JP2020117374A

JP2020117374A - 軌道走行式クレーン

Info

Publication number: JP2020117374A
Application number: JP2019011875A
Authority: JP
Inventors: 宏明田畑; Hiroaki Tabata; 宗典堀内; Sosuke Horiuchi; 秀隆清木; Hidetaka Seiki
Original assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Current assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Priority date: 2019-01-28
Filing date: 2019-01-28
Publication date: 2020-08-06

Abstract

【課題】作業時における吊り上げ能力を最大限に引き出すことができる軌道走行式クレーンを提供する。【解決手段】レール１５に沿って走行自在で且つホイールベースＷがレールスパンＳより長い走行体１０と、走行体１０から立設されたポスト２０と、ポスト２０の上端に旋回自在に配設された旋回体３０と、旋回体３０に起伏自在に設けられたジブ４０と、ジブ４０の旋回角度を検出する旋回角度検出器と、ジブ４０の起伏角度を検出する起伏角度検出器と、ジブ４０によって吊り上げられる吊荷の荷重を検出する荷重検出器と、ジブ４０の作業半径に対する定格荷重曲線がジブ４０の旋回角度に応じて複数設定された制御器とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、軌道走行式クレーンに関するものである。

一般に、船舶を建造するドックには、軌道走行式クレーンが配備されている。

前記軌道走行式クレーンは、岸壁に敷設されたレールに沿って走行体を走行自在に配設し、該走行体から一つの代表例としてのポスト（柱状構造体）を立設し、該ポストの上端に旋回体を旋回自在に配設し、該旋回体にジブを起伏自在に設けてなる構成を有している。

尚、前記軌道走行式クレーンと関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。

特開２０１７−９５２３７号公報

ところで、従来の軌道走行式クレーンにおいて、走行体のホイールベース（レール平行方向における車輪体間隔）とレールスパン（レール直角方向における車輪体間隔）は異なっており、ホイールベースよりレールスパンの方が短くなっているため、軌道走行式クレーンの作業時における安定度を考慮し、レールスパンを基準として定格荷重が設定されていた。

しかしながら、前述の如く、レールスパンを基準として定格荷重が設定されてしまうと、レールスパンより長いホイールベースの方向即ち走行方向寄りにジブが向いている状況においては、より重い吊荷を吊り上げ可能となるにもかかわらず吊荷の制限が行われることとなり、改善が望まれていた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、作業時における吊り上げ能力を最大限に引き出すことができる軌道走行式クレーンを提供しようとするものである。

本発明は、レールに沿って走行自在で且つホイールベースがレールスパンより長い走行体と、
該走行体から立設された柱状構造体と、
該柱状構造体の上端に旋回自在に配設された旋回体と、
該旋回体に起伏自在に設けられたジブと、
該ジブの旋回角度を検出する旋回角度検出器と、
前記ジブの起伏角度を検出する起伏角度検出器と、
前記ジブによって吊り上げられる吊荷の荷重を検出する荷重検出器と、
前記ジブの作業半径に対する定格荷重曲線がジブの旋回角度に応じて複数設定された制御器と
を備えた軌道走行式クレーンに係るものである。

前記軌道走行式クレーンにおいて、前記定格荷重曲線は、前記ジブの旋回角度がレールに対し直角な方向からレールに対し平行な方向へ近づくほど、同一荷重に対するジブの作業半径が段階的に大きくなるよう設定されていることが好ましい。

前記軌道走行式クレーンにおいては、前記旋回角度検出器で検出されたジブの旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器で検出されたジブの起伏角度と、前記荷重検出器で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器から出力される制御信号により、前記旋回体の旋回を制限する旋回制限機構を備えることができる。

前記軌道走行式クレーンにおいては、前記旋回角度検出器で検出されたジブの旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器で検出されたジブの起伏角度と、前記荷重検出器で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器から出力される制御信号により、前記ジブの倒伏を制限する倒伏制限機構を備えることもできる。

前記軌道走行式クレーンにおいては、前記旋回角度検出器で検出されたジブの旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器で検出されたジブの起伏角度と、前記荷重検出器で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器から出力される制御信号により、前記吊荷の吊り上げを制限する地切制限機構を備えることもできる。

本発明の軌道走行式クレーンによれば、作業時における吊り上げ能力を最大限に引き出すことができるという優れた効果を奏し得る。

本発明の軌道走行式クレーンの実施例を示す制御ブロック図である。本発明の軌道走行式クレーンの実施例における複数の定格荷重曲線を示す線図である。本発明の軌道走行式クレーンの実施例における最大定格荷重吊り上げ時のジブの旋回角度と作業半径との関係を示す概要図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１〜図３は本発明の軌道走行式クレーンの実施例である。

