JPH0718176B2

JPH0718176B2 - 浚渫船のバケット昇降制御装置

Info

Publication number: JPH0718176B2
Application number: JP62241771A
Authority: JP
Inventors: 達昭鈴木
Original assignee: 新潟コンバーター株式会社
Priority date: 1987-09-26
Filing date: 1987-09-26
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPS6483728A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はバケットを設置したクレーン式浚渫船において
バケットの巻下げに際して，バケットが海底面で自動的
に停止するとともに，所定の浚渫深度に到達したときに
自動的に浚渫動作を停止するようにした浚渫船のバケッ
ト昇降制御装置に関するものである。

浚渫船の概要を第１図にそしてバケットの昇降装置の簡
単な構成を第２図に示す。第１図において，浚渫船１は
船体２の甲板にクレーン３を旋回自在に設置し，クレー
ン３からはバケット４が第２図に示すように，支持ロー
プ５及び開閉ロープ６によって吊り下げられている。バ
ケット４のシェル７は，開閉ロープ６に吊された下部吊
枠８にピン９によって，そしてこのピン９に対向する他
端を支持ロープ５に吊された上部吊枠11に吊棒10を介し
てそれぞれピン12および13によって開閉自在に取付けら
れている。この支持ロープ５及び開閉ロープ６は，原動
機としてのエンジン16からスリッピングクラッチ17,ト
ルクコンバータ18,減速機19そして歯車列20を経て伝達
される動力によって駆動される支持ドラム14及び開閉ド
ラム15にそれぞれ巻取られるようになっている。この支
持ドラム14及び開閉ドラム15の入力軸にはドラムクラッ
チ21及び22が，又，その反対側のドラムの回転軸にはド
ラムブレーキ23及び24がそれぞれ設けられている。

バケット４の昇降はスリッピングクラッチ17に供給する
クラッチ作動油圧を調整することによって制御される。
即ち作動油圧を増加していくと，クラッチのスリップ率
が減少してクラッチの出力回転速度が増加することから
トルクコンバータのタービンの出力トルクが増加してト
ルクコンバータの入出力軸は同一方向に回転してバケッ
トを上昇し，逆にスリップ率を増加してクラッチの出力
回転速度が減少するとタービン出力トルクが減少して，
タービン軸が逆転しはじめるとタービンブレーキが作用
しながらバケットは下降するようになる。又，この上昇
と下降が切換わる中間の作動油圧にするとバケットは任
意の位置で停止した状態に維持することができる。

一方，バケット４の開閉制御は，支持ロープ５及び開閉
ロープ６に対する張力のかけ方を加減することによって
なされる。即ち支持ロープ５に張力をかけ，開閉ロープ
６の張力を弛めると，バケット４は支持ロープ５より上
部吊枠11及び吊棒10を介してピン12に張力が作用するた
めに，シェル７はピン12の位置で引き上げられ，下部吊
枠８との取付けピン９を支点として開く方向に回転する
ので，バケット４は開の状態になる。反対に開閉ロープ
６に張力をかけ，支持ロープ５の張力を弛めると，開閉
ロープ６より下部吊枠８を介してピン９に張力が作用す
るために，シェル７はピン９の位置で引き上げられ，ピ
ン12を支点として閉じる方向に回転するのでバケット４
は閉の状態になる。

このような支持ロープ５及び開閉ロープ６の張力の加減
はロープの巻取出をする支持ドラム14及び開閉ドラム15
に設けたドラムクラッチ21及び22とドラムブレーキ23及
び24とのクラッチ作動空気圧を制御することによって達
成される。即ち，ドラムクラッチの作動空気圧を高めて
直結することによって張力をかけ，空気圧を下げて半ク
ラッチにすることによって張力を弛めるように操作され
る。このようにしてバケットの開状態及び閉状態を維持
しながら昇降作業が可能である。次に，バケットによる
荷の掴み取りや掴み出しのための制御にはドラムブレー
キも併用され，同様に直結及び半クラッチの操作がなさ
れる。

上記したような構成と作動をするクレーン式浚渫船にお
いて，従来，バケットの昇降速度は，バケットの検出し
た降下深度を浚渫深度と比較しながらクラッチ作動油圧
を手動で制御することによってなされた。

