JPH09239286A - クラッシャーの負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】過負荷状態において破砕装置が頻繁に停止する
おそれがなく、破砕作業の能率向上が達成できると共
に、被破砕物の材質の変化に広い範囲で対応できるクラ
ッシャーの負荷制御装置を提供する。 【解決手段】破砕装置の駆動装置として可変容量型ポン
プ１８から供給される圧油によって駆動される油圧モー
タ１０を備える。油圧モータ１０または該油圧モータ１
０に連動する回転部に回転センサ１７または油圧モータ
１０の油圧を検出する圧力センサを設ける。回転センサ
１７により検出される回転速度の低下または油圧の上昇
により前記フィーダーを停止または減速する制御装置２
２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リサイクルプラン
トや砕石プラント等において、砕石、コンクリートブロ
ック、産業廃棄物等の被破砕物を破砕するクラッシャー
において、フィーダーから破砕装置への被破砕物の供給
を制御することにより、破砕装置の過負荷を防止する装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】破砕装置に被破砕物を供給するフィーダ
ーを備えたクラッシャーにおいては、破砕装置に破砕能
力以上の被破砕物が供給されて破砕装置が停止する等の
事態の発生を防止するため、過負荷を防止する装置が備
えたものがある。その一例として、特開平５−１５４４
０５号公報においては、破砕装置内に供給されている被
破砕物の供給レベルをセンサにより検出し、そのレベル
が所定のレベル以上になると警告灯を点灯させるかまた
は警報ブザーを鳴らしてオペレータに知らせるものが開
示されている。

【０００３】また、実開昭６２−２７７４６号公報にお
いては、クラッシャーの駆動装置に電動モータを備え、
被破砕物の過剰供給を検出するため、電動モータに流れ
る電流を検出し、該検出電流が所定のレベル以上に達す
ると被破砕物の供給過剰であるとしてフィーダーを停止
または減速するものが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平５−１５４４０５号公報に記載のように、セン
サにより供給レベルを検出するものは、警告灯の点灯ま
たは警報ブザーによって被破砕物の供給過剰を報知する
ものであり、フィーダーを制御しているものではないた
め、オペレータがその警告に気がつかない場合もあり、
その場合には、破砕装置が過負荷により停止したり、破
砕装置に異常荷重が加わったり、破砕装置が被破砕物に
より詰まったりして、クラッシャーの再起動に大変な労
力と時間がかかるおそれがある。

【０００５】一方、前記実開昭６２−２７７４６号公報
に記載のように、破砕装置の駆動装置である電動モータ
の電流を検出することによって過負荷を検出するもの
は、負荷増大に伴う過電流に対しては、コイルの過熱防
止のため、数秒程度過電流が持続するだけでサーマルリ
レーが作動して破砕装置が停止するため、過負荷の度毎
に電動モータが停止する事態を生じ、２０秒〜３０秒も
過電流の状態を持続することは不可能であり、実用性に
乏しい。

【０００６】また、電動モータの電流値は、被破砕物の
硬さ、サイズ、粘性によっても瞬間的に大きく変動する
ため、過負荷として過電流を検出することが頻繁に起こ
り、タイマを使用しても実情に則した制御は困難であ
る。また、被破砕物が変わった時の許容負荷の設定値が
変わり、設定値の設定が困難である。

【０００７】本発明は、上記した問題点に鑑み、過負荷
状態において破砕装置が頻繁に停止するおそれがなく、
破砕作業の能率向上が達成できると共に、被破砕物の材
質の変化に広い範囲で対応できるクラッシャーの負荷制
御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、破砕
装置と該破砕部に被破砕物を供給するフィーダーとを備
えた破砕機において、前記破砕装置の駆動装置として可
変容量型ポンプから供給される圧油によって駆動される
油圧モータを備え、該油圧モータまたは該油圧モータに
連動する回転部に回転センサを設けると共に、該回転セ
ンサにより検出される回転数の低下により前記フィーダ
ーを停止または減速する制御装置を設けたことを特徴と
する。

