土木機械的粉碎鬥的製作方法

2023-05-31 22:05:01 1

專利名稱：土木機械的粉碎鬥的製作方法
技術領域：
本發明涉及安裝在土木機械的臂的頂端的鬥，是對原料進行粉碎的粉碎鬥。更詳細地說，是通過使粉碎齒輪進行正向旋轉和逆向旋轉，從而高效率地將投放的種類繁多的原料粉碎的粉碎鬥。
背景技術：
在修路或建築物等解體時，會有很多以瀝青碎片或混凝土廢材為代表的各種工業廢棄物被排出，這已成為社會問題。以往，大多是埋掉處理，現在從環保的觀點出發，被再利用的較多。特別是，混凝土等的廢材，量多而且大部分是可以再利用的，因此強烈希望對其進行再利用。
直接處理這些廢材等的土木機械的料鬥的作用很大。不僅僅是單純地收集廢材等原料，將其運到其他地方，在裝入料鬥的過程中，將原料粉碎的土木機械也增多。另外，為了生產以處理或粉碎的貝殼為原料的產品，具備粉碎功能的料鬥是必須的。作為料鬥粉碎的簡易方法的例子，曾提出將各種現存的粉碎裝置設置到料鬥內的方法。
作為例子，大家知道的是，在料鬥中可以接觸和分離地設置一對將撇除的混凝土廢材進行夾壓和粉碎的對置的粉碎盤，撇除廢材，直接將其粉碎並排出(例如專利文獻1)。另外大家都知道的是在料鬥中設置可以進行往返運動的提供粉碎齒的動作體，在設置於料鬥的固定粉碎齒之間，將混凝土廢材粉碎(例如專利文獻2)。還有，在料鬥內的撇除器內設置一對旋轉軸，於各旋轉軸上安裝大中小粉碎齒板，通過使旋轉軸旋轉，在齒板中將混凝土塊粉碎變小(例如專利文獻3)。
衝擊式的裝置，大家知道的有將旋轉式粉碎機以附屬裝置的形式安裝在油壓式挖掘機的裝置(例如專利文獻4)。還有，關於帶蓋的料鬥，並非只為單純的防止原料飛濺，而是將具備由固定刀具和旋轉刀具構成的鼓輪式剪切機的鼓輪式粉碎機安裝在臂的頂端，將廢材在固定刀具和旋轉刀具之間裁斷或粉碎(例如專利文獻5)。無論現有的哪種結構，都是除了維修保養之外，進行粉碎動作時，通常是使粉碎齒單方向旋轉。
專利文獻1日本特開平10-121748號專利公報專利文獻2日本特開平9-316912號專利公報專利文獻3日本特開平10-30247號專利公報專利文獻4日本特開平9-88355號專利公報專利文獻5日本特開2001-113198號專利公報現有的粉碎鬥，在進行如前所述的粉碎作業時，都是使用單向旋轉的粉碎齒。因此，安裝在轉子的粉碎齒也相應形成單向的結構。也有安裝2種以上的粉碎齒的情況，但都是對應單向旋轉而設置的。驅動裝置自身具有可以正反轉的驅動功能，但反轉使用只限於去除原料堵塞等維修保養的情況。通常，原料不限於一定的顆粒大小，其大小多種多樣。
另外，還有硬質的土壤或軟質的土壤，在廢材等中，混有瓦、陶器、玻璃類的硬物或木材等軟的材料的情況也較多，不確定。固定原料的情況下，使用與此對應的專用的粉碎鬥是可以的，大多是從廢材等產生的粗原料或土地改良的土壤等的粉碎，其用途各異，現實是無差別地使用。現有技術是在如前所述的，通過單向旋轉的粉碎齒將這些土壤等的原料粉碎的鬥中進行處理的。