先ず、本実施例における軌道走行式クレーンについて説明すると、該軌道走行式クレーンは、図３に示す如く、走行体１０と、ポスト２０と、旋回体３０と、ジブ４０とを備えている。

前記走行体１０は、走行フレーム１１の底面側に、走行方向と直角な水平方向へ延びるロッカーピン１２により中間部が支持されたイコライザビーム１３を、上下方向へ複数段設け、最下段のイコライザビーム１３に、走行車輪１４をレール１５に沿って転動自在となるよう配設してなる構成を有している。これにより、前記走行体１０は、レール１５に沿って走行自在で且つホイールベースＷがレールスパンＳより長くなっている。

前記ポスト２０は、円形断面を有する柱状構造体であって、前記走行体１０から立設されている。尚、前記走行体１０から立設される柱状構造体としては、前記ポスト２０に限らず、矩形断面を有するトラス構造のマストを採用することもできる。

前記旋回体３０は、前記ポスト２０の上端に旋回自在に配設されている。

前記ジブ４０は、前記旋回体３０に起伏自在に設けられている。

又、本実施例における軌道走行式クレーンは、図１に示す如く、旋回角度検出器１００と、起伏角度検出器２００と、荷重検出器３００と、制御器４００とを備えている。

前記旋回角度検出器１００は、前記ジブ４０の旋回角度を検出するエンコーダ等の検出器であって、図示していない旋回環を駆動する旋回駆動モータに取り付けられている。尚、前記旋回環のギアに、前記旋回角度検出器１００が取り付けられたピニオンを噛合させ、別置きの検出器として前記旋回角度検出器１００が取り付けられることもある。

前記起伏角度検出器２００は、前記ジブ４０の起伏角度を検出するエンコーダ等の検出器であって、図示していない起伏ロープ駆動ウインチの起伏駆動モータに取り付けられている。尚、前記ジブ４０の起伏中心となるピンの外周に設けられたギアに、前記起伏角度検出器２００が取り付けられたピニオンを噛合させ、別置きの検出器として前記起伏角度検出器２００が取り付けられることもある。

前記荷重検出器３００は、前記ジブ４０によって吊り上げられる吊荷の荷重を検出するロードセル等の検出器であって、ジブ４０の先端に設けられた図示していないシーブ或いは該シーブに掛け回される巻上ロープに取り付けられている。

前記制御器４００には、図２に示す如く、前記ジブ４０の作業半径に対する定格荷重曲線がジブ４０の旋回角度に応じて複数設定されている。前記定格荷重曲線は、本実施例の場合、前記ジブ４０の旋回角度がレール１５に対し直角な方向からレール１５に対し平行な方向へ近づくほど、同一荷重に対するジブ４０の作業半径が段階的に大きくなるよう設定されている。これは、ホイールベースＷがレールスパンＳより長く、前記ジブ４０の旋回角度がレール１５に対し直角な方向からレール１５に対し平行な方向へ近づくほど、軌道走行式クレーンが転倒しにくくなり安定度が増すためである。因みに、図２及び図３に示す例では、前記ジブ４０の旋回角度を、反時計回りで、レール１５に対し平行な方向が０°、１８０°となり且つレール１５に対し直角な方向が９０°、２７０°となるように設定した場合、１５°〜１６５°の旋回作業範囲と、１９５°〜３４５°の旋回作業範囲とにおいて、定格荷重の最大値である１２０ｔを吊り上げ可能な作業半径は３０ｍに設定されている。又、１６５°〜１７５°の旋回作業範囲と、１８５°〜１９５°の旋回作業範囲と、３４５°〜３５５°の旋回作業範囲と、５°〜１５°の旋回作業範囲とにおいて、定格荷重の最大値である１２０ｔを吊り上げ可能な作業半径は３７ｍに設定されている。更に又、１７５°〜１８５°の旋回作業範囲と、３５５°〜５°の旋回作業範囲とにおいて、定格荷重の最大値である１２０ｔを吊り上げ可能な作業半径は４４ｍに設定されている。前記定格荷重曲線はそれぞれ、図２に示す如く、作業半径の増加に伴い吊り上げ可能な定格荷重が最大値から漸次減少し、作業半径が６５ｍで定格荷重が２０ｔとなるように設定されている。但し、図２及び図３に示す数値はあくまでも一例であり、作業半径及び定格荷重は、軌道走行式クレーンの大きさに応じて適宜変更し得ることは言うまでもない。

更に、前記制御器４００には、図１に示す如く、旋回制限機構５００と、倒伏制限機構６００と、地切制限機構７００とが接続されている。

尚、前記制御器４００は、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の旋回角度に基づきジブ４０の作業半径を求めるようになっている。

前記旋回制限機構５００は、前記旋回角度検出器１００で検出されたジブ４０の旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から出力される制御信号により、前記旋回体３０の旋回を制限するようになっている。

