が作用した時の断面図である。図１０に示すようにピストンロッド９は、通常、油圧シリンダ８のパッキン８Ａの中心で軸方向に往復運動している。しかし前記水平力が作用すると、図１１に示すように、油圧シリンダ８とピストンロッド９の隙間が不均一となり、パッキン８Ａが局部的に強く接触する箇所のピストンロッド９と油圧シリンダ８内面は偏磨耗の原因となるおそれがあった。
【０００７】
このような金属磨耗によって、最終的に油圧シリンダの油漏れが生じて、油圧シリンダが作動しなくなるおそれがあるため、パッキンを定期的に交換しなければならなかった。
そこで、パッキンの偏りに起因する金属の偏磨耗を防止するため、特許文献２，３に開示のような油圧シリンダが開示されている。
【０００８】
特許文献２の油圧シリンダのシーリングパッキンは、シリンダ側のパッキン取付筐の内周面との間に隙間を設けるように矩形断面の金属製シールリング保持筒を装着している。保持筒はラムロッドの外周面と同ロッドの移動方向に対しては殆ど動かないような僅かな隙間を設けてあって、保持筒の外筒面の溝にはＯリングとパックアップリングよりなるセルフシールパッキンが嵌め込まれている。保持筒の内筒面の溝には、圧力側から順にダストシールと、Ｏリングと組合わされた２次シール用パッキンが装着されている。シールリング保持筒はウェアリングにより支持されるようになっていて、シールパッキンの偏った当りを防止している。
【０００９】
特許文献３の油圧シリンダは、ピストンの外周に摩擦係数と圧縮強度と外径寸法の異なる第１及び第２のウェアリングを取り付けて、外径寸法の小さいウェアリングと油圧シリンダ内面の間に隙間を設けている。
またピストンロッドの摺動部のシール性を強めたパッキンの取り付け方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１７８８３７号公報
【特許文献２】特開平５−２３７９０３号公報
【特許文献３】特開平７−１６７３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２，３の油圧シリンダは、油圧シリンダとピストンロッドの摺動箇所の間に隙間を設けて、金属同士の接触を防止して、油漏れを防ぐようにしているが、このような微小な隙間を設ける構造は設定が難しく、稼働時間が長期化するとパッキンの劣化によって隙間がなくなり金属同士の接触が起こる可能性があった。
【００１２】
またパッキンのシール性を強める方式を微小振動しながら小ストロークで高速往復運動する油圧シリンダに採用すると、油膜切れが顕著に現れて油圧シリンダとピストンロッドの摺動不良に基づく磨耗が発生するおそれがあった。
【００１３】
そこで本発明は、粉砕ローラを回転テーブルに接触させる油圧シリンダの局所的な偏磨耗に起因する油漏れを防ぐことが可能な粉砕ローラの油圧構造および竪型粉砕機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の油圧装置は、油圧シリンダと、ピストンロッドを備え、前記ピストンロッドのピストンが前記油圧シリンダの内部を往復運動する油圧構造であって、前記油圧シリンダの内部で前記ピストンロッドが往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって、前記油圧シリンダのブッシュと前記ピストンロッド及び前記油圧シリンダと前記ピストンの隙間が狭くなる位置を変更可能な位置調整手段を備えたことを特徴としている。
【００１５】
この場合において、前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドを二分割した第１及び第２ロッドと、前記第１及び第２ロッドを互いに軸回りを回転自由に支持するジョイントと、からなることを特徴としている。
【００１６】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドに形成されたターンバックル構造であることを特徴としている。
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダを取り付け可能なベースと前記油圧シリンダの間の間隔を変更可能な間隔調整部であることを特徴としている。
【００１７】
前記ブッシュは、内周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドと、ウェアリングと、ダストシールを取り付けたことを特徴としている。
前記ピストンは、外周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドを取り付けたことを特徴としている。
【００１８】
