JP2809308B2 - 建設用タワークレーンのジブ起伏速度制御装置 - Google Patents

建設用タワークレーンのジブ起伏速度制御装置

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JP2809308B2 JP11208588A JP11208588A JP2809308B2 JP 2809308 B2 JP2809308 B2 JP 2809308B2 JP 11208588 A JP11208588 A JP 11208588A JP 11208588 A JP11208588 A JP 11208588A JP 2809308 B2 JP2809308 B2 JP 2809308B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野: 本発明は、油圧シリンダによってジブを起伏させる形
式の建設用タワークレーンのジブ起伏速度制御装置に関
するものである。
発明の背景 建設工事現場で使用されるタワークレーンにあって
は、資材の揚降を行うに際して、作業半径を頻繁に変更
して操作することになり、ジブを起伏しながら揚降す
る。
このジブの起伏操作について、従来は起伏索によりジ
ブを傾動させているので、この操作について急激な作動
は行われず、比較的安定した作動ができた。しかし最近
では、ジブの起伏操作を油圧シリンダによって行う方式
のクレーンが構造の簡素化に伴って採用されるようにな
り、それにつれてジブの起伏動作がロープ駆動式に比べ
て急速に変位することから、その起伏速度を制御する必
要が生じるようになった。
発明が解決しようとする課題: 従来のロープ駆動方式のジブ起伏手段では、そのロー
プの巻掛け構造が複雑になって、クレーンの組立・分解
時に高所でロープの巻掛けのために多くの作業を必要と
して作業性が良くなかった。これをジブの基部近傍で油
圧シリンダによって起伏させる駆動方式にすることで、
組立・分解時の作業の合理化が図れるようになった反
面、ジブの起伏操作が急速に行われて円滑性に欠ける点
で不都合であった。
本発明はこのような問題点を解決して、設定した角度
範囲内でのジブの起伏に際して、特に起立限に近づく起
伏範囲での起伏速度を制御して円滑な運転ができるよう
にした建設用タワークレーンのジブ起伏速度制御装置を
提供することを目的とする。
課題を解決するための手段: このような目的を達成するために、本発明による建設
用タワークレーンのジブ起伏速度制御装置は、油圧シリ
ンダによってジブを起伏させる形式の建設用タワークレ
ーンにおいて、ジブの起伏角度を検出するジブ起伏角度
検出器と、吊り荷重を検出する吊り荷重検出器とが設け
られ、前記ジブ起伏角度検出器は、常用作業角度を越え
てジブ起立限側へ複数段に設定される設定検出角度を検
出し、この設定検出角度の検出信号が増幅器を介して油
圧供給源からジブ起伏用油圧シリンダへの油圧管路中に
設けられる電磁比例弁の操作部に伝達される電気制御機
構を備え、この電気制御機構によって、前記ジブ起伏角
度が前記複数段に設定された起伏検出角度に達するごと
に前記ジブ起伏用油圧シリンダへの給油量が絞られるよ
うに制御され、かつその電気制御機構には、前記ジブ起
伏角度が大きくなるほど吊り荷重も大きくできるように
される前記吊り荷重検出器の接点を有する過荷重リミッ
ト回路が設けられることを特徴とするものである。
作用: 本発明によれば、クレーンの運転によってジブを起伏
操作すると、このジブの基部に連結して起伏角度を検出
する起伏角度検出器が予め設定してある起立限寄りの角
度範囲内でジブの角度を検知すれば、その検知信号を発
する。この角度検知信号は油圧操作の制御機構に伝達さ
れて増幅器を含む指令部により信号変換され、油圧管路
中の電磁比例弁の直流ソレノイドに入力される電流値に
