(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
山形に積み上げられた粒状物群の山肌となる傾斜面の対向位置に配置され当該傾斜面に沿って移動するハローフレームと、前記ハローフレームの複数箇所から前記傾斜面に向かって突き出した棒状の掻取り爪とを備え、当該掻取り爪を、前記山形に積み上げられた粒状物群の山肌となる傾斜面に突き刺した状態で、前記ハローフレームを当該傾斜面に沿って移動させることで、前記粒状物群を掻き取り山裾へ落下させる構成のリクレーマ装置において、
前記複数の掻取り爪の間を架け渡すように配設され、前記ハローフレームの移動に伴い前記粒状物群の山肌となる傾斜面を剥ぎ取る掻取り補助手段を設けたことを特徴とするリクレーマ装置。
【請求項２】
前記掻取り補助手段は、前記複数の掻取り爪の先端部を連結する棒状部材であって、前記山形に積み上げられた粒状物群の山肌に潜り込んだ状態にて、前記ハローフレームの移動に伴い前記粒状物群の山肌となる傾斜面を剥ぎ取る構成であることを特徴とする請求項１のリクレーマ装置。
【請求項３】
前記掻取り補助手段を構成する棒状部材は、前記ハローフレームと平行に配設してあることを特徴とする請求項２のリクレーマ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、山形に積み上げられた石炭や鉱石、土砂等の粒体物を掻き崩して搬出するリクレーマ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリクレーマ装置としては、例えば、特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１のリクレーマ装置は、山形に積み上げられた鉱石、石炭等のばら物積山の稜線方向に移動する走行台車に、これと直交する方向に移動する横行台車が設けられている。また横行台車には、ハローフレームが任意の傾斜角で配設されており、このハローフレームに複数本の掻き崩し爪が下面に突き出して設けられている。そして、ハローフレームの掻き崩し爪をばら物積山に突き刺した状態で、積山の傾斜面に沿って平行移動することでばら物積山の表面を掻き崩していく構成である。
【０００３】
リクレーマ装置のハローフレームは、山形に積み上げられた粒体物群の傾斜面と平行に配置され、下面から突出する複数の爪が粒体物の傾斜面に対し直角に差し込まれる。このため、ハローフレームが粒状物群の傾斜面に沿って平行に移動すると、差しこまれた爪が粒体物群の傾斜面を掻き崩す。
【０００４】
ここで、山形に積み上げられた粒体物群の斜面が崩れ落ちないで安定している最大角を安息角という。山形に積み上げられた粒状物群の地面に対する傾斜角度が、この安息角に調整されていれば、爪で掻き崩された粒状物群は山肌の傾斜面に沿って地面へと落下していく。しかし、山形に積み上げられた粒状物群の安息角は、例えば、粒体物の形状や種類、あるいは水分の含有量などによってバラツキがあり、一つの積山においても安息角が均一でないことの方が多い。このため、ハローフレームの爪を山肌に差し込み平行移動させても、表面の粒体物群が崩れ落ちないことがあった。
【０００５】
上記のような安息角のバラツキに起因して生じる問題について、図８を参照して更に具体的に説明する。リクレーマ装置は、山形に積み上げられた粒体物群１００の傾斜面と平行にハローフレーム５０を配置し（同図（ａ））、さらに爪５３を先端から粒状物群１００に差し込む（同図（ｂ））。この後、ハローフレーム５０を粒状物群１００の傾斜面に沿って平行に移動すると、爪５３が粒体物群を掻き取っていく。しかし、安息角が大きい粒体物群１００は、爪５３が通過する部分のみ掻き取られるだけで、粒体物群１００の傾斜面が崩れ落ちることはない（同図（ｃ））。このような状態で、ハローフレーム５０を粒状物群１００の傾斜面方向へ移動させていくと、粒状物群１００の傾斜面が崩れ落ちないままハローフレーム５０が接近していくことになり（同図（ｄ））、ひいてはハローフレーム５０が粒状物群１００の傾斜面と接触し、その結果、ハローフレーム５０に大きな負荷がかかり、稼働停止に至るおそれがあった。
