特開 2024-129250 リクレーマのバケットおよびリクレーマ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024129250

(43)【公開日】2024-09-27

(54)【発明の名称】リクレーマのバケットおよびリクレーマ

(51)【国際特許分類】

   B65G 65/20 20060101AFI20240919BHJP

   B65G 63/00 20060101ALI20240919BHJP

【ＦＩ】

B65G65/20

B65G63/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023038332

(22)【出願日】2023-03-13

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001542

【氏名又は名称】弁理士法人銀座マロニエ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】南 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】平子 宏治

(72)【発明者】

【氏名】楠本 久夫

(57)【要約】

【課題】刃先の寿命が向上したリクレーマのバケットおよびそのバケットを備えるリクレーマを提供する。
【解決手段】リクレーマの一部分を構成し、回転軸が水平面から傾斜して設けられたバケットホイールの周方向に複数個取り付けられ、貯蔵ヤードに積みつけられたバラ物を、取り込み口を介して掻き取るバケットであって、前記バケットの取り込み口から突き出して取り付けられたバケット刃先金物のうち、前記バラ物の表面に向かって突出する角部が水平な前記バラ物表面または地面と線接触するように切り欠かれている、リクレーマのバケットである。そのリクレーマのバケットが、傾斜して回転するバケットホイールの周方向に均等に割り付けて複数個取り付けられている、リクレーマである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

リクレーマの一部分を構成し、回転軸が水平面から傾斜して設けられたバケットホイールの周方向に複数個取り付けられ、貯蔵ヤードに積みつけられたバラ物を、取り込み口を介して掻き取るバケットであって、
前記バケットの取り込み口から突き出して取り付けられたバケット刃先金物のうち、前記バラ物の表面に向かって突出する角部が水平な前記バラ物表面または地面と線接触するように切り欠かれている、リクレーマのバケット。

【請求項2】

前記バケット刃先金物は切り欠かれた先端を包むように超硬材料でハードフェーシング加工されている、請求項１に記載のリクレーマのバケット。

【請求項3】

前記角部が切り欠かれた前記バケット刃先金物は超硬材料である、請求項１に記載のリクレーマのバケット。

【請求項4】

傾斜して回転するバケットホイールを備えるリクレーマであって、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のリクレーマのバケットが、前記バケットホイールの周方向に均等に割り付けて複数個取り付けられている、リクレーマ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、貯蔵ヤードに積み付けられた鉄鉱石や石炭などのバラ物を払い出して次工程に送り出すためのリクレーマのバケットホイールに取り付けられる掘削用のバケットに関し、そのバケットを備えたリクレーマに関する。

【背景技術】

【0002】

製鉄所における原料の焼結工程では、鉱石の運搬船内の粉鉱石をアンローダ等により粗鉱ヤードに銘柄別に山積みする。その後、銘柄別に山積みされた粗鉱の積山等を、所定の割合でリクレーマ及びブレンディングスタッカーにより払出し、均鉱ヤードに層状に山積みしてパイルを形成する。その後、ブレンディングリクレーマでパイルから各原料が混合するようにして払い出される。

【0003】

払い出しの際は、バケットホイールを一対で備えたダブルホイール式リクレーマを、パイルの払出し面に対向させて配置する。

【0004】

たとえば、特許文献１には、バケットホイールの回転軸が水平面から傾斜して取り付けられており、バケットの先には爪が取り付けられているバケットホイール式リクレーマが開示されている。バケットの爪の刃先はバケット縁に対して平行となる構造となっているため、地面に対してバケットホールの傾斜角分の角度をもって接触する。

【0005】

また、特許文献２には、ブームの先端にバラ物を掘削するバケットホイールを傾斜して取付けたバケットホイール式リクレーマが開示されている。そのバケットホイールのバケットを掘削面に垂直となるように設けている。これによりブームの旋回方向にかかわらず、掘削量を等量にすることができるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１－１４４０１８号公報

【特許文献2】実開平０４－４９１２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来技術では、以下のような課題があった。
特許文献１に記載の技術によれば、バケットの角部に爪を配置することにより、角部の摩耗を抑制することができるとしている。しかしながらバケットは傾斜して取り付けられているため、バケットの刃先の頂点は地面に対して角度をもって接触する。そのため、ヤード底の硬い部分に対し、バケットの刃先の頂点が点接触に近い形で滑り摩擦を受ける。このため、バケットの刃先は頂点部から摩耗が進展してしまう問題があった。つまり、刃先全体では健全部位が残っているにもかかわらず、頂点部近傍の急速な摩耗により刃先の交換を余儀なくされてしまう。

