JP3258471B2 - Crane or tower crane overload protection - Google Patents

Crane or tower crane overload protection

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JP3258471B2
JP3258471B2 JP30226993A JP30226993A JP3258471B2 JP 3258471 B2 JP3258471 B2 JP 3258471B2 JP 30226993 A JP30226993 A JP 30226993A JP 30226993 A JP30226993 A JP 30226993A JP 3258471 B2 JP3258471 B2 JP 3258471B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はクレーンまたはタワーク
レーンの過負荷防止装置に係り、特に過負荷防止機能に
よる整備点検作業時の不具合や、過負荷防止機能の解除
手段による不具合を改善したクレーンまたはタワークレ
ーンの過負荷防止装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an overload prevention device for a crane or a tower crane, and more particularly to a crane or a tower crane in which problems during maintenance and inspection work due to an overload prevention function and problems due to means for releasing the overload prevention function are improved. The present invention relates to an overload prevention device for a tower crane.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の移動式クレーンは、車体に伸縮ブ
ームを旋回かつ起伏可能に取付けておき、これを旋回モ
ータによって所定の方向に向けるとともに起伏シリンダ
によってほぼ直立させた状態まで起立させるものとして
いる。伸縮ブームの先端にはトラス構造のジブを取付
け、ジブ先端から昇降される吊りフックを介して重量物
を吊り上げ移動させる。このような移動クレーンに対
し、最近ではジブに代えて伸縮ブームを取付けしてタワ
ークレーンとしての機能を持たせたクレーン車が提案さ
れている。このようなクレーン車では、車体の旋回基台
上で起伏シリンダによりほぼ直立状態に起立させた第1
ブームを所望の高さまで伸張させ、この第1ブームの先
端に取付けた第2ブームをやはり専用の起伏シリンダに
よってほぼ水平状態に設定しつつ伸張させておき、第2
ブーム先端から垂下される吊りフックを地上側に下ろし
て作業を行う。
2. Description of the Related Art In a conventional mobile crane, a telescopic boom is mounted on a vehicle body so as to be able to turn and raise and lower, and is turned in a predetermined direction by a turning motor and is raised up to a state where it is almost upright by a raising and lowering cylinder. I have. A trussed jib is attached to the end of the telescopic boom, and a heavy object is lifted and moved via a hanging hook that is lifted and lowered from the jib end. Recently, a mobile crane has been proposed in which a telescopic boom is attached in place of a jib to have a function as a tower crane. In such a crane truck, a first upright standing upright state by an up / down cylinder on a turning base of the vehicle body is provided.
The boom is extended to a desired height, and the second boom attached to the end of the first boom is extended while also being set to a substantially horizontal state by a dedicated up / down cylinder.
Work is performed by lowering the hanging hook hanging from the boom tip to the ground side.

【0003】ところで、タワークレーンの機能を持たせ
た移動式クレーンでは、第2ブームが高所位置で水平方
向に延長されるため、作業安全上の見地から吊り荷重や
この荷重に伴う転倒モーメントの検出を行って過負荷防
止を図ることが重要である。この種の過負荷防止のため
に、従来では、吊り荷重とブーム作業半径によって定ま
る荷重曲線を設定しておき、荷重と作業半径をセンシン
グしつつ荷重曲線により定められる安全作業領域内での
作業を行わせ、荷重曲線を越える作業については自動停
止を図るようにしている。自動停止機能が働くと各操作
機器がデッドロック状態となり、したがって、自動停止
解除スイッチを設け、これによって停止機能を解除さ
せ、安全サイドにのみ操作できるように設定されてい
る。
[0003] In a mobile crane having the function of a tower crane, the second boom is extended in a horizontal direction at a high position, so that from the viewpoint of work safety, the lifting load and the falling moment due to this load are reduced. It is important to perform detection to prevent overload. Conventionally, in order to prevent this kind of overload, a load curve determined by the hanging load and the boom working radius is set in advance, and work in the safe work area defined by the load curve is performed while sensing the load and the working radius. The operation is stopped, and the operation exceeding the load curve is automatically stopped. When the automatic stop function is activated, each operating device is in a deadlock state. Therefore, an automatic stop release switch is provided, so that the stop function is released, so that operation can be performed only on the safe side.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の過負荷
防止装置では、ブーム作業半径と荷重のとの関係で定め
られる双曲線の特性によって操作範囲を定め、これから
外れた場合には解除スイッチを入れない限り操作できな
い。このため、作業を行わず、すなわち無負荷状態でブ
ームの伸縮等をなす点検整備の際には、起伏シリンダを
規定値より延ばしたりする作業を要するため、従来の過
負荷防止システムの限界荷重特性による判定システムに
よる制限によって作業ができないという問題があった。
However, in the conventional overload prevention device, the operation range is determined by a hyperbolic characteristic determined by the relationship between the boom working radius and the load. Unless you can do it. For this reason, it is necessary to extend the undulating cylinder beyond the specified value during inspection and maintenance work that does not perform work, that is, expands and contracts the boom without load, so the limit load characteristic of the conventional overload prevention system However, there is a problem that the work cannot be performed due to the restriction by the judgment system.

