土质改良材料供给装置的制作方法

专利名称：土质改良材料供给装置的制作方法
技术领域：
背景技术：
作为粉料供给装置， 一般通过下部的送料机将蓄积箱内蓄积的 粉料排出到蓄积箱外部(参照专利文献l等)。作为送料机，除螺旋 送料机，还可以使用回转式送料机(旋转管)、带式输送机、台式 送料机等各种送料机。
专利文献l:日本实开昭61-51945号公报

发明内容
作为土质改良机，通常通过作为粉料供给装置的土质改良材料 供给装置将粉粒状的石灰等土质改良材料供给至改质对象土砂，将 土砂与土质改良材料混合处理而生成改良土 。作为向蓄积箱的土质 改良材料的填充，有代表性的是使用筒仓进行的情况和使用挠性容 器进行的情况，但无论哪种情况都是从蓄积箱的上部填充土质改良 材料，因此落下时会在土质改良材料中混入空气。因此，根据此时 的空气的混入程度，蓄积箱内的土质改良材料的体积密度发生变动， 空气混入量越多则体积密度越小。
在土质改良作业中，对改质对象土砂添加目标重量的土质改良 材料从而稳定地确保土质改良材料相对于土砂的混合比(改良土品 质)是非常重要的。关于土质改良材料的供给量控制，有对取入到 送料机中的土质改良材料的量进行控制的方法、和对送料机的驱动 速度进行控制的方法，但后者在精度上较好因此较为常用。此外，在通过土质改良材料供给装置对改质对象土砂直接供给土质改良材 料的情况下，不易对土质改良材料的供给重量自身进行计量。因此， 通常根据送料机的驱动速度推算出土质改良材料的供给体积，再将 其乘以土质改良材料的体积密度，由此进行供给重量的管理。
因此，当因空气的混入导致体积密度发生变动时，实际上相对 于送料机的驱动速度的土质改良材料的供给重量也发生变动，但在 上述的计算方法中，由于通常是将体积密度假定为一定值来算出土 质改良材料的供给重量的，因此即使体积密度发生变动也无法反映 在运算结果中。由于体积密度的不同，土质改良材料的供给量的运 算结果与实际值的误差变大，从而影响到对土质改良材料的供给精 度以及改良土品质的可靠性。
因此，本发明的目的在于，抑制因土质改良材料的体积密度的 变动而带来的影响，提高供给精度。
(1 )为达成上述目的，本发明的向土砂供给土质改良材料的土
质改良材料供给装置中，包括蓄积箱，蓄积土质改良材料；送料 机，设在所述蓄积箱的下部，将所述蓄积箱内的土质改良材料向土 砂供给；搅拌装置，设在所述蓄积箱上，对所述蓄积箱内的土质改 良材料进行搅拌；负荷检测器，检测所述送料机的驱动负荷；以及 控制装置，控制所述送料机和所述搅拌装置，所述控制装置包括 输入部，输入来自所述负荷检测器的信号；存储部，存储所述送料 机的驱动负荷和所述搅拌装置的驱动速度的对应关系；指令部，根 据来自所述负荷检测器的信号和所述存储部的存储信息，随着所述 送料机的驱动负荷的降低而增大对所述搅拌装置的速度指令值，随 着所述送料机的驱动负荷的上升而减少对所述搅拌装置的速度指令 值；以及输出部，将所述指令部中生成的指令值输出到所述搅拌装 置。
(2)为达成上述目的，本发明的向土砂供给土质改良材料的土 质改良材料供给装置中，包括蓄积箱，蓄积土质改良材料；送料 机，设在所述蓄积箱的下部，将所述蓄积箱内的土质改良材料向土
7砂供给；搅拌装置，设在所述蓄积箱上，对所述蓄积箱内的土质改 良材料进行搅拌；控制装置，控制所述送料机和所述搅拌装置；以 及操作装置，操作所述送料机的驱动速度，所述控制装置包括存 储部，存储所述送料机和所述搅拌装置的驱动速度的指令值的对应 关系；指令部，根据来自所述操作装置的信号和所述存储部的存储 信息，随着对所述送料机的速度指令值的增大而增大对所述搅拌装 置的速度指令值，随着对所述送料机的速度指令值的减少而减小对 所述搅拌装置的速度指令值；以及输出部，将所述指令部中生成的 指令值输出到所述送料机和所述搅拌装置。
(3)在上述(2)中，优选还包括检测所述送料机的驱动负荷 的负荷检测器，所述存储部存储所述送料机的驱动负荷的多个范围 中的每个范围的所述送料机和所述搅拌装置的驱动速度的对应关 系，所述指令部参照与来自所述负荷检测器的信号相对应的所述对 应关系，生成对所述搅拌装置的速度指令值。
(4 )在上述(1 )或(3 )中，优选所述存储部存储对所述送料 机的驱动负荷而预先设定的阈值，当根据来自所述负荷检测器的信
对所述搅拌装置的速度指令值为零。、 、 —
(5)为达成上述目的，本发明的向土砂供给土质改良材料的土 质改良材料供给装置中，包括蓄积箱，蓄积土质改良材料；送料 机，设在所述蓄积箱的下部，将所述蓄积箱内的土质改良材料向土 砂供给；搅拌装置，设在所述蓄积箱上，对所述蓄积箱内的土质改 良材料进行搅拌；速度检测器，检测所述送料机的驱动速度；以及 控制装置，控制所述送料机和所述搅拌装置，所述控制装置包括 输入部，输入来自所述速度检测器的信号；存储部，存储所述送料 机的驱动速度和所述搅拌装置的驱动速度的对应关系；指令部，根 据来自所述速度检测器的信号和所述存储部的存储信息，随着所述 送料机的驱动速度的上升而使对所述搅拌装置的速度指令值上升， 随着所述送料机的驱动速度的下降而使对所述搅拌装置的速度指令值下降；以及输出部，将所述指令部中生成的指令值输出到所述搅 拌装置。