本発明の竪型粉砕機は、回転自在な粉砕ローラと、前記粉砕ローラを回転テーブルの上面に押し付ける油圧構造とを備えて前記回転テーブルに供給した原料を粉砕する竪型粉砕機において、前記油圧構造は、油圧シリンダと、前記粉砕ローラと接続して前記油圧シリンダの内部を往復運動するピストンロッドと、前記油圧シリンダの内部で前記ピストンロッドが往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって、前記油圧シリンダのブッシュと前記ピストンロッド及び前記油圧シリンダと前記ピストンロッドのピストンの隙間が狭くなる位置を変更可能な位置調整手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１９】
この場合において、前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドを二分割した第１ロッドと第２ロッドと、前記第１ロッド及び第２ロッドを互いに軸回りを回転自由に支持するジョイントと、からなることを特徴としている。
【００２０】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドに形成されたターンバックル構造であることを特徴としている。
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダを取り付け可能なベースと前記シリンダの間に設けた間隔調整部であることを特徴としている。
【００２１】
前記ブッシュは、内周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドと、ウェアリングと、ダストシールを取り付けたことを特徴としている。
前記ピストンは、外周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドを取り付けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
上記構成による本発明の油圧構造および竪型粉砕機によれば、油圧構造の往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって局所的な偏荷重による偏接触箇所を変えることができる。これにより金属同士の接触によって局所的に偏磨耗することがなく、油漏れを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の油圧構造の構成概略図であり、（１）はジョイントを断面で表した正面図、（２）は側面図である。
【図２】第２実施形態の油圧構造の構成概略図であり、（１）は正面図であり、（２）は側面図である。
【図３】第３実施形態の油圧構造の構成概略図である。
【図４】第４実施形態の油圧構造の構成概略図である。
【図５】従来シールと本発明シールの油漏れ量と使用期間の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の竪型粉砕機の構成概略図である。
【図７】従来の竪型粉砕機の構成概略図である。
【図８】従来の油圧構造の説明図である。
【図９】従来の油圧構造に外力が作用した時の説明図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ矢視から見た通常の油圧シリンダの断面図であり、
【図１１】油圧シリンダに外力が作用した時の図９のＡ−Ａ矢視から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の油圧構造および竪型粉砕機の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
図６は本発明の竪型粉砕機の構成概略図である。図示のように竪型粉砕機１０は、ケーシング１２と、回転テーブル１４と、回転テーブル１４の上面外周部を円周方向に等分する位置に配設した複数個のコニカル型の粉砕ローラ１６とを備えている。
【００２５】
粉砕ローラ１６は、軸１８により下部ケーシング１２Ｂに回動自在に軸着した上部アーム２０と、上部アーム２０と一体に形成した下部アーム２２とを介して油圧シリンダ２４のピストンロッド２６と連結されている。粉砕ローラ１６は油圧シリンダ２４の作動（本実施形態ではピストンロッド２６を軸方向に引っ張る方向に作動）によって回転テーブル上面１４Ａの方向に横圧されて、回転テーブル１４に原料を介して従動することによって回転する。
【００２６】
ケーシング１２の回転テーブル上面１４Ａの中央部分には、セパレータ３０と、原料投入口３２が設けられており、また、セパレータ３０の中心軸を上下に貫通するようにして原料投入シュート３４が配されて、原料投入シュート３４を介して原料投入口３２から回転テーブル上面１４Ａに原料を投入することができるように構成されている。
【００２７】
またセパレータ３０は、セパレータ３０の回転軸を中心として上方に拡径する逆円錐台状に一定間隔の隙間を開けて並べられた複数枚の羽根３６を備えて、図示しない駆動装置により自在に回転できる構成となっている。
【００２８】
