JP5715214B2 - Rake overload detection mechanism of rake arm rotary dust remover - Google Patents
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Description
本発明は、水路に設置され、水路内の塵芥をスクリーンにて捕捉し、レーキの昇降動作及び回転動作を伴った動作によって掻き上げるレーキアーム回転式除塵機において、レーキが掻揚げ動作を行う際の過負荷状態を検出する機構に関するものである。 The present invention is a rake arm rotary dust remover that is installed in a water channel, captures dust in the water channel with a screen, and rakes it up by an operation accompanied by a lifting operation and a rotating operation of the rake. The present invention relates to a mechanism for detecting an overload condition.
従来より、下水処理場や河川排水処理場における下水或いは排水処理においては、処理する下水或いは排水中に含まれるごみを除去するために、流水路を遮断するように配設して該流水中のごみを捕捉するためのスクリーンを配設し、該スクリーンと噛合し、かつスクリーンに沿って移動し、スクリーンによる捕捉ごみを掻き上げ、排出するためのレーキ装置とにより構成するレーキ式除塵機を設置している。
このスクリーンは、細帯状で同サイズの平鋼の複数本を等間隔に隣接配設し、かつスクリーン前面を同一面になるように固定して構成しているものがある。
Conventionally, in sewage treatment or wastewater treatment at a sewage treatment plant or river effluent treatment plant, in order to remove waste contained in the sewage or wastewater to be treated, the flow channel is disposed so as to be blocked. A rake-type dust remover is installed, which is equipped with a rake device that arranges a screen for catching garbage, meshes with the screen, moves along the screen, and scrapes and catches the garbage collected by the screen. doing.
Some of the screens are formed by arranging a plurality of flat steel strips of the same size adjacent to each other at equal intervals and fixing the front surface of the screen to be the same surface.
レーキ装置には、特許文献1のように、巡回走行する可動レーキで塵芥を掻揚げられ、シュータに搬送されて排出される構成のものがある。 As disclosed in Patent Document 1, there is a rake device that has a configuration in which dust is lifted up by a movable rake that travels in a circulating manner, and is transported to a shooter and discharged.
また、近年、下水処理場や河川排水処理場に流入するごみを、後処理を考慮してできるだけ細塵をも除去できるよう、細塵除去用のスクリーンを用いたレーキ式除塵機を設置するようにしている。この細塵除去用のスクリーンを用いたレーキ式除塵機としては、捕捉可能なごみの大きさに応じてスクリーンの目幅を定め、このスクリーン目幅内に円滑に挿入できるようレーキ装置のレーキ爪の間隔を定めている。 Also, in recent years, a rake dust remover using a screen for removing fine dust will be installed so that dust flowing into sewage treatment plants and river wastewater treatment plants can be removed as much as possible in consideration of post-treatment. I have to. As a rake type dust remover using this fine dust removal screen, the screen width of the screen is determined according to the size of dust that can be captured, and the rake claw of the rake device can be inserted smoothly into the screen width. The interval is set.
上記細塵除去を可能とするためのレーキユニットの一例として、特許文献2や図3・図4の従来例のように、スクリーンに沿って往復し、また水路底部の細塵等の堆積物を掻き上げるためにレーキ先端部が揺動するような回転軸を有したレーキユニットがある。 As an example of the rake unit for enabling the removal of fine dust, as in the conventional examples of Patent Document 2 and FIGS. 3 and 4, the deposits such as fine dust at the bottom of the water channel are reciprocated along the screen. There is a rake unit having a rotating shaft that swings the rake tip for scraping.
図3・図4のようなレーキユニット200では、特に底部の堆積物を掻き上げる際、レーキユニット200が堆積物に衝突し過負荷がかかって各部を破損する可能性がある。そこで、レーキユニット200に過負荷検出用リミットスイッチ206を設け、図4(d)のように、レーキ204、レーキアーム202が掻き上げようとする方向と反対方向へ揺動してしまったときには過負荷がかかったとしてリミットスイッチ206が作動しレーキユニット200を停止させる仕組みを有している除塵機がある。なお、図3は従来例の全体図、図4は従来例のリミットスイッチ作動原理を示す図となっている。
In the
また、過負荷検出の他の方法として、レーキを作動させるための電動機の過電流を検出して過負荷状態を判定しレーキユニットを停止させる方法もある。 As another method for detecting overload, there is a method for detecting an overcurrent of an electric motor for operating the rake, determining an overload state, and stopping the rake unit.
