JP6070362B2

JP6070362B2 - 除塵システム

Info

Publication number: JP6070362B2
Application number: JP2013070891A
Authority: JP
Inventors: 隆昌松永; 龍雄谷岡
Original assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Current assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP2014194128A

Description

本発明は、液中から固体分を分離する除塵システムに関する。

用水路、冷却水等の取水路には、液中の固形物が流入するのを防止するため、除塵機を設置している。このような除塵機は、例えば水路を横切るようにリンクチェーンを設けて、このリンクチェーンのリンク毎にバースクリーン又は金網などのスクリーンを水流方向に対して垂直又は所定角度に傾斜させて立設させている。そして、スクリーンをリンクチェーンで周回移動させることにより、スクリーンに付着した塵芥を水路外に除去するものである。

特許文献１に開示の除塵機は、水路を遮断するように無端ベルト状のスクリーンを配設するとともに、スクリーンを循環駆動し、スクリーンで捕捉したごみを掻き揚げるようにしたスクリーン循環式除塵機であり、スクリーンを循環駆動するチェーンにガイドレールを付設し、スクリーン下部の反転部に半円状のガイドレールを設けている。これにより、水中部のスプロケットホイールや軸受等の回転摩耗部品をなくしてメンテナンスを容易にすることができる。

特許文献２に開示の除塵機は、ハウジングコラムの左右上端にそれぞれ電動スクリュージャッキを備え、ヘッドシャフトの左右端ジャーナルをそれぞれ軸支する軸受ボックスをテークアップロッド及びスクリューロッドを介して昇降可能とし、ハウジングコラムの上端と電動スクリュージャッキの下端の間にロードセルを設けている。これによりキャリヤチェーンの張力を最適に調整している。

特開２００８−１９０１７６号公報特開平８−１７７０２８号公報

上記除塵機は、通水時において上流側のリンクチェーンと比べて下流側のリンクチェーンが膨らみ易くリンクチェーンに作用する張力を初期段階で調整する作業が必要となる。最適な張力に設定された除塵機は、その使用により、塵芥を捕捉する面の左側又は右側のスクリーンで塵芥の付着量が異なってくると、通水時の流水速度が不均一となり張力のバランスが崩れることがある。このような張力のバランスが崩れると、リンクチェーンが蛇行し、上部軸受やガイドレールに偏摩耗が生じる。

特に特許文献１のような除塵機は、水中軸受をなくしてガイドレールでリンクチェーンを支持しているため、ガイドレールとリンクチェーンの接触面積が大きく、張力が大きくなると転がり抵抗からすべり抵抗をなし、チェーンの張りや異物の噛み込みなどの影響を極めて受け易くなる。

また特許文献２のようにリンクチェーンに作用する張力をおねじとめねじの電動スクリュージャッキで調整する構成では、急激に張力が変化した場合に応答性が悪いという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、リンクチェーンに作用する張力によるたるみを容易に解消することができる除塵システムを提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、水路を横断する方向に設けたスクリーンを支持する一対のリンクチェーンと、前記リンクチェーンを周回移動させる周回手段と、前記周回手段の回転軸心の相対的な位置を移動可能な移動手段と、前記リンクチェーンの周回方向と交差する方向からガイドを押付けて前記リンクチェーンを支持するともに、前記ガイドによる前記リンクチェーンの押し付け力を測定する押付け力センサーと、前記移動手段と前記押付け力センサーと電気的に接続して、前記押付け力センサーの測定値に基づいて前記移動手段により前記回転軸心を移動させて、前記リンクチェーンの張力によるたるみを調整可能な制御手段と、を備えたことを特徴とする除塵システムを提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段において、前記移動手段は、前記周回手段の両端を回転自在に軸支する第１及び第２油圧シリンダーと、前記第１及び第２油圧シリンダーに圧油を供給する第１及び第２ポンプと、前記第１油圧シリンダーと前記第１ポンプの間と、前記第２油圧シリンダーと前記第２ポンプの間に設けて、前記圧油の供給及び停止を切り替え可能な第１及び第２電磁弁と、を備え、前記制御手段は、前記第１及び第２ポンプ、前記第１及び第２電磁弁と電気的に接続して、前記押付け力センサーの測定値に基づいて前記第１及び／又は第２電磁弁を切替えて、前記第１及び／又は第２ポンプから圧油を前記第１及び／又は第２油圧シリンダーに供給して前記回転軸心を移動させることを特徴とする除塵システムを提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第２の手段において、前記第１及び第２油圧シリンダーの圧力を検出する圧力センサーを備え、前記制御手段は、前記圧力センサーの測定値及び前記押付け力センサーの測定値に基づいて、前記移動手段により前記回転軸心を移動させることを特徴とする除塵システムを提供するものである。

