JP2008247567A - Yard crane for container - Google Patents

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信哉 栢菅
Hidekazu Harada
秀和 原田
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昌治 川口
Soji Sato
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a yard crane for a container, providing improved fuel consumption efficiency of a diesel engine driving a generator while maintaining the frequency and voltage of supply power of the generator in an electric power supply device. <P>SOLUTION: In the yard crane for the container, the upper portions of two opposing legs are connected to each other through a girder, a trolley hoisting or lowering a container through a wire is movably mounted on the girder, and also the generator rotatively driven by the diesel engine is arranged on at least one of the legs. A speed increaser 4 and a fluid coupling 5 are sequentially interposed between the diesel engine 2 and the generator 3. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はコンテナヤードにおいてコンテナの積み替えを行うコンテナ用ヤードクレーンに関し、詳しくはコンテナ用ヤードクレーン各部の電気モータ等に電力を供給するディーゼルエンジン発電機の燃費効率を向上したコンテナ用ヤードクレーンに関する。   The present invention relates to a container yard crane that transships containers in a container yard, and more particularly to a container yard crane that improves the fuel efficiency of a diesel engine generator that supplies power to an electric motor or the like of each part of the container yard crane.

近年、物流の合理化のためにコンテナを用いた輸送が盛んに行われており、埠頭などに設けられたコンテナヤードにおいては、大型のコンテナクレーンを用いてのコンテナの積み替え作業が頻繁に行われている。コンテナクレーンの代表的なものとして、図５及び図６に示すようなコンテナ用ヤードクレーン（以下、単に「ヤードクレーン」という。）がある。このヤードクレーン２０は、２本の脚部２１とそれらの上部に渡されたガーダ２２からなる門型（橋型）の形状を有しており、コンテナ２３と結合するスプレッダ２４をヘッドブロック２５を介してワイヤ２６により巻き上げ又は巻き下げする回転ドラム２７を備えたトロリー２８が、ガーダ２２上に横行可能に載置されている。これらの回転ドラム２７やトロリー２８などは、起動と停止を頻繁に繰り返すため大型の電気モータにより駆動されており、その電力は片方の脚部２１に設置された電力供給装置２９から供給されるようになっている。（特許文献１を参照。）   In recent years, transportation using containers has been actively carried out for the rationalization of physical distribution, and in container yards provided at wharves etc., container transshipment work using large container cranes is frequently performed. Yes. A typical container crane is a container yard crane (hereinafter simply referred to as a “yard crane”) as shown in FIGS. 5 and 6. This yard crane 20 has a gate-shaped (bridge type) shape composed of two leg portions 21 and a girder 22 passed over them, and a spreader 24 coupled to a container 23 is attached to a head block 25. A trolley 28 including a rotating drum 27 that is wound up or down by a wire 26 is placed on the girder 22 so as to be able to traverse. These rotary drum 27, trolley 28, and the like are driven by a large electric motor to frequently start and stop, and the power is supplied from a power supply device 29 installed on one leg 21. It has become. (See Patent Document 1)

電力供給装置２９は、互いに回転軸により機械的に直結されたディーゼルエンジンと発電機から主に構成されている。この発電機は、ヤードクレーン各部の電気モータや操作室の電気設備等を安定的に動作させるため、所定の周波数及び電圧（例えば、６０Ｈｚ、ＡＣ４４０Ｖ）の電力を供給できるように、一定の回転速度（例えば、１８００ｒｐｍ）で駆動される必要がある。従って、発電機と直結されているディーゼルエンジンは、一定の回転速度（例えば、１８００ｒｐｍ）で運転される必要がある。   The power supply device 29 is mainly composed of a diesel engine and a generator that are mechanically directly connected to each other by a rotating shaft. This generator has a constant rotational speed so that electric power of a predetermined frequency and voltage (for example, 60 Hz, AC440V) can be supplied in order to stably operate the electric motor of each part of the yard crane and the electric equipment in the operation room. (For example, 1800 rpm) needs to be driven. Therefore, the diesel engine directly connected to the generator needs to be operated at a constant rotational speed (for example, 1800 rpm).

ところが、このディーゼルエンジンが運転される回転速度は、ディーゼルエンジンの燃費が最高となる回転速度とは通常は異なっており、例えばヤードクレーンに用いられているドイツ社製ＢＦシリーズのディーゼルエンジンは、回転速度が１２００〜１５００ｒｐｍの範囲になると回転速度が１８００ｒｐｍの場合に比べて燃費効率が約１０％も向上する特性を有している。   However, the rotational speed at which the diesel engine is operated is usually different from the rotational speed at which the fuel efficiency of the diesel engine is maximized. For example, a German BF series diesel engine used in a yard crane rotates. When the speed is in the range of 1200 to 1500 rpm, the fuel efficiency is improved by about 10% compared to the case where the rotational speed is 1800 rpm.

