JP2016069181A - Buffer of crane equalizer sheave - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クレーンのエコライザシーブの緩衝装置に関するものである。 The present invention relates to a shock absorber for an economizer sheave of a crane.
従来、クレーンに用いられるワイヤロープの寿命予測は、以下のニーマン（Ｇ．Ｎｉｅｍａｎｎ）式を用いて計算することが行われている。
Ｎ＝１７００００（ａ・ｂ（Ｄ／ｄ−９／ａ）／（σｔ＋４））２
Ｎ：ワイヤロープが破断するまでのシーブ通過回数（シーブによるワイヤロープの曲げ回数）
ａ：シーブの形状係数（通常は１）
ｂ：ロープの構成係数
Ｄ：シーブの径
ｄ：ワイヤロープの径
σｔ：ワイヤロープの引張応力（Ｗ：使用荷重／Ａ：ワイヤロープの断面積）
Conventionally, the life prediction of a wire rope used in a crane has been calculated using the following G. Niemann equation.
N = 170000 (a · b (D / d-9 / a) / (σ t +4)) 2
N: Number of times the sheave passes until the wire rope breaks (number of times the wire rope is bent by the sheave)
a: Sheave shape factor (usually 1)
b: Rope composition factor D: Sheave diameter d: Wire rope diameter σ t : Wire rope tensile stress (W: working load / A: cross section of wire rope)
ところで、実機におけるワイヤロープの寿命は、クレーンの使用状況によって変動し、例えば、スクラップ搬送用天井クレーンを定格荷重で使用した場合、地切り時にワイヤロープに衝撃的な荷重がかかってワイヤロープの磨損が進むため、ニーマン式で得た寿命予測数値より早い時期に、例えば、寿命予測数値の７０〜９０％程度でワイヤロープを交換する必要が生じることが多かった。 By the way, the life of the wire rope in the actual machine varies depending on the usage condition of the crane.For example, when a scrap crane overhead crane is used at the rated load, the wire rope is subjected to an impact load when the ground is cut, and the wire rope is worn out. Therefore, it is often necessary to replace the wire rope at a time earlier than the life prediction value obtained by the Niemann equation, for example, at about 70 to 90% of the life prediction value.
このワイヤロープに衝撃的な荷重がかかってワイヤロープの磨損が進むという問題に対処するため、ワイヤロープの下端に取り付けた吊り具（フック）と吊荷（リフティングマグネット）との間に緩衝装置を設けることが提案され、実用化されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。 In order to cope with the problem that the wire rope is worn out due to an impact load on the wire rope, a shock absorber is placed between the lifting device attached to the lower end of the wire rope and the lifting load. Providing it is proposed and put into practical use (for example, see Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、上記従来の緩衝装置は、吊り具と吊荷との間に設ける必要があること、また、緩衝装置の重量がワイヤロープにかかることから、その形状や性能に制約があり、重い吊荷が対象となるスクラップ搬送用天井クレーンにおいては、ワイヤロープにかかる衝撃的な荷重の低減効果に限界があった。 However, the above-described conventional shock absorber needs to be provided between the lifting tool and the suspended load, and the weight of the shock absorber is applied to the wire rope. However, there is a limit to the effect of reducing the impact load on the wire rope.
本発明は、上記従来の吊り具と吊荷との間に設けられる緩衝装置の有する問題点に鑑み、ワイヤロープにかかる衝撃的な荷重に対して大きな低減効果を得ることができるクレーンのエコライザシーブの緩衝装置を提供することを目的とする。 In view of the problem of the shock absorber provided between the above-described conventional lifting tool and a suspended load, the present invention is an crane economizer capable of obtaining a large reduction effect against an impact load applied to a wire rope. It is an object to provide a sheave shock absorber.
上記目的を達成するため、本発明のクレーンのエコライザシーブの緩衝装置は、クレーンのトロリに架設したビーム部材に、圧縮ばねを備えた緩衝機構を間隔をあけて並設し、該緩衝機構に架け渡した支持部材にエコライザシーブを軸支してなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a shock absorber for an ecolyzer sheave of a crane according to the present invention includes a buffer member provided with a compression spring arranged in parallel with a beam member installed on a trolley of the crane at a distance. It is characterized in that an ecolyzer sheave is pivotally supported on a spanned support member.
