JP2018016415A - クレーンおよびクレーンの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤロープが風に煽られてクレーンの構造体等に衝突することを抑制するクレーンおよびクレーンの制御方法を提供する。【解決手段】ワイヤロープ４の巻上げにともない上昇する吊具５がトロリ３に接近することを阻止するロープ緊張装置１１をトロリ３と吊具５との間に配置して、ワイヤロープ４の巻上げにより吊具５を上昇させて、トロリ３と吊具５との間にロープ緊張装置１１が挟まれた状態とした後に、ワイヤロープ４をさらに巻上げることによりワイヤロープ４の張力を増大させる。【選択図】図２

Description

本発明はワイヤロープによりトロリの下方に懸吊された吊具を備えるクレーンおよびクレーンの制御方法に関するものであり、詳しくはワイヤロープが風に煽られてクレーンの構造体等に衝突することを抑制するクレーンおよびクレーンの制御方法に関するものである。

トロリと、ワイヤロープによりトロリの下方に懸吊された吊具とを備えるクレーンが種々提案されている（例えば特許文献１参照）。

文献１は、ガーダの海側端部に起伏可能に連結されたブームと、ガーダおよびブームに沿って横行するトロリと、ブームおよびガーダに沿って張設されトロリを経由して吊具に掛け回されるワイヤロープとを備えた岸壁クレーンを提案する。

文献１に記載の岸壁クレーンは、船舶の船橋にブームが衝突することを回避するために、休止状態のときにブームが起立状態となる。この起立状態のブームに沿って張設されているワイヤロープはたるみを持った状態であるため、風に煽られて上下方向を中心軸として回転することがある。

回転したワイヤロープが岸壁クレーンの構造体であるブームに衝突することにより騒音が発生することがある。またワイヤロープやブームが衝突により劣化する不具合が発生する。

特開２００７−２６１７４５号公報

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的はワイヤロープが風に煽られてクレーンの構造体等に衝突することを抑制するクレーンおよびクレーンの制御方法を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明のクレーンは、水平方向に延在する水平桁と、この水平桁の延在方向である横行方向に沿って横行するトロリと、このトロリを経由して前記トロリの下方に延在するワイヤロープと、このワイヤロープに懸吊される吊具とを備えるクレーンにおいて、前記ワイヤロープの巻上げにともない上昇する前記吊具と前記トロリとの間に挟まれた状態で、前記吊具が前記トロリに接近することを阻止する構成を有するロープ緊張装置を備えることを特徴とする。

上記の目的を達成する本発明のクレーンの制御方法は、水平方向に延在する水平桁と、この水平桁の延在方向である横行方向に沿って横行するトロリと、このトロリを経由して前記トロリの下方に延在するワイヤロープと、このワイヤロープに懸吊される吊具とを備えるクレーンの制御方法において、前記ワイヤロープの巻上げにともない上昇する前記吊具が前記トロリに接近することを阻止するロープ緊張装置を前記トロリと前記吊具との間に配置して、前記ワイヤロープの巻上げにより前記吊具を上昇させて、前記トロリと前記
吊具との間に前記ロープ緊張装置が挟まれた状態とした後に、前記ワイヤロープをさらに巻上げることにより前記ワイヤロープの張力を増大させることを特徴とする。

本発明によれば、ワイヤロープを巻き上げ続けるとロープ緊張装置の働きにより吊具の上昇が阻止される一方で、ワイヤロープの張力を増大させることができる。ワイヤロープは張力が増大してたるみがなくなるので、ワイヤロープが風に煽られて揺れることを抑制できる。ワイヤロープが水平桁等に衝突することを抑制できるので、騒音の発生やワイヤロープの劣化を抑制するには有利である。

吊具とトロリとに挟まれて上下方向の応力が発生したときに、この応力に応じて上下方向に伸縮する伸縮機構をロープ緊張装置が備える構成にすることができる。

伸縮機構の収縮量からワイヤロープの張力を推定することが可能となる。ワイヤロープのたるみを抑制しつつ、ワイヤロープに過大な張力が発生することにともなうワイヤロープの劣化を抑制するには有利である。

ロープ緊張装置が、吊具から上方に向かって突設される受け台と、トロリから下方に向かって突設され下端が受け台と接触可能に構成される柱状体とを備える構成にすることができる。

ロープ緊張装置が、吊具から上方に向かって突設され上端がトロリに接触可能に構成される受け台を備える構成にすることができる。またはロープ緊張装置が、トロリから下方に向かって突設され下端が吊具と接触可能に構成される柱状体を備える構成にすることができる。

