JP5378371B2 - 自走式破砕機、およびその制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、自走式破砕機、およびその制御方法に関する。
従来、原材料を破砕する破砕機が搭載された自走式破砕機が知られている。この自走式破砕機においては、フィーダから搬送された原材料が破砕機にて所定の大きさに破砕され、排出コンベアにて排出されることとなる。この際、フィーダおよび破砕機に原材料の有無、あるいは原材料による負荷を検出する検出手段を設けることで、フィーダおよび破砕機が空転状態(作業機が原材料や破砕物が無いまま運転している状態)となったことを検出し、この空転状態時に制御手段がエンジン回転数をアイドル回転数(デセル回転数)に低下させることで燃料消費量を低減することが知られている(特許文献1)。また、破砕機内の原材料の有無に関わらず、フィーダに積載される原材料の重量に応じて、制御手段が燃料噴射量を制御することが知られている(特許文献2)。
しかしながら、特許文献1の自走式破砕機においては、アイドリング状態下で、フィーダ、または破砕機において負荷を検出すると、エンジン回転数はアイドル回転数から定常回転数へ上げるように制御されるが、破砕機の慣性が大きく、定常運転に復帰するのに時間を要するため、完全に復帰する前に原材料が破砕機内へ導入され、駆動トルク不足で破砕装置が停止したり、排出された破砕物の品質が低下するという問題がある。
特許文献2においては、フィーダに積載される原材料の重量が減少すると、破砕機での破砕作業が行われているにも関わらず、エンジン出力が低下するため、破砕機の作業量も低下し、破砕作業の効率が低下するという問題がある。
本発明の主な目的は、破砕物を確実に排出した後に、エンジン回転数をデセル回転数とし、被破砕物が導入されると、迅速に通常の作業時のエンジン回転数に戻すことができる自走式破砕機、およびその制御方法を提供することにある。
本発明の自走式破砕機は、原材料を破砕する破砕機と、前記破砕機の下流側に配置されて当該破砕機で破砕された破砕物を排出する排出コンベアと、少なくとも前記破砕機および排出コンベアの駆動源であるエンジンと、前記エンジンの回転数を制御するエンジン制御手段と、前記破砕機での破砕物の負荷の変化を判定する負荷変化率判定手段と、前記排出コンベアでの排出途中の破砕物の有無を判定する破砕物判定手段とを備え、前記負荷変化率判定手段が前記破砕機の負荷が減少していると判定し、かつ前記破砕物判定手段が前記排出コンベアに破砕物が無いと判定すると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数をデセル回転数に下げることを特徴とする。
本発明の自走式破砕機は、前記負荷変化率判定手段は、前記破砕機を駆動する油圧モータに設けられてこの油圧モータの負荷圧力値を検出する破砕機圧力センサと、前記破砕機圧力センサで検出された負荷圧力値から負荷変化率を算出する破砕機負荷率計算手段と、前記負荷圧力値が所定値となった時に、前記破砕機負荷率計算手段で算出された負荷変化率の正負を判定する破砕機負荷率比較手段とを備えることが望ましい。
本発明の自走式破砕機は、前記負荷変化率判定手段は、前記破砕機を駆動する油圧モータに設けられてこの油圧モータの負荷圧力値を検出する破砕機圧力センサと、前記破砕機圧力センサで検出された負荷圧力値から負荷変化率を算出する破砕機負荷率計算手段と、前記負荷圧力値が所定値となった時に、前記破砕機負荷率計算手段で算出された負荷変化率の正負を判定する破砕機負荷率比較手段とを備えることが望ましい。
本発明によれば、破砕機に負荷変化率判定手段を設けたことで、破砕機内の原材料が破砕されて、破砕機の負荷が減少しているか否かを検出できる。負荷変化率判定手段は、破砕機の負荷が減少していることを検出した後に、破砕物判定手段によって排出コンベア上の破砕物の有無を判定することで、より高精度に破砕物の有無の判定を行なうことができる。従って、的確かつ迅速にエンジン回転数を制御できる。
本発明の自走式破砕機は、前記破砕機よりも上流側に配置され前記エンジンを駆動源とする作業機と、前記作業機での原材料の有無を判定する原材料判定手段と、前記破砕機、排出コンベア、および作業機の停止、起動、作業機速度を制御する作業機速度制御手段と、を更に備え、前記エンジン制御手段が前記エンジンの回転数をデセル回転数に下げる場合、前記作業機速度制御手段は、前記破砕機、排出コンベア、作業機を停止、または作業時の速度から減速することが望ましい。
ここで、「上流側」とは、原材料の流れにおける上流側であることをいう。
ここで、「上流側」とは、原材料の流れにおける上流側であることをいう。
この発明によれば、作業機に原材料判定手段を設けたことで、作業機に原材料が投入されているか否かを検出できる。破砕物判定手段が排出コンベア上に破砕物が無いと判定した場合には、エンジン制御手段は、エンジンの回転数をデセル回転数に落とすことができ、その際、破砕機、排出コンベア、作業機を停止、または作業時の速度から減速することにより、一層の燃費低減をすることができる。
本発明の自走式破砕機は、前記破砕機よりも上流側に配置され前記エンジンを駆動源とする作業機と、前記作業機での原材料の有無を判定する原材料判定手段と、を更に備え、前記エンジンの回転数がデセル回転数である場合に前記原材料判定手段が前記作業機に原材料が有ると判定すると、前記エンジン制御手段は前記エンジンの回転数を前記デセル回転数から作業時のエンジン回転数に上げることが望ましい。
この発明によれば、作業機に原材料判定手段を設けたことで、作業機に原材料が投入されているか否かを検出でき、エンジンの回転数をデセル回転数に制御されている場合において、原材料判定手段が作業機に原材料が有ると判定すると、エンジン制御手段は、エンジンの回転数がデセル回転数から作業時のエンジン回転数に迅速に上げることができる。
本発明の自走式破砕機において、前記破砕物判定手段は、前記排出コンベアを駆動する油圧モータの負荷圧力を計測する圧力センサを有し、計測された前記油圧モータの負荷圧力の偏差が所定値より小さい場合、前記排出コンベアに破砕物が無いと判定することが望ましい。
この発明によれば、破砕物判定手段は、排出コンベアを駆動する油圧モータの負荷圧力の偏差(平均値からのズレ)が所定値より小さいときに、排出コンベアに破砕物が無いと判定するので、正確な判定ができる。
本発明の自走式破砕機において、前記破砕物判定手段は、前記排出コンベアを駆動する油圧モータの負荷圧力を計測する圧力センサを有し、前記作業機に設けられた原材料判定手段は、前記作業機の上下動の変位を検出する加速度センサ、前記作業機に原材料が投入されたか否かを検知する光電センサ、または前記圧力センサとは別の前記作業機を駆動する油圧モータの負荷圧力を計測する圧力センサであることが望ましい。
この発明によれば、作業機に加速度センサ、光電センサ、または圧力センサを取り付けたことで、原材料が投入されたか否かを確実に検出できる。
本発明の自走式破砕機は、原材料を破砕する破砕機と、前記破砕機の下流側に配置されて当該破砕機で破砕された破砕物を排出する排出コンベアと、前記破砕機よりも上流側に配置される作業機と、前記破砕機、排出コンベア、および作業機の駆動源であるエンジンと、前記エンジンの回転数を制御するエンジン制御手段と、前記排出コンベアでの排出途中の破砕物の有無を判定する破砕物判定手段と、前記作業機での原材料の有無を判定する原材料判定手段と、前記破砕機、排出コンベア、および作業機の停止、起動、作業機速度を制御する作業機速度制御手段とを備え、前記破砕物判定手段が前記排出コンベアに破砕物が無いと判定した場合に、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数をデセル回転数に下げて、前記作業機速度制御手段は、前記破砕機、排出コンベア、および作業機を停止、または作業時の速度から減速し、前記エンジンの回転数がデセル回転数に制御されている場合に前記原材料判定手段が前記作業機に原材料が有ると判定すると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数を前記デセル回転数から作業時のエンジン回転数に上げて、前記作業機速度制御手段は、前記破砕機、排出コンベア、および作業機を起動、または作業時の速度に増速することを特徴とする。