この場合において、緩衝機構が、圧縮ばねの外周囲を内外周面が摺接する筒状の内外ケースからなる伸縮可能なカバー部材で覆ってなるようにすることができる。 In this case, the buffer mechanism can be configured to cover the outer periphery of the compression spring with an extendable cover member made of a cylindrical inner and outer case whose inner and outer peripheral surfaces are in sliding contact.
また、カバー部材によって、緩衝機構の水平方向の偏倚を規制するようにすることができる。 Further, the horizontal displacement of the buffer mechanism can be restricted by the cover member.
また、エコライザシーブが、ヘッドシーブを兼ねるようにすることができる。 Further, the ecolyzer sheave can also serve as the head sheave.
本発明のクレーンのエコライザシーブの緩衝装置によれば、クレーンのトロリに架設したビーム部材に、圧縮ばねを備えた緩衝機構を間隔をあけて並設し、該緩衝機構に架け渡した支持部材にエコライザシーブを軸支してなるようにすることにより、従来の緩衝装置のような設置場所や重量がワイヤロープにかかることに伴う緩衝装置の形状や性能の制約がないため、ワイヤロープにかかる衝撃的な荷重に対して、それに適応した大きな低減効果を得ることができる。 According to the shock absorber device for the crane ecolyzer sheave according to the present invention, the support member is provided with the buffer member provided on the crane trolley arranged in parallel at intervals with the buffer mechanism provided with the compression spring. By supporting the ecolyzer sheave on the wire rope, there is no restriction on the shape and performance of the shock absorber when the installation location and weight are applied to the wire rope as in conventional shock absorbers. It is possible to obtain a large reduction effect adapted to such a shock load.
また、緩衝機構が、圧縮ばねの外周囲を内外周面が摺接する筒状の内外ケースからなる伸縮可能なカバー部材で覆ってなるようにすることにより、粉塵等によって緩衝機構が汚染されることを防止することができる。 Also, the buffer mechanism is contaminated by dust or the like by covering the outer periphery of the compression spring with an extendable cover member made of a cylindrical inner and outer case whose inner and outer peripheral surfaces are in sliding contact. Can be prevented.
また、カバー部材によって、緩衝機構の水平方向の偏倚を規制するようにすることにより、緩衝機構の構造を簡略化することができる。 Further, the structure of the buffer mechanism can be simplified by restricting the horizontal displacement of the buffer mechanism by the cover member.
また、エコライザシーブが、ヘッドシーブを兼ねるようにすることにより、定格荷重の異なる各種クレーンに適用することができる。 Further, by making the ecolyzer sheave also serve as the head sheave, it can be applied to various cranes having different rated loads.
以下、本発明のクレーンのエコライザシーブの緩衝装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a shock absorber for an ecolyzer sheave of a crane according to the present invention will be described below based on the drawings.
図１〜図４に、本発明のクレーンのエコライザシーブの緩衝装置をスクラップ搬送用天井クレーンに適用した例を示す。 FIGS. 1 to 4 show an example in which the shock absorber for an ecolyzer sheave of a crane according to the present invention is applied to an overhead crane for scrap conveyance.
クレーン１は、特に限定されるものではないが、通常のスクラップ搬送用天井クレーン（一般の天井クレーン）と同様、建屋対向壁のそれぞれに沿って略水平に配置される一対の架台上に敷設された走行レールに沿って走行可能に設けられた一対のガーダ１１と、ガーダ１１に沿って敷設された横行レール１２とを備え、この横行レール１２上を横行可能にトロリ２を設けるようにしている。 Although the crane 1 is not particularly limited, it is laid on a pair of mounts arranged substantially horizontally along each of the opposing walls of the building, like a normal scrap-carrying overhead crane (general overhead crane). A pair of girders 11 provided so as to be able to run along the running rail and a traverse rail 12 laid along the girder 11 are provided, and the trolley 2 is provided on the traverse rail 12 so as to be capable of traversing. .
