JP5640384B2 - リクレーマ - Google Patents

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。

特許文献１には、ブームコンベアとの干渉を避けるために、バケットホイールをブームに対して傾斜させた構造が開示されている。そして、バケットホイールを傾斜させつつ、バケットホイールのバケットを掘削面に垂直となるように設けている。

実開平０４−４９１２６号公報（第１図） 特開平１０−０５９５４６号公報（図１）

特許文献１のように、バケットを掘削面と垂直となるように設けると、掘削部に雨水が溜まったときに、その雨水がバケット内に浸入しやすくなってしまうことがある。

ここで、特許文献１の第４図には、バケットホイールを傾斜させただけの構造が記載されている。この構造では、バケットの角部だけが掘削面上に位置するため、バケット内に取り込まれる雨水の量を低減させることができる。しかしながら、バケットの角部だけをバラ物に接触させると、バケットの角部だけが摩耗しやすくなってしまう。

本発明は、バラ物が積み付けられ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複数のバケットを備えたバケットホイールと、掻き崩し具および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、を有する。そして、キャリッジフレームは、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上方に延びて、ブリッジフレームを挟む位置に配置された複数のアームと、各アームの先端に設けられ、ブリッジフレームの上面に沿って移動する車輪と、を有する。バケットホイールは、水平面に対して傾斜しており、バケットは、バラ物を取り込むための取り込み口と、取り込み口のうち、積山の表面に向かって突出する角部に配置された爪とを有する。爪の一部は、角部において、バケットの外側に突出している。

ここで、取り込み口に複数の爪を設けることができる。具体的には、取り込み口のうち、積山の表面と対向する部分に沿って、複数の爪を設けることができる。そして、複数の爪を、線対称に配置することができる。また、バケットホイールの回転軸と直交する面および水平面の間のなす角度が７０度以上であって、９０度よりも小さくなるように、水平面に対してバケットホイールを傾斜させることができる。

また、キャリッジ本体が、キャリッジフレームの移動方向における両端部において、バケットホイールをそれぞれ支持している場合において、一対のバケットホイールを、最も上方に位置する部分の間隔が最も下方に位置する部分の間隔よりも狭くなるように配置することができる。

本発明によれば、バケットホイールを水平面に対して傾斜させることにより、バケットを水平面（具体的には、地面）に対して傾斜させた状態で移動させることができる。これにより、例えば、降雨時にバケットによって掬い取られる雨水の量を、バケットホイールを水平面に対して傾斜させない場合に比べて、低減させることができる。

更に、バケットホイールの角部に爪を配置することにより、角部の摩耗を抑制することができる。しかも、角部に配置された爪によって、バケット内に雨水等が浸入してしまうのを抑制することができる。

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分の側面図である。 実施例１において、バケットホイールの構造を示す断面図である。 実施例１において、バケットホイールの側面図である。 実施例１において、バケットの取り込み口を示す図である。 図５のＡ−Ａ断面図であり、バケットに対する爪の固定構造を示す概略図である。 実施例１において、爪の径および２つの爪の間隔を示す図である。 実施例１において、積山の表面に対するバケットの配置状態を示す図である。 比較例において、積山の表面に対するバケットの配置状態を示す図である。

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、キャリッジフレーム２０の移動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に取り付けら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、ブリッジフレーム１０の長手方向に延びている。

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、リクレーマ１の進行方向（図１の紙面と直交する方向）に延びている。また、ブリッジフレーム１０のうち、走行フレーム７０の側とは反対側の端部は、軌条９０によって支持されている。

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の長手方向に移動することを、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、ブリッジフレーム１０の長手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、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、ブリッジフレーム１０を挟む位置に配置される。

図２に示すように、各支持部２２１Ｒには、横行車輪２３が回転可能に取り付けられている。支持部２２１Ｌにも、横行車輪２３が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の長手方向に移動（横行）する。

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機構としては、例えば、ラック・ピニオン機構を用いることができる。具体的には、図２の領域Ｅにおいて、ブリッジフレーム１０の長手方向に沿ってラックを設けるとともに、ラックと噛み合うピニオンが出力シャフトに取り付けられたモータをキャリッジフレーム２０に設けることができる。これにより、モータを駆動してピニオンを回転させることにより、ピニオンがラックに沿って移動し、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。

なお、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ればよく、他の駆動機構を用いることもできる。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。