本発明の自走式破砕機は、原材料を破砕する破砕機と、前記破砕機の下流側に配置されて当該破砕機で破砕された破砕物を排出する排出コンベアと、前記破砕機よりも上流側に配置される作業機と、前記破砕機、排出コンベア、および作業機の駆動源であるエンジンと、前記エンジンの回転数を制御するエンジン制御手段と、前記排出コンベアでの排出途中の破砕物の有無を判定する破砕物判定手段と、前記作業機での原材料の有無を判定する原材料判定手段とを備え、前記破砕物判定手段が前記排出コンベアに破砕物が無いと判定した場合に前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数をデセル回転数に下げ、前記エンジンの回転数がデセル回転数である場合に前記原材料判定手段が前記作業機に原材料が有ると判定すると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数を前記デセル回転数から作業時のエンジン回転数に上げることを特徴とする。
これらの発明によれば、排出コンベアに破砕物が無いと判定するとエンジン等を低燃費状態とし、その状態で破砕機の上流にある作業機に原材料が有ると判定すると低燃費状態を解除できる。
本発明の自走式破砕機の制御方法は、原材料を破砕する破砕機と、前記破砕機の下流側に配置されて当該破砕機で破砕された破砕物を排出する排出コンベアと、前記破砕機と排出コンベアの駆動源であるエンジンと、前記エンジンの回転数を制御するエンジン制御手段と、前記破砕機での破砕物の負荷の変化を判定する負荷変化率判定手段と、前記排出コンベアでの排出途中の破砕物の有無を判定する破砕物判定手段とを備えた自走式破砕機の制御方法であって、前記負荷変化率判定手段が破砕機における負荷変化率が負の値であると判定する場合に、前記破砕物判定手段は破砕物の有無を判定し、前記排出コンベアに破砕物が無いと判定すると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数を下げることを特徴とする。
本発明の自走式破砕機の制御方法は、前記負荷変化率判定手段は、前記破砕機を駆動する油圧モータに設けられてこの油圧モータの負荷圧力値を検出する破砕機圧力センサと、前記破砕機圧力センサで検出された負荷圧力値から負荷変化率を算出する破砕機負荷率計算手段と、前記負荷圧力値が所定値となった時に、前記破砕機負荷率計算手段で算出された負荷変化率の正負を判定する破砕機負荷率比較手段とを備え、前記破砕機負荷率比較手段が、破砕機における負荷変化率が負の値であると判定する場合に、前記破砕物判定手段は破砕物の有無を判定し、前記排出コンベアに破砕物が無いと判定すると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数を下げることが望ましい。
本発明の自走式破砕機の制御方法は、前記負荷変化率判定手段は、前記破砕機を駆動する油圧モータに設けられてこの油圧モータの負荷圧力値を検出する破砕機圧力センサと、前記破砕機圧力センサで検出された負荷圧力値から負荷変化率を算出する破砕機負荷率計算手段と、前記負荷圧力値が所定値となった時に、前記破砕機負荷率計算手段で算出された負荷変化率の正負を判定する破砕機負荷率比較手段とを備え、前記破砕機負荷率比較手段が、破砕機における負荷変化率が負の値であると判定する場合に、前記破砕物判定手段は破砕物の有無を判定し、前記排出コンベアに破砕物が無いと判定すると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数を下げることが望ましい。
本発明によれば、破砕機に設けた負荷変化率判定手段にて、破砕機の負荷を検出して、破砕機内の原材料が減少していることを判定してから、排出コンベアでの破砕物の有無を判断しているので、的確にエンジン回転数を制御できる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第2実施形態以降で、以下に説明する第1実施形態での構成と同じか、または同様な機能を有する構成には同一符号を付し、その説明を簡単にあるいは省略する。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態での自走式破砕機1を示す側面図である。この自走式破砕機1は、油圧ショベルやホイールローダ等の積込機により投入された原材料を破砕し、一定粒度の破砕物を製造するものである。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態での自走式破砕機1を示す側面図である。この自走式破砕機1は、油圧ショベルやホイールローダ等の積込機により投入された原材料を破砕し、一定粒度の破砕物を製造するものである。
自走式破砕機1は、一対の下部走行体11(一つのみ図示)を備えた本体部ユニット10と、本体部ユニット10上の後方側(図1中の左方向)に搭載されて原材料が供給される供給部ユニット20と、供給部ユニット20の前方側(図1中の右方向)に搭載された破砕機30と、破砕機30のさらに前方側に搭載されたパワーユニット40と、本体部ユニット10の下方で一対のクローラ15間から前方斜め上方に向かって延出した排出コンベア50と、この排出コンベア50や他の作業機の駆動制御を行うコントローラ70とで構成されている。
本体部ユニット10は、下部側に下部走行体11を備えている。下部走行体11は、前部の油圧モータ12で駆動されるスプロケット13と後部のアイドラー14とにクローラ15を巻回させた構成である。
供給部ユニット20では、後方に迫り出した左右の側方フレーム21の上部に、図示しない複数のスプリングを介して作業機としてのグリズリフィーダ22が載置され、このグリズリフィーダ22が振動装置23で駆動される。グリズリフィーダ22の上部には、その周囲の三方を囲うようにホッパ24が設けられ、上方に向かって拡開したこのホッパ24内に原材料が投入される。また、グリズリフィーダ22の下部には、ズリ用シュータ25が設けられている。ズリ用シュータ25は、グリズリフィーダ22で選別されて落下する未破砕の原材料を破砕機30の上流側で分岐された位置に配置されるズリ出しコンベア26に導くためのものである。
グリズリフィーダ22には、原材料の有無を判定する原材料判定手段としての加速度センサ27(図1での破線部分)が取り付けられている。ホッパ24内に原材料が投入されると、グリズリフィーダ22は、下部に設けられた図示しないスプリングの付勢力に抗して下降し、上下に振動する。この振動による変位を加速度センサ27が加速度Aとして検出し、電気信号を出力する。
破砕機30は、固定ジョー31およびスイングジョー32を備えたジョークラッシャであり、メインシャフト33の一端に設けられたプーリ34をVベルトを介して油圧モータ35で駆動すると、メインシャフト33の回転によりスイングジョー32が揺動リンクとして機能し、固定ジョー31との間で原材料を破砕する。
パワーユニット40は、図2に示す自走式破砕機1の油圧回路図を参照すると、エンジン49、エンジン49で駆動される可変容量型の油圧ポンプ52,53、燃料タンク、および作動油タンク54等を備えている。エンジン49には、コントローラ70と電気的に接続される図示しない燃料噴射装置が設けられ、燃料ダイヤル91でセットされたエンジン回転数の設定信号に基づく燃料噴射信号がコントローラ70から図示しない燃料噴射装置に出力され、エンジン49が駆動される。そして、本実施形態では、エンジン49の回転数が、燃料ダイヤル91の設定によって制御されるだけでなく、排出コンベア50に設けられた油圧モータ55の負荷圧力値P1およびグリズリフィーダ22の加速度Aに応じて制御される。
油圧ポンプ52からの作動油は、コントロールバルブ111,116を介して、下部走行体11の油圧モータ12、破砕機30の油圧モータ35に供給され、右走行レバー16が設けられた方向切替え装置18を介して、作用するパイロット圧により、コントロールバルブ111が作動する。破砕機30の油圧モータ35には、破砕機30の負荷を検出し、負荷の変化を判定する負荷変化率判定手段を構成する破砕機圧力センサ57が設けられる。
また、油圧ポンプ53からの油圧は、コントロールバルブ111〜115を介して、下部走行体11の油圧モータ12、排出コンベア50の油圧モータ55、グリズリフィーダ22に設けられた振動装置23の油圧モータ29、磁力選別機(磁選機)60の油圧モータ61、ズリ出しコンベア26の油圧モータ36に作用され、左走行レバー17が設けられた方向切替え装置18を介して、コントロールバルブ111にパイロット圧として作用される。コントロールバルブ111〜116へのパイロット圧の電磁比例制御により、各油圧モータ12,29,35,36,55,61へ供給する作動油の流量が制御される。換言すると、コントロールバルブ111〜116は、方向切替えと流量制御の2つの機能を有している。
