JP2011105447A

JP2011105447A - ウインドラス及び巻揚方法

Info

Publication number: JP2011105447A
Application number: JP2009262044A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakane; 寛中根
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2011-06-02

Abstract

【課題】主ロープをワーピングドラムに掛け回す作業性を悪化させることなく、且つ、ワーピングドラムを回転駆動する駆動モータの駆動源の大型化によるコストアップを招くことなく、ワーピングドラムを用いた補助ロープの巻取速度の高速化を図る。
【解決手段】船舶Ｓの船首部に配設され、ロープ６、７を巻き揚げるためのワーピングドラム８と、ワーピングドラム８を回転駆動する駆動モータ９とを備えたウインドラス１において、ワーピングドラム８に、牽引用又は係船用の主ロープ６を掛け回すための主ドラム部３４と、ドラム径が主ドラム部３４よりも大きくされ、主ロープ６の先端部に連結される補助ロープ７を掛け回すための補助ドラム部３５とを形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、船舶の船首部に配設され、ロープを巻き揚げるためのワーピングドラムを備えたウインドラス、及び、そのウインドラスを用いて牽引用又は係船用の主ロープ及び主ロープの先端部に連結された補助ロープを巻き揚げる方法に関する。

ウインドラス（巻揚機又は揚錨機）は、船舶の船首部に配設され、アンカーに締結されたチェーンを巻き揚げ下げするためのチェーンドラムと、そのチェーンドラムを回転駆動する駆動モータとを備えたものであり、チェーンドラムを駆動モータにより回転駆動させることにより、チェーンをチェーンドラムで巻き揚げ下げするようになっている（特許文献１参照）。

また、ウインドラスとしては、係船用のロープ（ホーサー）を巻き揚げ下げするためのホーサードラムを備えたものや、ロープを手繰り寄せて巻き揚げるためのワーピングドラムを備えたものもある。

ホーサードラムを備えたウインドラスでは、ホーサードラムを前記駆動モータにより回転駆動させることにより、係船用のロープをホーサードラムで巻き揚げ下げするようになっている。

また、ワーピングドラムを備えたウインドラスでは、ロープをワーピングドラムに数回掛け回した状態でワーピングドラムを前記駆動モータにより回転駆動させ、且つ、作業員がロープを手繰り寄せることにより、ロープをワーピングドラムで巻き揚げるようになっている。

特開２００２−６０１８５号公報

ところで、牽引用又は係船用の主ロープ（ホーサー）に連結された補助ロープ（メッセンジャーロープ）の巻取速度を所定速度以上とすることが求められることがあり、ワーピングドラムを用いた前記補助ロープの巻取速度を現状よりも増加させる必要がある場合がある。

ワーピングドラムを用いた前記補助ロープの巻取速度を増加させるためには、ワーピングドラム全体のドラム径を大きくすることでワーピングドラムの周速を速くしたり、駆動モータ（油圧モータ）を駆動するポンプ（油圧ポンプ）の容量を大きくすることでワーピングドラムの回転数を上げることが考えられる。

しかし、ワーピングドラム全体のドラム径を大きくすると、前記主ロープは一般的に前記補助ロープよりも太いため、前記主ロープをワーピングドラムに掛け回す作業性が悪くなるという問題がある。

また、油圧ポンプの容量を大きくすると、油圧ポンプを駆動する電動機、油圧ポンプに供給する油を貯留するオイルタンク、内部を油が流れる配管や配管の途中に設けられる油圧バルブ等を大きくする必要があり駆動源のコストアップを招くという問題がある。

そこで、本発明の目的は、主ロープをワーピングドラムに掛け回す作業性を悪化させることなく、且つ、ワーピングドラムを回転駆動する駆動モータの駆動源の大型化によるコストアップを招くことなく、ワーピングドラムを用いた補助ロープの巻取速度の高速化を図ることにある。

前記目的を達成するために、本発明は、船舶の船首部に配設され、ロープを巻き揚げるためのワーピングドラムと、該ワーピングドラムを回転駆動する駆動モータとを備えたウインドラスにおいて、前記ワーピングドラムに、牽引用又は係船用の主ロープを掛け回すための主ドラム部と、ドラム径が前記主ドラム部よりも大きくされ、前記主ロープの先端部に連結される補助ロープを掛け回すための補助ドラム部とを形成したものである。

