JP2008247604A - 着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吊点の張力検出用の荷重計を簡単に、かつ短時間でワイヤーロープに装着することができる着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置を提供する。
【解決手段】荷重計１０は、ヒンジ１３により開閉可能でワイヤーロープ３の表面にボルト１５によって着脱自在なリング形状の一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂと、一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂに取り付けられるとともにワイヤーロープ３の伸びを計測する検出器３２、３２と、検出器３２、３２によって計測されたワイヤーロープ３の伸びに基づいてワイヤーロープ３の張力に換算する張力換算部と、から構成される。この荷重計１０によれば、ワイヤーロープ３の表面に一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂを固定し、検出器３２、３２によってワイヤーロープ３の伸びを計測し、この検出器３２、３２によって計測されたワイヤーロープ３の伸びに基づいて張力換算部がワイヤーロープ３の張力に換算する。
【選択図】図２

Description

本発明は着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置に係り、特に火力・原子力発電所建設における大型モジュール構造物等の大型機器（吊荷）を安全に、かつ機器の健全性を確保して搬入する目的で、吊点の張力検出用の荷重計を簡単に、かつ短時間でワイヤーロープに装着することが可能な着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置に関する。

従来、発電所等の建設工事及び定期点検工事では、工場で製作された熱交換器や復水器等の大型機器を、製作工場からの出荷時や現場内の所定の位置にクレーンによって吊り下げて移動させるため、専用の天秤に取り付けた複数のチェーンブロックを用いてバランス調整を行っていた。

このとき、各吊点に発生する荷重は、天秤に取り付けられたチェーンブロックやワイヤーロープの真下にシャックルと呼ばれる連結具を用いて取り付けられた、専用の孔加工された荷重計を用いて測定していた（特許文献１）。そのため荷重を計測する際には、大きいものでは数十キロの専用のシャックルが多数必要になり、作業性の面から問題があった。

なお、特許文献１には、チェーンブロックの荷重計測を行う無線式の伝送式ロードセル（荷重計）が開示されている。
特開２００４−１２３２４８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたチェーンブロックの荷重計測を行う装置には、次のような問題点があった。すなわち、特許文献１の装置では、重量計は必ずその上下１組毎にシャックルを用いて設定しなくてはならない。このため、クレーン吊上げ時の衝撃等の何らかの外乱によって、荷重計とシャックルとの設置箇所が片当たりを生じた場合、正確な荷重計測ができなくなるという問題があった。また、シャックルの荷重も大きいものでは数十キロとなり、例えば２０点の吊点にもおよぶ多点吊り下げ作業では、その全ての荷重を計測するとなれば従来の荷重計には、各々２台のシャックルが必要となり、合計４０台のシャックルが必要であった。すなわち、シャックルを用いて荷重を計測する装置では、荷重計を簡単に短時間で装着することができないという欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、吊点の張力検出用の荷重計を簡単に、かつ短時間でワイヤーロープに装着することができる着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、クレーンに吊り下げられた多点吊用のワイヤーロープの各吊点におけるワイヤーロープの張力を検出する荷重計を備えた着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置において、前記荷重計は、ワイヤーロープの表面に着脱自在な荷重計本体と、該荷重計本体に取り付けられるとともにワイヤーロープの伸び又はワイヤーロープの径を計測する計測部と、計測部によって計測された前記ワイヤーロープの伸び又はワイヤーロープの径に基づいてワイヤーロープの張力に換算する張力換算手段と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明は、ワイヤーロープの表面に荷重計本体を取り付け、この荷重計本体に取り付けられた計測部によってワイヤーロープの伸び又はワイヤーロープの径を計測し、この計測部によって計測されたワイヤーロープの伸び又はワイヤーロープの径に基づいて張力換算手段がワイヤーロープの張力に換算する。例えば、吊荷をクレーンによって吊り込むための玉掛作業完了後、シャックル等の連結具を用いることなくワイヤーロープの表面に荷重計を装着して、その張力を検出する。すなわち、荷重計をワイヤーロープの表面に装着した後、クレーンによって吊荷を地切りするまでの吊上げ動作を段階的に、例えば吊荷の重量に対して１０％の割合でワイヤーロープの巻き上げを停止させたときに、荷重計によって検出されている各ワイヤーロープの張力を各荷重計によって確認し、各荷重計によって検出されるワイヤーロープの張力が略一定となるようにチェーンブロックを操作する。これにより、吊荷を安定して吊り上げることができる。

