KR20140130123A - 연속언로더, 연속언로더 시설 및 연속언로더의 운전방법 - Google Patents

연속언로더, 연속언로더 시설 및 연속언로더의 운전방법 Download PDF

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Abstract

연속언로더(1)는, 산적화물(M)을 연속적으로 반송하는 버킷엘리베이터(9)를 구비하는 버킷엘리베이터식의 연속언로더(1)로서, 버킷엘리베이터(9)는, 산적화물(M)을 긁어 모아 적재하는 복수의 버킷(27)과, 복수의 버킷(27)이 장착된 무단체인(25)과, 무단체인(25)을 구동하여 주회시키는 구동롤러(31a)와, 무단체인(25)을 가이드함과 함께 무단체인(25)의 진행방향을 전환하는 전향롤러(33)를 구비하고, 가동 시에 있어서의 무단체인(25)의 주회 이동의 최고속도가, 90~150m/분인 것을 특징으로 한다.

Description

연속언로더, 연속언로더 시설 및 연속언로더의 운전방법{Continuous unloader, continuous unloader facility, and continuous unloader operation method}
본 발명은, 버킷엘리베이터식의 연속언로더, 연속언로더 시설 및 연속언로더의 운전방법에 관한 것이다.
종래, 이러한 분야의 기술로서, 하기 특허문헌 1에 기재된 버킷엘리베이터가 알려져 있다. 이 버킷엘리베이터는, 엘리베이터 포스트(엘리베이터 본체) 내를 엔드리스로 이동하여 주회(周回)하는 체인 버킷을 구비하고 있다. 이 체인 버킷은, 복수의 구동롤러에 의하여 주회하는 2개 체인과, 당해 2개의 체인의 사이에 매달리도록 장착된 다수의 버킷을 가지고 있다. 버킷엘리베이터의 하부에 있어서, 주회하는 다수의 버킷이 산적화물을 긁어 모아 적재함으로써, 산적화물을 연속적으로 반송할 수 있다.
선행기술문헌
(특허문헌)
특허문헌1: 일본 특허공개공보 2001-253547호
이런 종류의 버킷엘리베이터식의 연속언로더에는, 하역능력의 향상이 요구되고 있다. 버킷엘리베이터식의 연속언로더에서는, 그 사이즈가 하역능력에 관계하므로, 하역능력 향상을 위해서는 연속언로더의 대형화를 생각할 수 있다. 그러나, 연속언로더의 크기는, 제조코스트에 밀접하게 관계하므로, 대형화에 따른 하역능력 향상은, 연속언로더의 제조코스트를 인상시킨다는 문제가 있다.
이 문제를 감안하여, 본 발명은, 제조코스트의 상승을 억제하면서, 하역능력을 향상시킬 수 있는, 연속언로더, 연속언로더 시설 및 연속언로더의 운전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 연속언로더는,
대상물을 연속적으로 반송하는 버킷엘리베이터를 구비하는 버킷엘리베이터식의 연속언로더로서,
상기 버킷엘리베이터는,
상기 대상물을 긁어 모아 적재하는 복수의 버킷과,
상기 복수의 버킷이 장착된 무단체인과,
상기 무단체인을 구동하여 주회시키는 구동롤러와,
상기 무단체인을 가이드함과 함께 상기 무단체인의 진행방향을 전환하는 전향롤러를 구비하고,
가동 시에 있어서의 상기 무단체인의 주회 이동의 최고속도가, 90~150m/분인 것을 특징으로 한다.
이 연속언로더에 의하면, 무단체인의 주회 이동의 최고속도를 90~150m/분으로 함으로써, 연속언로더의 대형화를 억제하면서, 하역능력의 향상을 도모할 수 있다.
또, 상기 최고속도가, 95~150m/분인 것으로 하여도 된다.
또, 상기 최고속도가, 100~150m/분인 것으로 하여도 된다.
또, 상기 최고속도가, 100~120m/분인 것으로 하여도 된다.
가동 시에 있어서 상기 버킷엘리베이터에서 발생하는 진동 가속도가 6G 이하인 것으로 하여도 된다.
본 발명의 연속언로더 시설은, 안벽(岸壁)과, 상기 안벽 상에 마련된, 상술의 어느 연속언로더를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이 연속언로더 시설은, 연속언로더의 대형화를 억제하면서 하역능력의 향상을 도모할 수 있으므로, 연속언로더를 지지하는 안벽의 요구 강도도 억제할 수 있다. 따라서, 연속언로더 및 안벽을 포함한 제조코스트를 억제하면서, 하역능력의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 연속언로더의 운전방법은,
대상물을 연속적으로 반송하는 버킷엘리베이터를 구비하는 버킷엘리베이터식의 연속언로더의 운전방법으로서,
상기 버킷엘리베이터는,
상기 대상물을 긁어 모아 적재하는 복수의 버킷과,
상기 복수의 버킷이 장착된 무단체인과,
상기 무단체인을 구동하여 주회시키는 구동롤러와,
상기 무단체인을 가이드함과 함께 상기 무단체인의 진행방향을 전환하는 전향롤러를 구비하고,
상기 무단체인을 속도 90~150m/분으로 주회 이동시키는 것을 특징으로 한다.
이 운전방법에 의하면, 무단체인의 주회 이동의 속도를 90~150m/분으로 함으로써, 연속언로더의 대형화를 억제하면서, 하역능력의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명에 의하면, 제조코스트의 상승을 억제하면서, 하역능력을 향상시킬 수 있는, 연속언로더, 연속언로더 시설 및 연속언로더의 운전방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 연속언로더 및 연속언로더 시설을 나타내는 도이다.
도 2는 도 1의 연속언로더 시설을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 연속언로더의 버킷엘리베이터 상부를 나타내는 일부 파단 사시도이다.
도 4에 있어서, (a)는 전향롤러의 측면도이며, (b)는 그 전향롤러의 지지구조를 나타내는 단면도이다.
도 5에 있어서, (a)는 전향롤러의 다른 예를 나타내는 단면도이며, (b)는 전향롤러의 또 다른 예를 나타내는 측면도이고, (c)는 그 단면도이다.
도 6은 고정축을 회전축선방향으로 지지하는 지지구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 7에 있어서, (a)~(c)는 전향롤러의 다른 예를 나타내는 측면도이다.
도 8은 고정축을 회전축선방향으로 지지하는 지지구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 9는 고정축을 회전축선방향으로 지지하는 지지구조의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 10은 고정축을 회전축선방향으로 지지하는 지지구조의 또 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 고정축을 회전축선방향으로 지지하는 지지구조의 또 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 12에 있어서, (a)는 시뮬레이션에 이용한 전향롤러의 측면도이며, (b)는 모델(M1)에 있어서의 전향롤러의 지지구조이고, (c)는 모델(M2)에 있어서의 전향롤러의 지지구조이다.