(6) 为达成上述目的，本发明的向土砂供给土质改良材料的土 质改良材料供给装置中，包括蓄积箱，蓄积土质改良材料；送料 机，设在所述蓄积箱的下部，将所述蓄积箱内的土质改良材料向土 砂供给；搅拌装置，设在所述蓄积箱上，对所述蓄积箱内的土质改 良材料进行搅拌；负荷检测器，检测所述送料机的驱动负荷；以及 控制装置，控制所述送料机和所述搅拌装置，所述控制装置包括 输入部，输入来自所述负荷检测器的信号；存储部，存储对送料机 的驱动负荷而预先设定的阈值；指令部，在根据来自所述负荷检测 器的信号运算出的所述送料机的驱动负荷比所述阈值低的情况下， 生成对所述搅拌装置的 一定大小的速度指令值，在所述送料机的驱 动负荷在所述阈值以上的情况下，使对所述搅拌装置的速度指令值 为零；以及输出部，将所述指令部中生成的指令值输出到所述搅拌 装置。
(7) 在上述(1) ~ (6)的任一项中，优选所述送料机是螺旋 送料机，具有在所述蓄积箱的下部连设的筒状的外壳、在所述外壳 内贯穿的旋转轴、以及设在所述旋转轴的外周部的螺旋部。
发明的效果
根据本发明，通过,形粉碎机以适当的驱动速度进行搅拌，由 此，能够使蓄积箱内的土质改良材料的体积密度稳定化，因此能够 抑制因土质改良材料的体积密度的变动而带来的影响，从而提高供
给精度。


图l是表示具有本发明的第一实施方式的土质改良材料供给装 置的自行式土质改良机的整体构造的侧视图。
图2是表示具有本发明的第 一 实施方式的土质改良材料供给装 置的自行式土质改良机的整体构造的俯视图。图3是本发明的第一实施方式的土质改良材料供给装置的侧剖 视图。
图4是本发明的第 一实施方式的土质改良材料供给装置所具有 的送料机和f形粉碎机的液压驱动回路图。
图5是将本发明的第 一 实施方式所具有的控制装置的主要部分 抽出表示的功能框图。
图6是表示本发明的第一实施方式所具有的存储部中存储的控 制线的一个例子的图。
图7是表示本发明的第一实施方式所具有的存储部中存储的控 制线的一个例子的图。
图8是表示本发明的第一实施方式所具有的存储部中存储的控 制线的一个例子的图。
图9是表示本发明的第 一 实施方式所具有的存储部中存储的控 制线的一个例子的图。
图10是将本发明的第二实施方式所具有的控制装置的主要部分 抽出表示的功能框图。
图ll是表示本发明的第二实施方式所具有的存储部中存储的控 制线的一个例子的图。
图12是将本发明的第三实施方式所具有的控制装置的主要部分 抽出表示的功能框图。
图13是表示本发明的第三实施方式所具有的存储部中存储的控 制线的一个例子的图。 (附图标记的说明)
14 土质改良材料供给装置
15 蓄积箱
16 送料机
51 穹形粉碎机
61 外壳
62 螺旋部66 旋转轴
86、 87 速度检测器
88 负荷冲全测器
89操作装置
90、 90B、 c 控制装置
91 输入部
92、 92B、 c 存储部
92a 送料机负荷一粉碎机速度存储部
92b、 c 送料机速度一粉碎机速度存储部
93 运算部
93c 粉碎机指令部
94 输出部
a、 |3、 y 控制线
具体实施例方式
以下，利用附图对本发明的实施方式进行说明。
图l是表示具有本发明第一实施方式的土质改良材料供给装置
的自行式土质改良机的整体构造的侧视图，图2是其俯视图。在以下
说明中，如无特别说明，将图1和图2中的左侧作为一侧，将右侧作
为另一侧。
如这些图1和图2所示的自行式土质改良机具有用于自力行走 的行走体l;用于接受改质对象土砂的料斗12;对料斗12中接受的土 砂进行运送的搬入输送机13;对土砂供给土质改良材料的土质改良 材料供给装置14;将土砂和土质改良材料混合处理的混合装置19; 运送从混合装置19排出的改良土并将其排出到机外的排出输送机 26;以及内置有各搭载机器的动力源等的动力装置21。
行走体1由左右一对的行走装置2、和在行走装置2的上部大致平 行地延伸设置的一对主体框架3构成。行走装置2具有在主体框架3 的下部连接设置的履带架4;分别设在履带架4的两端的从动轮(空
ii转轮)5和驱动轮6;挂绕在从动轮5和驱动轮6上的履带(无限轨道 履带)7;以及直接连结在驱动轮6上的行走用的驱动装置8。在主体 框架3上立起设置有支承柱9a、 9b，通过这些支承柱9a、 9b,对配置 在主体框架3的长度方向的一侧的上方的支承框架10以及配置在主 体框架3的长度方向的大致中央部的上方的支承框架11进行支承。 料斗12是上下开口的框型的部件，以向上方扩开的方式形成。
机13以在从料斗12的下方到后述的混合装置19的入口 (未图示)的 上方的范围内大致水平地延伸的方式，由上述支承柱9a等支承。
土质改良材料供给装置14具有蓄积土质改良材料的蓄积箱15、 和将蓄积箱15内的土质改良材料供给至土砂的螺旋送料机16 ， 土质 改良材料供给装置14通过上述支承框架11配置在主体框架3的大致 中央部上。在机体宽度方向的单侧(图2中上侧)，起重机18以位于 该土质改良材料供给装置14的侧方的方式配置。该起重机18用于将 填充了土质改良材料的例如挠性容器(吨袋)等吊至蓄积箱15上方， 并对挠性容器内的土质改良材料向蓄积箱15的填充进行辅助。
混合装置19是将从搬入输送机13导入的土砂和土质改良材料通 过桨叶式搅拌机(未图示)进行混合而生成改良土的装置，以位于 螺旋送料机16的下方的方式设在主体框架3的长度方向的大致中央 上。从搬入输送机13的送出端(图l中的右侧端部)到该混合装置19 的土砂和土质改良材料的入口 (未图示)的范围内的空间由罩20包 围。上述螺旋送料机16的土质改良材料的排出口64也与该罩20包围 的空间相对，这是考虑到抑制投入到混合装置18的入口时土砂和土 质改良材料的飞散。