また、本発明は、前記ウインドラスを用いて牽引用又は係船用の主ロープ及び該主ロープの先端部に連結された補助ロープを巻き揚げる方法であって、前記補助ロープを前記ワーピングドラムの補助ドラム部に掛け回し、前記補助ロープを前記ワーピングドラムの補助ドラム部に掛け回した状態で前記ワーピングドラムを前記駆動モータにより回転駆動させて、前記補助ロープを前記ワーピングドラムで巻き揚げ、前記主ロープが前記船舶の船首部に達したら、前記主ロープを前記ワーピングドラムの主ドラム部に掛け回し、前記主ロープを前記ワーピングドラムの主ドラム部に掛け回した状態で前記ワーピングドラムを前記駆動モータにより回転駆動させて、前記主ロープを前記ワーピングドラムで巻き揚げるようにしたものである。

本発明によれば、主ロープをワーピングドラムに掛け回す作業性を悪化させることなく、且つ、ワーピングドラムを回転駆動する駆動モータの駆動源の大型化によるコストアップを招くことなく、ワーピングドラムを用いた補助ロープの巻取速度の高速化を図ることができるという優れた効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係るウインドラスの概略図である。図２（ａ）はウインドラスの平面断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のIIｂ−IIｂ線矢視図である。図３は、ワーピングドラムの側断面図である。図４は、油圧モータ特性を示す図である。図５は、他の実施形態に係るウインドラスの概略図である。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

本実施形態では、図１に示すように、船舶Ｓの左右両舷側の船首部にそれぞれ、ウインドラス１が配置されている。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るウインドラス１は、船舶Ｓの船首部に配設され、アンカーに締結されたチェーン３（図２（ｂ）参照）を巻き揚げ下げするためのチェーンドラム４と、船舶Ｓの船首部に配設され、係船用のロープ（ホーサー）を巻き揚げ下げするためのホーサードラム５と、船舶Ｓの船首部に配設され、ロープ６、７（図３参照）を手繰り寄せて巻き揚げるためのワーピングドラム８と、これらドラム（チェーンドラム４、ホーサードラム５、ワーピングドラム８）を回転駆動するための駆動モータ（本実施形態では、油圧モータ）９と、油圧モータ９の駆動源（本実施形態では、ポンプユニット）１０とを備えている。本実施形態に係るウインドラス１は、ホーサードラム５を複数（図示例では、二つ）備えている。

図２に示すように、ウインドラス１は、軸受１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄで回転可能に支持された回転軸１２を備えており、この回転軸１２に、チェーンドラム４、ホーサードラム５及びワーピングドラム８が装着されている。具体的には、チェーンドラム４及びホーサードラム５は回転軸１２に回転可能に装着され、ワーピングドラム８は回転軸１２に回転不能に装着されている。ワーピングドラム８が装着された回転軸１２の端部とは反対側の回転軸１２の端部には、ギヤ１３が回転不能に装着されており、そのギヤ１３に、油圧モータ９に装着されたピニオン１４が歯合している。

本実施形態の油圧モータ９は、ベーンタイプのものであって、駆動速度を低速と中速と高速との三段階に切り換えることができる３速度形のものである。

図１に示すように、本実施形態では、オイルタンク１５に貯留された油を油圧モータ９に供給する供給流路１６には二つのポンプユニット１０が並列に配設されており、ポンプユニット１０よりも下流側の供給流路１６には、二つの油圧モータ９が直列に配設されている。また、油を油圧モータ９からオイルタンク１５に戻す戻し流路１７には、上流側（油圧モータ９側）から順に、逆止弁１８、フィルタ１９、オイルクーラー２０が配設されている。

本実施形態のポンプユニット１０は、電動機２１と、電動機２１により駆動される油圧ポンプ（主油圧ポンプ）２２と、油圧ポンプ２２よりも下流側の供給流路１６に配設された逆止弁２３と、油圧ポンプ２２と逆止弁２３との間の供給流路１６内の油圧が所定のリリーフ圧を超えると開いて供給流路１６内の圧油をリリーフ流路２４を通して解放するリリーフ弁２５とを有している。

また、図２に示すように、本実施形態に係るウインドラス１は、回転軸１２とチェーンドラム４との間に介設されたチェーンドラム用クラッチ２６と、チェーンドラム４を制動するためのチェーンドラム用ブレーキ２７とを備えている。具体的には、チェーンドラム用ブレーキ２７は、チェーンドラム４に一体に設けられたブレーキドラム２８と、ブレーキドラム２８に巻回されたブレーキバンド２９とを有するドラムブレーキタイプのものである。

