JP2018122967A - 搬送機械 - Google Patents

Abstract

【課題】バケットの反転が可能な搬送機械においてバケットホイールの外径を小さくできるようにする。【解決手段】搬送機械は、バケットホイールと、バケットホイールに、各々がバケットホイールの径方向に延びる基準軸回りに回転可能となるように取り付けられた複数のバケットであって、各々にリングギアが設けられ、隣り合うバケットのリングギア同士が噛み合うように構成された複数のバケットと、複数のバケットの１つである特定バケットを基準軸回りに回転させる駆動装置と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、複数のバケットが取り付けられたバケットホイールを含む搬送機械に関する。

従来から、複数のバケットが取り付けられたバケットホイールを含む搬送機械が知られている。例えば、特許文献１には、図１１に示すようなバケットホイールユニット１００が開示されている。

図１１に示すバケットホイールユニット１００では、バケットホイール１１０に取り付けられた複数のバケット１２０が反転可能である。つまり、各バケット１２０の開口方向が、バケットホイール１１０の周方向の一方と他方との間（図１１の時計方向と反時計方向との間）で変更可能である。

具体的に、各バケット１２０は、バケットホイール１１０の軸方向に延びる回転シャフト１３０を介してバケットホイール１１０に取り付けられている。各バケット１２０は、側面視で９０度の扇形をなしており、両側の開口に爪１２１が設けられている。そして、各バケット１２０は、バケットホイール１１０の回転方向に応じて、回転シャフト１３０回りに９０度回転される２つの位置の一方に固定される。

特開２００４−２６４６１号公報

しかしながら、図１１に示すようなバケットホイールユニット１００では、バケットの反転時に反転後のバケット１２０と反転前のバケット１２０とが干渉することを避けるために、隣り合うバケット１２０間に大きなスペースが必要である。このため、バケットホイール１１０の外径が大きくなっていた。

そこで、本発明は、バケットの反転が可能な搬送機械においてバケットホイールの外径を小さくできるようにすることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、バケットホイールと、前記バケットホイールに、各々が前記バケットホイールの径方向に延びる基準軸回りに回転可能となるように取り付けられた複数のバケットであって、各々にリングギアが設けられ、隣り合うバケットのリングギア同士が噛み合うように構成された複数のバケットと、前記複数のバケットの１つである特定バケットを前記基準軸回りに回転させる駆動装置と、を備える、搬送機械を提供する。

上記の構成によれば、各バケットを基準軸回りに１８０度回転させることで、バケットを反転することができる。このため、隣り合うバケット間のスペースが小さくても、反転後のバケットと反転前のバケットとが干渉することが防止される。従って、隣り合うバケットを互いに近接させる分だけ、バケットホイールの外径を小さくすることができる。

ところで、全てのバケットを１つずつ手動で反転した場合には、多くの時間がかかるとともに、回転するバケットに作業員が近づく必要がある。これに対し、上記の構成では、隣り合うバケットのリングギア同士が噛み合っているので、駆動装置によって特定バケットを回転させれば、全てのバケットを自動的に反転することができる。これにより、反転作業に要する時間が短縮されて運用効率が向上するとともに、回転するバケットに作業員が近づく必要もない。

前記駆動装置は、前記バケットホイールを回転可能に支持する構造体に取り付けられており、前記特定バケットのリングギアと噛み合う駆動ギアと、前記駆動ギアを回転させるモータを含み、上記の搬送機械は、前記駆動装置を、前記駆動ギアが前記リングギアと噛み合う駆動位置と、前記駆動ギアが前記リングギアと噛み合わない非駆動位置との間で移動する移動装置をさらに備えてもよい。駆動装置がバケットホイールに取り付けられていれば、駆動装置がバケットホイールと共に回転する。このため、駆動装置を石炭や鉱石などの搬送物から保護するための対策が必要になる。これに対し、駆動装置が駆動位置と非駆動位置との間で移動し得るようにバケットホイールを回転可能に支持する構造体に取り付けられていれば、そのような対策が不要である。

上記の搬送機械は、前記バケットホイールに設けられた、前記特定バケットを固定する固定装置をさらに備え、前記特定バケットには、１８０度間隔で一対の切欠きが形成された環状のフランジが設けられており、前記固定装置は、前記一対の切欠きの一方に嵌まり込む係合位置と前記フランジよりも前記バケットホイールの径方向内側に位置する非係合位置との間で移動する固定具と、前記固定具を前記係合位置に維持するために前記固定具を前記バケットホイールの径方向外向きに付勢するスプリングを含んでもよい。この構成によれば、簡単な構成で全てのバケットの回転可能な状態と回転不能な状態とを切り換えることができる。