対応して、その電磁比例弁が操作され、ジブ起伏用の油
圧シリンダへの作動油の供給量が規制される。
その結果、ジブの起伏角度が常用起伏角度範囲では通
常の速度で作動しているのを設定範囲を越えると通常速
度より減速されて作動し、それ以上に設定角度を越えて
起立するとさらに減速されて作動するように制御され
る。したがって、ジブの起立角度が大きくなるとジブは
より低速に規制されて動作し、安全性が保たれる。もち
ろん伏せ方向に変位するときは、起立時と逆に操作され
る。
さらに、本発明においては、作業半径の変更に伴い起
立角度が大きくなれば吊り荷重も大きくできるように設
定されているので、クレーンとしての作業の条件が平準
化し、ジブ並びにマスト等への作用力を大きく変更する
ことなく安定させることができる。
実施例: 次に本発明の建設用タワークレーンのジブ起伏速度制
御装置について、その一実施例により図面を参照しつつ
説明する。
第1図に示されるのは、油圧シリンダによってジブの
起伏を行わせる方式の建設用タワークレーンの一例を表
している。
この図において、クレーンはマスト1の頂部に設けら
れた旋回盤2の上に搭載の油圧ユニット4により油圧旋
回モータ5とジブ3の起伏用の油圧シリンダ6とが駆動
操作されるようになっている。4は外マスト、7はジブ
支持フレーム、8は巻上げ機、9は吊り索。10は吊り滑
車ブロック、11はガイド滑車である。
ジブ起伏用の油圧シリンダ6は、基端を旋回盤2上に
ブラケットを介してピン支持され、ピストンロッド端を
シブ3の基部にピン連結されて直立状態に配設されてい
る。
ジブ3の起伏角度検出器20は、ジブ支持フレーム7の
側面に、受け台7′を介して取り付けられたボックス型
本体内に複数個のカムを一軸上に配列して、これらカム
によってそれぞれリミットスイッチを操作するようにさ
れており、カム取付軸の一端に付されたレバー21とジブ
3の枢支軸13の近傍に設けたピン14とを連杆22で連結し
て、ジブ3の起伏角度がそのままカム軸に伝達されてカ
ムを回動させるようにされ、そのカム群によって所要角
度範囲のリミットスイッチがオン・オフされるようにな
っている。
油圧制御機構30は、第2図にて例示するように、油圧
ユニット4の油圧ポンプ31から旋回盤2上のジブ起伏用
の油圧シリンダ6までの給油路中に電磁比例弁32を介在
させ、この電磁比例弁32によって油圧シリンダ6の作動
を制御するようにされている。なお、油圧制御機構30に
おいて、本発明と直接関係しない機器については省略し
てある。図中符号33はリリーフ弁、34は逆止弁、35はカ
ップラーである。
油圧制御機構30中の電磁比例弁32と前記ジブの起伏角
度検出器20とは、第3図に例示するような電気制御機構
によって起伏角度検出器20が検知した信号で、電磁比例
弁32が制御操作されるように関連されている。
この電気制御機構の回路における起伏角度検出器20
は、角度検知接点が2段階に設けたものを示している
(ただし、これ以上の多接点にすることも任意なし得
る)。それらのうち一つの接点(リミットスイッチ)LS
1は角度47゜でオンになるように設定されている。他方
の接点(リミットスイッチ)LS2は角度60゜以上でオン
になるように設定されている。これらはいずれも起立限
側において任意の角度で作動できるように設定可能で、
通常運転角度を越えての範囲において前記数値に限定さ
れるものではない。接点(リミットスイッチ)LS0はジ
ブの最下位角度を検知するもので、6゜以下では作動し
ないように規制される。
これらの各接点と接続されるリレーLR1、LR2によって
アンプAmに信号が伝達されるようにし、このアンプAmに
より出力される電気信号でもって、電磁比例弁32の直流
ソレノイドに対する電流値を変化させ、可動鉄芯の移動
量を制御することで、油圧ポンプ31から起伏用の油圧シ