上記のような本発明によれば、リンクチェーンに過剰な張力が作用して設定値を超えた場合であってもリンクチェーンの張力を容易かつ迅速に調整することができる。

また、塵芥を捕捉する面の左側又は右側のスクリーンで塵芥の付着量が異なってくると、通水時の流水速度が不均一となり、リンクチェーンに作用する張力のバランスが崩れることがある。しかし一対のリンクチェーンのいずれか一方又は両方の回転軸心の相対的な位置を移動させることができ、リンクチェーンに作用する過剰な張力によるたるみを解消させることができる。従って、リンクチェーンが蛇行したり、上部軸受やガイドレールの偏摩耗が生じたりするおそれがない。
また、異物の噛み込みによって急激に張力が上がった場合に張力を緩めて、異物を除去することができる。これにより、装置を保護して、運転停止を回避することができる。

またリンクチェーンの下部を水中で支持するガイドレールを備えた除塵機の構成において、回転不良、異音、偏摩耗等を効果的に防止することができる。

本実施形態に係る除塵システムの構成概略を示す斜視図である。本実施形態に係る除塵システムの構成概略を示す側面図である。本実施形態に係る除塵システムの作用の説明図である。

本実施形態の除塵システムを添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。図１は本実施形態に係る除塵システムの構成概略を示す斜視図である。（なお、図１において制御手段、タンクは省略している。）図２は本実施形態に係る除塵システムの構成概略を示す側面図である。

除塵システム１０は、取水路１２の上方に、周回手段となる軸１４を介して回転自在に設けた上部スプロケットホイール１６と、取水路１２の水底部１８に設置したガイドレール２０とを有している。上部スプロケットホイール１６には無端状のリンクチェーン２２を架設してある。リンクチェーン２２と、上部スプロケットホイール１６と、ガイドレール２０は、周回移動機構を構成しており、リンクチェーン２２に水中の塵芥を捕捉する複数のスクリーン２４がリンクチェーン２２の周回方向に連続的に取り付けている。リンクチェーン２２は、取水路１２の両側に配設してあって、それぞれが複数のリンクを無端状に連結して構成している。そして、各スクリーン２４は、各リンクチェーン２２を構成しているリンク間に固定するための図示しないスクリーン枠を有し、このスクリーン枠に取水をなす金網またはスノコ状に多数平行配設したバー部材からなるスクリーン本体が取り付けてある。

ガイドレール２０は、リンクチェーン２２を水中で支持するレールである。本実施形態のガイドレール２０は、上部スプロケットホイール１６の直下となる水底部１８に取り付けられている。ガイドレール２０は、リンクチェーン２２を挟むように支持する内側と外側のガイドであり、周回するリンクチェーン２２の曲線に沿って側面視で半円状に湾曲させている。このような構成のガイドレール２０により周回移動するリンクチェーン２２の下端を水中で支持することができる。

上部スプロケットホイール１６を取り付けた軸１４には、鎖車２８が設けてある。この鎖車２８は、上部スプロケットホイール１６を介してリンクチェーン２２、すなわちスクリーン２４を周回駆動するもので、駆動モータ３０に取り付けた鎖車３２との間に電動チェーン３４が巻掛けしてある。従って、駆動モータ３０を駆動することにより、モータ３０の回転駆動力が鎖車３２、電動チェーン３４を介して鎖車２８に伝達され、鎖車２８が回転することにより、上部スプロケットホイール１６、リンクチェーン２２を介してスクリーン２４を矢印３６、３８のように上部スプロケットホイール１６、ガイドレール２０間を周回移動させる。そして、水流３９によって運ばれてきた塵芥（図示せず）は、スクリーン２４によって捕捉されて取水路１２の上方に搬送され、取水路１２の上方のリンクチェーン２２内に設けた噴射ノズル（不図示）から噴射された圧力水によって外部に排出される。また、リンクチェーン２２の上部は、水路１２を塞いでいる床面に設けたハウジング４５によって覆ってある。

