JP2888948B2 - コークス炉消火車の暴走防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コークス炉消火車の暴走防止装置に関
し、さらに詳しくは、ワイヤロープ牽引手段によって運
転走行されるコークス炉消火車における暴走防止装置に
係るものである。

〔従来の技術〕

従来から、この種のコークス炉設備としては、通常の
場合、並設された個々の炉室内で原料石炭を焼成するコ
ークス炉，当該各炉室に対して原料石炭を装入する装入
車，焼成された赤熱状態のコークスを各炉室内から押出
す押出し機，当該押出し機によって押出される赤熱コー
クスをガイド車の介在により積み込んで受骸する消火
車，当該消火車上に積み込まれた赤熱コークスを散水消
火する消火塔，および消火車上から排骸されるコークス
を受入れるコークワーフをそれぞれに有しており、これ
らの各部に対応して軌道を敷設し、かつその上方にトロ
リー線を架設させておき、当該軌道上において、トロリ
ー線からの給電を受けて運転駆動する電気車により消火
車を牽引走行させると共に、消火車上にあっては、その
開閉扉を開閉作動したり、あるいは、当該消火車自体を
制動停止させるために用いる圧縮空気源としての電動コ
ンプレッサ，圧縮空気タンクなどを搭載させている。

そして、前記構成でのコークス炉における消火車の運
転制御に関しては、一般に、当該消火車を牽引する電気
車の運転室に乗務した作業員の操作により行なわれてお
り、その運転手順としては、まず、コークス炉構成での
各炉室内に対して、装入車により順次に原料石炭を装入
かつ焼成させた後、窯出しを行う該当炉室位置に、押出
し機，ガイド車，ならびに消火車をそれぞれ正確に位置
合せして停車させた状態とし、当該押出し機によって焼
成されたまゝの赤熱コークスが押出されてくると、その
押出し速度に同調して消火車を進行させながら、この消
火車の開閉扉を閉じた車上に、赤熱コークスを積み込ん
で受骸させ、ついで、積み込み終了後は、消火車を消火
塔に向け走行させて、消火塔内の所定位置に正確に停止
させ、かつこの状態で塔上のタンク水槽から、積み込ま
れた赤熱コークスに散水して消火させ、かつ充分に水切
りをなした上で、さらに今度は、消火車をコークワーフ
に向け走行させて、所定のワーフ箇所前に正確に停止さ
せ、その後、開閉扉を開いて消火されたコークスを当該
所定のワーフ箇所上に卸して排骸させ、このようにして
当回の窯受け作業を終了し、以後、この作業を各炉室毎
に順次に繰り返して所要の窯出しを連続的に実行するも
のである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記コークス炉消火車の運転操作について
は、その作業上、ガイド車とか押出し機などの他の作業
機械との相互関係が極めて重要であり、このために通常
では、有線，無線電話などによる通信手段を用い、それ
ぞれの担当箇所の作業員が相互に連絡を取り合って、個
々の作業機械の作業状態，作業位置などを一々確認しな
がら作業を進める必要がある。

しかしながら、このような作業員相互の連絡の取り合
いによる人為的かつ手動的な運転操作においては、思い
違いなどのために誤報を生じ易く、作業状態，作業位置
などを必ずしも正確に把握して作業できないという問題
点がある。

そこで、従来においては、これらの押出し機，ガイド
車，および消火車などの各作業機械の運転操作を一連に
自動制御する手段も提案されてはいるが、例えば、消火
車の作業位置の基準となる軌道面それ自体を取り上げて
みても、消火車，ならびに当該消火車を牽引走行する電
気車の合計重量が相当程度までに大きい（例えば、消火
車の自重55t,電気車の自重35t,合計重量90t程度）こと
から、当該軌道面に対する負荷重量が多くて、炉体なら
びに消火塔，コークワーフなどに対する軌道面の相対的
位置関係が変動し易くて、この軌道面自体を運転操作の
ための基準面にできないなどの点で、必ずしも効果的な
自動制御をなし得ないものであり、このように過重な負
荷重量に耐えるためには、充分なコンクリート基礎構造
を施して軌道床強度を高めなければならず、多くの基礎
工事費用を必要とするものであった。