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。

図３に示すように、バケットホイール４０Ｒの軸部４２Ｒは、軸受け２４を介して、キャリッジフレーム２０のキャリッジ本体２１に取り付けられている。軸部４２Ｒには、モータ４３Ｒが連結されており、モータ４３Ｒの駆動力が軸部４２Ｒに伝達されるようになっている。ここで、モータ４３Ｒおよび軸部４２Ｒの間には、減速機構（不図示）が配置されており、モータ４３Ｒのトルクを増大させた状態で軸部４２Ｒに伝達されるようになっている。

モータ４３Ｒは、不図示の支持部材を介してキャリッジ本体２１に固定されている。これにより、モータ４３Ｒの駆動力によって、バケットホイール４０Ｒを、キャリッジ本体２１に対して軸ＲＣの周りで回転させることができる。

軸部４２Ｒには、複数のスポーク４４Ｒが固定されており、複数のスポーク４４Ｒは、図４に示すように、回転軸ＲＣに対して放射方向に延びている。各スポーク４４Ｒは、一端部が軸部４２Ｒに固定されており、他端部がリム４５Ｒに固定されている。リム４５Ｒは、回転軸ＲＣを中心としたリング状に形成されており、回転軸ＲＣと略平行に延びる壁面で構成されている。

リム４５Ｒの内周面には、スポーク４４Ｒの他端部が固定されており、リム４５Ｒの外周面には、複数のバケット４１Ｒが固定されている。軸部４２Ｒが軸ＲＣを中心に回転すると、複数のバケット４１Ｒが回転軸ＲＣを中心とした円に沿って移動する。

バケット４１Ｒは、ハロー３０Ｒによって掻き崩されたバラ物を回転動作によって、すくい上げる。このため、バケットホイール４０Ｒの回転動作によって、バケット４１Ｒの取り込み口４１１Ｒからバケット４１Ｒ内にバラ物が進入するようになっている。なお、バケット４１Ｒには、バラ物を掻き取るための爪４１２Ｒが設けられている。また、取り込み口４１１Ｒは、矩形状に形成されている。

図３において、回転軸ＲＣと直交する面ＯＰと、水平面ＨＰとの間のなす角度（鋭角）θ１は、７０度以上であって、９０度よりも小さくなっている。なお、バケットホイール４０Ｌについては、水平面ＨＰに対する傾斜方向が異なるものの、水平面ＨＰに対する傾斜角度（θ１に相当する）や、キャリッジ本体２１に対する接続構造は、図３に示す構造と同様である。

バケット４１Ｒ内に取り込まれたバラ物は、バケットホイール４２Ｒの回転動作によってバケット４１Ｒ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、図３に示すように、シュート５１Ｒを通過して、フィーダコンベヤ（ベルトコンベヤ）５０Ｒに到達する。

フィーダコンベヤ５０Ｒは、バケット４１Ｒ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。なお、フィーダコンベヤ５０Ｒは、バケット４１Ｒから落下したバラ物を、バケットホイール４２Ｒの回転軸ＲＣ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１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。中継コンベヤ６０は、中継コンベヤ６０上に供給されたバラ物を所定位置まで搬送する。

次に、本実施例の特徴点について説明する。以下では、バケットホイール４０Ｒについて説明するが、バケットホイール４０Ｌについても同様である。本実施例では、図３を用いて説明したように、バケットホイール４０Ｒを水平面ＨＰに対して傾斜させているため、バケット４１Ｒも水平面ＨＰに対して傾斜している。

図５に示すように、バケット４１Ｒの取り込み口４１１Ｒは、矩形状に形成されており、取り込み口４１１Ｒの一辺（底辺）４１１Ｒ１には、複数の爪４１２Ｒが並んで配置されている。ここで、図５は、バケットホイール４０Ｒの回転方向からバケット４１Ｒを見たときの図である。また、取り込み口４１１Ｒの底辺４１１Ｒ１は、取り込み口４１１Ｒを構成する４つの辺のうち、リム４５Ｒから最も離れた辺である。

取り込み口４１１Ｒのうち、爪４１２Ｒが配置される部分は、バケットホイール４０Ｒが回転する際に、最も下方に到達する部分である。そして、爪４１２Ｒは、バケット４１Ｒの底面に沿って配置されている。バケット４１Ｒの底面とは、バケット４１Ｒのうち、取り込み口４１１Ｒの底辺４１１Ｒ１を含む面である。