一対の上部スプロケットホイール１６に軸支されている軸１４は、上部スプロケットホイール１６の主面から内側のスクリーン２４とは反対側となる外側に突出させている。上部スプロケットホイール１６から突出させた軸１４は、移動手段４０により回転自在に支持されている。移動手段４０は、軸１４の回転軸心の相対的な位置を移動させるものであり、本実施形態では一例として、第１及び第２油圧シリンダーを用いている。移動手段４０は、軸１４の両端と接続する第１及び第２ピストンロッド４２ａ，４２ｂと、第１及び第２シリンダー４４ａ，４４ｂと、第１及び第２シリンダー側の油室（ＰＬ２、ＰＲ２）に接続する第１及び第２タンク４６ａ，４６ｂと、ロッド側の油室（ＰＬ１、ＰＲ１）に接続する第１及び第２ポンプ４８ａ，４８ｂと、第１シリンダー４４ａと第１ポンプ４８ａの間と、第２シリンダー４４ｂと第２ポンプ４８ｂの間に設けられた第１及び第２電磁弁４９ａ，４９ｂから構成されている。

第１及び第２シリンダー４４ａ，４４ｂから進退移動する第１及び第２ピストンロッド４２ａ，４２ｂは、先端に設けたベアリング機構により軸１４を回転自在に軸支している。第１及び第２ピストンロッド４２ａ，４２ｂが進退移動する第１及び第２シリンダー４４ａ，４４ｂは、ハウジング４５に取り付けている。
第１及び第２ポンプ４８ａ，４８ｂは、第１及び第２シリンダー４４ａ，４４ｂのロッド側の油室に接続して、圧油を供給可能な構成としている。また、第１及び第２シリンダー４４ａ，４４ｂのシリンダー側の油室は第１及び第２タンク４６ａ，４６ｂに接続している。なお、第１及び第２タンク４６ａ，４６ｂは第１及び第２ポンプ４８ａ，４８ｂと接続している。

第１及び第２電磁弁４９ａ，４９ｂは、それぞれ第１シリンダー４４ａと第１ポンプ４８ａの間と、第２シリンダー４４ｂと第２ポンプ４８ｂの間に設けられている。本実施形態の第１及び第２電磁弁４９ａ，４９ｂは、圧油の供給・排出と、圧油の停止の切り替えバルブを採用している。
第１及び第２ポンプ４８ａ，４８ｂと第１及び第２電磁弁４９ａ，４９ｂは後述する制御手段６０と電気的に接続させている。このような構成の移動手段４０は、第１又は第２油圧シリンダーを作動させることにより、一対のリンクチェーン２２のいずれか一方の回転軸心の相対的な位置を移動させることができる。また、一対のリンクチェーン２２のそれぞれを支持する第１及び第２油圧シリンダーを同期させて回転軸心の相対的な位置を移動させることもできる。また、移動手段４０は、上部スプロケットホイール１６の外側の軸１４を軸支しているため、周回するリンクチェーン２２と緩衝するおそれがない。

第１及び第２シリンダー４４ａ，４４ｂには、圧力センサー５１ａ，５１ｂを取り付けている。圧力センサー５１ａ，５１ｂは、第１及び第２シリンダー４４ａ，４４ｂのいずれか一方の油室（本実施形態の圧力センサー５１ａ，５１ｂはロッド側の油室（ＰＬ１、ＰＲ１）に設置）の油圧の圧力を検出可能なセンサーである。圧力センサー５１ａ，５１ｂは、制御手段６０と電気的に接続して、測定値を送信可能な構成としている。

第１及び第２押付け力センサー５０ａ，５０ｂは、上部スプロケットホイール１６の下部であって、周回する下流側のリンクチェーン２２の周回方向と交差する方向からガイドを押付けてリンクチェーン２２を支持すると共に、前記ガイドによるリンクチェーン２２の押し付け力を検出するセンサーである。本実施形態の第１及び第２押付け力センサー５０ａ，５０ｂは、油圧シリンダーであり、第１及び第２シリンダー５２ａ，５２ｂから進退移動する第１及び第２ピストンロッド５４ａ，５４ｂの先端にリンクチェーン２２の周回方向と交差する方向から押付けるガイド５３ａ，５３ｂが取り付けられている。第１及び第２押付け力センサー５０ａ，５０ｂは、制御手段６０と電気的に接続し、第１及び第２シリンダー５２ａ，５２ｂのヘッド側の油圧（ＰＬ３、ＰＲ３）、シリンダー側の油圧（ＰＬ４、ＰＬ４）の圧力を制御手段６０へ送信可能に構成されている。