도 13은 시뮬레이션 결과의 전향롤러의 가속도를 나타내는 그래프이다.
도 14는 시뮬레이션 결과의 전향롤러의 변위를 나타내는 그래프이다.
도 15는 시뮬레이션 결과의 전향롤러의 가속도를 나타내는 그래프이다.
도 16은 시뮬레이션 결과의 전향롤러의 변위를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 연속언로더, 연속언로더 시설 및 연속언로더의 운전방법의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2에 나타내는 연속언로더 시설(200)은, 안벽(101)과, 안벽(101) 상에 마련된 연속언로더(1)를 구비하고 있다. 안벽(101)은, 예를 들면 철근 콘크리트로 구축되고, 안벽(101)은, 연속언로더(1)를 지지하기 위한 소정의 강도를 구비한다. 다만, 후술하는 바와 같이, 연속언로더(1)는 레일(3a) 상을 이동 가능하고, 여기에서는, 연속언로더(1)의 이동 범위에 대응하여 소정의 강도로 건조된 부분을, 안벽(101)이라고 칭하고 있다. 이 연속언로더 시설(200)에 있어서는, 안벽(101)에 평행하게 선박(102)이 접안(接岸)되고, 연속언로더(1)로 선박(102)으로부터의 양륙이 실행된다.
도 1~도 3에 나타내는 버킷엘리베이터식의 선박용 연속언로더(CSU)(1)는, 선박의 선창(船倉)(103)으로부터 산적화물(M)(예를 들면, 석탄이나 코크스, 광석 등)을 연속적으로 양륙하는 장치이다. 연속언로더(1)는, 안벽(101) 상에 평행하게 부설된 2개의 레일(3a)에 의하여, 당해 안벽(101)을 따라 이동 가능한 주행프레임(2)을 구비하고 있다. 주행프레임(2) 위에는, 선회프레임(5)이 선회 가능하게 지지되고, 그 선회프레임(5)으로부터 횡방향으로 돌출설치된 붐(7)의 선단부에 버킷엘리베이터(9)가 지지되어 있다. 버킷엘리베이터(9)는, 평행링크(8), 밸런싱레버(12) 및 카운터웨이트(13)에 의하여, 붐(7)의 기복각도에 관계없이 연직을 유지하도록 되어 있다.
연속언로더(1)는, 붐(7)의 기복각도를 조정하기 위한 실린더(15)를 구비하고 있다. 이 실린더(15)를 신장하면 붐(7)의 선단부측이 상향이 되어 버킷엘리베이터(9)가 상승하고, 실린더(15)를 축소하면 붐(7)의 선단부측이 하향이 되어 버킷엘리베이터(9)가 하강하도록 되어 있다.
버킷엘리베이터(9)는, 그 하부에 마련된 측면 굴삭방식의 스크레이핑부(11)에 의하여, 선창(103) 내의 산적화물(M)을 연속적으로 굴삭하여 긁어 모음과 함께, 긁어 모은 산적화물(M)을 상방으로 반송하는 것이다.
버킷엘리베이터(9)는, 연직방향으로 연신하는 통형상의 엘리베이터 본체(23)와, 엘리베이터 본체(23)에 대하여 주회운동하는 체인버킷(29)을 구비하고 있다. 체인버킷(29)은, 무단형상으로 연결된 한 쌍의 롤러체인(무단체인)(25)과, 당해 한 쌍의 체인(25)에 양측 지지된 복수의 버킷(27)을 구비하고 있다. 구체적으로는, 2개의 체인(25)은, 도 1의 지면(紙面)에 직교하는 방향으로 병설되어 있으며, 각 버킷(27)은, 도 3에 나타나는 바와 같이, 2개의 체인(25)의 사이에 매달리도록 하여 당해 체인(25, 25)에 소정의 장착도구를 통하여 장착되어 있다.
또한, 버킷엘리베이터(9)는, 체인(25)이 걸쳐지는 구동롤러(31a)와, 체인(25)을 가이드하는 종동롤러(31b, 31c)와, 체인(25)을 가이드하는 전향롤러(33)를 구비하고 있다. 구동롤러(31a)는 버킷엘리베이터(9)의 최상부(9a)에 마련되고, 종동롤러(31b)는 스크레이핑부(11)의 전부에 마련되며, 종동롤러(31c)는 스크레이핑부(11)의 후부에 마련되어 있다. 전향롤러(33)는, 구동롤러(31a)의 약간 하방에 위치하는 종동롤러이고, 체인(25)을 가이드함과 함께 체인(25)의 진행방향을 전환한다. 또, 종동롤러(31b)와 종동롤러(31c)와의 사이에는 실린더(35)가 장착되고, 이 실린더(35)를 신축함으로써 양 종동롤러(31b, 31c)의 배치축간 거리를 변화시켜, 체인버킷(29)의 이동주회궤적이 변경되도록 되어 있다. 다만, 체인(25)이 2개 존재하는 것에 대응하여, 구동롤러(31a), 종동롤러(31b, 31c) 및 전향롤러(33)도, 각각 2개씩 존재하고, 도 1의 지면에 직교하는 방향으로 병설되어 있다.
구동롤러(31a)가 체인(25)을 구동함으로써, 체인(25)이, 엘리베이터 본체(23)에 대하여 소정의 궤적으로 화살표(W)방향으로 주회운동하고, 체인버킷(29)은, 버킷엘리베이터(9)의 최상부(9a)와 스크레이핑부(11)와의 사이를 이동 주회하면서 순환한다.
체인버킷(29)의 버킷(27)은, 그 개구부(27a)를 위를 향한 자세로 상승한다. 그리고, 버킷엘리베이터(9)의 최상부(9a)에서는, 구동롤러(31a)를 통과할 때에 체인(25)이 상향으로부터 하향으로 방향 전환하고, 버킷(27)의 개구부(27a)가 하향으로 전환회전한다. 이와 같이 하향이 된 버킷(27)의 개구부(27a)의 하방에 배출용 슈트(36)가 형성되어 있다. 이 배출용 슈트(36)의 하단은, 버킷엘리베이터(9)의 외주에 배치된 회전피더(feeder)(37)에 접속되어 있다.
회전피더(37)는, 배출용 슈트(36)로부터 반출되는 산적화물(M)을 붐(7)측으로 반송하는 것이다. 붐(7)에는 붐컨베이어(39)가 배치되고, 이 붐컨베이어(39)는, 회전피더(37)로부터 옮겨진 산적화물(M)을 호퍼(41)에 공급하도록 되어 있다. 그 호퍼(41)의 하방에는 기기 내의 벨트컨베이어(43)나 지상 컨베이어(45)가 배치되어 있다.