【0008】

特許文献２に記載の技術は、リクレーマに１個のバケットホイールを有するものを想定している。ダブルホイール式リクレーマに適用した場合には、バケットやホイールを構成する部品点数が増加し、メンテナンスのための負荷や部品の保管負荷が増加する問題があった。

【0009】

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであって、刃先の寿命が向上したリクレーマのバケットおよびそのバケットを備えるリクレーマを提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を有利に解決する本発明にかかるリクレーマのバケットは、リクレーマの一部分を構成し、回転軸が水平面から傾斜して設けられたバケットホイールの周方向に複数個取り付けられ、貯蔵ヤードに積みつけられたバラ物を、取り込み口を介して掻き取るバケットであって、前記バケットの取り込み口から突き出して取り付けられたバケット刃先金物のうち、前記バラ物の表面に向かって突出する角部が水平な前記バラ物表面または地面と線接触するように切り欠かれていることを特徴とする。

【0011】

なお、本発明にかかるリクレーマのバケットは、
（ａ）前記バケット刃先金物は切り欠かれた先端を包むように超硬材料でハードフェーシング加工されていること、
（ｂ）前記角部が切り欠かれた前記バケット刃先金物は超硬材料であること、
などがより好ましい解決手段になり得る。

【0012】

上記課題を有利に解決する本発明にかかるリクレーマは、傾斜して回転するバケットホイールを備えるリクレーマであって、上記いずれかのリクレーマのバケットが、前記バケットホイールの周方向に均等に割り付けて複数個取り付けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明にかかるリクレーマのバケットおよびそのバケットを備えるリクレーマは、バケットの刃先金物がバラ物と接触する頂点を切り欠いて、刃先金物とバラ物または地面との接触を線接触として、面圧を低減した。それにより、刃先の摩耗が低減できる。

【0014】

加えて、切り欠き部をハードフェーシング加工したり、切り欠き部を含む刃先金物を超硬材料としたりすることで切り欠きによる摩耗寿命の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態にかかるリクレーマのバケットを表す概略図であって、（ａ）は、バケットの取り込み口をのぞむ上面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）は正面図である。

【図2】上記実施形態にかかるバケットを備えたバケットホイールの構造を示す断面図である。

【図3】上記実施形態にかかるバケットを備えたダブルホイール式リクレーマの概略正面図である。

【図4】上記実施形態にかかるバケットの各刃先金物を表す説明図である。

【図5】従来のリクレーマのバケットを表す概略図であって、（ａ）は、バケットの取り込み口をのぞむ上面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）は正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための設備や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0017】

図１は本発明の一実施形態にかかるリクレーマのバケットを表す概略図である。図１（ａ）はバケットの取り込み口をのぞむ上面図である。図１（ｂ）はバケットの側面図である。図１（ｃ）はバケットの正面図である。図２は本実施形態にかかるバケットホイールの構造を示す断面図である。図３は本実施形態にかかるバケットを備えたダブルホイール式リクレーマの概略正面図である。図４は本実施形態にかかるバケットの刃先金物を説明する平面図および断面図である。

【0018】

製鉄所などの貯蔵ヤードに積み付けられた鉄鉱石や石炭などのバラ物Ｓを掻き取って払い出すリクレーマ１０として図３に示すようなダブルホイール式リクレーマがある。リクレーマ１０は、バラ物Ｓを掻き取るための掘削用のバケット１および周方向にバケット１を均等に複数個取り付けたバケットホイール２を備えている。

【0019】

たとえば、リクレーマ１０はキャリッジフレーム２０の移動方向に延びるブリッジフレーム１１を有している。ブリッジフレーム１１は走行フレームの台座に取り付けられたジブに指示されている。ブリッジフレーム１１はキャリッジフレーム２０を支持しており、キャリッジフレーム２０は、ブリッジフレーム１１の長手方向に移動可能となっている。このキャリッジフレーム２０の移動を、横行という。

【0020】

キャリッジフレーム２０は、キャリッジ本体２１と、キャリッジ本体２１から上方向に延びる１対のアーム２２とを有している。キャリッジフレーム２０をブリッジフレーム１１に沿って移動させる機構としては、たとえば、ラック・ピニオン機構を用いることができる。なお、キャリッジフレーム２０は、ブリッジフレーム１１ に沿って移動することができればよく、他の駆動機構を用いることもできる。

【0021】

図３に示すようにキャリッジフレーム２０には、２つのハロー（ 掻き崩し具）１２が設けられている。ハロー１２は、ヤードに収容されたバラ物の積山を掻き崩して、バラ物Ｓを下方向に落下させるために用いられる。