动力装置21由支承部件22支承在主体框架3的长度方向的另一 侧。在该动力装置21的前方侧(图1和图2中左侧)的区域中设有驾 驶席23。在该驾驶席23中具有对行走装置2进行操作的操作杆24等。 此外，在机体侧面的驾驶席23的下方位置上，设有对除行走装置2以 外的混合装置19等各机器进行操作的操作盘25 。排出输送机26在从混合装置19的下方向主体框架3的长度方向 另一侧大致水平地延伸规定距离之后，从动力装置21的下方附近向 上倾斜地延伸，通过连结在未图示的驱动带轮上的驱动装置27 (参 照图2)循环驱动运送带，将输送带上的改良土运出。排出输送机26 的上游部分(图l中的左侧部分)经由未图示的支承部件被悬吊支承 在主体框架3上，排出输送机26的中间部和下游侧部分(图l中的右 侧部分)经由支承部件29、 30被悬吊支承在设于动力装置21后方(图 l中右侧)的臂28上。
图3是将上述土质改良材料供给装置14抽出表示的侧视剖视图， 表示沿主体框架3的长度方向的铅直剖面。
在图3中，蓄积箱15具有固定在上述支承框架11上的框架41; 固定在框架41上、中央开口的底板42;与该底板42连接设置的水平 剖面为方形(也可以是圆形)的蛇腹部(波紋部)43;将该蛇腹部 43的上部开口堵住的顶板44;以及在蛇腹部43的下部连接设置、向 下方缩径的滑槽17。蛇腹部43由伸缩自由的挠性材料、例如聚乙烯 类的橡胶材料构成，由于在内部蓄积的土质改良材料的内压越向下 方越高，因此，如图3所示，使加强环45的间距越向下方越窄。在顶 板4 4的中央设有土质改良材料的接受口 4 7,在顶板4 4的上表面经由 合叶(未图示)安装有用于开闭接受口47的开闭盖46。
在顶板44的接受口47的下方位置安装有刀具48。该刀具48以尖 头部向上的状态安装在框体50上，该框体50经由支承架49垂设在开 闭盖46的下表面。框体50以从顶板44降低规定深度的方式配置，刀 具48的顶部位于开闭盖46的下侧，当关闭开闭盖46时，刀具48被完 全收纳在蓄积箱15内。在使用挠性容器(吨袋)向蓄积箱15填充土 质改良材料时，打开设在顶板44上的开闭盖46，通过起重机18将挠 性容器插入到接受口47中，挠性容器通过自重按压在刀具48上。由 此，挠性容器的下端部被割裂，挠性容器内部的土质改良材料流入 到蓄积箱15内。另外，也可以不使用挠性容器，经由软管将土质改 良材料从与自行式土质改良机分体设置的筒仓填充到蓄积箱15中。在该情况下，也是向蓄积箱15从顶板44侧填充土质改良材料。
上述滑槽17是向下方缩径的四棱锥状(也可以是圆锥状)的部 件，并且上下开口。滑槽17的上部开口54与蛇腹部43的下端部连结， 滑槽17的内部空间与蛇腹部43相通。另一方面，滑槽17的下部开口 55与螺旋送料机16连结，螺旋送料机16的内部空间与滑槽17相通。 由此，填充到蓄积箱15中的土质改良材料经由上部开口 54流入滑槽 17,并在滑槽17中被导向而从下部开口55导入螺旋送料机16。此时， 滑槽17的下部开口55形成为，在上述螺旋送料机16的轴线方向(图2 中的左右方向)上的长度尺寸比与在螺旋送料机16的轴线垂直的方 向上的宽度尺寸(与图3中的纸面垂直的方向)长。另外，该四棱锥 状的滑槽17的从上部开口 54向下部开口 55延伸的内壁面的角部分 (各侧壁的边界部分)通过张设所谓圆弧状部件(R材)或形成焊道 而形成为圓角(R)状，从而使土质改良材料难以滞留在滑槽17的内 面的角部分。另外，也可以在滑槽17的内壁面，与螺旋送剩-才几16的 外壳61的内周面一起实施橡胶涂层等。
在滑槽17的内部设有对蓄积箱15内的土质改良材料进行搅拌的 官形粉碎机(搅拌装置)51。该官形粉碎机51由相对于滑槽17以能 够自由旋转的方式支承的旋转轴52、相对于该旋转轴52以规定的间 距设置的多个搅拌棒53、以及直接连结在旋转轴52的端部(图3中右 端)的驱动装置56构成。
在本实施方式中，旋转轴52沿主体框架3的长度方向水平配置。 各搅拌棒53与下方的螺旋送料机16的倾斜相 一致地越向图3中的左 侧越短，使各搅拌棒53的顶端的旋转轨迹接近经由下部开口 55而相 对的螺旋62。此外，从旋转轴52的轴向观察，搅拌棒53在旋转轴52 的外周部以180度的分度设置，若从图3所示状态旋转90度，则搅拌 棒53全部朝向水平方向。详细的情况未图示，在f形粉碎机51上， 设有对搅拌棒53成为水平姿势时的旋转轴52的角度位置进行检测的 传感器，在驱动停止时，将搅拌棒53控制为以朝向水平方向的姿态 停止。驱动装置56是液压马达(也可以是电动的)，设置在滑槽17
14的外壁部。
当由该驱动装置56旋转驱动官形粉碎机51时，通过搅拌棒53搅 拌滑槽17内的土质改良材料，抑制滑槽17内的架桥的产生，另外在 土质改良材料结块的情况下也能够促进该块的解体破碎。而且，还 具有将下部开口55附近的土质改良材料送入螺旋送料机16的功能。