이 연속언로더(1)를 이용한 산적화물(대상물)(M)의 양륙은, 이하와 같이 행해진다. 버킷엘리베이터(9)의 하단부의 스크레이핑부(11)를 선창(103) 내에 삽입하고, 체인(25)을 도 1 중의 화살표 방향으로 주회시킨다. 그렇게 하면, 스크레이핑부(11)에 위치하는 버킷(27)이, 연속적으로 석탄이나 코크스, 광석 등의 산적화물(M)의 굴삭 및 긁어 모음을 행한다. 그리고, 이러한 버킷(27)에 긁어 모여 적재된 산적화물(M)은, 체인(25)의 상승에 따라 버킷엘리베이터(9)의 최상부(9a)까지 연직 상방으로 반송된다.
그 후, 버킷(27)이 구동롤러(31a)의 위치를 통과하고, 당해 버킷(27)이 회전함으로써, 산적화물(M)이 버킷(27)으로부터 낙하한다. 버킷(27)으로부터 낙하한 산적화물(M)은, 배출용 슈트(36) 내에 떨어져 회전피더(37)측으로 반출되고, 또한 붐컨베이어(39)로 옮겨져 호퍼(41)에 반송된다. 또한, 산적화물(M)은, 벨트컨베이어(43) 및 지상 컨베이어(45)를 통하여 지상측 설비(49)로 반출된다. 이상과 같은 동작이, 복수의 버킷(27)을 이용하여 반복해서 행해짐으로써, 선창(103) 내의 산적화물(M)은 연속적으로 양륙된다.
계속해서, 버킷엘리베이터(9)의 전향롤러(33) 근방의 구성에 대하여, 더욱 상세하게 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 전향롤러(33)는, 구동롤러(31a)에서 꺾인 후에 하방으로 진행하는 체인(25)에 접촉하고, 당해 체인(25)을 순환 궤적의 내측을 향하여 굴곡시키고 있다. 그리고, 전향롤러(33)는, 구동롤러(31a)에서 꺾인 후의 체인(25)의 진행방향을, 경사 하방향으로부터 연직 하방향으로 전환시킨다. 이 구성에 의하면, 꺾인 후에 산적화물(M)을 방출한 버킷(27)은, 그 후 구동롤러(31a)와 전향롤러(33)와의 사이에 있어서, 배출용 슈트(36)를 회피하도록 경사 하방으로 이동하므로, 상방의 버킷(27)으로부터 낙하되어 오는 산적화물(M)에 간섭하기 어렵다. 따라서, 각 버킷(27)으로부터 연속적으로 낙하하는 산적화물(M)이, 원활하게 배출용 슈트(36)에 도입된다. 이와 같이, 전향롤러(33)에 의한 체인(25)의 순환 궤적의 굴곡은, 배출용 슈트(36)로의 산적화물(M)의 원활한 이동에 기여한다.
여기에서, 본 발명자들은, 버킷엘리베이터(9)에서 발생하는 진동에는, 전향롤러(33)가, 체인(25)과의 충돌에 의하여 비교적 큰 진동원으로서 관여하고 있는 것을 발견하였다. 따라서, 당해 전향롤러(33)에 기인하는 진동을 저감하기 위하여, 버킷엘리베이터(9)에 다음에서 설명하는 구성을 채용하였다.
(1) 도 4에 나타내는 바와 같이, 2개의 전향롤러는, 회전축선(A)을 공통하도록 병렬 배치되어 있다. 버킷엘리베이터(9)는, 2개의 전향롤러(33)의 중앙을 관통하여 회전축선(A)방향으로 뻗어 있고, 양방의 전향롤러(33)를 회전 가능하게 지지하는 고정축(51)을 구비하고 있다. 고정축(51)은, 회전하지 않도록 엘리베이터 본체(23)에 고정된 원기둥 봉부재이며, 고정축(51)은, 그 양단에 있어서 엘리베이터 본체(23)에 양측 지지되어 있다. 2개의 전향롤러(33)는, 1개의 공통되는 고정축(51)에 지지되어 당해 고정축(51) 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 다만, 이 경우, 전향롤러(33, 33)의 사이를 통과하는 버킷(27)이 고정축(51)에 간섭하지 않도록, 버킷(27)의 치수가 설정되어 있다.
(2) 각 전향롤러(33)는, 회전 중심측으로부터 순서대로 동심에 마련된 베어링(회전축부)(61), 휠부(62), 및 링부(63)의 3개의 부분으로 구성되어 있다. 베어링(61)은, 고정축(51)에 접합되는 부분이며, 예를 들면 볼베어링으로 구성된다. 링부(63)는, 전향롤러(33)의 원주 외측 가장자리부에 위치하여, 체인(25)에 접촉하는 부분이다. 휠부(62)는, 베어링(61)과 링부(63)를 접속하는 부분이다. 전향롤러(33)는, 고정축(51)에 지지되어 당해 고정축(51)의 둘레로 베어링(61)을 통하여 회전한다.
전향롤러(33)의 휠부(62)는, 회전축선(A)방향을 두께방향으로 하는 1매의 판형상부재(62a)로 형성되어 있다(도 5 참조). 그리고, 회전축선(A)방향으로 보아, 판형상부재(62a)는, 베어링(61)과 링부(63)와의 사이의 영역 전체를 덮는 형상을 이루고 있다. 즉, 판형상부재(62a)는, 회전축선(A)방향으로 보아, 베어링(61)과 링부(63)와의 경계선인 2개의 동심원으로 끼워진 링형상을 이룬다. 또, 휠부(62)는, 전향롤러(33)의 반경을 따라 직선형상으로 뻗어 있는 직선형상 스포크를 가지고 있지 않으며, 상기 판형상부재(62a)만으로 형성되어 있다. 다만, 이하에 있어서도, 전향롤러의 반경을 따라 뻗어 있는 직선형상의 부재로 구성되는 스포크를, “직선형상 스포크”라고 칭한다. 이러한 구조의 휠부(62)는, 일반적으로, “디스크 휠”이나 “원반 휠” 등으로 불리는 경우가 있다.
이와 같이, 디스크휠형의 휠부(62)를 가지는 전향롤러의 다른 예로서, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 휠부(62)는, 회전축선(A)방향으로 병렬하여 배치된 복수(도면 예에서는 2매)의 판형상부재(62a)로 이루어지는 구성으로 하여도 된다. 또, 도 5(b), (c)에 나타내는 바와 같이, 판형상부재(62a)를 보강하는 보강재로서, 전향롤러의 반경을 따라 직선형상으로 뻗어 있는 직선형상 스포크부(62b)를 판형상부재(62a)의 편면 또는 양면에 병설하여도 된다.