（発明が解決しようとする問題点）浚渫作業の効率は，バケットの昇降速度によってきめら
れるものである。従って降下の際はその速度を早めるた
めにスリッピングクラッチの作動油圧を０かそれに近い
値に制御する。次いで停止する際も減速度を大きくし，
ショックがなく，すみやかに短距離で海底の位置で停止
するように，作動油圧を計器に示された降下深度と浚渫
深度とを見比べながら細かく制御し，所要の浚渫深度を
正確に達成するため常に浚渫深度を把握しなければなら
ない。

本発明はこのような制御の複雑なバケットの降下作業を
自動化することによって作業の効率を向上するとともに
作業者を煩雑な制御から解放することを目的とする。

（問題を解決するための手段）上記の目的を達成するため、本発明ではバケット昇降制
御装置において、スリッピングクラッチの作動油圧を制
御する比例電磁弁に出力する信号を調整するグリップ
と、バケットを宙吊りにする信号を出力する停止信号設
定器と、減速スイッチを介して前記停止信号設定器から
の信号を徐々に上昇するよう調整するランプ制御回路
と、グリップからの信号とランプ制御回路からの信号を
比較して大きい方の信号を比例電磁弁に出力する最大値
選択器と、深度検出信号と減速指令深度設定器からの設
定信号を比較する比較器と、この検出信号が設定信号を
越えたとき減速スイッチを閉じて停止信号設定器とラン
プ制御回路とを接続するリレー回路と、深度検出信号と
停止指令深度設定器からの設定信号を比較する比較器
と、この検出信号が設定信号を越えたときドラムブレー
キに作動流体を供給してドラムブレーキを作動させるリ
レー回路とを設けたことを特徴とするものである。

（実施例）バケットクレーの構成については，従来の技術のところ
で詳述したので省略し，本発明の制御装置の１例につい
て第３図及び第４図を参照して説明する。

第３図は本発明の制御装置の一実施例を示す電子制御回
路を、又第４図は経経過時間（ｔ）に対する各信号の出
力（ｖ），スリッピングクラッチの作動油圧（ｐ）及び
ドラムクラッチとブレーキの嵌脱を示したもので,25は
ワンハンドルレバー26に設けたスリッピングクラッチの
作動油圧を制御する電圧信号を出力するためのグリップ
で，このグリップを回動することによってこれに連動す
るポテンションメータ27の抵抗が変化する。このポテン
ションメータ27の抵抗変化28はR/V変換器29で電圧信号3
0に変換されて後述する最大値選択器31より増巾器32を
経て増巾信号33（第４図のｖ）として，スリッピングク
ラッチ17の作動油圧（第４図のｐ）を制御する公知の比
例電磁弁（図示せず）のソレノイド33₁に供給される。
ここで最大値選択器31を除いた構成は従来からある手動
式の制御回路に相当する。

次に34は減速してバケットを宙吊りにするための信号
（第４図のｃ）を出力する停止信号設定器34で，この信
号35はR/V変換器36で電圧信号37に変換されてから後述
する減算器38及び減速スイッチ39を経てランプ制御回路
40で減速ショックを与えないような徐々に電圧を上昇す
る信号に調整されて信号41として，上記の最大値選択器
に供給して，グリップ25からの信号30と比較され，どち
らか大きい方の信号が選択されて比例電磁弁のソレノイ
ド（第４図のb,c）に供給される。

通常，降下制御時のグリップ信号は０又はそれに近い値
（ａ）なので，減速スイッチ39が閉となると信号41の方
が選択されて出力し，クラッチ作動油圧を徐々に増大し
て（p₁〜p₃）最終的にバケットを宙吊り状で停止する作
動油圧（p₃）を維持する。

次に,42はバケットが海底に到達して，掴み操作を開始
するのに適した作動油圧（p₂）を与える信号43を出力す
るための沈み掴み補正信号設定器42であって，この信号
43はR/V変換器44で電圧信号45に変換し，後述する沈み
掴みスイッチ46を経て減算器38で上記の停止信号37を減
算した信号47を，即ち停止信号37よりも信号45だけ出力
電圧を下げた信号41を新たに沈み掴み信号（ｄ）として
比例電磁弁に出力してクラッチ作動油圧をやや下げるこ
とによって（p₂），バケットの宙吊り状態を解除して海
底への着地を完全にし，これを次ぐ沈み掴み操作を確実
にする。

