JPS62114614A - 埋没防止型沈砂掻揚機の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、上下水処理設備におけるバケットコンベア
式埋没防止型沈砂掻揚機の運転制御方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来のバケットコンベア式沈砂掻揚機は、軸やスプロケ
ットホイール、コンベアフレーム等を地底に固定したも
のが多く、豪雨特等一時的な大量の土砂や異物の流入に
より埋没して運転不能に陥ることが屡々であった。

これを解決するため、コンベアフレームを互いに平行な
前後のリンクで懸垂して揺動自在に支持しコンベアフレ
ームを昇降可能とした埋没防止型のものが開発されてい
る。（例えば、実開昭５７１１１３０６、実公昭５９−
１６８３．１６８４．１６８６．１６８７など） 上記公知の埋没防止型沈砂掻揚機は、コンベアフレーム
を互いに平行な前後のリンクで揺動自在に懸垂支持して
いるので、必要に応じコンベアフレームを池底から、上
昇させることにより埋没を防止することができ、また、
リンクの傾斜角度を適当に選択することにより負荷に応
じて円滑な運転ができる等の利点がある。

この種埋没防止型沈砂様揚機においては、運転休止時に
はコンベアフレームを規定位置まで巻き上げた状態で待
機させ、運転開始に当たっては、数個のタイマーにより
［停止→降下→停止→降下・・・」を繰り返しながらコ
ンベアフレームを降下させつつ掻揚げ作業を行い、下限
位置には降下を制限するストッパーが設けられているの
が普通である。そして、掻揚げ作業中、掻寄抵抗が増大
してコンベアフレームの自重による水平分力とのバラン
スが崩れると、懸垂リンクが後方にスイングしコンベア
フレームが上昇してバランスするように構成されている
。

［この発明が解決しようとする問題点１上記運転方法に
よれば、沈砂堆積量とコンベアフレームの運転深さが自
動的にバランスし、過負荷の場かには懸垂リンクが後方
にスイングしてコンベアフレームが後退しながら上昇し
、バランスのとれた状態で運転されるので一見合理的に
みられるが、実際には、沈砂の地域的な性質の差異や豪
雨時とか晴天時とか、雨量の多寡その他の環境条件の相
違に起因する沈砂流人量の変動等から、バランス点を設
定することが困難な上に、バランス点付近では漢かなア
ンバランス量でフレームの前後移動が起こり、それに振
動的要素も加わり、安定運転上好ましくないこととなる
。

したがってこの状態を避ける急味で、コンベアフレーム
の自重を沈み勝手に選択し、懸垂りンクが常時下限スト
ッパーに接触した状態で運転し、掻寄抵抗が成る限度以
上の過負荷となった場合にのみ後退するよう設計するの
が普通である。

その結果、沈砂堆積量の大小に拘らずコンベアフレーム
は下限位置で運転されることが多く、沈砂量が急激に増
加したときには、後退（上昇）が間に合わずパケットが
沈砂に埋没して運転不能に陥り運転を停止せざるを得な
いことになる場合も考えられる。

このように、コンベアフレームの自重と負荷とのバラン
スにより沈砂堆積量に応じた運転深さを得ることは甚だ
困難であった。

一方、運転当初のコンベアフレーム下降時には、降下−
停止一降下一停止・・・を繰り返しながら徐々にコンベ
アフレームを降下させるため、タイマーの間隔の設定に
よっては空運転となる時間が長く、これまた不経済であ
る等種々の問題点があった。