リンダ6への作動油供給量を比例制御し、その油圧シリ
ンダ6のピストンロッドの進退速度、即ちジブ3の起伏
速度を変えることがでできるようにされている。図中符
号RS1、RS2はジブ起伏操作用のいずれか一方を制御する
ためのリレー。RS1′、RS2′はRS1、RS2のB接点。Lr1,
Lr2はリレーLR1,LR2のB接点。Lr1′,Lr2′はリレーL
R1,LR2のA接点。MSは油圧ポンプ駆動回路のマグネット
スイッチ操作リレー、MS′は前記マグネットスイッチ操
作リレーの接点。PB1、PB2、PB3、PB4は押釦スイッチ。
32′、32′は電磁比例弁の直流ソレノイドである。
なお、起伏角度検出器20における起伏角度を上記例以
上多く区分する場合、その検知用カムとリミットスイッ
チLSnを所要数増し、これらに対応して指令信号をアン
プAmに与えるためのリレーLRnを配し、かつその接点
(図示省略)を前記要領でアンプAmの信号入力側に設け
るようにすればよい。
このように構成される制御装置を所有するタワークレ
ーンでは、作業に際してジブ3を起伏させる際、この具
体例ではジブ3が水平位置から6゜起きた位置で最下限
となるように設定しておき(これ以下では押釦スイッチ
PB2を押しても作動しない)、この最下限以上にジブ3
を起こす方向に操作することで47゜までの範囲(通常作
業の範囲、ただしこの数値に限定されない)では、起伏
角度検出器20が作動しないので、油圧ポンプ31から起伏
用油圧シリンダ6への作動油供給条件は定常状態にあ
る。したがって、起伏用油圧シリンダ6は通常の作動を
する(電磁比例弁は最大流量で作動油が流れる状態に保
たれている)。
ジブ3の起立角度が47゜を越えたなら、起伏角度検出
器20によってこれを検知し、リミットスイッチLS1がカ
ムにより操作されてオンになるので、リレーLR1が作動
して、その接点Lr1が開き、接点Lr1′が閉じるから、ア
ンプAmにおける指令信号は給油量を絞る指令に切り換え
られる。したがって、このアンプAmの出力信号は中間の
絞りを実行するように電磁比例弁32のソレノイド32′,3
2′に対する電流値が制御され、起伏用油圧シリンダ6
への作動油供給量が減じ、低速でジブ3が起立する。ジ
ブ3がさらに起立して60゜を越えると、起伏角度検出器
20のカムによりリミットスイッチLS2が操作されてリレ
ーLR2が作動し、その接点Lr2が開き、接点Lr2′を閉じ
るので、アンプAmでの指令信号が切り換えられ、出力信
号は最も低速で作動するように電磁比例弁32のソレノイ
ド32′,32′に対する電流値が制御されて、その電磁比
例弁の開度がさらに狭まり、その結果、ジブ起立速度は
緩やかになる。もちろん、最大限起立位置にはファイナ
ルリミットスイッチ(図示省略)が設けられて制御限位
置以上に起立することはない。
起立したジブ3を伏せ方向操作するには、押釦スイッ
チPB2を押してオンすることにより上記と逆動作させ、
ジブ3の起立角度が小さくなるに従い設定してある角度
範囲で起伏用油圧シリンダ6の作動速度が次第に早めら
れることになる。
なお、前述のジブの起伏速度の制御は、その設定角度
範囲を細分することで規制範囲内で多段階に速度変換す
ることが可能になる。
また、ジブの起伏角度を特定角度で上述のように起伏
速度を制御するようにし、これに加えて吊り荷重がいわ
ゆる作業半径の変更に伴い起立角度が大きくなれば吊り
荷重も大きくできるように設定しておくと、クレーンと
して作業の条件が平準化し、ジブ並びにマスト等への作
用力が大きく変動することなく安定する。
このような方式を採用した一例としてその電気制御系
を第4図に示す。なお、前記具体例で示したものと同一
の部分については同一の符号を付している。その符号LR
3,,LS4,LS5は吊り荷重検出器40の接点で、吊り索9の端
部と連結した作動ロッドによって、例えば900Kg,1200K