【0005】第1ブームをほぼ直立にさせた状態で、第
2ブームを水平、あるいは起伏させて行うタワークレー
ン作業では、第1ブーム、第2ブームの各起伏用シリン
ダをストロークエンドまで伸ばし、最大起こし状態とし
たとき、シリンダの内圧はリリーフ圧となり、過負荷防
止装置は過負荷の信号として受け取り自動停止機能が働
き、クレーンの作業半径を増加する方向への操作、すな
わち、第1、第2ブームの伏せ方向への操作が不可能と
なり、起伏ブームの操作ができない、いわゆるデッドロ
ック状態となる。従って、過負荷防止装置を解除する解
除スイッチによりシリンダを作動させる必要があった。
すなわち、過負荷状態になっていないときでも第1、第
2ブームの起伏シリンダがストロークエンドまで伸びた
場合、その度にデッドロック状態となるため、解除スイ
ッチによりシリンダを作動させなければならず操作が非
常に面倒であった。また、解除スイッチによりシリンダ
を再作動させるときには過負荷防止装置が働いていない
のでストロークエンド位置では過負荷でなくてもシリン
ダの作動位置によっては過負荷となる場合があり、危険
を回避できないという問題があった。
In a tower crane operation in which the second boom is leveled or raised and lowered while the first boom is substantially upright, each of the first and second boom raising and lowering cylinders is extended to the stroke end, and the maximum is reached. In the raised state, the internal pressure of the cylinder becomes the relief pressure, and the overload prevention device receives the signal as an overload signal, and the automatic stop function operates, so that the operation in the direction of increasing the working radius of the crane, that is, the first and second operations. The operation of the boom in the prone direction becomes impossible, and the operation of the hoisting boom cannot be performed, which is a so-called deadlock state. Therefore, it was necessary to operate the cylinder by a release switch for releasing the overload prevention device.
In other words, even if the overload state is not reached, when the up-and-down cylinders of the first and second booms extend to the stroke end, a deadlock state occurs each time, and the cylinder must be operated by a release switch. Was very troublesome. Also, when the cylinder is operated again by the release switch, the overload prevention device is not working, so even if it is not overload at the stroke end position, it may be overloaded depending on the operating position of the cylinder, and danger cannot be avoided. was there.

【0006】本発明は、上記従来の問題点に着目し、過
負荷防止装置における限界荷重曲線によって定められる
特性とは別に整備点検モードを設け、無負荷でも規定ス
トローク以上にシリンダを延ばすことができるようにし
て点検できるようにすることができ、また、解除スイッ
チを廃止して安全なシステムとするとともに解除スイッ
チ廃止に伴う危険回避のために、シリンダストローク端
に達する直前(圧力が高くならないうち)にシリンダを
停止するように調整して安全性を確保したクレーンの過
負荷防止装置を提供することを目的とする。
The present invention focuses on the above-mentioned conventional problems, and provides a maintenance and inspection mode separately from the characteristics determined by the limit load curve in the overload prevention device, so that the cylinder can be extended beyond a specified stroke even without load. In order to make the inspection possible, the release switch is abolished to provide a safe system, and to avoid the danger associated with the abolition of the release switch, just before reaching the end of the cylinder stroke (before the pressure increases). It is an object of the present invention to provide a crane overload prevention device that ensures safety by adjusting the cylinder to stop.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るクレーンまたはタワークレーンの過負
荷防止装置は、第1に、基台に起伏シリンダを介して起
伏可能に取付けられたブームを備えたクレーンまたはタ
ワークレーンに過負荷が作用する場合に操作停止をなす
ようにしたクレーンまたはタワークレーンの過負荷防止
装置において、吊り荷重とこの吊り荷重に対応する最大
許容作業半径とから決定される荷重曲線を定める作業モ
ードと、空荷に対応する最大許容作業半径によって決定
される荷重曲線を定める整備点検モードとを設定し、前
記モードを切換え可能として各荷重曲線とセンシングし
た吊り荷重および作業半径の比較により作業停止出力を
なすコントローラを備えた構成とした。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, an overload protection device for a crane or a tower crane according to the present invention is first mounted on a base so as to be able to undulate via an undulating cylinder. In a crane or tower crane overload prevention device that stops operation when an overload is applied to a crane with a boom or a tower crane, determined from the hanging load and the maximum allowable working radius corresponding to this hanging load Work mode to determine the load curve to be set, and maintenance inspection mode to determine the load curve determined by the maximum allowable working radius corresponding to the empty load, set the load mode and switchable the mode, each load curve and sensing the suspended load and A configuration is provided with a controller that outputs a work stop by comparing work radii.

【0008】[0008]

【0009】また、第2の構成に係るクレーンまたはタ
ワークレーンの過負荷防止装置は、基台に起伏シリンダ
を介して起伏可能に取付けられたブームを備えたクレー
ンまたはタワークレーンに過負荷が作用する場合に操作
停止をなすようにしたクレーンまたはタワークレーンの
過負荷防止装置において、吊り荷重とこの吊り荷重に対
応する最大許容作業半径とから決定される荷重曲線を定
める作業モードと、空荷に対応する最大許容作業半径に
よって決定される荷重曲線を定める整備点検モードとを
設定し、前記モードを切換え可能として各荷重曲線とセ
ンシングした吊り荷重および作業半径の比較により作業
停止出力をなすとともに、前記各モードの作業領域内で
あっても前記起伏シリンダのストロークを入力し、スト
ロークエンドに達する以前にシリンダ作動停止を可能と
したコントローラを備えた構成とした。
In the overload protection device for a crane or a tower crane according to the second configuration , an overload acts on a crane or a tower crane provided with a boom that can be raised and lowered on a base via a lifting cylinder. In a crane or tower crane overload prevention device that stops operation in the event of a load, a work mode that determines a load curve determined from the hanging load and the maximum allowable working radius corresponding to this hanging load, and corresponding to an empty load A maintenance inspection mode that determines a load curve determined by the maximum allowable work radius to be set is set, and the mode is switchable so that a work stop output is made by comparing each load curve with a sensed hanging load and a work radius. Enter the stroke of the up-and-down cylinder even within the working area of the mode, and reach the stroke end. That it was configured to include a controller which enables cylinder deactivation previously.