従来、ワイヤーロープの張力を検出する荷重計は、荷重計本体にワイヤーロープと接続するための孔加工がなされており、それらの孔を利用してシャックル等の連結具を介してワイヤーロープと荷重計本体とを連結し、ワイヤーロープにかかる張力を荷重計によって検出していた。

これに対して、請求項１に記載の発明は、ワイヤーロープの張力を検出するために、荷重計専用のシャックル等の連結具を使用するのではなく、クレーンの吊搬対象物である吊荷にワイヤーロープを玉掛した後、張力検出用の荷重計を段取り替えすることなくワイヤーロープの表面に直接装着する。よって、シャックル等の連結具は不要になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記荷重計本体は、ワイヤーロープに対して所定の間隔をもって着脱自在に固定される一対のクランプ部材を有し、前記計測部は、前記一対のクランプ部材のうち一方のクランプ部材に固定されるとともに、その測定子が他方のクランプ部材に接触されて一方のクランプ部材と他方のクランプ部材との間隔の変位を計測することによりワイヤーロープの伸びを検出する検出器を有し、前記張力換算部は、前記検出器によって計測されたワイヤーロープの伸びに基づいてワイヤーロープの張力に換算することを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、吊荷の吊り上げ動作を開始し、ワイヤーロープが吊荷の重さによって伸びると、一対のクランプ部材の間隔が変位し、その変位量に基づきワイヤーロープの伸びが検出器によって検出される。そして、張力換算部は、前記検出器によって計測された前記伸びに基づいてワイヤーロープの張力に換算する。よって、ワイヤーロープの張力を容易に検出することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記荷重計本体は、ワイヤーロープに着脱自在に固定されるクランプ部材を有し、前記計測部は、前記クランプ部材に固定されるとともに、その測定子がワイヤーロープに該ワイヤーロープの径方向に接触されてワイヤーロープの径を検出する検出器を有し、前記張力換算部は、前記検出器によって計測されたワイヤーロープの径に基づいてワイヤーロープの張力に換算することを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、吊荷の吊り上げ動作を開始し、ワイヤーロープが吊荷の重さによって伸びると、ワイヤーロープの径が縮径し、その径が検出器によって検出される。そして、張力換算部は、前記検出器によって計測された前記径に基づいてワイヤーロープの張力に換算する。よって、ワイヤーロープの張力を容易に検出することができる。

本発明に係る着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置によれば、ワイヤーロープの表面に荷重計本体を取り付け、この荷重計本体に取り付けられた計測部によってワイヤーロープの伸び又はワイヤーロープの径を計測し、この計測部によって計測されたワイヤーロープの伸び又はワイヤーロープの径に基づいて張力換算手段が張力に換算するので、吊点の張力検出用の荷重計を簡単に、かつ短時間でワイヤーロープに装着することができる。

以下添付図面に従って、本発明に係る着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、実施の形態の着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置が適用されるクレーン１の要部斜視図が示され、吊荷である発電所設備のタービン２が、クレーン１の多数本のワイヤーロープ３、３…に手動式チェーンブロック（不図示）を介して吊り上げられた状態が示されている。

