特許 5765300 プッシャーローラの損傷診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5765300

(24)【登録日】2015年6月26日

(45)【発行日】2015年8月19日

(54)【発明の名称】プッシャーローラの損傷診断装置

(51)【国際特許分類】

   F27B 21/14 20060101AFI20150730BHJP

   F27B 21/08 20060101ALI20150730BHJP

【ＦＩ】

   F27B21/14 B

   F27B21/08 A

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-145714(P2012-145714)

(22)【出願日】2012年6月28日

(65)【公開番号】特開2014-9853(P2014-9853A)

(43)【公開日】2014年1月20日

【審査請求日】2014年8月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100113918

【弁理士】

【氏名又は名称】亀松 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100140121

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 朝幸

(72)【発明者】

【氏名】池田 裕介

【審査官】 蛭田 敦

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５７−０１６８４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６３−１６２２９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０２−０４３３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１０６４９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２７Ｂ ２１／００ 〜 ２１／１４

Ｃ２２Ｂ １／００ 〜 ６１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

焼結パレット台車の車軸に回転可能に設けられて、該焼結パレット台車を駆動するスプロケットホイールと係合するプッシャーローラの損傷診断を行う損傷診断装置において、
前記プッシャーローラがスプロケットホイールと係合していないときに前記プッシャーローラを回転させる回転手段と、該プッシャーローラが回転されているときのプッシャーローラの回転抵抗を検出又は推定する検出手段と、該検出手段によって検出又は推定された回転抵抗に基づいてプッシャーローラの損傷診断を行う診断手段とを具備する、損傷診断装置。

【請求項2】

前記回転手段は、前記プッシャーローラがスプロケットホイールと係合していないときに前記プッシャーローラを回転させ、前記検出手段は、前記プッシャーローラを回転させるのに必要なトルクを検出し、検出されたトルクに基づいて前記プッシャーローラの回転抵抗を推定する、請求項１に記載の損傷診断装置。

【請求項3】

前記回転手段は、前記焼結パレット台車が所定区間を走行するときに前記プッシャーローラの外周面と接触してプッシャーローラを回転させる回転体を具備し、前記検出手段は、前記プッシャーローラを回転させるときに該プッシャーローラを回転させるのに必要なトルクを検出するトルク検出装置とを具備する、請求項２に記載の損傷診断装置。

【請求項4】

前記回転手段は、前記プッシャーローラを回転させる回転付与手段を具備し、前記検出手段は、前記プッシャーローラが回転されているときのプッシャーローラの回転抵抗を検出又は推定する、前記回転付与手段とは別の回転抵抗検出手段を具備し、
前記回転抵抗検出手段は、前記プッシャーローラの回転速度を検出することによってプッシャーローラの回転抵抗を推定する、請求項１に記載の損傷診断装置。

【請求項5】

前記回転付与手段は、焼結パレット台車が所定区間を走行している間に前記プッシャーローラに接触する接触面を有し、前記プッシャーローラは該接触面との接触摩擦抵抗により回転せしめられる、請求項４に記載の損傷診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、焼結パレット台車の車軸に回転可能に設けられて、該焼結パレット台車を駆動するスプロケットホイールと係合するプッシャーローラの損傷診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から鉄鉱石や炭材等からなる焼結原料を焼結して焼結鉱を製造する焼結機が知られており、斯かる焼結機の一つの例としてドワイトロイト型の焼結機が知られている。

【0003】

ドワイトロイト型の焼結機は、給鉱部側と排鉱部側にそれぞれ配置された一対のスプロケットホイールと、これらスプロケットホイール間を繋ぐレールと、レールに沿って走行車輪によって走行する複数の焼結パレット台車と、焼結パレット台車上に鉄鉱石、炭材等の焼結原料を層状に装入する給鉱装置と、給鉱部後方の焼結パレット台車の上方に配置されて焼結パレット台車上に堆積した焼結原料に点火する点火炉と、焼結パレット台車の下方に配置されて焼結層と原料層を通して空気を吸引するウインドボックスとを具備する。

【0004】

このようなドワイトロイト型の焼結機では、長期に亘って使用し続けると、焼結パレット台車の走行車輪のベアリングが損傷してしまう。そこで、従来から、焼結パレット台車の走行車輪のベアリングにおける損傷を早期に発見すべく、焼結パレット台車の走行車輪のベアリングの診断を行うベアリング診断装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