制御手段６０は、第１及び第２ポンプ４８ａ，４８ｂと電気的に接続して、ポンプのオン／オフを切り替え制御することができる。制御手段６０は、第１及び第２電磁弁４９ａ，４９ｂと電気的に接続して、圧油の供給／排出と、圧油の停止を切り替え制御することができる。制御手段６０は、第１及び第２圧力センサー５１ａ，５１ｂと電気的に接続して、シリンダーの圧力の測定値を受信可能な構成としている。制御手段６０は、第１及び第２押付け力センサー５０ａ，５０ｂと電気的に接続して、リンクチェーンの押付け力の測定値を受信可能な構成としている。制御手段６０は、第１及び第２押付け力センサー５０ａ，５０ｂ又は／及び第１及び第２圧力センサー５１ａ，５１ｂの測定値に基づいて、移動手段４０の第１及び第２シリンダー４４ａ，４４ｂから第１及び第２ピストンロッド４２ａ，４２ｂが突出する量を縮小させるように構成されている。

このような構成により、押付け力センサー又は／及び圧力センサーの測定値からリンクチェーン２２に過剰な張力によるたるみが作用した場合には、移動手段４０によって第１及び第２ピストンロッド４２ａ，４２ｂを縮小させる信号を第１及び第２電磁弁４９ａ，４９ｂ及び第１及び第２ポンプ４８ａ，４８ｂに送って、第１及び第２電磁弁４９ａ，４９ｂを切替えて、第１及び第２ポンプ４８ａ，４８ｂを作動させて圧油をシリンダーのロッド側の油室に供給して第１及び第２ピストンロッド４２ａ，４２ｂを縮小させることにより、軸１４の回転軸心が上方に上がり、リンクチェーン２２に作用する張力によるたるみを低下させることができる。

上記構成による本発明の除塵システムは、次のように作用する。図３は、本実施形態に係る除塵システムの作用の説明図である。同図（ａ）に示すように、通水時に下流側のリンクチェーン２２が水流によって押し流されて下流側に膨れる。このチェーンの膨れによってリンクチェーン２２をガイドしている押し付け力センサー５０のガイドに圧力が加わる。押付け力センサー５０のヘッド側の油室に作用する圧力ＰＬ３（ＰＲ３）よりもシリンダー側の油室に作用する圧力ＰＬ４（ＰＲ４）が大きくなる。また、第１及び第２シリンダー４４ａ，４４ｂのロッド側の油室の圧力が上昇して第１及び第２圧力センサー５１ａ，５１ｂにより検出される。この測定値が制御手段６０に送られると、制御手段６０では、移動手段４０の第１及び第２ピストンロッド４２ａ，４２ｂを縮小させる信号を第１及び第２ポンプ４８ａ，４８ｂと第１及び第２電磁弁４９ａ，４９ｂに送り、第１及び第２電磁弁４９ａ，４９ｂによって圧油の停止から圧油の供給／排出に切り替わり、作動する第１及び第２ポンプ４８ａ，４８ｂによりヘッド側の油室に油が供給されて、シリンダー側の油室の油が第１及び第２タンク４６ａ，４６ｂへ排出されて第１及び第２ピストンロッド４２ａ，４２ｂが縮小する。これにより同図（ｂ）に示すように、軸１４の回転軸心が上方へ移動して、リンクチェーン２２の膨らみが解消される。従って、過剰な張力がリンクチェーン２２に作用しても、容易に緩和することができ、リンクチェーンの蛇行や、偏摩耗が生じるおそれがない。軸１４の移動は、油圧シリンダーで行っているため、応答性がよい。

また、軸１４を支持する移動手段４０は、いずれか一方のシリンダーヘッド４２の縮小も制御することができる。これにより、通水時にスクリーンで捕捉する塵芥に偏りが生じたり、流水速度が不均一であったりした場合であっても、捕捉量の多い側や、流速の速い側の移動手段４０を制御することによって、リンクチェーン２２の膨らみを解消することができる。

本実施形態の除塵システム１０は、リンクチェーン２２の下部をガイドレール２０で支持する構成であり、従来の下部スプロケットホイールよりもチェーンの接触面積が大きい。しかし、押付け力センサーにより、リンクチェーンの張力を測定し、移動手段で回転軸心の相対的な位置を移動させているため応答性が良く、ガイドレールとチェーンの接触を低減することができる。

