JP2011144017A - リクレーマ - Google Patents

Abstract

【課題】ブリッジフレームがキャリッジフレームを安定して支持することができるリクレーマを提供する。
【解決手段】積山の幅方向に延びるブリッジフレーム１０と、積山を掻き崩すための掻き崩し具３０Ｒ，３０Ｌと、積山から崩されたバラ物を、回転動作によって掬い取るバケットホイール４０Ｒ，４０Ｌと、バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌを支持し、ブリッジフレーム１０に沿って移動可能であるキャリッジフレーム２０を有する。キャリッジフレーム２０は、ブリッジフレーム１０よりも下方に位置し、バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌを回転可能に支持するキャリッジ本体２１と、キャリッジ本体２１から略垂直上方に延びてブリッジフレーム１０を挟む位置に配置され、先端部がブリッジフレーム１０の上面によって支持される複数のアーム２２Ｒ，２２Ｌと、各アーム２２Ｒ，２２Ｌの先端部に設けられ、ブリッジフレーム１０の上面に沿って移動可能な車輪を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヤードに貯蔵されたバラ物（鉱石や石炭など）の積山から、バラ物を払い出すために用いられるリクレーマに関するものである。

従来のリクレーマにおける一部の構造について、図８を用いて説明する。図８において、バケットホイール１００は、キャリッジフレーム１０１に対して回転可能に支持されており、回転動作によってバラ物を掬い取ることができる。ここで、バケットホイール１００は、キャリッジフレーム１０１に取り付けられた３つのサイドガイドローラ１０２によって支持されている。

キャリッジフレーム１０１は、ブリッジフレーム１０３によって支持されており、ブリッジフレーム１０３は、キャリッジフレーム１０１の移動方向（図８の紙面と直交する方向）に延びている。キャリッジフレーム１０１には、３つのサイド車輪１０４と１つの横行車輪１０５とが設けられており、車輪１０４，１０５が回転することにより、キャリッジフレーム１０１は、ブリッジフレーム１０３に沿って移動する。

ここで、サイド車輪１０４の回転軸は、図８の上下方向に延びており、横行車輪１０５の回転軸は、図８の左右方向に延びている。ブリッジフレーム１０３は、車輪１０４，１０５と接触する位置において、キャリッジフレーム１０１（バケットホイール１００を含む）を支持している。

図８に示す構造では、リクレーマを長期間使用し続けることにより、キャリッジフレーム１０１のうち、Ａ１，Ａ２で示す部分に過度の荷重がかかることがある。具体的には、ブリッジフレーム１０３によって支持されるキャリッジフレーム１０１は、バケットホイール１００を支持しているため、ブリッジフレーム１０３は、キャリッジフレーム１０１およびバケットホイール１００の重量による荷重を受けることになる。ここで、バケットホイール１００は、ブリッジフレーム１０３に対して図８の右側に位置しているため、部分Ａ１，Ａ２に対して、荷重がかかりやすくなっている。

また、バケットホイール１００には、水分等の影響によってバラ物が付着して成長することがあり、この場合には、バラ物が付着した分だけ、バケットホイール１００の重量は増加し、ブリッジフレーム１０３に作用する荷重も増加することになる。また、バケットホイール１００が回転しているときに、バケットホイール１００に付着したバラ物が落下すると、バケットホイール１００から受ける荷重のバランスが変化することになる。そして、バケットホイール１００へのバラ物の付着および落下の現象が繰り返されれば、キャリッジフレーム１０１の部分Ａ１，Ａ２に対して繰り返し荷重が加わり、キャリッジフレーム１０１（特に、部分Ａ１，Ａ２）に、亀裂が発生してしまうことがある。

本発明は、バラ物を積み付けた積山からバラ物を払い出すためのリクレーマであって、積山の幅方向に延びるブリッジフレームと、積山を掻き崩すための掻き崩し具と、掻き崩し具によって積山から崩されたバラ物を、回転動作によって掬い取るバケットホイールと、バケットホイールを支持し、ブリッジフレームに沿って移動可能であるキャリッジフレームと、を有している。そして、キャリッジフレームは、ブリッジフレームよりも下方に位置し、バケットホイールを回転可能に支持するキャリッジ本体と、キャリッジ本体から略垂直上方に延びてブリッジフレームを挟む位置に配置され、先端部がブリッジフレームの上面によって支持される複数のアームと、各アームの先端部に設けられ、ブリッジフレームの上面に沿って移動可能な車輪と、を有している。