本発明のクレーンを例示する説明図である。 図１のクレーンのトロリと吊具とを拡大して例示する説明図である。 図２の受け台を斜視で例示する説明図である。 図２の柱状体を斜視で例示する説明図である。 図２の受け台と柱状体とが接触した状態を例示する説明図である。 図３の受け台の変形例を例示する説明図である。 図６の受け台を有するロープ緊張装置を例示する説明図である。 図７の受け台とトロリとが接触した状態を例示する説明図である。 図４の柱状体の変形例を例示する説明図である。 図９の柱状体を有するロープ緊張装置を例示する説明図である。 図１０柱状体と吊具とが接触した状態を例示する説明図である。

以下、本発明のクレーンおよびクレーンの制御方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。尚、図中ではクレーンの水平桁が延設される海陸方向（以下、横行方向ということがある）を矢印ｘ、クレーンの走行方向を矢印ｙ、上下方向を矢印ｚで示している。

図１に例示するように本発明のクレーン１は、海陸方向ｘに沿う水平方向に延在する水平桁２と、この水平桁２に沿う横行方向ｘに横行可能に配置されるトロリ３と、このトロリ３を経由してトロリ３の下方に延在するワイヤロープ４と、このワイヤロープ４に懸吊される吊具５とを備えている。

水平桁２は脚構造体６に支持されていて、例えば海側に配置されるブーム７と陸側に配
置されるガーダ８とで構成される。このブーム７は、陸側端部がヒンジを介してガーダ８に連結されていて、起伏可能に構成されている。ブーム７は荷役作業時にはガーダ８と平行となる倒伏状態に維持され、休止時には図１に例示するように海側に前傾した起立状態に維持される。

脚構造体６の上部には機械室９が設置されていて、機械室９内にはワイヤロープ４を巻装されたドラム１０が配置されている。ドラム１０から繰り出されるワイヤロープ４は、ガーダ８の陸側端部に配置されるシーブに掛け回されガーダ８と略平行となる状態に張設される。ガーダ８に沿って張設されるワイヤロープ４は、トロリ３に設置されるシーブを経由して吊具５に設置されるシーブに掛け回される。ワイヤロープ４は、吊具５のシーブからトロリ３の前述とは別のシーブを経由してブーム７の海側端部に連結される。

吊具５は、例えばコンテナを荷役するスプレッダや、バラ荷を荷役するグラブバケットで構成される。

クレーン１は、ドラム１０を回転させワイヤロープ４を繰り出したり巻き取ったりすることで、吊具５の降下および上昇を制御することができる。

図１に例示するようにクレーン１の休止時には、ブーム７は海側に前傾した起立状態となる。このときブーム７に沿って張設されているワイヤロープ４は上下方向ｚに延在する状態となる。ワイヤロープ４は吊具５の重量により一定の張力が得られているもののワイヤロープ４自体の重量が大きいため、ブーム７の側方で弛んだ状態となる。

この弛んだ状態のワイヤロープ４は風に煽られて上下方向ｚを中心軸として回転する可能性がある。ワイヤロープ４が回転すると、ブーム７と衝突して騒音を発生させたり、ワイヤロープ４やブーム７が衝突の影響により劣化する不具合が生じる。

図２〜図４に例示するようにクレーン１は、トロリ３と吊具５との間に配置されるロープ緊張装置１１を備えている。このロープ緊張装置１１は、トロリ３と吊具５の間に挟まれた状態となり、吊具５が所定の高さ以上に上昇することを阻止する構成を有している。つまりロープ緊張装置１１は吊具５がトロリ３に接近することを阻止する構成を有する。図２ではトロリ３および吊具５の内部に配置されてるシーブおよびこのシーブに掛け回されているワイヤロープ４を説明のため破線で示している。図３および図４では吊具５およびトロリ３を説明のため破線で示している。

この実施形態のロープ緊張装置１１は、吊具５の上面から上方に向かって突設される受け台１２と、トロリ３の下面から下方に向かって突設される柱状体１３とを備えている。

図３に例示するように受け台１２は、吊具５の上面に横行方向ｘに沿って突設される一対の支柱部１４と、この一対の支柱部１４の上端どうしを連結する平板部１５とを有している。この実施形態では平板部１５で連結される一対の支柱部１４が、走行方向ｙに沿って二組並べて配置されている。

図４に例示するように柱状体１３は、トロリ３の下面に横行方向ｘに沿って突設される一対の懸吊部１６と、この一対の懸吊部１６の上下方向ｚにおける途中部分を互いに連結する補強部１７とを有している。この実施形態では補強部１７で連結される一対の懸吊部１６が、走行方向ｙに沿って二組並べて配置されている。