【０００９】請求項２の発明は、破砕装置と該破砕部に
被破砕物を供給するフィーダーとを備えた破砕機におい
て、前記破砕装置の駆動装置として可変容量型ポンプか
ら供給される圧油によって駆動される油圧モータを備
え、該油圧モータへの作動油圧を検出する圧力センサを
設けると共に、該圧力センサにより検出される油圧の上
昇により前記フィーダーを停止または減速する制御装置
を設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１においては、可変容量型ポンプから供
給される圧油によって駆動される油圧モータにより破砕
装置を駆動し、油圧モータまたは該油圧モータに連動す
る回転部の回転速度を検出し、回転速度の低下によりフ
ィーダーを停止または減速する。常用される可変容量型
ポンプの定馬力制御により駆動される油圧モータは、回
転速度の低下した状態が持続しても、その状態を維持し
たままで運転可能であり、フィーダーの停止または減速
により破砕装置における破砕が進行し、過負荷状態が解
除されると、再び油圧モータの速度が上り、通常の運転
状態に復帰する。また、可変容量型ポンプは負荷の大小
によりその流量が自動的に変化する。そのため、油圧モ
ータは、供給される油圧の広い範囲について対応でき、
種々の材質に対応できる。

【００１１】請求項２においては、油圧モータの負荷圧
すなわち可変容量型油圧ポンプの油圧の上昇を圧力セン
サが検出すると過負荷と判定してフィーダーを停止また
は減速する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明による負荷制御装置
の一実施例を示す油圧回路図、図２（ａ）は本発明を適
用するクラッシャーの一例を示す側面図、図２（ｂ）は
その破砕装置駆動用油圧モータの側面図である。

【００１３】まず、図２（ａ）によりクラッシャーの構
成について説明する。クラッシャーは、クローラからな
る下部走行体１上の車体２にフィーダー３、破砕装置
４、コンベア５を搭載してなる。フィーダー３は、油圧
モータ６により変換機構を介してホッパ７の底面の往復
動枠８を破砕装置４に向けて往復動させ、油圧ショベル
等によりホッパ７に投入される砕石、コンクリートブロ
ックやアスファルトブロック等の産業廃棄物でなる被破
砕物９を破砕装置４へ供給するものである。

【００１４】破砕装置４は、油圧モータ１０によってプ
ーリ１１、フライホイール１２およびベルト１３等から
なる動力伝達機構を介して偏心軸１４を回転させ、該偏
心軸１４に上部が相対回転自在に嵌合された可動歯１５
を固定歯１６に対して回動させながら近接離反させるこ
とにより、両歯１５、１６間に供給される被破砕物を破
砕するものである。コンベア５は破砕装置４により破砕
された破砕屑を一端で受けて他端より二次コンベア（図
示せず）等に搬出する。

【００１５】図３（ａ）は前記可変容量型油圧ポンプ１
８の油圧Ｐとその吐出流量Ｑとの関係を示すＰ−Ｑ線図
であり、Ｅ−Ｄ線は油圧ポンプ１８（図１参照）により
決定される等馬力線であり、Ｐ_L、Ｑ_Lは最大油圧、最小
流量である。図示のように、可変容量型油圧ポンプ１８
は、負荷の増大により油圧Ｐが上昇するにつれて流量Ｑ
が減少する。流量の減少は、油圧モータ１０の回転速度
の低下として現れる。そこで本発明においては、図２
（ｂ）に示すように、油圧モータ１０の回転速度または
油圧モータ１０により回転される回転部の回転速度を検
出する回転センサ１７を設け、その出力により図１に示
す制御装置２２により過負荷を防止する制御を行う。