また一方で、前記のように稼動されるコークス炉設備
においては、炉室内への原料石炭の装入，焼成と、消火
されるコークス自体の積み卸し，ならびに消火時とのそ
れぞれにあって、必然的に粉塵の飛散，舞い上がりなど
を生じ易いもので、稼動雰囲気が極端に悪いという不利
を有しており、このように劣悪な環境下でのトロリー線
からの牽引用電気車，ならびに消火車上の電動コンプレ
ッサなどへの各給電についても種々の好ましくない問題
点を生ずるものであった。

この発明は、従来のこのような問題点を解消するため
になされたものであって、その目的とするところは、コ
ークス炉設備での消火車の走行のための運転方式に関し
て、ワイヤロープを介したウインチ装置による牽引方式
を採用し、かつ当該ウインチ牽引方式でのワイヤロープ
の切断などに基づいた軌道上における消火車の暴走，つ
まり、牽引走行途上にある消火車がワイヤロープの切断
などにより、走行制御不能になって軌道上をそのまゝで
慣性走行してしまうのを防止し得るようにした，この種
のコークス炉消火車の暴走防止装置を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、この発明に係るコークス
炉消火車の暴走防止装置は、消火車の走行運転駆動のた
めに、ワイヤロープを介したウインチ装置による牽引方
式を採用し、当該ウインチ牽引方式での牽引走行状態に
おいて、ワイヤロープの切断などに伴う消火車の暴走を
避けるために、当該ワイヤロープの牽引張力を監視し、
牽引張力が所定の設定値以下に低下したときに、消火車
の走行車輪を制動して当該検出位置に停止させるように
したものである。

すなわち、この発明は、走行手段としてのワイヤロー
プを用いた牽引装置に連繋結合され、押出し機の走行作
動に連動して軌道上を制御走行する走行車輪付き消火車
を有し、押出し機によってコークス炉の指定炉室から押
出される焼成コークスを消火車上に受骸した上で、当該
消火車を消火塔内に走行移動してコークスの消火をな
し、ついで、コークワーフの指定ワーフ箇所に走行移動
して処理済のコークスを排骸させるコークス炉消火車に
おいて、前記牽引装置でのワイヤロープの消火車に対す
る連繋結合部には、ワイヤロープの牽引張力を監視し、
当該牽引張力の所定設定値以下を検出して出力する牽引
張力検出手段を設け、前記消火車上には、前記牽引張力
検出手段の検出出力によって走行車輪を制動する制動手
段を設けたことを特徴とするコークス炉消火車の暴走防
止装置である。

〔作用〕

従って、この発明装置においては、所定の軌道面を走
行する消火車の走行運転のために、ワイヤロープを介し
たウインチ牽引装置による牽引方式を採用していること
から、軌道面に対しては、消火車の空重量，ないしは、
積載荷重のみが負荷されて当該軌道面に対する負荷重量
を格段に低減できると共に、従来での電気車への通電用
トロリー線を廃止できるのであり、しかも、牽引装置で
のワイヤロープの消火車に対する連繋結合部に、ワイヤ
ロープの牽引張力を監視する牽引張力検出手段を設け
て、当該牽引張力が所定の設定値以下になったとき，す
なわち、消火車の牽引走行中に切断などの事故で、ワイ
ヤロープの牽引張力が所定の設定値以下になり、消火車
の牽引走行制御が不能になったときに、当該消火車の走
行車輪を制動するようにしたから、牽引走行時における
慣性走行に伴った消火車の暴走を効果的に防止し得るの
である。

〔実 施 例〕

以下、この発明に係るコークス炉消火車の暴走防止装
置の一実施例につき、第１図ないし第４図を参照して詳
細に説明する。

第１図はこの実施例を適用するコークス炉設備の概要
をコークス炉，消火塔，コークワーフとの位置関係のも
とに模式的に示す構成説明図であり、また、第２図
（ａ），（ｂ）は同上設備における消火車のワイヤロー
プ牽引方式を示す平面，側面の各構成説明図、第３図は
同上ワイヤロープ牽引方式における消火車の走行制御系
の概要を示す構成説明図、第４図は同上消火車の非常停
止手段の概要構成を模式的に示す側面説明図である。