しかしながら、図3・図4のようなレーキユニットの従来のリミットスイッチによる過負荷検出方法では、リミットスイッチの水中使用において可動部分等の耐久性に問題があった。さらに、リミットスイッチによる機械的なONOFF検出となるため、細やかな検出設定を行うことに限界があった。
また、電動機の過電流を検出する方法でも、過電流のたびに電動機に負担を掛けることとなるので電動機の寿命を縮めたり電動機の損傷に繋がるおそれがある。
However, in the conventional overload detection method using the limit switch of the rake unit as shown in FIGS. 3 and 4, there is a problem in durability of the movable part or the like when the limit switch is used underwater. Furthermore, since it becomes mechanical ON / OFF detection by a limit switch, there is a limit to performing fine detection setting.
Further, even in the method of detecting the overcurrent of the electric motor, a load is imposed on the electric motor every time the overcurrent occurs, so that there is a possibility that the life of the electric motor is shortened or the electric motor is damaged.
本発明の課題は、レーキアーム回転式除塵機において、レーキが掻揚げ動作を行う際の過負荷状態を検出する機構を有することによって、レーキユニットの過負荷状態を高精度に検出しさらに高耐久なレーキの過負荷検出機構を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a mechanism for detecting an overload state when the rake performs a lifting operation in the rake arm rotary dust remover, so that the overload state of the rake unit can be detected with high accuracy and more durable. An object of the present invention is to provide a rake overload detection mechanism.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、請求項1に記載のレーキアーム回転式除塵機のレーキの過負荷検出機構の発明は、水路を遮るように設置されたスクリーンに沿って水中の塵芥をレーキが昇降動作及び回転動作を伴って掻き上げるレーキアーム回転式除塵機において、前記レーキと、一端が該レーキに取り付けられ他端に連結軸を有するレーキアームと、一端に回転駆動部を有し他端に前記レーキアームの前記連結軸を連結するための軸穴を有する駆動部フレームと、傾斜角センサーと、を有するレーキユニットが設けられ、前記駆動部フレームの前記軸穴の直径が前記連結軸の直径より大きく設定されて該連結軸が該軸穴に遊動可能に連結されており、前記レーキの掻き上げ動作で該レーキが水路底部の堆積物に衝突し該レーキに所定の負荷が加わると、前記連結軸が前記駆動部フレームの前記軸穴内部を移動してバランスをとって停止するとともに、前記レーキアームが掻き上げ動作の回転方向とは逆方向に該連結軸の前記停止位置を中心に揺動することによりレーキアームの傾斜角が変化し、前記傾斜角センサーが前記レーキアームの傾斜角及びその変化を検出し、所定の傾斜角の変化となると前記レーキが過負荷状態と判定して該レーキの掻き上げ動作を停止させることを特徴としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the invention of the rake overload detection mechanism for a rake arm rotary dust remover according to claim 1 is directed to a screen installed so as to block a water channel. In the rake arm rotary dust remover, where the rake scrapes up the dust in the water along with the raising / lowering operation and rotation operation, the rake, a rake arm having one end attached to the rake and having a connecting shaft at the other end, and a rotational drive at one end A rake unit having a shaft hole for connecting the connecting shaft of the rake arm to the other end of the rake arm, and an inclination angle sensor, and a diameter of the shaft hole of the drive unit frame. Is set to be larger than the diameter of the connecting shaft, the connecting shaft is movably connected to the shaft hole, and the rake is accumulated at the bottom of the water channel by the scooping operation of the rake. When a predetermined load is applied to the rake, the connecting shaft moves inside the shaft hole of the drive unit frame to be balanced and stopped, and the rake arm is opposite to the rotation direction of the scraping operation. The tilt angle of the rake arm changes by swinging in the direction about the stop position of the connecting shaft, and the tilt angle sensor detects the tilt angle of the rake arm and the change thereof, and the change of the predetermined tilt angle occurs. The rake is determined to be in an overload state, and the rake scraping operation is stopped.