(3) 전향롤러(33) 중, 링부(63)는 실제로 체인(25)이 접촉하는 부위이며, 링부(63)에는, 체인(25)의 충돌에 기인하여 회전직경방향의 충격력이 작용한다. 따라서, 링부(63)는, 그 회전직경방향(래디얼방향)으로의 진동을 억제하기 위한 직경방향 제진부재를 통하여, 엘리베이터 본체(23)에 지지되어 있다. 이 구성의 구체적인 예로서, 도 4(b)에 나타나는 바와 같이, 상기의 직경방향 제진부재로서의 제진부재(53)는, 고정축(51)의 주위를 동심원형상으로 둘러싸도록 배치되고, 고정축(51)은 당해 제진부재(53)를 통하여 엘리베이터 본체(23)에 고정된다. 다만, 엘리베이터 본체(23) 중 제진부재(53)를 둘러싸는 부분에는, 링형상의 강재(55)가 배치되어 있다. 상기 제진부재(53)의 재료는, 예를 들면, 제진고무, 스프링 등의 탄성부재여도 되고, 제진강판 등이어도 된다. 이 구조에 의하여, 고정축(51)이 제진부재(53)를 통하여 엘리베이터 본체(23)에 지지되고, 나아가서는, 링부(63)가, 제진부재(53)를 통하여 엘리베이터 본체(23)에 지지되게 된다. 또, 링부(63)가 직경방향 제진부재를 통하여 엘리베이터 본체(23)에 지지되는 구성의 다른 예로서는, 휠부(62)의 재료를 제진강판으로 하여도 된다. 이 경우, 제진강판으로 이루어지는 휠부(62) 전체가 직경방향 제진부재로서 기능한다.
다만, 전향롤러(33) 및 고정축(51)의 중량에 의하여, 제진부재(53)는, 그 하부의 열화가 가장 크다. 따라서, 정기적으로, 제진부재(53)를 회전축선(A) 둘레로 회전시켜 재설치함으로써, 일부에 편중된 제진부재(53)의 열화를 피할 수 있어, 제진부재(53)의 수명의 장기화를 도모할 수 있다.
도 6은, 고정축(51)의 일방의 단면(51a) 근방을 확대하여 나타내는 도이며, 고정축(51)을 회전축선(A)방향으로 지지하는 지지구조의 일례를 나타내는 도이다. 이 구조에서는, 고정축(51)의 단면(51a)과 강재(55)가 U자 형상의 고정지그(71)로 접속되어 있다. 다만, 고정지그(71)는, 도 4에는 도시 스페이스의 사정상 나타나 있지 않다. 고정지그(71)는, 관절부(71a, 71b)에 있어서 힌지 결합으로 연결된 3개의 링크부재로 이루어지고, 관절부(71a, 71b)는, 대략 회전축선(A) 상에 위치하고 있다. 이러한 고정지그(71)에 의하면, 고정축(51)의 회전직경방향으로의 이동을 허용하면서, 회전축선(A)방향의 이동을 구속할 수 있다. 따라서, 이 지지구조에 의하면, 제진부재(53)에 의한 고정축(51)의 회전직경방향의 제진기능을 해치지 않고, 고정축(51)을 회전축선(A)방향으로 지지할 수 있다. 다만, 고정축(51)의 타방의 단면에도, 동일한 지지구조가 구축되어 있다.
링부(63)가 직경방향 제진부재를 통하여 엘리베이터 본체(23)에 지지되는 구성의 다른 구체적인 예로서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 전향롤러의 휠부에 직경방향 제진부재가 포함되는 구성으로 하여도 된다. 즉, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 휠부(262)가, 직선형상 스포크를 가지는 외주부분(262a)과, 그 내측에 있어서 제진부재(54a)로 형성된 내주부분(262b)의 2부분으로 이루어지는 구성으로 하여도 된다. 또, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 휠부(362)가, 제진부재(54b)로 형성된 외주부분(362a)과, 그 내측에 있어서 직선형상 스포크를 가지는 내주부분(362b)의 2부분으로 이루어지는 구성으로 하여도 된다.
또, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 휠부(462)가, 제진부재(54c)로 형성된 외주부분(462a)과, 그 내측에 있어서 원판형상을 이루는 내주부분(462b)의 2부분으로 이루어지는 구성으로 하여도 된다. 내주부분(462b)에는, 회전축선방향으로 관통된 펀치구멍(462c)이 마련되어 있다. 이 휠부(462)는, 회전축선(A)방향을 두께방향으로 하고, 두께방향으로 보아 베어링(61)(회전축부)과 링부(63)와의 사이의 영역으로 확장되는 판형상부재이다. 그리고, 휠부(462)에는, 회전축선(A)방향으로 관통하는 펀치구멍(관통구멍)(462c)이 마련되어 있다. 이러한 구조에 의하면, 전술의 전향롤러(33)(도 4 참조)보다 펀치구멍(462c)의 중량분만큼 경량화가 도모되기 쉽다.
(4) 도 4에 나타내는 전향롤러(33)는, 회전축선(A)방향(스러스트방향)으로의 진동을 억제하는 축방향 제진부재를 통하여 엘리베이터 본체(23)에 대하여 회전축선(A)방향으로 지지되어 있다. 이러한 지지구조의 구체예에 대하여, 도 8~도 11을 참조하면서 이하에 설명한다. 다만, 도 8~도 11에 나타나는 부재의 일부는, 도 4에는 도시 공간의 사정상 나타나 있지 않다. 또, 도 8~도 11에는, 고정축(51)의 일방의 단면(51a) 근방의 구조가 나타나지만, 고정축(51)의 타방의 단면에도, 동일한 지지구조가 구축된다. 또, 도 6~도 11에 나타내는 지지구조에 있어서, 동일 또는 동등한 구성요소에 동일 부호를 붙여 중복되는 설명을 생략한다.
지지구조의 일례로서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 전술의 고정지그(71)의 관절부(71a)에 있어서, 링크부재(71j)측에 고정된 힌지축(71c)의 둘레에, 축방향 제진부재로서의 원형의 제진부재(73a)가 삽입되고, 힌지축(71c)과 링크부재(71k)에 있어서의 힌지축의 베어링부와의 사이에 제진부재(73a)가 개재된다. 즉, 이 구조에서는, 강재(55)측에 고정된 링크부재(71h 및 71k)와, 고정축(51)의 단면(51a)에 고정된 링크부재(71j)와, 링크부재(71k와 71j)의 사이를 힌지 결합하는 관절부(71a)로 구성되는 전술의 고정지그(규제도구)(71)에 있어서, 힌지축(71c)과 링크부재(71k)와의 사이에 축방향 제진부재로서의 제진부재(73a)가 개재되어 있다.
이 구조에 의하면, 고정지그(71)의 링크부재(71h, 71k)에 대한 링크부재(71j)의 회전축선(A)방향의 진동이 억제되고, 나아가서는, 고정축(51) 및 전향롤러(33)의 회전축선(A)방향으로의 진동이 억제된다. 또, 이 구성에 의하면, 제진부재(53)의 경시 열화에 따라 고정축(51)의 상하변위가 발생하였다고 하여도, 제진부재(73a)가 추종하여 변형되어 상하변위를 흡수할 수 있다.
