JPH11157663A - 連続式アンローダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アンローダに作用する荷重を計測し、船体の上
下動及び傾動に対して掻取バケットを柔軟に追従させる
連続式アンローダを提供すること。 【解決手段】掻取フレーム９とスイングアーム１０の周
りを周回する無端チェーン１９に多数のバケット３を取
付けた連続式アンローダにおいて、掻取フレーム９に設
けた前部ロードセル２１Ａが検出した荷重１０１及び後
部ロードセル２１Ｂが検出した荷重１０２の総和とフレ
ーム全体に関わる設定荷重１０４との偏差が零になるよ
うにスイングシリンダ１４の推力を制御する制御系及び
前部ロードセル２１Ａが検出した荷重１０１とフレーム
前部に関わる設定荷重１０３との偏差が零になるように
チルトシリンダ１５の推力を制御する制御系を有する制
御装置２４を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉱石や石炭等のバ
ラ物を陸揚げする連続式アンローダ、特に、船舶の動揺
に対して掻取り部分を柔軟に追随させることができる連
続式アンローダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブームのトップ支持フレームから
垂下され、軸回りに回転自在な旋回マストと、該旋回マ
ストの下端部に昇降移動自在に支持された昇降フレーム
と、該昇降フレームに水平に枢支されると共にスライド
自在な先端部を有するレバー部材と、該レバー部材を傾
動させる傾動用シリンダと、上記レバー部材先端部から
上記旋回マストの長手方向に沿って掛け渡されたバラ物
を搬送するための無端状バケットと、該バケットに所定
のテンションを与えるべく上記レバー部材の先端部を伸
長方向に付勢すると共に伸縮させるための伸縮用シリン
ダとを備え、更に、該伸縮用シリンダに一定の流体圧を
蓄圧するアキュームレータを接続させて、船の突き上げ
を受けて昇降フレームが上昇した場合に生ずる無端状バ
ケットの弛緩を吸収するようにしたアンローダが知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
アンローダは、アキュームレータの設定圧を調整するだ
けなので、伸縮シリンダの抵抗、機械系のロスの変動に
より、バケットの受ける反力が変化する。バケットの接
地圧は、テンション圧と直接関係するため、各々を任意
に設定できない。即ち、テンション圧は、バケット列を
円滑に運転する上で最適な値に設定する必要があるが、
これにより、バケットの接地圧は、一義的に決まってし
まう。接地圧だけを最適な値に変えようとしても変更で
きない。

【０００４】更に、上記アンローダは、船体の傾きに対
する配慮が全くなされていない。本発明は、係る従来の
問題に鑑みて創案されたものであり、その目的とすると
ころは、アンローダに作用する荷重を、常時、計測する
ことにより、船体の上下動及び傾動に対して掻取バケッ
トを柔軟に追従させことができる連続式アンローダを提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る連続式アンローダは、スイングシリ
ンダにより回動されるスイングアームに掻取フレームを
取り付けると共に、前記スイングアームに前記掻取フレ
ームをチルトさせるチルトシリンダを取り付け、更に、
前記掻取フレーム及び前記スイングアームの周囲を周回
する無端チェーンに複数のバケットを取り付けてなる連
続式アンローダにおいて、前記掻取フレームに、前記バ
ケットに作用する荷重を検出する前後一対のロードセル
を備えると共に、これらのロードセルが検出した荷重の
和と予め設定しておいたフレーム全体に関わる設定荷重
との偏差がゼロになるようにスイングシリンダ推力を制
御する制御系および前部ロードセルが検出した荷重と予
め設定しておいたフレーム前部に関わる設定荷重との偏
差がゼロになるようにチルトシリンダ推力を制御する制
御系を有する制御装置を備えたことを特徴とするもので
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を説明する。図７に示すように、荷揚げを行う埠頭
５１に設けられている走行体１の上部には、旋回可能な
ブーム５２が設けられている。このブーム５２の先端側
には、チェーンバケットが設けられ、これは船舶４に積
載された鉱石等のばら物５を掻き取る掘削部分５３と、
掘削部分５３で掻き取られたばら物５を上方へと搬送
し、排出する垂直エレベータ部分２とによって構成され
ている。