これらの第１図ないし第４図実施例構成において、符
号11はコークス炉、12は消火塔、13はコークワーフを示
している。また、14はこれらの各部に対応して敷設され
た軌道17に沿って制御走行する消火車であって、走行車
輪15,ならびに当該走行車輪15を制動操作するための消
火車ブレーキ機構16を有している。さらに、18は必要に
応じシーケンサー19を介して当該消火車14を運転制御す
るためのシステム運転制御装置であり、入力される各デ
ータなどの演算処理用CPU,制御プログラムなどを格納す
るROM,各入力データなどを一時記憶するRAMのそれぞれ
によって構成され、かつ制御プログラムなどをデータ入
力するキーボード入力装置20を有している。

前記コークス炉11は、併置された各炉室内に対して個
々に装入される原料石炭を、各炉室毎、順次に焼成処理
するためのもので、当該コークス炉11に対しては、よく
知られているように、焼成されたコークスを、焼成終了
順に各炉室内から押出すための押出し機21,押出される
赤熱コークスを前記消火車14上に受骸させるべくこれを
ガイドするガイド車22,それに、各炉室内に原料石炭を
装入するための図示省略した装入車などの各作業機械が
それぞれに配置されており、また、前記コークス炉11の
各炉室，ならびにコークワーフ13の各ワーフ箇所のそれ
ぞれに対応して、前記消火車14の定位置停車を規制する
ための個々の位置検出手段，例えば、近接スイッチ23,2
4を備えて炉室，ワーフ前の各定位置停止検知25をなし
得るようにされ、かつ各ワーフ箇所毎に、当該位置で消
火車14における図示しない開閉扉の開閉装置を起動さ
せ、コークスを排骸させるための外設アクチエータ26を
配置させてある。

そして、前記押出し機21については、従来の場合と全
く同様に、前記システム運転制御装置18からの制御指令
により、例えば、I.R地上局27,平行２線型誘導無線線路
28,それに、当該押出し機21に付設されるI.R車上局29を
介して制御運転駆動され、また、前記ガイド車22につい
ては、この押出し機21の走行作動に連動運転されると共
に、消火車14の定位置停車を確認するリミットスイッチ
30を有している。

前記消火塔12は、前記消火車14上に受骸される赤熱コ
ークスを消火するためのものであって、前記軌道17の末
端部側に配置されており、内部下方には、当該消火車14
の進入を受け入れる消火空間部を有し、かつその上部側
に消火のための水を貯水するタンク水槽，消火ノズルな
どを設け、前記システム運転制御装置18からの制御指令
に基づいて作動される。

前記コークワーフ13は、前記消火車14上で消火され
て、当該消火車14から排骸される消火処理済のコークス
を受け入れるためのもので、当該コークスの受け入れワ
ーフ箇所については、前記システム運転制御装置18によ
って指定されると共に、指定ワーフ箇所での消火車14の
停車については、前記したように、各該当ワーフ箇所毎
に設置される個々の近接スイッチ24によってなされ、か
つ当該指定ワーフ箇所での消火車14からのコークスの排
骸は、外設アクチエータ26を起動して行なわせる。

また、前記した消火車14の走行運転手段としては、こ
の実施例の場合、第２図（ａ），（ｂ）ならびに第３図
に示されているように、ワイヤロープ牽引方式を採用す
る。

すなわち、前記軌道17の基端部側に配置した走行機械
室31内にあっては、ブレーキドラム34に対する牽引ブレ
ーキ機構33付きのウインチ装置32を設けると共に、当該
ウインチ装置32の駆動ドラム35に対して多重に巻き掛け
られ、かつ当該軌道17の末端部側に設けた従動ドラム36
を経て前記消火車14での車体の前後に結合させたワイヤ
ロープ37を有しており、駆動ドラム35の正逆方向への制
御された回転駆動，つまり、ウインチ牽引制御による駆
動によって、敷設された軌道17上で、前記コークス炉1
1,消火塔12,およびコークワーフ13の各相互間で、当該
コークス炉11,コークワーフ13での各近接スイッチ23,24
のそれぞれによる定位置停止作動，ならびに消火塔12で
の図示しない同様な定位置停止作動を含んで往復走行し
得るようになっている。

また、前記ワイヤロープ37については、そのワイヤ延
び量，ならびに走行起動時におけるワイヤ弛みを吸収し
て駆動ドラム35でのスリップを阻止するために、当該消
火車14の車体に直接結合されていないリターン側にメイ
ンウエイト機構38を、ターン側にサブウエイト機構39を
それぞれに付設させてある。