【0022】

キャリッジフレーム２０には、１対のバケットホイール２が面対称配置に、回転可能な状態で取り付けられている。バケットホイール２の回転軸ＲＣは水平面ＨＰに対しαの角度で傾斜している。具体的には、１対のバケットホイール２、２の上部が互いに近づく方向に、各バケットホイール２、２が傾斜している。

【0023】

図２に示すように、バケットホイール２の軸部２Ａは軸受け２Ｅを介してキャリッジフレーム２０のキャリッジ本体２１に取り付けられている。軸部２Ａには電動機２Ｂが連結されており、電動機２Ｂの駆動力が軸部２Ａに伝達されるようになっている。電動機２Ｂと軸部２Ａとの間に減速機等を配置してトルクの増大を図ってもよい。

【0024】

軸部２Ａには複数のスポーク２Ｃが固定されており、複数のスポーク２Ｃは回転軸ＲＣに対し放射状に延びている。各スポーク２Ｃは一端部が軸部２Ａに固定され、他端部がリム２Ｄに固定されている。リム２Ｄは、回転軸ＲＣを対象中心軸とする環状に形成され、回転軸ＲＣと略平行に伸びる円筒面を有している。

【0025】

リム２Ｄの内周面にはスポーク２Ｃの他端部が固定されている。リム２Ｄの外周面には複数のバケット１が周方向に均等に固定されている。軸部２Ａが回転軸ＲＣを中心に回転すると、複数のバケットが回転軸ＲＣを中心とした円に沿って移動する。

【0026】

バケット１はハロー１２によって掻き崩されたバラ物Ｓを回転動作によって掻き取る。このため、バケットホイール２の回転動作によって、バケット１の取り込み口１Ｅからバケット１内にバラ物Ｓが進入するようになっている。

【0027】

バケット１に掻き取られたバケット内のバラ物Ｓは、バケット１がバケットホイール２の上部の予め設定された位置まで移動すると、重力によってバケット１から自然落下し、バケット１から排出される。バケット１から排出されたバラ物Ｓは、シュート４を介してバケット１の下方に設置されるコンベア３の上に落下し、コンベア３によって移送され、中継コンベア５を介して地上ベルトコンベア（ 図示せず）に移送され搬出される。

【0028】

本実施形態では、バケットホイール２の回転軸ＲＣと水平面ＨＰとのなす角αは０°超え２０°以下程度である。５～２０°の範囲であることが好ましい。バケットホイール２の回転軸ＲＣを傾斜させているため、バケット１も水平面ＨＰに対し傾斜している。

【0029】

図１に示すように、バケット１の取り込み口１Ｅは多角形状をなしている。取り込み口１Ｅは、バラ物Ｓを掬い取るためのバケット刃先１Ｂと、バケット刃先１Ｂに固定された刃先金物１Ｃとで構成されている。バケットホイール２の回転により、刃先金物１Ｃの先端が最初にバラ物Ｓに接触することになる。刃先金物１Ｃをバケット刃先１Ｂに固定する方法は、固定さえできればどのような方法でもよい。たとえば、刃先金物の基端部をバケット刃先に備えたホルダに挿入してもよい。ボルト点結や溶接であってもよい。

【0030】

図１（ａ）では、バケット１の取り込み口１Ｅをのぞむ上面図、つまり、バケットホイール２の回転方向から見た図で、バケット１は、時計回り方向に１Ｃ１～１Ｃ５の５個も刃先金物１Ｃを持っている。ここで、バケット１の取り込み口１Ｅを構成する多角形の辺のうち、リム２Ｄから最も離れた辺をバケットの底辺（１Ｃ３）とする。また、バケット本体１Ａを構成する各面のうち、底辺を含み、底辺に平行な面を底面とする。なお、面対称に配置される他方のバケットホイール２は回転軸が逆方向に傾斜しているので、バケット１は、逆時計回りに１Ｃ１～１Ｃ５の刃先金物を互換して配置することができる。

【0031】

バケットホイール２の回転により最初にバラ物Ｓと接触するのは、図１の例では、バケット１の底辺に位置する刃先金物１Ｃ３および隣り合う刃先金物１Ｃ４が構成する角部である。本実施形態では、この角部に切り欠き部１Ｄを設けている。切り欠き部１Ｄは、図１（ａ）に示す、バケット１の取り込み口１Ｅをのぞむ上面図で、刃先金物１Ｃ３の底辺と角度αをなすように構成されている。したがって、図２より、バケットホイール２の回転によりバケット１が最も下にきたとき、バケット１の刃先金物１Ｃの切り欠き部１Ｄがバラ物Ｓや地面の水平面ＨＰと線接触するようになる。