排出コンベア50は、破砕機30の出口から落下した破砕物を前方に排出し、高所から落下させて堆積等させるものである。また、排出コンベア上の破砕物の中に鉄筋や金属片等の異物が含まれる場合には、排出コンベア50の前部側に設けられた磁選機60により、この異物を取り除くことも可能である。このような排出コンベア50には、油圧モータ55の負荷圧力値P1を検出し、破砕物の有無を判定する破砕物判定手段としての圧力センサ51が設けられている。この負荷圧力値P1は、排出コンベア50に積載される破砕物の積載量に応じて変動する。
さらに、図2に示すように、自走式破砕機1は、操作盤等に設けられた操作パネル73を備えている。この操作パネル73は、エンジン起動SW101と、モード切換SW102と、走行圧力SW103と、各作業機ON−OFFスイッチ(SW)群100とを備えているとともに、電気的にコントローラ70に接続されている。
各作業機SW群100には、フィーダ起動SW104、ズリ出しコンベア起動SW105、破砕機起動SW106、排出コンベア起動SW107、および磁選機起動SW108が設けられ、各作業機SW群100からの各電気信号がコントローラ70に入力される。
また、コントローラ70には、加速度センサ27、圧力センサ51、およびエンジン49の回転数を設定しておく燃料ダイヤル91が電気的に接続され、各センサ27,51、および燃料ダイヤル91からの信号が入力される。
図3に示すコントローラ70のブロック図を参照すると、コントローラ70は、CPU(Central Processing Unit)を搭載し、エンジン制御部71と、作業機制御部72とを備えている。エンジン制御部71は、コンピュータプログラム等のソフトウェアで構成されたエンジン制御手段としての燃料噴射量制御手段711と、エンジン起動判定手段712と、メモリ713とを備えている。メモリ713には、エンジンをデセル状態(エンジン回転数を下げた低燃費での動作状態)で駆動するためのデセル回転数ω0が記憶されているとともに、燃料ダイヤル91で設定されたエンジン回転数がセット(記憶)される。
作業機制御部72は、コンピュータプログラム等のソフトウェアで構成されたモード判定手段721と、走行圧力判定手段722と、作業機稼働状態判定手段723と、圧力比較手段724と、加速度比較手段725と、メモリ726と、破砕機負荷率計算手段730と、破砕機負荷率比較手段731とを備えている。メモリ726には、破砕物が排出コンベア50に積載されていないときの油圧モータ55の最小圧力値P0、および原材料が投入されていないときのグリズリフィーダ22の最小加速度A0(振動装置23の振動により生じる加速度)が記憶されている。なお、コントローラ70のCPUは、各制御部71,72の各手段711,712,721〜725,730,731の実行等を行うものである。なお、本発明に係る原材料判定手段は、加速度比較手段725を含み、破砕物判定手段は、圧力比較手段724を含むものである。また、本発明に係る負荷変化率判定手段は、破砕機圧力センサ57、破砕機負荷率計算手段730、および破砕機負荷率比較手段731を含むものである。
次に各制御部71,72の各手段711〜713,721〜726,730,731の機能について、図4に示す原材料や破砕物の有無に応じて、自走式破砕機1のエンジン回転数を制御するフローも参照しながら説明する。
まず、オペレータは、燃料ダイヤル91を用いて、作業モード用のエンジン49の回転数を設定し、エンジン起動SW101にてエンジンを起動し、各作業機22,26,30,50,60を起動できる状態にする。この状態では、燃料ダイヤル91での設定値がメモリ713に記憶されるとともに、この設定値がエンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711に入力される(S1)。燃料噴射量制御手段711からは設定信号に基づく燃料噴射信号が燃料噴射装置に出力され、この燃料噴射信号に基づいて噴射される燃料でエンジン49が駆動される。そして、エンジン起動判定手段712は、エンジン起動SW101がONまたはOFFであるかを判定し、エンジン起動SW101がONである場合には、作業機制御部72のモード判定手段721に起動信号を出力する(S2)。
まず、オペレータは、燃料ダイヤル91を用いて、作業モード用のエンジン49の回転数を設定し、エンジン起動SW101にてエンジンを起動し、各作業機22,26,30,50,60を起動できる状態にする。この状態では、燃料ダイヤル91での設定値がメモリ713に記憶されるとともに、この設定値がエンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711に入力される(S1)。燃料噴射量制御手段711からは設定信号に基づく燃料噴射信号が燃料噴射装置に出力され、この燃料噴射信号に基づいて噴射される燃料でエンジン49が駆動される。そして、エンジン起動判定手段712は、エンジン起動SW101がONまたはOFFであるかを判定し、エンジン起動SW101がONである場合には、作業機制御部72のモード判定手段721に起動信号を出力する(S2)。
モード判定手段721は、エンジン起動判定手段712から起動信号が入力されると、モード切換SW102が走行モード、作業モード、または点検モードのいずれのポジションであるかを判定し、各モードに応じた信号を出力する。具体的には、モード判定手段721は、モード切換SW102のポジションから走行モードであると判定すると、走行モード信号を走行圧力判定手段722に出力し、作業モードまたは点検モードにあると判定した場合には、作業モード信号または点検モード信号を作業機稼働状態判定手段723に出力する(S3)。次に各モードに応じたフローを説明する。
(走行モード)
走行圧力判定手段722は、モード判定手段721より走行モード信号が入力されると、走行圧力SW103から左前進、左後進、右前進、および右後進の少なくともいずれかに関する信号入力があるか否かを判定し、走行形態に応じた走行判定信号をエンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711に出力する(S4)。
走行圧力判定手段722は、モード判定手段721より走行モード信号が入力されると、走行圧力SW103から左前進、左後進、右前進、および右後進の少なくともいずれかに関する信号入力があるか否かを判定し、走行形態に応じた走行判定信号をエンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711に出力する(S4)。
燃料噴射量制御手段711は、いずれかの走行形態の走行判定信号が入力されると、燃料ダイヤル91より設定されたエンジン回転数の設定値をメモリ713から読み出し、エンジン49に噴射する燃料噴射量を決定して、エンジン49を駆動する(S5)。この後は、前述のステップS1〜S5が繰り返される。一方、燃料噴射量制御手段711は、S4において、いずれの走行も行われていないという走行判定信号が入力されると、メモリ713よりデセル回転数ω0を読み出し、エンジン49に噴射する燃料噴射量を制御する(S6)。この後は、前述のステップS2〜S4,S6が繰り返される。デセル回転数ω0は、エンジン回転数の設定値(作業時のエンジン回転数)よりも小さい。
(作業モード)
作業機制御部72の作業機稼働状態判定手段723は、モード判定手段721より作業モード信号が入力されると、フィーダ起動SW104、ズリ出しコンベア起動SW105、破砕機起動SW106、排出コンベア起動SW107、および磁選機起動SW108がONまたはOFFであるかを判定する(S7)。判定の結果、各作業機22,26,30,50,60のいずれも稼働していない場合に、作業機稼働状態判定手段723は、無稼働信号をエンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711に出力する(S7)。燃料噴射量制御手段711は、無稼働信号が入力されると、メモリ713よりデセル回転数ω0を読み出し、エンジン49に噴射する燃料噴射量を少なめに制御する(S6)。
作業機制御部72の作業機稼働状態判定手段723は、モード判定手段721より作業モード信号が入力されると、フィーダ起動SW104、ズリ出しコンベア起動SW105、破砕機起動SW106、排出コンベア起動SW107、および磁選機起動SW108がONまたはOFFであるかを判定する(S7)。判定の結果、各作業機22,26,30,50,60のいずれも稼働していない場合に、作業機稼働状態判定手段723は、無稼働信号をエンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711に出力する(S7)。燃料噴射量制御手段711は、無稼働信号が入力されると、メモリ713よりデセル回転数ω0を読み出し、エンジン49に噴射する燃料噴射量を少なめに制御する(S6)。