そしてまた、前記ウインチ装置32には、駆動ドラム35
の回転数および回転角位置の検知41,回転速度の検知42
などをなして、これをデータ出力するエンコーダ40が設
けられると共に、当該ウインチ装置32による駆動ドラム
35の正逆方向への回転駆動については、前記システム運
転制御装置18からの制御指令により、ウインチ制御装置
43によってなされ、かつ牽引ブレーキ機構33は、ウイン
チ制御装置43により制御されて駆動ドラム35を制動し、
前記それぞれに設定された各定位置での消火車14の正確
な停車，ならびに所要位置における当該消火車14の非常
停車をそれぞれに行う。

従って、このように軌道17上における前記消火車14の
走行運転をウインチ装置32のワイヤロープ牽引によって
行なわせるようにすることで、軌道面に対する負荷重量
をほゞ1/2程度までに低減することができるもので、こ
れによって過重な重量負担による軌道面の位置変動を効
果的に防止でき、炉体ならびに消火塔，コークワーフな
どに対する軌道面，ひいては消火車の相対的位置関係の
確保が可能になり、併せて、従来のような電気車への通
電用トロリー線を廃止できるのである。

次に、前記消火車14には、圧縮空気発生源として、こ
ゝでは、電動モータ45,当該電動モータ45によって稼動
されるエアーコンプレッサ46,および当該エアーコンプ
レッサ46によって圧縮された所要圧の空気を貯留するエ
アータンク47からなる空気圧縮装置44が搭載されてお
り、当該空気圧縮装置44は、例えば、前記消火塔12内で
の比較的停車時間を多くとることの可能な消火作業時に
あって、適宜手段による給電を受けて駆動され、この間
に所要量，所要圧力の圧縮空気をエアータンク47内に蓄
え得るようになっており、当該エアータンク47内に蓄え
られる圧縮空気圧については、図示省略したが圧力スイ
ッチ48などにより検出されると共に、その出力により適
宜手段で必要以上の昇圧を避けるようにしてある。

また、当該消火車14に設備される消火車ブレーキ機構
16としては、前記エアータンク47との間に作動切替え弁
49を介してそれぞれに接続されたブレーキシリンダ50
と、当該ブレーキシリンダ50により作動されて前記走行
車輪15を制動する１対づゝのブレーキシュー51とで構成
されている。

かつまた、当該消火車14に対する前記ウインチ装置32
でのワイヤロープ37の連繋結合部にあっては、当該ワイ
ヤロープ37による牽引張力を検出するための牽引張力検
出手段52を設けてあり、この牽引張力検出手段52として
は、車体の両端部に設けられる支持部53にベルクランク
54を枢支させると共に、当該ベルクランク54の一端部に
は、ワイヤロープ37を結縛させ、かつ他端部には、スト
ライカー56をもつ作動ロッド55を枢支させ、かつベルク
ランク54に対して、ワイヤロープ37を緊張方向Ａに加圧
保持する緊張スプリング57を懸架させて構成し、ワイヤ
ロープ37の切断などを検出した時点で、緊張スプリング
57によってベルクランク54を非緊張方向Ｂに作動させ、
ストライカー56で前記作動切替え弁49を開弁操作し得る
ようにしたものである。

従って、このように構成される消火車ブレーキ機構16
では、何らかの原因，例えば、長期使用による機械的疲
労などによってワイヤロープ37が切断された場合には、
これを牽引張力検出手段52が検出し、ストライカー56に
より作動切替え弁49を開弁操作することで、エアータン
ク47内に蓄えられている圧縮空気をブレーキシリンダ50
に供給させ、当該ブレーキシリンダ50によりブレーキシ
ュー51を作動させて走行車輪15を制動して、この場合に
は、ウインチ装置32によりワイヤロープ37を介して走行
状態にあり、かつ当該ワイヤロープ37の切断によっても
慣性走行しようとしている消火車14を、当該検出位置に
緊急停止させ得るのである。