因此，符合鬥的條件的沒問題，然而也有不符合條件的，未必所有的都成為希望的粉碎物，是滿足條件的。例如住宅地等，佔地也比較狹窄，土質也不一定，根據作業場地的不同條件也各異。這樣，除了鬥的能力，還要求結構簡單緊湊。要滿足這些條件，很希望能夠開發出能夠對應多種原料的粉碎鬥。

發明內容
本發明是為了解決前述課題而提出的，目的是達成下述目的。本發明的目的是提供在設有反撥板的鬥主體上可以高效地進行在正轉和反轉兩個方向使粉碎齒旋轉的粉碎作業的粉碎鬥。本發明的另一個目的是提供在轉子上設置若干個不同種類的粉碎齒，該粉碎齒在轉子上形成與轉子的旋轉可以相對移動的結構，提高了粉碎效率的粉碎鬥。本發明的另一目的是提供結構簡單低成本的粉碎鬥。
為了達成上述目的，本發明採取以下的手段。
本發明第一方面的土木機械的粉碎鬥由以下構成可以擺動地設置在土木機械的臂的頂端，具有投入原料的開口部和將粉碎的原料排出的排出口的鬥主體；可以旋轉地設置在前述鬥主體內，用以粉碎原料的轉子；設置在前述鬥主體的側壁，使前述轉子正轉或反轉地進行粉碎旋轉驅動的轉子驅動裝置；設置在前述轉子的外周與前述正轉對應的第一粉碎齒；設置在前述轉子的外周與前述反轉對應的第二粉碎齒；其特徵是，使粉碎齒正反向旋轉進行粉碎作業。
本發明第二方面的土木機械的粉碎鬥，以第一方面為基礎，其特徵在於在前述轉子的凹部設置可以擺動地支撐在轉子旋轉方向的支撐體，在該支撐體上固定前述第一粉碎齒或/及第二粉碎齒。通過使粉碎齒在轉子旋轉方向上擺動，可以將粉碎齒設置在最佳位置。
本發明第三方面的土木機械的粉碎鬥，以第二方面為基礎，其特徵是，將覆蓋前述支撐體的擺動範圍的前述凹部開口部分的蓋設置在前述支撐體上。可以防止粉碎物侵入凹部內部。
本發明第四方面的土木機械的粉碎鬥，以第二方面為基礎，其特徵在於將限制前述支撐體的擺動範圍的調整部件設置在前述凹部。可以設定最佳的擺動範圍。
本發明第五方面的土木機械的粉碎鬥，以第一方面為基礎，其特徵在於在前述轉子的外周的前述鬥主體內壁設置反撥板。可以進一步提高粉碎效率。
本發明第六方面的土木機械的粉碎鬥，以第一方面為基礎，其特徵在於在前述排出口的緣部設置分隔部件，使前述第一粉碎齒或前述第二粉碎齒在該分隔部件上交錯地將原料粉碎排出。將原料壓碎粉碎，效果更好。
本發明第七方面的土木機械的粉碎鬥，以第六方面為基礎，其特徵是，前述分隔部件設有使前述第一粉碎齒或前述第二粉碎齒可交錯通過的切口部。可以減小原料的粉碎空隙，因此可以進一步提高粉碎效率。
本發明第八方面的土木機械的粉碎鬥，以第一方面為基礎，其特徵在於，將前述第一粉碎齒或前述第二粉碎齒的外周旋轉緣部形成從前述排出口的排出緣部伸到前述鬥主體的外方的結構。只將鬥的底部向堆積的原料推壓，就可將原料粉碎。
本發明的土木機械的粉碎鬥形成在轉子的外周上設有不同種類的粉碎齒，通過使其正反旋轉來粉碎原料的結構，因此是不受原料材質軟硬的限制，可以高效地進行粉碎的粉碎鬥。另一方面，由於形成在粉碎作業中粉碎齒與轉子可以進行相對移動的結構，所以更能提高粉碎效率。另外，形狀上沒有較大改變，因此粉碎鬥不僅提高了性能，而且結構緊湊，成本低。


圖1是土木機械的粉碎鬥的側剖圖。
圖2是土木機械的粉碎鬥的平面圖，是圖1的X向視圖。