지지구조의 다른 예로서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 전술의 고정지그(71)의 링크부재(71j)와 고정축(51)의 단면(51a)과의 사이에, 축방향 제진부재로서의 제진부재(73b)가 삽입된다. 즉, 이 구조에서는, 고정지그(규제도구 본체)(71)와 제진부재(73b)로 이루어지는 규제도구(70b)에 의하여, 강재(55)와 고정축(51)의 단면(51a)이 연결됨과 함께, 강재(55)에 대하여 고정축(51)의 회전축선(A)방향으로의 이동이 규제된다.
이 구조에 의하면, 고정지그(71)에 대한 고정축(51)의 회전축선(A)방향의 진동이 억제되고, 나아가서는, 전향롤러(33)의 회전축선(A)방향으로의 진동이 억제된다. 또, 이 구성에 의하면, 제진부재(53)의 경시 열화에 따라 고정축(51)의 상하변위가 발생하였다고 하여도, 제진부재(73b)가 추종하여 변형되어 상하변위를 흡수할 수 있다.
지지구조의 또 다른 예로서, 도 10에 나타내는 바와 같이, 고정축(51)의 단면(51a)에 플랜지(75)가 장착된다. 플랜지(75)는, 강재(55)에 대면하는 위치까지, 회전직경방향으로 고정축(51)으로부터 돌출되어 있다. 그리고, 플랜지(75)와, 강재(55) 및 제진부재(53)와의 사이에, 축방향 제진부재로서의 제진부재(73c)가 삽입된다. 즉, 이 구조에서는, 플랜지(규제도구 본체)(75)와 제진부재(73c)로 이루어지는 규제도구(70c)에 의하여, 강재(55)와 고정축(51)의 단면(51a)이 연결됨과 함께, 강재(55)에 대하여 고정축(51)의 회전축선(A)방향으로의 이동이 규제된다. 이 구조에 의하면, 강재(55)(엘리베이터 본체(23))에 대한 고정축(51)의 회전축선(A)방향의 진동이 억제되고, 나아가서는, 전향롤러(33)의 회전축선(A)방향으로의 진동이 억제된다.
지지구조의 또 다른 예로서, 도 11에 나타내는 바와 같이, 고정축(51)의 단면(51a)을 누르기 위한 덮개부(77)가, 강재(55)에 장착된다. 그리고, 덮개부(77)와 고정축(51)의 단면(51a)과의 사이에, 축방향 제진부재로서의 제진부재(73d)가 삽입된다. 즉, 이 구조에서는, 덮개부(규제도구 본체)(77)와 제진부재(73d)로 이루어지는 규제도구(70d)에 의하여, 강재(55)와 고정축(51)의 단면(51a)이 연결됨과 함께, 강재(55)에 대하여 고정축(51)의 회전축선(A)방향으로의 이동이 규제된다. 이 구조에 의하면, 강재(55)(엘리베이터 본체(23))에 대한 고정축(51)의 회전축선(A)방향의 진동이 억제되고, 나아가서는, 전향롤러(33)의 회전축선(A)방향으로의 진동이 억제된다.
다만, 도 8~도 11의 어느 구조도, 제진부재(53)에 의한 고정축(51)의 회전직경방향의 제진기능을 해치지 않고, 고정축(51)을 회전축선(A)방향으로 지지할 수 있다. 상기 제진부재(73a~73d)의 재료는, 예를 들면, 제진고무, 스프링 등의 탄성부재여도 되고, 제진강판 등이어도 된다.
계속해서, 상술한 버킷엘리베이터(9)에 의한 작용효과에 대하여 설명한다. 버킷엘리베이터(9)는, 특히, 이하에 나타내는 4가지 점(제1~제4 특징점)에서 특징이 있다.
(제1 특징점)
제1 특징점으로서, 버킷엘리베이터(9)는, 한 쌍의 전향롤러(33, 33)의 공통의 회전축선(A) 상에 뻗어 있고, 양방의 전향롤러(33, 33)를 회전 가능하게 지지하는 고정축(51)을 구비하고 있다. 이 구성에 의하면, 후술의 시뮬레이션으로 나타나는 바와 같이, 체인(25)과 전향롤러(33)와의 충돌의 충격력에 의한 엘리베이터 본체(23)의 가속도 응답이 작아져, 버킷엘리베이터(9)의 진동이 저감된다.
(제2 특징점)
제2 특징점으로서, 버킷엘리베이터(9)의 전향롤러(33)에 있어서, 휠부(62)는, 회전축선(A)방향을 두께방향으로 하고, 두께방향으로 보아 베어링(61)과 링부(63)와의 사이의 영역 전체를 덮는 형상을 이루는 판형상부재를 가진다. 이 구성에 의하면, 후술의 시뮬레이션으로 나타나는 바와 같이, 체인(25)과 전향롤러(33)와의 충돌의 충격력에 의한 엘리베이터 본체(23)의 가속도 응답이 작아져, 버킷엘리베이터(9)의 진동이 저감된다.
(제3 특징점)
제3 특징점으로서, 버킷엘리베이터(9)의 전향롤러(33)에 있어서, 링부(63)는 회전직경방향으로의 진동을 억제하는 직경방향 제진부재(예를 들면, 제진부재(53, 54a~54c) 등)를 통하여, 엘리베이터 본체(23)에 지지되어 있다. 전향롤러(33) 중, 링부(63)는 실제로 체인(25)이 접촉하는 부위이며, 링부(63)에는, 체인(25)의 충돌에 기인하여 회전직경방향의 충격력이 작용한다. 이에 반해, 상기 구성에 의하면, 직경방향 제진부재를 개재함으로써, 상기 충격력에 의한 링부(63)의 회전직경방향으로의 진동이 엘리베이터 본체(23)에 전달되기 어려워지므로, 버킷엘리베이터(9)의 진동이 억제된다.
(제4 특징점)
제4 특징점으로서, 버킷엘리베이터(9)의 전향롤러(33)는, 회전축선(A)방향으로의 진동을 억제하는 축방향 제진부재(예를 들면, 제진부재(73a~73d))를 통하여 엘리베이터 본체(23)에 대하여 회전축선(A)방향으로 지지되어 있다. 본 발명자들은, 버킷엘리베이터(9)에 있어서, 체인(25) 충돌 시의 전향롤러(33)에는, 회전축선(A)방향으로도 비교적 큰 진동이 발생하는 것을 발견하였다. 이에 반해, 상기 구성에 의하면, 축방향 제진부재를 개재함으로써, 전향롤러(33)의 회전축선(A)방향의 진동이 엘리베이터 본체(23)에 전달되기 어려워지므로, 버킷엘리베이터(9)의 진동이 억제된다.