また、本実施形態に係るウインドラス１は、回転軸１２とホーサードラム５との間に介設されたホーサードラム用クラッチ３０と、ホーサードラム５を制動するためのホーサードラム用ブレーキ３１とを備えている。具体的には、ホーサードラム用ブレーキ３１は、ホーサードラム５に一体に設けられたブレーキドラム３２と、ブレーキドラム３２に巻回されたブレーキバンド３３とを有するドラムブレーキタイプのものである。

ここで、図３に示すように、本実施形態では、ワーピングドラム８に、牽引用又は係船用の主ロープ６を掛け回すための主ドラム部３４と、ドラム径が主ドラム部３４よりも大きくされ、主ロープ６に連結される補助ロープ７を掛け回すための補助ドラム部３５とを形成している。即ち、本実施形態では、補助ドラム部３５のドラム径Ｄｓを主ドラム部３４のドラム径Ｄｍよりも大きくすることで、ワーピングドラム８が多段（主ドラム部３４と補助ドラム部３５）となっている。

次に、本実施形態に係るウインドラス１の作動を説明する。

チェーンドラム４の駆動時には、チェーンドラム用クラッチ２６によってチェーンドラム４を回転軸１２に連結し、油圧モータ９を低速で回転駆動させることで、チェーンドラム４を油圧モータ９で回転駆動するようになっている（図４参照）。チェーンドラム４により巻き揚げられたチェーン３はウインドラス１の下方のチェーン収容部３６（図２（ｂ）参照）に収容されるようになっている。本実施形態では、チェーンドラム４によるチェーン３の巻取速度は約９ｍ／ｍｉｎである。

また、ホーサードラム５の駆動時には、ホーサードラム用クラッチ３０によってホーサードラム５を回転軸１２に連結し、油圧モータ９を中速で駆動させることで、ホーサードラム５を油圧モータ９で回転駆動するようになっている（図４参照）。ホーサードラム５により巻き揚げられた係船用のロープはそのままホーサードラム５に巻き取られるようになっている。本実施形態では、ホーサードラム５による係船用のロープの巻取速度は約１５ｍ／ｍｉｎである。

また、ワーピングドラム８は回転軸１２に回転不能に装着されているので、油圧モータ９を回転駆動させることで回転駆動される。本実施形態では、ワーピングドラム８を使用する際には、油圧モータ９を高速で駆動させるようになっている（図４参照）。

次に、牽引用又は係船用の主ロープ６及び主ロープ６に連結された補助ロープ７をワーピングドラム８により巻き揚げる方法を説明する。

本実施形態では、主ロープ６は牽引用のロープ（例えば、φ６０）であり、補助ロープ７は所謂メッセンジャーロープ（例えば、φ２０）である。また、本実施形態では、ワーピングドラム８の主ドラム部３４のドラム径Ｄｍをφ６５０とし、補助ドラム部３５のドラム径Ｄｓをφ８００とした。

まず、補助ロープ７をワーピングドラム８の補助ドラム部３５に数回掛け回す。次いで、補助ロープ７をワーピングドラム８の補助ドラム部３５に掛け回した状態でワーピングドラム８を油圧モータ９により回転駆動させて、補助ロープ７をワーピングドラム８で巻き揚げる。本実施形態では、ワーピングドラム８（補助ドラム部３５）による補助ロープ７の巻取速度は約３７ｍ／ｍｉｎである。

主ロープ６が船舶Ｓの船首部に達するまで補助ロープ７を引き揚げたならば、補助ロープ７をワーピングドラム８の補助ドラム部３５から外して、主ロープ６をワーピングドラム８の主ドラム部３４に掛け回す。次いで、主ロープ６をワーピングドラム８の主ドラム部３４に掛け回した状態でワーピングドラム８を油圧モータ９により回転駆動させて、主ロープ６をワーピングドラム８で巻き揚げる。本実施形態では、ワーピングドラム８（主ドラム部３４）による主ロープ６の巻取速度は約３０ｍ／ｍｉｎである。

そして、主ロープ６をワーピングドラム８で所定長さ引き揚げたならば、主ロープ６を船舶Ｓの船首部に固定する。これにより、主ロープ６を利用して船舶Ｓを牽引することが可能になる。