原料投入シュート３４から投入した原料は、回転テーブル上面１４Ａを渦巻き状の軌跡を描きながら回転テーブル上面１４Ａの外周部に移動して、回転テーブル上面１４Ａと粉砕ローラ１６に噛み込まれ粉砕される。そして、回転テーブル上面１４Ａと粉砕ローラ１６に噛み込まれて粉砕された原料の一部は、回転テーブル上面１４Ａの外縁部に周設されたダムリング３８を乗り越え、回転テーブル上面１４Ａと外周部とケーシング１２との隙間である環状通路４０へと向かう。ここで、下部ケーシング１２Ｂの回転テーブル１４の下方には、ガスを導入するためのガス導入口４２を設けており、さらに回転テーブル１４の上方にはガスとともに粉砕した原料を取り出すための上部取出口４４を設けている。
【００２９】
竪型粉砕機１０の運転中において、ガス導入口４２よりガス（本実施形態においては空気）を導入することによって、ケーシング１２内において回転テーブル１４の下方からセパレータ３０を通過して上部取出口４４へと流れるガスの気流が生じている。
【００３０】
竪型粉砕機１０内に投入した原料と、回転テーブル１４と粉砕ローラ１６に粉砕されてダムリング３８を乗り越えた原料の一部は、ガスにより吹き上げられてケーシング１２内を上昇し、セパレータ３０に到達する。
【００３１】
ここで、径及び重量の大きな原料はセパレータ３０の羽根３６を通過することができずセパレータ３０の下方に落下して再度粉砕ローラ１６に噛み込まれて粉砕されるとともに、径の小さな原料は、隙間を開けて並べられた羽根３６の間を抜けてセパレータ３０を通過し、上部取出口４４より取り出される。
【００３２】
また、粉砕ローラ１６に噛み混まれずそのまま環状通路に達したような一部の極大の粒径の原料は、環状通路４０より回転テーブル１４の下方に落下して下部取出口４６より竪型粉砕機１０の外に取り出される。
【００３３】
なお竪型粉砕機の型式は、粉砕ローラの形状がスフェリカル形状のタイヤ型の竪型粉砕機であってもよい。また要求される製品の粒度に応じて、セパレータ３０は固定タイプのものであってもよい。或いはセパレータを備えていないタイプであってもよい。
【００３４】
粉砕ローラ１６を回転テーブル１４に押し付ける油圧構造５０は、緊張油圧を発生させる蓄圧機としてアキュムレータ（不図示）と、アキュムレータに圧油を供給する油圧ポンプ（不図示）を備えている。
【００３５】
図１は第１実施形態の油圧構造の構成概略図であり、（１）はジョイントを断面で表した正面図、（２）は側面図である。図示のように第１実施形態の油圧構造５０は、油圧シリンダ２４と、シリンダ内を往復運動するピストン（不図示）と、ピストンに接続して油圧シリンダ２４から突出したピストンロッド２６と、位置調整手段６０を主な基本構成としている。
【００３６】
油圧シリンダ２４は下部ケーシング１２Ｂのベース１３に取り付けている。ピストンロッド２６は、ピストンが接続する端部と反対側の端部を下部アーム２２に接続させている。
【００３７】
位置調整手段６０は、油圧シリンダ２４から突出するピストンロッド２６を軸方向と交差する方向に２分割した第１ロッド６２と第２ロッド６４と、第１ロッド６２及び第２ロッド６４を支持するジョイント６６から構成されている。第１ロッド６２は、第２ロッド６４側の端部を断面Ｔ字型に形成している。第２ロッド６４は、第１ロッド６２側の端部を断面Ｔ字型に形成している。ジョイント６６は、第１及び第２ロッド６２，６４の軸方向が互いに同一軸線上となるように、第１及び第２ロッド６２，６４のＴ字端部を、突部６７を介して囲むように支持している。
【００３８】
このような構成の油圧構造の第１ロッド６２は、一端が下部アーム２２と接続しているため、軸回りの回転が拘束される。一方、第２ロッド６４は、一端がピストンであり、他端が第１ロッド６２と分割されているため、軸回りを自由に回転させることができる。なお位置調整手段６０は、少なくともピストンと接続する第２ロッドが自由回転できる構成であれば良く、ジョイントと第１ロッドは一体的に形成した構造であっても良い。
【００３９】
従って、ピストンロッド２６を軸方向に引っ張る力に加えて、粉砕ローラ１６と油圧シリンダ２４間のリンク機構によって油圧シリンダ２４の軸方向に対して直交する方向の外力が作用して、油圧シリンダ２４のブッシュとピストンロッド２６及び油圧シリンダ２４とピストンロッド２６のピストン２８の隙間が局所的に狭くなる箇所が生じた場合、この箇所の位置を第２ロッド６４の軸回り（矢印Ｂ）に回転させることによって変えることができる。よって、金属同士の接触によって局所的に偏磨耗することがなく、油漏れのおそれがない。
【００４０】
図２は第２実施形態の油圧構造の構成概略図であり、（１）は正面図であり、（２）は側面図である。図示のように第２実施形態の油圧構造５０Ａは、油圧シリンダ２４と、油圧シリンダ２４内を往復運動するピストン（不図示）と、ピストンに接続して油圧シリンダ２４から突出したピストンロッド２６と、位置調整手段６０Ａを主な基本構成としている。
【００４１】
