JPH0660500B2 - ポンプ浚渫船のカツタ−回転数制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、スパッドをスイング中心にしてスイングしな
がら浚渫作業を行うようにしたポンプ浚渫船のカッター
回転数制御装置に関するものである。

［従来の技術］ ポンプ浚渫船を第４図及び第５図によって説明すると、
船体１の船首部には、先端に水底土砂を掘削するカッタ
ー２を有するラダー３が設けられていて、ラダー３は図
示しないラダーウインチとワイヤロープとによって俯仰
するようになっており、カッター２はカッター電動機４
によって回転駆動されるようになっている。

また船首には、これより斜め前方にワイヤロープ５，６
が張設されていて、ワイヤロープ５，６の先端は、錨
７，８によって水底に固定されるようになっている。ワ
イヤロープ５，６の基端は、モータ９，10によって回転
されるスイングウインチ11,12に巻回されている。

船体１の船尾部には、水底に打ち込まれ、ラダー３を備
える船首部をスイングさせるスイング中心となる杭状の
スパッド13が設けられ、而して、スイングウインチ11,1
2のうちの一方を巻込んで他方を巻出すと、船体１は前
記スパッド13を中心としてスイングするようになってい
る。

更に、船体１には、その旋回方位を検出するジャイロコ
ンパス14が設けられ、このジャイロコンパス14には、浚
渫幅として予め設定された右及び左寄切位置15,16でカ
ッター２を停止させるべく設定されたスイング速度減速
開始位置17,18から徐々にスイング速度を減速させる自
動減速装置が設けられている。従って、右及び左寄切位
置15,16間で旋回されるラダー３に備えられたカッター
２は、船体１のスイング軌跡に沿って移動しつつ水底を
掘削し、掘削土砂は図示しない浚渫ポンプ及び排送管に
よって排出される。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記したように、従来、浚渫中にスイング速度、更には
ポンプ回転数等は制御されているが、カッターの回転数
は一定のままにしている場合が多く、掘削土砂の塊はス
イング速度が早くなれば大きく、又遅くなれば小さく、
これらの土砂が浚渫ポンプ内を通過して3000〜4000ｍの
排送管を介し排出されるため、ポンプの吐出圧力、吸入
圧力、流速等が変化し易い問題があった。

本発明は、スイング速度に対応してカッターの回転数を
制御し、掘削土砂の塊の大きさを均等にして浚渫土量一
定制御を行えるようにしたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、ジャイロコンパス等の信号によりカッターの
スイング速度を検出するカッター軌跡表示装置と、掘削
土砂の幅を設定する設定器と、該設定器からの信号及び
前記カッター軌跡表示装置からの信号に基づき適切なカ
ッター回転数を演算する演算器と、該演算器からの信号
を基にカッター電動機の回転数を制御するカッター制御
器とを備えて成る構成を有する。

［作用］ 従って、演算器によってカッターのスイング速度に対応
した適切なカッター回転数が求められ、カッター電動機
の回転数が制御されて浚渫土量一定制御が可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明のカッター回転数制御装置のブロック図
を示すもので、19はジャイロコンパス14によって検出し
た方位とスイング径Ｒ（第５図参照）とからカッター２
の周速、即ちスイング速度ｖを求めるカッター軌跡表示
装置であり、又20は該カッター軌跡表示装置19からのス
イング速度ｖと、設定器21からの掘削土砂幅ｔ（第２図
参照）と、カッター２に取付けられたブレード22の枚数
Ｂ（第３図参照）とから適切なカッター回転数Ｎを求
め、この値を相当するアナログ信号として出力する演算
器であり、更に23は該演算器20の信号に基づいてカッタ
ー電動機４の回転数を制御するカッター制御器である。