【0005】

特許文献１に記載のベアリング診断装置では、焼結機の復路側の焼結パレット台車の走行車輪を受けるレールの一部を切除し、この切除されたレールの近傍で焼結パレット台車の中ローラを受けるレールが敷設される。加えて、このベアリング診断装置では、レールの切除された部分に走行輪を強制的に高速回転させる回転付与装置が設けられると共に、この回転付与装置近傍にマイクロホンが配置される。このように構成されたベアリング診断装置では、回転付与装置によって走行輪が高速回転した際にベアリングから発せられる回転音をマイクロホンで集音し、これを音響分析することで走行車輪のベアリング診断を行うようにしている。特に、特許文献１の装置では、マイクロホンによって集音された音響が初期値の３倍の音響を発する時を要注意、初期値の６倍以上の音響を発する場合を異常と判断するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開昭５８−６１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、各焼結パレット台車は、レール上を走行するのに用いられる走行車輪に加えて、焼結パレット台車がスプロケットホイールによって駆動されている際にスプロケットホイールの凹部と係合するプッシャーローラを具備する。プッシャーローラは、スプロケットホイールの凹部と係合している間はスプロケットホイールによって前進せしめられ、これに伴って焼結パレット台車が前進せしめられる。

【0008】

プッシャーローラがスプロケットホイールの凹部と係合している間、プッシャーローラはスプロケットホイールの凹部との接触部において、焼結パレット台車の進行方向に向かう荷重を受ける。このようにプッシャーローラがスプロケットホイールの凹部の側壁から荷重を受けると、プッシャーローラは僅かながら変形することになる。このような微少な変形を繰り返すと、プッシャーローラの変形が大きくなってプッシャーローラが回転しにくくなり、やがてプッシャーローラが回転しなくなる。この状態でプッシャーローラが繰り返しスプロケットホイールの凹部の側壁から荷重を受けると、ついにはプッシャーローラに亀裂が発生して、プッシャーローラの破損を招き、最終的には焼結機の停止に陥る。

【0009】

斯かる突然の焼結機の停止を防止するためには、プッシャーローラの損傷を診断することが必要になる。ところが、現在では、焼結機の非稼働時に作業員による五感点検しか行われておらず、焼結機稼働時に損傷診断をリアルタイムで行うことが必要とされている。

【0010】

上記課題に鑑みて、本発明の目的は、焼結パレット台車のプッシャーローラの損傷を、焼結機の稼働時にリアルタイムで診断することができる損傷診断装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明者らは、焼結パレット台車のプッシャーローラの損傷診断に関して、プッシャーローラに特有の損傷要因を考慮して、様々な構成の損傷診断装置について検討を行った。
その結果、プッシャーローラを回転させると共に、プッシャーローラが回転されているときのプッシャーローラの回転抵抗を検出又は推定することにより、プッシャーローラの損傷度合いを診断することができることを見出した。

【0012】

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。
（１）焼結パレット台車の車軸に回転可能に設けられて、該焼結パレット台車を駆動するスプロケットホイールと係合するプッシャーローラの損傷診断を行う損傷診断装置において、前記プッシャーローラがスプロケットホイールと係合していないときに前記プッシャーローラを回転させる回転手段と、該プッシャーローラが回転されているときのプッシャーローラの回転抵抗を検出又は推定する検出手段と、該検出手段によって検出又は推定された回転抵抗に基づいてプッシャーローラの損傷診断を行う診断手段とを具備する、損傷診断装置。
（２）前記回転手段は、前記プッシャーローラがスプロケットホイールと係合していないときに前記プッシャーローラを回転させ、前記検出手段は、前記プッシャーローラを回転させるのに必要なトルクを検出し、検出されたトルクに基づいて前記プッシャーローラの回転抵抗を推定する、上記（１）に記載の損傷診断装置。
（３）前記回転手段は、前記焼結パレット台車が所定区間を走行するときに前記プッシャーローラの外周面と接触してプッシャーローラを回転させる回転体を具備し、前記検出手段は、前記プッシャーローラを回転させるときに該プッシャーローラを回転させるのに必要なトルクを検出するトルク検出装置とを具備する、上記（２）に記載の損傷診断装置。
（４）前記回転手段は、前記プッシャーローラを回転させる回転付与手段を具備し、前記検出手段は、前記プッシャーローラが回転されているときのプッシャーローラの回転抵抗を検出又は推定する、前記回転付与手段とは別の回転抵抗検出手段を具備し、前記回転抵抗検出手段は、前記プッシャーローラの回転速度を検出することによってプッシャーローラの回転抵抗を推定する、上記（１）に記載の損傷診断装置。
（５）前記回転付与手段は、焼結パレット台車が所定区間を走行している間に前記プッシャーローラに接触する接触面を有し、前記プッシャーローラは該接触面との接触摩擦抵抗により回転せしめられる、上記（４）に記載の損傷診断装置。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、焼結パレット台車のプッシャーローラの損傷を、焼結機の稼働時にリアルタイムで診断することができる損傷診断装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の損傷診断装置が設けられる焼結機を概略的に示した図である。