前記固定具の頂き部は傾斜しており、前記固定具は、前記非駆動位置から前記駆動位置に移動する駆動装置の駆動ギアによって、前記係合位置から前記非係合位置に向かって押し下げられ、前記特定バケットが回転して前記フランジが前記頂き部を押圧することにより、さらに押し下げられて前記非係合位置に至ってもよい。この構成によれば、駆動装置を非駆動位置に移動すれば全てのバケットが自動的に回転不能になり、駆動装置を駆動位置に移動すれば全てのバケットが自動的に回転可能な状態となる。

前記リングギアは、環状体と、前記環状体から放射状に延びる複数のピンとを含み、前記複数のピンが歯となっていてもよい。この構成によれば、リングギアを安価に製造することができるとともに、リングギアの歯間のスペースが広くなるため、歯間に搬送物が詰まり難くすることができる。

本発明によれば、バケットの反転が可能な搬送機械においてバケットホイールの外径を小さくすることができる。

本発明の一実施形態に係る搬送機械の一例であるブリッジ型リクレーマの正面図である。 搬送機械の他の一例であるリクレーマの側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１示す搬送機械におけるバケットホイールユニットの側面図および正面図である。 バケットホイールユニットの一部の側面図である。 バケットホイールユニットの一部の、バケットを省略した平面図である。 特定バケット近傍の平面図である。 非駆動位置に位置する駆動装置の正面図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ駆動位置に位置する駆動装置の駆動ギヤの側面図および正面図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ図２示す搬送機械におけるバケットホイールユニットの正面図および側面図である。 図２示す搬送機械におけるバケットホイールユニットの平面図である。 従来のバケットホイールユニットの側面図である。

図１に、本発明の一実施形態に係る搬送機械１を示す。搬送機械１は、石炭や鉱石などの搬送物をすくい上げ、ベルトコンベヤに載せて搬送する。搬送機械１には、リクレーマなどのヤードマシンや、アンローダなどの荷役用機械が含まれる。

本実施形態では、搬送機械１が、１つまたは複数のバケットホイールユニット１１がガーダーフレーム１２に沿って走行可能なブリッジ型リクレーマ１Ａである。ただし、搬送機械１は、例えば図２に示すように、バケットホイールユニット１１がブーム１５の先端に設けられたリクレーマ１Ｂであってもよい。なお、搬送機械１が図１および図２に示すリクレーマに限定されるものではないことは言うまでもない。

本実施形態では、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、各バケットホイールユニット１１が、ガーダーフレーム１２に貫通された構造体２Ａと、構造体２Ａに回転可能に支持されたバケットホイール３を含む。ガーダーフレーム１２には、その長手方向に沿ってベルトコンベヤ１３が設けられている。バケットホイール３は、回転装置１４によりガーダーフレーム１２回りに回転され、これにより後述するバケット４からベルトコンベヤ１３上に搬送物が投下される。

バケットホイール３には、複数のバケット４が取り付けられている。各バケット４は、図４に示すように、バケットホイール３の径方向に延びる基準軸４０回りに回転可能となるようにバケットホイール３に取り付けられている。基準軸４０は、バケット４の略中央に位置している。

各バケット４を回転可能に支持する構造は、特に限定されるものではない。例えば、ターンテーブルベアリングを用いてもよいし、単なる嵌合構造を用いてもよい。

また、各バケット４には、バケットホイール３に隣接する位置に、基準軸４０を中心とするリングギア４１が設けられている。図５に示すように、バケット４は、隣り合うバケット４のリングギア４１同士が噛み合うように構成されている。なお、図５では、リングギア４１同士の噛み合い状態を図示するために、バケット４を省略している。

本実施形態では、リングギア４１が、環状体４１ａと、環状体４１ａから放射状に延びる複数のピン４１ｂを含み、これらのピン４１ｂが歯となっている。ただし、リングギア４１は、これに限られるものではない。例えば、リングギア４１は、外周面が波形状の歯面となった機械加工品であってもよい。

上述した構造体２Ａには、図３（ｂ）に示すように、駆動装置５が取り付けられている。駆動装置５は、バケット４の１つである特定バケット４’を基準軸４０回りに回転させる。

より詳しくは、駆動装置５は、特定バケット４’のリングギア４１と噛み合う駆動ギア５１と、駆動ギア５１を回転させるモータ５２を含む。なお、図３（ａ）および（ｂ）では、図面の簡略化のために、リングギア４１を省略している。モータ５２は、電動式であってもよいし油圧式であってもよい。モータ５２が電動式である場合、モータ５２には減速機が組み込まれてもよい。