ここで、ブリッジフレームは、長手方向と直交する断面を四角形に形成することができる。また、複数のアームは、ブリッジフレームを挟んで互いに向かい合う位置に配置することができる。さらに、ブリッジフレームの重心は、キャリッジフレームの重心を通る垂直面内に位置させることができる。

ブリッジフレームの下面に対して、ブリッジフレームに沿って延びるラックを設け、キャリッジ本体のうち、ブリッジフレームの下面と対向する領域に対して、ラックと噛み合うピニオンと、ピニオンに連結されてキャリッジフレームの駆動力を発生させるモータとを設けることができる。また、ブリッジフレームの下面から下方に向かって突出し、先端面でラックを支持するフランジと、キャリッジ本体に設けられ、フランジを挟んだ状態でフランジの側面に沿って移動する一対の車輪と、を設けることができる。ここで、ラックおよびピニオンの噛み合い部分を、キャリッジフレームの重心を通る垂直面内に位置させることができる。

本発明によれば、ブリッジフレームを挟む位置に複数のアームを配置し、これらのアームを介して、キャリッジフレームをブリッジフレームに支持させている。これにより、ブリッジフレームは、複数のアームを介して、キャリッジフレームを安定して支持することができる。

本発明の実施例１であるリクレーマの正面図である。 実施例１のリクレーマにおける一部の側面図である。 実施例１において、ブリッジフレームによるキャリッジフレームの支持構造を示す概略図である。 実施例１において、キャリッジフレームの駆動機構を示す概略図である。 実施例１において、キャリッジフレームの駆動機構を示す上面図である。 実施例１において、ブリッジフレームによるキャリッジフレームの支持構造を示す拡大図である。 実施例１の変形例において、ブリッジフレームによるキャリッジフレームの支持構造を示す概略図である。 従来のリクレーマにおける一部の構造を示す概略図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例１であるリクレーマについて、図１および図２を用いて説明する。ここで、図１は、本実施例のリクレーマの全体構造を示す正面図であり、図２は、本実施例のリクレーマの一部の構造を示す側面図である。

リクレーマ１は、図１の左右方向に延びるブリッジフレーム１０を有しており、ブリッジフレーム１０は、走行フレーム７０の台座７１に固定されたジブによって支持されている。ブリッジフレーム１０の内部は、図２に示すように、トラス構造で構成されており、トラス構造を構成するフレームは、図２の紙面と直交する方向に延びている。

走行フレーム７０は、一対の軌条９０に沿って移動可能となっており、各軌条９０は、図１の紙面と直交する方向に延びている。また、リクレーマ１のうち、走行フレーム７０とは反対側の端部にも、軌条９０が設けられている。これにより、リクレーマ１は、図１の紙面と直交する方向（リクレーマ１の進行方向）に移動することができる。

ブリッジフレーム１０は、キャリッジフレーム２０を支持しており、キャリッジフレーム２０は、ブリッジフレーム１０の長手方向（図１の左右方向）に沿って移動可能となっている。ここで、キャリッジフレーム２０がブリッジフレーム１０に沿って移動することを、横行という。

キャリッジフレーム２０は、キャリッジ本体２１と、キャリッジ本体２１から略垂直（垂直に対して１０度以内の範囲）上方向に延びるアーム２２Ｒ，２２Ｌとを有している。アーム２２Ｒ，２２Ｌは、図１の左右方向において離れて配置されており、アーム２２Ｒ，２２Ｌの先端には、支持部２２１Ｒ，２２１Ｌが設けられている。また、アーム２２Ｒは、２つ設けられており、図２に示すように、リクレーマ１の進行方向（図２の左右方向）において、ブリッジフレーム１０を挟む位置に配置されている。アーム２２Ｌも２つ設けられており、リクレーマ１の進行方向において、ブリッジフレーム１０を挟む位置に配置される。

図２および図３に示すように、各支持部２２１Ｒ，２２１Ｌには、横行車輪２３が回転可能に取り付けられている。横行車輪２３は、ブリッジフレーム１０の上面に接触しており、ブリッジフレーム１０の上面において、ブリッジフレーム１０の長手方向（図３の上下方向）に移動（横行）する。

ここで、キャリッジフレーム２０の駆動機構について、図４を用いて説明する。図４は、図２の領域Ｅにおける拡大図である。

ブリッジフレーム１０の下面には、フランジ１１が設けられており、フランジ１１の先端面には、ラック１２が設けられている。また、フランジ１１を挟む位置には、サイドローラ２４が配置されており、サイドローラ２４は、軸ＲＡ１を中心に回転可能な状態でキャリッジ本体２１に取り付けられている。一対のサイドローラ２４をフランジ１１の側面に接触させることにより、キャリッジフレーム２０をブリッジフレーム１０に沿って移動させることができる。

