KR20150021998A

KR20150021998A - 연속언로더

Info

Publication number: KR20150021998A
Application number: KR1020157000489A
Authority: KR
Inventors: 마사키 카와라바야시
Original assignee: 스미도모쥬기가이 한소시스템 가부시키가이샤
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2015-03-03
Also published as: JP2014034458A; WO2014024564A1; TW201408571A; CN104520216A

Abstract

산적화물(M)을 연속적으로 반송하는 버킷엘리베이터(9)를 구비한 버킷엘리베이터식의 연속언로더(1)로서, 버킷엘리베이터(9)는, 산적화물(M)을 긁어 모아 적재하는 복수의 버킷(27)과, 버킷(27)을 지지하는 체인(25)과, 체인(25)을 구동하여 주회시키는 부하모터(75)와, 부하모터(75)의 부하를 검출하는 인버터(73)와, 인버터(73)에 의하여 검출된 부하에 근거하는 값이 설정치(A) 이하가 된 경우에, 부하모터(75)를 제어하여 버킷(27)의 이동속도를, 부하에 근거하는 값이 설정치(A)보다 큰 경우보다 저하시키는 PLC(80)를 구비하고 있다.

Description

연속언로더{Continuous unloader}

본 발명은, 버킷엘리베이터식의 연속언로더에 관한 것이다.

종래, 이러한 분야의 기술로서, 하기 특허문헌 1의 언로더가 알려져 있다. 이 언로더는, 버킷을 주회(周回)시키기 위한 구동장치와, 구동장치의 토크를 검출하는 토크검출기와, 구동장치의 구동을 제어하는 제어장치를 구비하고 있다. 이 제어장치는, 토크검출기의 검출치에 따라, 복수의 제어모드 중 어느 하나를 실행하도록 되어 있다.

선행기술문헌

(특허문헌)

특허문헌 1: 일본 특허공개공보 2002-274657호

그러나, 상기의 언로더에서는, 버킷이 대상물을 적재하고 있는 경우와 적재하고 있지 않은 경우에 버킷의 이동속도는 동일하다. 이와 같이, 대상물을 적재하고 있는지 아닌지에 관계없이 버킷의 이동속도가 동일하기 때문에, 버킷이 대상물을 적재하고 있지 않은 상태에서 에너지로스가 발생하고 있다. 따라서, 버킷의 이동 시에 있어서의 전력소비에 대하여 개선의 여지가 있다.

이 문제를 감안하여, 본 발명은, 소비전력의 삭감을 도모하여, 에너지효율을 향상시킨 연속언로더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 연속언로더는, 대상물을 연속적으로 반송하는 버킷엘리베이터를 구비한 버킷엘리베이터식의 연속언로더로서, 버킷엘리베이터는, 대상물을 긁어 모아 적재하는 복수의 버킷과, 버킷을 지지하는 무단체인과, 무단체인을 구동하여 주회시키는 구동부와, 구동부의 부하를 검출하는 검출기와, 검출기에 의하여 검출된 부하에 근거하는 값이 소정치 이하가 된 경우에, 구동부를 제어하여 버킷의 이동속도를, 부하에 근거하는 값이 소정치보다 큰 경우보다 저하시키는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이러한 제어부를 구비한 구성에 의하면, 구동부의 부하에 근거하는 값이 소정치 이하가 된 경우에는, 버킷의 이동속도가 저하된다. 따라서, 구동부의 부하가 작은 경우에 버킷의 속도가 저하되게 되기 때문에, 버킷의 대상물의 적재량이 적은 경우에는 소비전력을 억제하는 것이 가능하게 되어, 에너지효율을 향상시킬 수 있다.

또, 제어부는, 검출기에 의하여 검출된 부하가 소정치 이하가 된 경우에, 버킷의 이동속도를 저하시키며, 소정치는, 복수의 버킷이 대상물을 적재하고 있지 않은 상태에 있어서의 구동부의 부하여도 된다. 이 경우, 버킷이 대상물을 적재하고 있지 않은 경우에 버킷의 속도가 저하되게 되기 때문에, 굴삭을 행하고 있지 않은 아이들링 상태에 있어서 전력소비가 억제되게 되어, 에너지효율을 향상시킬 수 있다.

또, 제어부는, 버킷의 이동속도를 저하시킨 상태로서 검출기에 의하여 검출된 부하에 근거하는 값이 소정치를 넘은 경우에, 버킷의 이동속도를 높이도록 해도 된다. 이 경우, 굴삭을 행할 때에 버킷의 이동속도가 높아지기 때문에, 대상물의 적재 시에는 반송을 효율적으로 행할 수 있다.