また、請求項2の発明は、前記傾斜角センサーが前記レーキアームの所定の位置に設けられていることを特徴とする請求項1記載のレーキアーム回転式除塵機のレーキの過負荷検出機構となっている。 The invention according to claim 2 is the rake overload detection mechanism of the rake arm rotary dust remover according to claim 1, wherein the tilt angle sensor is provided at a predetermined position of the rake arm. Yes.
本願発明のレーキの過負荷検出機構は、レーキユニットの駆動部フレームの軸穴の直径が連結軸の直径より大きく設定されて連結軸が軸穴に遊動可能に連結されており、レーキの掻き上げ動作でレーキが水路底部の堆積物に衝突すると、連結軸が駆動部フレームの軸穴内部を移動してバランスをとって停止するとともに、レーキアームが掻き上げ動作の回転方向とは逆方向に連結軸の停止位置を中心に揺動することによりレーキアームの傾斜角が変化し、傾斜角センサーがレーキアームの傾斜角及びその変化を検出し、所定の傾斜角の変化となるとレーキが過負荷状態と判定してレーキの掻き上げ動作を停止させる機構となっていて、回転軸が遊動することにより傾斜角の変化が遊動しない場合よりも顕著に変化するため、より高精度に過負荷検出を行うことができる。 In the rake overload detection mechanism of the present invention, the diameter of the shaft hole of the drive unit frame of the rake unit is set larger than the diameter of the connecting shaft, and the connecting shaft is movably connected to the shaft hole. When the rake collides with the sediment at the bottom of the water channel during operation, the connecting shaft moves inside the shaft hole of the drive unit frame to balance it and stops, and the rake arm is connected to the connecting shaft in the direction opposite to the rotation direction of the scraping operation. The tilt angle of the rake arm changes by swinging around the stop position of the rake arm, and the tilt angle sensor detects the rake arm tilt angle and its change. This mechanism stops the rake scooping operation, and the tilt angle changes more significantly than when the rotating shaft does not move. Detection can be performed.
また、傾斜角センサーを適用することによって従来のリミットスイッチでの過負荷検出に比べて水中内で可動部が露出しないので耐久性がより向上する利点がある。 Further, by applying the tilt angle sensor, there is an advantage that the durability is further improved because the movable part is not exposed in the water as compared with the overload detection by the conventional limit switch.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について、さらに詳しく説明する。図1は本発明に係るレーキアーム回転式除塵機のレーキの過負荷検出機構の側面図及びその作動原理を示す。図2は図1のレーキの過負荷検出機構を有したレーキアーム回転式除塵機を示す。
図1の過負荷検出機構となるレーキユニット20は、レーキ24と、一端がレーキ24に取り付けられ他端に連結軸23を有するレーキアーム22と、一端に回転駆動部25を有し他端にレーキアーム22の連結軸23を連結するための軸穴21aを有する駆動部フレーム21と、傾斜角センサー26とを有しており、レーキユニット20はユニット自体の下降と駆動部フレーム21の回転駆動部25を中心として回転することによってレーキ24の掻き上げ動作を行う構成となっていて、レーキ24の掻き上げ動作でレーキ24が下部の堆積物Aに衝突すると、連結軸23が駆動部フレーム21の軸穴21a内部を移動してバランスをとって停止するとともに、レーキ24に所定の負荷がかかるとレーキアーム22が掻き上げ動作の回転方向とは逆方向に連結軸23の停止位置を中心に揺動することによりレーキアーム22の傾斜角が変化し、傾斜角センサー26がレーキアーム22の傾斜角及びその変化を検出し、所定の傾斜角の変化となるとレーキが過負荷状態と判定してレーキの掻き上げ動作を停止させるレーキの過負荷検出機構となっている。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a side view of a rake overload detection mechanism of a rake arm rotary dust remover according to the present invention and its operating principle. FIG. 2 shows a rake arm rotary dust remover having the rake overload detection mechanism of FIG.
