JP5902441B2 - 連続アンローダ - Google Patents

Description

本発明は、連続アンローダに係り、特に掻取部にブルドーザ等の重機を吊下げて搬送する際にその負荷検出を可能とした連続アンローダに関する。

連続アンローダは、垂直方向に配置されたエレベータ部とその下端から水平方向に延出された掻取部と有し、エレベータ部の上端の駆動スプロケットと、掻取部の前部スプロケットと、後部スプロケットとの間にバケットチェーンを無端状に巻き掛け、これを循環駆動させて巻取部にて掻き取った船倉内のバラ物（石炭、鉱石等）をエレベータ部にて上方に搬送して荷揚げするようになっている。

ところで、連続アンローダにおいては、船倉内の隅部のバラ物を全て掻き取ることは困難である。このため、掻取部の近傍にブルドーザ等の重機を吊下げてこれを埠頭から船倉内に搬入し、重機と共同してバラ物を掻き取って底ざらいすることが行われている（特許文献１）。

従来、重機の船倉内への吊り込みは、掻取部の上部構造体にウインチを設置し、シーブを介してフック付ワイヤロープを掻取部の下方まで吊下げたり、或いは掻取部に吊り具を取付けたりして行われている。前者の場合、ウインチのシーブの軸等にロードセル又は歪ゲージ付ピンを設けることにより重機の荷重を検出している。後者の場合、連続アンローダの起伏シリンダの圧力変化で重機の荷重を検出している。

特開２００１−１９９５５２号公報

しかしながら、前者の場合、ウインチやシーブ等の構成部品が多く、構造が複雑になり、しかもフック付ワイヤロープが長くて重機が揺れやすいため、重機の吊り上げ時にフック付ワイヤロープが掻取部の機体と干渉して機体を損傷する危惧がある。

後者の場合、連続アンローダのエレベータ部やブーム部などに付着するバラ物の影響を受けやすいため、検出精度が悪い。

本発明は、事情を考慮してなされたものであり、機体との干渉がなく、構造の簡素化及び重機荷重の検出精度の向上が図れる連続アンローダを提供することを目的とする。

本発明は、バランシングレバーの先端から垂下されるバケットエレベータケーシングの下端に、バケットチェーンを案内するための前部スプロケットと後部スプロケットとをリンク機構を介して吊り下げ、該リンク機構を伸縮シリンダにより変位させることで後部スプロケットに対して前部スプロケットを接近離間させて掻取部を伸縮可能とすると共に、前記掻取部に重機を吊下げて搬送可能とした連続アンローダであって、前記リンク機構は、前記前部スプロケットと前記後部スプロケットとの間隔を調整して前後のスプロケット間の掻取部の長さを伸縮させるための伸縮用リンク機構部と前記伸縮用リンク機構部を昇降して前記バケットチェーンのテンションを調整するためのテンション調整用リンク機構部とを備え、前記伸縮用リンク機構部は、一端が前記テンション調整用リンク機構部に連結され他端に前記前部スプロケットを支持する主リンクと、一端が前記主リンクの中間に連結され他端に前記後部スプロケットを支持する後部リンクと、前記主リンクの回動に前記後部リンクを連動させるべく一端が前記テンション調整用リンク機構部に連結され他端が前記後部リンクの中間に連結された連動用リンクとを備え、前記伸縮シリンダは、一端が前記テンション調整用リンク機構部に、他端が前記主リンクに連結されて前記前後のスプロケットの間隔を調整するように設けられると共に、前記重機を吊り下げて船倉内に搬入するとき伸長するようにされ、前記伸縮シリンダの油圧回路に前記重機の荷重により増加する圧力に基づいて負荷を検出する負荷検出手段を設けたことを特徴とする。