본 발명에 의하면, 소비전력의 삭감을 도모하여, 에너지효율을 향상시킨 연속언로더를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 연속언로더를 나타내는 도이다.
도 2는 도 1의 연속언로더에 있어서의 버킷엘리베이터 상부의 일부 파단사시도이다.
도 3은 도 1의 연속언로더에 있어서의 전기계통의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 연속언로더에 있어서의 버킷의 이동속도의 제어처리를 나타내는 플로차트이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 연속언로더의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타내는 버킷엘리베이터식의 선박용 연속언로더(CSU)(1)는, 선박의 선창(船倉)(103)으로부터 산적화물(M)(예를 들면, 코크스나 광석 등)을 연속적으로 양륙하는 장치이다. 연속언로더(1)는, 안벽(岸壁)(101)과 평행하게 부설된 2개의 레일(3a)에 의하여, 당해 안벽(101)을 따라 주행 가능한 거더(2)를 구비하고 있다. 거더(2)는, 안벽(101)의 상면에 설치 가능한 본체부이다. 거더(2) 위에는, 선회프레임(5)이 선회 가능하게 지지되고, 그 선회프레임(5)으로부터 가로방향으로 돌출설치된 붐(7)의 선단부에 버킷엘리베이터(9)가 지지되어 있다. 버킷엘리베이터(9)는, 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 신장시키면 붐(7)은 상향이 되어 버킷엘리베이터(9)가 상승하고, 실린더(15)를 수축시키면 붐(7)은 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, 엘리베이터 샤프트(21)를 구성하는 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 2에 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, 31b, 31c)와, 체인(25)을 가이드하는 전향롤러(33)를 구비하고 있다. 구동롤러(31a)는 버킷엘리베이터(9)의 최상부(9a)에 마련되고, 구동롤러(31b)는 스크레이핑부(11)의 전부에 마련되며, 구동롤러(31c)는 스크레이핑부(11)의 후부에 마련되어 있다. 전향롤러(33)는, 구동롤러(31a)의 약간 하방에 위치하는 종동롤러이며, 체인(25)을 가이드함과 함께 체인(25)의 진행방향을 전환한다. 또, 구동롤러(31b)와 구동롤러(31c)와의 사이에는 실린더(35)가 개재되고, 이 실린더(35)를 신축함으로써 양 구동롤러(31b, 31c)의 배치축 간 거리를 변화시켜, 체인버킷(29)의 이동 주회궤적을 변경할 수 있게 되어 있다. 다만, 체인(25)이 2개 존재하는 것에 대응하여, 구동롤러(31a, 31b, 31c)와 전향롤러(33)도, 각각 2개씩 존재하고, 도 1의 지면에 직교하는 방향으로 병설되어 있다.

구동롤러(31a, 31b, 31c)가 체인(25)을 구동함으로써, 체인(25)이, 엘리베이터 본체(23)에 대하여 소정의 궤적으로 화살표(W)방향(정방향)으로 주회운동하고, 체인버킷(29)은, 버킷엘리베이터(9)의 최상부(9a)와 스크레이핑부(11)와의 사이를 이동 주회하면서 순환한다.

체인버킷(29)의 버킷(27)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 그 개구부(27a)를 위로 향하게 한 자세로 상승한다. 그리고, 버킷엘리베이터(9)의 최상부(9a)에서는, 구동롤러(31a)를 통과할 때에 체인(25)이 상향으로부터 하향으로 방향전환하여, 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(37)에 접속되어 있다.

회전피더(37)는, 배출용 슈트(36)로부터 반출되는 산적화물(M)을 붐(7)측에 반송하는 것이다. 붐(7)에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 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 기내의 벨트피더(43)나 기내 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 삽입하여, 체인(25)을 도면 중 화살표(W)의 방향으로 주회시킨다. 그렇게 하면, 스크레이핑부(11)에 위치하는 버킷(27)이, 연속적으로 코크스나 광석 등의 산적화물(M)의 굴삭 및 긁어 모음을 행한다. 그리고, 이들의 버킷(27)에 긁어 모아져 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 전환회전함으로써, 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, 벨트피더(43) 및 기내 컨베이어(45)를 통하여 지상측 설비(49)로 반출된다. 이상과 같은 동작이, 복수의 버킷(27)을 이용하여 반복하여 행해짐으로써, 선창(103) 내의 산적화물(M)은 연속적으로 양륙된다.