斯かる構成において、先ず、カッター軌跡表示装置19に
よって、シャイロコンパス14で検出した船体１の方位
と、計測により求めた船体１のスイング径Ｒとが演算さ
れ、スイング速度ｖが求められる。前記スイング径Ｒ
は、第５図に示す如く、スパッド13からスパッドキャリ
ッジウェル前端24までの距離Ｒ_１（図示しないスパッド
キャリッジ位置指示計によって計測）と、該スパッドキ
ャリッジウェル前端24からラダー３のトラニオンピン25
までの距離Ｒ_２と、ラダー３の平面長さＲ_３とからトリ
ム・ヒール等の補正を行って求めるものである。

一般に、第３図に示すように、カッター２にはブレード
22が取付けられており、このブレード22で水底土砂を掘
削するが、第２図に示すように掘削土砂の量は、ｔ×ｈ
×ｙ（m²）として表わすことができる。尚、イはスイン
グ方向を、ロは前進方向を、ハは深さ方向を夫々示して
いる。ここで、ｈは掘削土厚であってラダー３の降下量
により、又ｙは掘削土砂の長さであってスパッドキャリ
ッジ（図示せず）の押出量によって夫々決まる値であ
る。更にｔは掘削土砂の幅であってスイング速度ｖ（ｍ
／min）とカッター２の回転数Ｎ（r.p.m）即ちブレード
22が土砂に当る回数によって決まる値である。故に、掘
削土砂の幅ｔは、次の式で与えられる。

但し、Ｂ：ブレード22の枚数（カッター２の仕様により
一定値となる） 従って、ｔの値を設定器21で設定し、演算器20に入力す
る。演算器20では前記の式から適切なＮの値を求め、Ｎ
に相当するアナログ信号をカッター制御器23へ出力し、
この値に基づいてカッター電動機４の回転数が制御され
る。

ところで、カッター２が右又は左寄切位置15,16付近に
来ると、スイング速度が減速され遂には停止することに
なるので、この場合、カッター電動機４が停止しないよ
う、予め設定器21にはカッター最低回転数Ｎ′を設定し
ておき、前記式で求めたＮがＮ′より小さくなった時に
は、Ｎ′の回転数でカッター電動機４を運転するように
する。

尚、本発明では、前記実施例で説明したように、スイン
グ速度からカッター２の回転数を制御したが、カッター
回転数に代えて、スパッドを有しスイングして浚渫する
バケット浚渫船のバケット回転数を制御することにも応
用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、 (i)掘削土砂の塊の大きさを均等にして浚渫できるの
で、浚渫ポンプ内に石がつまる機会が少なくなり、浚渫
ポンプを開放するなどの浚渫の中断を減少させ浚渫効率
を向上できる。

(ii)塊の大きさが均等になるので浚渫ポンプの吸入、吐
出圧力及び排送管内の流速の変動が小さくなり、浚渫状
態の安定化を図ることができると共に、揚土量を増大す
ることができる。

(iii)カッターで掘削する土厚が常に一定なので、均一
な土質を浚渫する場合、カッターに異常な負荷がかかる
ことが少なくなり、カッターの摩耗が少なく寿命が長く
なる。

等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカッター回転数制御装置のブロック
図、第２図は掘削土砂の説明図、第３図はカッターの説
明図、第４図はポンプ浚渫船の概略平面図、第５図はポ
ンプ浚渫船の概略側面図である。 １は船体、２はカッター、３はラダー、４はカッター電
動機、13はスパッド、14はジャイロコンパス、19はカッ
ター軌跡表示装置、20は演算器、21は設定器、23はカッ
ター制御器を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スパッドをスイング中心にしてスイングし
   ながらカッターを回転して浚渫作業を行うようにしたポ
   ンプ浚渫船において、ジャイロコンパス等の信号により
   カッターのスイング速度を検出するカッター軌跡表示装
   置と、掘削土砂の幅を設定する設定器と、該設定器から
   の信号及び前記カッター軌跡表示装置からの信号に基づ
   き適切なカッター回転数を演算する演算器と、該演算器
   からの信号を基にカッター電動機の回転数を制御するカ
   ッター制御器とを備えて成ることを特徴とするポンプ浚
   渫船のカッター回転数制御装置。