負荷検出手段が、油圧回路に設けられた圧力検出部と、該圧力検出部により検出される圧力値を電気信号に変換して負荷を演算する演算部とを備えていることが好ましい。

負荷検出手段により検出した負荷が設定値を超えた時に、連続アンローダによる吊り上げ、搬送の動作に対して停止、警報の信号を与える制御部を備えていることが好ましい。

本発明によれば、機体との干渉がなく、構造の簡素化及び重機荷重の検出精度の向上が図れる。

本発明に係る連続アンローダの一実施形態を概略的に示す図である。 同連続アンローダの掻取部の構造を示す側面図である。 掻取部に重機を吊り下げた状態を概略的に示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 吊り部を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 伸縮シリンダの油圧回路を概略的に示す図である。 検出値と荷重負荷の関係を示すグラフである。

以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。

図１に示すように、連続アンローダ１は、埠頭などの岸壁２に設けられたレール３上を走行するポータル部４と、ポータル部４に水平旋回自在に且つ俯仰自在に設けられたバランシングレバー５と、バランシングレバー５の先端に設けられたバケットエレベータ６とを備えている。

バランシングレバー５は、旋回フレーム４ａの頂部の頂端に連結される。バランシングレバー５とブーム８はそれぞれ平行となるように先端をバケットエレベータ６を支持するトップフレーム９に連結されており、旋回フレーム４ａを固定リンクとする平行リンクを形成している。

また、旋回フレーム４ａとバランシングレバー５はその中間部を俯仰する油圧シリンダ１０で連結されており、油圧シリンダ１０を伸縮させることでバランシングレバー５を俯仰させるようになっている。

バランシングレバー５は、旋回フレーム４ａから後方へも延出されており、後端にはバケットエレベータ６とバランスするカウンターバランス１１が設けられている。これにより、バランシングレバー５は小さな力で迅速に俯仰するようになっている。

バケットエレベータ６は、トップフレーム９を上下方向に貫通してトップフレーム９に旋回自在に支持される旋回マストたるバケットエレベータケーシング１２と、バケットエレベータケーシング１２の下方に形成され伸縮自在な掻取部１３とを有し、バケットエレベータケーシング１２の上端の駆動スプロケット５５と、掻取部１３の前部スプロケット１５と、後部スプロケット１６とに巻き掛けられたバケットチェーン１４とを備える。

バケットエレベータケーシング１２は、トップフレーム９から垂下されており、掻取部１３をその伸縮に応じて昇降させるように支持する。

図２に示すように、掻取部１３は、バケットチェーン１４を案内し、掻取部１３の高さと長さを規制するための一対の前後スプロケット１５，１６と、これら前後スプロケット１５，１６を水平方向に離間して支持すべく垂直部に連結されるリンク機構１７と、リンク機構１７に設けられ掻取部１３の高さと長さを変えるための伸縮シリンダ１８とからなる。

リンク機構１７は、掻取部１３を伸縮させるための伸縮用リンク機構部１９と、伸縮用リンク機構部１９を昇降してバケットチェーン１４のテンションを調整するためのテンション調整用リンク機構部２０とからなる。

テンション調整用リンク機構部２０は、バケットエレベータケーシング１２の下端部２１を固定リンクとする平行リンクからなり、バケットエレベータケーシング１２に設けられた調整用油圧シリンダ２２によって固定リンクと平行なベースリンク２３を昇降させるようになっている。

テンション調整用リンク機構部２０は、バケットエレベータケーシング１２の下端部２１に中間部がピン止めされ一端が調整用油圧シリンダ２２に連結され、他端がベースリンク２３の上端に連結された上部リンク２４と、バケットエレベータケーシング１２の下端部２１における上部リンク２４よりも下方に一端がピン止めされ他端がベースリンク２３の下端にピン止めされた下部リンク２５とを備えている。なお、調整用油圧シリンダ２２は、ベースリンク２３の高さを調整保持するものでもあるため、保持シリンダともいう。