第２実施形態の位置調整手段６０Ａは、ターンバックル構造を採用している。位置調整手段６０Ａは、一例として油圧シリンダ２４から突出するピストンロッド２６を軸方向と交差する方向に２分割した第１ロッド６２Ａと第２ロッド６４Ａと、第１ロッド６２Ａと第２ロッド６４Ａを支持する枠体６８から構成されている。第１ロッド６２Ａは、第２ロッド６４Ａ側の端部にネジ切り加工を施している。第２ロッド６４Ａは、第１ロッド６２Ａ側の端部にネジ切り加工を施している。枠体６８の両端には、右ネジ切りと左ネジ切り（逆ネジ切り）加工が施されている。この枠体６８の両端に同一軸線上の第１ロッド６２Ａの端部及び第２ロッド６４Ａの端部を挿入している。なお同一軸線上の第１及び第２ロッド６２Ａ，６４Ａ間には枠体６８の長手方向よりも短い隙間を設けている。
【００４２】
このような構成の油圧構造５０Ａは、第１ロッド６２Ａの端部が下部アーム２２と接続しているため、軸回りの回転が拘束される。一方、第２ロッド６４Ａは、第１ロッド６２Ａと分割されているため、軸回りを自由回転させることができる。枠体６８を回転させることによって、自由回転する第１ロッド６２Ａが第２ロッド６４Ａ側へ接近又は離れたりして、ピストンロッド２６の長さを変えることができる。
【００４３】
従って、ピストンロッド２６を軸方向に引っ張る力に加えて、粉砕ローラ１６と油圧シリンダ２４間のリンク機構によって油圧シリンダ２４の軸方向に対して直交する方向の外力が作用して、油圧シリンダ２４のブッシュとピストンロッド２６及び油圧シリンダ２４とピストンロッド２６のピストン２８の隙間が局所的に狭くなる箇所が生じた場合、この箇所の位置を第１ロッド６２Ａの往復運動（矢印Ｃ）によって変えることができる。よって、金属同士の接触によって局所的に偏磨耗することがなく、油漏れのおそれがない。
【００４４】
図３は第３実施形態の油圧構造の構成概略図である。図示のように第３実施形態の油圧構造５０Ｂは、油圧シリンダ２４及びピストン（不図示）及びピストンロッド２６と、位置調整手段６０Ｂを主な基本構成としている。位置調整手段６０Ｂは、油圧シリンダ２４を取り付け可能なベース１３と油圧シリンダ２４の間の間隔を変更可能な間隔調整部７０である。具体的な間隔調整部７０は、油圧シリンダ２４の取付け台座７２Ａと一対のクサビ８０Ａ，８０Ｂから構成されている。取付け台座７２Ａは上面に油圧シリンダ２４を軸止する留め具７３Ａが形成されている。取付け台座７２Ａは下面に後述するクサビ８０Ａ，８０Ｂの斜面に沿った斜面を備えた下向きの凸型に形成されている。取付け台座７２Ａは、垂直方向に貫通孔８４が形成されて、この貫通孔８４に締結手段８６が設けられている。この締結手段８６によってベース１３上の取付け台座７２Ａを任意の位置で固定することができる。一対のクサビ８０Ａ，８０Ｂは上面に取付け台座７２Ａの下面の斜面に沿った斜面を形成し、下面はベース１３上を摺動可能な平面状に形成されている。またクサビ８０Ａ，８０Ｂの側面には、シャフトの先端が取付け台座７２Ａを中心として対向するようにネジ切りシャフト８２Ａ，８２Ｂが接続している。このような構成の間隔調整部７０は、ネジ切りシャフト８２Ａ，８２Ｂによりクサビ８０Ａ，８０Ｂを往復運動させると、クサビ８０Ａ，８０Ｂ上の取付け台座７２Ａが垂直方向に上下移動することができる。これにより油圧シリンダ２４とベース１３の間の間隔を任意の間隔に調整することができる。
【００４５】
従って、ピストンロッド２６を軸方向に引っ張る力に加えて、粉砕ローラ１６と油圧シリンダ２４間のリンク機構によって油圧シリンダ２４の軸方向に対して直交する方向の外力が作用して、油圧シリンダ２４のブッシュとピストンロッド２６及び油圧シリンダ２４とピストンロッド２６のピストン２８の隙間が局所的に狭くなる箇所が生じた場合、この箇所の位置を間隔調整部７０のクサビ８０Ａ，８０Ｂの往復運動によって油圧シリンダ２４が上下方向に移動して変えることができる。よって、金属同士の接触によって局所的に偏磨耗することがなく、油漏れのおそれがない。
なお第３実施形態の位置調整手段６０Ｂを第１又は第２実施形態の位置調整手段６０，６０Ａに組み合わせた構成としても良い。
【００４６】
図４は第４実施形態の油圧構造の構成概略図であり、油圧シリンダの一部の断面図及び位置調整手段６０の断面図を示している。図示のように、第４実施形態の油圧構造５０Ｃは、前述の第１実施形態の位置調整手段６０を備えた油圧構造５０に記載の油圧シリンダ２４又は／及びピストンロッド２６の摺動箇所にシールパッキンを取り付けている。この他にも第４実施形態の油圧構造５０Ｃは、前述の第２実施形態又は第３実施形態の位置調整手段６０Ａ，６０Ｂを備えた油圧構造５０Ａ，５０Ｂに記載の油圧シリンダ２４又は／及びピストンロッド２６の摺動箇所にシールパッキンを取り付ける構成としてもよい。また本実施形態のシールパッキンは、油圧シリンダと、ピストンロッドを備え、ピストンロッドのピストンが油圧シリンダの内部を往復運動する油圧構造、又は回転自在な粉砕ローラと、粉砕ローラを回転テーブルの上面に押し付ける油圧行動とを備えて回転テーブルに供給した原料を粉砕する竪型粉砕機に適用している。油圧シリンダ２４はピストンロッド２６との摺動箇所にブッシュ９０を形成している。ブッシュ９０は、内周に自己潤滑性を備えたベアリングバンド９２と、ウェアリング９４と、ダストシール９６を取り付けている。
