JP2010173754A - 柱上変圧器の空ケース吊り装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 柱上変圧器の空ケースに対する爪の位置合わせが容易にでき、かつ垂直方向に装置をコンパクト化することができ、しかも長さの異なる空ケースであっても同じ爪を用いて空ケースを吊り上げることが可能な柱上変圧器の空ケース吊り装置を提供する。
【解決手段】 水平方向に延び天井走行クレーン1によって移動されるフレーム12と、フレーム12に保持され水平方向に直線状に移動可能なスライドフレーム13と、スライドフレーム13に設けられ柱上変圧器50の空ケース51と係合可能な爪14と、フレーム12に沿って延びスライドフレーム13を水平方向に移動させる駆動手段20とを備える。
【選択図】 図1

Description

この発明は、柱上変圧器のリサイクル過程で用いられる吊り装置に関し、とくに解体後の空ケースを移載するのに用いられる柱上変圧器の空ケース吊り装置に関する。
電気機器等は、部品の多くが鉄や銅等の金属から構成されおり、資源の有効利用の観点からリサイクルされることが望まれる。電柱に取付けられている柱上変圧器も多くの金属部品等から構成されており、同様に資源の有効利用の観点からリサイクルが望まれる。柱上変圧器内の鉄心やコイル等の部材は、PCB(Polychlorinated Biphenyl)を含有する絶縁油に浸されているので、各部材のリサイクルに際しては、各部材から絶縁油およびPCBを除去する必要がある。PCBを含有する電気機器をリサイクルするシステムでは、PCBを含有する電気機器を破砕した後、この破砕物を有価物と非有価物とに分別し、残留PCBの判定基準を満たしている有価物についてのみ、リサイクルの対象としている。しかし、電気機器を破砕するシステムでは、種々の部材が混在するため破砕物の分別が煩雑になるとともに、分別が困難な破砕物についてリサイクルできないという問題がある。
そこで、柱上変圧器のリサイクルにおいては、解体により空ケース、碍子、コア部等に分別した後、PCBを除去するのが望ましい。ここで、柱上変圧器は、電柱への取付け又は取外しの場合は、上部に設けられた専用の吊上げ金具を利用して吊上げられるが、解体された柱上変圧器の空ケースには専用の吊上げ金具がないので、リサイクル過程で空ケースを他の工程に移載する場合は、クレーン等をそのまま用いることができず、運搬を人力で行わなければならない。柱上変圧器の空ケースは重量物であるため、人力での移載では多大な労力を必要とするともに、危険が伴い安全上の問題がある。
筒状の重量物を吊上げる技術として、爪を有する一対のアームをリンク機構により揺動させ、種々の大きさのコイル状鋼板を吊上げ可能な装置(例えば、特許文献1参照。)が知られている。
特開2008−56369号公報
しかし、特許文献1の装置を柱上変圧器の空ケースの搬送に適用する場合は、つぎの問題が生じる。この装置では、リンク機構を動作させると、アームの揺動により爪の垂直方向の位置が変化するため、爪の移動位置を想定して遠隔操作を行う必要があり、空ケースに対する爪の位置決めが難しいという問題がある。とくに小容量の空ケースの場合は内径が小さいので、遠隔操作により爪を空ケースの内側に正確に位置合わせすることが難しく、作業能率が低下するという問題が生じる。また、特許文献1の装置は、アームが水平方向および垂直方向に揺動するので、装置が垂直方向に長くなり、建物の天井が低く吊上げ高さに制限のある場合は、使用できないという問題がある。さらに、特許文献1の装置は、リンク機構を用いているため、外側のアーム同士の爪を僅かな距離を隔て接近させることが難しく、長さの短い空ケースを吊上げる際は内側の爪を使用しなければならない。そのため、吊上げる空ケースの長さの大小によって、外側の爪と内側の爪を使い分ける必要があり、操作が煩雑となるという問題がある。