【0010】[0010]

【作用】上記構成によれば、許容作業半径と限界荷重に
よって定まる通常作業モードの他に、空荷重時の拡大し
た許容作業半径を定める整備点検モードを設定し、これ
を切換え使用できる。整備点検モードにおける荷重曲線
領域内ではブーム伸張作業を通常作業モードより大きく
できる。したがって、通常作業モードでは限界を越えて
自動停止が働く場合であっても、当該モードではブーム
伸張が妨げられることがないので、例えばグリース塗布
作業を円滑に行うことができる。
According to the above configuration, in addition to the normal operation mode determined by the allowable operation radius and the limit load, a maintenance inspection mode for defining an expanded allowable operation radius when the load is empty can be set and switched. In the load curve area in the maintenance and inspection mode, the boom extension operation can be made larger than in the normal operation mode. Therefore, even in the case where the automatic stop works beyond the limit in the normal operation mode, the extension of the boom is not hindered in the mode, so that the grease application operation can be performed smoothly, for example.

【0011】また、荷重曲線によって定められる限界値
を越えて運用された場合には過負荷防止機能が働いて自
動停止されるが、荷重曲線の限界値内であっても起伏シ
リンダがストロークエンドに達する前にシリンダを作動
停止させることができる。このため、自動停止解除スイ
ッチ機構を用いることなく作業を停止させつつ、許容範
囲内でブーム操作が可能となり、ブームのデッドロック
状態の発生を防止することができる。
When the operation is performed beyond the limit value defined by the load curve, the overload prevention function is activated and the cylinder is automatically stopped. The cylinder can be deactivated before reaching. For this reason, the boom operation can be performed within the allowable range while the operation is stopped without using the automatic stop release switch mechanism, and the occurrence of a deadlock state of the boom can be prevented.

【0012】[0012]

【実施例】以下に本発明に係るクレーンまたはタワーク
レーンの過負荷防止装置の具体的実施例を図面を参照し
て詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a crane or tower crane according to the present invention.

【0013】図4は実施例に係る過負荷防止装置を備え
た移動式クレーン10の側面図である。移動クレーン1
0は車輪走行可能な車体12を有するとともに、この車
体12の前後にて左右に張出し可能なアウトリガ14を
設け、クレーン作業時に車体12を浮上させ安定保持で
きるようにしている。車体12の中央部には旋回台16
を介して運転室18とブーム基台20を取付けており、
ブーム基台20に対してクレーンブーム手段を取付けて
いる。前記クレーンブーム手段は、基台20に起伏シリ
ンダ22により起伏動作可能に取付けられた第1ブーム
24と、当該第1ブーム24の先端部に水平方向に延長
可能に取付けられ、第1ブーム24との間に設けられた
起伏シリンダ26により起伏動作可能とされた第2ブー
ム28とから構成したものである。これら各ブーム2
4、28はそれぞれテレスコピック構造の多段ブームと
されて内蔵された伸縮シリンダによって伸縮可能となっ
ており、第1ブーム24は所望の高さまで伸張させる垂
直ブームとして機能し、第2ブーム28はほぼ水平方向
に伸張される水平ブームとして機能する。第2ブーム2
8を最小に設定した場合には通常クレーンとして用いる
ことができ、第2ブーム28を伸張させることによりタ
ワークレーンとして使用することができるのである。ク
レーン機能のために第2ブーム28の基端ブーム部の先
端部には主フック30が配置され、タワークレーン機能
のために、第2ブーム28の先端ブーム部に補助フック
32が配置されており、これらは第1ブーム24の基部
側に装架されたウィンチ手段34から繰り出されるワイ
ヤ36によって昇降操作されるようになっている。
FIG. 4 is a side view of the mobile crane 10 provided with the overload prevention device according to the embodiment. Mobile crane 1
Numeral 0 has a vehicle body 12 that can run on wheels, and an outrigger 14 that can extend right and left before and after the vehicle body 12 is provided so that the vehicle body 12 can float and be stably held during crane work. A turning table 16 is provided at the center of the body 12.
The cab 18 and the boom base 20 are attached via
The crane boom means is attached to the boom base 20. The crane boom means includes a first boom 24 mounted on the base 20 so as to be able to be raised and lowered by a lifting cylinder 22, and a first boom 24 mounted on a distal end portion of the first boom 24 so as to be extendable in the horizontal direction. And a second boom 28 which can be raised and lowered by a raising and lowering cylinder 26 provided therebetween. Each of these booms 2
Each of the booms 4 and 28 is a multistage boom having a telescopic structure and can be expanded and contracted by a built-in telescopic cylinder. The first boom 24 functions as a vertical boom that extends to a desired height, and the second boom 28 is substantially horizontal. Acts as a horizontal boom that extends in the direction. Second boom 2
When the number 8 is set to the minimum value, it can be used as a normal crane, and can be used as a tower crane by extending the second boom 28. A main hook 30 is disposed at the distal end of the base boom portion of the second boom 28 for crane function, and an auxiliary hook 32 is disposed at a distal boom portion of the second boom 28 for tower crane function. These are lifted and lowered by a wire 36 drawn out from a winch means 34 mounted on the base side of the first boom 24.

