JP6028476B2 - 連続式アンローダ用バケット - Google Patents

Description

本発明は、バラ積み船に積み込んだ鉱石や石炭等のバラ物（荷物を箱詰めや袋詰め等をしないで運搬されるもの）を船底部から掻き取って荷揚する場合などに用いて好適な連続式アンローダ用バケットに関し、特にバケット底部の摩耗を軽減し、かつ変形を防止することで、バケット寿命の延長及び荷揚効率の向上を図ろうとするものである。

例えば、港湾内におけるバラ積み船からの鉱石や石炭等のバラ物の荷揚作業では、連続式アンローダを使用することが一般的である。

かような連続式アンローダの先端部には、図１に示すように、駆動スプロケットと噛み合う一対の無端チェーンに取り付けられた複数のバケットが設けられており、荷揚作業の際には、この先端部をバラ積み船の船倉開口部より船倉内に移動させ、その状態で駆動スプロケットを回転させてチェーンを移動させることで、バケットにより連続的にバラ物を船底部から掻き取り船外へ搬送している。図中、符号１が連続式アンローダ、２がバケット、３が駆動スプロケット、４が無端チェーン、５が船底部、６が船倉開口部、７が粒状物である。

一般に、かかる連続式アンローダで用いられるバケットは、前面部に開口を有し、上面部、底面部、側面部及び背面部を閉塞した箱形の本体と、その本体の開口縁部に設けられ、その本体の底面部及び側面部において前方に突出・拡張した形状になる刃先とを有している。

かようなバケットは、上記のような形状のため、バラ物を船底部から掻き取る際にバケットの底面部（特に刃先）が船底部と接触して摩耗することが避けられず、これによるバケットの寿命低下が問題となっていた。

また、船底部や固形化したバラ物との衝突により、刃先がバケットの内側に折り返されるように変形する場合があり、このような変形が生じた場合には、バケット内へのバラ物の掻き取りが困難となって、荷揚効率の低下およびさらなる寿命の低下を余儀なくされていた。

このような問題の解決策として、特許文献１には、板材を所要の間隔をあけて二重に並設してなる二重殻部によりバケットの開口縁部を形成し、この板材の先端部間に丸棒又は管からなる先端リップ部材を一体に固着し、その先端リップ部材の表面に硬化肉盛層を形成して成る刃先部を備えることで、刃先部の摩耗を抑え、バケットの長寿命化を図り得るバケットエレベータ形連続式アンローダのバケットが開示されている。

実開平７−０２４８２８号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、刃先部を形成する二重殻部の２枚の板材の間が空間となっていることから、刃先部がバケットの内側に折れ曲がるような変形に対して、必ずしも十分な強度を有しているとは言えなかった。また、強度確保のためには、厚肉の板材のみで形成した場合と比べて、刃先部の全厚は増加すると考えられ、従ってかような刃先部がバラ物内に侵入する際の抵抗はより大きくなり、部位によってはかえって摩耗が助長されるという問題もあった。

本発明は、上記の問題を有利に解決するものであって、ほとんど重量を増加させることなしに、バケット底部の摩耗を軽減し、かつ変形を防止することで、バケット寿命の延長及び荷揚効率の向上を可能ならしめた連続式アンローダ用バケットを提供することを目的とする。

さて、発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた。
その結果、連続式アンローダ用バケットの刃先を含む本体底面部を強化する、具体的には本体底面部の外面に、補強用のブレードを取り付けることにより、わずかの重量増加で、本体底面部、特に刃先の摩耗を軽減し、かつ変形を防止することができるとの知見を得た。
本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものである。

すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．一対の無端チェーンに複数取り付けられ、粒状物を掻き取って他所へ搬送する連続式アンローダ用バケットであって、
該バケットは、
前面部に開口を有し、上面部、底面部、両側面部及び背面部は閉塞した箱形の本体と、
該本体の開口縁部に設けられ、該本体の少なくとも底面部において前方に突出・拡張した形状になる刃先と、
該本体の底面部の外面に、該刃先にわたって設けられた補強用のブレードと、
をそなえることを特徴とする連続式アンローダ用バケット。