【００１６】図１において、１８、１９は前記クラッシ
ャーの車体２に搭載した油圧ポンプであり、それぞれ前
記破砕装置４駆動用油圧モータ１０、フィーダー３の油
圧モータ６を作動させるものである。２０、２１はそれ
ぞれ油圧モータ１０、６のコントロール弁である。２２
は前記フィーダー用油圧モータ６のコントロール弁２１
の制御装置であり、該制御装置２２は、コントロール弁
２１のソレノイド２１ａにつながる回路に、電源２３
と、操作スイッチ２４と、リレー２５の接点２５ａとを
有する。また、該制御装置２２は、前記回転センサ１７
の検出回転数Ｎと設定器２７の設定回転数Ｎ₁とを比較
する比較回路２６を有し、該比較回路２６は回転センサ
１７により検出される油圧モータ１０の回転数Ｎが設定
レベル以上になると過負荷防止リレー２５を付勢してそ
の接点２５ａを閉じるように構成されている。

【００１７】次にこの装置の作用について図３（ａ）の
Ｐ−Ｑ線図、図３（ｂ）の油圧モータ６、１０の作動チ
ャート、図４のフローチャートにより説明する。図４に
おいて、破砕装置４の操作スイッチ（図示せず）を投入
することにより、パイロット弁を介してコントロール弁
２０を左位置に切換えることにより、破砕装置用の油圧
モータ１０を起動する（ステップＳ１）。また、図１の
操作スイッチ２４をオンとしておく。破砕装置を起動
後、回転センサ１７は油圧モータ１０の回転数Ｎを検出
し（ステップＳ２）、その検出された回転数Ｎと、フィ
ーダー３を作動させるための設定器２７に設定された回
転数Ｎ₁とを比較し（ステップＳ３）、時刻Ｔ₁におい
て、検出された回転数Ｎが設定された回転数Ｎ₁に達し
たら、リレー２５を付勢して接点２５ａを閉じることに
より、コントロール弁２１のソレノイド２１ａに通電し
てフィーダー用油圧モータ６を作動させる（ステップＳ
４）。

【００１８】破砕装置４の油圧モータ１０は、通常運転
時には、図３（ａ）の圧力Ｐ₁、流量Ｑ₀のＡ点で示され
る負荷で運転され、破砕装置４への被破砕物９の供給量
が多過ぎたり、被破砕物９の硬さが硬過ぎたり、泥や砂
の混入量が多過ぎたり、アスファルトガラのような粘性
の高いものであったりすると、破砕装置４の油圧モータ
１０の負荷圧はＰ₁からＰ₂に上昇する。この時の作動点
Ｂは可変容量型油圧ポンプ１８の等馬力Ｅ−Ｄ曲線上に
あるが、負荷圧Ｐ₂までは破砕装置４の油圧モータ１０
の回転数は、図３（ｂ）の回転数Ｎ₀で回転する。破砕
装置４の油圧モータ１０の負荷がさらに大きくなり、Ｔ
₂の時刻において、作動点が等馬力線Ｅ−Ｄ上の下方の
Ｃ点にシフトし、流量がＱ₁、回転数が図３（ｂ）の回
転数Ｎ₁まで低下すると、比較回路２６の出力はオフと
なり、これによりリレー２５は消勢されると、接点２５
ａが開くことにより、フィーダー３の油圧モータ６が停
止し、フィーダー３による被破砕物９の供給が停止する
（ステップＳ５〜Ｓ７）。これにより、破砕装置４のみ
が作動し、破砕が進行する。そしてＴ₃の時刻に回転数
Ｎが設定回転数Ｎ₁に回復すると、再びリレー２５を付
勢して接点２５ａを閉じることにより、フィーダー用油
圧モータ６を起動させる。

【００１９】このように破砕装置４の駆動装置に可変容
量型ポンプ１８および油圧モータ１０を用い、回転数が
低下している場合にのみフィーダー３を停止することに
より、図３（ｂ）のＴ₂ないしＴ₃に示すようにフィーダ
ー３を停止した状態が長く続いても、電動モータの場合
のようにサーマルリレーにより強制的に停止されること
はなく、破砕動作を続行させることができ、破砕動作に
より過負荷状態を自然に解除することが可能となり、破
砕動作の中断がないことと、破砕動作が続行できること
により過負荷状態を自然に解除できることとの相乗効果
により、破砕能率を大幅に向上させることが可能とな
る。