【図2】図１の矢印ＩＩ−ＩＩに沿ってみた焼結パレット台車の断面図である。

【図3】排鉱側のスプロケットホイールを拡大した概略側面図である。

【図4】本発明の第一実施形態におけるプッシャーローラの損傷診断装置の概略斜視図である。

【図5】本発明の第一実施形態におけるプッシャーローラの損傷診断装置の概略平面図である。

【図6】本発明の第一実施形態におけるプッシャーローラの損傷診断装置の概略側面図である。

【図7】本発明の第二実施形態におけるプッシャーローラの損傷診断装置の概略斜視図である。

【図8】本発明の第二実施形態におけるプッシャーローラの損傷診断装置の概略平面図である。

【図9】本発明の第二実施形態におけるプッシャーローラの損傷診断装置の概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

【0016】

図１は、本発明の損傷診断装置が設けられる焼結機を概略的に示した側面図である。図１からわかるように、ドワイトロイト型の焼結機１は、給鉱側（図中の左側）と排鉱側（図中の右側）にそれぞれ配置した一対のスプロケットホイール２ａ、２ｂと、これらスプロケットホイール２ａ、２ｂ間で延びるレール３ａ、３ｂと、レール３ａ、３ｂに沿って走行する複数の焼結パレット台車４とを具備する。

【0017】

焼結パレット台車４は、互いに密接して往路側レール３ａに沿って図中の矢印ａの方向に走行し、排鉱側のスプロケットホイール２ｂの回転（図中の矢印ｂの方向）に伴ってスプロケットホイール２ｂの外周に沿って回動する。その後、復路側レール３ｂに沿って図中の矢印ｃの方向に走行し、給鉱側のスプロケットホイール２ａの回転（図中の矢印ｄの方向）に伴ってスプロケットホイール２ａに沿って回動し、これらの動作を繰り返す。

【0018】

さらに、焼結機１は、給鉱側において、往路側レール３ａに沿って走行する焼結パレット台車４の上方に配置される給鉱装置５と、往路側レール３ａに沿って走行する焼結パレット台車４の上方であって給鉱装置５よりも下流側に配置される点火炉６と、往路側レール３ａに沿って走行する焼結パレット台車４の下方に配置されるウインドボックス７とを具備する。

【0019】

給鉱装置５は、焼結パレット台車４上に鉄鉱石、炭材等の焼結原料を装入し、点火炉６は、焼結パレット台車４上に堆積した焼結原料に点火し、ウインドボックス７は、焼結パレット台車４上に形成された原料層及び焼結層を介して空気を吸引する。これにより、給鉱装置５から焼結パレット台車４上に装入された焼結原料は、点火炉６において点火されて表面から下方に向かって徐々に焼結されていく。その際、ウインドボックス７により空気が焼結原料に供給されるため、焼結原料の焼結が促進せしめられる。

【0020】

図２は、図１の矢印ＩＩ−ＩＩに沿ってみた焼結パレット台車４の概略的な断面図である。図２からわかるように、各焼結パレット台車４は、底壁（グレートバー）４ａと側壁４ｂとを具備する。これら底壁４ａ及び側壁４ｂによって画成される空間内には焼結原料Ｓが配置される。

【0021】

各側壁４ｂからは側方外側に向かって車軸（図示せず）が延びており、この車軸には走行車輪１０及びプッシャーローラ１１が車軸に対して回転可能に配置される。図２からわかるように、各走行車輪１０はレール３ａ上を走行する。また、図２に示した例では、走行車輪１０と側壁４ｂとの間にプッシャーローラ１１が配置されている。