また判定の結果、各作業機22,26,30,50,60の少なくとも一つでも稼働している場合には、作業機稼働状態判定手段723は、いずれの作業機22,26,30,50,60が稼働しているかを判定し、グリズリフィーダ22、破砕機30、および排出コンベア50の全てが稼働していると判定した場合には、全稼働信号を圧力比較手段724に出力し、それ以外の場合には、部分稼働信号をエンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711に出力する(S8)。
全稼働信号が入力されると、破砕機圧力センサ57は、破砕機30の油圧モータ35の負荷圧力値を常時、検出する。破砕機負荷率計算手段730は、検出された負荷圧力値信号が入力されると、負荷圧力値を時間微分し、負荷変化率を算出する。次に、破砕機負荷率比較手段731は、油圧モータ35の負荷圧力値が所定値となった時に、破砕機負荷率計算手段730にて算出された負荷変化率の正負を判定する。ここで、負荷圧力値の所定値とは、破砕機30内に原材料がわずかに存在する時に破砕機圧力センサ57にて検出される値である。
そして、負荷変化率が正の値または0(ゼロ)である場合には、ステップS5に進み、負荷変化率が負の値である場合には、ステップS10に進む。
そして、負荷変化率が正の値または0(ゼロ)である場合には、ステップS5に進み、負荷変化率が負の値である場合には、ステップS10に進む。
圧力比較手段724は、破砕機負荷率比較手段731にて負荷変化率が負の値であると、判定されると、圧力センサ51により排出コンベア50の油圧モータ55の負荷圧力値P1を一定時間監視することを繰り返し、この負荷圧力値P1とメモリ726に記憶されている最小圧力値P0とを比較する(S10)。ここで、「一定時間」とは、原材料がホッパ24に投入され、破砕機30で破砕され、排出コンベア50から破砕物が排出される一連の作業時間以上の時間をいい、以下の説明で使用する場合も同じ意味である。次いで、圧力比較手段724により、負荷圧力値P1が最小圧力値P0より大きいと判定された場合には、排出コンベア50上に破砕物が積載されている状態であり、エンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711は、エンジン49を燃料ダイヤル91で設定されたエンジン回転数で駆動するよう、燃料噴射量を制御する(S5)。この後は、前述のステップS1〜S3,S7〜S9,S5が繰り返される。
一方、S9にて圧力比較手段724により、一定時間、負荷圧力値P1が最小圧力値P0以下と判定された場合には、排出コンベア50上に破砕物が積載されていない状態であり、エンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711は、メモリ713よりデセル回転数ω0を読み出し、エンジン49に噴射する燃料噴射量を少なく制御する(S11)。なお、デセル回転数ω0とは、自走式破砕機を低燃費での動作状態とするエンジン回転数である。これにより、エンジン49は、デセル回転数ω0にて駆動されるので、燃料噴射量の使用量を低減できる。
次に、加速度比較手段725は、グリズリフィーダ22の加速度Aを加速度センサ27にて一定時間監視することを繰り返し、この加速度Aとメモリ726に記憶されている最小加速度A0とを比較する(S12)。加速度比較手段725により、加速度Aが最小加速度A0より小さいと判定された場合には、グリズリフィーダ22に原材料が投入されていない状態であり、燃料噴射量制御手段711は、エンジン49に噴射する燃料噴射量を制御することで、デセル回転数ω0を維持し(S13)、前述のステップS2,S3,S7〜S13が繰り返される。
これに対して、加速度比較手段725により、加速度Aが最小加速度A0より大きいと判定された場合には、グリズリフィーダ22への原材料の投入が再開されている状態であり、前述のステップS1〜S3,S7〜S11が繰り返される。すなわち、グリズリフィーダ22に原材料が投入されたことを確実に判定でき、エンジン回転数を元に戻す制御を自動的にできる。
ところで、S8にて、作業機稼働状態判定手段723が部分稼働信号を燃料噴射量制御手段711に出力した場合には、燃料噴射量制御手段711は、燃料ダイヤル91にて設定されたエンジン回転数でエンジン49を駆動するよう燃料噴射量を制御する(S5)。この後は、前述のステップS1〜S3,S7,S8,S5が繰り返される。
(点検モード)
S3において、モード判定手段721より点検モード信号であると判断されると、作業機稼働状態判定手段723は、各作業機22,26,30,50,60の稼働状態を判定し、全作業機22,26,30,50,60が稼働していない場合には、無稼働信号を燃料噴射量制御手段711に出力し、各作業機22,26,30,50,60の少なくとも一つでも稼働している場合には、部分稼働信号を燃料噴射量制御手段711に出力する(S14)。
S3において、モード判定手段721より点検モード信号であると判断されると、作業機稼働状態判定手段723は、各作業機22,26,30,50,60の稼働状態を判定し、全作業機22,26,30,50,60が稼働していない場合には、無稼働信号を燃料噴射量制御手段711に出力し、各作業機22,26,30,50,60の少なくとも一つでも稼働している場合には、部分稼働信号を燃料噴射量制御手段711に出力する(S14)。
そして、燃料噴射量制御手段711は、無稼働信号が入力されると、メモリ713よりデセル回転数ω0を読み出し、エンジン49に噴射する燃料噴射量を少なく制御する(S6)。この後は、前述のステップS2,S3,S13,S6が繰り返される。また、燃料噴射量制御手段711は、部分稼働信号が入力されると、燃料ダイヤル91にて設定されたエンジン回転数を読み出し、この回転数に応じた燃料噴射量を供給してエンジン49を駆動する(S5)。この後は、前述のステップS1〜S3,S13,S5が繰り返される。
本実施形態によれば、排出コンベア50の油圧モータ55の負荷圧力値P1を圧力センサ51にて検出するため、負荷圧力値P1が最小圧力値P0より小さい場合には、破砕物が排出コンベア50に搭載されていないと判断できる。従って、この後にエンジン回転数をデセル回転数ω0に設定することで、排出コンベア50に破砕物が積載されているにもかかわらず、エンジン49がデセル回転数ω0で運転されるのを防止できる。また、排出コンベア50に破砕物が無い場合には、全ての作業機22,26,30,50,60に原材料や破砕物が存在していないと判断されるから、全ての作業機22,26,30,50,60を減速または停止できて、エンジン49を燃料ダイヤル91にて設定された作業モード用のエンジン回転数で運転する必要がなく、燃料消費量を確実に低減できる。
さらに、デセル回転数状態においては、加速度センサ27にて加速度Aを検出するので、グリズリフィーダ22に原材料が投入されたことを確実に判定でき、この判定に基づいてエンジン回転数を元に戻す制御を自動的にできる。
さらに、デセル回転数状態においては、加速度センサ27にて加速度Aを検出するので、グリズリフィーダ22に原材料が投入されたことを確実に判定でき、この判定に基づいてエンジン回転数を元に戻す制御を自動的にできる。
また、排出コンベア50の機器の種類によっては、圧力センサ51の検出する負荷圧力値P1の変動が、破砕物の有無とは関係なく大きくなってしまい、圧力センサ51の負荷圧力値P1のみの検出では、破砕物の有無を誤認するおそれがある。このような場合においても、破砕機30の破砕機圧力センサ57にて負荷圧力値を検出し、負荷変化率を算出することと、排出コンベア50の負荷圧力値P1の検出とを併せて判断することにより、的確に排出コンベア50上の破砕物の有無を判断できる。
[第2実施形態]
図5は、本実施形態での自走式破砕機1の油圧回路図であり、図6、7は第2実施形態でのコントローラ70のブロック図およびフローである。本実施形態の作業モードにおいては、原材料や破砕物の有無に応じてエンジン回転数をデセル回転数ω0に制御することはなく、エンジン49は、常に燃料ダイヤル91で設定したエンジン回転数にて駆動される。一方、図5に示すように、コントローラ70からは、油圧ポンプ52,53の斜板52A,53Aの角度(傾転角)を制御する指令が出力されており、これによって、油圧ポンプ52,53の吐出流量が制御され、各作業機22,26,30,50,60の油圧モータ29,35,36,55,61のモータ回転数ωが制御される。