そこでこの発明は、柱上変圧器の空ケースに対する爪の位置合わせが容易にでき、かつ垂直方向に装置をコンパクト化することができ、しかも長さの異なる空ケースであっても同じ爪を用いて空ケースを吊り上げることが可能な柱上変圧器の空ケース吊り装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、水平方向に延び荷役機械によって移動されるフレームと、前記フレームに保持され水平方向に直線状に移動可能なスライドフレームと、前記スライドフレームに設けられ柱上変圧器の空ケースと係合可能な爪と、前記フレームに沿って延び前記スライドフレームを水平方向に移動させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする柱上変圧器の空ケース吊り装置である。
この発明によれば、スライドフレームを駆動手段により移動させることにより、スライドフレームに設けられた爪が水平方向に直線状に移動し、爪は空ケースと係合する。爪を空ケースに係合させた状態でフレームを荷役機械により移動させることにより、空ケースは吊り上げられ、空ケースは荷役機械によって所定位置まで移動する。
請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の柱上変圧器の空ケース吊り装置において、前記フレームは、前記空ケースを運搬するコンベアと該空ケースを積載するためのトレーラの停止位置との間を前記荷役機械によって移動されることを特徴としている。
請求項3に記載の発明は、前記請求項1または2に記載の柱上変圧器の空ケース吊り装置において、前記駆動手段は、電動機によって回転駆動される送りネジを有し、該送りネジは前記スライドフレームに設けられたナットに螺合されていることを特徴としている。
請求項4に記載の発明は、前記請求項1から3のいずれか1項に記載の柱上変圧器の空ケース吊り装置において、前記スライドフレームは、前記空ケースの大きさに応じて停止位置が自動制御されることを特徴としている。
請求項5に記載の発明は、前記請求項1から4のいずれか1項に記載の柱上変圧器の空ケース吊り装置において、前記フレームは、吊り具を介して両端近傍が前記荷役機械に吊り下げられていることを特徴としている。
請求項1に記載の発明によれば、スライドフレームの移動によって爪が水平方向に直線状に移動し、爪の垂直方向の位置は不変であるので、爪を空ケースに正確に係合させることが容易となる。これにより、空ケースの吊上げ作業を円滑に行うことができ、吊上げ作業能率を高めることができる。また、スライドフレームを保持するフレームおよび駆動手段は水平方向に延びているので、垂直方向に装置をコンパクト化することができ、建物の天井が低く吊上げ高さに制限のある場合でも、空ケースの吊上げが可能となる。さらに、爪が設けられるスライドフレームは水平方向に直線状に移動可能であり、駆動手段により爪を水平方向の広い範囲にわたって位置決めすることができるので、長さの異なる空ケースであっても、同じ爪を用いて空ケースを吊り上げることが可能となる。
請求項2に記載の発明によれば、フレームは、空ケースを運搬するコンベアとこの空ケースを積載するためのトレーラの停止位置との間を移動するので、コンベア上の空ケースのトレーラへの移載作業が容易になる。
請求項3に記載の発明によれば、電動機によって回転駆動される送りネジは、スライドフレームに設けられたナットに螺合されているので、電動機によりスライドフレームを移動させることができ、スライドフレームの停止位置を空ケースのサイズに合わせることができる。
請求項4に記載の発明によれば、スライドフレームは、空ケースの大きさに応じて停止位置が自動制御されるので、スライドフレームの停止位置の調整操作が不要となり、作業効率を高めることができる。
請求項5に記載の発明によれば、フレームは、吊り具を介して両端近傍が荷役機械に吊り下げられているので、荷役機械に対する吊り装置の重心位置を下方することができ、荷役機械による移動時の吊り装置の揺れを抑制することができる。
本発明の実施の形態1に係わる柱上変圧器の空ケース吊り装置の使用例を示す正面図である。 図1の空ケース吊り装置の平面図である。 図1の空ケース吊り装置の側面図である。 柱上変圧器の解体処理の流れを示すフロー図である。 図1の吊り装置が使用される柱上変圧器のリサイクルセンタにおける処理の流れを示すフロー図である。 図1の空ケース吊り装置が配置されるコンベアの終端近傍とトレーラ停止位置近傍の平面図である。 図1における柱上変圧器の空ケースの一例を示す断面図である。 本発明に実施の形態2に係わる柱上変圧器の空ケース吊り装置の正面図である。 図8の空ケース吊り装置の制御ブロック図である。