【０００７】図１に示すように、エレベータコラム１１
において、開口部（図示せず）を有する面と隣接する構
成面４１には、スイングアーム１０の片側端部とテンシ
ョンロッド１２の片側端部とが、夫々、ヒンジピン４２
によって回動可能に軸支されている。更に、スイングア
ーム１０とテンションロッド１２の他端部を連結するよ
うにタイロッド１３がヒンジピン４３によって回動可能
に軸支され、スイングアーム１０とテンションロッド１
２とタイロッド１３と構成面４１とで、構成面４１を固
定部分とする平行リンク機構を形成している。

【０００８】そして、テンションロッド１２の取付部付
近には、アクチュエータとなるスイングシリンダ１４が
設けられており、このスイングシリンダ１４のシリンダ
ロッド４４先端は、スイングアーム１０の中腹部分にリ
ンク結合されている。また、タイロッド１３とスイング
アーム１０とのリンク結合部には、掻取フレームとなる
水平フレーム９が回動可能に結合されている。更に、タ
イロッド１３とテンションロッド１２とのリンク結合部
には、チルトシリンダ１５を介して水平フレーム９の中
腹部分が結合されている。

【０００９】この水平フレーム９の長手方向両端には、
図４に示すように、スプロケット６，７が配置されてお
り、エレベータコラム１１内部に設けられたスプロケッ
ト（図示せず）との間で後述する無端チェーン１９を保
持するようになっている。また、水平フレーム９には、
前後一対の連結部材４５を介してガイドレール１８が取
り付けられている。

【００１０】そして、図５に示すように、バケット３に
取り付けたガイドローラー２０が噛み合うことにより、
無端チェーン１９をガイドレール２０に沿って周回案内
可能になっている。また、上述した３つのスプロケット
間の距離の総和は、スイングシリンダ１０を作動させ、
水平フレーム９を上下動させた前後でもほぼ等しくなる
ように、スイングアームの長さ、各結合点の位置及び３
つのスプロケットの位置が設定されている。

【００１１】ここで、水平フレーム９は、スライド可能
な内筒８を有し、図示しないシリンダによってチェーン
の延びやスイングアーム作動時の僅かな長さ変化に対し
て無端チェーン１９に一定の張力を付与するようになっ
ている。また、無端チェーン１９には、複数のバケット
３がピン結合にて取り付けられており、無端チェーン１
９の周回移動に伴い、バケット３にてばら物５を掻き取
り可能にしている。

【００１２】一方、図５に示すように、ガイドレール１
８を背後から支持する支持枠２３と水平フレーム９とを
連結する一対のリンク連結部４５のうち、その一方のリ
ンク結合部４５にロードセル２１が取り付けられてい
る。なお、符号２２は連結ピンを示している。図１に示
すように、前部リンク結合部４５Ａに取り付けられた前
部ロードセル２１Ａと、後部リンク結合部４５Ｂに取り
付けられた後部ロードセル２１Ｂは、それぞれ、バケッ
トに作用する上向きの荷重を検出するようになってお
り、これらのロードセル２１Ａ，２１Ｂが検出した荷重
は、ＰＬＣ（以下、制御装置と称する）２４に入力され
るようになっている。

【００１３】この制御装置２４は、図３に示すように、
前部ロードセル２１Ａから入力する水平フレーム前部の
入力値（入力荷重）１０１と、図示しない設定器から入
力されるフレーム前部に関わる設定荷重１０３との偏差
を読み取り、その偏差ゼロになるようにＰＩ制御を行っ
て、その制御信号１０５を後述するチルトシリンダ用比
例電磁弁に出力する機能を有する一方、後部ロードセル
２１Ｂから入力する水平フレーム後部の入力値（入力荷
重）１０２と前部ロードセル２１Ａから入力する水平フ
レーム前部の入力値（入力荷重）１０１の和と、図示し
ない設定器から入力されるフレーム全体に関わる設定荷
重１０４との偏差がゼロになるようにＰＩ制御を行っ
て、その制御信号１０６を後述するスイングシリンダ用
比例電磁弁に出力する機能を備えている。

【００１４】上記スイングシリンダ１４には、スイング
回路２５が接続されている。このスイング回路２５は、
シリンダロッド４４を伸縮可能にする駆動回路３３と自
重軽減回路３４とから構成されている。駆動系統となる
駆動回路３３は、スイングシリンダ１４の液圧導入口を
切り替えることでシリンダロッド４４を伸縮させて水平
フレームを昇降させる切換弁２８を備えている。