此外，图3中省略了图示，在顶板44的外周部设有多个(本例子 中为四个)安装部。如图1所示，在这些安装部的下部固定地垂设有 支柱。各支柱以能够在安装在上述滑槽17的底板42上的导向筒中上 下滑动的方式穿过。此时，在各支柱上分别穿设有上下的销孔，通 过使上下任一个销孔的位置与在导向筒上穿设的销孔相一致地插入 止动销，从而将支柱固定在导向筒上。例如，在运转时等，将支柱 提起、通过止动销将下侧的销孔固定在导向筒上，从而能够确保蓄 积箱的内部容积。另一方面，例如用拖车等运送自行式土质改良机 时，通过收缩蛇腹部43并用止动销将上側的销孔固定在导向筒上， 从而能够降低蓄积箱15的高度。由于搅拌棒53被设定为当上述的穹 形粉碎机51停止时朝向水平方向，因此当蛇腹部43收缩后，能够使 支承刀具48的框体50下降到,形粉碎机51的旋转轴52的附近，有助 于实现蓄积箱15的收纳姿态的紧凑化。
螺旋送料机16具有在滑槽17的下部连接设置的圆筒状的外壳 61;贯穿于外壳61内并被旋转自由地支承的旋转轴66;设在旋转轴 66的外周部的螺旋部62;以及作为对螺旋部62进行旋转驱动的液压 马达(也可以是电动马达)的驱动装置63 (参照图3)。
如图5所示、在外壳61的周身部的上半侧，开设有与滑槽17的下 部开口55连接的土质改良材料接受口 。该土质改良材料接受口与下 部开口 55实质同形地形成，其周缘部相对于滑槽17的下部开口55的 周缘部通过焊接等接合。由此，外壳61固定在滑槽17的下部。此外， 通过支承部件68 (参照图3)将外壳61的土质改良材料的移送方向下 游侧(图5中左侧)固定在滑槽17的外壁面上，由此，能够稳定地支 承外壳61。此外，在外壳61的土质改良材料的移送方向下游侧的端部下侧，形成有供土质改良材料排出的土质改良材料排出口64。
如图l所示，作为外壳61,其土质改良材料的移送方向的上游侧 (图l中的右侧)配置在与搬入输送机13相同程度的高度，并从该处 向土质改良材料的移送方向下游侧(图l中的左侧)向上升方向切斜， 下游侧端部位于搬入输送机13的运送方向下游侧端部(图l中的右 端)的上方。通过像这样使外壳61倾斜，并利用混合装置19的上方 的空间而降低其上游侧部分，能够降低外壳61的重心，从而降低土 质改良材料供给装置14的整体高度。此外，由于外壳61朝土质改良 材料移送方向的下游侧向上倾斜，因此能够与螺旋6 2的旋转无关地 成为对土质改良材料的流动的抵抗。
如图3所示，外壳61的轴向的两端通过供螺旋部62的旋转轴66贯 穿的端板65而闭塞。贯通端板65的旋转轴66由安装在端板65的外表 面的轴承67而旋转自由地支承。螺旋部62的旋转轴66可由空心的管 形成从而实现轻量化，但也可以使用实心的圓棒材或角棒材。
如图3所示，螺旋部62是巻绕状地设置在旋转轴66的外周的螺旋 状的翼片，为了从滑槽17的下部开口55的整体将土质改良材料取入 到外壳61中，螺旋部62在与滑槽17的下部开口55相对的范围内，土 质改良材料的移送方向的下游侧部分成为规定大小的间距，上游侧 部分的间距比这 一 间距小。螺旋部6 2的间距也可以随着趋向下游侧 而连续地增大，但在本实施方式中，使其趋向下游侧而阶段性地增 大。
螺旋送料机16的驱动装置63通过收纳有驱动传递机构(未图示) 的驱动传递部70 (参照图3)而安装在滑槽17的主体框架3的长度方 向的另一侧。没有特别进行图示，驱动传递部70收纳有驱动装置 63的输出轴；设在该输出轴上的链轮(或皮带轮)；设在螺旋62的 旋转轴66的另一端(图3中的右端)的链轮(或皮带轮)；以及挂绕 在这些链轮(或皮带轮)上的链条(或皮带)。也就是说，螺旋送 料机16通过驱动传递部70并经由链条(或皮带)将驱动装置63的驱 动力传递至旋转轴66，使螺旋62旋转。此外，优选在驱动装置63中
16使用能够可变地控制旋转速度的装置。例如，在驱动装置63为液压马达的情况下，用转速检测器检测驱动装置63的转速，并根据该检测值与目标转速的差，通过控制阀装置调整向驱动装置63的液压油的供给流量，这样的结构能够使驱动装置6 3的旋转速度即土质改良材料的每单位时间的供给量接近目标值。
根据上述结构，螺旋送料机16能够实现以下功能，即，经由滑槽17将从蓄积箱15导入的土质改良材料向图1中的左方向(与搬入输送机13的输送方向相反方向)移送，并添加到被运送到搬入输送机13的土砂输送方向的下游侧端部(图l中的右端部)附近的土砂中。
图4是送料机16和官形粉碎机51的液压驱动回路图。在图4中，对与已有附图相同的部分标注与已有附图相同的附图标记并省略其说明。
如图4所示，具有由未图示的发动^L驱动的液压泵80;对/人液压泵80向送料机用的驱动装置63的液压油的流动进行控制的控制阀81;以及对从液压泵80向官形粉碎机用的驱动装置56的液压油的流动进行控制的控制阀82。控制阀81、 82是先导动作型的比例电磁式的三位置切换阀，分别在中立位置81a、 82a时阻断^^人液压泵80向驱动装置63、 56的液压油的流动，使液压泵80的排出液压油返回油箱83。而且，当将指令信号输入电》兹线圈驱动部81d、 82d(或电》兹线圏驱动部81e、 82e，以下的对应关系相同)而切换至切换位置81b、82b (或切换位置81c、 82c)时，将来自液压泵80的液压油导入供给管路84a、 85a (或供给管路84b、 85b ),并向正转(或反转)方向驱动驱动装置63、 56。