【0022】

図３は、排鉱側のスプロケットホイール２ｂを拡大した概略側面図である。図３からわかるように、スプロケットホイール２ｂの外周には複数の凹部１３が周方向に一定間隔で形成されている。各凹部１３は、プッシャーローラ１１が嵌るような大きさとされる。排鉱側のスプロケットホイール２ｂは動力源（図示せず）により図３に矢印ｂで示した方向に回転駆動される。

【0023】

このように構成されたスプロケットホイール２ｂでは焼結パレット台車４は以下のように駆動される。まず、走行車輪１０が往路側レール３ａ上を走行することで焼結パレット台車４が往路側レール３ａに沿って移動する。焼結パレット台車４がスプロケットホイール２ｂに近づくと、スプロケットホイール２ｂの凹部１３内にプッシャーローラ１１が嵌合せしめられる。凹部１３内にプッシャーローラ１１が嵌合すると、プッシャーローラ１１は凹部１３の側壁に押されてスプロケットホイール２ｂの周方向に駆動せしめられる。その後、走行車輪１０が復路側レール３ｂ上に配置され、焼結パレット台車４は復路側レール３ｂ上を、排鉱側のスプロケットホイール２ｂから離れる方向に走行する。なお、スプロケットホイール２ａにおいても同様な操作が行われる。

【0024】

図４〜図６は、本発明の第一実施形態におけるプッシャーローラ１１の損傷診断装置を示す。図４は、第一実施形態の損傷診断装置の概略斜視図であり、図５は、第一実施形態の損傷診断装置の概略平面図であり、図６は、第一実施形態の損傷診断装置の概略側面図である。

【0025】

図４は、復路側レール３ｂ上を走行している焼結パレット台車４の走行車輪１０を示している。上述したように、本実施形態では、走行車輪１０は、焼結パレット台車４の側壁４ｂから側方外側に向かって延びる車軸回りに回転可能に配置され、プッシャーローラ１１は側壁４ｂと走行車輪１０との間において車軸に対して回転可能に配置されている。

【0026】

加えて、図４〜図６からわかるように、本実施形態の損傷診断装置は、各復路側レール３ｂから僅かに内側（一対の復路側レール３ｂの互いに向かう方向）且つ上方に位置する壁１５に揺動可能に配置された揺動バー１６と、揺動バー１６の先端に揺動バー１６に対して回転可能に取り付けられた回転体１７とを具備する。加えて、損傷診断装置は、揺動バー１６の先端及び回転体１７を下方に付勢するバネ１８を具備する。

【0027】

回転体１７の周囲には回転体１７がプッシャーローラ１１に接触した際に両者の間に滑りが生じないように、摩擦力の高い材料が設けられている。また、回転体１７は駆動装置（例えばモータ）に接続されて所定の回転速度で駆動されると共に、回転体１７には、回転体１７を所定の回転速度で回転させるのに必要な力（トルク）を検出するためのトルク検出装置（図示せず）が内蔵されている。トルク検出装置はプッシャーローラ１１の損傷診断を行う診断装置（図示せず）に接続されており、トルク検出装置の出力は診断装置に入力される。

【0028】

このように構成された回転体１７は、各復路側レール３ｂから僅かに内側に配置されているため、プッシャーローラ１１の走行路上に位置する。したがって、復路側レール３ｂに沿って焼結パレット台車４が走行すると、回転体１７は焼結パレット台車４が所定区間を走行しているときにプッシャーローラ１１の外周面に接触せしめられる。特に、回転体１７はバネ１８によって下方に付勢されているため、回転体１７はバネ１８の付勢力に応じてプッシャーローラ１１の外周面に押しつけられる。回転体１７の周囲には摩擦力の高い材料が設けられているため、回転体１７がプッシャーローラ１１の外周面に押しつけられると、両者の間には滑りが生じなくなる。したがって、プッシャーローラ１１が回転体１７の下方を通過すると、これに伴ってプッシャーローラ１１が回転体１７によって回転せしめられることになる。

【0029】

次に、このように構成された本実施形態の損傷診断装置の診断方法及びその効果について説明する。ところで、プッシャーローラ１１がスプロケットホイール２ａ、２ｂの凹部１３と係合している間、プッシャーローラ１１はスプロケットホイール２ａ、２ｂから進行方向（接線方向）に荷重を受ける。このようにプッシャーローラ１１が荷重を受けると、プッシャーローラ１１（特に、プッシャーローラ１１を構成するベアリング両側の内輪及び外輪のうち外輪）は僅かながら変形することになる。