つぎに、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。
(実施の形態1)
図1ないし図7は、本発明の実施の形態1を示している。符号1は、荷役機械としての天井走行クレーンを示している。図1に示すように、天井走行クレーン1は、本体フレーム2の両端部に走行車輪(図示略)を有し、本体フレーム2には、ホイスト4が取付けられている。ホイスト4は、本体フレーム2に沿って移動可能となっている。ホイスト4は、ドラム5に巻きつけられたワイヤロープ7を有しており、ワイヤロープ7には滑車9を介してフック6が取付けられている。フック6は、ドラムの正回転または逆回転により、昇降可能となっており、さらに、滑車9に対して軸心まわり(矢印C方向)に回転可能となっている。天井走行クレーン1は、図6に示すように、建屋8に固定された走行レール3上を走行可能となっている。本体フレーム2からは、天井走行クレーン1の動きを操作するためのスイッチボックス(図示略)が吊下げられている。フック6は、スイッチボックスの各スイッチの操作により、上下方向および水平方向に移動可能となっている。
図1ないし図3は、天井走行クレーン1によって移動される柱上変圧器の空ケース吊り装置11を示している。空ケース吊り装置11は、水平方向に延びるフレーム12を有している。フレーム12には、例えば溝形鋼が用いられている。フレーム12の外周には、一対のスライドフレーム13が水平方向に移動可能に保持されている。各スライドフレーム13は、ホルダ13aとアーム13bとから構成されている。ホルダ13aは、四角形の管状部材からなり、中空部分にフレーム12が挿通されている。これにより、ホルダ13aはフレーム12に沿って水平方向に直線状に移動可能となっている。各アーム13bはホルダ13aの下面側から下方に延びており、上端部がホルダ13aに固定されている。各アーム13bの下端部には、柱上変圧器50の空ケース51と係合可能な爪14が取付けられている。爪14は、略L字状に形成されている。爪14の下端部は、水平方向に延びており、この下端部が空ケース51の中空部(凹部)内に進入可能となっている。爪14の先端部の上面には、空ケース51への進入を容易にするための傾斜面14aが形成されている。各爪14は対向しており、各爪14が空ケース51の両端部にそれぞれ進入することにより、空ケース51は各爪14によって挟み込まれるようになっている。各爪14の先端部が空ケース51の両端部から侵入した状態では、各爪14と空ケース51は、上下方向において係合するようになっている。一方のスライドフレーム13のホルダ13aには、右ネジを有する第1のナット15aが取付けられている。他方のスライドフレーム13のホルダ13aには、左ネジを有する第2のナット15bが取付けられている。
フレーム12には、各スライドフレーム13を水平方向に移動させる駆動手段20が設けられている。駆動手段20は、送りネジ21、軸受22、ベース23、継手24、電動機25、スイッチ26から構成されている。送りネジ21は、フレーム12の上面側に位置しており、水平方向に延びている。送りネジ21の一方の端部は、フレーム12の一方の端部上面側に固定された軸受22に回転可能に支持されている。送りネジ21の他方の端部近傍は、フレーム12の他方の端部上面側に固定された軸受22に回転可能に支持されている。一方のスライドフレーム13の第1のナット15aは、送りネジ21に形成された右ネジ21aと螺合されている。他方のスライドフレーム13の第2のナット15bは、送りネジ21に形成された左ネジ21bと螺合されている。フレーム12の他端部には、ベース23が取付けられている。ベース23の上面側には、減速機が内蔵された電動機25が固定されている。送りネジ21の他端部は、継手24を介して電動機25の出力軸と連結されている。送りネジ21は、電動機25によって回転駆動され、これにより各スライドフレーム13はフレーム12に沿って移動可能となっている。すなわち、送りネジ21は、右ネジ21aと左ネジ21bとを有しているので、送りネジ21が正回転又は逆回転されることにより、各スライドフレーム13は、互いに接近又は離反する。電動機25には、各スライドフレーム13の位置調整をするためのスイッチ26が接続されている。