此外，在驱动装置63、 56上设有分别检测驱动装置63、 56的转速作为送料机16和常形粉碎机51的驱动速度的转速检测器86、 87,在向送料机用驱动装置63的正转驱动用的供给管路84a中设有检测供给管路84a的液压油的压力作为送料机16的负荷的负荷检测器88。这些检测器86 88的检测信号被输出到控制装置90 (参照图5)，该控制装置90对包括送料机16和穹形粉碎机51在内的各动作机器的动作进行控制。
图5是将控制装置90的主要部分抽出表示的功能框图。在图5中，
对与已有附图相同的部分标注与已有附图相同的附图标记并省略其说明。
如图5所示，控制装置90具有将来自包括操作杆24及未图示的操作盘在内的操作装置89、及速度检测器86、 87和负荷检测器88的信号输入并进行数字信号化的输入部91;存储控制顺序的程序和控制所需的常数及运算结果等的存储部92;实施各种运算处理的运算部93;以及将运算部93运算、生成的信号模拟信号化并输出到包括上述控制阀81、 82在内的各动作机器和显示装置的输出部94。
存储部92具有送料机负荷一粉碎机速度存储部92a，该送料机负荷 一粉碎机速度存储部92a存储送料机16的驱动负荷与官形粉碎机51的驱动速度的对应关系(控制线)。图6~图9示出了送料机负荷一粉碎机速度存储部92a中存储的控制线的几个例子。
图6所示的控制线是随着负荷检测器88检测出的送料机16的驱动负荷从0 (零)增大而穿形粉碎机51的驱动速度连续且线性地降低的控制线，当送料机压力达到最大值Pmax时，常形粉碎机51停止。最大值Pmax例如是由未图示的安全阀限制的供给管路88的压力的最大值。
图7所示的控制线与图6同样，是随着负荷检测器88检测出的送料机16的驱动负荷从0 (零)增大而官形粉碎机51的驱动速度降低的控制线，但在送料机压力达到最大值Pmax之前，在到达阈值P1 ( <Pmax)的时刻使官形粉碎机51停止。在该情况下，在到达阈值P1之前，随着送料机16的驱动负荷的增大而连续且线性地对官形粉碎机51进行减速，当送料机16的驱动负荷到达阈值P1时使穹形粉碎机51停止。在送料机16的驱动负荷超过阈值P1的状态下，穹形粉碎机51始终为停止状态。
在图8所示的控制线中，在由负荷检测器88检测出的送料机16的驱动负荷从阈值P2 ( 〉 0 )增大到阈值P3 ( P2 < P3 < Pmax )的区间，随着送料机16的驱动负荷的增大而常形粉碎机51的驱动速度线性且连续地减小。在该控制线中，在送料机16的驱动负荷达到阈值P3的时刻，官形粉碎机51的驱动速度还不是0 (零)而是具有一定大小，但在送料机16的驱动负荷大于阈值P3的情况下，官形粉碎机15始终为停止状态。即，在送料机16的驱动负荷跨越阈值P3变化的情况下，官形粉石争机51的速度不连续地变化。在送料冲几16的驱动负荷以阈值P2以下的值推移的区间，以规定的速度进行驱动。
在图9所示的控制线中，在由负荷检测器88检测出的送料机16的驱动负荷以阈值P4 ( >0)以下的值推移的区间，常形粉碎机51以设定的速度驱动，当超过P4时则停止。这样，不必将f形粉碎机51的驱动速度一定控制为线性，还可以进行ON/OFF控制，即，当送料机16的驱动负荷比某一值低时驱动穿形粉碎机51，高时则停止。此外，在该例子中，例示出了弯形粉碎机51的驱动速度为单一值的单纯的ON/OFF控制，但也可以例如准备多个阈值，随着送料机16的驱动负荷的增大而使弯形粉碎机51的驱动速度阶段性地(阶梯状)减小。
此外，在图6~图9的控制线中，以常形粉碎机51的驱动速度连续且线'性地减少的情况为例进行了说明，但也可以次方数为二次方以上的曲线、或通过多项式表示的曲线来定义控制线，还可以不限于以数学式定义的控制线，而通过经验来设定控制线。
运算部93具有根据来自操作装置89的操作信号生成对送料机16的指令值的送料机指令部93a;对送料机指令部93a的信号进行修正，以使送料机指令部93a收到的速度指令值与根据速度检测器86的信号运算出的实际的送料机16的驱动速度的偏差变小的送料机修正部93b;以及根据来自负荷检测器88的信号生成官形粉碎机51的驱动速度的指令值的粉碎机指令部93c。未进行特别图示，在对粉碎机指令部93c的信号进行修正，以使粉碎机指令部93c收到的速度指令值与根据速度检测器87的信号运算出的实际的,形粉碎机61的驱动速度的偏差变小的情况下，设置能够实现该功能的粉碎机修正部。粉碎机指令部93c根据存储部92 (送料机负荷一粉碎机速度存储 部92a)的存储信息、即图6~图9所示的控制线，计算出与检测出的 送料机16的驱动负荷相对应的t形粉碎机51的驱动速度。由此，随 着送料机16的驱动负荷的降低，对弯形粉碎机51的速度指令值增大， 随着送料机16的驱动负荷的上升，对常形粉碎机51的速度指令值减 少。
如上所述，若在送料机负荷一粉碎机速度存储部92a中存储图6 所示那样的控制线，则在送料机16的驱动负荷的整个范围(O(零)~ 最大值Pmax的范围)内，粉碎机速度随着送料机16的驱动负荷的降 低而连续地增大，粉碎机速度随着送料机16的驱动负荷的上升而连 续地减少。若在送料机负荷一粉碎机速度存储部92a中存储对送料机 16的驱动负荷如图7~图9所示那样适当地设定了的阈值P1、 P2、 P3 的控制线，则当根据来自负荷检测器88的信号运算出的送料机16的 驱动负荷达到阈值时，通过粉碎机指令部93c使对官形粉碎机51的速 度指令值为零，官形粉碎机51停止。尤其是，在图9所示的控制线的 情况下，根据来自负荷检测器88的信号运算出的送料机16的驱动负 荷是小于阈值P4还是在阈值P4以上，仅使对f形粉碎机51的驱动指 令ON/OFF，因此控制简单。