그런데, 연속언로더(1)는, 구동롤러(31a, 31b, 31c)를 구동하는 부하모터(75)를 구비하고 있다. 부하모터(75)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 전원시스템(70)의 전원(71)으로부터 전력을 얻어 동작한다. 전원시스템(70)은, 이 전원(71) 및 부하모터(75)와, 컨버터(72)와, 인버터(73)와, PLC(Programmable Logic Controller)(80)를 구비하고 있다. 전원(71)은, 상용전원이며, 교류전력을 컨버터(72)에 공급한다. 컨버터(72)는, 전원(71)으로부터 공급된 교류전력을 직류전력으로 변환한다. 컨버터(72)와 인버터(73)는 직류모선(L)을 통하여 접속되어 있으며, 컨버터(72)가 변환한 직류전력은 직류모선(L)을 통하여 인버터(73)에 공급된다. 인버터(73)는, 컨버터(72)로부터의 직류전력을 소정의 주파수의 교류전력으로 변환하고, 이 교류전력을 부하모터(75)에 공급한다. 부하모터(75)는 인버터(73)로부터의 교류전력에 의하여 작동하고, 부하모터(75)의 작동에 의하여 구동롤러(31a, 31b, 31c)의 구동이 행해진다. 이와 같이, 구동롤러(31a, 31b, 31c)와 부하모터(75)가 체인(25)을 구동하여 주회시키는 구동부로서 기능한다.

또, 인버터(73)에는, 연속언로더(1)를 통괄제어하는 제어부인 PLC(80)가 접속되어 있다. 인버터(73)는, 부하모터(75)의 토크를 검출하는 검출기로서 기능하고, 그 검출치를 전기신호인 토크신호로서 PLC(80)에 출력한다. PLC(80)는, 인버터(73)로부터 토크신호를 받으면, 상기 검출치에 근거하여 소정의 연산을 행하여 버킷(27)의 이동속도를 산출하고, 산출한 이동속도를 속도신호로서 인버터(73)에 출력한다. 그리고, 인버터(73)가 속도신호에 따른 전력을 부하모터(75)에 공급함으로써, 버킷(27)의 화살표(W)방향으로의 이동속도를 제어한다.

PLC(80)에 의한 버킷(27)의 이동속도의 제어처리는, 예를 들면 도 4에 나타내는 플로차트에 근거하여 행해진다. 도 4에 나타내는 처리는, 예를 들면 소정시간마다 실행된다. 이하에서는, 이 버킷(27)의 이동속도의 제어처리에 대하여 설명한다.

먼저, 인버터(73)는, 스텝 S1(이하, “S1”이라고 한다. 다른 스텝에 있어서도 마찬가지로 한다.)에 있어서, 부하모터(75)의 토크를 검출하고, 토크신호를 PLC(80)에 출력한다. 다음으로, PLC(80)는, S1에서 검출된 토크가 미리 설정된 소정치인 설정치(A)보다 큰지 아닌지를 판정한다(S2). 그리고, 예를 들면 버킷(27)이 산적화물(M)의 양하를 행하고 있을 때로서, 토크가 설정치(A)보다 크다고 판정한 경우는 S3으로 이행한다. 한편, 예를 들면 버킷(27)이 산적화물(M)의 양하를 행하고 있지 않은 아이들링 상태일 때로서, 토크가 설정치(A)보다 크지 않다고 판정한 경우는, S4로 이행한다. 다만, 아이들링 상태로서는, 예를 들면, 선창(103) 내에서 불도저가 산적화물(M)을 양하하기 쉬운 위치로 이동시키고 있으며, 버킷(27)을 공회전시키고 있는 상태를 들 수 있다.

S3에 있어서, PLC(80)는, 버킷(27)을 미리 설정된 규정속도로 이동시키도록, 인버터(73)에 속도신호를 출력한다. 그리고, 인버터(73)가 당해 속도신호에 따른 전력을 부하모터(75)에 공급하여, 버킷(27)은 규정속도로 이동하게 되어, 일련의 처리를 종료한다. 한편, S4에 있어서, PLC(80)는, 버킷(27)을 상기 규정속도보다 느린 저하속도로 이동시키도록, 인버터(73)에 속도신호를 출력한다. 그리고, 인버터(73)가 당해 속도신호에 따른 전력을 부하모터(75)에 공급하여, 버킷(27)은 저하속도로 이동하게 되어, 일련의 처리를 종료한다.