【0014】このような構成の移動式クレーン10に
は、過負荷検出が検出された場合に安全のために作業停
止を行わせるコントローラ38が装備されている。コン
トローラ38での演算処理のため、第1ブーム24側に
おいてその起伏シリンダ(以下第1シリンダという)2
2の軸重を検出する軸重センサ40、ブーム角検出セン
サ42、および第1ブーム24の長さを検出するための
長さセンサ44を設けており、また、これらと別途独立
して第2ブーム28側においてその起伏シリンダ(以下
第2シリンダという)26の軸重を検出する第2軸重セ
ンサ46、第2ブーム角検出センサ48、および第2ブ
ーム28の長さを検出するための第2長さセンサ50を
設けている。そして、更に前記第1、第2シリンダ2
2、26の各々にはシリンダがストロークエンドの直前
位置を検出するためのストロークセンサ52、54を設
けている。コントローラ38はこれらの各センサからの
検出信号を入力し、吊り荷重や作業半径、および第1、
第2シリンダ22、26がストロークエンドに達する前
の位置を入力し、特に第2ブーム28に付帯しているセ
ンサ46、48、50からの検出信号を主体として吊り
荷重を算出し、バックアップとして第1ブーム24に付
帯しているセンサ40、42、44による検出信号を主
体として吊り荷重を算出するものとしている。
The mobile crane 10 having such a configuration is provided with a controller 38 for stopping the operation for safety when an overload is detected. Due to the arithmetic processing by the controller 38, the up-and-down cylinder (hereinafter referred to as the first cylinder) 2 on the first boom 24 side.
2 is provided with an axle load sensor 40 for detecting the axle load, a boom angle detection sensor 42, and a length sensor 44 for detecting the length of the first boom 24. On the boom 28 side, a second axle load sensor 46 for detecting the axial load of the undulating cylinder (hereinafter, referred to as a second cylinder) 26, a second boom angle detection sensor 48, and a second boom 28 for detecting the length of the second boom 28. Two length sensors 50 are provided. Further, the first and second cylinders 2
Each of the cylinders 2 and 26 is provided with stroke sensors 52 and 54 for detecting the position immediately before the stroke end of the cylinder. The controller 38 inputs detection signals from these sensors, and calculates the suspension load, working radius,
The position before the second cylinders 22 and 26 reach the stroke end is input, and the suspension load is calculated mainly based on the detection signals from the sensors 46, 48 and 50 attached to the second boom 28, and the second load is used as a backup. The suspension load is calculated mainly based on the detection signals from the sensors 40, 42, and 44 attached to one boom 24.

【0015】コントローラ38はまず吊り荷重と作業半
径を算出するものとしており、図1に示しているよう
に、上記センサからの信号を入力し、これを軸荷重・姿
勢・ブーム長演算部56に取り込むものとしている。こ
の演算部では第1ブーム24と第2ブーム28に加わる
軸荷重とブーム傾斜角、および各ブーム長によって定め
られる作業半径を算出するものであり、第1、第2軸重
センサ40、46によって軸重を、第1、第2ブーム角
検出センサ42、48によって傾斜角を、長さセンサ4
4、50によってブーム長を演算するようにしている。
軸重センサ40、46としては起伏シリンダ22、26
に加わる油圧力を検出して電圧信号に変換する構造のも
のを用いたり、あるいはシリンダ揺動支点等の荷重点に
設定したロードセル等を用いることができる。またブー
ム角検出センサ42、48は、振り子とポテンショメー
タの組合わせからなる構造の用いればよく、水平に対す
るブーム起伏角度を電気的な信号として出力する構造の
ものを用いればよい。更に、ブーム長さセンサ44、5
0はブーム所定位置に取付けられるドラムとこれから繰
り出されるワイヤをブーム先端に連結した構造とし、ブ
ーム伸縮にしたがって回転するドラムの回転量をポテン
ショメータ等によって検出するものを用いればよい。軸
荷重・姿勢・ブーム長演算部56によって算出された値
は、補正処理部58に出力され、ここで第1、第2シリ
ンダ22、26の摩擦力を考慮した補正、ブームの撓み
を考慮した補正を行い、所定の演算式に基づいて作業半
径演算部60、吊り荷重演算部62にて作業半径と吊り
荷重を演算し、その結果を出力するものとしている。
The controller 38 first calculates the hanging load and the working radius. As shown in FIG. 1, the controller 38 inputs a signal from the sensor and sends it to the shaft load / posture / boom length calculator 56. It shall be taken. This calculation unit calculates the shaft load applied to the first boom 24 and the second boom 28, the boom tilt angle, and the working radius determined by each boom length, and is calculated by the first and second shaft load sensors 40 and 46. The axial load, the inclination angle by the first and second boom angle detection sensors 42 and 48, the length sensor 4
The boom length is calculated according to 4, 50.
As the axle load sensors 40 and 46, the undulating cylinders 22 and 26
Or a load cell set at a load point such as a cylinder swing fulcrum or the like, or a structure that detects the hydraulic pressure applied to the cylinder and converts it into a voltage signal can be used. The boom angle detection sensors 42 and 48 may have a structure composed of a combination of a pendulum and a potentiometer, and may have a structure that outputs a boom undulation angle with respect to the horizontal as an electric signal. Further, the boom length sensors 44, 5
Reference numeral 0 denotes a structure in which a drum attached to a predetermined position of the boom and a wire fed from the drum are connected to the tip of the boom, and a structure that detects the rotation amount of the drum that rotates according to the boom expansion and contraction by a potentiometer or the like may be used. The value calculated by the shaft load / posture / boom length calculation unit 56 is output to the correction processing unit 58, where the correction considering the frictional force of the first and second cylinders 22 and 26 and the deflection of the boom are considered. The correction is performed, the working radius and the hanging load calculating unit 62 calculate the working radius and the hanging load based on a predetermined calculation formula, and the result is output.

