JPH0115727Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はポンプ浚渫船の船内ポンプとラダーポ
ンプとの直列運転の効率をよくする為の制御装置
に関するものである。

ポンプ浚渫船は船首部前方から水平方向に揺動
自在なラダーを海底に延ばし、その先端に設けた
カツターにより海底を掘削し、この堀削した土砂
をポンプによつて吸引排出するものであるが、掘
削深度が深くなると吸入揚程が大となり、船内ポ
ンプ一台では吸込能力が不足するので、大深度用
浚渫船の場合は、通常ラダー上にラダーポンプを
一台設け、これを船内ポンプと直列にして使用し
ている。この船内ポンプとラダーポンプを設けた
ポンプ浚渫船の運転は浚渫能率上、船内ポンプの
吸入圧力を所定範囲内におさめるようにタイミン
グよく船内ポンプ及びラダーポンプの回転数を制
御し、かつ、両ポンプの保有出力を有効に使用す
ることが必要である。

しかるにラダーポンプおよび船内ポンプの回転
数、及び出力は従来運転者の判断により夫々単独
に手動制御されているため、浚渫深度、土質、含
泥率等の変化に追随して、船内ポンプの吸入圧力
を所定の範囲内にあるように両ポンプの回転数、
出力をタイミングよく速やかに制御することは困
難であつた。そのため一時的にポンプのキヤビテ
ーシヨン発生による浚渫能力の低下及び船内ポン
プ吸入圧力の上昇に伴なう無駄な動力の消費など
幾多の問題があつた。

本考案の目的はこのような欠点を解消し、効率
よく浚渫作業を行なうに好適な装置を提供するに
ある。

本考案の制御装置は下記の意図を持つたもので
ある。

１ 浚渫深度が変化し深くなつたり、吸込んでい
る土砂水の性状が高比重のものに変化した場
合、船内ポンプの吸入圧力が低下するためラダ
ーポンプの保有出力（馬力）内でラダーポンプ
の回転を上げていき、できるだけ高比重の土砂
水を船内ポンプ迄押し上げさせ、ラダーポンプ
の保有出力を有効に使う。

所定の吸入圧力が得られないまま、ラダーポ
ンプの回転が保有出力の制限を受けて上げられ
ないときは、船内ポンプの回転を下げポンプ流
量を減じることにより船内ポンプの吸入圧力を
上昇せしめる。この結果ラダーポンプの出力も
軽減するのでラダーポンプの回転数を上昇させ
ることにより所定の船内ポンプの吸入圧力が得
られる。

２ 浚渫深度が変化し浅くなつたり、吸込んでい
る土砂水の性状が低比重のものに変化した場
合、ラダーポンプが船内ポンプ迄土砂水を押し
上げる為の必要揚程は小さく船内ポンプの吸入
圧力は所定値に対し過大なものとなる為、所定
範囲になる迄船内ポンプの保有出力内で回転を
上げて流量を増し船内ポンプの保有出力を有効
に使う。

所定の吸入圧力が得られないまゝ船内ポンプ
の回転が保有出力の制限を受けて上げられない
ときは、所定の吸入圧力になる迄ラダーポンプ
の回転を下げ流量を減じ無駄な動力の消費を防
止する。

以上の様に自動制御することにより、両ポンプ
の駆動馬力がタイミングよく効率的に使われるこ
とになり、運転者が夫々単独に手動制御する時よ
り運転が容易になり浚渫効率が向上する。

以下添付図面により本考案の実施例を説明す
る。

図中１はポンプ浚渫船、２は船内ポンプ、３は
ラダーポンプ、４は船内ポンプ１の吸入側に設け
た電子式圧力計、５は船内ポンプ２の吸入圧力上
限設定器、６は同じく吸入圧力下限設定器、７は
ラダーポンプ出力計、８はラダーポンプ出力設定
器、９は船内ポンプ出力計、１０は船内ポンプ出
力設定器、１１は吸入圧力領域判別器、１２はラ
ダーポンプ出力比較器、１３は船内ポンプ出力比
較器、１４は制御ポンプ選択および速度制御指令
器、１５は船内ポンプ速度制御器、１６はラダー
ポンプ速度制御器、１７は船内ポンプ駆動用原動
機、１８はラダーポンプ駆動用原動機である。

本考案においては次のような制御を行なう。

船内ポンプ２およびラダーポンプ３が回転し船
内ポンプ２の吸入圧力が第２図のＢ領域が示す所
定範囲の圧力、即ち電子式圧力計４が検出する船
内ポンプ吸入圧力に相当する信号が吸入圧力上限
設定器５の設定信号と吸入圧力下限設定器６の設
定信号との間にあつて運転中、浚渫深度が深くな
つたり、吸込んでいる土砂水の性状が高比重に変
化して船内ポンプ２の吸入圧力が下限値以下に変
化し、第２図のＡ領域に変わつたときは、電子式
圧力計４の圧力検出信号が圧力下限設定信号より
小となる。このように吸入圧力が所定値より低下
するとキヤビテーシヨンが発生し浚渫効率が低下
するため第３図に示すように制御ポンプ選択およ
び速度制御指令器１４によつてラダーポンプ速度
制御器１６を自動的に制御しラダーポンプ３の回
転数を上げるようにする。