図5は、本実施形態での自走式破砕機1の油圧回路図であり、図6、7は第2実施形態でのコントローラ70のブロック図およびフローである。本実施形態の作業モードにおいては、原材料や破砕物の有無に応じてエンジン回転数をデセル回転数ω0に制御することはなく、エンジン49は、常に燃料ダイヤル91で設定したエンジン回転数にて駆動される。一方、図5に示すように、コントローラ70からは、油圧ポンプ52,53の斜板52A,53Aの角度(傾転角)を制御する指令が出力されており、これによって、油圧ポンプ52,53の吐出流量が制御され、各作業機22,26,30,50,60の油圧モータ29,35,36,55,61のモータ回転数ωが制御される。
図6に示すように、コントローラ70の作業機制御部72には、燃料ダイヤル91にて作業モード用に設定されたエンジン回転数および所望のモータ回転数に基づいて、油圧ポンプ52,53の斜板52A,53Aの角度(傾転角)を調整し、吐出流量を制御することで全ての作業機22,26,30,50,60の停止、起動、作業機速度を制御する作業機速度制御手段としての吐出流量制御手段727が設けられている。メモリ726には、第1実施形態での最小圧力値P0、最小加速度A0に加えて、油圧モータ29,35,36,55,61を停止させる油圧ポンプ52,53の吐出流量Q(値は0)が記憶されている。
吐出流量制御手段727は、負荷圧力値P1と最小圧力値P0との比較結果、および加速度Aと最小加速度A0との比較結果に応じて、メモリ726より吐出流量Qを読み出し、油圧ポンプ52,53の斜板52A,53Aの角度(傾転角)を調整し、各油圧モータ29,35,36,55,61のモータ回転数を制御するものである。その他の構成は、第1実施形態と同じであるため、ここでの説明は省略する。
次に図7に示すフローを参照し、第1実施形態と異なるフローについてのみ説明する。
まず、オペレータは、燃料ダイヤル91を用いてエンジン49の作業モード時のエンジン回転数を設定し、これにより、各作業機22,26,30,50,60の油圧モータ29,35,36,55,61には、作業モード時のモータ回転数ωが設定される。そして、エンジン起動SW101にてエンジンを起動し、各作業機22,26,30,50,60を起動できる状態にする。
まず、オペレータは、燃料ダイヤル91を用いてエンジン49の作業モード時のエンジン回転数を設定し、これにより、各作業機22,26,30,50,60の油圧モータ29,35,36,55,61には、作業モード時のモータ回転数ωが設定される。そして、エンジン起動SW101にてエンジンを起動し、各作業機22,26,30,50,60を起動できる状態にする。
この状態では、燃料ダイヤル91での設定値が燃料噴射量制御手段711に入力されて所望するエンジン回転数としてセットされ、一方、吐出流量制御手段727には、作業モード時に必要な各油圧モータ29,35,36,55,61のモータ回転数ωとして、予め設定された設定値がセットされる(S21)。そして、吐出流量制御手段727は、このモータ回転数ωと前記エンジン回転数とにより、油圧ポンプ52,53の吐出流量を決定し、斜板52A,53Aの角度(傾転角)を制御し、各作業機22,26,30,50,60の各油圧モータ29,35,36,55,61を作業時でのモータ回転数ωで駆動する。このようにして、各作業機22,26,30,50,60は、作業時の速度で動作する。
S7において、作業機稼働状態判定手段723は、作業機22,26,30,50,60の少なくとも一つでも稼働していることを判定した後、グリズリフィーダ22、破砕機30、および排出コンベア50の全てが稼働しているか否かを判定する。作業機稼働状態判定手段723は、全てが稼働していると判定する場合、全稼働信号を圧力比較手段724に出力し、それ以外の場合には、部分稼働信号を燃料噴射量制御手段711に出力する(S22)。
圧力比較手段724は、全稼働信号が入力されると、圧力センサ51から排出コンベア50の油圧モータ55の負荷圧力値P1を一定時間検出し、この負荷圧力値P1とメモリ726に記憶されている最小圧力値P0とを比較する(S23)。圧力比較手段724は負荷圧力値P1が最小圧力値P0より大きいと判定した場合には、排出コンベア50上に破砕物が積載されている状態であり、エンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711は、エンジン49を燃料ダイヤル91で設定されたエンジン回転数で駆動し、各油圧モータ29,35,36,55,61を作業時でのモータ回転数ωで駆動する(S24)。この後は、前述のステップS21,S2,S3,S7,S22,S24が繰り返される。
一方、圧力比較手段724は、負荷圧力値P1が一定時間、最小圧力値P0以下と判定した場合には、排出コンベア50上に破砕物が積載されていない状態であり、吐出流量制御手段727は、メモリ726より油圧ポンプ52,53の吐出流量Qを読み出し、斜板52A,53Aの角度(傾転角)を変更して油圧ポンプ52,53の吐出流量を0にすることで、各油圧モータ29,35,36,55,61を停止させる(S25)。これにより、排出コンベア50上に破砕物が積載されていない場合には、各作業機22,26,30,50,60を停止でき、エンジン49は、略無負荷の油圧ポンプ52,53を駆動するだけなので、燃料消費量を低減できる。また、各油圧モータ29,35,36,55,61を停止させずに、作業時でのモータ回転数ωを低くしても、相応の効果を得ることができる。
次に、加速度比較手段725は、加速度センサ27からグリズリフィーダ22の加速度Aを一定時間検出し、この加速度Aとメモリ726に記憶されている最小加速度A0とを比較する(S26)。加速度比較手段725は、加速度Aが最小加速度A0より小さいと判定した場合には、グリズリフィーダ22に原材料が投入されていない状態であり、吐出流量制御手段727は、油圧ポンプ52,53の吐出流量を0のままにして、各油圧モータ29,35,36,55,61の停止を維持し(S27)、前述のステップS2,S3,S7,S22,S23,S25〜S27が繰り返される。
また、S26にて加速度比較手段725により、最小加速度A0より大きいと判定された場合には、グリズリフィーダ22への原材料の投入が再開された状態であり、燃料噴射量制御手段711は、燃料ダイヤル91で設定されたエンジン回転数の燃料噴射信号を燃料噴射装置に出力し、この燃料噴射信号に基づいて噴射される燃料でエンジン49を駆動する。そして、吐出流量制御手段727は、予め設定された設定値であるモータ回転数ωと設定されたエンジン回転数とにより、油圧ポンプ52,53の吐出流量を決定し、斜板52A,53Aの角度を制御する(S21)。これにより、そして、前述のステップS2,S3,S7,S22,S23,S25,S26,S21が繰り返される。すなわち、グリズリフィーダ22に原材料が投入された場合には、各作業機22,26,30,50,60を自動的に作業時のモータ回転数ωで再起動でき、オペレータの作業効率を向上させることができる。
ところで、S22にて、作業機稼働状態判定手段723が部分稼働信号を燃料噴射量制御手段711に出力した場合には、燃料噴射量制御手段711は、燃料ダイヤル91にて設定されたエンジン回転数の燃料噴射量をエンジン49に噴射するように制御し、吐出流量制御手段727は、油圧ポンプ52,53の吐出流量を決定し、斜板52A,53Aの角度(傾転角)を制御する。これより、各油圧モータ29,35,36,55,61を作業時のモータ回転数ωで駆動する(S24)。この後は、前述のステップS21,S2,S3,S7,S22,S24が繰り返される。
本実施形態によれば、排出コンベア50上の破砕物の有無に応じて、吐出流量制御手段727が油圧ポンプ52,53の吐出流量を制御するため、各作業機22,26,30,50,60が空運転の時には、それらの油圧モータ27〜29,35,55を停止でき、油圧ポンプ52,53を無負荷状態で駆動することにより、エンジン49での燃料消費量を確実に低減できる。また、各作業機22,26,30,50,60を自動的に再起動することで、オペレータの作業効率を向上させることができる。
[第3実施形態]
図8は、第3実施形態でのフローである。
本実施形態では、原材料や破砕物の有無に応じてエンジン回転数および各作業機22,26,30,50,60の油圧モータ29,35,36,55,61のモータ回転数を制御する。具体的には、作業機速度制御手段としての燃料噴射量制御手段711によりエンジン49をデセル回転数ω0にて駆動し、さらに作業機速度制御手段としての吐出流量制御手段727により油圧ポンプ52,53の吐出流量、すなわち各作業機22,26,30,50,60の油圧モータ29,35,36,55,61のモータ回転数を制御する。本実施形態での自走式破砕機1の油圧回路図は、第2実施形態での図5と同じであり、コントローラ70のブロック図は、第2実施形態での図6と同じである。