しかし、前述したようにディーゼルエンジンと発電機は機械的に直結されているため、ディーゼルエンジンの回転速度を１８００ｒｐｍより低下させると、発電機の回転速度も低下して供給電圧の周波数や電圧が変化してしまい、コンテナの荷役作業に支障をきたしてしまうという問題があった。
特開２００３−１３７４９３号公報 However, since the diesel engine and the generator are mechanically directly connected as described above, when the rotational speed of the diesel engine is reduced from 1800 rpm, the rotational speed of the generator is also reduced and the frequency and voltage of the supply voltage change. As a result, there is a problem that the container handling work is hindered.
JP 2003-137493 A

本発明の目的は、発電機の供給電力の周波数及び電圧を維持しつつ発電機を駆動するディーゼルエンジンの燃費効率を向上したコンテナ用ヤードクレーンを提供することにある。   The objective of this invention is providing the yard crane for containers which improved the fuel consumption efficiency of the diesel engine which drives a generator, maintaining the frequency and voltage of the electric power supplied to a generator.

上記の目的を達成するため、請求項１に係る本発明は、対向する２体の脚部の上部をガーダで接続して前記ガーダ上にワイヤを介してコンテナを巻き上げ又は巻き下げするトロリーを移動可能に載置し、少なくとも一方の脚部にディーゼルエンジンで回転駆動される発電機が設置されたコンテナ用ヤードクレーンにおいて、ディーゼルエンジンと発電機との間に増速器と流体継手とを順に介設したことを特徴とするコンテナ用ヤードクレーンである。   In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 is configured to move a trolley that winds or unwinds a container via a wire on the girder by connecting upper portions of two opposing leg portions with a girder. In a container yard crane, which is placed in such a manner that a generator driven by a diesel engine is installed on at least one leg, a speed increaser and a fluid coupling are sequentially connected between the diesel engine and the generator. This is a container yard crane characterized by being installed.

また、請求項２に係る本発明は、対向する２体の脚部の上部をガーダで接続して前記ガーダ上にワイヤを介してコンテナを巻き上げ又は巻き下げするトロリーを移動可能に載置し、少なくとも一方の脚部にディーゼルエンジンで回転駆動される発電機が設置されたコンテナ用ヤードクレーンにおいて、ディーゼルエンジンと発電機との間に流体継手と増速器とを順に介設したことを特徴とするコンテナ用ヤードクレーンである。   Further, the present invention according to claim 2 movably mounts a trolley for connecting the upper portions of two opposing leg portions with a girder and winding or unwinding the container via a wire on the girder, In a container yard crane in which a generator driven to rotate by a diesel engine is installed on at least one leg, a fluid coupling and a speed increaser are interposed in order between the diesel engine and the generator. This is a container yard crane.

請求項１に係る本発明によれば、コンテナ用ヤードクレーンの電力供給装置において、ディーゼルエンジンと発電機の間に増速器と流体継手を順に介設したので、発電機を駆動する規定の回転速度を維持したままディーゼルエンジンの回転速度を燃費効率が向上する回転速度まで低下させることができるため、発電機の供給電力の周波数及び電圧を維持しつつディーゼルエンジンの燃費効率を向上することができる。   According to the first aspect of the present invention, in the power supply device for the container yard crane, the speed increaser and the fluid coupling are sequentially provided between the diesel engine and the generator, so that the prescribed rotation for driving the generator is achieved. Since the rotational speed of the diesel engine can be reduced to a rotational speed at which the fuel efficiency improves while maintaining the speed, the fuel efficiency of the diesel engine can be improved while maintaining the frequency and voltage of the power supplied to the generator. .