【0030】

一方、プッシャーローラ１１は、回転体１７が配置されていない場合、焼結パレット台車４がスプロケットホイール２ａ、２ｂ間でレール３ａ、３ｂに沿って移動する間、他の部材等と接触せず、よって全く回転しない。その結果、常にプッシャーローラ１１の同一の部分がスプロケットホイール２ａ、２ｂの凹部１３と係合することになり、よってプッシャーローラ１１の同一の箇所がスプロケットホイール２ａ、２ｂの凹部１３の側壁から荷重を受けることになる。このように同一の箇所のみが荷重を受けると、やがてプッシャーローラ１１の一カ所が大きく変形してプッシャーローラ１１が回転不能になり、ついにはプッシャーローラ１１に亀裂が発生して、プッシャーローラ１１の破損を招き、最終的には焼結機の停止に陥る。

【0031】

これに対して、本実施形態では、上述したように回転体１７によってプッシャーローラ１１が強制的に回転せしめられる。したがって、焼結パレット台車４がスプロケットホイール２ａ、２ｂ間でレール３ａ、３ｂに沿って移動する間、プッシャーローラ１１は回転せしめられる。このため、各スプロケットホイール２ａ、２ｂ毎にプッシャーローラ１１に荷重が加わる箇所は変化し、よって、プッシャーローラ１１の一カ所のみが大きく変形してしまうことが抑制され、その結果、プッシャーローラ１１に破損が生じるのが抑制される。

【0032】

また、上述したように回転体１７によってプッシャーローラ１１を強制的に回転させることで、プッシャーローラ１１の一カ所のみが大きく変形することは抑制される。しかしながら、回転体１７によってプッシャーローラ１１を強制的に回転させても、変形箇所は分散されるが、プッシャーローラ１１が僅かながら変形することに変わりはない。したがって、回転体１７によってプッシャーローラ１１を強制的に回転させると、プッシャーローラ１１の寿命を延ばすことはできるが、やがてはプッシャーローラ１１の変形によりプッシャーローラ１１が回転不能になる。

【0033】

プッシャーローラ１１が回転不能になってプッシャーローラ１１に亀裂が発生し、プッシャーローラ１１の交換が必要になると、その都度、焼結機全体を停止させることが必要になる。また、プッシャーローラ１１が破損すると、焼結機の他の部品に悪影響を及ぼす可能性もある。焼結機の停止回数を低減したりプッシャーローラ１１の破損可能性を事前に把握したりするためにはプッシャーローラ１１の破損診断を行う必要がある。

【0034】

ここで、プッシャーローラ１１の変形が或る程度大きくなると、それに伴ってプッシャーローラ１１が回転しにくくなり、よってプッシャーローラ１１を回転させるときの回転抵抗が大きくなる。このようにプッシャーローラ１１の回転抵抗が増大すると、プッシャーローラ１１を強制的に回転させるのに必要な力（トルク）が増大する。上述したトルク検出装置は、回転体１７を回転させるのに必要な力（トルク）を、すなわちプッシャーローラ１１を回転させるのに必要な力（トルク）を検出することができる。したがって、プッシャーローラ１１の変形が大きくなるにつれて、トルク検出装置によって検出されるトルクが大きくなるといえる。

【0035】

そこで、本実施形態では、各プッシャーローラ１１についてトルク検出装置によりトルクを検出すると共に、検出されたトルクが予め定められた一定値以上であるプッシャーローラ１１については損傷可能性が高いと判断して、プッシャーローラ１１の交換を促すようにしている。これにより、一定の期間毎にまとめてプッシャーローラ１１を交換することができ、よって焼結機全体を停止させる頻度を少なくさせることができる。加えて、プッシャーローラ１１が破損する前に破損する可能性のあるプッシャーローラ１１を発見することができるため、実際にプッシャーローラ１１が破損して焼結機の他の部品に悪影響を及ぼすことが防止される。