図8は、第3実施形態でのフローである。
本実施形態では、原材料や破砕物の有無に応じてエンジン回転数および各作業機22,26,30,50,60の油圧モータ29,35,36,55,61のモータ回転数を制御する。具体的には、作業機速度制御手段としての燃料噴射量制御手段711によりエンジン49をデセル回転数ω0にて駆動し、さらに作業機速度制御手段としての吐出流量制御手段727により油圧ポンプ52,53の吐出流量、すなわち各作業機22,26,30,50,60の油圧モータ29,35,36,55,61のモータ回転数を制御する。本実施形態での自走式破砕機1の油圧回路図は、第2実施形態での図5と同じであり、コントローラ70のブロック図は、第2実施形態での図6と同じである。
本実施形態でも同様に、図8に示すフローを参照し、前記各実施形態と異なるフローについてのみ説明する。
S31での判定の結果、圧力比較手段724により、負荷圧力値P1が最小圧力値P0より大きいと判定された場合には、排出コンベア50上に破砕物が積載されている状態であり、エンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711は、エンジン49を燃料ダイヤル91で設定されたエンジン回転数で駆動する(S32)。そして、吐出流量制御手段727は、油圧ポンプ52,53の吐出流量を決定し、斜板52A,53Aの角度を制御する。これにより、各油圧モータ29,35,36,55,61を作業時のモータ回転数ωで駆動する(S32)。この後は、前述のステップS30,S2,S3,S7,S8,S32が繰り返される。
S31での判定の結果、圧力比較手段724により、負荷圧力値P1が最小圧力値P0より大きいと判定された場合には、排出コンベア50上に破砕物が積載されている状態であり、エンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711は、エンジン49を燃料ダイヤル91で設定されたエンジン回転数で駆動する(S32)。そして、吐出流量制御手段727は、油圧ポンプ52,53の吐出流量を決定し、斜板52A,53Aの角度を制御する。これにより、各油圧モータ29,35,36,55,61を作業時のモータ回転数ωで駆動する(S32)。この後は、前述のステップS30,S2,S3,S7,S8,S32が繰り返される。
一方、S31にて圧力比較手段724により、負荷圧力値P1が最小圧力値P0より小さいと判定された場合には、排出コンベア50上に破砕物が積載されていない状態であり、エンジン制御部71の燃料噴射量制御手段711は、メモリ713よりデセル回転数ω0を読み出し、エンジン49に噴射する燃料噴射量を制御する(S33)。また、吐出流量制御手段727は、メモリ726より吐出流量Q(値は0)を読み出し、油圧ポンプ52,53の斜板52A,53Aを調整し、各油圧モータ29,35,36,55,61を停止させる(S33)。これにより、排出コンベア50上に破砕物が積載されていない場合には、エンジン49の回転数を低くできるうえ、各油圧モータ29,35,36,55,61を停止でき、燃料消費量をより低減できる。
次に、加速度比較手段725は、グリズリフィーダ22の加速度Aを加速度センサ27にて一定時間検出し、この加速度Aとメモリ726に記憶されている最小加速度A0とを比較する(S34)。加速度比較手段725により、加速度Aが最小加速度A0より小さいと判定された場合には、グリズリフィーダ22に原材料が投入されていない状態であり、燃料噴射量制御手段711は、エンジン49に噴射する燃料噴射量を制御することで、デセル回転数ω0を維持し、さらに吐出流量制御手段727は、各作業機22,26,30,50,60の油圧モータ29,35,36,55,61のモータ回転数を停止状態で維持する(S35)。この後は、前述のステップS30,S2,S3,S7,S8,S31,S33〜S35が繰り返される。
また、S34にて加速度比較手段725により、最小加速度A0より大きいと判定された場合には、グリズリフィーダ22への原材料の投入が再開された状態であり、燃料噴射量制御手段711は、設定されたエンジン回転数を読み出し、エンジン49に噴射する燃料噴射量を制御する。また、吐出流量制御手段727は、油圧ポンプ52,53の斜板52A,53Aの角度を制御して、各油圧モータ29,35,36,55,61を作業時のモータ回転数ωで駆動する(S30)。そして、前述のステップS2,S3,S7,S8,S31,S33,S34,S30が繰り返される。すなわち、グリズリフィーダ22に原材料が投入された場合には、各作業機22,26,30,50,60を自動的に再起動でき、作業効率を向上させることができる。
本実施形態によれば、排出コンベア50上の破砕物の有無に応じて、エンジン49のエンジン回転数がデセル回転数ω0に制御され、かつ吐出流量制御手段727により油圧ポンプ52,53の吐出流量が制御されるため、エンジン49をデセル回転数ω0に維持しつつ、各作業機22,26,30,50,60の油圧モータ29,35,36,55,61を停止できて、燃料消費量を確実に低減できる。一方、加速度センサ27にてグリズリフィーダ22に原材料が投入されたことを判定することで、エンジン回転数やモータ回転数を元に戻す制御を自動的にできる。
[第4実施形態]
図9は、本実施形態における自走式破砕機1の平面図であり、図10は、自走式破砕機1の正面図である。図11は、本実施形態での自走式破砕機1の油圧回路図である。前記第1〜3実施形態では、原材料判定手段として加速度センサ27が用いられたが、本実施形態では光電センサ81が用いられている。
図9は、本実施形態における自走式破砕機1の平面図であり、図10は、自走式破砕機1の正面図である。図11は、本実施形態での自走式破砕機1の油圧回路図である。前記第1〜3実施形態では、原材料判定手段として加速度センサ27が用いられたが、本実施形態では光電センサ81が用いられている。
図9,10に示すように、グリズリフィーダ22の下方に位置する中央フレーム28(図9の破線部分)の両端部には、光を発射する投光機81Aおよび発射した光を受光する受光機81Bで構成される原材料判定手段としての光電センサ81が取り付けられ、グリズリフィーダ22の底面には遮蔽板82が取り付けられている。ここで、光電センサ81は、可視光線、赤外線などの光を投光機81Aから信号光として発射し、遮蔽板82によって遮光される光量の変化を受光機81Bで検出することで生成される検出信号を図11に示すコントローラ70に出力するものである。すなわち、原材料がホッパ24内に投入され、グリズリフィーダ22が下方向に変位すると、投光機81Aから発射された光が遮蔽板82によって遮蔽されることで、コントローラ70は、光電センサ81から出力される検出信号に基づいて原材料の有無を判断する。
図12、図13のブロック図およびフローを参照し、本実施形態でのフローを説明するが、ここでは第1実施形態と異なるフローについてのみ説明する。図12での原材料判定手段としての光量判定手段728は、光電センサ81から検出信号が出力されているか否かを判定するものである。その他の構成は、第1実施形態と同じであるため、ここでの説明は省略する。
S41にて、光量判定手段728は、光電センサ81から検出信号が入力されているか否かを判定する(S41)。光量判定手段728により、検出信号が入力されたと判定された場合には、グリズリフィーダ22への原材料の投入が再開されている状態であり、前述のステップS1〜S3,S7,S8,S10,S11,S41が繰り返される。すなわち、グリズリフィーダ22に原材料が投入されたことを確実に判定でき、エンジン回転数を元に戻す制御を自動的にできる。
一方、光量判定手段728により、検出信号が入力されていないと判定された場合には、グリズリフィーダ22に原材料が投入されていない状態であり、燃料噴射量制御手段711は、エンジン49に噴射する燃料噴射量を制御することで、デセル回転数ω0を維持し(S13)、前述のステップS2,S3,S7,S8,S10,S11,S41,S13が繰り返される。
本実施形態によれば、光電センサ81を用いることで、原材料が投入された際のグリズリフィーダ22の下方向への変位を検出し、原材料の有無を確実に検出できるため、第1実施形態と同様に、エンジン回転数を元に戻す制御を自動的に再開できる。
[第5実施形態]