【特許文献１】特開２０００−３２７１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述のような事情に鑑みてなされたもので、山形に積み上げられた石炭や鉱石、土砂等の粒体物群を安定して掻き崩すことのできるリクレーマ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、山形に積み上げられた粒状物群の山肌となる傾斜面の対向位置に配置され当該傾斜面に沿って移動するハローフレームと、ハローフレームの複数箇所から傾斜面に向かって突き出した棒状の掻取り爪とを備え、当該掻取り爪を、山形に積み上げられた粒状物群の山肌となる傾斜面に突き刺した状態で、ハローフレームを当該傾斜面に沿って移動させることで、粒状物群を掻き取り山裾へ落下させる構成のリクレーマ装置において、
複数の掻取り爪の間を架け渡すように配設され、ハローフレームの移動に伴い粒状物群の山肌となる傾斜面を剥ぎ取る掻取り補助手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
上記掻取り補助手段は、例えば、複数の掻取り爪の先端部を連結する棒状部材であって、山形に積み上げられた粒状物群の山肌に潜り込んだ状態にて、ハローフレームの移動に伴い粒状物群の山肌となる傾斜面を剥ぎ取る構成とすることができる。
【０００９】
このような掻取り補助手段を設けることで、粒状物群の山肌となる傾斜面が剥ぎ取られ、当該掻き取られた粒状物群は山肌との接触抵抗が低下するので、山肌に沿って滑り落ち易くなる。その結果、粒体物群を安定して掻き崩すことが可能となる。
【００１０】
なお、掻取り補助手段を構成する棒状部材は、ハローフレームと平行に配設することが好ましい。このように調整することで、ハローフレームの移動に伴い棒状部材が効率的に粒状物群の山肌となる傾斜面を剥ぎ取っていく。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、掻取り補助手段により粒状物群の山肌となる傾斜面が剥ぎ取られ、当該掻き取られた粒状物群は山肌との接触抵抗が低下するので、山肌に沿って滑り落ち易くなる。その結果、粒体物群を安定して掻き崩すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図６は、本発明の実施形態に係るリクレーマ装置の構成を示す図である。また図１は、本実施形態に係るリクレーマ装置の全体構成を概略的に示す側面図であり、図２は同じく全体構成を概略的に示す正面図である。なお、本明細書における方向の指示は、図１の左右方向をリクレーマ装置の前後方向とし、図２中の左右方向をリクレーマ装置の左右方向とする。
【００１３】
まず、リクレーマ装置の全体構成を説明する。本実施形態のリクレーマ装置は、発電所の貯炭場に山積みして貯蔵されている石炭（粒状物群）を掻き崩して搬送するための装置である。
【００１４】
図１、図２に示すように、本実施形態のリクレーマ装置は、走行基台１０ａ、１０ｂ、ブリッジ２０、スクレーパコンベア３０、制御室４０、ハローフレーム５０等の構成要素を備えている。
リクレーマ装置の走行基台１０ａ、１０ｂは、複数の車輪１３を有し、また図示しない減速機、モータ、ギア等を備えている。貯炭場内には、左右に平行に敷設された二つのレール１１、１２が前後方向に延在して設けてあり、これらのレール上に二つの走行基台１０ａ、１０ｂがそれぞれ搭載される。二つの走行基台１０ａ、１０ｂには、リクレーマ装置のブリッジ２が貯炭場の石炭１００をまたぐようにして架けられている。また走行基台１０ａ、１０ｂは、車輪とともに歯車を有しており、駆動ピニオン（図示せず）を介して、互いに同期しあいながらレール１１、１２上を前後方向へ移動する構成である。
【００１５】
リクレーマ装置のブリッジ２０は、鋼板溶接による箱型構造に形成され、内部がリブ等で補強された大型構造体である。このブリッジ２０は、二つの走行基台１０ａ、１０ｂの移動とともに前後方向に移動する構成である。
【００１６】