【0036】

なお、上記実施形態では、回転体１７は駆動装置によって駆動されている。しかしながら、回転体１７は駆動されずに停止しているようにされてもよい。この場合、トルク検出装置は、回転体１７を停止状態に維持するのに必要な力（トルク）を検出するように構成される。回転体１７が停止状態に維持される場合であっても回転体１７がプッシャーローラ１１の外周面と接触するとプッシャーローラ１１は回転せしめられ、また、トルク検出装置は、プッシャーローラ１１を回転させるのに必要なトルクを検出しているといえる。したがって、本実施形態の回転体及びトルク検出装置についてこれらの場合を含むように表現すると、回転体は焼結パレット台車４が所定区間を走行するときにプッシャーローラ１１の外周面と接触してプッシャーローラ１１を回転させるものであり、トルク検出装置はプッシャーローラ１１を回転させるときにプッシャーローラ１１を回転させるのに必要なトルクを検出する装置であるといえる。

【0037】

次に、本発明の第二実施形態におけるプッシャーローラ１１の損傷診断装置について説明する。図７〜図９は、本発明の第二実施形態におけるプッシャーローラ１１の損傷診断装置を示す。図７は、第二実施形態の損傷診断装置の概略斜視図であり、図８は、第二実施形態の損傷診断装置の概略平面図であり、図９は、第二実施形態の損傷診断装置の概略側面図である。

【0038】

図７は、図４と同様に、復路側レール３ｂに沿って走行している焼結パレット台車４の走行車輪１０を示している。特に、図７からわかるように、本実施形態では、復路側レール３ｂは部分的に切除されている。この復路側レール３ｂの切除された領域には、復路側レール３ｂよりも僅かに内側（一対の復路側レール３ｂの互いに向かう方向）に補助レール２０が設けられる。補助レール２０は一定の高さを有する中央部２０ａと、中央部２０ａが高くなるように傾斜した傾斜部２０ｂ、２０ｃとを具備する。このような補助レール２０により、復路側レール３ｂが切除されている領域においては、プッシャーローラ１１が補助レール２０上を走行することになる。

【0039】

加えて、図７〜図９からわかるように、本実施形態の損傷診断装置は、補助レール２０の上方に位置する壁１５に揺動可能に配置された揺動バー２１と、揺動バー２１の先端に揺動バー２１に対して回転可能に取り付けられた回転体２２とを具備する。加えて、損傷診断装置は、揺動バー２１の先端及び回転体２２を下方に付勢するバネ２３を具備する。

【0040】

回転体２２の周囲には、回転体２２がプッシャーローラ１１に接触した際に両者の間に滑りが生じないように、摩擦力の高い材料が設けられている。また、回転体２２には、回転体２２の回転速度を検出するための速度検出装置（図示せず）が内蔵されている。速度検出装置は、プッシャーローラ１１の損傷診断を行う診断装置（図示せず）に接続されており、速度検出装置の出力は診断装置に入力される。

【0041】

このように構成された回転体２２では、補助レール２０上をプッシャーローラ１１が走行すると、回転体２２がプッシャーローラ１１に接触せしめられる。特に、回転体２２はバネ２３によって下方に付勢されているため、回転体２２はバネ２３の付勢力に応じてプッシャーローラ１１の外周面に押しつけられる。回転体２２の周囲には摩擦力の高い材料が設けられているため、回転体２２がプッシャーローラ１１の外周面に押しつられると両者の間に滑りが生じなくなる。したがって、プッシャーローラ１１が回転体２２の下方を回転しながら通過すると、これに伴ってプッシャーローラ１１も回転せしめられることになる。

【0042】

次に、このように構成された本実施形態の損傷診断装置の診断方法及びその効果について説明する。ここで、プッシャーローラ１１がほとんど変形していない間は、プッシャーローラ１１には回転抵抗がない。このため、プッシャーローラ１１が補助レール２０上を走行する際には、プッシャーローラ１１と補助レール２０との間にはほとんど滑りは生じない。

【0043】

ところが、プッシャーローラ１１の変形が或る程度大きくなると、それに伴ってプッシャーローラ１１が回転しにくくなり、よってプッシャーローラ１１を回転させるときの回転抵抗が大きくなる。このようにプッシャーローラ１１の回転抵抗が増大すると、プッシャーローラ１１と補助レール２０との間に滑りが生じ、プッシャーローラ１１の回転速度が低くなる。

【0044】

一方、上述したように、回転体２２がプッシャーローラ１１の外周面に押しつけられると、両者の間には滑りが生じない。したがって、回転体２２はプッシャーローラ１１に接触している間、プッシャーローラ１１の回転速度に比例した回転速度となる。このため、回転体２２の回転速度を検出する速度検出装置によって、プッシャーローラ１１の回転速度を検出することができる。したがって、プッシャーローラ１１の変形が大きくなるにつれて、速度検出装置によって検出される速度が低くなるといえる。