バケット４１Ｒには、爪４１２Ｒを保持するためのホルダ４１３Ｒが設けられており、図６に示すように、ホルダ４１３Ｒには、爪４１２Ｒの基端部４１２Ｒ１が挿入されるようになっている。ここで、図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。爪４１２Ｒは、円柱状に形成されており、ホルダ４１３Ｒは、爪４１２Ｒの基端部４１２Ｒ１の外周面に沿った形状に形成されている。

爪４１２Ｒの基端部４１２Ｒ１には、溝部４１２Ｒ２が設けられており、ホルダ４１３Ｒには、貫通孔４１３Ｒ１が設けられている。爪４１２Ｒの基端部４１２Ｒ１をホルダ４１３Ｒに挿入した状態において、溝部４１２Ｒ２および貫通孔４１３Ｒ１には、固定ピン４１４Ｒが挿入される。これにより、爪４１２Ｒをバケット４１Ｒに固定することができる。

なお、本実施例では、爪４１２Ｒの基端部４１２Ｒ１をバケット４１Ｒのホルダ４１３Ｒに挿入することによって、爪４１２Ｒをバケット４１Ｒに固定しているが、これに限るものではない。すなわち、爪４１２Ｒをバケット４１Ｒに固定することができればよく、例えば、爪４１２Ｒを溶接によってバケット４１Ｒに固定することができる。ここで、本実施例では、爪４１２Ｒをホルダ４１３から外すだけで、爪４１２Ｒを交換することができ、爪４１２Ｒの交換作業を容易に行うことができる。

バケット４１Ｒに設けられた複数の爪４１２Ｒは、図５に示すように、左右対称（線対称）に配置されている。具体的には、５つの爪４１２Ｒのうち、１つの爪４１２Ｒは、線対称の基準線上に配置されており、基準線の両側には、２つの爪４１２Ｒがそれぞれ配置されている。また、基準線から最も離れた爪４１２Ｒは、バケット４１Ｒの取り込み口４１１Ｒにおける角部４１１Ｒ２に配置されている。

なお、本実施例では、バケット４１Ｒに５つの爪４１２Ｒを設けているが、爪４１２Ｒの数は、適宜設定することができる。ここで、バケット４１Ｒの偏荷重を抑制するうえでは、本実施例で説明したように、複数の爪４１２を線対称に配置することが好ましい。また、本実施例では、図５に示すように、角部４１１Ｒ２に配置される爪４１２Ｒの一部を、バケット４１Ｒの外側に突出させているが、これに限るものではない。例えば、取り込み口４１１Ｒの内側に収まるように、爪４１２Ｒを配置することもできる。すなわち、爪４２１Ｒの少なくとも一部が、取り込み口４１１Ｒの角部４１１Ｒ２に配置されていればよい。

一方、図７に示すように、隣り合って配置された２つの爪４１２Ｒ（ホルダ４１３Ｒ）の間隔Ｗ１は、各爪４１２Ｒの径Ｗ２よりも広くなっている。ここで、間隔Ｗ１が狭すぎると、２つの爪４１２Ｒの間にバラ物が付着しやすくなってしまう。特に、バラ物に多くの水分が含まれている場合には、２つの爪部４１２Ｒの間にバラ物が付着することがある。この場合には、掘削部に雨水が溜まっていると、その雨水を爪４１２Ｒの間から排出できずに、バケット４１Ｒ内に取り込んでしまう。

そこで、間隔Ｗ１は、上述したバラ物の付着を防止する観点から適宜設定することができる。具体的には、上述したように、間隔Ｗ１を径Ｗ２よりも大きくすることが好ましい。これにより、爪４１２Ｒの間から確実に雨水を排出することができる。一方、間隔Ｗ１を広げすぎると、バケット４１Ｒに設ける爪４１２Ｒの数が少なくなり、バケット４１Ｒによってバラ物を掻き取る性能が低下してしまうことから、上記径Ｗ２の２倍以下にすることが好ましい。

また、本実施例では、バケットホイール４０Ｒを水平面ＨＰに対して傾斜させているため、図８に示すように、バケット４１Ｒの底面４１５Ｒを積山１００の表面に対して傾斜させることができる。このようにバケット４１Ｒを配置することにより、前記雨水等２００が存在していた場合に、バケット４１Ｒ内に取り込まれる雨水等２００の量を低減することができる。