伸縮用リンク機構部１９は、ベースリンク２３に一端を連結されて他端に前部スプロケット１５を支持し、掻取部１３の伸縮端（前端）位置を決定するための主リンク２６と、主リンク２６の中間に一端を連結されて他端に後部スプロケット１６を支持し、掻取部１３の固定端（後端）を決定するための後部リンク２７と、後部リンク２７の中間とベースリンク２３の下端を連結し、主リンク２６の回動により前部スプロケット１５が昇降されたときに後部スプロケット１６も同じ高さだけ昇降させるように後部リンク２７を連動させるための連動用リンク２８とからなる。

伸縮シリンダ１８は、ベースリンク２３の中間と主リンク２６の中間を連結するように設けられた油圧シリンダからなり、伸張することで主リンク２６を上方へ回動させ、縮退することで主リンク２６を下方へ回動させるようになっている。

そして、伸縮シリンダ１８は、そのシリンダ内の油圧を緩めることにより、船倉２９内の底ざらい運転時に船体３０の上下動と共に伸縮し、掻取部１３を上下動させるようになっている。このとき、掻取部１３は上下動に追従して伸縮駆動するようになっている。

底ざらい運転では、バケットチェーン１４のテンションを緩めて掻取部１３の下端にカテナリ（バケットチェーンの弛み）を作るために、伸縮シリンダ１８を縮退させると共に、調整用油圧シリンダ２２を伸張させる。伸縮シリンダ１８が縮退されると、前部スプロケット１５と後部スプロケット１６が接近される。調整用油圧シリンダ２２が伸張されると、テンション調整用リンク機構部２０を構成するベースリンク２３が上昇され、ベースリンク２３に支持される伸縮用リンク機構部１９全体が上昇される。バケットチェーン１４の周長は一定であるため、バケットチェーン１４のテンションは緩くなり、掻取部下端でカテナリが生じる。

図３の（ａ）ないし（ｂ）に示すように、掻取部１３の後部スプロケット１６側には、ブルドーザ等の重機（図示例ではショベルローダ）３１を吊り具３２を介して吊り下げるための吊り部３３が設けられている。この吊り部３３は、後部スプロケット１６の回転軸３４の両端部に設けられている。

吊り部３３は、図４の（ａ）ないし（ｂ）に示すように、後部スプロケット１６の回転軸３４の両端に装着されたカラー３５と、回転軸３４の先端に設けられカラー３５から突出した突軸部３６と、突軸部３６にナット３７で取付けられるリング状の取付部３８を有する基部シャックル３９とからなる。吊り具３２は、両端に端部シャックル４０を有する吊りロープからなる。重機３１の両側部の前後には、吊り具３２の端部シャックル４０を連結するブラケット４１が設けられている。

掻取部１３の吊り部３３に吊り具３２を介して吊下げられる重機３１の荷重（吊上げ荷重）を検出するために、図５に示すように、伸縮シリンダ１８の油圧回路４２に重機３１の荷重により増加する圧力に基づいて負荷を検出する負荷検出手段７２が設けられている。なお、図示例の油圧回路４２には、油圧源を共通とする保持シリンダ２２の油圧回路４３も接続されている。また、図示例は、伸縮シリンダ及び保持シリンダの油圧回路における負荷検出手段の配置を示すものであり、伸縮シリンダ及び保持シリンダの動作並びに油圧回路の構成は一般化して示している。

共通の油圧源として、油タンク４４には油圧ポンプ４５を備えた油圧供給管４６が接続され、油圧供給管４６は２つ４６ａ，４６ｂに分岐され、伸縮シリンダ１８側の電磁切替弁４７の第１ポート（供給ポート）Ｐと、保持シリンダ側の電磁切替弁４８の第１ポート（供給ポート）Ｐに接続されている。油タンク４４には戻り管４９が接続され、戻り管４９は２つ４９ａ，４９ｂに分岐され、伸縮シリンダ１８側の電磁切替弁４７の第２ポート（排出ポート）Ｔと、保持シリンダ２２側の電磁切替弁４８の第２ポート（排出ポート）Ｔに接続されている。