ラック１２は、モータ２５の出力シャフト２７に固定されたピニオン２６と噛み合っており、ピニオン２６が回転することにより、キャリッジフレーム２０は、ブリッジフレーム１０に沿って移動することができる。

本実施例では、図５に示すように、キャリッジフレーム２０には、フランジ１１を挟む一対のサイドローラ２４が２つ設けられているとともに、２つのモータ２５が設けられている。なお、サイドローラ２４の数やモータ２５（出力シャフト２７およびピニオン２６を含む）の数は、適宜設定することができる。また、本実施例では、出力シャフト２７にピニオン２６を直接固定しているが、これに限るものではなく、出力シャフト２７およびラック１２の間に減速ギヤ列を配置することもできる。

一方、図１に示すように、キャリッジフレーム２０には、２つのハロー（掻き崩し具）３０Ｒ，３０Ｌが設けられている。ハロー３０Ｒ，３０Ｌは、ヤードに収容されたバラ物の積山を掻き崩して、バラ物を下方向に落下させるために用いられる。バラ物としては、例えば、鉄鉱石や石炭がある。

キャリッジフレーム２０には、２つのバケットホイール４０Ｒ，４０Ｌが回転可能な状態で取り付けられており、バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌの周方向には、複数のバケット４１Ｒ，４１Ｌが配置されている。バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌは、水平面（図１の左右方向）に対して傾斜しており、具体的には、バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌの上部が互いに近づく方向に、各バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌが傾斜している。

バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌが回転することにより、バケット４１Ｒ，４１Ｌ内にバラ物が取り込まれる。バケット４１Ｒ，４１Ｌ内に取り込まれたバラ物は、バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌの回転動作によってバケット４１Ｒ，４１Ｌが上方に到達したときに、重力の作用によって落下する。落下したバラ物は、フィーダコンベヤ（ベルトコンベヤ）５０Ｒ，５０Ｌに導かれる。

フィーダコンベヤ５０Ｒ，５０Ｌは、バケット４１Ｒ，４１Ｌからのバラ物を中継コンベヤ（ベルトコンベヤ）６０に搬送するために設けられている。フィーダコンベヤ５０Ｒ，５０Ｌは、バケット４１Ｒ，４１Ｌから落下したバラ物を、バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌの回転軸から離れる方向に搬送できればよい。

図１に示すように、バケットホイール４０Ｌに対してもフィーダコンベヤ５０Ｌが設けられており、フィーダコンベヤ５０Ｌは、上述したフィーダコンベヤ５０Ｒと同様の構造を有している。そして、バケットホイール４０Ｌのバケット４１Ｌに取り込まれたバラ物は、フィーダコンベヤ５０Ｌ上に落下し、フィーダコンベヤ５０Ｌによって中継コンベヤ６０に搬送される。

中継コンベヤ６０は、図２に示すように、キャリッジ本体２１上で移動可能に支持されており、キャリッジフレーム２０は、中継コンベヤ６０に対して移動可能となっている。また、中継コンベヤ６０は、図１に示すように、キャリッジフレーム２０の横行方向（図１の左右方向）に延びており、中継コンベヤ６０上に搬送されたバラ物は、所定位置まで搬送される。

次に、本実施例の特徴点について、図６を用いて説明する。図６は、図２に対応した図であって、ブリッジフレーム１０によるキャリッジフレーム２０の支持部分を示す拡大図である。

ブリッジフレーム１０は、図２に示すように、長手方向と直交する断面（図２の紙面内）における形状が四角形に形成されており、この上面のうち、横行車輪２３との接触部分において、キャリッジフレーム２０を支持している。ここで、横行車輪２３は、回転軸ＲＡ２を中心として回転し、所定の幅（回転軸ＲＡ２の方向における長さ）を有している。横行車輪２３の幅は、すべての横行車輪２３について略等しい幅としている。ブリッジフレーム１０の上面には、キャリッジフレーム２０の重量に応じた荷重Ｇが横行車輪２３を介して作用している。荷重Ｇは、重力が作用する方向に働く。

本実施例では、図２に示すように、横行車輪２３をブリッジフレーム１０の上面にのみ接触させているが、これに限るものではない。具体的には、アーム２２Ｒのうち、ブリッジフレーム１０の側面と対向する部分（図２のＰで示す部分）に横行車輪を配置し、横行車輪をブリッジフレーム１０の側面に接触させることができる。これにより、ブリッジフレーム１０は、リクレーマ１の進行方向においても、キャリッジフレーム２０を支持することができる。

バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌは、回転動作によってバラ物を掬い上げるときに、荷重を受けることになる。この荷重の原因としては、例えば、バケット４１Ｒ，４１Ｌが積山に突き当たること、バケット４１Ｒ，４１Ｌがバラ物に接触しながら移動すること（摩擦力の発生）、バケット４１Ｒ，４１Ｌ内にバラ物が収容されることが挙げられる。バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌが上記荷重を受けると、バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌを支持するキャリッジフレーム２０は、ブリッジフレーム１０に対して、リクレーマ１の進行方向（水平方向）にも変位してしまうことがある。

そこで、上述したように、ブリッジフレーム１０の側面に横行車輪を接触させることにより、ブリッジフレーム１０に対してキャリッジフレーム２０がリクレーマ１の進行方向（水平方向）に変位してしまうのを防止することができる。

また、本実施例では、図４および図５に示すように、ブリッジフレーム１０のフランジ１１を挟む位置に、サイドローラ２４を配置している。この構造によれば、サイドローラ２４を有するキャリッジフレーム２０がリクレーマ１の進行方向に変位しようとしても、サイドローラ２４がフランジ１１（ブリッジフレーム１０）に接触することにより、キャリッジフレーム２０がリクレーマ１の進行方向に変位するのを阻止することができる。

さらに、図４に示す駆動機構によって、キャリッジフレーム２０を移動させるようにすれば、キャリッジフレーム２０の移動位置の精度、言い換えれば、バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌの移動位置の精度を向上させることができる。

なお、本実施例では、図４に示す駆動機構を用いて、キャリッジフレーム２０を移動させているが、これに限るものではなく、キャリッジフレーム２０をブリッジフレーム１０に沿って移動させることができる機構であればよい。

例えば、キャリッジフレーム２０にワイヤを接続しておき、ワイヤの巻き取り動作によって、キャリッジフレーム２０をブリッジフレーム１０に沿って移動させることができる。より具体的には、キャリッジフレーム２０のアーム２２Ｒ，２２Ｌに対して、ワイヤをそれぞれ接続しておき、アーム２２Ｒに接続されたワイヤを巻き取れば、キャリッジフレーム２０を一方向に移動させることができ、アーム２２Ｌに接続されたワイヤを巻き取れば、キャリッジフレーム２０を他方向に移動させることができる。

ここで、ワイヤを用いたキャリッジフレーム２０の駆動機構では、ワイヤの配置等に伴って駆動機構が複雑になったり、駆動機構の複雑化に伴ってメンテナンスが煩雑になったりしてしまうおそれがある。一方、図４に示す駆動機構では、ワイヤを用いた駆動機構と比べて、簡素な構造とすることができ、メンテナンスも容易に行うことができる。

図６に示すように、一対の横行車輪２３の間には、キャリッジフレーム２０の重心を通る垂直面Ｖ（図６の紙面と直交する面）が位置しており、垂直面Ｖ内には、ブリッジフレーム１０の重心も位置している。垂直面Ｖは、各横行車輪２３からの距離Ｌが等しい位置にあるとともに、ブリッジフレーム１０のうち、リクレーマ１の進行方向における中央位置にある。なお、図６では、一対のアーム２２Ｒに設けられた横行車輪２３の位置関係について説明したが、一対のアーム２２Ｌに設けられた横行車輪２３の位置関係についても同様である。

ブリッジフレーム１０の長手方向から見たときに（図２参照）、垂直面Ｖは、バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌの回転中心ＲＣに対して、図２の左右方向にずれていてもよいが、垂直面Ｖおよび回転中心ＲＣの間の距離（図２の左右方向のずれ）は、バケットホイール４０Ｒ，４０Ｌの半径（最大径）の１／２以内であることが好ましい。また、垂直面Ｖを回転中心ＲＣと一致させれば、より好ましい。

本実施例のように、垂直面Ｖからの距離Ｌが略等しい位置に横行車輪２３を配置することにより、垂直面Ｖを境界とした面対称の位置に荷重Ｇを作用させることができ、ブリッジフレーム１０に作用する荷重Ｇの偏りを抑制することができる。そして、ブリッジフレーム１０は、リクレーマ１の進行方向に関して、キャリッジフレーム２０をバランス良く支持することができる。