【0016】ところで、過負荷防止装置では、上記演算
結果としての作業半径や吊り荷重に基づき、検出された
荷重がその作業半径内で、限界荷重以上となっている場
合に、これを過負荷と判定し、作業を停止させるように
している。このため、クレーン車の安全作業運転領域を
定めている荷重特性を予め定め、演算作業半径に対応す
る限界荷重との比較をなし、限界荷重への近接度に応じ
て警告し、限界荷重以上となった場合に、自動停止信号
を出力するようにしている。例えば、記憶されている定
格総荷重算出式に対して、ブーム長、アウトリガ状態、
上部旋回体方向に対応した定数表から最適な定数をコン
トローラ38に選択入力し、また、作業半径を入力して
定格総荷重特性を求めると、図5に示すような特性線が
得られる。これはいわゆる双曲線特性を示し、実作業半
径から定格総荷重(限界荷重)Wr を求め、実吊り荷重
Wa との比較をなすことにより、作業危険状態か否かの
判定ができる。そして、吊り荷重Wa が限界荷重Wr 以
上となると、作業の自動停止をなすのである。
In the overload prevention device, if the detected load is equal to or larger than the limit load within the work radius based on the work radius and the suspension load as the calculation result, the overload is regarded as overload. Judge and stop the work. For this reason, the load characteristics that define the safe work operation area of the crane truck are determined in advance, compared with the limit load corresponding to the calculation work radius, and a warning is issued according to the proximity to the limit load, and when the load exceeds the limit load. If it does, an automatic stop signal is output. For example, for the stored total rated load calculation formula, boom length, outrigger state,
When the optimum constant is selected and input from the constant table corresponding to the direction of the upper revolving superstructure to the controller 38, and the working radius is input to obtain the rated total load characteristic, a characteristic line as shown in FIG. 5 is obtained. This indicates a so-called hyperbolic characteristic. By determining the rated total load (limit load) Wr from the actual working radius and comparing it with the actual hanging load Wa, it is possible to determine whether or not the work is in a dangerous state. When the suspension load Wa becomes equal to or greater than the limit load Wr, the operation is automatically stopped.

【0017】ところが、このような作業モードでの過負
荷判定処理では、吊り荷がない場合でも機能するため、
実際はブームをより伸張させることができる場合でも、
上記特性線によって規制を受け、ブーム伸張ができなく
なる可能性がある。そこで、本実施例では、上記双曲線
の特性による判別機能とは別に整備点検のための荷重特
性を予め定めておき、必要に応じていずれかのモードを
選択し、使用状況に応じて切換え判定するようにしてい
る。このため、図1に示しているように、コントローラ
38には通常作業の際に用いる荷重特性を定めた作業モ
ード設定器64と、整備点検の際の荷重特性を定めた整
備点検モード設定器66を設け、運転室の操作パネル6
8(図4参照)に取付けたモード切換えスイッチ70に
よって使用するモードを切換えるようにしている。そし
て、切換えスイッチ70により作業モードか整備点検モ
ードかを比較器72によって判別し、設定されたモード
側の設定器64、66のいずれかを起動し、既存のモー
ド内容をメモリ上からクリアし、選択されたモードの荷
重特性をメモリ上に読み込むのである。整備点検モード
設定器66によって定められる荷重特性は、作業モード
の場合と同様に、空荷状態を基準として定められて記憶
されている荷重算出式に対して、ブーム長、アウトリガ
状態、上部旋回体方向に対応した定数表から最適な定数
をコントローラ38に選択入力し、作業半径を入力して
荷重特性を求めるものであり、通常一次式にて表わされ
る。
However, since the overload determination processing in such a work mode functions even when there is no suspended load,
In fact, even if you can extend the boom more,
There is a possibility that the boom can not be extended due to the regulation by the characteristic line. Therefore, in this embodiment, a load characteristic for maintenance and inspection is determined in advance in addition to the above-described function based on the characteristic of the hyperbola, and one of the modes is selected as necessary, and the switching is determined according to the use situation. Like that. For this reason, as shown in FIG. 1, the controller 38 includes a work mode setting device 64 that determines load characteristics used during normal work, and a maintenance mode setting device 66 that determines load characteristics during maintenance and inspection. And the operation panel 6 of the cab
The mode to be used is switched by a mode switching switch 70 attached to the switch 8 (see FIG. 4). The comparator 72 determines whether the mode is the work mode or the maintenance / inspection mode by the changeover switch 70, activates one of the setters 64 and 66 on the set mode side, and clears the contents of the existing mode from the memory. The load characteristics of the selected mode are read into the memory. The load characteristics determined by the maintenance / inspection mode setting device 66 are, as in the case of the work mode, the boom length, the outrigger state, An optimum constant is selected and input from the constant table corresponding to the direction to the controller 38, and a work radius is input to obtain a load characteristic, which is usually represented by a linear expression.

【0018】選択されたモード設定器64、66からの
出力は限界荷重演算部74に入力され、ここで前記作業
半径演算部60から入力された実作業半径の値に基づい
て、限界荷重Wr を演算するようにしている。作業モー
ドの場合も整備点検モードの場合も、作業半径から荷重
特性線上に対応する荷重を算出する。そして、算出され
た限界荷重Wr は前記吊り荷重演算部62からの出力荷
重Wa とともに、荷重比較器75に入力され、ここで両
者が比較される。荷重比較器75では、検出荷重Wa が
限界荷重Wr 以上となっている場合に自動停止信号発生
器76を起動し、当該自動停止信号発生器76の起動に
よって起伏シリンダ22、26や伸縮シリンダの作業を
停止する信号を出力させるのである。
The outputs from the selected mode setting units 64 and 66 are input to a limit load calculating unit 74, where the limit load Wr is determined based on the value of the actual working radius input from the working radius calculating unit 60. We are trying to calculate. In both the work mode and the maintenance check mode, a load corresponding to the load characteristic line is calculated from the work radius. Then, the calculated limit load Wr is input to the load comparator 75 together with the output load Wa from the hanging load calculator 62, where the two are compared. The load comparator 75 activates the automatic stop signal generator 76 when the detected load Wa is equal to or greater than the limit load Wr, and activates the automatic stop signal generator 76 to operate the undulating cylinders 22 and 26 and the telescopic cylinder. Is output.

