JP2018122967A - 搬送機械 - Google Patents

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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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