また、本実施例では、垂直面Ｖ内に、図４に示すラック１２およびピニオン２６が配置されている。一対の横行車輪２３からの距離が略等しい位置に、ラック１２およびピニオン２６を配置することにより、ラック１２およびピニオン２６を用いたキャリッジフレーム２０の駆動を効率良く行うことができる。

なお、本実施例では、ブリッジフレーム１０の下面に対して、ブリッジフレーム１０の長手方向に延びるラック１２（フランジ１１を含む）を設けているが、これに限るものではない。例えば、ブリッジフレーム１０の下面に対して、複数のラック１２を設けることもできる。この場合には、各ラック１２と噛み合うピニオン２６（モータ２５を含む）を設けることになる。また、垂直面Ｖを基準とした面対称の位置に、複数のラック１２を配置することが好ましい。このように複数のラック１２を配置すれば、ブリッジフレーム１０に対して、キャリッジフレーム２０を安定して駆動（横行）させることができる。

また、本実施例では、垂直面Ｖからの距離が等しい位置に各横行車輪２３を配置しているが、これに限るものではない。具体的には、垂直面Ｖから各横行車輪２３までの距離が僅かに異なっていても、キャリッジフレーム２０を安定して駆動することができる。

さらに、本実施例では、図３に示すように、ブリッジフレーム１０の長手方向において、支持部２２１Ｒ，２２１Ｌが離れて配置されているが、これに限るものではない。例えば、支持部２２１Ｒ，２２１Ｌを一体的に構成することができる。

また、本実施例では、ブリッジフレーム１０の断面形状を四角形に形成しているが（図２参照）、これに限るものではない。例えば、図７に示すように、ブリッジフレーム１０の断面形状を台形にすることもできる。図７に示す構造において、本実施例で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いている。

１：リクレーマ １０：ブリッジフレーム
１１：フランジ １２：ラック
２０：キャリッジフレーム ２１：キャリッジ本体
２２Ｒ，２２Ｌ：アーム ２２１Ｒ，２２１Ｌ：支持部
２３：横行車輪 ２４：サイドローラ
２５：モータ ２６：ピニオン
２７：出力シャフト ３０Ｒ，３０Ｌ：ハロー（掻き崩し具）
４０Ｒ，４０Ｌ：バケットホイール ４１Ｒ，４１Ｌ：バケット
５０Ｒ，５０Ｌ：フィーダコンベヤ ６０：中継コンベヤ
７０：走行フレーム ９０：軌条

Claims (7)

1. バラ物を積み付けた積山から前記バラ物を払い出すためのリクレーマであって、
   前記積山の幅方向に延びるブリッジフレームと、
   前記積山を掻き崩すための掻き崩し具と、
   前記掻き崩し具によって前記積山から崩された前記バラ物を、回転動作によって掬い取るバケットホイールと、
   前記掻き崩し具および前記バケットホイールを支持し、前記ブリッジフレームに沿って移動可能であるキャリッジフレームと、を有し、
   前記キャリッジフレームは、
   前記ブリッジフレームよりも下方に位置し、前記バケットホイールを回転可能に支持するキャリッジ本体と、
   前記キャリッジ本体から略垂直上方に延びて前記ブリッジフレームを挟む位置に配置され、先端部が前記ブリッジフレームの上面によって支持される複数のアームと、
   前記各アームの前記先端部に設けられ、前記ブリッジフレームの上面に沿って移動可能な車輪と、
   を有することを特徴とするリクレーマ。
2. 前記ブリッジフレームは、長手方向と直交する断面が四角形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のリクレーマ。
3. 前記複数のアームは、前記ブリッジフレームを挟んで互いに向かい合う位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のリクレーマ。
4. 前記ブリッジフレームの重心は、前記キャリッジフレームの重心を通る垂直面内に位置していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のリクレーマ。
5. 前記ブリッジフレームは、この下面において、前記ブリッジフレームの長手方向に沿って延びるラックを有し、
   前記キャリッジ本体は、前記ブリッジフレームの下面と対向する領域において、前記ラックと噛み合うピニオンと、前記ピニオンに連結されて前記キャリッジフレームの駆動力を発生させるモータと、を有する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のリクレーマ。
6. 前記ブリッジフレームの下面から下方に向かって突出し、先端面で前記ラックを支持するフランジと、
   前記キャリッジ本体に設けられ、前記フランジを挟んだ状態で前記フランジの側面に沿って移動する一対の車輪と、
   を有することを特徴とする請求項５に記載のリクレーマ。
7. 前記ラックおよび前記ピニオンの噛み合い部分が、前記キャリッジフレームの重心を通る垂直面内に位置していることを特徴とする請求項５又は６に記載のリクレーマ。
   

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