上記の減速スイッチ39をオンするタイミングは浚渫作業
に先立ち，後記するように実測して予め設定した減速指
令深度設定器48からの設定信号49（第１図のh₁）と，深
度検出信号50とを比較器51で比較しながらバケットの降
下を続けて信号50が信号49を越えると比較器51が信号52
を出力して増幅器53で増幅後リレー54を励磁してＡ接点
スイッチ55を閉じる。その結果リレー56が励磁して減速
スイッチ39が閉じられて比例電磁弁に減速信号35が出力
し，バケットを減速して，略，海底の位置で停止するよ
うに作動する。

上記の減速指令深度（h₁）の設定は，リレー回路56のオ
ン・オフスイッチ57をオンしてリレー56を励磁して減速
スイッチ39を閉じたもとで停止信号設定器34からの設定
信号35が，バケット４を宙吊り状態に維持するのに必要
なクラッチ作動油圧（p₃）を与えるように調整し，次い
で，バケット４を自然降下させた状態から上記の停止設
定信号35を与え，このとき切換えショックがあれば，ラ
ンプ制御器40を，ショックが生じないような減速度を与
えるように調整する。しかる後，自然降下信号（ａ）か
ら停止信号（ｃ）に切換えて，バケット４が停止するま
での降下距離（第１図のh₂）を実測し，海底深度からこ
の数値を差し引いて減速指令深度（第１図のh₁）を求め
るようにして与えられる。次いでバケット４の沈み掴み
操作に移るため，沈み掴み始動ボタン58を押すと，既に
励磁中のリレー56によってＡ接点スイッチ59が閉じられ
ていることからリレー60が励磁される。同時に,A接点62
が，このリレー60の励磁によって閉じ，更にこれと直列
に接続するＡ接点スイッチ61が，既に励磁しているリレ
ー54によって閉じられていることからリレー60を自己保
持する。このようにしてリレー60が励磁されると沈み掴
みスイッチ46が閉じて，沈み掴み補正信号45が減算器38
に与えられて，これまで出力していた停止信号37より減
算して沈み掴み信号41として比例電磁弁に出力する。こ
の沈み掴み信号の設定は，バケットの沈み掴み操作が容
易に効果的に出来るような開閉ロープの張力を与えるよ
うに浚渫する土質にもとづいて予めきめられる。上記の
如く巻下げ操作中は，常にバケット４を開の状態に維持
するために，第４図に示す如く，支持ドラムクラッチ21
を直結にして（０〜t₅の間）支持ロープに張力を与え，
そして開閉ドラムクラッチを半クラッチにして（０〜
t₅）開閉ロープの張力を弛めるように操作させる。沈み
掴み信号が与えられて，バケット４が海底面に定着する
ときは，これまで直結していた支持ドラムクラッチ21を
半クラッチに（t₅），そしてこれまで半クラッチであっ
た開閉ドラムクラッチ22を直結に（t₅）それぞれ切換え
る。このようにして支持ロープ５の張力が弛み，開閉ロ
ープ６に張力を与えると，バケット４は沈み海底土を掴
みながら閉じられていく。バケット４が完全に閉じられ
ると，バケット閉の信号を出力し，この信号を受けてか
らバケットの巻上げ操作に移る。それにはグリップ25を
操作して出力信号をａから増大していく。そして，これ
まで出力していた沈み掴み出力信号（ｄ）をを越えると
最大値選択器31で選択されて出力し，グリップ出力信号
がｅに達するとバケットは閉じた状態で上昇を開始す
る。バケットが上昇して減速指令深度を越えると，比較
器51からの出力信号がなくなるので，リレー54が消磁し
てスイッチ55及びスイッチ61が開いて，リレー56及び60
がそれぞれ消磁される。その結果減速スイッチ39及び沈
み掴みスイッチ46が開いて，制御回路は初期の状態にも
どる。バケットを巻上げて所要の高さになったら，宙吊
りで維持するようにグリップで出力信号を制御する
（ｆ）。次いでクレーンを操作してバケットをクレーン
船，又は，別の運搬船の排土位置まで移動し，公知の方
法でドラムクラッチ及びドラムブレーキを操作して排出
する。