圖3是表示粉碎齒相對轉子的安裝狀態的局部剖面圖，表示通過打擊用齒進行粉碎的結構。
圖4是表示粉碎齒相對轉子的安裝狀態的局部剖面圖，表示通過切削用齒進行粉碎的結構。
具體實施例方式
下面參照圖來詳細說明本發明的實施方式。圖1是本發明的土木機械的粉碎鬥的側剖圖。圖2是其平面圖，是圖1的X向的矢向圖。圖3及圖4是表示粉碎齒相對轉子的安裝結構的局部剖面圖。
適用本發明的粉碎鬥的反向鏟，與動力鏟屬相同系統的土木機械，由於是公知的土木挖掘機，有關反向鏟的詳細說明省略，一般適用於比機械低的位置的土地挖掘等，進行挖溝挖穴等作業或土地改良等作業。本發明涉及安裝在該反向鏟的臂的頂端，進行原料粉碎的鬥的改進。
通過支軸2將粉碎鬥3可以擺動地設置在臂1的頂端。在臂1上設置鬥缸(バケツトシリンダ)(未圖示)，通過軸5將鬥缸的活塞杆5a的頂端部相對可以旋轉地連接到連接部件4的一端。連接部件4的另一端通過軸6可以相對旋轉地安裝在鬥主體7。也就是，藉助鬥缸的驅動力，當活塞杆5a進退移動時，粉碎鬥3的鬥主體7以支軸2為中心擺動。
粉碎鬥3可藉助反向鏟主體的動作移動到旋轉範圍內的任何位置，也可改變方向。一般情況下，粉碎鬥3的鬥主體7將瀝青的渣子或混凝土塊等粉碎物(被挖掘物)掬起，裝入內部粉碎，搬運。
本發明的粉碎鬥3設有用以將粉碎的原料排到底部的排出口9，在上部設置用以投入廢材、粉碎物等原料的開口部8。用硬質材料將鬥主體7的內部的內壁覆蓋。轉子軸10可以旋轉地設置在鬥主體7上，通過配置於鬥主體7的外部的轉子驅動裝置11被驅動。轉子驅動裝置11通過電機進行旋轉驅動，該電機的旋轉控制在正反2個方向上。該電機驅動裝置11通過油壓電機經V型傳送帶使轉子軸10旋轉。
而且，在鬥主體7上，沿著轉子12的外周，於鬥主體7的內壁作為反撥部件設置反撥板襯套13。該反撥板襯套13呈大致V形，其中央部外伸呈凸狀。在主體7內壁安裝幾個該反撥板襯套13。該反撥板襯套13雖然是硬質材料，但在粉碎動作中產生磨耗或破損時，可以分別取下、安裝，也可更換新的反撥板襯套。另外，由於反撥板襯套13形成凸狀，原料與凸部磕碰更易粉碎，可以進一步提高粉碎效果。
加之，在排出口9的緣部9a設置用以隔開原料並排出的分隔部件14。該分隔部件14是板狀的硬質部件，設在鬥主體的整個寬度，只在粉碎齒通過的部分形成切口14a。該分隔部件14可以以支軸15為中心從固定位置轉成僅向上方開口。通過設置該分隔部件14，可以提高粉碎效率。
將轉子12固定在轉子軸10，轉子軸10和轉子12成為一體進行旋轉。在轉子12的外周設置凹部12a，在該凹部12a，通過軸17將支撐體16可以擺動地支撐在轉子12的旋轉方向。本實施例中，將該支撐體16沿著旋轉方向均等地設置在四個部位，再沿著轉子12的寬度設置幾個。在各個支撐體16上分別固定2種不同的粉碎齒。