図14は、本実施形態での要部を示す図である。また、本実施形態での油圧回路図、コントローラ70のブロック図、およびフローは、第4実施形態での図11〜13と同じであるため、図示を省略するとともに、説明も省略する。
本実施形態では、破砕機30の上流側で分岐された位置に配置される作業機としてのズリ用シュータ25に原材料判定手段としての光電センサ81の投受光機81Cが取り付けられている。ズリ用シュータ25を未破砕の原材料が通過すると、投受光機81Cから投光された光が原材料により反射する光を投受光機81Cが受光することで、光電センサ81は検出信号を生成し、コントローラ70に出力する。そして、検出信号により光量判定手段728が受信の有無を判定する(図13でのS41)。光量判定手段728が検出信号を受信した場合には、ズリ用シュータ25を原材料が通過している状態であり、グリズリフィーダ22に原材料が投入されている状態である。この状態においては、燃料噴射量制御手段711は、燃料ダイヤル91に設定されたエンジン回転数で、エンジン49を駆動するように燃料噴射量を制御する(図13でのS1)。
図14は、本実施形態での要部を示す図である。また、本実施形態での油圧回路図、コントローラ70のブロック図、およびフローは、第4実施形態での図11〜13と同じであるため、図示を省略するとともに、説明も省略する。
本実施形態では、破砕機30の上流側で分岐された位置に配置される作業機としてのズリ用シュータ25に原材料判定手段としての光電センサ81の投受光機81Cが取り付けられている。ズリ用シュータ25を未破砕の原材料が通過すると、投受光機81Cから投光された光が原材料により反射する光を投受光機81Cが受光することで、光電センサ81は検出信号を生成し、コントローラ70に出力する。そして、検出信号により光量判定手段728が受信の有無を判定する(図13でのS41)。光量判定手段728が検出信号を受信した場合には、ズリ用シュータ25を原材料が通過している状態であり、グリズリフィーダ22に原材料が投入されている状態である。この状態においては、燃料噴射量制御手段711は、燃料ダイヤル91に設定されたエンジン回転数で、エンジン49を駆動するように燃料噴射量を制御する(図13でのS1)。
本実施形態によれば、グリズリフィーダ22から未破砕の原材料が排出されているか否かをズリ用シュータ25に光電センサ81を取り付けることで検出しているため、グリズリフィーダ22への原材料の投入の有無を確実に判断できる。従って、第4実施形態と同様の効果を奏することができ、エンジン回転数を元に戻す制御を自動的に再開できる。
[第6実施形態]
図15は、本実施形態での油圧回路図であり、図16および図17は、ブロック図およびフローである。本実施形態では、破砕機30の上流側で分岐された位置に配置される作業機としてのズリ出しコンベア26の油圧モータ36に原材料判定手段としての圧力センサ56を取り付け、ズリ出しコンベア26の油圧モータ36の負荷圧力値P3を検出することで、原材料の有無を判断する。図15を参照すると、圧力センサ56は、コントローラ70に電気的に接続されている。
図15は、本実施形態での油圧回路図であり、図16および図17は、ブロック図およびフローである。本実施形態では、破砕機30の上流側で分岐された位置に配置される作業機としてのズリ出しコンベア26の油圧モータ36に原材料判定手段としての圧力センサ56を取り付け、ズリ出しコンベア26の油圧モータ36の負荷圧力値P3を検出することで、原材料の有無を判断する。図15を参照すると、圧力センサ56は、コントローラ70に電気的に接続されている。
図16、図17のブロック図およびフローを参照し、第1実施形態と異なるフローについてのみ説明する。本実施形態のメモリ726には、排出コンベア50の最小圧力値P0と、ズリ出しコンベア26の最小圧力値P2とが記憶されている。最小圧力値P2は、原材料がズリ出しコンベア26に積載されていないときの油圧モータ36の負荷圧力である。その他の構成は、第1実施形態と同じであるため、ここでの説明は省略する。また、原材料判定手段としての圧力比較手段729は、圧力センサ56にて検出した負荷圧力値P3と、メモリ726に記憶されている最小圧力値P2とを比較するものである。
S61により、圧力比較手段729は、圧力センサ56から負荷圧力値P3を一定時間検出し、この負荷圧力値P3とメモリ726に記憶されている最小圧力値P2とを比較する(S61)。そして、圧力比較手段729は、一定時間、負荷圧力値P3が最小圧力値P2以下と判定された場合には、ズリ出しコンベア26上に原材料が積載されていない状態であり、すなわちグリズリフィーダ22に原材料が投入されていない状態である。この状態では、燃料噴射量制御手段711は、エンジン49に噴射する燃料消費量を制御することで、デセル回転数ω0を維持し、(S13)。前述のステップS1〜S3,S7,S8,S10,S11,S61,S13が繰り返される。
反対に、圧力比較手段729により、負荷圧力値P3が最小圧力値P2より大きいと判定された場合には、ズリ出しコンベア26上に原材料が積載されている状態であり、すなわちグリズリフィーダ22に原材料が投入されている状態である。燃料噴射量制御手段711は、燃料ダイヤル91に設定されたエンジン回転数を読み出し、エンジン49に噴射する燃料噴射量を制御する(S1)。この後は、前述のステップS2,S3,S7,S8,S10,S11,S61,S1が繰り返される。
本実施形態によれば、ズリ用シュータ25の下流に位置するズリ出しコンベア26に圧力センサ56を取り付けることで、ズリ用シュータ25から未破砕の原材料が排出されているか否かを検出することで、グリズリフィーダ22に原材料が投入されたか否かを検出でき、前記各実施形態と同様にエンジン回転数を元に戻す制御を自動的に再開できる。
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態での作業機速度制御手段として、エンジンの電子制御式燃料噴射装置、および/または可変容量型油圧ポンプの押しのけ容積制御装置(油圧ポンプ斜板の傾転角制御装置)を用いたが、作業機などの駆動油圧モータ29,35,36,55,61に作動油を導く各コントロールバルブ112〜116のパイロット圧を電磁比例制御して、各油圧モータ29,35,36,55,61に供給される作動油の流量を制御してもよい。
また、前記各実施形態での原材料判定手段として、加速度センサ27、光電センサ81、または圧力センサ56を用いたが、グリズリフィーダ22に重量を計量するセンサ、あるいは、作業機もしくは作業機を支持するフレームの上下動の変位を検出する位置センサないし速度センサを用いてもよい。さらに、作業機を支持するフレームの歪みを検出する歪みゲージを用いてもよい。
前記実施形態では、加速度センサ27や光電センサ81は、グリズリフィーダ22に設けられたが、これに限定されず、グリズリフィーダ22の上部に配置される作業機であるホッパ24に設けられてもよい。
前記各実施形態での破砕物判定手段として、圧力センサ51を用いたが、排出コンベア50のキャリアローラを支持するブラケットに歪みゲージを用い、破砕物の有無を検出してもよい。
前記実施形態では、加速度センサ27や光電センサ81は、グリズリフィーダ22に設けられたが、これに限定されず、グリズリフィーダ22の上部に配置される作業機であるホッパ24に設けられてもよい。
前記各実施形態での破砕物判定手段として、圧力センサ51を用いたが、排出コンベア50のキャリアローラを支持するブラケットに歪みゲージを用い、破砕物の有無を検出してもよい。
前記第1実施形態では、圧力センサ51は、排出コンベア50の油圧モータ55の負荷圧力値P1を検出して、負荷圧力値P1と最小圧力値P0とを比較して破砕物の有無を判定していたが、油圧モータ55の負荷圧力P1の偏差を検出して破砕物の有無を判定してもよい。この場合に、排出コンベア50の油圧モータ55の負荷圧力値P1の偏差は、負荷変動時に大きく、また、破砕物の有無に関わらず、負荷が一定となるときに小さくなる。すなわち、破砕機30内の負荷が減少した後、負荷圧力値P1の偏差が所定値より小さいと、排出コンベア50上に破砕物が無いと判定できる。
前記第2,3実施形態では、油圧ポンプ52,53の斜板52A,53Aの角度(傾転角)を調整することで、油圧ポンプ52,53を停止させていたが、停止させなくともよく、低回転で駆動するようにしてもよい。
また、前記第2,3実施形態では、吐出流量制御手段727は、油圧ポンプ52,53の吐出流量を制御していたが、油圧ポンプ52,53によって駆動される各油圧モータ29,35,36,55,61を可変式にしてモータ回転数を制御してもよい。