【0045】

そこで、本実施形態では、各プッシャーローラ１１について速度検出装置によって速度を検出すると共に、検出された速度が一定値以下であるプッシャーローラ１１については損傷可能性が高いと判断して、プッシャーローラ１１の交換を促すようにしている。これにより、上記第一実施形態と同様に、これにより、一定の期間毎にまとめてプッシャーローラ１１を交換することができ、よって焼結機全体を停止させる頻度を少なくさせることができる。加えて、プッシャーローラ１１が破損する前に破損する可能性のあるプッシャーローラ１１を発見することができるため、実際にプッシャーローラ１１が破損して焼結機の他の部品に悪影響を及ぼすことが防止される。

【0046】

また、上述したように、プッシャーローラ１１は、回転体２２や補助レール２０が配置されていない場合、焼結パレット台車４がスプロケットホイール２ａ、２ｂ間でレール３ａ、３ｂに沿って移動する間、全く回転しない。このため、プッシャーローラ１１の一カ所が大きく変形してプッシャーローラ１１が回転不能になる。

【0047】

これに対して、本実施形態では、回転体２２は補助レール２０上を走行するため、補助レール２０によって強制的に回転せしめられる。したがって、焼結パレット台車４がスプロケットホイール２ａ、２ｂ間でレール３ａ、３ｂに沿って移動する間、プッシャーローラ１１は回転せしめられる。このため、各スプロケットホイール２ａ、２ｂ毎にプッシャーローラ１１に荷重が加わる箇所は変化し、よって、プッシャーローラ１１の一カ所のみが大きく変形してしまうことが抑制される。

【0048】

なお、上記第二実施形態では、プッシャーローラ１１を回転させる回転付与手段として補助レール２０が用いられている。しかしながら、プッシャーローラ１１を強制的に回転させることができれば、回転付与手段は必ずしも補助レール２０でなくてもよい。例えば、焼結パレット台車が所定区間を走行している間にプッシャーローラ１１に接触する接触面を有し、プッシャーローラ１１が接触面との接触摩擦抵抗により回転せしめられるような構成であれば、補助レール２０の代わりにベルトコンベア等を用いることも可能である。

【0049】

また、上記第二実施形態では、プッシャーローラ１１の回転速度を検出する速度検出装置として回転体２２を用いた装置を用いている。しかしながら、回転速度を検出することができれば、必ずしも回転体２２を用いた装置である必要はなく光学的なセンサ等、他の速度装置を用いることも可能である。

【0050】

また、上記第一実施形態では回転体１７によってプッシャーローラ１１が回転せしめられ、上記第二実施形態では補助レール２０によってプッシャーローラ１１が回転せしめられる。加えて、上記第一実施形態では、プッシャーローラ１１を回転させるのに必要なトルクに基づいて、プッシャーローラ１１の回転抵抗を算出しているといえ、これに基づいてプッシャーローラ１１の損傷診断を行っているといえる。同様に、上記第二実施形態では、プッシャーローラ１１の回転速度に基づいてプッシャーローラ１１の回転抵抗を算出していると言え、これに基づいてプッシャーローラ１１の損傷診断を行っているといえる。したがって、これらをまとめて表現すると、両実施形態の損傷診断装置は、プッシャーローラ１１を回転させると共にプッシャーローラ１１が回転されているときのプッシャーローラ１１の回転抵抗を検出又は推定する回転・検出手段と、回転・検出手段によって検出された回転抵抗に基づいてプッシャーローラの損傷診断を行う診断手段とを具備しているといえる。特に、第二実施形態では、回転・検出手段は、プッシャーローラ１１を回転させる回転付与手段（例えば、補助レール２０）と、プッシャーローラ１１が回転されているときのプッシャーローラの回転抵抗を検出又は推定する回転抵抗検出手段（例えば、速度検出装置）とを別々に具備している。

【符号の説明】

【0051】

１ 焼結機
２ａ、２ｂ スプロケットホイール
３ａ、３ｂ レール
４ 焼結パレット台車
４ａ 底壁
４ｂ 側壁
５ 給鉱装置
６ 点火炉
７ ウインドボックス
１０ 走行車輪
１１ プッシャーローラ
１３ 凹部
１６ 揺動バー
１７ 回転体
１８ バネ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】