図４に示すように、駆動ギア５１は、円盤状の本体部５１ａと、本体部５１ａから放射状に延びる複数のピン５１ｂを含む。駆動ギア５１でもリングギア４１と同様に、ピン５１ｂが歯となっている。ただし、駆動ギア５１は、外周面が波形状の歯面となった機械加工品であってもよい。

駆動装置５は、移動装置６により、駆動位置と非駆動位置との間で移動させられる。駆動位置では、駆動ギア５１がリングギア４１と噛み合い、非駆動位置では、駆動ギア５１がリングギア４１と噛み合わない。

本実施形態では、移動装置６が、駆動装置５をバケットホイール３の軸方向に移動させる電動シリンダまたは油圧シリンダである。ただし、駆動位置と非駆動位置の間の駆動装置５の移動はこれに限られない。

さらに、本実施形態では、図６および図７に示すように、バケットホイール３に、特定バケット４’を固定する固定装置７が設けられている。なお、図６では、特定バケット４’を二点鎖線で示すとともに、リングギア４１の一部のピン４１ｂを二点鎖線で示し、その他のピンは省略する。

特定バケット４’には、環状のフランジ４２が設けられている。フランジ４２は、リングギア４１と同心状であり、バケットホイール３とリングギア４１の間に介在している。より詳しくは、フランジ４２は、リングギア４１の環状体４１ａからピン４１ｂの略中央まで径方向外向きに突出している。フランジ４２には、１８０度間隔で一対の切欠き４３が形成されている。

固定装置７は、切欠き４３の一方に嵌まり込む固定具７１と、この固定具７１をバケットホイール３の径方向外向きに付勢するスプリング７２を含む。固定具７１は、切欠き４３の一方に嵌まり込む係合位置とフランジ４２よりもバケットホイール３の径方向内側に位置する非係合位置との間で移動する。スプリング７２は、固定具７１を係合位置に維持するためのものである。

固定具７１の頂き部は、リングギア４１の径方向外向きに下り勾配で傾斜しているとともに、リングギア４１の周方向の両側に向かって下り勾配で傾斜している。つまり、固定具７１は、頂き部の下方に、リングギア４１の周方向の両側面が平行な胴部を有する。そして、固定具７１が係合位置に位置するときには、胴部が切欠き７３内に嵌まり込む。

上述した移動装置６により駆動装置５が非駆動位置から駆動位置に移動すると、固定具７１は、図８（ａ）に示すように、駆動装置５の駆動ギア５１によって、係合位置から非係合位置に向かって押し下げられる。このとき、固定具７１の胴部が切欠き７３内から抜け出し、頂き部が切欠き４３内に入る。この状態で、駆動ギア５１が回転すると、特定バケット４’がフランジ４２と共に回転し、フランジ４２が固定具７１の頂き部を押圧することにより、固定具７１がさらに押し下げられて非係合位置に至る。

以上説明したように、本実施形態の搬送機械１では、各バケット４を基準軸４０回りに１８０度回転させることで、バケット４を反転することができる。このため、隣り合うバケット４間のスペースが小さくても、反転後のバケット４と反転前のバケット４とが干渉することが防止される。従って、隣り合うバケット４を互いに近接させる分だけ、バケットホイール３の外径を小さくすることができる。

ところで、全てのバケット４を１つずつ手動で反転した場合には、多くの時間がかかるとともに、回転するバケット４に作業員が近づく必要がある。これに対し、本実施形態では、隣り合うバケット４のリングギア４１同士が噛み合っているので、駆動装置５によって特定バケット４’を回転させれば、全てのバケット４を自動的に反転することができる。これにより、反転作業に要する時間が短縮されて運用効率が向上するとともに、回転するバケット４に作業員が近づく必要もない。

さらに、本実施形態では、特定バケット４’に一対の切欠き４３が形成されたフランジ４２が設けられるとともに、バケットホイール３に固定装置７が設けられているので、簡単な構成で全てのバケット４の回転可能な状態と回転不能な状態とを切り換えることができる。

また、本実施形態では、駆動装置５の移動および特定バケット４’の回転を利用して固定装置７の固定具７１が係合位置から非係合位置に移動するので、駆動装置５を非駆動位置に移動すれば全てのバケット４が自動的に回転不能になり、駆動装置５を駆動位置に移動すれば全てのバケット４が自動的に回転可能な状態となる。