【００１５】また、自重軽減回路３４は、駆動回路３３
をバイパスして設けられており、油圧ポンプ２７にて発
生した液圧を比例電磁弁３１と切換弁２９を介してスイ
ングシリンダ１４におけるロッド側の液圧導入口３５に
導入可能なように構成されている。この比例電磁弁３１
は、リリーフ弁を兼ねた減圧弁で、制御装置２４からの
電気指令信号に応じて２次側の圧力を可変に制御する構
造になっている。

【００１６】しかして、切換弁２９を作動させると、シ
リンダロッド４４側には、制御装置２４によって制御さ
れた油圧が作用する。これにより船底の上昇によってス
イングシリンダ１４が縮む側に作動すると、液圧導入口
３５側には、制御装置２４によって制御された油が流れ
込む。また、反対に船底が下降すると、シリンダロッド
４４側の油は、制御装置２４によって制御された圧力に
て比例電磁弁３１からタンク３６へと逃がされる。

【００１７】スイングシリンダ１４におけるヘッド側の
液圧導入口３７には、切換弁３０を介してリザーバータ
ンク３８が接続されている。このため、自重軽減回路３
４の作動時には切換弁３０は開いているので、シリンダ
ヘッド側の油は、シリンダロッド４４の動きに応じてリ
ザーバータンク３８と液圧導入口３７との間で油が自由
に流入、流出する。

【００１８】一方、チルトシリンダ１５にもスイング回
路２５と全く同じ油圧回路、つまり、チルト回路２６が
接続され、水平フレームを船体の傾動に追従させること
ができるようになっている。このチルト回路２６は、図
２に示すように、シリンダロッド４４′を伸縮可能にす
る駆動回路３３′と自重軽減回路３４′とから構成され
ている。駆動系統となる駆動回路３３′は、チルトシリ
ンダ１５の液圧導入口を切り替えることでシリンダロッ
ド４４′を伸縮させて水平フレームを回動させる切換弁
２８′を備えている。

【００１９】また、自重軽減回路３４′は、駆動回路３
３′をバイパスして設けられており、油圧ポンプ２７に
て発生した液圧を比例電磁弁３１′と切換弁２９′を介
してチルトシリンダ１５におけるロッド側の液圧導入口
３５′に導入可能なように構成されている。この比例電
磁弁３１′は、リリーフ弁を兼ねた減圧弁で、制御装置
２４からの電気指令信号に応じて２次側の圧力を可変に
制御する構造になっている。

【００２０】しかして、切換弁２９′を作動させると、
シリンダロッド４４′側には、制御装置２４によって制
御された油圧が作用する。これにより船底の傾動によっ
てチルトシリンダ１５が縮む側に作動すると、液圧導入
口３５′側には、減圧された油が流れ込む。また、反対
にチルトシリンダ１５が伸長すると、シリンダロッド４
４′側の油は、制御装置２５によって制御された圧力に
て比例電磁弁３１′からタンク３６′へと逃がされる。

【００２１】チルトシリンダ１５におけるヘッド側の液
圧導入口３７′には、切換弁３０′を介してリザーバー
タンク３８′が接続されている。このため、自重軽減回
路３４′の作動時には切換弁３０′は開いているので、
シリンダヘッド側の油は、シリンダロッド４４′の動き
に応じてリザーバータンク３８′と液圧導入口３７′と
の間で油が自由に流入、流出する。

【００２２】このように構成された連続式アンローダを
底ざらえ作業に適用した場合を説明する。図８は、連続
式アンローダが船底に残ったばら物を収集する状態を示
した作業説明図であり、船舶４においては、ばら物５の
陸揚げが殆どなされ、船底５５に少量のばら物５が残留
した状態になっている。

【００２３】船倉にバラ物が相当量残っている状態で
は、切換弁２９と切換弁３０は、閉位置にあり、切換弁
２８を操作することによってスイングシリンダ１４を伸
縮させて水平フレーム９の位置を動かし、任意の位置で
切換弁２８を閉状態として掻き取り作業を行う。船底が
近づいてくると、図示しないスイッチを入れる。する
と、切換弁２９と切換弁３０のソレノイドに通電されて
両弁は、開状態に切り換わり、同時に、比例電磁弁３１
に、制御装置２４の指令電流が流れて自重軽減回路３４
が作動する。

