JP2008074593A - 天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安全運転に支障を来す摩耗限界を事前に、かつ自動的に検出するようにした天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法を提供すること。
【解決手段】天井走行クレーンＣの走行サドル１１及び／又は横行クラブ２の走行体側に、走行レールＲ１又は横行レールＲ２の踏面部の、左右いずれか一方の踏面部側面及びレールの腹部側面までの距離を計測する計測手段４、５と、レール踏面部頂面までの距離を計測する計測手段７とを備え、これら各計測手段による計測距離データと予め入力した基準データとを比較して車輪径及び／又はフランジの摩耗限界を検出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法に関し、特に、走行サドル及び／又は横行クラブの走行体側に取り付けた計測手段によるデータにて車輪の径及びフランジの摩耗を天井走行クレーンの稼働中にリアルタイムにて検出して、車輪の安全運転に支障を来す摩耗限界を事前に検知するようにした天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法に関するものである。

従来、都市ごみ焼却工場においては、トラックなどにて搬入される家庭等から回収したごみを、一端ごみピット内に投入した後、天井走行クレーンに吊垂支持したバケット（ポリップ型或いはグラブ型）を用いて予め定めた定量のごみを手動又は自動操作にて掴持し、ごみピット内より焼却炉内に投入して焼却処理をするようにしている。
また、大きなごみ焼却場においては効率的に焼却処理するため、さらにはダイオキシン等の有害ガスの発生を抑制するため、２４時間連続運転で焼却するようにしている。
したがって、ごみ用クレーンも手動運転及び／又は自動運転にて２４時間稼働している。

ところで、このようにごみ用クレーンの如く高頻度にて使用される天井走行クレーン或いはその他の自動クレーンにおいては、メンテナンス等において長い時間稼働を停止することができないが、天井走行クレーンの安全運転には定期的なメンテナンスが欠かせないという問題があった。
そこで、従来は天井走行クレーンの稼働実績などから鑑みて車輪の実質的な摩耗状況に関係なく一定期間毎に車輪を交換するか、或いは荷役作業を停止して長時間を掛けてメンテナンスを行う際、各車輪の摩耗状況を検査し、必要に応じて交換しているので、経済的にも問題があった。

本発明は、上記従来の天井走行クレーンの有する問題点に鑑み、天井走行クレーンにおける車輪径及びフランジの摩耗を該クレーンの稼働に合わせてリアルタイムにて簡易確実に検出し、安全運転に支障を来す摩耗限界を事前に、かつ自動的に検出するようにした天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法は、天井走行クレーンの走行サドル及び／又は横行クラブの走行体側に、走行レール又は横行レールの踏面部の、左右いずれか一方の踏面部側面及び該レールの腹部側面までの距離を計測する計測手段と、レール踏面部頂面までの距離を計測する計測手段とを備え、これら各計測手段による計測距離データと予め入力した基準データとを比較して車輪径及び／又はフランジの摩耗限界を検出するようにしたことを特徴とする。

この場合において、計測手段としてレーザ計測計を採用することができる。

また、計測手段によるクレーンガーダの位置データを、計測手段によるレールの腹部側面までの計測距離データにて補正するようにしてクレーン位置の検出を行うようにすることができる。

本発明の天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法によれば、天井走行クレーンの走行サドル及び／又は横行クラブの走行体側に、走行レール又は横行レールの踏面部の、左右いずれか一方の踏面部側面及び該レールの腹部側面までの距離を計測する計測手段と、レール踏面部頂面までの距離を計測する計測手段とを備え、これら各計測手段による計測距離データと予め入力した基準データとを比較して車輪径及び／又はフランジの摩耗限界を検出するようにすることにより、天井走行クレーンの稼働に合わせてリアルタイムにて車輪径及びフランジの摩耗を簡易確実に検出することができるので、定期的なメンテナンスを行わなくても安全運転に支障を来す摩耗限界を事前に、かつ自動的に検出して車輪を交換することができ、天井走行クレーンの稼働率を向上させることができる。

また、計測手段としてレーザ計測計を採用することにより、構成が簡易で安価に提供できるとともに、既設の天井走行クレーンにも簡易に適用することができる。

また、計測手段によるクレーンガーダの位置データを、計測手段によるレールの腹部側面までの計測距離データにて補正することでクレーン位置の検出を行うようにすることにより、簡易な方法でクレーン位置検出の精度を向上させることができる。