在图1中，通过k压挖掘机等将作为改质对象的土砂投入到料斗 12中，则被装入料斗12中的土砂通过搬入输送机13被向着混合装置 19运送。运送过程中，通过土质改良材料供给装置14对搬入输送机 13上的土砂供给土质改良材料，并将土砂与土质改良材料一起供给 到混合装置19中。这些土砂和土质改良材料在混合装置19内由桨叶 式搅拌机(未图示)均匀地混合处理。由混合装置19进行了混合处 理的改良土排出到排出输送机26上，并通过该排出输送机26输出到 机外。
此时，对蓄积箱15的土质改良材料的填充是通过使用筒仓或挠 性容器而进行的，但无论那种情况都是从蓄积箱15的上部填充土质
20改良材料，因此下落时有空气混入到土质改良材料中。因此，根据 此时的空气混入程度，蓄积箱内的土质改良材料的体积密度发生变 动，空气混入量越多则体积密度越小。若体积密度因空气的混入而
体积值发生变动，而在将土质改良材料的体积密度假设为 一 定值、 并根据送料机16的驱动速度计算出土质改良材料对土砂的供给重量 的情况下，因体积密度的不同而导致土质改良材料的供给量的运算 结果与实际的值的误差变大，从而影响对土质改良材料的供给精度 和改良土品质的可靠性。
因此，本实施方式中，通过在蓄积箱15中设置弯形粉碎机51对 蓄积箱15内的土质改良材料进行搅拌，由此不仅能够抑制阻碍土质 改良材料向送料机16流入的架桥的产生，还能够对堆积在蓄积箱15 内的土质改良材料进行脱气，实现提高土质改良材料的体积密度的 功能。而且，通过实行控制，随着送料机16的驱动负荷的上升而减 慢穹形粉碎机51的驱动速度并根据情况使其停止，随着送料机16的 驱动负荷的减小而提高t形粉碎机51的驱动速度，由此，不仅能够 谋求土质改良材料的体积密度的稳定化，还能够抑制因过分的脱气 导致土质改良材料的体积密度过度上升而造成送料机16陷于超负 荷。因此，根据本发明的实施方式，能够抑制土质改良材料的体积 密度的变动带来的影响，从而能够提高土质改良材料对土砂的供给 精度。
图IO是将本发明的第二实施方式所具有的控制装置的主要部分 抽出表示的功能框图。图10是与第一实施方式的图5相对应的图，在 图10中，对与已有附图相同的部分标注与已有附图相同的附图标记 并省略其说明。
本实施方式与第一实施方式的不同点在于，不是根据送料机16 的驱动负荷而控制常形粉碎机51的驱动速度，而是根据预先确定的 与送料机16的驱动速度的指令值的对应关系使穹形粉碎机51的驱动 速度增减。在本实施方式的控制装置90B的存储部92B中，具有送料机速 度一粉碎机速度存储部92b,该送料机速度一粉碎机速度存储部92b 存储了送料机16与穹形粉碎机51的驱动速度的指令值的对应关系。 在本实施方式的情况下，送料机速度一粉碎机速度存储部92b中存储 有将送料机16的驱动负荷划分成的多个范围的每个范围中的送料机 15与官形粉碎机51的驱动速度的对应关系(准备多个送料机速度一 粉碎机速度的指令值的对应关系)。
图11是表示送料机速度一粉碎机速度存储部92b中存储的送料 机16与弯形粉碎机51的驱动速度的对应关系(控制线)的图。
根据图ll所示的控制线a 、 P、 Y,与送料机16的实际的负荷 或速度无关，而与对送料机16的速度指令值相对应地确定对官形粉 碎机51的速度指令值。图ll所示的a、 P、 y例示出了随着送料机 16的驱动速度的指令值的增加，官形粉碎机51的驱动速度线性且连 续地上升的情况，但也可以不必是线性的，也可以不连续。例如可 以是下述这样的控制线，即，在送料机16的驱动速度的指令值为0 (零)的附近，在某一阈值以下的范围内既可以使对官形粉碎机51 的指令值为0,也可以使对穹形粉碎机51的指令值阶段性地或曲线地 变化。另外也可以是对穹形粉碎机51的指令值为某个定值或0的控制 线(ON/OFF控制)。
此外，在本实施方式的情况下，在根据来自负荷检测器88的信 号算出的送料机16的驱动负荷上升的情况下，即使是对送料机16的 相同指令值，也转移到对官形粉碎机51的指令值变小的控制线。例 如，对送料机16的驱动负荷预先设定负荷范围A、 B、 C( A<B<C), 通常，在使用控制线P生成对常形粉碎机51的指令值、送料机16的 驱动负荷上升而超过负荷范围B到达负荷范围C的情况下，转移到使 用控制线y的宮形粉碎机51的控制。在使用控制线y控制穹形粉碎 机51时，若送料机6的驱动负荷处于负荷范围C以下而回到负荷范围 B，则再从控制线y回到P。相反地，在使用控制线P的控制中，在 送料机16的驱动负荷下降而处于负荷范围B以下的情况下，转移到使
22用控制线a的穹形粉碎机51的控制，在使用控制线a控制官形粉碎 机51时，若送料机16的驱动负荷超过负荷范围A而回到负荷范围B， 则再次使控制线从a回到P 。
即，在本实施方式中，粉碎机指令部93c根据来自操作装置89的 信号和存储部92B (送料机速度一粉碎机速度存储部92b)的存储信 息(控制线)，随着对送料机16的速度指令值的增大而使对官形粉 碎机51的速度指令值增大，随着对送料机16的速度指令值的减少而 使对穹形粉碎机51的速度指令值减少。此外，粉碎机指令部93c参照 与来自负荷检测器88的信号相应的对应关系(控制线cc、 P、 y中 的某一个)，生成对f形粉碎机51的速度指令值。