【００２４】従って、波などの影響を受けて船体５６の
船底が昇降すると、制御装置２４は、後部ロードセル２
１Ｂから入力する水平フレーム後部の荷重１０２と、前
部ロードセル２１Ａから入力する水平フレーム前部の荷
重１０１の和と、図示しない設定器により入力される水
平フレーム全体に関わる設定荷重１０４との偏差がゼロ
になるようにＰＩ制御を行って、その制御信号１０６を
スイング回路２５の比例電磁弁３１に出力し、これによ
りスイングシリンダ１４の液圧導入口３５側には、制御
装置２４によって制御された油が流れ込み、水平フレー
ム９が船底５５の昇降に柔軟に追従する。

【００２５】図９は、傾動が発生した船体に連続式アン
ローダが追随する様子を示した状態説明図であり、底ざ
らえ時には、スイング回路２９と同様にチルト回路２６
の自重軽減回路３４′を作動させておく。船舶に傾動が
発生すると、制御装置２４は、前部ロードセル２１Ａか
ら入力する水平フレーム前部の荷重１０１と、図示しな
い設定器により入力されるフレーム前部に関わる設定荷
重１０３との偏差を読み取り、偏差ゼロになるようにＰ
Ｉ制御を行ってその制御信号１０５をチルト回路２６の
比例電磁弁３１′に出力するから、チルトシリンダ１５
の液圧導入口３５′側には、制御装置２４によって制御
された油が流れ込み、水平フレーム９が船底の傾動に柔
軟に追従する。

【００２６】以上の説明では、チルトシリンダ１５をタ
イロッド１３とテンションロッド１２が結合しているリ
ンク結合部と、水平フレーム９の中腹部分間に配設させ
た場合について説明したが、図１０に示すように、チル
トシリンダ１５をスイングアーム１０と水平フレーム９
の後端部間に直接取り付けてもよい。

【００２７】

【発明の効果】上記のように、本発明は、水平フレーム
に設けた前後一対のロードセルによってバケットに作用
する荷重を、直接、検出し、バケットの反力が設定値に
なるようにスイングシリンダ及びチルトシリンダを、常
時、制御するため、船体の上下動及び傾動に対して柔軟
に追従し、バケットには、常に、一定の反力が作用する
ようになる。

【００２８】即ち、スイングシリンダで船体の上下動に
対応し、チルトシリンダで船体の傾動に追随するので、
船体が傾いても、常に、複数のバケットで接地する。こ
の機能がなければ、バケット列の後端、あるいは、前端
だけで全荷重を負担することになり、バケット及び船底
に過大な荷重が働くことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る連続式アンローダの構造及び同ア
ンローダに用いられる油圧回路を示す構造説明図であ
る。

【図２】チルト回路の構造説明図である。

【図３】制御装置の構造説明図である。

【図４】本発明に係る連続式アンローダの要部拡大側面
図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】図５の要部拡大図である。

【図７】連続式アンローダを用い船舶に積載されている
ばら物を陸揚げする状態を示した全体構成図である。

【図８】上下動が発生した船体に連続式アンローダが追
随する様子を示した状態説明図である。

【図９】傾動が発生した船体に連続式アンローダが追随
する様子を示した状態説明図である。

【図１０】連続式アンローダの他の例を示した側面図で
ある。

【符号の説明】

３ バケット ９ 掻取フレー
ム １０ スイングアーム １４ スイング
シリンダ １５ チルトシリンダ １９ 無端チェ
ーン ２１Ａ，２１Ｂ ロードセル ２４ 制御装置 １０１ 前部ロードセルが検出した荷重 １０２ 後部ロードセルが検出した荷重 １０３ フレーム前部に関わる設定荷重 １０４ フレーム全体に関わる設定荷重

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイングシリンダにより回動されるスイ
   ングアームに掻取フレームを取り付けると共に、前記ス
   イングアームに前記掻取フレームをチルトさせるチルト
   シリンダを取り付け、更に、前記掻取フレーム及び前記
   スイングアームの周囲を周回する無端チェーンに複数の
   バケットを取り付けてなる連続式アンローダにおいて、
   前記掻取フレームに、前記バケットに作用する荷重を検
   出する前後一対のロードセルを備えると共に、これらの
   ロードセルが検出した荷重の和と予め設定しておいたフ
   レーム全体に関わる設定荷重との偏差がゼロになるよう
   にスイングシリンダ推力を制御する制御系および前部ロ
   ードセルが検出した荷重と予め設定しておいたフレーム
   前部に関わる設定荷重との偏差がゼロになるようにチル
   トシリンダ推力を制御する制御系を有する制御装置を備
   えたことを特徴とする連続式アンローダ。