トロリ２には、ワイヤロープ巻き上げドラム２１と、このワイヤロープ巻き上げドラム２１によって巻き上げられるワイヤロープ２２と、ワイヤロープ２２の下端に取り付けられたフックシーブ２３と、フックシーブ２３に吊り下げられた吊り具（吊り環）２４と、吊り具（吊り環）２４に吊り下げられた吊荷（リフティングマグネット）２５とを備えるようにしている。 In the trolley 2, a wire rope winding drum 21, a wire rope 22 wound up by the wire rope winding drum 21, a hook sheave 23 attached to the lower end of the wire rope 22, and a hanger suspended from the hook sheave 23 (hanging) Ring) 24 and a suspended load (lifting magnet) 25 suspended from a hanging tool (suspending ring) 24.
そして、トロリ２には、クレーンのエコライザシーブの緩衝装置として、トロリ２に架設したビーム部材３に、圧縮ばね４１を備えた緩衝機構４を間隔をあけて並設し、この緩衝機構４に架け渡した支持部材５にエコライザシーブ６を軸支するようにしている。 The trolley 2 is provided with a buffer mechanism 4 having a compression spring 41 at a distance from the beam member 3 installed on the trolley 2 as a shock absorber for an economizer sheave of the crane. The ecolyzer sheave 6 is pivotally supported on the spanned support member 5.
ここで、本実施例においては、通常、ヘッドシーブが設置される位置に緩衝機構４を介してエコライザシーブ６を配設し、エコライザシーブ６がヘッドシーブを兼ねる（ヘッドシーブを省略する）ようにしているが、クレーンの定格荷重等に応じて、ヘッドシーブをエコライザシーブとは別に設けるようにすることもできる。 Here, in this embodiment, normally, an ecolyzer sheave 6 is disposed via a buffer mechanism 4 at a position where the head sheave is installed, and the ecolyzer sheave 6 also serves as a head sheave (the head sheave is omitted). However, the head sheave can be provided separately from the ecolyzer sheave according to the rated load of the crane.
ビーム部材３は、エコライザシーブ６の下方が開放されるように、トロリ２の幅方向に架設した一対の第１ビーム部材３１と、この第１ビーム部材３１の下面に架設した一対の第２ビーム部材３２とで、井桁状に構成するようにし、第２ビーム部材３２の中央部に、それぞれ緩衝機構４を立設するようにしている。 The beam member 3 includes a pair of first beam members 31 installed in the width direction of the trolley 2 and a pair of second beams installed on the lower surface of the first beam member 31 so that the lower part of the equalizer plate 6 is opened. The beam members 32 are configured in a cross beam shape, and the buffer mechanism 4 is erected at the center of the second beam member 32.
緩衝機構４は、中心に圧縮ばね４１を配置し、その外周囲を内外周面が摺接する筒状の内ケース４３及び外ケース４４からなる伸縮可能なカバー部材４２で覆ってなるようにするとともに、緩衝機構４の内ケース４３を第２ビーム部材３２の中央部に固定することによって、この内ケース４３と摺接する外ケース４４の水平方向の偏倚を規制するようにしている。
内ケース４３と外ケース４４の摺接部には、オイレスメタル４４ａを配設するようにしている。
これにより、緩衝機構４が、粉塵等によって汚染されることを防止するとともに、カバー部材４２によって、緩衝機構４の水平方向の偏倚を規制するようにすることにより、緩衝機構４の構造を簡略化することができるようにしている。
The shock-absorbing mechanism 4 has a compression spring 41 disposed at the center, and the outer periphery thereof is covered with a stretchable cover member 42 including a cylindrical inner case 43 and an outer case 44 whose inner and outer peripheral surfaces are in sliding contact. By fixing the inner case 43 of the buffer mechanism 4 to the center portion of the second beam member 32, the horizontal deviation of the outer case 44 that is in sliding contact with the inner case 43 is restricted.
An oilless metal 44 a is disposed at the sliding contact portion between the inner case 43 and the outer case 44.
Accordingly, the buffer mechanism 4 is prevented from being contaminated by dust or the like, and the horizontal displacement of the buffer mechanism 4 is restricted by the cover member 42, thereby simplifying the structure of the buffer mechanism 4. To be able to.