このように、水平方向に延びる送りネジ21により各スライドフレーム13を移動させる構造を採用することにより、各爪14を僅かな距離を隔て対抗させることができ、長さの短い空ケース51であっても爪14との係合が可能となる。また、送りネジ21は水平方向に長く延びているので、各爪14を水平方向の広い範囲にわたって位置決めすることができ、各爪14を長い距離を隔て対抗させることもできる。これにより、長い空ケース51であっても爪14との係合が可能となり、空ケース吊り装置11は、同じ爪14を用いて種々の長さの空ケース51を吊上げることができる。
図7は、柱上変圧器50の空ケース51の一例を示している。空ケース51は、略円筒状に形成されており、下側には底板51aを有している。各爪14は、スイッチ26の操作により、空ケース51の中空部51bおよび底板51aによって形成された凹部51cに進入可能となっている。各爪14は、フレーム12がホイスト4によって吊上げられた状態では、空ケース51の内側面と上下方向に係合するようになっている。
フレーム12の両端部近傍の上面側には、吊り板17が取付られている。吊り板17には、穴17aが形成されている。各吊り板17には、フレーム12を吊り上げるための吊り具30が連結されている。吊り具30は、連結金具31、チエーン32、吊り輪33から構成されている。吊り輪33は、天井走行クレーン1のフック6に取付けられている。各吊り板17には、連結具31が取付けられており、各連結具31はチエーン32を介して吊り輪33と連結されている。吊り具30のチエーン32は、天井走行クレーン1によってフレーム12を吊り上げた状態では、八の字状となっている。
図6は、柱上変圧器50の空ケース51を移載する工程を示している。解体された柱上変圧器50の空ケース51は、コンベア60によって運搬され、コンベア60の終端で停止するようになっている。コンベア60の終端の上方には、天井走行クレーン1用の走行レール3が位置しており、天井走行クレーン1はコンベア60の終端の直上に停止することが可能となっている。コンベア60の終端近傍には、空ケース51を積載するためのトレーラ62が進入可能となっている。天井走行クレーン1は、コンベア60の終端の直上からトレーラ62の荷台62aの直上まで移動可能となっている。吊り具30を介して天井走行クレーン1に吊下げられた空ケース吊り装置11は、天井走行クレーン1によりコンベア60の終端とトレーラ62の荷台62aとの間を往復可能となっている。
図4は、柱上変圧器50の解体処理の流れを示している。図4に示すように、柱上変圧器50は、解体により空ケース51、碍子52、コア部53に分別される。コア部53は、さらに解体され、鉄心54、金具類55、コイル56に分別される。コイル56は、さらに解体され、銅線57、紙木類58に分別される。分別された各部材51〜58には、絶縁油に含有されているPCBが付着しているので、これを取除くため、各部材51〜58は真空加熱炉70で処理される。真空加熱炉70にて処理された各部材51〜58は、絶縁油およびPCBが除去され、リサイクルのため他の工程に供給される。
つぎに、この実施の態様1における作用について説明する。図5に示すように、電柱から取外された柱上変圧器50は、リサイクルセンタの受入倉庫80に搬入され、受入倉庫80にて保管される。受入倉庫80の柱上変圧器50は、その後、解体工程81、82、83によって各部材51〜58に分別される。空ケース51内に貯留されている絶縁油は、真空加熱炉70に送られる前に抜き取られる(図中符号59)。分別された各部材51〜58には、PCBを含んだ絶縁油が付着しているので、絶縁油およびPCB除去するために真空加熱炉70に送られる。真空加熱炉70では、炉内の減圧によって各部材51〜58から絶縁油とPCBが離散する。これにより、各部材51〜58に付着していた絶縁油およびPCBが除去される。各部材51〜58から分離されたPCBと絶縁油蒸気は、冷却によって凝縮、回収される。そして、回収された絶縁油は、リサイクルのために別の施設に送られる。一方、真空加熱炉70で処理された各部材51〜58は、分析工程84においてPCBの残留度が判定される。ここで判定に合格した空ケース51を除く部材52〜58は、他の工程に送られる。分析工程84の判定に合格した空ケース51は、コンベア60によってトレーラ62の近傍まで運搬される。コンベア60の終端まで供給された空ケース51は、コンベア60の終端位置で停止する。