以下、本発明の天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図２に、本発明の天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法の一実施例を示す。
天井走行クレーンＣは、図１に示すように、建屋（図示省略）の天井部所定位置に敷設した走行レールＲ１、Ｒ１に沿って走行ガーダ１を走行可能に配設するとともに、この走行ガーダ１に敷設した横行レールＲ２、Ｒ２に沿って走行ガーダ１上を往復横行するようにした横行クラブ２とより構成する。
なお、この横行クラブ２には、バケット（図示省略）をフックを介して昇降可能に吊垂支持している。

この走行ガーダ１の左右両側には、駆動装置にて駆動されるようにした走行車輪１２、１２を備えた走行サドル１１、１１（走行体）を配設し、走行ガーダ１と一体とするとともに、この走行車輪１２、１２にて前記走行レールＲ１、Ｒ１に導かれて往復走行するようにする。
また、横行クラブ２（走行体）の下面には駆動装置にて駆動されるようにした横行車輪２１、２１を備えて横行レールＲ２、Ｒ２に導かれて走行ガーダ１上を往復横行するようにする。

また、この走行サドル１１、１１の側部には、走行レールＲ１との距離を計測するための計測手段取付フレーム３を突設するようにして取り付け、該計測手段取付フレーム３に走行レールＲ１の踏面部Ｒａの側面及び走行レールＲ１の腹部Ｒｂの側面との、それぞれの距離を計測するための計測手段、特に限定されるものではないが、例えば、レーザ距離計４、５を取り付け、また、走行サドル１１、１１の走行方向側で走行レール頂面と対峙する位置に計測手段取付フレーム６を垂設するようにして取り付け、該計測手段取付フレーム６の下端に走行レールＲ１の踏面部頂面との距離を計測するための計測手段、特に限定されるものではないが、例えば、レーザ距離計７を取り付けるようにする。
このレーザ距離計よりなる計測手段は、天井走行クレーンＣの１台の走行サドル１１で、１車輪位置にのみ取り付けることもできるが、各車輪毎の計測距離データを得るため、各車輪位置に取り付けるようにする。これにより、各車輪の個別の計測距離データを得ることができるので、１車輪毎の摩耗限界を検出して必要な車輪のみの交換を効果的に行うことができる。

なお、横行クラブ２側にも走行サドル１１と同様にして横行レールＲ２との距離、すなわち横行レールＲ２の踏面部側面及び腹部側面とのそれぞれの距離を計測するための計測手段（レーザ距離計４、５）と、横行レールＲ２の踏面部頂面までの距離を計測するための計測手段（レーザ距離計７）を取り付けるようにし、また他の構成も走行サドル１１と同じようにするが、その図示及び説明を省略する。

次に、上述の如く構成する天井走行クレーンＣにおける走行車輪１２の摩耗検出について説明する。なお、横行車輪２１の摩耗検出も走行車輪１２の摩耗検出と同じようにして行うので、その詳細説明は省略する。
天井走行クレーンＣが走行レールＲ１に沿って走行する際、走行体としての走行サドル１１側に配設される計測手段、すなわち、レーザ距離計４、５、７にて走行レールＲ１との位置がリアルタイムにて計測される。このレーザ距離計４においては走行レールＲ１の踏面部Ｒａの側面までの距離を、レーザ距離計５においては走行レールＲ１の腹部Ｒｂ側面までの距離を、またレーザ距離計７においては走行レールＲ１の踏面部Ｒａの頂面までの距離をそれぞれ計測する。そして、これらの計測値を、計測距離データＬ１ｘ、Ｌ２ｘ、Ｌ３ｘとする。

また、これらの計測距離データＬ１ｘ、Ｌ２ｘ、Ｌ３ｘと比較するための基準となる基準データを予め入力しておくものとする。そしてこの各基準データと計測距離データＬ１ｘ、Ｌ２ｘ、Ｌ３ｘを比較することで基準データよりどれほど誤差が生じているかを検出して走行車輪１２の車輪径、フランジの摩耗量を検知するようにする。
そして、この基準データより設定したデータ以上に達したとき、車輪の摩耗限界として検出するものである。