ラダーポンプ３の回転数が上昇しても吸入圧力
が下限値以下から所定範囲の圧力にもどらず、即
ち第２図のＡ領域からＢ領域にもどらないまま、
ラダーポンプ３の出力が増加しラダーポンプ３の
出力計７が検出するラダーポンプ出力に相当する
信号がラダーポンプ出力設定器８の設定信号以上
になればこれをラダーポンプ出力比較器１２で判
別しラダーポンプ３の出力が所定値を超えないよ
うラダーポンプ３の回転数を自動的に制御し、つ
いで制御ポンプ選択および速度制御指令器１４に
よつて船内ポンプ速度制御器１５を自動的に制御
して船内ポンプ２の回転数を下げるようにする。

船内ポンプ２の回転数を下げれば吸入圧力が上
昇する。従つて吸入圧力が所定範囲の圧力、即ち
第２図のＢ領域にもどれば船内ポンプ２の回転数
を下げることを停止するように自動制御する。

また逆に浚渫深度が浅くなつたり、吸込んでい
る土砂水の性状が低比重に変化して船内ポンプ吸
入圧力が所定範囲の圧力、即ち第２図のＢ領域で
運転中圧力が上昇し、第２図のＣ領域に入れば電
子式圧力計４が検出する吸入圧力信号が圧力上限
設定器５の設定信号より大きくなる。この条件で
は船内ポンプ負荷率が低下するのでこれを防ぐた
め船内ポンプ２の回転数を上げるように自動制御
する。

船内ポンプ２の回転数を上げても吸入圧力が所
定範囲の圧力にもどらず、即ち第２図のＣ領域か
らＢ領域にもどらないまま、船内ポンプ２の出力
が増加し船内ポンプ２の出力計９が検出する船内
ポンプ出力に相当する信号が船内ポンプ出力設定
器１０の設定信号以上になればこれを船内ポンプ
出力比較器１３によつて判別し、船内ポンプ２の
出力が所定値を超えないように船内ポンプ２の回
転数を自動的に抑制し、ついでラダーポンプ３の
回転数を下げるように自動制御する。

ラダーポンプ３の回転数が下がり、吸入圧力が
所定範囲の圧力、即ち第２図のＢ領域にもどれば
ラダーポンプの回転数を下げることを停止するよ
う自動制御する。

本考案においては船内ポンプを自動、ラダーポ
ンプを手動制御することができる。

この場合には第４図に示すように、ラダーポン
プ速度設定器２１及びラダーポンプ速度制御自
動・手動切替器２２を設け、ラダーポンプ速度制
御自動・手動切替器２２を手動に切り替え、ラダ
ーポンプ速度設定器２１をラダーポンプ出力が最
適となるように設定し、船内ポンプ２およびラダ
ーポンプ３が回転し船内ポンプ吸入圧力が第２図
のＢ領域に示す所定範囲の圧力即ち、電子式圧力
計４が検出する船内ポンプ吸入圧力に相当する信
号が吸入圧力上限設定器５の設定信号と吸入圧力
下限設定器６の設定信号との間にあつて運転中、
吸入圧力が下限値以下に変化し第２図のＡ領域に
変わつたときは、圧力検出信号が圧力下限設定信
号より小となるので、この条件で船内ポンプ２の
回転数を下げるように自動制御する。

また、船内ポンプ吸入圧力が所定範囲の圧力即
ち第２図のＢ領域で運転中圧力が上昇し、第２図
のＣ領域に入り所定範囲の圧力以上になると、電
子式圧力計４が検出する吸入圧力信号が圧力上限
設定器５の設定信号より大きくなるので、この条
件で船内ポンプ２の回転数を上昇するように自動
制御する。

船内ポンプ２の回転数が上がつても吸入圧力が
所定範囲の圧力にもどらず第２図のＣ領域からＢ
領域にもどらないまゝ、船内ポンプ２の出力が所
定値以上になると船内ポンプ２の出力計９が検出
する船内ポンプ出力に相当する信号が船内ポンプ
出力設定器１０の設定信号以上になるので、この
条件で船内ポンプ２の出力が所定値を超えないよ
うに船内ポンプ２の回転数を自動的に抑制する。