排出後は支持ドラムクラッチを直結し，開閉ドラムクラ
ッチを半クラッチにして同様に浚渫作業が繰返される。

このようにして浚渫深度が増加して所定の浚渫深度に達
して，深度検出信号50が停止指令深度設定器63からの設
定信号64より増加すると比較器65から信号66を出力し，
増幅器67で増幅してリレー68を励磁する。その結果,A接
点スイッチ69が閉じてリレー70が励磁されてドラムブレ
ーキへの作動空気圧の切換弁がオンしてブレーキが作動
して，ドラムの駆動を停止する。このように操作するこ
とによって過度の浚渫と浚渫深度のバラツキを防止す
る。

実際の浚渫深度は，各種公知の方法で求められる。

（発明の効果）クレーン式浚渫船のバケットの巻下し、減速、停止及び
沈み掴み操作を自動的に行うよう制御したので、バケッ
トの降下及び沈み掴みの作業が効率化されるとともに、
熟練作業者でなくとも浚渫深度のバラツキの無い一定の
浚渫作業ができるようになる。また、作業者は複雑な操
作から解放されて、疲労が軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図はバケットを設けたクレーン式浚渫船と海底の概
要を，第２図はバケットの昇降装置の簡単な構成を、第
３図は本発明の制御装置の一実施例を示す電子制御回路
を、第４図は本発明の制御について，経過時間に対する
制御出力電圧，スリッピングクラッチの作動油圧及びド
ラムのクラッチとブレーキの変動をそれぞれ図示したも
のである。１……浚渫船,3……クレーン,4……バケット５……支持ロープ,6……開閉ロープ,14……支持ドラム,
15……開閉ドラム,16……エンジン,17……スリッピング
クラッチ,18……トルクコンバータ,19……減速機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原動機よりスリッピングクラッチ、トルク
コンバータ、及び減速機を介して嵌脱クラッチとドラム
ブレーキとを設けた支持ドラム及び開閉ドラムを駆動
し、この支持ドラム及び開閉ドラムより巻出し及び巻上
げされるそれぞれの支持ロープ及び開閉ロープによっ
て、ロープに吊るされたバケットの昇降及び開閉を操作
するクレーン式浚渫船のバケット昇降制御装置におい
て、スリッピングクラッチの作動油圧を制御する比例電
磁弁に出力する信号を調整するグリップ（25）と、バケ
ットを宙吊りにする信号を出力する停止信号設定器（3
4）と、減速スイッチ（39）を介して前記停止信号設定
器（34）からの信号を徐々に上昇するよう調整するラン
プ制御回路（40）と、グリップ（25）からの信号とラン
プ制御回路（40）からの信号を比較して大きい方の信号
を比例電磁弁に出力する最大値選択器（31）と、深度検
出信号と減速指令深度設定器（48）からの設定信号を比
較する比較器（51）と、この検出信号が設定信号を越え
たとき減速スイッチ（39）を閉じて停止信号設定器（3
4）とランプ制御回路（40）とを接続するリレー回路
と、深度検出信号と停止指令深度設定器（63）からの設
定信号を比較する比較器（65）と、この検出信号が設定
信号を越えたときドラムブレーキに作動流体を供給して
ドラムブレーキを作動させるリレー回路とを設けたこと
を特徴とする浚渫船のバケット昇降制御装置。
【請求項２】浚渫する土質に基づいて定めた張力を開閉
ロープに作用させるクラッチ作動油圧を与えるための信
号を出力する沈み掴み補正信号設定器（42）と、この沈
み掴み補正信号設定器（42）の出力信号を断接する沈み
掴みスイッチ（46）と、停止信号設定器（34）の出力信
号から沈み掴み補正信号設定器（42）の出力信号を減算
してランプ制御回路（40）に信号を出力する減算器（3
8）と、沈み掴み始動ボタン（58）を押すことにより沈
み掴みスイッチ（46）が閉じるリレー回路とを設け、海
底土の沈み掴み操作をする際、浚渫する土質に適したバ
ケットの掴み力を与えるようスリッピングクラッチの作
動油圧を制御する特許請求の範囲第１項記載の浚渫船の
バケット昇降制御装置。