つぎに、天井走行クレーン1および空ケース吊り装置11の動作について、説明する。空ケース51がコンベア60の終端位置に停止すると、コンベア60の終端位置の直上に停止している天井走行クレーン1のホイスト4のドラム5が回転し、ホイスト4のフック6が下降する。これにより、空ケース吊り装置11が空ケース51に向かって下降し、空ケース51は両スライドフレーム13の間に位置した状態となる。すなわち、各爪14が空ケース51の中空部内に侵入可能な状態となる。ここで、ホイスト4のフック6は、滑車9に対して軸心まわりに回転可能となっているので、空ケース51に対する爪14の位置がずれている場合でも、吊り装置11をフック6と共に回転させることができ、各爪14の位置を空ケース51の中空部51bおよび凹部51cに対向させることが可能となる。この状態で、スイッチ26の「閉」ボタンを押すと、電動機25により送りネジ21が回転し、各スライドフレーム13が互いに接近する方向に移動する。
スライドフレーム13が互いに接近方向に移動することにより、各爪14の先端部は空ケース51内に進入し、各爪14と空ケース51とが上下方向に係合した状態となる。ここで、各スライドフレーム13の移動によって各爪14が水平方向に直線状に移動する際には、各爪14の垂直方向の位置は不変であるので、各爪14を空ケース51に正確に係合させることが容易となる。これにより、空ケース51の吊上げ作業を円滑に行うことができ、吊上げ作業能率を高めることができる。各爪14と空ケース51との係合状態が確認されると、ホイスト4のフック6が上昇し、空ケース51はコンベア60上から吊り上げられる。空ケース51が所定の高さまで吊り上げられると、天井走行クレーン1は走行レール3に沿ってトレーラ62の荷台62a方向(図6のA方向)に移動し、荷台62aの直上で停止する。
天井走行クレーン1が荷台62aの直上で停止すると、ホイスト4のフック6が下降し、空ケース吊り装置11は荷台62aに向かって下降する。空ケース51が荷台62aに着地した状態でスイッチ26の「開」ボタンを押すと、電動機25により送りネジ21が上記と逆方向に回転し、各スライドフレーム13は互いに離れる方向に移動する。これにより、各爪14と空ケース51との係合が解除され、空ケース51の荷台62aへの移載が終了する。各スライドフレーム13の停止位置は、スイッチ26の操作により調整することができるので、大きさが異なる空ケース51に対しても対応することができる。空ケース51の移載が終わると、フック6が上昇し、天井走行クレーン1はコンベア60の方向(図6のB方向)へ移動する。このようにして空ケース51がトレーラ62の荷台62aに所定の数だけ積み込まれると、トレーラ62はリサイクルのための別の処理工場に向かう。
以上のように、空ケース吊り装置11は、吊り具30を介して天井走行クレーン1のフック6に吊下げられるので、フレーム12自体を吊る場合よりも重心位置が低くなり、天井走行クレーン1の走行による空ケース吊り装置11の揺れが抑制される。また、コンベア60からトレーラ62への移載が機械化されるので、人力による場合に比べて空ケース51の移載の労力が著しく軽減される。さらに、空ケース吊り装置11の操作はスイッチ26により行うことができるので、作業の安全が確保される。
空ケース吊り装置11は、吊り具30を介して天井走行クレーン1に吊下げられているので、吊り具30を天井走行クレーン1のフック6から取外すことにより、天井クレーン11は、空ケース吊り装置11なしでも使用することができる。したがって、天井走行クレーン1は、必要に応じて空ケース51以外の物品も運搬することが可能となる。ここで、各スライドフレーム13を保持するフレーム12および駆動手段20は水平方向に延びているので、垂直方向に装置をコンパクト化することができ、建物の天井が低く吊上げ高さに制限のある場合でも、空ケース51の吊上げが可能となる。また、爪14が設けられるスライドフレーム13は水平方向に直線状に移動可能であり、駆動手段20によって各爪14を水平方向の広い範囲にわたって位置決めすることができるので、幅方向の長さの異なる空ケース51であっても、従来技術(特許文献1)のように爪を変える必要はなく、同じ爪14を用いて種々の長さの空ケース51を吊り上げることが可能となる。