懸吊部１６の下端に伸縮機構１８をそれぞれ配置することが望ましい。この伸縮機構１８は上下方向ｚの応力が発生したときに、この応力の大きさに応じて上下方向ｚに伸縮する構成を備えている。伸縮機構１８は例えばゴム部材やバネ部材や伸縮シリンダで構成することができる。

図２に例示するようにトロリ３には、上下方向ｚを軸方向とする棒状体で構成され上下方向ｚに移動可能な状態で配置される検出ロッド１９が設置されている。また検出ロッド１９の下端部が受け台１２に接触して押し上げられたことを検出するためのセンサ２０がトロリ３に設置されている。

クレーン１による荷役作業が完了して休止状態とする際に、まずブーム７を起立させるとともに、吊具５のシーブに掛け回されているワイヤロープ４をドラム１０で巻上げる。ワイヤロープ４の巻上げにともない吊具５が上昇する。

図５に例示するように吊具５が上昇して吊具５に設置されている受け台１２と、トロリ３に設置されている柱状体１３とが接触する。具体的には受け台１２を構成する平板部１５の上面と、伸縮機構１８の下端とが当接する。

この状態からさらにワイヤロープ４を巻き上げると、ロープ緊張装置１１がトロリ３と吊具５との間に挟まれた状態となる。ワイヤロープ４を巻き上げてもロープ緊張装置１１により吊具５の上昇が阻止されているので、ワイヤロープ４の張力が増大していく。

このとき伸縮機構１８は、吊具５が上昇しようとする上下方向ｚの力の大きさに応じて縮む。伸縮機構１８の縮み量が所定量となったときに、検出ロッド１９が押し上げられてセンサ２０が反応する。このセンサ２０の反応により、ドラム１０によるワイヤロープ４の巻上げが停止するとともに、ドラム１０にブレーキがかかる。

トロリ３と吊具５との間にロープ緊張装置１１を配置する構成により、トロリ３と吊具５とが直接接触することによる破損等を生じさせることなく、ワイヤロープ４の張力を増大させて維持することができる。ワイヤロープ４のたるみ量を小さくすることができるので、風に煽られた場合であってもワイヤロープ４はほとんど移動しない状態となる。風に煽られたワイヤロープ４がブーム７等のクレーン１の構造体に衝突することを防止するには有利である。ワイヤロープ４とブーム７との衝突による騒音の発生を抑制するとともに、衝突によりワイヤロープ４やブーム７が劣化することを抑制できる。

ロープ緊張装置１１はトロリ３と吊具５との間に配置する構成であるため、新規に建造したクレーン以外にも、既に港湾に配備され使用されているクレーンに対しても比較的容易に設置することができる。

受け台１２と柱状体１３の形状は上記に限定されない。受け台１２と柱状体１３とは、吊具５が上昇した際に互いに接触して吊具５がトロリ３に接近することを阻止する構成を有していればよい。

なお本明細書において吊具５がトロリ３に接近することを阻止するとは、吊具５が所定の位置からトロリ３に対してまったく近づけなくすることの他に、伸縮機構１８の収縮により吊具５が所定の位置からトロリ３に対して若干近づくことを許容することも含む概念である。

伸縮機構１８は上下方向ｚの応力に対して既知の割合で上下方向ｚに収縮する構成を有していることが望ましい。この構成によれば、伸縮機構１８の収縮量から上下方向ｚに発生する応力の大きさがわかり、この応力の大きさからワイヤロープ４の張力を推定することができる。ワイヤロープ４の張力を所定の範囲に維持し易くなるので、たるみの発生を
抑制しつつ、過大な張力がワイヤロープ４に発生することを防止するには有利である。ワイヤロープ４に過大な張力が発生しないので、ワイヤロープ４の劣化を抑制することができる。

検出ロッド１９とセンサ２０をロープ緊張装置１１に設置する構成により、伸縮機構１８が所定量収縮したときに検出ロッド１９が押し上げられてセンサ２０を反応させることができる。これによりワイヤロープ４の張力が所定の値となったときに、ドラム１０を自動的に停止させる制御を行なうことができる。この制御によりワイヤロープ４の張力を所定の大きさに維持し易くなる。