一方面，用切削用齒18通過正向旋轉的切削動作將原料粉碎。另一方面用打擊用齒19加入反向旋轉的打擊將原料粉碎。該打擊用齒19與切削用齒18背靠背對置，固定在支撐體16。該打擊用齒19在與原料碰擊的狀態下，使原料與反撥板襯套13衝撞而被粉碎。該打擊用齒19採用硬質並且具有耐磨性的金屬材料形成，產生磨耗破損等時，可以在支撐體16上進行更換。打擊用齒19，在其打擊面磨耗或破損時，如前所述，可以分別更換新的東西，這一點與切削用齒18相同。另外，切削用齒18和打擊用齒19的正轉反轉關係亦可相反。
切削用齒18及打擊用齒19的方向都可沿著旋轉方向進行配置，在轉子12的外周上與支撐體成一體地均等排列幾個。另外，雖然未圖示，所有的粉碎齒也都是可以更換地用螺栓固定在支撐體16上，產生磨耗或破損時可以更換。轉子軸10通過未圖示的軸承可以旋轉自由地支撐在鬥主體7，轉子12位於鬥主體7的下方，設置成粉碎齒的旋轉外周緣比排出口9的緣部9b更向鬥主體7的外方伸出。支撐體16如前所述形成在轉子12的凹部12a內為可以擺動的結構。
圖3表示通過打擊用齒19進行打擊粉碎時向轉子12進行安裝的結構。轉子12在圖的狀態下是向右旋轉。凹部12a內的支撐體16的擺動範圍是A、B之間的角度α。該角度是以連接軸17的中心和轉子軸10的中心O的直線為基準均勻分開的角度α1的2倍。當轉子12旋轉時，打擊用齒19靠近凹部12a的左側(A側)。與另一旋轉方向鄰接的打擊用齒19也同時被拉近。由於打擊用齒19被拉近，打擊用齒19的齒部19a變成抬起的狀態。相對轉子軸10中心O該齒部19a外周緣的距離從b2(圖4)變為b1(圖3)，該關係是b1＞b2，粉碎方向的角度改變。
在這種慢慢抬起的狀態下的打擊，是在將原料捲入的狀態下進行打擊的，因此提高了粉碎效果。加之，在該凹部12a，作為調整部件設置墊片部件20，限制支撐體16的擺動範圍。該墊片部件20，雖然未圖示，但是是採用螺栓等固定手段，將其可以自由裝卸地固定在凹部12a的內壁。可以改變該墊片部件20的厚度進行選擇設置，從而將打擊用齒19調整在最佳位置。
圖4是表示通過切削用齒18進行粉碎時的轉子的安裝結構。轉子12在圖的狀態下是向左旋轉。與前述相同，支撐體在角度α的範圍進行擺動，當轉子12旋轉時，切削用齒18靠近凹部12a的右側(B側)。與另一旋轉方向鄰接的打擊用齒19也同時被拉近。由於切削用齒18被拉近，切削用齒18的齒部18a變成抬起的狀態。相對轉子軸10中心O該齒部18a外周緣的距離從a1(圖3)變為a2(圖4)，與前述相同，該關係是a2＞a1，粉碎角度改變。慢慢抬起的狀態下的切入，與前述打擊用齒19相同，是在將原料捲入的狀態下進行粉碎的，因此提高了粉碎效果。
在凹部12a，當支撐體16擺動時，必須保證粉碎物不混入。為此，如圖所示，在支撐體16上設置在選擇方向的兩側可以產生彈性變形的蓋部件21。該蓋部件21也要覆蓋鄰接的支撐體16側的凹部，形成一體的結構，產生彈性變形以總是與轉子側接觸。該蓋部件21設置成也要覆蓋支撐體16的側面，當支撐體16進行擺動動作時，在任何狀態下，粉碎物也不會侵入凹部12a內。以上介紹的粉碎齒的結構，是沿著轉子12的寬度，如圖2所示那樣在本實施例中配置成3列交錯狀。