【0019】また、コントローラ38には、前述したよ
うに、シリンダストロークセンサ52、54が設けら
れ、シリンダストロークがストロークエンドに達する直
前部分を検知するようにしている。このセンサ52、5
4はリミットスイッチ等によって構成すればよいが、リ
ニアスケールや電気、磁気的な信号による検出センサも
用いることができる。ストロークセンサ52、54から
の検出信号を比較器78にて判定し、ストロークエンド
の直前位置に達したときにも、停止信号発生器99を起
動することができるようにしている。これによって、自
動停止となった場合に作業不能状態を解除するための停
止解除スイッチを廃止しても、デッドロック状態からの
脱出が可能となる。
As described above, the controller 38 is provided with the cylinder stroke sensors 52 and 54 so as to detect a portion immediately before the cylinder stroke reaches the stroke end. These sensors 52, 5
4 may be constituted by a limit switch or the like, but a detection sensor based on a linear scale or an electric or magnetic signal can also be used. The detection signals from the stroke sensors 52 and 54 are determined by the comparator 78, and the stop signal generator 99 can be activated even when the position reaches the position immediately before the stroke end. As a result, even if the stop release switch for releasing the inoperable state when the automatic stop is performed is abolished, it is possible to escape from the deadlock state.

【0020】次に、上記コントローラ38から自動停止
信号が出力された場合の動作を図2〜図3を参照して説
明する。移動式クレーン10には第1ブーム24と第2
ブーム28の起伏動作をなす第1シリンダ22、第2シ
リンダ26が設けられ、また、各ブーム24、28を伸
縮させる第1ブーム伸縮シリンダ80、第2ブーム伸縮
シリンダ82が設けられている。これらにはポンプ83
から圧油が供給され、ブーム起伏操作弁84を介して第
1、第2起伏シリンダ22、26を駆動し、またブーム
伸縮操作弁86を介して第1ブーム伸縮シリンダ80、
第2ブーム伸縮シリンダ82を駆動させるようにしてい
る。各シリンダ22、26、80、82の油路には開閉
弁88が設けられ、作動対象を切換えるようにしてい
る。ここで、前記操作弁84、86の切換えにより各ブ
ームは起立方向、伏せる方向、あるいは伸張方向、収縮
方向のいずれかに操作されるが、この操作方向を規制す
るパイロット操作弁90、92がそれぞれ設けられてい
る。そして、前記コントローラ38から自動停止信号が
出力された場合には、パイロット操作弁90、92にお
ける作業半径を増大させるような操作危険方向(ブーム
を伏せる方向およびブーム伸張方向)への操作経路に介
装したアンロード弁94、96を駆動するものとしてい
る。
Next, the operation when an automatic stop signal is output from the controller 38 will be described with reference to FIGS. The mobile crane 10 has a first boom 24 and a second
A first cylinder 22 and a second cylinder 26 for raising and lowering the boom 28 are provided, and a first boom telescopic cylinder 80 and a second boom telescopic cylinder 82 for expanding and contracting each of the booms 24 and 28 are provided. These include pump 83
, And drives the first and second up-and-down cylinders 22 and 26 via a boom-up / down operation valve 84, and the first boom-extendable cylinder 80 and
The second boom telescopic cylinder 82 is driven. An on-off valve 88 is provided in the oil passage of each of the cylinders 22, 26, 80, and 82 to switch the operation target. Here, by switching the operation valves 84 and 86, each boom is operated in one of a rising direction, a prone direction, an extension direction, and a contraction direction. The pilot operation valves 90 and 92 for regulating the operation directions are respectively provided. Is provided. When the automatic stop signal is output from the controller 38, the operation is performed through an operation path in a danger operation direction (boom down direction and boom extension direction) that increases the working radius of the pilot operation valves 90 and 92. The loaded unload valves 94 and 96 are driven.

【0021】また、ブーム起伏操作弁84のパイロット
回路で前記アンロード弁94と反対側へもう一つのアン
ロード弁100を設け、第1、第2ブームの起伏シリン
ダがストロークエンド直前位置に達したとき、コントロ
ーラ38から停止信号が出力された場合には、アンロー
ド弁100が駆動され、ブームの起伏操作弁84中立位
置に戻され、第1、第2ブームの起伏シリンダの作動を
停止させる。
Further, another unload valve 100 is provided on the opposite side of the unload valve 94 in the pilot circuit of the boom raising / lowering operation valve 84, and the first and second boom raising / lowering cylinders reach positions immediately before the stroke ends. At this time, when a stop signal is output from the controller 38, the unload valve 100 is driven to return the boom up / down operation valve 84 to the neutral position, thereby stopping the operation of the up / down cylinders of the first and second booms.