２．前記ブレードを、前記背面部から前面部に向けて、前記底面部の両側端部近傍にそれぞれ設けたことを特徴とする前記１に記載の連続式アンローダ用バケット。

３．前記ブレードは、粒状物の掻き取り状態において、前記刃先の先端部近傍で接地する一方、前記底面部の後方では浮揚する形状になることを特徴とする前記１又は２に記載の連続式アンローダ用バケット。

４．前記ブレードが、耐摩耗鋼板からなることを特徴とする前記１乃至３のいずれかに記載の連続式アンローダ用バケット。

本発明によれば、バケット底部の摩耗を軽減し、また変形を防止することで、バケット寿命を延長すると共に、荷揚効率も向上した連続式アンローダ用バケットを提供することができる。

連続式アンローダの全体図である。 本発明の連続式アンローダ用バケットの一例を示す図である。

以下、本発明を具体的に説明する。
図２に、本発明の連続式アンローダ用バケットの一例を示す。図中、符号８は、バケットの箱形の本体であり、９は本体８の開口した前面部であり、１０〜１３はそれぞれ本体８の閉塞した上面部、底面部、側面部及び背面部である。また、符号１４は、本体８の開口縁部に設けられ、底面部１１及び側面部１２において前方に突出・拡張した形状になる刃先である。そして、符号１５が、底面部１１の外面に、刃先１４にわたって設けた補強用のブレードである。

本発明では、上記のような補強用のブレードを設けることにより、本体底面部、特に刃先の摩耗および変形を大幅に軽減することができる。
すなわち、粒状物の掻き取り状態において、かかる補強用のブレードが、前記刃先の先端部近傍で船底部に接地するので、刃先先端部の摩耗を軽減することができる。また、かかる補強用のブレードは、船底部や固形化したバラ物との衝突の際にバケット本体及び羽先に発生する変形応力を緩和する補強部材としての役割を果たすので、バケット底面部、特に羽先の変形を防止することができる。
ここで、粒状物の掻き取り状態とは、バケットの底面部と粒状物を積載した船又は容器等の底面が概ね平行になる状態を表し、粒状物には鉱石や石炭などのバラ物が含まれる。

かようなブレードを設けるに際しては、図２に示したように、バケットの背面部から前面部に向けて、前記本体底面部の両側端部近傍にそれぞれ設けることが好ましい。
特に、粒状物の掻き取り状態において、バケットを安定させる観点からは、前記両端部近傍に加えて、中央部にブレードを設けることが好ましい。
なお、上記の役割が果たせれば、ブレードは何枚設けてもかまわないが、その分バケットの重量が増加するので、かような場合にはブレードの厚みを減らし、１枚あたりの重量を減らす等の措置を講じることが望まれる。

また、ブレードは、バケット本体底面部の外面に刃先にわたって設けるのであるが、前方については刃先の先端部近傍まで、後方についてはバケット本体の背面側の近傍までブレードを設けることが好ましい。
刃先の先端部近傍までブレードを設けるのは、船底部および固形化したバラ物との衝突は主に刃先先端部で発生するので、衝突荷重を受ける刃先の先端部近傍にブレードがあることによって刃先などに生じる変形応力が大きく緩和されるからである。
また、バケット本体の背面側の近傍までブレードを設けるのは、前記衝突荷重に対するブレード自体の強度確保に有効だからである。

次に、ブレードの形状については、粒状物の掻き取り状態において、ブレードが少なくとも刃先の先端部近傍で船底部に接地するような形状とすることが好ましい。これは、刃先に加え、ブレードも船底部に接地することで、接地部分が増加し、刃先の摩耗が軽減されるからである。
このような観点からすれば、ブレードは刃先の先端部近傍のみならず、本体底面部の後方まで船底部に接地するような形状としてもよい。ただし、バケットは、粒状物を掻き取った後、掻き取った粒状物を搬送するために、開口部の向きを変えて移動することになる。従って、ブレードが本体底面部の後方で船底部と接地するような形状とすると、この開口部の向きを変える際の抵抗が大きくなり、駆動装置等に過大な負荷が生じるおそれなどがある。
このため、ブレードの形状については、粒状物の掻き取り状態において、ブレードが本体底面部の後方では浮揚した形状とすることが好ましい。