次に、走行体の走行車輪１２のフランジ摩耗及び車輪径の摩耗検出を行う場合の計算式について説明する。
走行サドル１１に配設する走行車輪１２の左側フランジ１２ｙの厚さＴｙ、右側フランジ１２ｘの厚さＴｘ、走行車輪１２の左右フランジ間の内幅Ｗｘ、走行車輪１２の外幅Ｈｏとし、また走行レールＲ１の踏面部Ｒａの幅Ｗｙ、走行レールＲ１の腹部幅Ｔｏとし、さらに走行車輪１２の右側フランジ１２ｘの外面と計測手段（レーザ距離計４、５）との距離Ｗｏ、走行レールＲ１の踏面部側面とレーザ距離計４との計測距離データＬ２ｘ、走行レールＲ１の腹部Ｒｂの側面とレーザ距離計５との計測距離データＬ１ｘ、走行レールＲ１の踏面部頂面とレーザ距離計７との計測距離データＬ３ｘとする場合、走行車輪１２のフランジ摩耗の計算式は下記のようになる。
Ｌ１ｘ（最小値）＝Ｗｏ＋Ｔｘ＋（Ｗｙ−Ｔｏ）／２
したがって、車輪フランジ厚みＴｘは、
Ｔｘ＝Ｌ１ｘ（最小値）−Ｗｏ−（Ｗｙ−Ｔｏ）／２
で計算できる。
また、
Ｌ１ｘ（最大値）＝Ｗｏ＋Ｈｏ−Ｔｙ−（Ｗｙ＋Ｔｏ）／２
したがって、車輪フランジ厚みＴｙは
Ｔｙ＝Ｗｏ＋Ｈｏ−（Ｗｙ＋Ｔｏ）／２−Ｌ１ｘ（最小値）
となる。
なお、計測距離データＬ２ｘはレールに摩耗が発生した場合に上記計算式を補正するために設置するものである。

また、走行車輪１２の車輪径の摩耗検出を行う場合の計算式は下記のようになる。
レーザ距離計７による計測距離データＬ３ｘは車輪径の摩耗とともに減少していく。その初期データ（初期値）をＬ３ｏ、車輪径の摩耗量ΔＤとすれば、このときの計測距離データは、
Ｌ３ｘ＝Ｌ３ｏ−ΔＤ／２
となる。
したがって、
ΔＤ＝（Ｌ３ｏ−Ｌ３ｘ）／２
となり、車輪径の摩耗量を検出することができる。

また、本発明は、上記レーザ距離計５による計測距離データＬ１ｘを用いてクレーン位置検出の精度を向上させることができる。
このクレーン位置検出の精度を向上させるには、エンコーダやレーザ距離計による走行ガータセンサの位置データＴＬｏだけで、バケット等を吊垂支持するフックの位置決めを行うと走行車輪のフランジと走行レール側面との隙間（遊び）が誤差要因になるが、これを前述の計測距離データＬ１ｘにより補正すれば精度の向上につながる。これを下式にて示す。
ＴＬｏ（真値）＝ＴＬｏ＋［Ｌ１ｘ−（Ｗｏ＋（Ｈｏ−Ｔｏ）／２）］
ただし、横行クラブと横行レールにおける計算値である。

以上、本発明の天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法について、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法は、クレーンの稼働に合わせて天井走行クレーンにおける車輪径及びフランジの摩耗をリアルタイムにて簡易確実に検出し、安全運転に支障を来す摩耗限界を事前に、かつ自動的に検出するという特性を有していることから、高頻度で使用される天井走行クレーンの用途に好適に用いることができる。

本発明の天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法の一実施例を示す平面図である。 車輪の摩耗限界検出手段の説明図である。

符号の説明

Ｃ 天井走行クレーン
Ｒ１ 走行レール
Ｒ２ 横行レール
Ｒａ 走行レールの踏面部
Ｒｂ 走行レールの腹部
１ 走行ガーダ
１１ サドル
１２ 走行車輪
２ 横行クラブ
２１ 横行車輪
３ 計測手段取付フレーム
４ レーザ距離計
５ レーザ距離計
６ 計測手段取付フレーム
７ レーザ距離計

Claims (3)

1. 天井走行クレーンの走行サドル及び／又は横行クラブの走行体側に、走行レール又は横行レールの踏面部の、左右いずれか一方の踏面部側面及び該レールの腹部側面までの距離を計測する計測手段と、レール踏面部頂面までの距離を計測する計測手段とを備え、これら各計測手段による計測距離データと予め入力した基準データとを比較して車輪径及び／又はフランジの摩耗限界を検出するようにしたことを特徴とする天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法。
2. 計測手段としてレーザ計測計を採用したことを特徴とする請求項１記載の天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法。
3. 計測手段によるクレーンガーダの位置データを、計測手段によるレールの腹部側面までの計測距離データにて補正するようにしてクレーン位置の検出を行うようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の天井走行クレーンにおける車輪の摩耗限界検出方法。

Images