伸縮シリンダ１８側の電磁切替弁４７の第３ポートＡには伸縮シリンダ１８の後部ポート１８ａに接続された第１配管５０が接続されている。伸縮シリンダ１８側の電磁切替弁４７の左側流路が中央位置に切り替わると、油圧ポンプ４５からの油圧が第１配管５０を経て伸縮シリンダ１８の後室に供給され、伸縮シリンダ１８が伸張する。電磁切替弁４７の右側流路が中央位置に切り替わると、伸縮シリンダ１８の後室内の油が第１配管５０、戻り管４９を経て油タンク４４に戻され、伸縮シリンダ１８が縮退する。

伸縮シリンダ１８の前部ポート１８ｂには油タンク４４に接続された第２配管５３が接続されている。なお、伸縮シリンダ１８側の電磁切替弁４７の第４ポートＢは閉じている。

保持シリンダ２２側の電磁切替弁４８の第３ポートＡには保持シリンダ２２の前部ポート２２ｂに接続された第３配管５６が接続され、同電磁切替弁４８の第４ポートＢには保持シリンダ２２の後部ポート２２ａに接続された第４配管５７が接続されている。

伸縮シリンダ１８の油圧回路４２における第１配管５０には前記重機３１の荷重により増加する圧力に基づいて負荷を検出する負荷検出手段７２が設けられている。この負荷検出手段７２は、伸縮シリンダ１８の油圧回路４２に配管８８を介して設けられた圧力検出部７３と、圧力検出部７３により検出される圧力値を電気信号に変換する変換部（ポテンショメータ）７４と、その圧力値に基いて負荷を演算する演算部７５とを備えている。ここで、吊上げ荷重Ｗは、Ｗ＝Ｃ×Ｐａ×Ａの演算式により求められる。ここで、Ｃはリンク係数（レバー比）、Ｐａは検出圧、Ａはシリンダ面積である。

また、負荷検出手段７２は、演算部７５で演算された負荷が設定値を超えた時に連続アンローダ１による重機３１の搬送作業を停止する制御部７６を備えている。制御部７６には重機３１の吊り上げを開始するためのボタン９０が設けられている。ボタン９０を押すと、図６に示すようにその時の検出荷重が０にセットされる。なお、制御部７６には重機３１の吊り上げを終了するためのリセットボタン又はゼロ調整手段（図示省略）が設けられている。

次に、連続アンローダの作用を述べる。掻取部１３に重機３１を吊り下げて船倉２９に吊り込む場合、先ずバケットエレベータ６の運転を停止し、ボタン９０を押す。するとその時の検出荷重が０にセットされる。また、伸縮シリンダ１８は伸張し、前部スプロケット１５と後部スプロケット１６を最大に拡開させる。保持シリンダ２２は収縮し、テンション調整用リンク機構部２０のベースリンク２３を最下部まで下げる。そして、伸縮シリンダ１８の電磁切替弁４７を中立位置（非作動位置）に切り替える。保持シリンダ２２も同様とする。

後部スプロケット１６の回転軸３４の両端部の吊り部３３に吊り具３２の一端を連結し、吊り具３２の他端を重機３１のブラケット４１に連結する。この状態でブーム８を上昇させることにより、掻取部１３の吊り部３３及び吊り具３２を介して重機３１を吊り上げる。すると、重機３１の荷重が伸縮用リンク機構部１９を介して伸縮シリンダ１８にこれを縮退する力が伝わり、その油圧回路４２の油圧が重機３１の荷重の負荷に応じて増大するため、負荷検出手段７２により重機３１の荷重を検出することができる。