다만, 도 4에서는 상술의 제1~제4 특징점을 모두 구비하는 버킷엘리베이터(9)의 구성을 설명하였지만, 제1~제4 특징점 중 적어도 1개를 구비함으로써, 버킷엘리베이터(9)의 진동을 억제할 수 있다. 또, 버킷엘리베이터에는, 제1~제4 특징점 중 2개 또는 3개를 조합하여 채용하여도 된다. 또, 상술의 실시형태의 설명에서 나타낸 버킷엘리베이터(9)의 각 구성은, 각각 적절히 조합하여 채용하여도 된다.
계속해서, 본 발명자들이, 상기 제1 특징점에 의한 진동 저감 효과를 확인하기 위하여 행한 시뮬레이션에 대하여 설명한다.
본 시뮬레이션에서는, 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 휠부가 직선형상 스포크로 이루어지는 전향롤러(s1)의 모델을 이용하였다. 이 전향롤러(s1)의 구조는, 종래의 연속언로더에 있어서의 전향롤러에서 흔한 것이다. 여기에서는, 전향롤러(s1)의 반경을 700mm로 하고, 고정축(s51 및 s52)의 반경을 55mm로 하였다. 또, 전향롤러(s1)의 재료의 영률을 21000kgf/mm2로 하고, 푸아송비를 0.3으로 하며, 밀도를 7.85ton/m3로 하였다.
도 12(b)에 나타내는 모델(M1)에서는, 2개의 전향롤러(s1)가, 각각 다른 고정축(s52)에서 편측 지지되도록 하였다. 고정축(s52)은, 엘리베이터 본체(23)의 강재(55)에 직접 고정되어 있는 것으로 한다. 모델(M1)의 지지구조는, 종래의 연속언로더에 있어서의 전향롤러의 지지구조로서 자주 볼 수 있는 것이다. 이에 반해, 도 12(c)에 나타내는 모델(M2)은, 상기 제1 특징점을 구비하고, 2개의 전향롤러(s1)가, 공통의 고정축(s51)에서 양측 지지되도록 하였다. 고정축(s51)은, 엘리베이터 본체(23)의 강재(55)에 직접 고정되어 있는 것으로 한다.
상기의 모델(M1, M2) 각각에 대하여, 체인(25)이 전향롤러(s1)에 충돌하였을 때의 엘리베이터 본체(23)의 3방향(전후방향, 상하방향, 및 좌우방향)의 각 가속도(전후 가속도, 상하 가속도, 및 좌우 가속도)를 산출하였다. 다만 여기에서는, 연직방향을 “상하방향”이라고 하고, 전향롤러(s1)의 회전축선방향을 “좌우방향”이라고 하며, 상하방향과 좌우방향과의 양방에 직교하는 방향을 “전후방향”이라고 한다.
모델(M1)에 있어서의 좌우 가속도의 값을 1.0으로 하여, 얻어진 상기의 각 가속도를 상대치로 나타내고, 도 13에 그래프로서 나타냈다. 또, 모델(M1, M2) 각각에 대하여, 체인(25)이 전향롤러(s1)에 충돌하였을 때의 엘리베이터 본체(23)의 3방향(전후방향, 상하방향, 및 좌우방향)의 각 변위(전후변위, 상하변위, 및 좌우변위)를 산출하였다. 얻어진 각 변위는, 모델(M1)에 있어서의 좌우변위의 값을 1. 0으로 하여 상대치로 나타내고, 도 14에 그래프로서 나타냈다.
도 13에 의하면, 모델(M2)은, 모델(M1)과 비교하여, 3방향 모두 엘리베이터 본체(23)의 가속도 응답이 저하되고 있는 것을 알 수 있다. 또, 모델(M2)에서는, 가속도 응답이 작아진 것에 의하여, 엘리베이터 본체(23)의 변위가 증대하는 것이 우려되었는데, 도 14에 나타나는 바와 같이, 모델(M2)은, 모델(M1)과 비교하여 엘리베이터 본체(23)의 변위도 극단적으로 증가하지 않는 것이 확인되었다.
이상에 의하여, 전술의 제1 특징점을 구비하는 버킷엘리베이터(9)의 구조에 의하여, 체인(25)과 전향롤러(33)와의 충돌에 기인하는 엘리베이터 본체(23)의 진동이 저감되어, 버킷엘리베이터(9) 및 연속언로더(1)의 진동 저감이 도모되는 것이 확인되었다.
계속해서, 본 발명자들이, 상기 제2 특징점에 의한 전향롤러(33)의 진동 저감 효과를 확인하기 위하여 행한 시뮬레이션에 대하여 설명한다.
본 시뮬레이션에서는, 휠부가 직선형상 스포크로 이루어지는 전향롤러를 이용한 모델(M11)을 비교를 위하여 준비하였다. 이 전향롤러의 구조는, 도 12(a)에 나타내는 전향롤러(s1)와 동일하므로 도시를 생략한다. 또한, 상기 제2 특징점을 구비하는 모델로서, 판형상부재의 휠부를 구비하는 전향롤러를 이용한 모델(M12, M13, M14)을 준비하였다. 각 모델(M11~M14) 모두, 도 12(b)에 나타내는 지지구조와 마찬가지로, 2개의 전향롤러를 각각 편측 지지로 하였다.
모델(M12)의 전향롤러는, 판두께 6mm의 판형상부재 2매를 중첩한 구조의 휠부를 가진다. 모델(M13)의 전향롤러는, 판두께 4mm의 판형상부재 2매를 중첩한 구조의 휠부를 가진다. 모델(M12, 13)의 전향롤러의 구조는, 도 5(a)에 나타내는 바와 동일하므로, 도시를 생략한다. 모델(M14)의 전향롤러는, 판두께 8mm의 판형상부재 1매로 이루어지는 구조의 휠부를 가진다. 모델(M14)의 전향롤러의 구조는, 도 4(a), (b)에 나타내는 것과 동일하므로, 도시를 생략한다.
여기에서는, 각 모델(M11~M14)의 전향롤러의 반경을 700mm로 하고, 고정축의 반경을 55mm로 하였다. 또, 각 전향롤러의 재료 영률을 21000kgf/mm2로 하고, 푸아송비를 0.3으로 하며, 밀도를 7.85ton/m3로 하였다.