【００４７】
ベアリングバンド９２は、自己潤滑能力を備えたリング状の黒鉛充填硬質ナイロンを用いている。このような構成により、所定の硬度があるため油圧シリンダ２４及びピストンロッド２６の軸芯合わせを容易に行なうことができる。
【００４８】
ウェアリング９４は、自己潤滑能力を備えたリング状の熱硬化性ポリマーを用いることができる。ウェアリング９４は異なる硬度のパッキンを同一軸上に積層させている。これにより受ける圧力に応じてシール面圧を調整できるため、油圧シリンダ２４とピストンロッド２６の間の摺動抵抗を大幅に低減することができる。
【００４９】
ダストシール９６は、自己潤滑能力を備えたリング状の熱硬化ポリマーを用いている。このような構成により油圧シリンダ２４内へのダストの侵入を防止することができる。
ピストン２８は、外周に自己潤滑性を備えたリング状のベアリングバンド９２を複数取り付けている。
なお油圧シリンダとピストンロッドの摺動箇所にシールパッキンを取り付ける構成は、併用または何れか一方を選択し形成することができる。
【００５０】
図５は従来シールと本発明シール（第４実施形態の油圧構造）の油漏れ量と使用期間の関係を示すグラフである。同グラフの縦軸は油漏れ量（ＣＣ／週）を示し、横軸は使用期間（月）を示している。また、菱形プロットは従来のシール（Ｖパッキン）を用いた場合をプロットし、四角プロットは本発明の位置調整手段を適用した油圧構造５０Ｃのシールを用いた場合をプロットしたものである。図示のように、従来のＶパッキンを適用したシール構造は、本発明のシール構造と比べて、１ヶ月後から略１０倍の油漏れ量となる。また６ヶ月後では、略７倍の油漏れ量となる。本実施形態の油圧構造５０Ｃは、前述のシールパッキンを油圧シリンダ又は／及びピストンロッドに取り付けて、位置調整手段を備えた構成であり、所定期間の経過後、例えば、６ヶ月から１年程度に一度、位置調整手段により、金属同士が局所的に接触する箇所を変えている。
【００５１】
このような構成の油圧構造５０Ｃは、油圧シリンダ２４とピストンロッド２６が摺動する箇所となるブッシュ９０の内周と、ピストン２８の外周にベアリングバンド９２を形成しているため、油圧シリンダ２４とピストンロッド２６の軸合わせを容易に行なうことができる。またブッシュ９０の内周にウェアリング９４を設けることにより、圧力に応じてシール面圧を調整することができる。
【００５２】
従って、ピストンロッド２６を軸方向に引っ張る力に加えて、粉砕ローラ１６と油圧シリンダ２４間のリンク機構によって油圧シリンダ２４の軸方向に対して直交する方向の外力が作用して、油圧シリンダ２４のブッシュとピストンロッド２６及び油圧シリンダ２４とピストンロッド２６のピストン２８の隙間が局所的に狭くなる箇所が生じた場合、ブッシュ９０の内周にウェアリング９４を設けることで、圧力に応じてシール面圧を調整することができる。また位置調整手段により、局所的に狭くなる箇所の位置を第２ロッドの軸回りに回転させたり、位置を上下方向にずらしたりすることによって変えることができる。よって、金属同士の接触によって局所的に偏磨耗することがなく、油漏れのおそれがない。このような組み合わせによって油圧構造の経年劣化を抑制することができ、大幅な長寿命化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、往復運動する油圧シリンダとピストンロッドの軸方向と交差する方向に外力が作用して、局所的に接触する油圧シリンダの分野において特に有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１………竪型粉砕機、１Ａ………下部ケーシング、１Ｂ………ケーシング、２………回転テーブル、３………粉砕ローラ、７………軸、６………上部アーム、６Ａ………下部アーム、８………油圧シリンダ、８Ａ………パッキン、９………ピストンロッド、１０………竪型粉砕機、１２………ケーシング、１２Ｂ………下部ケーシング、１３………ベース、１４………回転テーブル、１４Ａ………回転テーブル上面、１６………粉砕ローラ、１８………軸、２０………上部アーム、２２………下部アーム、２４………油圧シリンダ、２６………ピストンロッド、２８………ピストン、３０………セパレータ、３２………原料投入口、３４………原料投入シュート、３６………羽根、３８………ダムリング、４０………環状通路、４２………ガス導入口、４４………上部取出口、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ………油圧構造、６０，６０Ａ………位置調整手段、６２，６２Ａ………第１ロッド、６４，６４Ａ………第２ロッド、６６………ジョイント、６７………突部、６８………枠体、７０………間隔調整部、７２Ａ………取付け台座、７３Ａ………留め具、８０Ａ，８０Ｂ………クサビ、８２Ａ，８２Ｂ………ネジ切りシャフト、８４………貫通孔、８６………締結手段、９０………ブッシュ、９２………ベアリングバンド、９４………ウェアリング、９６………ダストシール。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧シリンダと、ピストンロッドを備え、前記ピストンロッドのピストンが前記油圧シリンダの内部を往復運動する油圧構造であって、