ここで、図９に示すように、バケットホイール４０を水平面に対して垂直に配置して、バケット４１Ｒの底面４１５Ｒを積山１００の表面に沿って配置させると、積山１００の表面に雨水等２００が存在している場合において、バケット４１Ｒ内に雨水等２００が浸入しやすくなってしまう。本実施例では、バケット４１Ｒの取り込み口４１１Ｒと雨水等２００の層とが重なる領域は、図９に示す場合に比べて、小さくなる。これにより、バケット４１Ｒ内に取り込まれる雨水等２００の量を低減することができる。

また、本実施例では、取り込み口４１１Ｒの角部４１１Ｒ２に爪４１２Ｒを設けているため、角部４１１Ｒ２からバケット４１Ｒ内に雨水等２００が浸入するのを爪４１２Ｒによって抑制することができる。

このようにバケット４１Ｒ内に不必要な雨水等が浸入するのを抑制することにより、リクレーマ１によって払い出されたバラ物を後処理（例えば、焼結処理）する際に、不具合が発生してしまうのを抑制することができる。

本実施例では、水平面ＨＰに対するバケットホイール４０Ｒの傾斜角度θ１を、７０度以上であって、９０度よりも小さくしている。このように傾斜角度θ１を設定することにより、バケット４１Ｒの内壁面にバラ物を付着させにくくすることができ、バケット４１Ｒ内のバラ物をフィーダコンベヤ５０Ｒに向かって効率良く落下させることができる。また、水平面ＨＰに対してバケットホイール４０Ｒを傾斜させることにより、バケット４１Ｒから落下させたバラ物を、フィーダコンベヤ５０Ｒに導きやすくすることができる。

また、バケットホイール４０Ｒを上述したように傾斜させると、バケット４１Ｒの取り込み口４１１Ｒのうち、下方に位置する角部４１１Ｒ２が、バラ物と接触しやすくなり、角部の摩耗が進行しやすくなってしまう。本実施例では、取り込み口４１１Ｒの角部に、爪４１２Ｒを配置しているため、取り込み口４１１Ｒの角部４１１Ｒ２の摩耗を抑制することができる。また、取り込み口４１１Ｒの角部４１１Ｒ２に爪４１２Ｒを配置することにより、バケット４１Ｒを爪４１２Ｒの分だけ、積山１００の表面から離すこともでき、バケット４１Ｒ内に雨水等２００が浸入してしまうのを抑制することができる。

なお、本実施例では、取り込み口４１１Ｒを矩形状に形成しているが、これに限るものではなく、他の任意の形状（多角形）に形成されていてもよい。すなわち、バケットホイール４０Ｒを水平面に対して傾斜させた場合において、取り込み口４１１Ｒのうち、積山の表面に対して突出する部分（角部４１１Ｒ２に相当する）に、爪４１２Ｒを設ければよい。このような構成であれば、本実施例と同様の効果（雨水等の浸入抑制とバケットの摩耗抑制）を得ることができる。

１：リクレーマ １０：ブリッジフレーム
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：軸受け
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 ４１１Ｒ：取り込み口
４１２Ｒ：爪部 ４２Ｒ：軸部
４３Ｒ：モータ ４４Ｒ：スポーク
４５Ｒ：リム ５０Ｒ，５０Ｌ：フィーダコンベヤ
５１Ｒ：シュート ６０：中継コンベヤ
７０：走行フレーム ９０：軌条

Claims (4)

1. バラ物が積み付けられ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複数のバケットを備えた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た複数のアームと、前記各アームの先端に設けられ、前記ブリッジフレームの上面に沿って移動する車輪と、を有しており、
   前記バケットホイールは、水平面に対して傾斜しており、
   前記バケットは、前記バラ物を取り込むための取り込み口と、前記取り込み口のうち、前記積山の表面に向かって突出する角部に配置された爪とを有し、
   前記爪の一部は、前記角部において、前記バケットの外側に突出していることを特徴とするリクレーマ。
2. 前記爪は、前記取り込み口のうち、前記積山の表面と対向する部分に沿って複数設けられており、
   前記複数の爪は、線対称に配置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. 前記バケットホイールは、この回転軸と直交する面および水平面の間のなす角度が７０度以上であって、９０度よりも小さくなるように、水平面に対して傾斜し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. 前記キャリッジ本体は、前記キャリッジフレームの移動方向における両端部において、前記バケットホイールをそれぞれ支持しており、
   前記一対のバケットホイールは、最も上方に位置する部分の間隔が最も下方に位置する部分の間隔よりも狭くなるように配置され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。

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