被粉碎的原料，作為粉碎物變成粉末落到鬥主體7的下部，鬥主體7的底部成為排出口9，粉碎物直接落下。而且，如前所述，粉碎齒的旋轉外周緣從排出口9的緣部9b向外側伸出。因此，在向下的方向堆積粉碎不充分的原料時，鬥主體向下方下降，粉碎鬥3的底部可以直接推壓原料，此狀態下，使轉子12旋轉時，可以粉碎堆積物。該動作尤其通過切削用齒18，一邊旋轉原料同時擠碎，可以進一步促進粉碎。該作業在土地改良等工程中更有效，通過擠壓堆積土，通過切削用齒18使轉子旋轉，將堆積土混合解體粉碎。
本發明是具有各種功能的粉碎鬥，不是設置結構複雜的部件的裝置。粉碎齒在擺動中改變位置，是使轉子正轉反轉、進行粉碎作業的簡單結構，成本低，提高了粉碎效率。
以上介紹了實施的具體方式，當然本發明不限於該方式。例如支撐體以排成4等分進行了說明，但不限於此，鬥主體的大小，對應管線可以定為適當的形狀、數量等。而且，本發明的特點是通過擺動改變位置，作為粉碎鬥的結構，也可形成通過擺動粉碎齒改變位置的結構與被固定的結構組合的結構。
權利要求
1.一種土木機械的粉碎鬥，其特徵在於，包括鬥主體，所述鬥主體可以擺動地設置在土木機械的臂的頂端，具有投入原料的開口部和將粉碎的原料排出的排出口；可以旋轉地設置在所述鬥主體內用以粉碎原料的轉子；設置在所述鬥主體的側壁，使所述轉子正轉或反轉地進行粉碎旋轉驅動的轉子驅動裝置；設置在所述轉子的外周與所述正轉對應的第一粉碎齒；設置在所述轉子的外周與所述反轉對應的第二粉碎齒。
2.如權利要求1記載的土木機械的粉碎鬥，其特徵在於在所述轉子的凹部設置可以擺動地支撐在轉子旋轉方向的支撐體，在該支撐體上固定所述第一粉碎齒或/及第二粉碎齒。
3.如權利要求2記載的土木機械的粉碎鬥，其特徵在於將覆蓋所述支撐體的擺動範圍的所述凹部開口部分的蓋設置在所述支撐體上。
4.如權利要求2記載的土木機械的粉碎鬥，其特徵在於將限制所述支撐體的擺動範圍的調整部件設置在所述凹部。
5.如權利要求1記載的土木機械的粉碎鬥，其特徵在於在所述轉子的外周的所述鬥主體內壁設置反撥部件。
6.如權利要求1記載的土木機械的粉碎鬥，其特徵在於在所述排出口的緣部設置分隔部件，使所述第一粉碎齒或所述第二粉碎齒在該分隔部件交錯地將原料粉碎排出。
7.如權利要求6記載的土木機械的粉碎鬥，其特徵在於所述分隔部件設有使所述第一粉碎齒或所述第二粉碎齒可交錯通過的切口部。
8.如權利要求1記載的土木機械的粉碎鬥，其特徵在於所述第一粉碎齒或所述第二粉碎齒的旋轉外周緣形成從所述排出口的排出緣部伸到所述鬥主體的外方的結構。
全文摘要
本發明提供將投入的原料高效率地粉碎的粉碎鬥。可以擺動地設置在土木機械的臂(1)的頂端，在投入原料的鬥主體(7)上設置進行粉碎動作時使其正轉反轉的轉子(12)。通過擺動的支撐體(16)將對應正轉用及反轉用的粉碎齒(18、19)安裝在該轉子(12)上。在鬥主體(7)上設置反撥板襯套(13)和分隔部件(14)，進一步在鬥主體底部還可形成將原料推壓粉碎的結構。
文檔編號B02C13/00GK1629409SQ20041010468
公開日2005年6月22日 申請日期2004年12月17日 優先權日2003年12月19日
發明者中山弘志 申請人:株式會社中山鐵工所