さらに、本実施形態では、リングギア４１の歯が放射状に配置されたピンであるので、リングギア４１を安価に製造することができるとともに、リングギア４１の歯間のスペースが広くなるため、歯間に搬送物が詰まり難くすることができる。

（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、搬送機械１が図２に示すリクレーマ１Ｂである場合、図９（ａ）および（ｂ）ならびに図１０に示すように、バケットホイール３を回転可能に支持する構造体２Ｂが、ブーム１５の先端部と、バケットホイール３を挟んでブーム１５と反対側に設置された歩廊１７で構成される。ブーム１５には、その長手方向に沿ってベルトコンベヤ１６が設けられる。バケットホイール３は、ブーム１５の側方で斜めに傾けられた状態で、歩廊１７に設けられた回転装置１８により回転され、これによりバケット４からベルトコンベヤ１６上に搬送物が投下される。

また、前記実施形態では、駆動装置５の駆動位置と非駆動位置との間の移動が直線運動であったが、例えば、図１０に示すように、駆動装置５の駆動位置と非駆動位置との間の移動は円運動であってもよい。なお、図１０では、図面の簡略化のために、バケット４を省略している。

また、駆動装置５は、バケットホイール３を回転可能に支持する構造体（２Ａまたは２Ｂ）ではなく、バケットホイール３に取り付けられてもよい。この場合、駆動装置５は、特定バケット４’の基準軸４０と直交する平面上で伸長および短縮が可能な電動シリンダまたは油圧シリンダであり、そのシリンダの伸長および短縮によって特定バケット４’が一方向および逆方向に１８０度回転してもよい。

ただし、駆動装置５がバケットホイール３に取り付けられた場合には、駆動装置５がバケットホイール３と共に回転するため、駆動装置５を搬送物から保護するための対策が必要になる。これに対し、前記実施形態のように駆動装置５が駆動位置と非駆動位置との間で移動し得るように構造体（２Ａまたは２Ｂ）に取り付けられていれば、そのような対策が不要である。

また、特定バケット４’は必ずしも１つである必要はなく、バケット４のうちのいくつかが特定バケット４’となっていてもよい。この場合、駆動装置５及び移動装置６のセットも特定バケット４’と同数設けられる。

１ 搬送機械
２Ａ，２Ｂ 構造体
３ バケットホイール
４ バケット
４’ 特定バケット
４０ 基準軸
４１ リングギア
４１ａ 環状体
４１ｂ ピン
４２ フランジ
４３ 切欠き
５ 駆動装置
５１ 駆動ギア
５２ モータ
６ 移動装置
７ 固定装置
７１ 固定具
７２ スプリング

Claims (5)

1. バケットホイールと、
   前記バケットホイールに、各々が前記バケットホイールの径方向に延びる基準軸回りに回転可能となるように取り付けられた複数のバケットであって、各々にリングギアが設けられ、隣り合うバケットのリングギア同士が噛み合うように構成された複数のバケットと、
   前記複数のバケットの１つである特定バケットを前記基準軸回りに回転させる駆動装置と、
   を備える、搬送機械。
2. 前記駆動装置は、前記バケットホイールを回転可能に支持する構造体に取り付けられており、前記特定バケットのリングギアと噛み合う駆動ギアと、前記駆動ギアを回転させるモータを含み、
   前記駆動装置を、前記駆動ギアが前記リングギアと噛み合う駆動位置と、前記駆動ギアが前記リングギアと噛み合わない非駆動位置との間で移動する移動装置をさらに備える、請求項１に記載の搬送機械。
3. 前記バケットホイールに設けられた、前記特定バケットを固定する固定装置をさらに備え、
   前記特定バケットには、１８０度間隔で一対の切欠きが形成された環状のフランジが設けられており、
   前記固定装置は、前記一対の切欠きの一方に嵌まり込む係合位置と前記フランジよりも前記バケットホイールの径方向内側に位置する非係合位置との間で移動する固定具と、前記固定具を前記係合位置に維持するために前記固定具を前記バケットホイールの径方向外向きに付勢するスプリングを含む、請求項２に記載の搬送機械。
4. 前記固定具の頂き部は傾斜しており、
   前記固定具は、前記非駆動位置から前記駆動位置に移動する駆動装置の駆動ギアによって、前記係合位置から前記非係合位置に向かって押し下げられ、前記特定バケットが回転して前記フランジが前記頂き部を押圧することにより、さらに押し下げられて前記非係合位置に至る、請求項３に記載の搬送機械。
5. 前記リングギアは、環状体と、前記環状体から放射状に延びる複数のピンとを含み、前記複数のピンが歯となっている、請求項１〜４の何れか一項に記載の搬送機械。

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