［問題点を解決するための手段コ この発明は、前記従来技術の問題点を解決する手段を提
供するものであって、図面に示した実施例に従いその構
成を説明すれば、沈砂池内の上流側と下流側に互いに平
行に設けられた支持軸１ａ、１ｂに、それぞれ等長のリ
ンク２ａ、２ｂの上端を軸着し、該リンク２ａ、２ｂの
下端にコンベアフレーム３の前後端を軸着して四節平行
四辺形リンクを構成し、該四節平行四辺形リンクの各リ
ンク節にバラケトコンベア案内用スブロッゲト４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄを配設し、地上に設置した駆動装置Ｍに
よりバケットコンベア５を駆動し、昇降装置Ｍ、により
巻上ロー）Ｒを介してコンベアフレーム３を昇降自在と
した埋没防止型沈砂掻揚機において、駆動装置Ｍにかか
る負荷トルクを検出してその大小により昇降装置ＭＩを
比例制御して巻上ロープＲを介してコンベアフレーム３
を昇降させ、その昇降速度を、下降時は負荷トルクに逆
比例制御、上昇時は正比例制御とすると共に、常時巻上
ロープＲに張力が付加された状態で運転することを特徴
とする埋没防止型沈砂掻揚機の運転制御方法を発明要旨
とするものである。

［作用］ まず、埋没防止型沈砂掻揚機の運転についてその概略を
説明すると、運転休止時には、昇降装置Ｍ１によってコ
ンベアフレーム３を図示鎖線位置に上昇させて待機し、
運転開始と共にこれを巻下げて負荷に応じてコンベアフ
レーム３の高さを調節しながら駆動装置Ｍによりバケッ
トコンベア５を駆動して沈砂池底に堆積しな沈砂を掻傷
げ排出することは公知のとおりである。

この場合、コンベアフレーム３の自重をＷ、懸垂リンク
２ａ、２ｂの傾斜角をθとすれば、コンベアフレームの
自重による水平分力はＶＶＬａｎθで表されるにれをＦ
とし、バケットコンベア５のチェーン張力をＴとし、巻
上ロープＲに張力が付加されていないと仮定すれば、 Ｗ＝コンベアフレーム自重 Ｆ＝Ｗ　Ｌよｎθ　コントロ−ラの自重による水平分力 Ｔ＝チェーン張力 において、 ＦＡＴ　　ならばコンベアフレームは下降Ｆ＝Ｔ　　の
場合は釣合い ＦζＴ　となればコンベアフレームは後退北昇すること
となる。したがって、沈砂による掻寄抵抗が小であれば
コンベアフレームは下降し、適正負荷の場合は釣合い、
過負荷になれば後退しながら上昇して過負荷を回避する
ことができる。

理論的には上記のとおりであるが、前述したように安定
したバランス点を見出すことは困難で、また、何らかの
理由によって、沈砂量が急激に増加してＦ＜Ｔとなった
ときは、コンベアフレームの上昇回避が間に合わず、パ
ケットが沈砂に喰い込んで運転停止のやむなきに至るこ
とすら考えられる。

本発明は、上記問題点を解決する目的でなされたもので
あって、コンベアフレーム３の昇降は昇降装置Ｍ１によ
り巻上ロープＲを介して行い、巻上ロープＲに常時張力
を付加するように制御してＦ＜Ｔとなることがないよう
にしたものである。

すなわち、バケットコンベア５の駆動装置Ｍにかかる負
荷トルクＴを検出してその大小に応じて昇降装置Ｍ、を
比例制御してコンベアフレーム３を昇降させるようにし
、下降時（Ｔを大ならしめる方向）にはトルク逆比例制
御、上昇時（Ｔを小ならしめる方向）にはトルク正比例
制御としたため、下降時は、負荷トルクＴが小なるとき
は速やかに下降しＴが大になるに従い下降速度を減じ、
また、上昇時には、負荷Ｉ・ルクＴが大なるときほど速
やかに、上昇して過負荷を回避し、常にＦ−Ｔ２Ｏの条
件下、即ち９巻上ロープＲにテンションが付加された状
態で運転されるのである。