关于其他的结构及动作，与第 一实施方式相同因此省略说明。 由于提高送料机16的驱动速度的指令值意味着与其相应地提高 土质改良材料对土砂的供给速度，因此，有必要对与送料机16所要 求的土质改良材料的供给量减少、以及土质改良材料从送料机16的 排出量的增加相伴随的土质改良材料的体积密度的降低进行抑制。 相反地，由于降低送料机16的驱动速度的指令值意味着与其相应地 降低土质改良材料对土砂的供给速度，因此，有必要对因送料机16 所要求的土质改良材料的供给量减少、穹形粉碎机51所进行的积极
本实施方式中，随着对送料机16的速度指令值的增减，使对f形粉 碎机51的速度指令值增减，由此，能够抑制土质改良材料的体积密 度的变动带来的影响，从而能够提高土质改良材料对土砂的供给精 度。这样的效果仅通过使送料机16与常形粉碎机51的驱动速度的指 令值相呼应即可有效地得到，但通过组合以随着送料机16的驱动负 荷的增减而变更控制线的控制从而能够更加有效地得到。
图12是将本发明的第三实施方式所具有的控制装置的主要部分 抽出表示的功能框图。图12是与第一实施方式的图5相对应的图，在 图12中，对与已有附图相同的部分标注与已有附图相同的附图标记 并省略其i兌明。本实施方式与第一实施方式的不同点在于，不是根据送料机16 的驱动负荷而控制弯形粉碎机51的驱动速度，而是根据送料机16的 驱动速度的检测值而进行控制。
在本实施方式的控制装置90C的存储部92C中，具有送料机速 度一粉碎机速度存储部92c，该送料机速度一粉碎机速度存储部92c 存储了送料机16的驱动速度与宫形粉^f卒机51的驱动速度的对应关 系。
图13是表示送料机速度一粉碎机速度存储部92c中存储的送料机 16与官形粉碎机51的驱动速度的对应关系(控制线)的图。
根据图13所示的控制线，与送料机16的实际的驱动速度(检测 值)相对应地确定对常形粉碎机51的速度指令值。图13所示的控制 线例示出了随着由速度检测器86检测出的送料机16的驱动速度的增 加，对穹形粉碎机51的驱动速度的指令值线性且连续地上升的情况， 4旦也可以不必是线性的，也可以不连续。例如，可以是下述这样的 控制线，即，在送料机16的驱动速度为0 (零)的附近，在某一阈值 以下的范围内既可使对穹形粉碎机51的指令值为0，也可使对穹形粉 碎机51的指令值阶段性或曲线地变化。另外也可以是对官形粉碎机 51的指令值为某一定值或0的控制线(ON/OFF控制)。
即，在本实施方式中，粉碎机指令部93c根据来自速度检测器86 的信号和存储部92C (送料机速度一粉碎机速度存储部92c)的存储 信息(控制线)，随着送料机16的驱动速度的的上升而使对穹形粉 碎机51的速度指令值上升，随着送料机16的驱动速度的检测值的降 低而使对官形粉碎机51的速度指令值降低。
关于其他的结构及动作，与第一实施方式相同因此省略说明。
送料机16的负荷与本身的驱动速度存在某种程度相关的关系。 即，尽管对送料机16的速度指令为一定，若送料机16的驱动速度下 降则推测送料机16的驱动负荷上升。相反地，尽管对送料机16的速 度指令为一定，若送料机16的驱动速度上升则推测送料机16的驱动 负荷下降。因此，在送料机16的驱动速度下降而推测送料机16的驱与第 一 实施方式同样地使弯形粉碎机5 1的驱
动指令值减少，在送料机16的驱动速度上升而推测送料机16的驱动 负荷下降的情况下，使常形粉碎机51的驱动指令值增加，由此，能 够得到与第一实施方式相同的效果。
此外，在以上各实施方式中，使土质改良材料供给装置的螺旋 送料机16为单轴式的送料机，但本发明也能够适用具有多个螺旋部 62的送料机。此外，螺旋部62为一条，但本发明中也能够适用多条 螺旋部62。此外，作为具有本发明的土质改良材料供给装置的土质
但也可以替换成在料斗上部设置有将土砂中的异物除去的震动式 (或固定式)的筛子的自行式土质改良机、或进一步在筛子的上方 设置有所谓的鼓风机的自行式土质改良机等。此外，例举出了具有 履带7的履带式的行走装置的自行式土质改良机，但也可以是具有所 谓的轮式的行走装置的自行式土质改良机。此外，在没有自走功能
适用本发明。在这些情况下也能够得到同样的效果。
此外，以在搭载于自行式土质改良机的主体框架3上的土质改良 材料供给装置中适用本发明的情况为例进行了说明，但也可以在另 行设置的土质改良材料供给装置中适用本发明。此外，本发明也可 以适用于相对于主体框架3能够装拆的土质改良材料供给装置。此 外，本发明还可以适用于定置式的筒仓、自行式的筒仓(例如曰本 特开2003-321850号公报)等。此外，以将本发明适用于作为送料机 16而具有螺旋送料机的土质改良材料供给装置的情况进行了举例说 明，但本发明还可以适用于作为送料机而具有除螺旋送料机以外的 回转式送料机(旋转管)、带式输送机、台式送料机等的土质改良 材料供给装置。此外，作为对蓄积箱内的土质改良材料进行搅拌的 搅拌装置而例示出了穹形粉碎机51，但不限于图3所示样式的穹形粉 碎机，只要是具有能够搅拌蓄积箱内的土质改良材料的功能的搅拌 装置便可以适用本发明。在这些情况下也能够得到相同的效果。