図２は、本発明に係る着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置の、第１の実施の形態の荷重計１０を示した斜視図である。荷重計１０の主要部である一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂからなる荷重計本体１２には、後述する検出器が取り付けられるクランプ部材１２Ａに電源部としてバッテリーが取り付けられている。また、クランプ部材１２Ａには、図３の如く、検出されたワイヤーロープ３の張力の信号を増幅するためのアンプ１４と、このアンプ１４から出力された信号を遠隔地に置かれた集中管理部１６に送信するアンテナ１８を有する無線機２０と、図示しないリモートコントローラにより前記電源部を操作できる電源操作部２２とがユニット２４で一体化されて取り付けられている。よって、各々のワイヤーロープ３、３…の張力が集中管理部１６で確認されるようになっている。また、ユニット２４には、検出された張力値を表示する表示器２６が設けられている。更に、ユニット２４には前記電源部の起動状況を確認できる発光素子２８と、前記リモートコントローラからの信号である赤外線を受光する受光部３０とが取り付けられている。

荷重計１０は、ヒンジ１３により開閉可能でワイヤーロープ３の表面にボルト１５によって着脱自在なリング形状の一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂと、一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂに取り付けられるとともにワイヤーロープ３の伸びを計測する計測部である変位測定器等の一対の検出器３２、３２と、検出器３２、３２によって計測されたワイヤーロープ３の伸びに基づいてワイヤーロープ３の張力に換算する張力換算部（張力換算手段）３４（図４参照）と、から構成されている。

この荷重計１０によれば、ワイヤーロープ３の表面に一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔をもって固定し、この一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂに取り付けられた検出器３２、３２によってワイヤーロープ３の伸びを計測し、この検出器３２、３２によって計測されたワイヤーロープ３の伸びに基づいて張力換算部３４がワイヤーロープ３の張力に換算する。

例えば、タービン２をクレーン１によって吊り込むための玉掛作業完了後、シャックル等の連結具を用いることなくワイヤーロープ３の表面に荷重計１０を装着して、その張力を検出する。すなわち、荷重計１０をワイヤーロープ３の表面に装着した後、クレーン１によって吊荷を地切りするまでの吊上げ動作を段階的に、例えば吊荷の重量に対して１０％の割合でワイヤーロープ３の巻き上げを停止させたときに、荷重計１０によって検出されている各ワイヤーロープ３、３…の張力を各荷重計１０、１０…によって確認し、各荷重計１０、１０…によって検出されるワイヤーロープ３の張力が略一定となるように前記手動式チェーンブロックを操作する。これにより、吊荷を安定して吊り上げることができる。

図５の如く、従来、ワイヤーロープ３の張力を検出する荷重計１００は、荷重計本体１０２にワイヤーロープ３と接続するための孔加工がなされた連結部１０４、１０４を有しており、それらの孔を利用してシャックル等の連結具１０６、１０６を介してワイヤーロープ３と荷重計本体１０２とを連結し、ワイヤーロープ３にかかる張力を荷重計１００によって検出していた。

これに対して、図２の荷重計１０は、ワイヤーロープ３の張力を検出するために、荷重計専用のシャックル等の連結具を使用するのではなく、クレーン１の吊搬対象物であるタービン２にワイヤーロープ３を玉掛した後、荷重計１０を段取り替えすることなくワイヤーロープ３の表面に直接装着する。よって、シャックル等の連結具は不要になる。

検出器３２としては、変換部３２Ａとロッド３２Ｂから構成された変位変換器（株式会社共和電業製）を例示できる。この変位変換器は、変換部３２Ａに歪みゲージが内蔵されており、この歪みゲージによってロッド３２Ｂのスライド動作を電気信号に変換し、ロッド３２Ｂの変位を計測するものである。変換部３２Ａはクランプ部材１２Ａに固定され、ロッド３２Ｂの測定子３２Ｃがクランプ部材１２Ｂに当接されている。