g,1500Kgの順にそれぞれの吊り荷重を検出するとオフに
なるように構成したものに組み込まれている。LR3,LR4,
LR5は前記吊り荷重検出器40によって操作されるリレ
ー。LR0は過荷重リミット補助リレー。Lr3′,Lr4′,L
r5′はリレーLR3,LR4,LR5のA接点。Lr0′は補助リレー
LR0のA接点である。RS3,RS4は巻上げ・巻下げの補助リ
レー、RS3′,RS4′はそれらのB接点である。
このような制御機構を設けておけば、ジブ3の起立角
度をリミットスイッチLS2により規制することで、例え
ば起伏角60゜を越えない範囲では吊り荷重が1500Kg以上
になると吊り荷重オーバーとなって吊り荷重検出器40の
接点LS5がオフの状態となるので、リレーLR5の励磁が停
止し、過荷重リミット回路の接点Lr5′がオフになり、
リレーLR0の接点Lr0′がオフとなってジブ伏せ回路およ
び吊り索の巻上げ回路がいずれも遮断され、吊り上げ操
作は停止する。
発明の効果: 本発明によれば、クレーンによる資材等の揚降作業に
際してのジブの起伏操作時、通常作業範囲を越えてジブ
が起立する程にその起伏角度範囲を複数段に設定して、
油圧シリンダによるジブの押し上げ速度が急激に作動し
ないように制御することで、ジブに過剰な負荷を与え
ず、また吊り荷に不要な慣性が作用しないので、安定し
た揚降作業ができる。もちろん、ジブの強度も過度に高
めなくてよいからその分重量の軽減ができて駆動部など
の負担も少なくなり、これらによる相乗的な経済効果が
高められることになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置が組み込まれた建設用タワークレー
ンの一例を示す図、第2図は起伏用油圧シリンダの制御
系を示す図、第3図は電気制御機構を示す回路図、第4
図は吊り荷重と起伏角度とを関連させた電気制御機構の
回路図である。 2……旋回盤、3……ジブ 5……旋回モータ、6……ジブ起伏用油圧シリンダ 7……ジブ支持フレーム、9……吊り索 20……起伏角度検出器、30……油圧制御機構 31……油圧ポンプ、32……電磁比例弁 40……吊り荷重検出器 LS1,LS2,LS0……起伏角度検出器の接点 LS3,LS4,LS5……吊り荷重検出器の接点 LR1,LR2,LR3,LR4,LR5……リレー RS1,RS2,RS3,RS4……補助リレー Lr1,Lr2……リレーのB接点 Lr1′,Lr2′,Lr3′,Lr4′,Lr5′,Lr0′……リレーのA
接点 Am……アンプ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】油圧シリンダによってジブを起伏させる形
    式の建設用タワークレーンにおいて、ジブの起伏角度を
    検出するジブ起伏角度検出器と、吊り荷重を検出する吊
    り荷重検出器とが設けられ、前記ジブ起伏角度検出器
    は、常用作業角度を越えてジブ起立限側へ複数段に設定
    される設定検出角度を検出し、この設定検出角度の検出
    信号が増幅器を介して油圧供給源からジブ起伏用油圧シ
    リンダへの油圧管路中に設けられる電磁比例弁の操作部
    に伝達される電気制御機構を備え、この電気制御機構に
    よって、前記ジブ起伏角度が前記複数段に設定された起
    伏検出角度に達するごとに前記ジブ起伏用油圧シリンダ
    への給油量が絞られるように制御され、かつその電気制
    御機構には、前記ジブ起伏角度が大きくなるほど吊り荷
    重も大きくできるようにされる前記吊り荷重検出器の接
    点を有する過荷重リミット回路が設けられることを特徴
    とする建設用タワークレーンのジブ起伏速度制御装置。
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