前記油圧シリンダの内部で前記ピストンロッドが往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって、前記油圧シリンダのブッシュと前記ピストンロッド及び前記油圧シリンダと前記ピストンの隙間が狭くなる位置を変更可能な位置調整手段を備えたことを特徴とする油圧構造。
【請求項２】
前記位置調整手段は、
前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドを二分割した第１及び第２ロッドと、
前記第１及び第２ロッドを互いに軸回りを回転自由に支持するジョイントと、からなることを特徴とする請求項１に記載の油圧構造。
【請求項３】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドに形成されたターンバックル構造であることを特徴とする請求項１に記載の油圧構造。
【請求項４】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダを取り付け可能なベースと前記油圧シリンダの間の間隔を変更可能な間隔調整部であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の油圧構造。
【請求項５】
前記ブッシュは、内周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドと、ウェアリングと、ダストシールを取り付けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の油圧構造。
【請求項６】
前記ピストンは、外周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドを取り付けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の油圧構造。
【請求項７】
回転自在な粉砕ローラと、前記粉砕ローラを回転テーブルの上面に押し付ける油圧構造とを備えて前記回転テーブルに供給した原料を粉砕する竪型粉砕機において、
前記油圧構造は、
油圧シリンダと、
前記粉砕ローラと接続して前記油圧シリンダの内部を往復運動するピストンロッドと、
前記油圧シリンダの内部で前記ピストンロッドが往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって、前記油圧シリンダのブッシュと前記ピストンロッド及び前記油圧シリンダと前記ピストンロッドのピストンの隙間が狭くなる位置を変更可能な位置調整手段と、
を備えたことを特徴とする竪型粉砕機。
【請求項８】
前記位置調整手段は、
前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドを二分割した第１ロッドと第２ロッドと、
前記第１ロッド及び第２ロッドを互いに軸回りを回転自由に支持するジョイントと、からなることを特徴とする請求項７に記載の竪型粉砕機。
【請求項９】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドに形成されたターンバックル構造であることを特徴とする請求項７に記載の竪型粉砕機。
【請求項１０】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダを取り付け可能なベースと前記シリンダの間に設けた間隔調整部であることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の竪型粉砕機。
【請求項１１】
前記ブッシュは、内周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドと、ウェアリングと、ダストシールを取り付けたことを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の竪型粉砕機。
【請求項１２】
前記ピストンは、外周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドを取り付けたことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の竪型粉砕機。
【請求項１】
油圧シリンダと、ピストンロッドを備え、前記ピストンロッドのピストンが前記油圧シリンダの内部を往復運動する油圧構造であって、