【0022】具体的には、図3に示すように、コントロ
ーラ38から自動停止信号はアンロード弁94、96の
ソレノイドへの電気信号をカットし、これによりAから
Bに切り替わり、操作弁90、92のA側のパイロット
圧がドレンされる。アンロード弁94、96はブームを
伏せる方向およびブーム伸張方向への操作経路であるた
め、自動停止信号によってブーム作業半径を増大する油
圧力が遮断されるのである。また、第1、第2ブームの
起伏シリンダがストロークエンド直前位置に達し、コン
トローラ38からの停止信号により前記起伏シリンダが
停止したとき、荷重曲線の限界内であればコントローラ
38からアンロード弁94への自動停止信号は出力され
ないので、アンロード弁94はA位置のままであり、ブ
ームの伏せ側への操作は可能である。
Specifically, as shown in FIG. 3, the automatic stop signal from the controller 38 cuts off the electric signal to the solenoids of the unload valves 94 and 96, thereby switching from A to B. The pilot pressure on the A side 92 is drained. Since the unload valves 94 and 96 are operating paths in the boom lowering direction and the boom extension direction, the hydraulic pressure that increases the boom working radius is shut off by the automatic stop signal. When the up / down cylinders of the first and second booms reach the positions immediately before the stroke end and the up / down cylinders are stopped by the stop signal from the controller 38, if the load curve is within the limit, the controller 38 sends the unload valve 94 to the unload valve 94. Is not output, the unload valve 94 remains at the position A, and the boom can be operated on the downside.

【0023】このような構成によれば、過負荷防止に際
してコントローラ38では、作業モードと別に整備点検
モードを備え、これを切換え操作することによって、空
荷の場合では拡大した作業半径領域でのブーム操作が可
能となる。そして、いずれのモードでもクレーンの転倒
が発生するような過負荷を有効に防止しつつ安全領域で
の作業を確保できる。したがって、空荷状態で行わなけ
ればならないグリースの塗布作業等をブームが停止する
ことにより阻害されずに進行させることができるのであ
る。また、この実施例ではブームがシリンダストローク
エンドに達する前に機械的あるいは電気、磁気的なセン
シングで自動停止される。したがって、油圧力がリリー
フ圧に達する前に各シリンダが過負荷防止装置によって
自動停止される。これにより過負荷自動停止解除スイッ
チを廃止しても、ブーム起伏動作ができない状態からの
脱出が可能となり、安全制御の範囲内での操作が許容さ
れるのである。
According to such a configuration, when overload is prevented, the controller 38 is provided with a maintenance / inspection mode in addition to the operation mode. Operation becomes possible. In any mode, it is possible to secure work in a safe area while effectively preventing an overload that may cause the crane to overturn. Therefore, the grease application operation or the like that must be performed in an unloaded state can proceed without being hindered by the stop of the boom. In this embodiment, the boom is automatically stopped by mechanical, electric, or magnetic sensing before reaching the cylinder stroke end. Therefore, each cylinder is automatically stopped by the overload prevention device before the hydraulic pressure reaches the relief pressure. As a result, even if the overload automatic stop release switch is abolished, it is possible to escape from a state where the boom hoisting operation cannot be performed, and operation within the range of safety control is permitted.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るクレ
ーンまたはタワークレーンの過負荷防止装置は、基台に
起伏シリンダを介して起伏可能に取付けられたブームを
備えたクレーンまたはタワークレーンに過負荷が作用す
る場合に操作停止をなすようにしたクレーンまたはタワ
ークレーンの過負荷防止装置において、吊り荷重とこの
吊り荷重に対応する最大許容作業半径とから決定される
荷重曲線を定める作業モードと、空荷に対応する最大許
容作業半径によって決定される荷重曲線を定める整備点
検モードとを設定し、前記モードを切換え可能として各
荷重曲線とセンシングした吊り荷重および作業半径の比
較により作業停止出力をなすようにし、また、前記各モ
ードの作業領域内であっても前記起伏シリンダのストロ
ークを入力し、ストロークエンドに達する以前にシリン
ダ作動停止を可能としたので、整備点検を行う際に通常
作業モードによって規制される範囲を越えた操作が安全
制御範囲内で可能となり、また、過負荷自動停止解除ス
イッチを廃止しつつ自動停止状態となっても安全制御内
での操作が可能となる効果が得られる。
As described above, the overload prevention device for a crane or tower crane according to the present invention is applicable to a crane or tower crane provided with a boom that can be raised and lowered on a base via a lifting cylinder. In a crane or tower crane overload protection device that stops operation when a load is applied, a work mode that determines a load curve determined from a hanging load and a maximum allowable working radius corresponding to the hanging load, A maintenance and inspection mode that determines a load curve determined by the maximum allowable working radius corresponding to an empty load is set, and the mode is switchable so that a work stop output is made by comparing each load curve with a sensed hanging load and a working radius. In addition, the stroke of the up-and-down cylinder is input even within the working area of each mode, The cylinder operation can be stopped before the end of the low-end operation.This allows the operation beyond the range regulated by the normal operation mode to be performed within the safety control range when performing maintenance and inspection. And the operation within the safety control can be performed even if the automatic stop state is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例に係る過負荷防止装置の構成ブロック図
である。
FIG. 1 is a configuration block diagram of an overload prevention device according to an embodiment.

【図2】過負荷防止装置により制御される要部油圧回路
である。
FIG. 2 is a main part hydraulic circuit controlled by an overload prevention device.

【図3】同油圧回路の要旨説明図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the gist of the hydraulic circuit.

【図4】実施例に係る過負荷防止装置が装備される移動
式クレーンの側面図である。
FIG. 4 is a side view of a mobile crane equipped with the overload prevention device according to the embodiment.