またブリッジ２０には、架橋下部にスクレーパコンベア３０と、両側部にハローフレーム５０と、このハローフレーム５０を支持するタワー２１と、ハローフレーム５０及びタワー２１を左右方向に移動させるハロー移動装置５１とが設けられている。さらにブリッジ２０には、階段２２、歩廊２３が設置されており、制御室４０の運転やタワー２１の定期的メンテナンスなど、必要な箇所へ人が通行できるようになっている。
【００１７】
ブリッジ２０の下部にあるスクレーパコンベア３０は、スクレーパ３１、スクレーパチェーン３２、スプロケット（図示せず）、駆動装置３３等を備えている。スクレーパコンベア３０は、駆動装置３３によってスプロケットの回転駆動が制御され、このスプロケットに巻き掛けられたスクレーパチェーン３２が移動する。そしてスクレーパチェーン３２に一定間隔で取り付けてある板状のスクレーパ３１が、スクレーパチェーン３２の移動にともなって、石炭を一端側へ搬送する構成である。スクレーパコンベア３０の一端側にはシュート３４が設けられており、このシュート３４はスクレーパコンベア３０から搬送されてきた石炭を持ち上げて、外部搬送用コンベア３５へ排出する。そして、外部搬送用コンベア３５によって、石炭が外部へ搬出されることになる。
【００１８】
リクレーマ装置の制御室４０は、ブリッジ２０上に設けられている。制御室４０内には、図示しない制御盤、変圧器等が備えられている。制御室４０は、リクレーマ装置の各種の駆動装置を一括で制御しており、作業者はこの制御室４０内でリクレーマ装置を操作することができる。なお本実施形態のリクレーマ装置は、あらかじめプログラムを制御盤に入力しておくことで自動操縦することも可能である。
【００１９】
図３は、ハローフレームの構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図３に示すように、リクレーマ装置のハローフレーム５０は、鉄鋼材によって立体構造に形成されている。ハローフレームの下面は、周囲の外枠が台形形状に形成され、その内部において複数の横フレーム５６及び縦フレーム５７が格子状に組み立てられ、さらに斜め方向に筋交い５８が組み付けられている。このようなフレーム構造により、ハローフレーム５０を強固な構造物として形成することができる。このハローフレーム５０は、ブリッジ２０の両側面に一対で翼状に設置される。
【００２０】
図１、２に示すように、ハローフレーム５０のブリッジ２０への設置は、その上部をタワー２１先端のウィンチ２１ａから出るロープ２１ｂによって支持するとともに、基端部をブリッジ２０のレール２４上に設置されたハロー台車５２に傾斜角が可変可能な状態で搭載する。これによりハローフレーム５０は、ブリッジ２０の両側部に任意の傾斜角に調整できるように支持される。
ハローフレーム５０は、山積みされた石炭１００の山肌となる傾斜面とほぼ平行に対向配置される。
【００２１】
また図２に示すように、ハロー台車５２には油圧駆動式のハロー移動装置５１が設けられている。ハロー移動装置５１は、ブリッジに支点を持つシリンダ５５を伸縮することで、ハロー台車５２をブリッジ２０の左右方向に往復移動させ、同時にハロー台車５２に取り付けてあるハローフレーム５０も移動させる構成である。
【００２２】
図４は、ハローフレームに設けられた掻取り爪を拡大して示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
図４（ａ）に示すように、ハローフレーム５０は、複数本の掻取り爪５３が縦フレーム５７に任意間隔で並べて取り付けられ、ハローフレーム５０の下面からほぼ直角に突き出した状態にある。したがって、下面から突き出した掻取り爪５３は、ハローフレーム５０とほぼ平行に対峙する石炭１００の傾斜面に対し、ほぼ垂直に配置されることになる。この掻取り爪５３は、縦フレーム５７にボルト等によって着脱自在に取り付けられ、容易に交換可能となっている。
【００２３】
また、本実施形態の掻取り爪５３の先端には、掻取り補助手段となる金属製の丸棒部材５４が、ボルト等の締結具によって取り付け固定されている。この丸棒部材５４は、ハローフレーム５０の縦フレーム５７と平行に配置し、複数の掻取り爪５３間を連結するように架け渡してある。その結果、ハローフレーム５０が石炭１００の傾斜面に対し平行に対向しているときは、丸棒部材５４も同様に石炭１００の傾斜面と平行に配置される。