본 실시형태에 관한 연속언로더(1)에서는, 인버터(73)에 의하여 검출된 부하에 근거하는 값이 설정치(A)보다 큰 경우에, 부하모터(75)를 제어하여 버킷(27)의 이동속도를 규정속도로 하고, 부하에 근거하는 값이 설정치(A) 이하가 된 경우에, 부하모터(75)를 제어하여, 버킷(27)의 이동속도를 저하시킨다. 따라서, 부하모터(75)의 부하가 작은 경우에는 버킷(27)의 속도가 저하되게 되기 때문에, 산적화물(M)의 적재량이 적은 경우의 소비전력을 억제하는 것이 가능하게 되어, 에너지효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 일정량의 산적화물(M)을 양륙할 때에 필요한 에너지량인 원단위의 향상을 도모하는 것도 가능하며, 버킷(27)의 이동속도를 저하속도로 함으로써, 체인(25)에 걸리는 부하가 저감되기 때문에, 체인(25)의 수명을 늘리는 것도 가능하게 된다.

또, PLC(80)는 인버터(73)에 의하여 검출된 부하가 설정치(A) 이하가 된 경우에 버킷(27)의 이동속도를 저하시키지만, 이 설정치(A)는, 버킷(27)이 산적화물(M)을 적재하고 있지 않은 상태에 있어서의 부하모터(75)의 부하여도 된다. 이 경우, 산적화물(M)의 적재가 없는 경우에 버킷(27)의 속도가 저하되게 되기 때문에, 아이들링 상태에 있어서 전력소비가 억제되게 되어, 에너지효율을 보다 향상시킬 수 있다.

또, PLC(80)는, 버킷(27)의 이동속도를 저하속도로 한 상태로서 부하에 근거하는 값이 설정치(A)를 넘은 경우에, 버킷(27)의 이동속도를 높여 규정속도로 한다. 따라서, 산적화물(M)의 적재가 행해져 토크가 증대했을 때에 버킷(27)의 이동속도가 높아지기 때문에, 산적화물(M)의 적재 시에는 반송을 효율적으로 행할 수 있다. 다만, 상기와 같이 버킷(27)의 이동속도를 자동적으로 규정속도로 하는 대신에, 운전자 등의 판단으로 버킷(27)의 이동속도를 수동으로 규정속도로 되돌리도록 해도 된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 각 청구항에 기재한 요지를 변경하지 않는 범위에서 변형한 것이어도 된다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 도 4에 나타내는 플로차트의 처리를 소정시간마다 행하는 예에 대하여 설명했지만, 소정시간마다가 아닌 필요한 경우에만 처리를 행하도록 해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 검출한 토크가 설정치(A)보다 큰지 아닌지에 근거하여, 버킷(27)의 이동속도를 변화시키는 예에 대하여 설명했지만, 버킷(27)의 이동속도를 변경할지 말지의 판단기준은 이 예에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들면, 검출한 토크의 미분치가 소정치 이상이 되었는지 아닌지에 근거하여 판단해도 되고, 토크의 평균치가 소정치 이상이 되었는지 아닌지에 근거하여 판단해도 된다. 또한, 조작자가 규정속도나 저하속도를 선택 가능한 스위치를 마련하여, 이 스위치의 선택 상황에 따라 규정속도로 할지 저하속도로 할지를 판단해도 된다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 소비전력의 삭감을 도모하여, 에너지효율을 향상시킨 연속언로더로서 이용 가능하다.

1: 연속언로더
9: 버킷엘리베이터
25: 체인(무단체인)
27: 버킷
31a, 31b, 31c: 구동롤러(구동부)
73: 인버터(검출기)
75: 부하모터(구동부)
80: PLC(제어부)
M: 산적화물(대상물)

Claims

대상물을 연속적으로 반송하는 버킷엘리베이터를 구비한 버킷엘리베이터식의 연속언로더로서,
상기 버킷엘리베이터는,
상기 대상물을 긁어 모아 적재하는 복수의 버킷과,
상기 버킷을 지지하는 무단체인과,
상기 무단체인을 구동하여 주회시키는 구동부와,
상기 구동부의 부하를 검출하는 검출기와,
상기 검출기에 의하여 검출된 부하에 근거하는 값이 소정치 이하가 된 경우에, 상기 구동부를 제어하여 상기 버킷의 이동속도를, 상기 부하에 근거하는 값이 소정치보다 큰 경우보다 저하시키는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 연속언로더.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 검출기에 의하여 검출된 부하가 상기 소정치 이하가 된 경우에, 상기 버킷의 이동속도를 저하시키고,
상기 소정치는, 상기 복수의 버킷이 상기 대상물을 적재하고 있지 않은 상태에 있어서의 상기 구동부의 부하인 것을 특징으로 하는 연속언로더.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 버킷의 이동속도를 저하시킨 상태로서 상기 검출기에 의하여 검출된 부하에 근거하는 값이 상기 소정치를 넘은 경우에, 상기 버킷의 이동속도를 높이는 것을 특징으로 하는 연속언로더.