(実施の形態2)
図8および図9は、本発明の実施の形態2を示している。本実施の形態は、特にスライドフレーム13を自動で位置決めすることができる吊り装置を示す。図8に示すように、フレーム12には、送りネジ21の回転量に基づきスライドフレーム13の位置を検出する位置検出センサ90が取付られている。位置検出センサ90からの信号S1は、コントローラ91に入力されるようになっている。コントローラ91には、空ケース51の大きさに対するスライドフレーム13の停止位置情報が予め記憶されている。コントローラ91には、スイッチ26に設けられた選択ボタン92により、空ケース51のサイズを選択する指令信号S2が入力される。コントローラ91は、位置検出センサ90からの位置信号S1が選択ボタン92による指令信号S2に対応する停止位置情報と一致したとき、電動機25を停止させ、スライドフレーム13を所定位置に停止させる機能を有している。本実施の形態によれば、選択ボタン92の操作だけでスライドフレーム13を空ケース51のサイズに応じて自動的に位置決めすることができ、空ケース51の移載作業が容易になる。
以上、この発明の実施の形態1、2を詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、実施の態様1、2では、一対の爪14により空ケース51を挟むようにしているが、空ケース51と確実に爪14が係合できれば、単一の爪14であっても吊上げは可能である。また、駆動手段20は送りネジ21を用いる構成としたが、エアーシリンダや油圧シリンダ等の駆動手段でも対応できることは勿論である。さらに、実施の態様2では、停止位置情報に基づいてスライドフレーム13を位置決めするようにしているが、スライドフレーム13にタッチセンサを取り付け、このタッチセンサが空ケース51と接触した時点でスライドフレーム13の接近移動(空ケース51側への移動)を停止するようにしてもよい。
1 天井走行クレーン(荷役機械)
3 走行レール
4 ホイスト
6 フック
11 空ケース吊り装置
12 フレーム
13 スライドフレーム
14 爪
15a 第1のナット
15b 第2のナット
20 駆動手段
21 送りねじ
25 電動機
30 吊り具
50 柱上変圧器
51 空ケース
60 コンベア
62 トレーラ
90 位置検出センサ
91 コントローラ
92 選択ボタン

Claims (5)

  1. 水平方向に延び荷役機械によって移動されるフレームと、前記フレームに保持され水平方向に直線状に移動可能なスライドフレームと、前記スライドフレームに設けられ柱上変圧器の空ケースと係合可能な爪と、前記フレームに沿って延び前記スライドフレームを水平方向に移動させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする柱上変圧器の空ケース吊り装置。
  2. 前記フレームは、前記空ケースを運搬するコンベアと該空ケースを積載するためのトレーラの停止位置との間を前記荷役機械によって移動されることを特徴とする請求項1に記載の柱上変圧器の空ケース吊り装置。
  3. 前記駆動手段は、電動機によって回転駆動される送りネジを有し、該送りネジは前記スライドフレームに設けられたナットに螺合されていることを特徴とする請求項1または2に記載の柱上変圧器の空ケース吊り装置。
  4. 前記スライドフレームは、前記空ケースの大きさに応じて停止位置が自動制御されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の柱上変圧器の空ケース吊り装置。
  5. 前記フレームは、吊り具を介して両端近傍が前記荷役機械に吊り下げられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の柱上変圧器の空ケース吊り装置。
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