前記倒伏制限機構６００は、前記旋回角度検出器１００で検出されたジブ４０の旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から出力される制御信号により、前記ジブ４０の倒伏を制限するようになっている。

前記地切制限機構７００は、前記旋回角度検出器１００で検出されたジブ４０の旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から出力される制御信号により、前記吊荷の吊り上げを制限するようになっている。

次に、上記実施例の作用を説明する。

軌道走行式クレーンの運転時には、前記旋回角度検出器１００によってジブ４０の旋回角度が検出され、起伏角度検出器２００によってジブ４０の起伏角度が検出され、荷重検出器３００によってジブ４０で吊り上げられる吊荷の荷重が検出され、それぞれの検出値が制御器４００に入力される。

前記制御器４００において、前記旋回角度検出器１００で検出されたジブ４０の旋回角度に応じて定格荷重曲線が選定される。

前記ジブ４０の旋回角度が、図３において、例えば、１５°〜１６５°の範囲、或いは１９５°〜３４５°の範囲にある場合、図２の実線で示す定格荷重曲線が選定され、定格荷重の最大値である１２０ｔを吊り上げ可能な作業半径は３０ｍとなる。そして、図２の実線で示す定格荷重曲線においては、例えば、作業半径が４５ｍのとき、定格荷重はおよそ６０ｔとなる。即ち、６０ｔの吊荷がジブ４０によって吊り上げられている状態で、作業半径が４５ｍを超えようとした場合、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から制御信号が倒伏制限機構６００へ出力され、該倒伏制限機構６００により前記ジブ４０の倒伏が制限される。又、作業半径が４５ｍの位置から、６０ｔを超える吊荷がジブ４０によって吊り上げられようとした場合、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から制御信号が地切制限機構７００へ出力され、該地切制限機構７００により前記吊荷の吊り上げが制限される。

又、前記ジブ４０の旋回角度が、図３において、例えば、１６５°〜１７５°の範囲、１８５°〜１９５°の範囲、３４５°〜３５５°の範囲、或いは５°〜１５°の範囲にある場合、図２の一点鎖線で示す定格荷重曲線が選定され、定格荷重の最大値である１２０ｔを吊り上げ可能な作業半径は３７ｍとなる。そして、図２の一点鎖線で示す定格荷重曲線においては、例えば、作業半径が４５ｍのとき、定格荷重はおよそ８０ｔとなる。即ち、８０ｔの吊荷がジブ４０によって吊り上げられている状態で、作業半径が４５ｍを超えようとした場合、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から制御信号が倒伏制限機構６００へ出力され、該倒伏制限機構６００により前記ジブ４０の倒伏が制限される。又、作業半径が４５ｍの位置から、８０ｔを超える吊荷がジブ４０によって吊り上げられようとした場合、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から制御信号が地切制限機構７００へ出力され、該地切制限機構７００により前記吊荷の吊り上げが制限される。

更に又、前記ジブ４０の旋回角度が、図３において、例えば、１７５°〜１８５°の範囲、或いは３５５°〜５°の範囲にある場合、図２の二点鎖線で示す定格荷重曲線が選定され、定格荷重の最大値である１２０ｔを吊り上げ可能な作業半径は４４ｍとなる。そして、図２の二点鎖線で示す定格荷重曲線においては、例えば、作業半径が４５ｍのとき、定格荷重はおよそ１１０ｔとなる。即ち、１１０ｔの吊荷がジブ４０によって吊り上げられている状態で、作業半径が４５ｍを超えようとした場合、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から制御信号が倒伏制限機構６００へ出力され、該倒伏制限機構６００により前記ジブ４０の倒伏が制限される。又、作業半径が４５ｍの位置から、１１０ｔを超える吊荷がジブ４０によって吊り上げられようとした場合、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から制御信号が地切制限機構７００へ出力され、該地切制限機構７００により前記吊荷の吊り上げが制限される。

一方、前記ジブ４０の旋回角度が、図３において、例えば、１７５°〜１８５°の範囲、或いは３５５°〜５°の範囲にあって、図２の二点鎖線で示す定格荷重曲線が選定されているとき、作業半径が４５ｍで、１１０ｔの吊荷がジブ４０によって吊り上げられているとする。この状態から、前記ジブ４０の旋回角度が、図３において、例えば、１７５°〜１８５°の範囲、或いは３５５°〜５°の範囲を逸脱しようとした場合、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から制御信号が旋回制限機構５００へ出力され、該旋回制限機構５００により前記ジブ４０の旋回が制限される。