また、請求項２に係る本発明によれば、コンテナ用ヤードクレーンの電力供給装置において、ディーゼルエンジンと発電機の間に流体継手と増速器を順に介設したので、発電機を駆動する規定の回転速度を維持したままディーゼルエンジンの回転速度を燃費効率が向上する回転速度まで低下させることができるため、発電機の供給電力の周波数及び電圧を維持しつつディーゼルエンジンの燃費効率を向上することができると共に、流体継手がディーゼルエンジンに直接接続されているため、ディーゼルエンジンの回転速度を変化させたときに回転軸に生じるショックをバッファとして吸収することができるため、増速器及び発電機の損傷を防ぐことができる。   Further, according to the present invention of claim 2, in the power supply device for the container yard crane, the fluid coupling and the speed increaser are sequentially provided between the diesel engine and the generator, so that the generator is driven. The speed of the diesel engine can be reduced to the speed at which the fuel efficiency improves while maintaining the speed of the engine, so that the fuel efficiency of the diesel engine can be improved while maintaining the frequency and voltage of the power supplied to the generator. In addition, since the fluid coupling is directly connected to the diesel engine, shocks generated on the rotating shaft when the rotational speed of the diesel engine is changed can be absorbed as a buffer. Damage can be prevented.

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明のヤードクレーンに設置された電力供給装置の実施形態を図１に示す。   An embodiment of a power supply device installed in the yard crane of the present invention is shown in FIG.

この電力供給装置１は、ディーゼルエンジン２と発電機３の間に、増速器４と流体継手５を順に介設したものである。   In the power supply device 1, a speed increaser 4 and a fluid coupling 5 are interposed between a diesel engine 2 and a generator 3 in this order.

ディーゼルエンジン２には、後述する発電機３を駆動する所定の回転速度（例えば、１８００ｒｐｍ）と異なる回転速度（例えば、１２００〜１５００ｒｐｍ）において燃費効率が最大となるような特性を有している。   The diesel engine 2 has such characteristics that the fuel efficiency becomes maximum at a rotational speed (for example, 1200 to 1500 rpm) different from a predetermined rotational speed (for example, 1800 rpm) for driving a generator 3 to be described later.

発電機３は、回転子を駆動する所定の回転速度（例えば、１８００ｒｐｍ）のときに、ヤードクレーン各部の電気モータ等を稼働するのに必要とされる電力（例えば、周波数６０Ｈｚ、ＡＣ４４０Ｖ）を供給する性能を有している。   The generator 3 supplies electric power (for example, a frequency of 60 Hz, AC 440 V) required to operate an electric motor of each part of the yard crane at a predetermined rotation speed (for example, 1800 rpm) for driving the rotor. Has the ability to

増速器４はディーゼルエンジン２の回転速度を変速してより高速回転に変換するものであり、例えば図２に示すような大径ギア６と小径ギア７を備えたギアボックス８が用いられる。   The speed increaser 4 changes the rotational speed of the diesel engine 2 and converts it to higher speed rotation. For example, a gear box 8 having a large diameter gear 6 and a small diameter gear 7 as shown in FIG. 2 is used.

流体継手５は、例えば図３に示すように、ベーンを備えたポンプ１０とタービン１１が対向して流体１２（作動油）の中に設置された基本構成を有しており、流体１２がポンプ１０とタービン１１の間を循環することにより、増速器４に接続する入力軸１３の回転駆動を、出力軸１４を通じて発電機３に伝達することができる。   For example, as shown in FIG. 3, the fluid coupling 5 has a basic configuration in which a pump 10 provided with a vane and a turbine 11 face each other and are installed in a fluid 12 (hydraulic oil). By circulating between the turbine 10 and the turbine 11, the rotational drive of the input shaft 13 connected to the speed increaser 4 can be transmitted to the generator 3 through the output shaft 14.

この発明の作用を以下に説明する。なお、ここでは発電機３を駆動する所定の回転速度が１８００ｒｐｍ、ディーゼルエンジン２の燃費効率が最大となる回転速度が１２００〜１５００ｒｐｍである場合を例にとる。   The operation of the present invention will be described below. Here, the case where the predetermined rotational speed for driving the generator 3 is 1800 rpm and the rotational speed at which the fuel efficiency of the diesel engine 2 is maximized is 1200 to 1500 rpm is taken as an example.

ディーゼルエンジン２の回転速度を１２００〜１５００ｒｐｍにして運転すると、ギアボックス８の大径ギア６が１２００〜１５００ｒｐｍの回転速度で回転する。このとき、大径ギア６と小径ギア７のギア比を０．６５〜０．８４の範囲で設定すると、小径ギア７は１８００ｒｐｍの回転速度で回転する。   When the diesel engine 2 is operated at a rotational speed of 1200 to 1500 rpm, the large-diameter gear 6 of the gear box 8 rotates at a rotational speed of 1200 to 1500 rpm. At this time, if the gear ratio between the large diameter gear 6 and the small diameter gear 7 is set in the range of 0.65 to 0.84, the small diameter gear 7 rotates at a rotation speed of 1800 rpm.