また、前記第2,3実施形態では、吐出流量制御手段727は、油圧ポンプ52,53の吐出流量を制御していたが、油圧ポンプ52,53によって駆動される各油圧モータ29,35,36,55,61を可変式にしてモータ回転数を制御してもよい。
本発明は、自走式破砕機に好適に利用できる。
1…自走式破砕機、22…グリズリフィーダ(作業機)、25…ズリ用シュータ(作業機)、26…ズリ出しコンベア(作業機)、27…原材料判定手段を構成する加速度センサ、29,35,36,55,61…油圧モータ、30…破砕機、49…エンジン、50…排出コンベア、51…破砕物判定手段を構成する圧力センサ、52,53…油圧ポンプ、56…原材料判定手段を構成する圧力センサ、57…負荷変化率判定手段を構成する破砕機圧力センサ、70…コントローラ、81…原材料判定手段を構成する光電センサ、711…燃料噴射量制御手段(エンジン制御手段)、724…破砕物判定手段を構成する圧力比較手段、725…原材料判定手段を構成する加速度比較手段、727…吐出流量制御手段(作業機速度制御手段)、728…原材料判定手段を構成する光量判定手段、729…原材料判定手段を構成する圧力比較手段、730…負荷変化率判定手段を構成する破砕機負荷計算手段、731…負荷変化率判定手段を構成する破砕機負荷率比較手段。
Claims (10)
- 原材料を破砕する破砕機と、
前記破砕機の下流側に配置されて当該破砕機で破砕された破砕物を排出する排出コンベアと、
少なくとも前記破砕機および排出コンベアの駆動源であるエンジンと、
前記エンジンの回転数を制御するエンジン制御手段と、
前記破砕機での破砕物の負荷の変化を判定する負荷変化率判定手段と、
前記排出コンベアでの排出途中の破砕物の有無を判定する破砕物判定手段とを備え、
前記負荷変化率判定手段が前記破砕機の負荷が減少していると判定し、かつ前記破砕物判定手段が前記排出コンベアに破砕物が無いと判定すると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数をデセル回転数に下げる
ことを特徴とする自走式破砕機。 - 請求項1に記載の自走式破砕機において、
前記負荷変化率判定手段は、
前記破砕機を駆動する油圧モータに設けられてこの油圧モータの負荷圧力値を検出する破砕機圧力センサと、
前記破砕機圧力センサで検出された負荷圧力値から負荷変化率を算出する破砕機負荷率計算手段と、
前記負荷圧力値が所定値となった時に、前記破砕機負荷率計算手段で算出された負荷変化率の正負を判定する破砕機負荷率比較手段とを備える
ことを特徴とする自走式破砕機。 - 請求項1または請求項2に記載の自走式破砕機において、
前記破砕機よりも上流側に配置され前記エンジンを駆動源とする作業機と、
前記作業機での原材料の有無を判定する原材料判定手段と、
前記破砕機、排出コンベア、および作業機の停止、起動、作業機速度を制御する作業機速度制御手段と、を更に備え、
前記エンジン制御手段が前記エンジンの回転数をデセル回転数に下げる場合、前記作業機速度制御手段は、前記破砕機、排出コンベア、作業機を停止、または作業時の速度から減速する
ことを特徴とする自走式破砕機。 - 請求項1または請求項2に記載の自走式破砕機において、
前記破砕機よりも上流側に配置され前記エンジンを駆動源とする作業機と、
前記作業機での原材料の有無を判定する原材料判定手段と、を更に備え、
前記エンジンの回転数がデセル回転数である場合に前記原材料判定手段が前記作業機に原材料が有ると判定すると、前記エンジン制御手段は前記エンジンの回転数を前記デセル回転数から作業時のエンジン回転数に上げる
ことを特徴とする自走式破砕機。 - 請求項1または請求項2に記載の自走式破砕機において、
前記破砕物判定手段は、前記排出コンベアを駆動する油圧モータの負荷圧力を計測する圧力センサを有し、
計測された前記油圧モータの負荷圧力の偏差が所定値より小さい場合、前記排出コンベアに破砕物が無いと判定する
ことを特徴とする自走式破砕機。 - 請求項3または請求項4に記載の自走式破砕機において、
前記破砕物判定手段は、前記排出コンベアを駆動する油圧モータの負荷圧力を計測する圧力センサを有し、
前記作業機に設けられた原材料判定手段は、前記作業機の上下動の変位を検出する加速度センサ、前記作業機に原材料が投入されたか否かを検知する光電センサ、または前記圧力センサとは別の前記作業機を駆動する油圧モータの負荷圧力を計測する圧力センサである
ことを特徴とする自走式破砕機。 - 原材料を破砕する破砕機と、
前記破砕機の下流側に配置されて当該破砕機で破砕された破砕物を排出する排出コンベアと、
前記破砕機よりも上流側に配置される作業機と、
前記破砕機、排出コンベア、および作業機の駆動源であるエンジンと、
前記エンジンの回転数を制御するエンジン制御手段と、
前記排出コンベアでの排出途中の破砕物の有無を判定する破砕物判定手段と、
前記作業機での原材料の有無を判定する原材料判定手段と、
前記破砕機、排出コンベア、および作業機の停止、起動、作業機速度を制御する作業機速度制御手段とを備え、
前記破砕物判定手段が前記排出コンベアに破砕物が無いと判定した場合に、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数をデセル回転数に下げて、前記作業機速度制御手段は、前記破砕機、排出コンベア、および作業機を停止、または作業時の速度から減速し、
前記エンジンの回転数がデセル回転数に制御されている場合に前記原材料判定手段が前記作業機に原材料が有ると判定すると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数を前記デセル回転数から作業時のエンジン回転数に上げて、前記作業機速度制御手段は、前記破砕機、排出コンベア、および作業機を起動、または作業時の速度に増速する
ことを特徴とする自走式破砕機。 - 原材料を破砕する破砕機と、
前記破砕機の下流側に配置されて当該破砕機で破砕された破砕物を排出する排出コンベアと、
前記破砕機よりも上流側に配置される作業機と、
前記破砕機、排出コンベア、および作業機の駆動源であるエンジンと、
前記エンジンの回転数を制御するエンジン制御手段と、
前記排出コンベアでの排出途中の破砕物の有無を判定する破砕物判定手段と、
前記作業機での原材料の有無を判定する原材料判定手段とを備え、
前記破砕物判定手段が前記排出コンベアに破砕物が無いと判定した場合に前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数をデセル回転数に下げ、
前記エンジンの回転数がデセル回転数である場合に前記原材料判定手段が前記作業機に原材料が有ると判定すると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数を前記デセル回転数から作業時のエンジン回転数に上げる
ことを特徴とする自走式破砕機。 - 原材料を破砕する破砕機と、
前記破砕機の下流側に配置されて当該破砕機で破砕された破砕物を排出する排出コンベアと、
前記破砕機と排出コンベアの駆動源であるエンジンと、
前記エンジンの回転数を制御するエンジン制御手段と、
前記破砕機での破砕物の負荷の変化を判定する負荷変化率判定手段と、
前記排出コンベアでの排出途中の破砕物の有無を判定する破砕物判定手段とを備えた自走式破砕機の制御方法であって、
前記負荷変化率判定手段が破砕機における負荷変化率が負の値であると判定する場合に、前記破砕物判定手段は破砕物の有無を判定し、前記排出コンベアに破砕物が無いと判定すると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数を下げる
ことを特徴とする自走式破砕機の制御方法。 - 請求項9に記載の自走式破砕機の制御方法において、
前記負荷変化率判定手段は、
前記破砕機を駆動する油圧モータに設けられてこの油圧モータの負荷圧力値を検出する破砕機圧力センサと、
前記破砕機圧力センサで検出された負荷圧力値から負荷変化率を算出する破砕機負荷率計算手段と、
前記負荷圧力値が所定値となった時に、前記破砕機負荷率計算手段で算出された負荷変化率の正負を判定する破砕機負荷率比較手段とを備え、
前記破砕機負荷率比較手段が、破砕機における負荷変化率が負の値であると判定する場合に、前記破砕物判定手段は破砕物の有無を判定し、前記排出コンベアに破砕物が無いと判定すると、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの回転数を下げる
ことを特徴とする自走式破砕機の制御方法。
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