なお、前記第５図構成においては、消火車14の駆動ド
ラム35側での消火車ブレーキ機構16の配備について述べ
たが、従動ドラム36側にあっても同様な消火車ブレーキ
機構16を設けることは勿論であり、さらに、エアータン
ク48内に蓄えられる圧縮空気の利用については、単にこ
ゝでの前記のような消火車14の緊急停止操作による暴走
防止だけではなく、例えば、消火車14での開閉扉の開閉
作動操作などにも適用される。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、この発明装置によれば、所定の
軌道面を走行する消火車の走行運転のために、ワイヤロ
ープを介したウインチ装置による牽引方式を採用してい
ることから、軌道面に対しては、消火車の空重量，ない
しは、積載荷重のみが負荷されて、従来に比較すると
き、当該軌道面に対する負荷重量を格段に低減（ほゞ1/
2程度）できるもので、これによって、従来問題となっ
ていた過重な重量負担による軌道面の位置変動を効果的
に防止でき、結果的に炉体ならびに消火塔，コークワー
フなどに対する軌道面，ひいては消火車の相対的位置関
係の確保が可能になると共に、従来での電気車への通電
用トロリー線を廃止できるほか、所要強度を必要とする
軌道床の構築費を大幅に節減できるのであり、かつま
た、ワイヤロープ牽引装置でのワイヤロープの消火車に
対する連繋結合部にあって、ワイヤロープの牽引張力を
監視する牽引張力検出手段を設け、消火車の牽引走行中
に、当該牽引張力が所定の設定値以下になったとき、す
なわち、切断などの事故発生に伴い、当該ワイヤロープ
の牽引張力が所定の設定値以下になって、消火車の走行
制御が不能になったときには、当該消火車の走行車輪を
制動するようにしてあるために、牽引走行時における慣
性走行に伴った消火車の暴走を効果的に防止し得るので
あり、しかも、構造的にも比較的簡単で容易に構成し得
るなどの優れた特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る消火車の暴走防止装置の一実施
例を適用するコークス炉設備の概要をコークス炉，消火
塔，コークワーフとの位置関係のもとに模式的に示す構
成説明図であり、また、第２図（ａ），（ｂ）は同上設
備における消火車のワイヤロープ牽引方式を示す平面，
側面の各構成説明図、第３図は同上ワイヤロープ牽引方
式における消火車の走行制御系の概要を示す構成説明
図、第４図は同上消火車の非常停止手段の概要構成を模
式的に示す側面説明図である。 11……コークス炉、12……消火塔、 13……コークワーフ、14……消火車、 15……消火車の走行車輪、 16……消火車ブレーキ機構、 17……軌道、 18……システム運転制御装置、 19……シーケンサー、 20……キーボード入力装置、 21……押出し機、22……ガイド車、 23……近接スイッチ（炉前定位置検出）、 24……近接スイッチ（ワーフ前定位置検出）、 26……外設アクチエータ、 30……リミットスイッチ（定位置停車）、 32……ウインチ装置（ワイヤロープ牽引）、 33……牽引ブレーキ機構、 34……ブレーキドラム、 35……駆動ドラム、36……従動ドラム、 37……牽引用ワイヤロープ、 38……メインウエイト機構、 39……サブウエイト機構、 40……エンコーダ、 43……ウインチ制御装置、 44……空気圧縮装置、 45……電動モータ、 46……エアーコンプレッサ、 47……エアータンク、48……圧力スイッチ、 49……作動切替え弁、 50……ブレーキシリンダ、 51……ブレーキシュー、 52……牽引張力検出手段、 53……支持部、54……ベルクランク、 55……作動ロッド、56……ストライカー、 57……緊張スプリング。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C10B 39/14 C10B 41/04 B61B 9/00 B60T 7/20 B60K 28/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行手段としてのワイヤロープを用いた牽
   引装置に連繋結合され、押出し機の走行作動に連動して
   軌道上を制御走行する走行車輪付き消火車を有し、押出
   し機によってコークス炉の指定炉室から押出される焼成
   コークスを消火車上に受骸した上で、当該消火車を消火
   塔内に走行移動してコークスの消火をなし、ついで、コ
   ークワーフの指定ワーフ箇所に走行移動して処理済のコ
   ークスを排骸させるコークス炉消火車において、 前記牽引装置でのワイヤロープの消火車に対する連繋結
   合部には、ワイヤロープの牽引張力を監視し、当該牽引
   張力の所定設定値以下を検出して出力する牽引張力検出
   手段を設け、 前記消火車上には、前記牽引張力検出手段の検出出力に
   よって走行車輪を制動する制動手段を設けたことを特徴
   とするコークス炉消火車の暴走防止装置。