【００２０】また、油圧モータ１０の回転数は、図３
（ｂ）に示すように、被破砕物の硬さ、サイズ、粘性に
よっても瞬間的に大きく変動することはなく、緩慢に変
化するため、実情に則した制御が行える。また、被破砕
物の材質等が変化しても、前述のように破砕は中断され
ることなく破砕作業が行えるため、種々の材質の被破砕
物に本発明を適用可能である。

【００２１】図５は本発明の他の実施例であり、本実施
例は、コントロール弁２１として、ソレノイド２１ａに
通電電流値に応じてコントロール弁２１における流量を
変えることができる電磁比例弁を用い、前記比較回路２
６の出力には回転数Ｎと設定回転数Ｎ₁との偏差を得る
ようにし、その偏差量に応じて、ドライブ回路２８によ
り、ソレノイド２１ａにつながる回路に挿入した可変抵
抗回路２９を制御するようにしたものであり、検出回転
数Ｎが設定回転数Ｎ₁よりも低い場合、その偏差が大き
い程ソレノイド２１ａへの通電電流を可変抵抗回路２９
で絞ることにより、過負荷の程度に応じてフィーダー３
の作動速度を低くするようにしたものである。本実施例
によっても前記実施例と同様の効果を上げることができ
る。なお、ソレノイド２１ａに対する電流を絞る手段と
しては、電源２３の出力電圧を低下させる方法もあり、
また、比較回路２６における偏差を求めるための設置回
転数として、通常の回転数Ｎ₀を用いてもよい。

【００２２】図６は本発明の他の実施例であり、本実施
例は、破砕装置４の破砕動作時に圧油が供給される管路
３０の油圧を検出する圧力センサ３１を設けると共に、
該圧力センサ３１により検出される油圧Ｐと、設定器３
２により設定される設定圧Ｐ₃とを比較回路３３により
比較し、検出される油圧Ｐが設定圧Ｐ₃より高くなると
リレー２５を消勢してフィーダー３の油圧モータ６を停
止するようにしたものである。

【００２３】図７は図６の実施例の作用を説明する油圧
モータ６、１０の作動チャートであり、油圧モータ１０
の起動時にはオーバーシュート３４が生じるため、油圧
モータ１０の起動から所定の時間ΔＴだけは比較回路３
３は不作動とするタイマ（図示せず）を備えておく。こ
の時間ΔＴの後フィーダー３用の油圧モータ６を起動
し、通常は、図３（ａ）のＰ₁の油圧で作動する。その
後、泥や砂の混入量が多過ぎたり、アスファルトガラの
ような粘性の高いものであったりすると、破砕装置４の
油圧モータ１０の負荷圧はＰ₁からＰ₂に上昇し、油圧モ
ータ１０の負荷がさらに大きくなり、Ｔ₂の時間におい
て、作動点が等馬力線Ｅ−Ｄ上の下方のＣ点にシフト
し、油圧がＰ₃を超えると、比較回路３３はリレー２５
を消勢し、接点２５ａを開くことにより、フィーダー３
の油圧モータ６を停止させ、フィーダー３による被破砕
物９の供給を停止する。これにより、破砕装置４のみが
作動し、破砕が進行してＴ₃の時間後に油圧が設定圧Ｐ₃
以下になると、再びリレー２５を付勢して接点２５ａを
閉じることにより、フィーダー用油圧モータ６を起動さ
せる。このように、油圧を検出して油圧低下を過負荷と
判断しフィーダー３を停止することによっても前記同様
の効果をあげることができる。