【００２４】
また、図３（ｃ）に示すように、本実施形態の掻取り爪５３及び丸棒部材５４は、縦方向に延在する鉄鋼材において、両側面に適宜配分して取り付けられている。すなわち、掻取り爪５３及び丸棒部材５４は、任意間隔ごとに位置をずらして取り付けてあり、これにより複数の丸棒部材５４の間に、適当な隙間を形成してある。この隙間には、石炭１００を掻き崩した際に、掻き崩された石炭が流れ込むようになり、これによりハローフレーム５０やハロー移動装置５１に作用する負荷を軽減することができる。
【００２５】
次に、ハローフレーム５０の動作について説明する。
図５は、ハローフレームの動作を模式的に示す側面図である。図５（ａ）に示すように、ハローフレーム５０は、石炭１００の山肌となる傾斜面と平行に対向配置される。ここで、石炭１００の傾斜面は、安息角（本実施形態では約４０度）に調整されている。ハローフレーム５０の傾斜角は、ウィンチ２１ａの操作によってロープ２１ｂの長さを調節することで適宜変更可能である。
【００２６】
リクレーマ装置を稼働させると、図５（ｂ）に示すように、まず走行基台１０ａ、１０ｂが前方に移動して、ハローフレーム５０を石炭１００の傾斜面に接近させる。この動作によって、掻取り爪５３の先端及び丸棒部材５１が、石炭１００の傾斜面に差し込まれる。
【００２７】
次いで、ハロー台車５２を左右方向に移動させる。これによりハローフレーム５０は石炭１００の傾斜面に沿って平行に移動していく。このとき、掻取り爪５３及び丸棒部材５４は、差しこまれた石炭１００の山肌の表面部分を掻き取っていく。すなわち、石炭１００の山肌表面は、丸棒部材５４によって面状に掻き取られて、山肌との接触抵抗が低下する。その結果、掻き取られた石炭の表面部分は傾斜面に沿って下方へ崩落していく。
【００２８】
崩れ落ちた石炭は、ブリッジ２０の下部にあるスクレーパコンベア３０に流れ込むことになる。そして、石炭はスクレーパ３１の移動によってシュート３４に搬送された後、シュート３４から外部搬送用コンベア３５に排出されて、さらに外部搬送用コンベア３５によって貯炭場から外部へ搬出される。
【００２９】
また、石炭１００の傾斜面に対して、ハローフレーム５０を左方向又は右方向へ往動させた後、走行基台１０ａ、１０ｂを所定距離だけ前進させて、新たに掻取り爪５３及び丸棒部材５４を石炭１００の傾斜面に差し込み、続いてハローフレーム５０を反対方向へ復動させる。これにより、往動時と同様に石炭１００が掻き崩される。
このようなハローフレーム５０の動作を繰り返すことにより、リクレーマ装置は、石炭１００を次々に掻き崩していき、石炭を貯炭場から外部に搬出することができる。
【００３０】
図６は、リクレーマ装置の石炭払出量とハロー移動装置にかかる油圧の関係を示したグラフである。
次に本実施形態のリクレーマ装置による実際の作用効果について説明する。同図に示すように、リクレーマ装置の石炭払出量はハロー移動装置５１の油圧と比例した関係にある。
ここで、石炭払出量とは、リクレーマ装置の外部搬送用コンベア３５から搬出された石炭の量である。またハロー移動装置５１の油圧とは、ハローフレーム５０を左右方向へ移動するときにかかるハロー移動装置５１への圧力である。ハローフレーム５０は、掻取り爪５３及び丸棒部材５４が石炭１００に深くもぐり込んでいれば、石炭の重量分だけかかる圧力が強くなり、かつ掻き出す石炭の量も増加する。したがって、ハロー移動装置５１の油圧の大きさと、掻き崩される石炭量とは、ほぼ比例した関係になる。
なおハロー移動装置５１は、油圧が所定値（図６中に点線で示す）以上かかると、安全性のために、リクレーマ装置の稼働をトリップ（自動停止）させる構成である。
【００３１】