緩衝機構４の圧縮ばね４１は、クレーンの定格荷重がかかったときに、全撓み量（本実施例においては、２１０ｍｍ（圧縮ばね４１の全長：４２０ｍｍ））の６５〜７５％程度の撓み量となる圧縮ばねを用いるようにしている。 The compression spring 41 of the buffer mechanism 4 has a deflection amount of about 65 to 75% of the total deflection amount (210 mm (the total length of the compression spring 41: 420 mm) in this embodiment) when the rated load of the crane is applied. A compression spring is used.
緩衝機構４の外ケース４４の上部には、ブラケット４５を形成し、このブラケット４５に架け渡した支持軸４６を介して、間隔をあけて並設した緩衝機構４に架け渡すように支持部材５を配設し、この支持部材５にエコライザシーブ６を軸支するようにする。 A bracket 45 is formed on the upper portion of the outer case 44 of the buffer mechanism 4, and the support member 5 is bridged over the buffer mechanism 4 arranged in parallel with a gap through a support shaft 46 spanned over the bracket 45. And the equalizer sheave 6 is pivotally supported on the support member 5.
次に、このクレーンのエコライザシーブの緩衝装置の作用を確認するため、ワイヤロープ２２の歪量を測定した。
ワイヤロープ２２の歪量は、吊り具（吊り環）２４に吊荷（リフティングマグネット）２５を吊り下げた搬送荷（スクラップ）なしの荷重条件で、巻き上げ速度：０．１６ｍ／ｓｅｃで地切りしたときのワイヤロープ２２に衝撃的な荷重がかかってワイヤロープ２２が伸縮する状態を、エコライザシーブ６の近傍位置において、ワイヤロープ２２にクリップボルトにより固定した鋼板に貼付したロードセルの出力を、ヘッドシーブが設置される位置に緩衝機構４を介して配設したエコライザシーブ６にワイヤロープ２２を支持するようにした場合と、従来の緩衝機構４を設けないエコライザシーブにワイヤロープを支持するようにした場合とについて測定した。
Next, the strain of the wire rope 22 was measured in order to confirm the action of the shock absorber of the ecolyzer sheave of this crane.
The amount of strain of the wire rope 22 was ground at a hoisting speed of 0.16 m / sec under a load condition without a transport load (scrap) in which a suspended load (lifting magnet) 25 was suspended on a lifting device (suspending ring) 24. The output of the load cell affixed to the steel plate fixed to the wire rope 22 with a clip bolt at a position near the ecolyzer sheave 6 in a state where the wire rope 22 is stretched due to an impact load applied to the wire rope 22 When the wire rope 22 is supported on the ecolyzer sheave 6 disposed via the buffer mechanism 4 at the position where the shock absorber is installed, and the wire rope is supported on the ecolyzer sheave without the conventional buffer mechanism 4. Measured with and without.
ワイヤロープ２２の歪量を測定した結果を示す図５から明らかなように、緩衝機構４によって、ワイヤロープ２２にかかる衝撃的な荷重（衝撃ピーク荷重及び振幅）に対する大きな低減効果を得ることができることを確認した。 As is apparent from FIG. 5 showing the result of measuring the strain amount of the wire rope 22, it is possible to obtain a large reduction effect on the shock load (impact peak load and amplitude) applied to the wire rope 22 by the buffer mechanism 4. It was confirmed.