クレーン１の構成は上記に限定されない。吊具５を懸吊して上下移動させるためのワイヤロープ４を備えているクレーンであれば本発明の効果を得ることができる。例えば海側ドラムと陸側ドラムを備えていて、海側ドラムから繰り出したワイヤロープ４をブーム７の海側端部に設置したシーブとトロリ３とを介して吊具５に連結し、陸側ドラムから繰り出したワイヤロープ４をガーダ８の陸側端部に設置したシーブとトロリ３とを介して吊具５に連結した構成を備えるクレーン１にロープ緊張装置１１を設置する構成にすることができる。例えばコンテナターミナル内を走行する門型クレーンにロープ緊張装置１１を設置する構成にすることができる。

また起伏可能なブーム７を備えていないクレーンに、ロープ緊張装置１１を設置しても本発明の効果を得ることができる。例えば横行方向ｘにスライド可能な状態で脚構造体６に支持されるスライド式ブームを備えるクレーンにロープ緊張装置１１を設置する構成にすることができる。スライド式ブームに沿って水平方向に張設されるワイヤロープ４の張力を増大させてワイヤロープ４がたわむことを抑制できる。

例えばガーダ８とブーム７とを連結するヒンジ部に加えてブーム７の途中部分にもヒンジ部を備えている中折れ式クレーンにロープ緊張装置１１を設置する構成にすることができる。中折れ式クレーンは休止時にブーム７の海側部分とガーダ８とが水平状態となり、これらの間に配置されるブーム７の陸側部分が起立状態となるクレーンである。

ロープ緊張装置１１の構成は上記に限定されない。ロープ緊張装置１１はトロリ３と吊具５との間に配置され、吊具５の上昇を阻止する構成を有していればよい。そのため受け台１２と柱状体１３との形状は適宜変更することができる。また伸縮機構１８と検出ロッド１９とセンサ２０とは本発明の必須の構成要件ではない。

ロープ緊張装置１１に伸縮機構１８を設置しない構成とすると、受け台１２と柱状体１３とが接触した後に互いの位置は固定されるので、吊具５の位置からワイヤロープ４の張力を推定することができない。この場合クレーンオペレータがワイヤロープ４のたるみを目視で確認しながらドラム１０でワイヤロープ４を巻き上げることができる。ワイヤロープ４の張力を測定するテンションセンサー等を設置する構成にしてもよい。

図６および図７に例示するようにロープ緊張装置１１が、吊具５に設置される受け台１２のみから成る構成にすることができる。つまりロープ緊張装置１１はトロリ３側に設置される柱状体１３を備えていない。図６に例示するように受け台１２は、吊具５の上面に突設される四本の支柱部１４と、この支柱部１４の上端部に設置されてトロリ３と接触可能に構成される接触部２１とを備えている。

この支柱部１４は上下方向ｚに沿って伸縮する伸縮シリンダで構成されている。そのためこの伸縮シリンダは支柱部１４であり伸縮機構１８でもある。隣接する支柱部１４どうしは水平方向に延在する部材で互いに連結されている。接触部２１は、本発明の必須要件
ではなく、支柱部１４の上端部をトロリ３に直接接触させる構成にしてもよい。

図７に例示する状態からクレーン１のワイヤロープ４を巻き上げると吊具５が上昇して、吊具５に設置されている受け台１２の上端である接触部２１がトロリ３の下面に接触する。図８に例示するようにワイヤロープ４をさらに巻上げると、伸縮機構１８を構成する伸縮シリンダが収縮していく。伸縮機構１８は吊具５が上昇しようとする上下方向ｚの力の大きさに応じて縮み、伸縮機構１８の縮み量が所定量となったときに、検出ロッド１９の下端が支柱部１４どうしを連結する水平な部材に接触する。この水平な部材に検出ロッド１９が押し上げられるとセンサ２０が反応する。このセンサ２０の反応により、ドラム１０によるワイヤロープ４の巻上げが停止する。

ロープ緊張装置１１が吊具５に設置される受け台１２で構成されているので、既存のクレーンに設置する場合、吊具５を地上に降下させた後にロープ緊張装置１１を設置すればよい。ロープ緊張装置１１の設置作業の作業性を向上することができる。

検出ロッド１９等を設置せずにワイヤロープ４のたるみを目視で確認する構成とした場合は、トロリ３に検出ロッド１９等を設置するための高所作業が不要となる。つまりロープ緊張装置１１の設置作業は、地上に降下させた吊具５に対してのみとなるため、ロープ緊張装置１１の設置を簡単に行なうには有利である。