［実施例］ 本発明の構成１作用は上記のとおりであるが、第３図お
よび第４図によりその実施例について説明する。

バケットコンベア５の駆動装置Ｍは、第３図に示すよう
に、ロードセルＭｂを内蔵した減速モータＭａ及び増幅
器Ｍｅにより構成され、減速モータＭａにかかる負荷ト
ルクＴをロードセルＭｂで検出し、増幅器Ｍｃにより増
幅して電気信号（ＤＣ４〜２０ｍ人）をコントローラＣ
に送るようになっている。

コンベアフレーム３の昇降装置Ｍ、は、巻上ドラムＭｌ
ａ、減速モータＭ、ｂ、インバータＭ　Ｂ　Ｃから構成
され、インバータＭＩＣはコントローラＣからの信号に
より制御されるようになっている。

コン１−ローラＣは、駆動装置Ｍからの電気信号を受け
、予め設定された条件に従ってインバータＭａｃに制御
信号を送り、減速モータＭ、ｂをインバータ制御し、巻
上ドラム５Ｍ　ｌａを無段階に比例制御するようになっ
ている。また、上記条件設定値はコントローラＣに任意
設定できるようになっている。

なお、図中、Ｓはシーケンサ、Ｔ「しは駆動装置Ｍのト
ルクリミッタ−、ＬｓＬ及びり、ｓＨは昇降装置Ｍｌの
下限及び上限のリミ・ソトスイッチを示すものである。

第４図に示したダイヤグラムにより、具体的運転方法を
説明すると、まず運転モードを自動に選択し、各運転条
件及び各機器が正常であることを確認すると準備完了信
号が発信され、自動スタート指令により、パケットコ〉
・ベア駆動装置Ｍおよびコンベアフレーム昇降装置Ｍ１
が始動する。

以下に、数値による一例を示すと、運転面始の当初は無
負荷であるから昇降装置Ｍ０は最高速度でコンベアフレ
ーム３を巻下すが、駆動装置Ｍの減速モータＭａに内蔵
されたロードセルＭｂで検出されるバケットコンベアの
負荷トルクＴが減速モータＭａの定格トルクの２０％に
達するとトルク逆比例制御により下降速度を減じ、負荷
１ヘルクが４０％以上になれば昇降装置Ｍ１は停止しそ
の位置で沈砂掻揚げ作業が行われる。

負荷トルクが定格トルクの４０〜６０％の間は昇降装置
Ｍ１は停止し、コンベアフレーム３はその位置を保ち、
バケットコンベア５は適正負荷で駆動装置Ｍにより駆動
され、沈砂掻揚げ作業が行われるが、沈砂流人量の増加
その池何らかの理由によりロードセルＭｂで検出される
負荷トルクが増大し６０％以上になったときは、その信
号が昇降装置Ｍ１に送られ、昇降装置Ｍ１は上４に転じ
上昇速度はトルク正比例制御で与えられる。

その結果、ロードセルＭｂの検出トルクが４０％・以下
になったときは、昇降装置Ｍ、は再び下降に転じ下降速
度はＩ−ルク逆比例制御により与えられる。そして、コ
ンベアフレーム３が下限位置に達したときは、昇降装置
Ｍ１のリミットスイ・ソチＬｓＬが作動して巻上ドラム
Ｍｌａが停止し、巻上ロープＲに張力が付加されたまま
コンベアフレーム３は下限位置を保って掻揚げ作業が行
われる。

作業が終了すると、自動的に昇降装置Ｍ、は上昇側に切
り替わりコンベアフレーム３は引上げられる。上限位置
に達するとりミツＩ−スイッチＬｓ［Ｉが作動して停止
する７同時にバケットコンベア５も停止することはいう
までもない。

［効果］ 本発明によれば、沈砂池内の上流側と下流側に互いに平
行に設けられた支持軸１ａ、１ｂに、それぞれ等長のリ
ンク２ａ、２ｂの上端を軸着し、該リンク２ａ、２ｂの
下端にコンベアフレーム３の前後端を軸着して四節平行
四辺形リンクを構成し、該四節平行四辺形リンクの各リ
ンク節にバ・ソケトコンベア案内用スプロッケト４ａ、
４ｂ、４ｃ、４ｄを配設し、地上に設置した駆動装置Ｎ
丁によりバケットコンベア５を駆動１．、昇降装置Ｍ。