【００２４】なお、図６の実施例において、コントロー
ル弁２１として図５の実施例のように電磁比例弁を用い
て検出油圧Ｐと設定圧Ｐ₃（またはＰ₁）との偏差によっ
て油圧モータ６の速度を制御し、検出油圧が高い程油圧
モータ６の速度を低速にするようにしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、破砕装置の駆動装置として可
変容量型ポンプおよび油圧モータを用いると共に、該油
圧モータの回転速度または油圧を検出し、回転速度の低
下または油圧の上昇を過負荷と判断してフィーダーの油
圧モータを停止または減速するようにしたものであり、
フィーダーを停止または減速した状態が長く続いても、
電動モータの場合のようにサーマルリレーにより強制的
に停止されることはなく、破砕動作を続行させることが
でき、破砕動作により過負荷状態を自然に解除すること
が可能となる。このように、本発明によれば、破砕動作
の中断がないことと、破砕動作が続行できることにより
過負荷状態を自然に解除できることとの相乗効果によ
り、破砕能率を大幅に向上させることが可能となる。

【００２６】また、油圧モータの速度や回転数は、被破
砕物の硬さ、サイズ、粘性によっても瞬間的に大きく変
動することはなく、緩慢に変化するため、実情に則した
制御が行える。また、被破砕物の材質等が変化しても、
前述のように破砕は中断されることなく破砕作業が行え
るため、種々の材質の被破砕物に本発明を適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による負荷制御装置の一実施例を示す電
気油圧回路図である。

【図２】（ａ）は図１の実施例を適用するクラッシャー
の側面図、（ｂ）は該クラッシャーに用いた油圧モータ
の側面図である。

【図３】（ａ）は図１、図２に示した実施例の破砕装置
に用いた油圧ポンプのＰ−Ｑ線図、（ｂ）は破砕装置の
油圧モータとフィーダーの油圧モータの作動チャートで
ある。

【図４】図１ないし図３に示した実施例の作用を説明す
るフローチャートである。

【図５】本発明による負荷制御装置の他の実施例を示す
電気油圧回路図である。

【図６】本発明による負荷制御装置の他の実施例を示す
電気油圧回路図である。

【図７】図６の実施例における破砕装置の油圧モータと
フィーダーの油圧モータの作動チャートである。

【符号の説明】

１：下部走行体、２：車体、３：フィーダー、４：破砕
装置、５：コンベア、６：油圧モータ、７：ホッパ、
８：往復動枠、９：被破砕物、１０：油圧モータ、１
１：プーリ、１２：フライホール、１３：ベルト、１
４：偏心軸、１５：可動歯、１６：固定歯、１７：回転
センサ、１８：可変容量型油圧ポンプ、１９：油圧ポン
プ、２０、２１：コントロール弁、２１ａ：ソレノイ
ド、２２：制御装置、２４：操作スイッチ、２５：リレ
ー、２５ａ：リレー接点、２６、３３：比較回路、２
７、３２：設定器、３１：圧力センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】破砕装置と該破砕部に被破砕物を供給する
   フィーダーとを備えた破砕機において、 前記破砕装置の駆動装置として可変容量型ポンプから供
   給される圧油によって駆動される油圧モータを備え、 該油圧モータまたは該油圧モータに連動する回転部に回
   転センサを設けると共に、 該回転センサにより検出される回転速度の低下により前
   記フィーダーを停止または減速する制御装置を設けたこ
   とを特徴とするクラッシャーの負荷制御装置。
2. 【請求項２】破砕装置と該破砕部に被破砕物を供給する
   フィーダーとを備えた破砕機において、 前記破砕装置の駆動装置として可変容量型ポンプから供
   給される圧油によって駆動される油圧モータを備え、 該油圧モータへの作動油圧を検出する圧力センサを設け
   ると共に、 該圧力センサにより検出される油圧の上昇により前記フ
   ィーダーを停止または減速する制御装置を設けたことを
   特徴とするクラッシャーの負荷制御装置。