そして、小径ギア７の回転駆動は、流体継手５の入力軸１３から流体１２を介して出力軸１４にそのまま伝達されるので、発電機３は規定の回転速度である１８００ｒｐｍで駆動される。これにより発電機３は、ヤードクレーンの２０各部の電気モータを駆動するのに必要な周波数６０Ｈｚ、ＡＣ４４０Ｖの電力を供給することができる。   The rotational drive of the small-diameter gear 7 is transmitted as it is from the input shaft 13 of the fluid coupling 5 to the output shaft 14 via the fluid 12, so that the generator 3 is driven at a specified rotational speed of 1800 rpm. Thereby, the generator 3 can supply the electric power of frequency 60Hz and AC440V required in order to drive the electric motor of 20 parts of the yard crane.

このように、ヤードクレーンの電力供給装置におけるディーゼルエンジンと発電機の間に、増速器と流体継手を順に介設することにより、ディーゼルエンジンの回転速度を燃費効率が向上する回転速度に変更しても、発電機を規定の回転速度で運転することができるため、発電機の供給電力の周波数及び電圧を維持しつつディーゼルエンジンの燃費効率の向上を図ることができる。   In this way, the speed increaser and the fluid coupling are sequentially interposed between the diesel engine and the generator in the power supply device of the yard crane, so that the rotation speed of the diesel engine is changed to a rotation speed that improves fuel efficiency. However, since the generator can be operated at a prescribed rotational speed, the fuel efficiency of the diesel engine can be improved while maintaining the frequency and voltage of the power supplied to the generator.

本発明のヤードクレーンに設置された電力供給装置の別の実施形態を図４に示す。   Another embodiment of the power supply apparatus installed in the yard crane of the present invention is shown in FIG.

この電力供給装置１は、ディーゼルエンジン２と発電機３の間に、流体継手５と増速器４を順に介設したものである。   In this power supply device 1, a fluid coupling 5 and a speed increaser 4 are interposed in order between a diesel engine 2 and a generator 3.

この発明の作用を以下に説明する。なお、上記と同様に発電機３を駆動する所定の回転速度が１８００ｒｐｍ、ディーゼルエンジン２の燃費効率が最大となる回転速度が１２００〜１５００ｒｐｍである場合を例にとる。   The operation of the present invention will be described below. In addition, the case where the predetermined rotational speed which drives the generator 3 is 1800 rpm similarly to the above, and the rotational speed with which the fuel efficiency of the diesel engine 2 becomes the maximum is 1200-1500 rpm is taken as an example.

ディーゼルエンジン２の回転速度を１２００〜１５００ｒｐｍにして運転すると、流体継手５の入力軸１３から流体１２を介して出力軸１４にそのまま伝達されるので、ギアボックス８の大径ギア６が１２００〜１５００ｒｐｍの回転速度で回転する。このとき、大径ギア６と小径ギア７のギア比を０．６５〜０．８４の範囲で設定すると、小径ギア７は１８００ｒｐｍの回転速度で回転する。従って、小径ギア７に接続する発電機３は、規定の回転速度である１８００ｒｐｍで駆動されることになる。これにより発電機３は、ヤードクレーンの２０各部の電気モータを駆動するのに必要な周波数６０Ｈｚ、ＡＣ４４０Ｖの電力を供給することができる。   When the diesel engine 2 is operated at a rotational speed of 1200 to 1500 rpm, it is transmitted as it is from the input shaft 13 of the fluid coupling 5 to the output shaft 14 via the fluid 12, so that the large-diameter gear 6 of the gear box 8 is 1200 to 1500 rpm. Rotate at a rotation speed of. At this time, if the gear ratio between the large diameter gear 6 and the small diameter gear 7 is set in the range of 0.65 to 0.84, the small diameter gear 7 rotates at a rotation speed of 1800 rpm. Therefore, the generator 3 connected to the small-diameter gear 7 is driven at 1800 rpm, which is a specified rotational speed. Thereby, the generator 3 can supply the electric power of frequency 60Hz and AC440V required in order to drive the electric motor of 20 parts of the yard crane.