本実施形態の連続アンローダ１によれば、バランシングレバー５の先端から垂下されるバケットエレベータケーシング１２の下端に、バケットエレベータ６を案内するための前部スプロケット１５と後部スプロケット１６とをリンク機構１７を介して吊り下げ、リンク機構１７を伸縮シリンダ１８により変位させることで後部スプロケット１６に対して前部スプロケット１５を接近離間させて掻取部１３を伸縮可能とすると共に、掻取部１３にブルドーザ等の重機３１を吊下げて搬送可能とした連続アンローダ１であって、伸縮シリンダ１８の油圧回路４２に重機３１の荷重により増加する圧力に基づいて負荷を検出する負荷検出手段７２を設けているため、重機３１の荷重を検出することができ、その際に機体との干渉やバラ物の影響がなく、機体の損傷を防止できると共に、構造の簡素化及び重機荷重の検出精度の向上が図れる。

負荷検出手段７２が、油圧回路４２に設けられた圧力検出部７３と、圧力検出部７３により検出される圧力値をポテンショメータ７４で電気信号に変換して負荷を演算する演算部７５とを備えているため、簡単な構成で重機３１の荷重負荷を検出することができる。

負荷検出手段７２により検出した負荷が設定値を超えた時に連続アンローダ１による重機３１の吊り上げ、搬送等の動作を停止、警報等の信号を与える制御部７６を備えているため、無理な負荷が連続アンローダ１にかかるのを防止でき、耐久性及び安全性の向上が図れる。

掻取部１３の後部スプロケット１６の回転軸３４の両端部に吊り具３２を介して重機３１を吊り下げるための吊り部３３を有しているため、掻取部１３に重機３１を容易に吊り下げることができ、作業性の向上が図れる。また、吊り部３３はウインチ等を要しないため、重量及びコストの低減が図れる。

１ 連続アンローダ
５ バランシングレバー
６ バケットエレベータ
１２ バケットエレベータケーシング
１３ 掻取部
１４ バケットチェーン
１５ 前部スプロケット
１６ 後部スプロケット
１７ リンク機構
１８ 伸縮シリンダ
３１ 重機
３２ 吊り具
３３ 吊り部
４２ 油圧回路
７２ 負荷検出手段
７３ 圧力検出部
７５ 演算部
７６ 制御部

Claims (3)

1. バランシングレバーの先端から垂下されるバケットエレベータケーシングの下端に、バケットチェーンを案内するための前部スプロケットと後部スプロケットとをリンク機構を介して吊り下げ、該リンク機構を伸縮シリンダにより変位させることで後部スプロケットに対して前部スプロケットを接近離間させて掻取部を伸縮可能とすると共に、前記掻取部に重機を吊下げて搬送可能とした連続アンローダであって、
   前記リンク機構は、前記前部スプロケットと前記後部スプロケットとの間隔を調整して前後のスプロケット間の掻取部の長さを伸縮させるための伸縮用リンク機構部と、前記伸縮用リンク機構部を昇降して前記バケットチェーンのテンションを調整するためのテンション調整用リンク機構部とを備え、
   前記伸縮用リンク機構部は、一端が前記テンション調整用リンク機構部に連結され他端に前記前部スプロケットを支持する主リンクと、一端が前記主リンクの中間に連結され他端に前記後部スプロケットを支持する後部リンクと、前記主リンクの回動に前記後部リンクを連動させるべく一端が前記テンション調整用リンク機構部に連結され他端が前記後部リンクの中間に連結された連動用リンクとを備え、
   前記伸縮シリンダは、一端が前記テンション調整用リンク機構部に、他端が前記主リンクに連結されて前記前後のスプロケットの間隔を調整するように設けられると共に、前記重機を吊り下げて船倉内に搬入するとき伸長するようにされ、
   前記伸縮シリンダの油圧回路に前記重機の荷重により増加する圧力に基づいて負荷を検出する負荷検出手段を設けたことを特徴とする連続アンローダ。
2. 前記負荷検出手段が、油圧回路に設けられた圧力検出部と、該圧力検出部により検出される圧力値を電気信号に変換して負荷を演算する演算部とを備えている請求項１記載の連続アンローダ。
3. 前記負荷検出手段により検出した負荷が設定値を超えた時に、連続アンローダによる吊り上げ、搬送の動作に対して停止、警報の信号を与える制御部を備えている請求項１又は２記載の連続アンローダ。