次に、定格荷重の８０％の負荷で行う実機による長期間の使用試験により、ワイヤロープ２２の寿命（ワイヤロープ２２が破断するまでのシーブ通過回数（シーブによるワイヤロープの曲げ回数））を、ヘッドシーブが設置される位置に緩衝機構４を介して配設したエコライザシーブ６にワイヤロープ２２を支持するようにした場合と、緩衝機構４を設けずにヘッドシーブにワイヤロープを支持するようにした場合とについて比較した。
まず、緩衝機構４を設けずにエコライザシーブにワイヤロープを支持するようにした場合のニーマン式の寿命予測数値は、約３４万回となる。
一方、過去の経験則から、ワイヤロープの交換は、実際には、ニーマン式で得た寿命予測数値より早い時期、具体的には、寿命予測数値の７０〜９０％程度の約２４〜３１万回程度でワイヤロープを交換する必要が生じることが一般的であった。
これに対して、ヘッドシーブが設置される位置に緩衝機構４を介して配設したエコライザシーブ６にワイヤロープ２２を支持するようにした場合、シーブ通過回数（シーブによるワイヤロープの曲げ回数）が３４万回に達しても、ワイヤロープの交換が必要な状態とならず、さらに継続して使用可能な状態であった。これにより、緩衝機構４を設けることによって、ワイヤロープの寿命を、ニーマン式の寿命予測数値以上に延ばすことができることを確認した。
Next, the service life of the wire rope 22 (the number of times the sheave passes until the wire rope 22 breaks (the number of times the wire rope is bent by the sheave)) is determined by a long-term use test with an actual machine performed at a load of 80% of the rated load. The wire rope 22 is supported on the ecolyzer sheave 6 disposed via the buffer mechanism 4 at the position where the head sheave is installed, and the wire rope is supported on the head sheave without the buffer mechanism 4 provided. The case was compared.
First, when the wire rope is supported by the equalizer riser sheave without providing the buffer mechanism 4, the Niemann life expectancy value is about 340,000 times.
On the other hand, based on past empirical rules, the wire rope is actually replaced at an earlier time than the life prediction value obtained by the Niemann equation, specifically, about 24 to 310,000, which is about 70 to 90% of the life prediction value. In general, it was necessary to change the wire rope about once.
On the other hand, when the wire rope 22 is supported on the ecolyzer sheave 6 disposed via the buffer mechanism 4 at the position where the head sheave is installed, the number of times the sheave passes (the number of times the wire rope is bent by the sheave) is reduced. Even after reaching 340,000 times, it was not necessary to replace the wire rope, and it was still usable. Thus, it was confirmed that the life of the wire rope can be extended to more than the Niemann life expectancy by providing the buffer mechanism 4.
このように、本発明のクレーンのエコライザシーブの緩衝装置は、従来の緩衝装置のような設置場所や重量がワイヤロープ２２にかかることに伴う緩衝装置の形状や性能の制約がないため、ワイヤロープにかかる衝撃的な荷重に対して、それに適応した大きな低減効果を得ることができる。 As described above, the shock absorber for the ecolyzer sheave of the crane according to the present invention is free from restrictions on the shape and performance of the shock absorber when the installation location and weight are applied to the wire rope 22 as in the conventional shock absorber. A large reduction effect adapted to the shocking load on the rope can be obtained.
以上、本発明のクレーンのエコライザシーブの緩衝装置について、その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。 As described above, the shock absorber for the economizer sheave of the crane of the present invention has been described based on the embodiments thereof, but the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiments, and does not depart from the spirit thereof. The configuration can be changed as appropriate.
本発明のクレーンのエコライザシーブの緩衝装置は、ワイヤロープにかかる衝撃的な荷重に対して大きな低減効果を得ることができることから、スクラップ搬送用天井クレーン等のワイヤロープに衝撃的な荷重がかかるクレーンの用途に好適に用いることができる。 The shock absorber for the ecolyzer sheave of the crane according to the present invention can obtain a large reduction effect with respect to the impact load applied to the wire rope, so that an impact load is applied to the wire rope such as an overhead crane for scrap conveyance. It can be suitably used for crane applications.
１ クレーン
２ トロリ
２１ ワイヤロープ巻き上げドラム
２２ ワイヤロープ
２３ フックシーブ
２４ 吊り具（吊り環）
２５ 吊荷（リフティングマグネット）
３ ビーム部材
４ 緩衝機構
４１ 圧縮ばね
４２ カバー部材
４３ 内ケース
４４ 外ケース
５ 支持部材
６ エコライザシーブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crane 2 Trolley 21 Wire rope winding drum 22 Wire rope 23 Hook sheave 24 Hanging tool (hanging ring)
25 Suspended load (lifting magnet)
3 Beam member 4 Buffer mechanism 41 Compression spring 42 Cover member 43 Inner case 44 Outer case 5 Support member 6 Equalizer sheave
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