又本考案においては船内ポンプを手動、ラダー
ポンプを自動制御することができる。

この場合には第５図に示すように船内ポンプ速
度設定器１９と船内ポンプ速度制御自動・手動切
替器２０を設け、船内ポンプ速度制御自動・手動
切替器２０を手動に切り替え、船内ポンプ速度設
定器１９を船内ポンプ出力が最適となるように設
定し船内ポンプ２およびラダーポンプ３が回転
し、船内ポンプ吸入圧力が第２図のＢ領域が示す
所定範囲の圧力即ち、電子式圧力計４が検出する
船内ポンプ吸入圧力に相当する信号が吸入圧力上
限設定器５の設定信号と吸入圧力下限設定器６の
設定信号の間にあつて運転中、吸入圧力が下限値
以下に変化し第２図のＡ領域に変わつたときは、
圧力検出信号が圧力下限設定信号より小となるの
でこの条件でラダーポンプ３の回転数を上げるよ
う自動制御する。

ラダーポンプ３の回転数が上昇しても、吸入圧
力が所定範囲の圧力にもどらず、即ち第２図のＡ
領域からＢ領域にもどらないまゝラダーポンプ３
の出力が所定値以上になるとラダーポンプ３の出
力計７が検出するラダーポンプ出力に相当する信
号が、ラダーポンプ出力設定器８の設定信号以上
になるので、この条件でラダーポンプ３の出力が
所定値を超えないようラダーポンプ３の回転数を
自動的に抑制する。

また船内ポンプ吸入圧力が所定範囲の圧力、即
ち第２図の領域で運転中圧力が上昇し、第２図の
Ｃ領域に入り所定範囲の圧力以上になると、電子
式圧力計４が検出する吸入圧力信号が吸入圧力上
限設定器５の設定値より大きくなるので、この条
件でラダーポンプ３の回転数を下げるように自動
制御する。

【図面の簡単な説明】

第１図はポンプ浚渫船側面図、第２図は船内ポ
ンプ吸入圧力の領域説明図、第３図は本考案制御
装置のブロツクダイヤグラム、第４図は船内ポン
プ自動・ラダーポンプ手動制御の場合の本考案制
御装置のブロツクダイヤグラム、第５図は船内ポ
ンプ手動・ラダーポンプ自動制御の場合の本考案
制御装置ブロツクダイヤグラムである。 １……ポンプ浚渫船、２……船内ポンプ、３…
…ラダーポンプ、４……電子式圧力計、５……吸
入圧力上限設定器、６……吸入圧力下限設定器、
７……ラダーポンプ出力計、８……ラダーポンプ
出力設定器、９……船内ポンプ出力計、１０……
船内ポンプ出力設定器、１１……吸入圧力領域判
別器、１２……ラダーポンプ出力比較器、１３…
…船内ポンプ出力比較器、１４……制御ポンプ選
択及び速度制御指令器、１５……船内ポンプ速度
制御器、１６……ラダーポンプ速度制御器、１７
……船内ポンプ駆動用原動機、１８……ラダーポ
ンプ駆動用原動機、１９……船内ポンプ速度設定
器、２０……船内ポンプ速度制御自動・手動切替
器、２１……ラダーポンプ速度設定器、２２……
ラダーポンプ速度制御自動・手動切替器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 速度可変の原動機により駆動される船内ポンプ
   およびラダーポンプを備えたポンプ船において、
   船内ポンプ吸入圧力を検出する圧力計と、前記吸
   入圧力の許容値の下限および上限を定める各設定
   器と、前記圧力計の検知信号と吸入圧力下限およ
   び上限の各設定信号との偏差信号により、吸入圧
   力を下限値以下、上限値以上および両者間の夫々
   の領域に判別する圧力領域判別回路と、船内ポン
   プおよびラダーポンプの出力を夫々検知する各出
   力計と、船内ポンプおよびラダーポンプの所定の
   出力値を定める各設定器と、前記各ポンプ出力計
   の検知信号と各出力設定器の設定信号との偏差を
   示す各偏差出力回路と、前記圧力領域判別回路お
   よび偏差出力回路の各信号にもとづき船内ポンプ
   およびラダーポンプの回転数を変化させる制御回
   路とを有し、船内ポンプ吸入圧力が設定値以下に
   なつた場合これを検知してラダーポンプの回転数
   を増加するように制御し、この結果ラダーポンプ
   出力が設定値に達した時はラダーポンプの回転数
   の増加を抑制しついで船内ポンプの回転数を減少
   するように制御し、船内ポンプ吸入圧力が設定値
   以上になつた場合これを検知して船内ポンプの回
   転数を増加するように制御し、この結果船内ポン
   プ出力が設定値に達した時は船内ポンプの回転数
   の増加を抑制しついでラダーポンプの回転数を減
   少するように制御することを特徴とするポンプ船
   の船内ポンプおよびラダーポンプの直列運転制御
   装置。