により巻上ロープＲを介してコンベアフレーム３を昇降
自在とした埋没防止型沈砂掻揚機の運転に当たり、駆動
装置Ｍにかがる負荷トルクを検出してその大小により昇
降装ＷＭ１を比例制御して巻上ロープＲを介してコンベ
アフレーム３を昇降させ、その昇降速度を、下降時は負
荷トルクに逆比例制御、上昇時は正比例制御とすると共
に、常時巻上ロープＲに張力が付加された状態で運転す
ることとしたため、沈砂量に応じて適正なコンベアフレ
ーｌ、３の運転高さが得られ、適正負荷で掻揚作業をす
ることができる。しかも、運転開始時の空運転時間を短
縮して速やかに正常運転に入ることができ、また、過負
荷を検知したときはその回避のためコンベアフレーム３
を速やかに上昇させることができ、また、常時巻上ロー
フＲに張力がかかる状態で運転することとしたため、換
言すれば、前記Ｆ≧Ｔの条件下で運転されるので、負荷
によってコンベアフレーム３が後退したり、パケットが
沈砂に喰込んで運転停止に至るようなことは絶無であり
、前掲した問題点の全てを解決することができる効果が
ある。

なお、リン・り２ａ、２ｂとコンベアフレーム３により
構成される四節平行四辺形リンクの各リンク節（回転中
心）にバゲットコンベア案内用スブロケッｔ−４ａ　、
　４　ｂ　、　４　ｃ　、　４　＋」を配設したので、
上記のようにコンベアフレーム３を昇降させてもバゲッ
トコンベア５の全長が変化しないので。

スムーズな運転制御が可能であるという付随的効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は埋没防止型バケットコンベア式沈砂掻揚機の側
面図、第２図はコンベアフレームに作用する力関係の説
明図、第３図は実施例の操作回路の説明図、第４図は実
施例の運転ダイヤグラムを示す説明図である。 ｌａ　、Ｉｂ・・・支持軸 ２ａ、２ｂ・・・リンク ３　・・・コンベアフレーム ３ａ、３ｂ・・・３の前後軸着部 ４ａ〜４ｄ・・スプロケッｌ−ホイール５　・・・バケ
ツ１〜コンベア Ｍ　・・・５の駆動装置 Ｍａ　　・・・減速モータ Ｍｂ　　・・・ロードセル Ｍｅ　　・・・増幅器 Ｍｌ　・・・３の昇降装置 Ｍｌａ・・・巻上ドラム Ｍ、ｂ・・・減速モータ Ｍａｃ・・・インバータ Ｒ・・・巻上ロープ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 沈砂池内の上流側と下流側に互いに平行に設けられた支
   持軸１ａ、１ｂに、それぞれ等長のリンク２ａ、２ｂの
   上端を軸着し、該リンク２ａ、２ｂの下端にコンベアフ
   レーム３の前後端を軸着して四節平行四辺形リンクを構
   成し、該四節平行四辺形リンクの各リンク節にバッケト
   コンベア案内用スプロッケト４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを
   配設し、地上に設置した駆動装置Ｍによりバケットコン
   ベア５を駆動し、昇降装置Ｍ＿１により巻上ロープＲを
   介してコンベアフレーム３を昇降自在とした埋没防止型
   沈砂掻揚機において、駆動装置Ｍにかかる負荷トルクを
   検出してその大小により昇降装置Ｍ＿１を比例制御して
   巻上ロープＲを介してコンベアフレーム３を昇降させ、
   その昇降速度を、下降時は負荷トルクに逆比例制御、上
   昇時は正比例制御とすると共に、常時巻上ロープＲに張
   力が付加された状態で運転することを特徴とする埋没防
   止型沈砂掻揚機の運転制御方法