1 includes a
レーキユニット20は、図2に示すように、レーキアーム回転式除塵機10に搭載される。レーキアーム回転式除塵機10は、主に、水路に平板を所定の間隔で配設したスクリーン11と、レーキユニッット20に設けられたローラ12aによってレーキユニッット20をガイドするローラガイド12と、レーキユニッット20に設けられたラックホイール13aによってレーキユニッット20をスクリーン11に沿って移動させるためのラック機構13と、ラック機構13上部にはレーキ24が掬い上げた堆積物Aやスクリーン11に挟まっていたごみを排出するシュート14と、レーキユニット20等をカバーするための上部ケーシング15・下部ケーシング16と、レーキアーム回転式除塵機10を操作するための操作台17とから構成される。
As shown in FIG. 2, the
レーキユニット20の駆動部フレーム21は、回転駆動部25を有し他端にレーキアーム22の連結軸23を連結するための軸穴21aを有している。また、駆動部フレーム21にはラックホイール13aが設けられており、このラックホイール13aがレーキアーム回転式除塵機10のラック機構13に接続されることによってレーキユニット20がスクリーン11に沿うように移動可能となっている。
軸穴21aの穴径はレーキアーム22の連結軸23の直径よりも大きい径となっており、連結軸23つまりレーキアーム22が遊動可能となるような穴径となっている。
駆動部フレーム21の回転駆動部25には、回転駆動部25を軸中心に回転するための電動機付減速機25aが設けられている。
The
The hole diameter of the
The
レーキアーム22は、本実施例では側面視くの字形状で、一端にレーキ24が取り付けられ、他端には連結軸23が設けられている。また、レーキアーム22の所定の位置には傾斜角センサー26が設けられている。連結軸23は駆動部フレーム21の軸穴21aに遊動可能に連結される。
In this embodiment, the
傾斜角センサー26は防水型で水中での使用も可能なものを選定するとよい。本実施例ではレーキアーム22のくの字に折れ曲がった箇所の直上に設けられているが、これに限らず過負荷時の傾斜角の変化を検出しやすい場所に設けるとよい。また、センサの耐久性向上やメンテナンス性を考慮して常時は水のかからない位置に取り付けるとさらによい。
The
レーキ24は、水路底部の堆積物Aを掻き上げるためのシャベル形状で、先端部は配設されたスクリーン11の隙間に挿入できるような櫛歯形状となっている。レーキユニット20が回転動作を行った際に、堆積物Aを掻き上げるとともに、スクリーン11の隙間に挿入され、その状態を保持したままレーキユニット20がラック機構13によって上昇してラック機構13上部に設けられたシュート14へ掬い上げた堆積物A及びスクリーン11の隙間に挟まったごみを排出する。
The
また、レーキユニット20には駆動部フレーム21とレーキアーム22を連結するような構成の過負荷設定機27が設けられている。この過負荷設定機27によって、レーキ24が堆積物Aに衝突した際にどのくらいの負荷が加わったときに過負荷状態としてレーキ24及びレーキアーム22が掻き上げ方向と逆方向へ揺動するかを設定することができる。過負荷設定機27は通常バネを利用しているが、これに限らず所定の負荷がかかると掻き上げ方向と逆方向へ揺動するような機構であればよい。
The
次にレーキユニット20の掻き上げ動作について説明する。通常時の水路底部に溜まったごみを掻き上げてシュート14へ排出する動作としては、まずレーキユニット20がラック13によって水路底部まで移動し、次に駆動部フレーム21に設けられた回転駆動部25を中心に図2(b)によれば反時計回りに回転し、駆動部フレーム21の軸穴21aに連結されたレーキアーム22、レーキ21が協動して反時計回りに回転することによって掻き上げる動作となり、流路底部に溜まった堆積物A及びスクリーン11に挟まったごみを掬い上げ、次にレーキユニット20がラック機構13によって上昇してレーキアーム回転式除塵機10上部に設けられたシュート14へ掬い上げた堆積物A及びごみを排出することとなっている。過負荷状態とならなければレーキアーム22の連結軸23は駆動部フレーム21の軸穴21aの略鉛直下部に位置しており、この位置を中心にレーキアーム22が回転することになる。
Next, the scraping operation of the
次に、過負荷時の動作について図1を参照に説明する。
堆積物Aに衝突するまでは、図1(a)のように、レーキアーム22の連結軸23は駆動部フレーム21の軸穴21aの略鉛直下部に位置しており、過負荷状態とならなければこの位置を中心にレーキアーム22が回転することになる。
Next, the operation during overload will be described with reference to FIG.