2权利要求
1.一种土质改良材料供给装置，向土砂供给土质改良材料，其特征在于，包括蓄积箱，蓄积土质改良材料；送料机，设在所述蓄积箱的下部，将所述蓄积箱内的土质改良材料向土砂供给；搅拌装置，设在所述蓄积箱上，对所述蓄积箱内的土质改良材料进行搅拌；负荷检测器，检测所述送料机的驱动负荷；以及控制装置，控制所述送料机和所述搅拌装置，所述控制装置包括输入部，输入来自所述负荷检测器的信号；存储部，存储所述送料机的驱动负荷和所述搅拌装置的驱动速度的对应关系；指令部，根据来自所述负荷检测器的信号和所述存储部的存储信息，随着所述送料机的驱动负荷的降低而增大对所述搅拌装置的速度指令值，随着所述送料机的驱动负荷的上升而减少对所述搅拌装置的速度指令值；以及输出部，将所述指令部中生成的指令值输出到所述搅拌装置。
2. —种土质改良材料供给装置，向土砂供给土质改良材料，其特征在于，包括蓄积箱，蓄积土质改良材料；送料机，设在所述蓄积箱的下部，将所述蓄积箱内的土质改良材料向土砂供给；搅拌装置，设在所述蓄积箱上，对所述蓄积箱内的土质改良材料进行搅拌；控制装置，控制所述送料机和所述搅拌装置；以及操作装置，操作所述送料机的驱动速度，所述控制装置包括存储部，存储所述送料机和所述搅拌装置的驱动速度的指令值的对应关系；指令部，根据来自所述操作装置的信号和所述存储部的存储信息，随着对所述送料机的速度指令值的增大而增大对所述搅拌装置的速度指令值，随着对所述送料机的速度指令值的减少而减小对所述搅拌装置的速度指令值；以及输出部，将所述指令部中生成的指令值输出到所述送料机和所述搅拌装置。
3. 如权利要求2所述的土质改良材料供给装置，其特征在于，还包括检测所述送料机的驱动负荷的负荷检测器，所述存储部存储所述送料机的驱动负荷的多个范围中的每个范围的所述送料机和所述搅拌装置的驱动速度的对应关系，所述指令部参照与来自所述负荷检测器的信号相对应的所述对应关系，生成对所述搅拌装置的速度指令值。
4. 如权利要求1或3所述的土质改良材料供给装置，其特征在于，所述存储部存储对所述送料机的驱动负荷预先设定的阈值，当根据来自所述负荷检测器的信号运算出的所述送料机的驱动负荷达到所述阈值时，所述指令部使对所述搅拌装置的速度指令值为零。
5. —种土质改良材料供给装置，向土砂供给土质改良材料，其特征在于，包括蓄积箱，蓄积土质改良材料；送料机，设在所述蓄积箱的下部，将所述蓄积箱内的土质改良材料向土砂供给；搅拌装置，设在所述蓄积箱上，对所述蓄积箱内的土质改良材料进行搅拌；速度检测器，检测所迷送料机的驱动速度；以及控制装置，控制所述送料机和所述搅拌装置，所述控制装置包括输入部，输入来自所述速度检测器的信号；存储部，存储所述送料机的驱动速度和所述搅拌装置的驱动速度的对应关系；指令部，根据来自所述速度检测器的信号和所述存储部的存储信息，随着所述送料机的驱动速度的上升而使对所述搅拌装置的速度指令值上升，随着所述送料机的驱动速度的下降而使对所述搅拌装置的速度指令值下降；以及输出部，将所述指令部中生成的指令值输出到所述搅拌装置。
6. —种土质改良材料供给装置，向土砂供给土质改良材料，其特征在于，包括蓄积箱，蓄积土质改良材料；送料机，设在所述蓄积箱的下部，将所述蓄积箱内的土质改良材料向土砂供给；搅拌装置，设在所述蓄积箱上，对所述蓄积箱内的土质改良材料进行搅拌；负荷检测器，检测所述送料机的驱动负荷；以及控制装置，控制所述送料机和所述搅拌装置，所述控制装置包括输入部，输入来自所述负荷检测器的信号；存储部，存储相对于送料机的驱动负荷而预先设定的阈值；指令部，在根据来自所述负荷检测器的信号运算出的所述送料机的驱动负荷比所述阈值低的情况下，生成对所述搅拌装置的 一 定大小的速度指令值，在所述送料机的驱动负荷在所述阈值以上的情况下，使对所述搅拌装置的速度指令值为零；以及输出部，将所述指令部中生成的指令值输出到所述搅拌装置。
7. 如权利要求l ~6中的任一项所述的土质改良材料供给装置，其特征在于，所述送料机是螺旋送料机，具有在所述蓄积箱的下部连设的筒状的外壳、在所述外壳内贯穿的旋转轴、以及设在所述旋转轴的外周部上的螺旋部。
全文摘要
本发明提供一种土质改良材料供给装置，能够抑制因土质改良材料的体积密度的变动而带来的影响，从而提高供给精度。在将土质改良材料向土砂供给的土质改良材料供给装置(14)中，包括土质改良材料的蓄积箱(15)；将蓄积箱(15)内的土质改良材料向土砂供给的送料机(16)；对蓄积箱(15)内的土质改良材料进行搅拌的穹形粉碎机(51)；检测送料机(16)的驱动负荷的负荷检测器(88)；存储送料机(16)的驱动负荷和穹形粉碎机(51)的驱动速度的对应关系的存储部(92)；以及根据来自负荷检测器(88)的信号和存储部(92)的存储信息对穹形粉碎机(51)的驱动速度进行控制的运算部(93)，随着送料机(16)的驱动负荷的降低而增大对穹形粉碎机(51)的速度指令值，随着送料机(16)的驱动负荷的上升而减小对穹形粉碎机(51)的速度指令值。
文档编号B65D88/68GK101683628SQ20091017503
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月23日 优先权日2008年9月25日
发明者清水刚, 竹内裕树 申请人:日立建机株式会社