また、異物の噛み込みによって急激に張力が上がった場合、リンクチェーンの張力を緩めることによって、異物が外れて除去することができる。これにより、装置を保護して、運転停止を回避することができる。

なお、前記実施の形態において、押付け力センサーが油圧シリンダーである場合について説明したが、押付け力センサーは軸スライド式の位置センサー等であってもよい。また、本実施形態の移動手段は、ピストンヘッドの縮小により、リンクチェーンの膨らみを解消する構成としたが、これに限らず、ピストンヘッドの伸長によってリンクチェーンの膨らみを解消する構成としても良い。また、前記実施の形態においては、水路中の塵芥を捕捉する除塵システムについて説明したが、これに限定されないことは勿論である。

以上に説明したように、本発明によれば、リンクチェーンに過剰な張力が作用して設定値を超えた場合であってもリンクチェーンの張力によるたるみを容易に調整することができる。

また、塵芥を捕捉する面の左側又は右側のスクリーンで塵芥の付着量が異なってくると、通水時の流水速度が不均一となったりして、リンクチェーンに作用する張力のバランスが崩れることがある。しかし軸のいずれか一方又は両方の回転軸心の相対的な位置を移動させることができ、リンクチェーンに作用する張力を解消させることができる。従って、リンクチェーンが蛇行したり、上部軸受やガイドレールの偏摩耗が生じたりするおそれがない。

１０………除塵システム、１２………取水路、１４………軸、１６………上部スプロケットホイール、１８………水底部、２０………ガイドレール、２２………リンクチェーン、２４………スクリーン、２８………鎖車、３０………駆動モータ、３２………鎖車、３４………電動チェーン、４０………移動手段、４２ａ………第１ピストンロッド、４２ｂ………第２ピストンロッド、４４ａ………第１シリンダー、４４ｂ………第２シリンダー、４５………ハウジング、４６ａ………第１タンク、４６ｂ………第２タンク、４８ａ………第１ポンプ、４８ｂ………第２ポンプ、４９ａ………第１電磁弁、４９ｂ………第２電磁弁、５０ａ………第１押付け力センサー、５０ｂ………第２押付け力センサー、５１ａ………第１圧力センサー、５１ｂ………第２圧力センサー、５２ａ………第１シリンダー、５２ｂ………第２シリンダー、５３ａ………第１ガイド、５３ｂ………第２ガイド、５４ａ………第１ピストンロッド、５４ｂ………第２ピストンロッド、６０………制御手段。

Claims

水路を横断する方向に設けたスクリーンを支持する一対のリンクチェーンと、
前記リンクチェーンを周回移動させる周回手段と、
前記周回手段の回転軸心の相対的な位置を移動可能な移動手段と、
前記リンクチェーンの周回方向と交差する方向からガイドを押付けて前記リンクチェーンを支持するともに、前記ガイドによる前記リンクチェーンの押し付け力を測定する押付け力センサーと、
前記移動手段と前記押付け力センサーと電気的に接続して、前記押付け力センサーの測定値に基づいて前記移動手段により前記回転軸心を移動させて、前記リンクチェーンの張力によるたるみを調整可能な制御手段と、を備えたことを特徴とする除塵システム。
前記移動手段は、
前記周回手段の両端を回転自在に軸支する第１及び第２油圧シリンダーと、
前記第１及び第２油圧シリンダーに圧油を供給する第１及び第２ポンプと、
前記第１油圧シリンダーと前記第１ポンプの間と、前記第２油圧シリンダーと前記第２ポンプの間に設けて、前記圧油の供給及び停止を切り替え可能な第１及び第２電磁弁と、を備え、
前記制御手段は、前記第１及び第２ポンプ、前記第１及び第２電磁弁と電気的に接続して、前記押付け力センサーの測定値に基づいて前記第１及び／又は第２電磁弁を切替えて、前記第１及び／又は第２ポンプから圧油を前記第１及び／又は第２油圧シリンダーに供給して前記回転軸心を移動させることを特徴とする請求項１に記載の除塵システム。
前記第１及び第２油圧シリンダーの圧力を検出する圧力センサーを備え、
前記制御手段は、前記圧力センサーの測定値及び前記押付け力センサーの測定値に基づいて、前記移動手段により前記回転軸心を移動させることを特徴とする請求項２に記載の除塵システム。