【0032】

図５に示す、従来のバケット１では、摩耗箇所Ｄがバラ物Ｓと点接触し、面圧が高くなって、摩耗が著しく進行していた。本実施形態では、刃先金物１Ｃ３、１Ｃ４のバラ物Ｓや地面との接触が線接触となって、面圧が低減し、摩耗の低減が図れ、刃先金物の寿命が向上する。

【0033】

刃先金物１Ｃの切り欠き部１Ｄの形状については、以下のように定めることが好ましい。
（１）切り欠き部１Ｄは、バケットホイール２の回転軸ＲＣを中心軸とする円錐面上にあり、水平面がその円錐の接平面であること。
（２）その切り欠き部１Ｄを含む円錐面が、バケットの他の構成物、たとえば、刃先金物１Ｃの取付ボルトの先端などを切断しないこと。
（３）切り欠き部１Ｄの高さ（図４のｈ１やｈ２）を刃先金物１Ｃ３、１Ｃ４の突き出し高さ（図４のＨ１やＨ２）の０．２～０．３倍の範囲とすること。

【0034】

刃先金物１Ｃの突き出し高さに対する切り欠き部１Ｄの高さの比、ｈ１／Ｈ１やｈ２／Ｈ２が０．３を超えると、刃先金物１Ｃ本来の機能である、バケット本体の摩耗を抑えつつ、バラ物の掻き取りを効率的に行う機能を損なうおそれがある。一方、その比が０．２を下回ると線接触の長さが短くなりすぎ、面圧を低減する効果が小さくなりすぎて、摩耗の低減効果が損なわれるおそれがある。

【0035】

刃先金物１Ｃは耐摩耗鋼とすることが好ましい。耐摩耗鋼として、ブリネル硬さＨＢ４００以上の硬さとすることが好ましい。加えて、バケット１の取り込み口１Ｅを構成する刃先金物の先端部を超硬金属による肉盛り溶接などでハードフェーシング加工部１Ｆとすることが好ましい。図４に示すように、ハードフェーシング加工部１Ｆは、刃先金物１Ｃの先端端面と、バケット１の内面側および外面側に板厚以上の高さとに加工することが好ましい。切り欠き部１Ｄの近傍のハードフェーシング加工部１Ｆは、刃先金物１Ｃの突き出し高さの０．５倍以上とすることが好ましい。バケットの外面側は内面側より厳しい摩耗条件となることから、内面側のハードフェーシング加工部１Ｆの高さは板厚の２倍以下、切り欠き部１Ｄ近傍を除く外面側は板厚の２倍または突き出し部高さの半分のうち大きい方以下程度とすることが好ましい。ハードフェーシング加工部１Ｆに用いる肉盛り溶接には、たとえば、ＪＩＳ Ｚ３３２６：１９９９に規定する呼び硬さ８００、ビッカース硬度Ｈｖ７５０以上の溶接金属を用いて、硬化肉盛溶接することができる。

【0036】

そのほか、刃先金物１Ｃの少なくとも切り欠き部１Ｄ近傍を他の部分より硬度の高い超硬材料とすることもできる。ビッカース硬度Ｈｖ８００以上とすることが好ましい。超硬材料としては、ＷＣ－Ｃｏ系やＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏ系の超硬合金とすることができる。それにより、切り欠き部１Ｄが他の部分より突き出し高さが短くなっても、他の部分と同等以上の摩耗寿命とすることができる。切り欠き部１Ｄを含む刃先金物１Ｃ全体を超硬材料としてもよい。

【符号の説明】

【0037】

１ バケット
１Ａ バケット本体
１Ｂ バケット刃先
１Ｃ、１Ｃ１～１Ｃ５ （バケットの）刃先金物
１Ｄ （刃先金物の）切り欠き部
１Ｅ 取り込み口
１Ｆ ハードフェーシング加工部
２ バケットホイール
２Ａ 軸部
２Ｂ 電動機（モータ）
２Ｃ スポーク
２Ｄ リム
２Ｅ 軸受け
３ コンベア
４ シュート
５ 中継コンベア
１０ リクレーマ
１１ ブリッジフレーム
１２ ハロー
２０ キャリッジフレーム
２１ キャリッジ本体
２２ アーム
Ｓ バラ物（パイル）
α （バケットホイールの）傾斜角
ＲＣ 回転軸
ＨＰ 水平面
Ｄ 摩耗箇所

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】