【図5】作業モードの荷重特性線図である。FIG. 5 is a load characteristic diagram in a work mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・移動式クレーン、12・・・車体、14・・
・アウトリガ、16・・・旋回台、18・・・運転室、
20・・・ブーム基台、22・・・第1シリンダ、24
・・・第1ブーム、26・・・第2シリンダ、28・・
・第2ブーム、30・・・主フック、32・・・補助フ
ック、34・・・ウィンチ手段、36・・・ワイヤ、3
8・・・コントローラ、40・・・第1軸重センサ、4
2・・・第1ブーム角検出センサ、44・・・第1長さ
センサ、46・・・第2軸重センサ、48・・・第2ブ
ーム角検出センサ、50・・・第2長さセンサ、52、
54・・・ストロークセンサ、56・・・軸荷重・姿勢
・ブーム長演算部、58・・・補正処理部、60・・・
作業半径演算部、62・・・吊り荷重演算部、64・・
・作業モード設定器、66・・・整備点検モード設定
器、68・・・操作パネル、70・・・モード切換えス
イッチ、72・・・比較器、74・・・限界荷重演算
部、75・・・荷重比較器、76・・・自動停止信号発
生器、78・・・ストローク比較器、80・・・第1ブ
ーム伸縮シリンダ、82・・・第2ブーム伸縮シリン
ダ、83・・・ポンプ、84・・・ブーム起伏操作弁、
86・・・ブーム伸縮操作弁、88・・・開閉弁、9
0、92・・・パイロット操作弁、94、96・・・ア
ンロード弁、99・・・停止信号発生器、100・・・
アンロード弁
10 mobile crane, 12 body, 14.
・ Outrigger, 16 ・ ・ ・ Turntable, 18 ・ ・ ・ Driver cab,
20 ... boom base, 22 ... first cylinder, 24
... 1st boom, 26 ... 2nd cylinder, 28 ...
2nd boom, 30 main hook, 32 auxiliary hook, 34 winch means, 36 wire, 3
8 ... controller, 40 ... first axle load sensor, 4
2 1st boom angle detection sensor, 44 ... 1st length sensor, 46 ... 2nd axle load sensor, 48 ... 2nd boom angle detection sensor, 50 ... 2nd length Sensor, 52,
54: Stroke sensor 56: Shaft load / posture / boom length calculation unit 58: Correction processing unit 60:
Working radius calculation unit, 62 ... hanging load calculation unit, 64 ...
・ Work mode setting device, 66 ・ ・ ・ Maintenance / inspection mode setting device, 68 ・ ・ ・ Operation panel, 70 ・ ・ ・ Mode changeover switch, 72 ・ ・ ・ Comparator, 74 ・ ・ ・ Limit load calculation section, 75 ・ ・・ Load comparator, 76 ・ ・ ・ Automatic stop signal generator, 78 ・ ・ ・ Stroke comparator, 80 ・ ・ ・ First boom telescopic cylinder, 82 ・ ・ ・ Second boom telescopic cylinder, 83 ・ ・ ・ Pump, 84 ... Boom-relief operating valves,
86: boom expansion / contraction operation valve, 88: open / close valve, 9
0, 92: pilot operated valve, 94, 96: unload valve, 99: stop signal generator, 100:
Unload valve

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基台に起伏シリンダを介して起伏可能に
取付けられたブームを備えたクレーンに過負荷が作用す
る場合に操作停止をなすようにしたクレーンまたはタワ
ークレーンの過負荷防止装置において、吊り荷重とこの
吊り荷重に対応する最大許容作業半径とから決定される
荷重曲線を定める作業モードと、空荷に対応する最大許
容作業半径によって決定される荷重曲線を定める整備点
検モードとを設定し、前記モードを切換え可能として各
荷重曲線とセンシングした吊り荷重および作業半径の比
較により作業停止出力をなすコントローラを備えている
ことを特徴とするクレーンまたはタワークレーンの過負
荷防止装置。
1. An overload prevention device for a crane or a tower crane, wherein an operation is stopped when an overload is applied to a crane having a boom that is mounted on a base via an up / down cylinder via an up / down cylinder. A work mode that determines a load curve determined from a lifting load and a maximum allowable working radius corresponding to the lifting load, and a maintenance inspection mode that determines a load curve determined by a maximum allowable working radius corresponding to an empty load are set. An overload prevention device for a crane or a tower crane, comprising a controller capable of switching the mode and outputting a work stop by comparing each load curve with a sensed hanging load and a work radius.
【請求項2】 基台に起伏シリンダを介して起伏可能
に取付けられたブームを備えたクレーンに過負荷が作用
する場合に操作停止をなすようにしたクレーンまたはタ
ワークレーンの過負荷防止装置において、吊り荷重とこ
の吊り荷重に対応する最大許容作業半径とから決定され
る荷重曲線を定める作業モードと、空荷に対応する最大
許容作業半径によって決定される荷重曲線を定める整備
点検モードとを設定し、前記モードを切換え可能として
各荷重曲線とセンシングした吊り荷重および作業半径の
比較により作業停止出力をなすとともに、前記各モード
の作業領域内であっても前記起伏シリンダのストローク
を入力し、ストロークエンドに達する以前にシリンダ作
動停止を可能としたコントローラを備えていることを特
徴とするクレーンまたはタワークレーンの過負荷防止装
置。
2. An overload prevention device for a crane or a tower crane, which is configured to stop operation when an overload is applied to a crane having a boom that is mounted on a base so as to be able to be raised and lowered via a lifting cylinder. A work mode that determines a load curve determined from a lifting load and a maximum allowable working radius corresponding to the lifting load, and a maintenance inspection mode that determines a load curve determined by a maximum allowable working radius corresponding to an empty load are set. The mode can be switched, and a work stop output is made by comparing each load curve with the sensed hanging load and working radius, and the stroke of the undulating cylinder is input even within the working area of each mode, and a stroke end is input. Crane, characterized in that it is equipped with a controller capable of stopping cylinder operation before reaching Is a tower crane overload prevention device.
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