図９および図１０に例示するようにロープ緊張装置１１が、トロリ３に設置される柱状体１３のみから成る構成にすることができる。つまりロープ緊張装置１１は吊具５側に設置される受け台１２を備えていない。柱状体１３は、トロリ３の下面に走行方向ｙに並べて設置される一対の懸吊部１６と、この一対の懸吊部１６を互いに連結する補強部１７とを有している。補強部１７は上下方向ｚにおける位置を変えて二つ配置されている。この実施形態では補強部１７で連結される一対の懸吊部１６が、横行方向ｘに沿って二組並べて配置されている。

懸吊部１６の上下方向ｚにおける途中部分には、例えばゴム材料等で構成される伸縮機構１８が配置されている。伸縮機構１８により上下に分割される懸吊部１６のうち、下方に位置する懸吊部１６の一つには側方に向かって補助板２２が突設されている。この補助板２２は、上面に検出ロッド１９の下端が接触する高さに配置されている。

図１０に例示する状態からクレーン１のワイヤロープ４を巻き上げると吊具５が上昇して、トロリ３に設置されている柱状体１３の下端部が吊具５の上面に接触する。図１１に例示するようにワイヤロープ４をさらに巻上げると伸縮機構１８が収縮する。伸縮機構１８の縮み量が所定量となったときに、補助板２２が検出ロッド１９を所定距離押し上げるのでセンサ２０が反応する。このセンサ２０の反応により、ドラム１０によるワイヤロープ４の巻上げが停止する。

ロープ緊張装置１１がトロリ３に設置される柱状体１３で構成されていて、吊具５に部材を配置しないので、吊具５の重量が増加することを防止できる。また荷役時に振動や衝撃等が発生し易い吊具５の側にロープ緊張装置１１の構成部材を配置しないので、荷役時にロープ緊張装置１１が故障する等の不具合の発生を抑制するには有利である。

吊具５が衝突等により故障して交換が必要となった場合であっても、ロープ緊張装置１１を構成する部材を新しい吊具５に設置する必要がないため、吊具５の交換を迅速に行いつつ、休止時にワイヤロープ４のたるみが発生することを抑制できる。

１ クレーン
２ 水平桁
３ トロリ
４ ワイヤロープ
５ 吊具
６ 脚構造体
７ ブーム
８ ガーダ
９ 機械室
１０ ドラム
１１ ロープ緊張装置
１２ 受け台
１３ 柱状体
１４ 支柱部
１５ 平板部
１６ 懸吊部
１７ 補強部
１８ 伸縮機構
１９ 検出ロッド
２０ センサ
２１ 接触部
２２ 補助板

Claims (6)

1. 水平方向に延在する水平桁と、この水平桁の延在方向である横行方向に沿って横行するトロリと、このトロリを経由して前記トロリの下方に延在するワイヤロープと、このワイヤロープに懸吊される吊具とを備えるクレーンにおいて、
   前記ワイヤロープの巻上げにともない上昇する前記吊具と前記トロリとの間に挟まれた状態で、前記吊具が前記トロリに接近することを阻止する構成を有するロープ緊張装置を備えることを特徴とするクレーン。
2. 前記吊具と前記トロリとに挟まれて上下方向の応力が発生したときに、この応力に応じて上下方向に伸縮する伸縮機構を前記ロープ緊張装置が備える請求項１に記載のクレーン。
3. 前記ロープ緊張装置が、前記吊具から上方に向かって突設される受け台と、前記トロリから下方に向かって突設され下端が前記受け台と接触可能に構成される柱状体とを備える請求項１または２に記載のクレーン。
4. 前記ロープ緊張装置が、前記吊具から上方に向かって突設され上端が前記トロリに接触可能に構成される受け台を備える請求項１または２に記載のクレーン。
5. 前記ロープ緊張装置が、前記トロリから下方に向かって突設され下端が前記吊具と接触可能に構成される柱状体を備える請求項１または２に記載のクレーン。
6. 水平方向に延在する水平桁と、この水平桁の延在方向である横行方向に沿って横行するトロリと、このトロリを経由して前記トロリの下方に延在するワイヤロープと、このワイヤロープに懸吊される吊具とを備えるクレーンの制御方法において、
   前記ワイヤロープの巻上げにともない上昇する前記吊具が前記トロリに接近することを阻止するロープ緊張装置を前記トロリと前記吊具との間に配置して、
   前記ワイヤロープの巻上げにより前記吊具を上昇させて、前記トロリと前記吊具との間に前記ロープ緊張装置が挟まれた状態とした後に、前記ワイヤロープをさらに巻上げることにより前記ワイヤロープの張力を増大させることを特徴とするクレーンの制御方法。

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