又、前記ジブ４０の旋回角度が、図３において、例えば、１６５°〜１７５°の範囲、１８５°〜１９５°の範囲、３４５°〜３５５°の範囲、或いは５°〜１５°の範囲にあって、図２の一点鎖線で示す定格荷重曲線が選定されているとき、作業半径が４５ｍで、８０ｔの吊荷がジブ４０によって吊り上げられているとする。この状態から、前記ジブ４０の旋回角度が、図３において、例えば、１５°〜１６５°の範囲、或いは１９５°〜３４５°の範囲に移行しようとした場合、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から制御信号が旋回制限機構５００へ出力され、該旋回制限機構５００により前記ジブ４０の旋回が制限される。

これにより、本実施例の場合、従来の軌道走行式クレーンのようにレールスパンＳを基準として定格荷重が設定されるものとは異なり、レールスパンＳより長いホイールベースＷの方向即ち走行方向寄りにジブ４０が向いている状況においては、より重い吊荷を吊り上げ可能となる。

こうして、作業時における吊り上げ能力を最大限に引き出すことができる。

そして、本実施例の場合、前記定格荷重曲線は、前記ジブ４０の旋回角度がレール１５に対し直角な方向からレール１５に対し平行な方向へ近づくほど、同一荷重に対するジブ４０の作業半径が段階的に大きくなるよう設定されている。このように構成すると、ジブ４０の旋回角度に応じて最適な定格荷重曲線を段階的に選定することが可能となり、軌道走行式クレーンの作業を、吊り上げ能力を高めつつ安定して行うことができる。

前記旋回角度検出器１００で検出されたジブ４０の旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から出力される制御信号により、前記旋回体３０の旋回を制限する旋回制限機構５００を備えている。このように構成すると、万一、定格荷重を超える方向へジブ４０が旋回しようとしても、その動きが制限されるため、軌道走行式クレーンの作業時における安定度を高める上で有効となる。

前記旋回角度検出器１００で検出されたジブ４０の旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から出力される制御信号により、前記ジブ４０の倒伏を制限する倒伏制限機構６００を備えている。このように構成すると、万一、作業半径が大きくなって定格荷重を超えてしまうほどジブ４０が倒伏しようとしても、その動きが制限されるため、軌道走行式クレーンの作業時における安定度を高める上で有効となる。

前記旋回角度検出器１００で検出されたジブ４０の旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器２００で検出されたジブ４０の起伏角度と、前記荷重検出器３００で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器４００から出力される制御信号により、前記吊荷の吊り上げを制限する地切制限機構７００を備えている。このように構成すると、万一、定格荷重を超えてしまう吊荷を吊り上げようとしても、その動きが制限されるため、軌道走行式クレーンの作業時における安定度を高める上で有効となる。

尚、本発明の軌道走行式クレーンは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１０走行体
１１走行フレーム
１２ロッカーピン
１３イコライザビーム
１４走行車輪
１５レール
２０ポスト（柱状構造体）
３０旋回体
４０ジブ
１００旋回角度検出器
２００起伏角度検出器
３００荷重検出器
４００制御器
５００旋回制限機構
６００倒伏制限機構
７００地切制限機構
Ｓレールスパン
Ｗホイールベース

Claims

レールに沿って走行自在で且つホイールベースがレールスパンより長い走行体と、
該走行体から立設された柱状構造体と、
該柱状構造体の上端に旋回自在に配設された旋回体と、
該旋回体に起伏自在に設けられたジブと、
該ジブの旋回角度を検出する旋回角度検出器と、
前記ジブの起伏角度を検出する起伏角度検出器と、
前記ジブによって吊り上げられる吊荷の荷重を検出する荷重検出器と、
前記ジブの作業半径に対する定格荷重曲線がジブの旋回角度に応じて複数設定された制御器と
を備えた軌道走行式クレーン。
前記定格荷重曲線は、前記ジブの旋回角度がレールに対し直角な方向からレールに対し平行な方向へ近づくほど、同一荷重に対するジブの作業半径が段階的に大きくなるよう設定されている請求項１記載の軌道走行式クレーン。
前記旋回角度検出器で検出されたジブの旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器で検出されたジブの起伏角度と、前記荷重検出器で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器から出力される制御信号により、前記旋回体の旋回を制限する旋回制限機構を備えた請求項２記載の軌道走行式クレーン。
前記旋回角度検出器で検出されたジブの旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器で検出されたジブの起伏角度と、前記荷重検出器で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器から出力される制御信号により、前記ジブの倒伏を制限する倒伏制限機構を備えた請求項２又は３記載の軌道走行式クレーン。
前記旋回角度検出器で検出されたジブの旋回角度に応じて選定された定格荷重曲線を用い、前記起伏角度検出器で検出されたジブの起伏角度と、前記荷重検出器で検出された吊荷の荷重とに基づいて前記制御器から出力される制御信号により、前記吊荷の吊り上げを制限する地切制限機構を備えた請求項２〜４の何れか一項に記載の軌道走行式クレーン。