Until the collision with the deposit A, the connecting
堆積物Aに例えばレーキ24では掻き上げられないほどの大きい岩石や枝等が含まれていた場合、レーキ24が堆積物Aに衝突し、レーキ24が過負荷設定機27での設定負荷以上の負荷、つまり過負荷状態となると、図1(b)のように、連結軸23が駆動部フレーム21の軸穴21a内部をレーキアーム22が受ける負荷のベクトル方向へ移動してバランスをとって停止するとともに、レーキアーム22が掻き上げ動作の回転方向とは逆方向に連結軸23の停止位置を中心に揺動することによってレーキアーム22の傾斜角が変化し、傾斜角センサー26がレーキアーム22の傾斜角及びその変化を検出し、所定の傾斜角の変化となるとレーキが過負荷状態と判定してレーキの掻き上げ動作を停止させる。
連結軸23と軸穴21aが遊動可能に連結されていることにより、過負荷状態でレーキアーム22が移動するのでレーキアーム22の傾斜角の変化が遊動しない場合よりも顕著に変化するため、傾斜角センサー26の検出がより高精度に行うことができる利点がある。
If the deposit A contains rocks, branches, etc. that are too large to be lifted up by the
Since the connecting
本発明のレーキアーム回転式除塵機のレーキの過負荷検出機構は水路に設置されたスクリーンの除塵の際に用いられるだけでなく、回転動作を伴う掻き上げる動作を使用する機構の過負荷検出に広く適用することができる。 The rake overload detection mechanism of the rake arm rotary dust remover of the present invention is widely used not only for dust removal of screens installed in water channels, but also for overload detection of mechanisms that use a scraping operation with a rotation operation. Can be applied.
A 堆積物
10 レーキアーム回転式除塵機
11 スクリーン
12 ローラガイド
12a ローラ
13 ラック機構
13a ラックホイール
14 シュート
15 上部カバー
16 下部カバー
17 操作台
20 レーキユニット
21 駆動部フレーム
21a 軸穴
22 レーキアーム
23 連結軸
24 レーキ
25 回転駆動部
25a 電動機付減速機
26 傾斜角センサー
27 過負荷設定機
A
Claims (2)
前記レーキと、一端が該レーキに取り付けられ他端に連結軸を有するレーキアームと、一端に回転駆動部を有し他端に前記レーキアームの前記連結軸を連結するための軸穴を有する駆動部フレームと、傾斜角センサーと、を有するレーキユニットが設けられ、
前記駆動部フレームの前記軸穴の直径が前記連結軸の直径より大きく設定されて該連結軸が該軸穴に遊動可能に連結されており、
前記レーキの掻き上げ動作で該レーキが水路底部の堆積物に衝突し該レーキに所定の負荷が加わると、
前記連結軸が前記駆動部フレームの前記軸穴内部を移動してバランスをとって停止するとともに、前記レーキアームが掻き上げ動作の回転方向とは逆方向に該連結軸の前記停止位置を中心に揺動することによりレーキアームの傾斜角が変化し、
前記傾斜角センサーが前記レーキアームの傾斜角及びその変化を検出し、所定の傾斜角の変化となると前記レーキが過負荷状態と判定して該レーキの掻き上げ動作を停止させること
を特徴とするレーキアーム回転式除塵機のレーキの過負荷検出機構。 In the rake arm rotary dust remover, where the rake scoops up the dust in the water along with the screen installed so as to block the water channel, along with the lifting and rotating operation,
The rake, a rake arm having one end attached to the rake and having a connecting shaft at the other end, and a driving unit frame having a rotation driving portion at one end and a shaft hole for connecting the connecting shaft of the rake arm at the other end. And a rake unit having an inclination angle sensor,
The diameter of the shaft hole of the drive unit frame is set larger than the diameter of the connecting shaft, and the connecting shaft is movably connected to the shaft hole;
When the rake collides with the sediment at the bottom of the water channel by the scraping operation of the rake and a predetermined load is applied to the rake,
The connecting shaft moves within the shaft hole of the drive unit frame to be balanced and stopped, and the rake arm swings around the stop position of the connecting shaft in a direction opposite to the rotation direction of the scraping operation. The tilt angle of the rake arm changes by moving,
The rake arm is characterized in that the tilt angle sensor detects the tilt angle of the rake arm and its change, and when the predetermined tilt angle changes, the rake is determined to be in an overload state and the rake scooping operation is stopped. Rake overload detection mechanism of rotary dust remover.
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