상기의 모델(M11~M14) 각각에 대하여, 체인(25)이 전향롤러에 충돌하였을 때의 엘리베이터 본체(23)의 3방향(전후방향, 상하방향, 및 좌우방향)의 각 가속도(전후 가속도, 상하 가속도, 및 좌우 가속도)를 산출하였다. 다만 여기에서는, 연직방향을 “상하방향”이라고 하고, 전향롤러의 회전축선방향을 “좌우방향”이라고 하며, 상하방향과 좌우방향과의 양방에 직교하는 방향을 “전후방향”이라고 한다. 모델(M11)에 있어서의 좌우 가속도의 값을 1.0으로 하여, 얻어진 상기의 각 가속도를 상대치로 나타내고, 도 15에 그래프로서 나타냈다. 또, 모델(M11~M14) 각각에 대하여, 체인(25)이 전향롤러에 충돌하였을 때의 엘리베이터 본체(23)의 3방향(전후방향, 상하방향, 및 좌우방향)의 각 변위(전후변위, 상하변위, 및 좌우변위)를 산출하였다. 얻어진 각 변위는, 모델(M11)에 있어서의 좌우변위의 값을 1.0으로 하여 상대치로 나타내고, 도 16에 그래프로서 나타냈다.
도 15에 의하면, 모델(M12~M14)은, 모델(M11)과 비교하여, 3방향 모두 엘리베이터 본체(23)의 가속도 응답이 저하되고 있는 것을 알 수 있다. 또, 모델(M12~M14)에서는, 가속도 응답이 작아짐에 따라, 엘리베이터 본체(23)의 변위가 증대하는 것이 우려되었는데, 도 16에 나타나는 바와 같이, 모델(M12~M14)은, 모델(M11)과 비교하여 엘리베이터 본체(23)의 변위도 극단적으로 증가하지 않는 것이 확인되었다.
이상에 의하여, 전술의 제2 특징점을 구비하는 버킷엘리베이터(9)의 구조에 의하여, 체인(25)과 전향롤러(33)와의 충돌에 기인하는 엘리베이터 본체(23)의 진동이 저감되고, 버킷엘리베이터(9) 및 연속언로더(1)의 진동 저감이 도모되는 것이 확인되었다.
또, 도 15에 의하면, 모델(M12, M13, M14)의 순서로 엘리베이터 본체(23)의 가속도 응답이 저하되어 가는 것을 알 수 있다. 따라서, 모델(M12와 M13)을 비교하면, 2매의 판형상부재로 휠부를 구성하는 경우, 판두께가 얇은 판형상부재를 사용하는 것이 버킷엘리베이터(9) 및 연속언로더(1)의 진동 저감 효과가 큰 것을 알 수 있었다. 또, 모델(M13과 M14)을 비교하면, 판두께가 얇은 2매의 판형상부재보다, 상기 2매의 합계의 판두께를 가지는 1매의 판형상부재를 휠부로서 채용하는 구성이, 버킷엘리베이터(9) 및 연속언로더(1)의 진동 저감 효과가 큰 것을 알 수 있었다.
계속해서, 상술한 연속언로더(1) 및 연속언로더 시설(200)의 하역능력의 향상에 대하여 설명한다.
종래의 일반적인 버킷엘리베이터식의 연속언로더에서는, 가동 시에 있어서의 체인의 주회 이동의 속도는 최대라도 80m/분 정도이다. 이에 반해, 상술한 연속언로더(1)의 가동 시에 있어서의 체인(25)의 주회 이동의 최고속도는, 90~150m/분이다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 연속언로더(1)의 운전방법에서는, 체인(25)의 주회 이동 속도를, 90~150m/분으로 하여 운전한다.
상기와 같이, 연속언로더(1)에서는, 체인(25)의 주회 속도를 종래보다 빠르게 함으로써, 기기의 대형화를 피하면서, 하역능력의 향상을 도모할 수 있다. 여기에서는, 체인(25)의 주회 속도를 90m/분 이상으로 함으로써, 기기의 대형화에 따른 연속언로더 등의 제조코스트의 증대를 충분히 억제하면서, 하역능력의 향상을 도모할 수 있다. 또, 체인(25)의 주회 이동 속도가 150m/분을 초과하면, 반송되는 산적화물(M)이 버킷(27)으로부터 배출용 슈트(36)에 원활하게 낙하되지 않게 되고, 또한, 가동에 영향을 줄 정도의 버킷엘리베이터(9)의 진동이 발생하므로, 바람직하지 않다. 또, 체인(25)의 주회 이동 속도가 150m/분을 초과하면, 버킷(27)에 의한 산적화물(M)의 긁어 모음 스피드가 너무 빨라, 레일(3a) 상의 연속언로더(1)의 이동 속도가 부족하고, 산적화물(M)의 양륙이 원활하게 행해지지 않게 되어 버린다. 이에 반해, 연속언로더(1)에서는, 체인(25)의 주회 이동 속도를 150m/분 이하로 함으로써, 상기와 같은 문제를 저감할 수 있다.
상기의 관점으로부터, 체인(25)의 주회 이동의 최고속도를 95~150m/분으로 하면, 보다 바람직하다. 또, 100~150m/분이면 더욱 바람직하고, 그 중에서도, 100~120m/분이면 가장 바람직하다.
또, 버킷엘리베이터(9)는, 전술의 제1~제4 특징점 중 적어도 어느 1개를 가지는 것으로 한다. 이로써, 체인(25)의 주회 이동 속도를 150m/분으로 하여 운전하여도, 버킷엘리베이터(9)에서 발생하는 진동을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 연속언로더(1)에 있어서, 체인(25)의 주회 이동 속도를 150m/분으로 한 경우, 전향롤러(33)에 있어서의 진동의 가속도는 6G 이하이며, 버킷엘리베이터(9)의 선단부에 있어서의 소음은 100dB 이하이다. 이것은, 연속언로더(1)의 운전석에 발생하는 진동·소음도 허용 범위 내로 억제되는 것을 의미한다.
이상과 같이, 연속언로더(1)에 의하면, 체인(25)의 주회 속도를 고속화함으로써, 기기의 대형화를 피하면서, 하역능력의 향상을 도모할 수 있다. 연속언로더(1)의 대형화가 억제됨으로써, 연속언로더(1)의 제조코스트가 억제된다. 또한, 연속언로더(1)의 중량 증가가 억제됨으로써, 안벽(101)의 요구 강도가 억제되고, 그 결과, 안벽(101)의 건설코스트도 억제된다. 따라서, 안벽(101)의 건설코스트를 포함한 연속언로더 시설(200) 전체적인 제조코스트도 억제된다.
이하, 구체적인 예를 들면서, 연속언로더 시설의 하역능력과 제조코스트에 대하여 설명한다.
이하에서는, 버킷엘리베이터를 종래보다 고속화시켜 하역능력을 향상시킨 연속언로더를 “고속화 언로더”라고 칭하고, 종래보다 대형화하여 하역능력을 향상시킨 연속언로더를 “대형화 언로더”라고 칭한다. 또, 이들 고속화 언로더와 대형화 언로더가, 동일한 하역능력을 가지고 있는 것으로 하여 양자를 비교한다. 다만, 이하의 설명에서 사용하는 계산식은 경험적으로 판명되어 있는 계산식이며, 이들 계산식의 좌변과 우변이 반드시 엄밀하게 일치하는(즉 “=”이 됨) 것은 아니고, 현실에는 다소 오차가 발생하는(즉 “≒”이 됨) 경우도 있다.