なお、負荷に見合った最小の回転速度にすることが燃料消費量を減らすという観点から、ディーゼルエンジン２をアイドリング時の回転速度で使用することも考えられ、例えばアイドリング回転速度を７００ｒｐｍとするとギア比は０．３８となるので、このギア比に対応するように２〜３段などの複数段からなる増速器を用いてもよい。   From the viewpoint of reducing the fuel consumption by setting the minimum rotational speed suitable for the load, it is conceivable to use the diesel engine 2 at the rotational speed at idling. For example, if the idling rotational speed is 700 rpm, the gear ratio Is 0.38, so that a speed increaser composed of a plurality of stages such as two to three stages may be used so as to correspond to this gear ratio.

このように、ヤードクレーンの電力供給装置におけるディーゼルエンジンと発電機の間に、流体継手と増速器を順に介設することにより、ディーゼルエンジンの回転速度を燃費効率が向上する回転速度に変更しても、発電機を所定の回転速度で運転することができるため、発電機の供給電力の周波数及び電圧を維持しつつディーゼルエンジンの燃費効率の向上を図ることができる。   In this way, the rotational speed of the diesel engine is changed to a rotational speed that improves fuel efficiency by interposing a fluid coupling and a speed increaser in order between the diesel engine and the generator in the power supply device of the yard crane. However, since the generator can be operated at a predetermined rotational speed, the fuel efficiency of the diesel engine can be improved while maintaining the frequency and voltage of the power supplied to the generator.

また、流体継手がディーゼルエンジンに直接接続されているため、ディーゼルエンジンの回転速度を変化させたときに回転軸に生じるショックをバッファとして吸収することができるため、増速器及び発電機の損傷を防ぐことができる。   In addition, since the fluid coupling is directly connected to the diesel engine, shocks generated on the rotating shaft when the rotational speed of the diesel engine is changed can be absorbed as a buffer, so that damage to the speed increaser and the generator can be prevented. Can be prevented.

本発明の実施形態からなるコンテナ用ヤードクレーンの電力供給装置の構成図である。It is a block diagram of the electric power supply apparatus of the yard crane for containers which consists of embodiment of this invention. 増速器の構成の一例である。It is an example of a structure of a speed up gear. 流体継手の構成の一例である。It is an example of a structure of a fluid coupling. 本発明の別の実施形態からなるコンテナ用ヤードクレーンの電力供給装置の構成図である。It is a block diagram of the electric power supply apparatus of the yard crane for containers which consists of another embodiment of this invention. コンテナ用ヤードクレーンの構造を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the yard crane for containers. コンテナ用ヤードクレーンの構造を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the yard crane for containers.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電力供給装置
２ ディーゼルエンジン
３ 発電機
４ 増速器
５ 流体継手
６ 大径ギア
７ 小径ギア
８ ギアボックス
９ ベーン
１０ ポンプ
１１ タービン
１２ 流体
１３ 入力軸
１４ 出力軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power supply apparatus 2 Diesel engine 3 Generator 4 Speed increaser 5 Fluid coupling 6 Large diameter gear 7 Small diameter gear 8 Gear box 9 Vane 10 Pump 11 Turbine 12 Fluid 13 Input shaft 14 Output shaft

Claims (2)

対向する２体の脚部の上部をガーダで接続して前記ガーダ上にワイヤを介してコンテナを巻き上げ又は巻き下げするトロリーを移動可能に載置すると共に、少なくとも一方の脚部にディーゼルエンジンで回転駆動される発電機が設置されたコンテナ用ヤードクレーンにおいて、
前記ディーゼルエンジンと前記発電機との間に増速器と流体継手とを順に介設したコンテナ用ヤードクレーン。 The upper part of two opposing leg parts is connected with a girder, and a trolley for winding or lowering the container via a wire is movably mounted on the girder, and at least one leg part is rotated by a diesel engine. In a container yard crane with a driven generator installed,
A container yard crane in which a speed increaser and a fluid coupling are interposed in order between the diesel engine and the generator. 対向する２体の脚部の上部をガーダで接続して前記ガーダ上にワイヤを介してコンテナを巻き上げ又は巻き下げするトロリーを移動可能に載置すると共に、少なくとも一方の脚部にディーゼルエンジンで回転駆動される発電機が設置されたコンテナ用ヤードクレーンにおいて、
前記ディーゼルエンジンと前記発電機との間に流体継手と増速器とを順に介設したコンテナ用ヤードクレーン。 The upper part of two opposing leg parts is connected with a girder, and a trolley for winding or lowering the container via a wire is movably mounted on the girder, and at least one leg part is rotated by a diesel engine. In a container yard crane with a driven generator installed,
A container yard crane in which a fluid coupling and a speed increaser are interposed in order between the diesel engine and the generator.
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