また、ブレードの厚みに関しては、本体底面部、特に刃先の摩耗軽減および変形防止を達成するために必要な強度を確保するとともに、バケットの総重量を大きく増加させないとの観点から、20〜30mm程度とすることが好ましい。
例えば、本体重量が500kg程度のバケットにブレードを２枚設ける場合を考慮すると、ブレードの好適厚さは25mm程度、重量は10kg程度（約２％の重量増加）とすることが好ましい。

次に、バケット本体の材質としては、強度確保の観点から490MPa級の高張力鋼板を用いることが好ましい。
また、刃先及びブレードの材質については、摩耗による減肉を軽減するために、例えば、JFEエバーハード400（商品名）等の耐摩耗鋼板（耐摩耗性に優れる高張力鋼板）を用いることが好ましい。
さらに、刃先及びブレードの表面、特に刃先先端部及び内側の表面並びブレードの船底部接触面については、硬化肉盛を行うことが好ましく、これにより、一層の耐摩耗性の向上を図ることができる。
ここに、肉盛材としては、パーライト系、マルテンサイト系、13％クロムステンレス系、セミ・オーステナイト系、高マンガン・オーステナイト系、高クロム鋳鉄系（高クロム鉄系）、タングステン炭化物系の肉盛金属を用いることができ、なかでも高クロム鋳鉄系のMT-FZ30（商品名）を用いることが好ましい。また、肉盛厚さは、耐久性の面で6mm以上とすることが好ましい。

なお、バケットの各部材については、錆止めのために塗装を施すことが好ましい。塗装については、一般的な錆止め用の塗料を用い、周知の方法に従って塗装すればよい。
また、バケット本体、刃先及びブレードの接続については、溶接により行えばよい。溶接方法については、周知の方法に従えばよい。

本発明に従うバケットを使用した場合におけるバケット寿命及び荷揚効率を、従来のバケットを使用した場合におけるバケット寿命及び荷揚効率と、次のようにして比較した。
すなわち、本発明に従うバケットを67個、従来のバケットを67個、同じ連続式アンローダに取り付け、これらを実際の粒状物の荷揚作業に供した。一定期間経過後、各バケットの使用・取替状況を確認し、本発明に従うバケット及び従来のバケットそれぞれについて荷揚効率及びバケット寿命の平均値を算出・比較した。
ここで、本発明に従うバケットとしては、以下の寸法、形状になるバケットを用いた。
なお、従来のバケットは、ブレードを設けたことを除き、以下のバケットと同じ形状、寸法とした。

バケット本体（図２参照）
全長ａ：991mm
高さｂ：789mm
幅ｃ：1490mm
ブレード（図２参照）
長さｄ：580mm
高さｅ：88mm
厚みｆ：25mm
設置枚数：2枚
設置位置ｇ，ｈ：各中心軸から470mm（設置間隔：940mm）

従来のバケットを使用した場合におけるバケット寿命は平均で約1.5年であり、荷揚効率は約1,400t/hであった。
これに対し、本発明に従うバケットを用いた場合は、平均でバケット寿命は約３年と倍に延長され、また荷揚効率も1,800t/h（約20％増加）に向上した。

１ 連続式アンローダ
２ バケット
３ 駆動スプロケット
４ 無端チェーン
５ 船底部
６ 船倉開口部
７ 粒状物
８ 本体
９ 前面部
１０ 上面部
１１ 底面部
１２ 側面部
１３ 背面部
１４ 刃先
１５ 補強用のブレード

Claims (3)

1. 一対の無端チェーンに複数取り付けられ、粒状物を掻き取って他所へ搬送する連続式アンローダ用バケットであって、
   該バケットは、
   前面部に開口を有し、上面部、底面部、両側面部及び背面部は閉塞した箱形の本体と、
   該本体の開口縁部に設けられ、該本体の少なくとも底面部において前方に突出・拡張した形状になる刃先と、
   該本体の底面部の外面に、背面部とは接しさせずに背面部から前面部に向けて該刃先にわたって設けられた補強用のブレードと、
   をそなえ、
   前記ブレードは、粒状物の掻き取り状態において、前記刃先の先端部近傍で接地する一方、前記底面部の後方では浮揚する形状になることを特徴とする連続式アンローダ用バケット。
2. 前記ブレードを、前記底面部の両側端部近傍にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１に記載の連続式アンローダ用バケット。
3. 前記ブレードが、耐摩耗鋼板からなることを特徴とする請求項１または２に記載の連続式アンローダ用バケット。
   
   
   
   

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