ここでグラフ中の領域Ａは、ハローフレーム５０に掻取り爪５３のみが突出した従来のリクレーマ装置を示し、領域Ｂは、掻取り爪５３の先端に丸棒部材５４を設けた本実施形態のリクレーマ装置を示している。この結果から石炭払出量が同じ場合、丸棒部材５４を設けたリクレーマ装置は、掻取り爪５３のみのリクレーマ装置よりも、ハロー移動装置５１の油圧の負担が小さくなることがわかる。したがって、ハロー移動装置５１は、より小さな圧力でハローフレーム５０を往復移動させることができ、またリクレーマ装置のトリップを回避することができる。
【００３２】
以上、本実施形態のリクレーマ装置によれば、装置の稼働効率を向上させるとともに、石炭の表面から安定して石炭を掻き崩すことができる。しかも、リクレーマ装置は、丸棒部材５４を取り付けた簡易な構成であるため、コストパフォーマンスやメンテナンス性にも優れている。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例や応用例をもって構成することも可能である。また、本発明に係るリクレーマ装置は、石炭の掻き取りのみならず、砕石現場で山形に積み上げられた鉱石や土砂等、各種粒状物の掻き取りに適用できることは勿論である。
【００３３】
図７は、本実施形態に係るリクレーマ装置の掻取り補助手段についての変形例を示した拡大斜視図である。
掻取り補助手段は、掻取り爪５３の間に、丸棒部材５４を縦方向に複数列並べて設けた構成としてもよい（同図（ａ）参照）。また、掻取り補助手段は、丸棒部材５４ではなく角形の棒状部材６０（同図（ｂ）参照）や、板状部材６１（同図（ｃ）参照）とすることもできる。さらに掻取り補助手段は、石炭１００と接触する面を、のこぎり状に成形した板状部材６２で構成してもよく（同図（ｄ）参照）、また石炭をすくい上げやすくするためにヘラ状部材６３で構成することもできる（同図（ｅ）参照）。他にも掻取り爪５３の間において、ハローフレーム５０に対し丸棒部材５４を斜めに取り付けることもできる（同図（ｆ）参照）。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係るリクレーマ装置の全体構成を概略的に示す側面図である。
【図２】本実施形態に係るリクレーマ装置の全体構成を概略的に示す正面図である。
【図３】本実施形態に係るリクレーマ装置のハローフレームの構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本実施形態に係るリクレーマ装置のハローフレームに設けられた掻取り爪を拡大して示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図５】本実施形態に係るリクレーマ装置のハローフレームの動作を模式的に示す側面図である。
【図６】リクレーマ装置の石炭払出量とハロー移動装置にかかる油圧の関係を示したグラフである。
【図７】本実施形態に係るリクレーマ装置の掻取り補助手段の変形例を示した拡大斜視図である。
【図８】従来のリクレーマ装置の動作を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０：走行基台、１１、１２：レール、１３：車輪、
２０：ブリッジ、２１：タワー、２２：階段、２３：歩廊、２４：レール、
３０：スクレーパコンベア、３１：スクレーパ、３２：スクレーパチェーン、３３：駆動装置、３４：シュート、３５：外部搬送用コンベア、
４０：制御室、
５０：ハローフレーム、５１：ハロー移動装置、５２：ハロー台車、５３：掻取り爪、５４：丸棒部材（掻取り補助手段）、５５：シリンダ、５６：横フレーム、５７：縦フレーム、５８：筋交い、
６０：棒状部材（掻取り補助手段）、６１：板状部材（掻取り補助手段）、６２：板状部材（掻取り補助手段）、６３：ヘラ状部材（掻取り補助手段）
１００：石炭（粒状物群）
【図１】
0005030740.tif 000002
【図２】
0005030740.tif 000003
【図３】
0005030740.tif 000004
【図４】
0005030740.tif 000005
【図５】
0005030740.tif 000006
【図６】
0005030740.tif 000007
【図７】
0005030740.tif 000008
【図８】
0005030740.tif 000009