張力換算部３４は、検出器３２によって計測されたロッド３２Ｂの変位、すなわち、ワイヤーロープ３の伸びに基づいてワイヤーロープ３の張力に換算する。

図６は、ワイヤーロープ３の軸方向の張力Ｔとワイヤーロープの伸び量との関係を示したグラフである。同図に示すように、ワイヤーロープ３の軸方向の張力とワイヤーロープ３の伸びとには比例関係が成り立ち、張力換算部３４は、図６に示した比例関係式に基づいてワイヤーロープ３の張力を換算する。

このように構成された荷重計１０によれば、タービン２の吊り上げ動作を開始し、ワイヤーロープ３がタービン２の重さによって伸びると、一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂの間隔が変位し、その変位量に基づきワイヤーロープ３の伸びが検出器３２によって検出される。そして、張力換算部３４は、検出器３２によって計測されたワイヤーロープ３の伸びに基づいてワイヤーロープ３の張力に換算する。よって、ワイヤーロープ３の張力を容易に検出することができる。なお、検出器３２、３２から出力される電気信号を平均化して張力に換算してもよく、検出器３２を１台のみとして、その１台の検出器３２から出力される電気信号に基づいて張力に換算するようにしてもよい。

図７は、第２の実施の形態の荷重計５０を示す斜視図であり、図１〜図５に示した荷重計１０と同一又は類似の部材については同一の符号を付して説明する。

荷重計５０の荷重計本体５２は、ワイヤーロープ３に着脱自在に固定されるクランプ部材５２Ａから構成され、このクランプ部材５２Ａは、ヒンジ５３により開閉可能なリング形状に構成されるとともにボルト５５によってワイヤーロープ３に固定される。

計測部である検出器３２は、変換部３２Ａがクランプ部材５２Ａに固定されるとともに、ロッド３２Ｂの測定子３２Ｃがワイヤーロープ３に、ワイヤーロープ３の径方向にスプリング３２Ｄの付勢力により接触されてワイヤーロープ３の径を検出する。張力換算部３４（図４参照）は、検出器３２によって計測されたワイヤーロープ３の径に基づいてワイヤーロープ３の張力に換算する。なお、検出器３２は、ワイヤーロープ３を径方向に挟むように一対設けられており、２台の検出器３２、３２から出力される変位量がワイヤーロープ３の径の変化量として認識される。

図８は、ワイヤーロープ３の軸方向の張力Ｔとワイヤーロープ３の径の変化量（径が小さくなる変化量）との関係を示したグラフである。同図に示すように、ワイヤーロープ３の軸方向の張力とワイヤーロープ３の径の変化量とには比例関係が成り立ち、張力換算部３４は、図８に示した比例関係式に基づいてワイヤーロープ３の張力を換算する。

このように構成された荷重計５０によれば、タービン２の吊り上げ動作を開始し、ワイヤーロープ３がタービン２の重さによって伸びると、すなわち、ワイヤーロープ３の径が小さくなると、その径が検出器３２、３２によって検出される。そして、張力換算部３４は、検出器３２、３２によって計測された前記径に基づいてワイヤーロープ３の張力に換算する。よって、ワイヤーロープ３の張力を容易に検出することができる。

図９には、第３の実施の形態の荷重計６０を示す斜視図であり、図１〜図７に示した荷重計１０、５０と同一又は類似の部材については同一の符号を付して説明する。

荷重計６０は、ヒンジ６３により開閉可能でワイヤーロープ３の表面にボルト６５により着脱自在なリング形状の一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂと、一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂに掛け渡された板ばね部材６４、６４と、板ばね部材６４、６４の円弧部に取り付けられた歪みゲージ６６、６６と、歪みゲージ６６、６６から出力される電気信号に基づいてワイヤーロープ３の伸び量を算出するとともに、ワイヤーロープ３の張力に換算する張力換算部３４（図４参照）と、から構成されている。

この荷重計６０によれば、ワイヤーロープ３の表面に一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂを固定し、この一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂに掛け渡された板ばね部材６４の歪みゲージ６６から出力される電気信号に基づいて張力換算部３４がワイヤーロープ３の伸びを算出するとともに、この伸びに基づいてワイヤーロープ３の張力に換算する。