前記油圧シリンダの内部で前記ピストンロッドが往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって、前記油圧シリンダのブッシュと前記ピストンロッド及び前記油圧シリンダと前記ピストンの隙間が狭くなる位置を変更可能な位置調整手段を備えたことを特徴とする油圧構造。
【請求項２】
前記位置調整手段は、
前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドを二分割した第１及び第２ロッドと、
前記第１及び第２ロッドを互いに軸回りを回転自由に支持するジョイントと、からなることを特徴とする請求項１に記載の油圧構造。
【請求項３】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドに形成されたターンバックル構造であることを特徴とする請求項１に記載の油圧構造。
【請求項４】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダを取り付け可能なベースと前記油圧シリンダの間の間隔を変更可能な間隔調整部であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の油圧構造。
【請求項５】
前記ブッシュは、内周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドと、ウェアリングと、ダストシールを取り付けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の油圧構造。
【請求項６】
前記ピストンは、外周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドを取り付けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の油圧構造。
【請求項７】
回転自在な粉砕ローラと、前記粉砕ローラを回転テーブルの上面に押し付ける油圧構造とを備えて前記回転テーブルに供給した原料を粉砕する竪型粉砕機において、
前記油圧構造は、
油圧シリンダと、
前記粉砕ローラと接続して前記油圧シリンダの内部を往復運動するピストンロッドと、
前記油圧シリンダの内部で前記ピストンロッドが往復運動中に軸方向と交差する方向に作用する外力によって、前記油圧シリンダのブッシュと前記ピストンロッド及び前記油圧シリンダと前記ピストンロッドのピストンの隙間が狭くなる位置を変更可能な位置調整手段と、
を備えたことを特徴とする竪型粉砕機。
【請求項８】
前記位置調整手段は、
前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドを二分割した第１ロッドと第２ロッドと、
前記第１ロッド及び第２ロッドを互いに軸回りを回転自由に支持するジョイントと、からなることを特徴とする請求項７に記載の竪型粉砕機。
【請求項９】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダから突出した前記ピストンロッドに形成されたターンバックル構造であることを特徴とする請求項７に記載の竪型粉砕機。
【請求項１０】
前記位置調整手段は、前記油圧シリンダを取り付け可能なベースと前記シリンダの間に設けた間隔調整部であることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載の竪型粉砕機。
【請求項１１】
前記ブッシュは、内周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドと、ウェアリングと、ダストシールを取り付けたことを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の竪型粉砕機。
【請求項１２】
前記ピストンは、外周に自己潤滑性を備えたベアリングバンドを取り付けたことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の竪型粉砕機。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１１１４９５（Ｐ２０１３−１１１４９５Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７８０４（Ｐ２０１１−２５７８０４）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（３９４０１０１９３）宇部テクノエンジ株式会社 (37)
【出願人】（０００００６６５５）新日鐵住金株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（３９４０１０１９３）宇部テクノエンジ株式会社 (37)
【出願人】（０００００６６５５）新日鐵住金株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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