本実施形態によれば、ワーピングドラム８に、牽引用又は係船用の主ロープ６を掛け回すための主ドラム部３４と、ドラム径が主ドラム部３４よりも大きくされ、主ロープ６の先端部に連結される補助ロープ７を掛け回すための補助ドラム部３５とを形成したので、補助ロープ７が掛け回される補助ドラム部３５のドラム径を必要な巻取速度が得られるまで大きくすることで、ワーピングドラム８（補助ドラム部３５）を用いた補助ロープ７の巻取速度の高速化を図ることが可能になる。

即ち、本実施形態では、ワーピングドラム８の一部分（補助ドラム部３５）のみドラム径を他の部分（主ドラム部３４）よりも大きくすることで、ドラム径を大きくした補助ドラム部３５の周速を主ドラム部３４の周速よりも増加させることができ、ワーピングドラム８（補助ドラム部３５）を用いた補助ロープ７の巻取速度の高速化を図ることが可能になる。

また、本実施形態では、ワーピングドラム８の一部分（補助ドラム部３５）のみドラム径を他の部分（主ドラム部３４）よりも大きくしているので、補助ロープ７よりも太い主ロープ６をワーピングドラム８（主ドラム部３４）に掛け回す作業性を悪化させることはない。

さらに、本実施形態では、ワーピングドラム８の一部分（補助ドラム部３５）のみドラム径を他の部分（主ドラム部３４）よりも大きくすることで、ドラム径を大きくした補助ドラム部３５の周速を主ドラム部３４の周速よりも増加させており、ワーピングドラム８の回転数を上げてはおらず油圧モータ９の容量を大きくする必要はないので、油圧モータ９の駆動源であるポンプユニット１０の大型化によるコストアップを招くこともない。

次に、他の実施形態に係るウインドラス２を図５を用いて説明する。

図１に示した実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。

この実施形態では、ポンプユニット１０は、電動機２１により駆動され、主油圧ポンプ２２よりも小容量の油圧ポンプ（副油圧ポンプ）３７と、逆止弁２３よりも下流側の供給流路１６内の油圧が上記リリーフ圧よりも低い所定のアンロード圧を超えると開いて副油圧ポンプ３７から吐出される圧油をリリーフ流路２４を通して解放するアンロード弁３８とをさらに有している。例えば、副油圧ポンプ３７の容量は主油圧ポンプ２２の容量の約２０％程度に設定され、上記アンロード圧は上記リリーフ圧の約４０％程度に設定される。

この実施形態によれば、逆止弁２３よりも下流側の供給流路１６内の油圧が低いときのみ、つまり、軽負荷時のみ副油圧ポンプ３７がオンロードされるので、ワーピングドラム８の軽負荷時の回転速度が増加し、ワーピングドラム８を用いた補助ロープ７の巻取速度をさらに増加させることが可能になる。

１ウインドラス
２ウインドラス
６ロープ（主ロープ）
７ロープ（補助ロープ）
８ワーピングドラム
９駆動モータ（油圧モータ）
３４主ドラム部
３５補助ドラム部
Ｓ船舶

Claims

船舶の船首部に配設され、ロープを巻き揚げるためのワーピングドラムと、該ワーピングドラムを回転駆動する駆動モータとを備えたウインドラスにおいて、
前記ワーピングドラムに、牽引用又は係船用の主ロープを掛け回すための主ドラム部と、ドラム径が前記主ドラム部よりも大きくされ、前記主ロープの先端部に連結される補助ロープを掛け回すための補助ドラム部とを形成したことを特徴とするウインドラス。
請求項１に記載のウインドラスを用いて牽引用又は係船用の主ロープ及び該主ロープの先端部に連結された補助ロープを巻き揚げる方法であって、
前記補助ロープを前記ワーピングドラムの補助ドラム部に掛け回し、前記補助ロープを前記ワーピングドラムの補助ドラム部に掛け回した状態で前記ワーピングドラムを前記駆動モータにより回転駆動させて、前記補助ロープを前記ワーピングドラムで巻き揚げ、
前記主ロープが前記船舶の船首部に達したら、前記主ロープを前記ワーピングドラムの主ドラム部に掛け回し、前記主ロープを前記ワーピングドラムの主ドラム部に掛け回した状態で前記ワーピングドラムを前記駆動モータにより回転駆動させて、前記主ロープを前記ワーピングドラムで巻き揚げるようにしたことを特徴とする巻揚方法。