ここで、ワイヤーロープ３の軸方向の張力と歪みゲージ６６から出力される電気信号（電圧）とには比例関係が成り立っているため、張力換算部３４は、その比例関係式に基づいてワイヤーロープ３の張力を換算する。

このように構成された荷重計６０によれば、タービン２の吊り上げ動作を開始し、ワイヤーロープ３がタービン２の重さによって伸びると、一対のクランプ部材１２Ａ、１２Ｂの間隔が変位し、その変位量に基づき板ばね部材６４が歪み、その歪みが歪みゲージ６６によって検出される。そして、張力換算部３４は、歪みゲージ６６から出力される電気信号に基づいてワイヤーロープ３の張力に換算する。よって、ワイヤーロープ３の張力を容易に検出することができる。なお、歪みゲージ６６、６６（１台は不図示）から出力される電気信号を平均化して張力に換算してもよく、歪みゲージ６６を一方の板ばね部材６４のみに取り付けて、その１台の歪みゲージ６６から出力される電気信号に基づいて張力に換算するようにしてもよい。

実施の形態の着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置が適用されるクレーンの要部斜視図 第1の実施の形態の荷重計を示した斜視図 図１に示した荷重計の構成を示したブロック図 図１に示した荷重計の構成を示したブロック図 従来の荷重計の取付構成を示した説明図 ワイヤーロープの軸方向の張力とワイヤーロープの伸び量との関係を示したグラフ 第２の実施の形態の荷重計を示す斜視図 ワイヤーロープの軸方向の張力とワイヤーロープの径の変化量との関係を示したグラフ 第３の形態の荷重計を示す斜視図

符号の説明

１…クレーン、２…タービン、３…ワイヤーロープ３、１０、５０、６０…荷重計、１２…荷重計本体、１２Ａ、１２Ｂ…クランプ部材、１４…アンプ、１６…集中管理部、１８…アンテナ、２０…無線機、２２…電源操作部、２４…ユニット、２６…表示器、２８…発光素子、３０…受光部、３２…検出器、３４…張力換算部

Claims (3)

1. クレーンに吊り下げられた多点吊用のワイヤーロープの各吊点におけるワイヤーロープの張力を検出する荷重計を備えた着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置において、
   前記荷重計は、ワイヤーロープの表面に着脱自在な荷重計本体と、該荷重計本体に取り付けられるとともにワイヤーロープの伸び又はワイヤーロープの径を計測する計測部と、計測部によって計測された前記ワイヤーロープの伸び又はワイヤーロープの径に基づいてワイヤーロープの張力に換算する張力換算手段と、を有することを特徴とする着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置。
2. 前記荷重計本体は、ワイヤーロープに対して所定の間隔をもって着脱自在に固定される一対のクランプ部材を有し、
   前記計測部は、前記一対のクランプ部材のうち一方のクランプ部材に固定されるとともに、その測定子が他方のクランプ部材に接触されて一方のクランプ部材と他方のクランプ部材との間隔の変位を計測することによりワイヤーロープの伸びを検出する検出器を有し、
   前記張力換算部は、前記検出器によって計測されたワイヤーロープの伸びに基づいてワイヤーロープの張力に換算することを特徴とする請求項１に記載の着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置。
3. 前記荷重計本体は、ワイヤーロープに着脱自在に固定されるクランプ部材を有し、
   前記計測部は、前記クランプ部材に固定されるとともに、その測定子がワイヤーロープに該ワイヤーロープの径方向に接触されてワイヤーロープの径を検出する検出器を有し、
   前記張力換算部は、前記検出器によって計測されたワイヤーロープの径に基づいてワイヤーロープの張力に換算することを特徴とする請求項１に記載の着脱式ワイヤーロープ用張力検出装置。

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