동일한 하역능력을 실현하는 경우, 버킷엘리베이터의 중량(Wb)은, 버킷엘리베이터 속도(버킷의 속도)(V)의 함수이며,
Wb=f(V)…(1)
로 나타낼 수 있다.
대형화 언로더의 버킷엘리베이터 속도를 V1, 대형화 언로더의 버킷엘리베이터의 중량을 Wb1, 고속화 언로더의 버킷엘리베이터 속도를 V2, 고속화 언로더의 버킷엘리베이터의 중량을 Wb2로 하면,
Wb2=Wb1×(V1/V2)…(2)
가 된다. 또, 대형화 언로더 전체의 중량을 Wa1로 하면, 고속화 언로더 전체의 중량 Wa2는,
Wa2=(1―(1-Wb2/Wb1)/k1)×Wa1…(3)
로 나타낼 수 있다. 다만, k1은 소정의 계수이다.
또, 대형화 언로더를 지지하는 안벽의 중량을 Wp1로 하면, 고속화 언로더를 지지하는 안벽의 중량 Wp2는,
Wp2=Wp1×k2×(Wa2/Wa1)…(4)
로 나타낼 수 있다(문헌 1: 시바사키 류이치 등, “화물 수송비용도 고려한 항만 시설의 내진 설계에 있어서의 경제 평가 수법의 구축”, 일본 국토기술정책종합연구소(NILIM) 자료 NO.125를 참조). 다만, k2는 소정의 상수이다. 그리고, 대형화 언로더의 제조코스트를 Cu1로 하면, 고속화 언로더의 제조코스트 Cu2는,
Cu2=Cu1×(Wa2/Wa1)0.7…(5)
로 나타나는 것을 경험적으로 알고 있다.
마찬가지로, 대형화 언로더를 지지하는 안벽의 단위길이당 건설코스트(Cp1)와, 고속화 언로더를 지지하는 안벽의 단위길이당 건설코스트(Cp2)와의 차분은,
Cp2-Cp1=(Wa1-Wa2)/Wa1×0.2/0.05×3[백만엔/m]…(6)
으로 나타나는 것을 경험적으로 알고 있다.
상기의 식(1)~(6)을 이용하여, 대형화 언로더의 버킷엘리베이터 속도를 75m/분으로 하고, 고속화 언로더의 버킷엘리베이터 속도를 90m/분으로 한 경우,
Cu2=Cu1×0.94
Cp2-Cp1=1.02[백만엔/m]
가 된다. 다만, 계수 k1은 2로 하였다. 대형화 언로더의 제조코스트를 1500백만엔, 안벽의 길이를 300m로 하면, 대형화 언로더를 채용하는 경우에 비해 고속화 언로더를 채용한 경우의 저감코스트(C)는,
C=1500×0.06＋1×300=390[백만엔]
이 되며, 기기 환산비로 26%(390/1500)의 저감이 된다.
마찬가지로, 대형화 언로더의 버킷엘리베이터 속도를 75m/분으로 하고, 고속화 언로더의 버킷엘리베이터 속도를 95m/분으로 하여 비교하면, 491[백만엔]의 코스트 저감이 되며, 기기 환산비로 33%의 저감이 된다.
마찬가지로, 대형화 언로더의 버킷엘리베이터 속도를 75m/분으로 하고, 고속화 언로더의 버킷엘리베이터 속도를 120m/분으로 하여 비교하면, 878[백만엔]의 코스트 저감이 되며, 기기 환산비로 59%의 저감이 된다.
마찬가지로, 대형화 언로더의 버킷엘리베이터 속도를 75m/분으로 하고, 고속화 언로더의 버킷엘리베이터 속도를 150m/분으로 하여 비교하면, 3632[백만엔]의 코스트 저감이 되며, 기기 환산비로 240%의 저감이 된다.
이와 같이, 체인(25)의 주회 이동의 최고속도를 90~150m/분으로 한 연속언로더(1) 및 연속언로더 시설(200)에 의하면, 연속언로더의 기기와 안벽과의 제조코스트를 합하여, 30~240% 정도의 제조코스트 저감을 기대할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명은, 버킷엘리베이터식의 연속언로더에 있어서, 체인의 주회 이동의 최고속도를 향상시킴으로써, 제조코스트의 상승을 억제하면서, 하역능력을 향상시키는 것이다.
1 연속언로더
9 버킷엘리베이터
25 체인(무단체인)
27 버킷
31a 구동롤러
31b, 31c 종동롤러
33 전향롤러
101 안벽
200 연속언로더 시설
M 산적화물(대상물)

Claims (7)

  1. 대상물을 연속적으로 반송하는 버킷엘리베이터를 구비하는 버킷엘리베이터식의 연속언로더로서,
    상기 버킷엘리베이터는,
    상기 대상물을 긁어 모아 적재하는 복수의 버킷과,
    상기 복수의 버킷이 장착된 무단체인과,
    상기 무단체인을 구동하여 주회(周回)시키는 구동롤러와,
    상기 무단체인을 가이드함과 함께 상기 무단체인의 진행방향을 전환하는 전향롤러를 구비하고,
    가동 시에 있어서의 상기 무단체인의 주회 이동의 최고속도가, 90~150m/분인 것을 특징으로 하는 연속언로더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 최고속도가, 95~150m/분인 것을 특징으로 하는 연속언로더.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 최고속도가, 100~150m/분인 것을 특징으로 하는 연속언로더.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 최고속도가, 100~120m/분인 것을 특징으로 하는 연속언로더.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가동 시에 있어서 상기 버킷엘리베이터에서 발생하는 진동 가속도가 6G 이하인 것을 특징으로 하는 연속언로더.
  6. 안벽과, 상기 안벽 상에 마련된 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 연속언로더를 구비한 것을 특징으로 하는 연속언로더 시설.
  7. 대상물을 연속적으로 반송하는 버킷엘리베이터를 구비하는 버킷엘리베이터식의 연속언로더의 운전방법으로서,
    상기 버킷엘리베이터는,
    상기 대상물을 긁어 모아 적재하는 복수의 버킷과,
    상기 복수의 버킷이 장착된 무단체인과,
    상기 무단체인을 구동하여 주회시키는 구동롤러와,
    상기 무단체인을 가이드함과 함께 상기 무단체인의 진행방향을 전환하는 전향롤러를 구비하고,
    상기 무단체인을 속도 90~150m/분으로 주회 이동시키는 것을 특징으로 하는 연속언로더의 운전방법.
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