JP4288583B2 - 救命艇等の揚収装置 - Google Patents

Description

本発明は、艦船に搭載された救命艇や作業艇等の揚収装置に関するものである。

艦船に搭載された救命艇、作業艇等（以下、救命艇という）の揚収装置においては、揚収時に、上下の振幅が最大で１．７ｍ、周期は不確定な複雑な波の上下動を受けながら揚収作業を行わなければならない。
このような状態においては、救命艇が波により持ち上げられるとワイヤロープが弛み、波が落ちると落下して救命艇等にショックを与えるので、これを防止するために、従来は、ワイヤロープが巻かれたウインチドラムの中にクッションゴムを多重に組込み、救命艇の水切り時のショックをこのクッションゴムを圧縮することにより吸収するようにしていた。
しかしながら、このような機械式のショック吸収機構では、吸収ストロークが小さいために、荒天時には十分ショックを吸収することができなかった。

このような問題を解決するために、ウインチドラムを駆動する油圧回路にアキュムレータを設け、作業艇の落下によるショックをこのアキュムレータに蓄積された油圧により吸収するようにした作業艇揚収装置が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

山本康裕「ボールフック式作業艇揚収装置」カヤバ技報 カヤバ工業株式会社 ２００３年４月１日 第２６号 Ｐ４２−４５

非特許文献１に記載の作業艇揚収装置においては、２台の油圧ポンプからは同圧の作動油を吐出しており、この作動油は、低圧アキュムレータに蓄圧しながらウインチモータの両側に加えられる。しかしながらこのウインチモータの両側に加えられる油圧は同圧なので、ショックアブソーバ機能を選択した場合は、ワイヤロープを巻取ることができない。
そのため、作業艇が波による上下動があるなかで揚収作業を行う場合、作業艇が波によって持ち上げられるとワイヤロープが弛み、弛んだ状態で作業艇が落ち込むと、弛んだワイヤロープが一気に展張するため踊り等が発生して危険を伴うという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、ワイヤロープを常に低張力で展開させて保持することにより、救命艇等を揚水する際のワイヤロープの踊り等を防止することができると共に、救命艇等が波の頂部、底部などの位置にある場合でもワイヤロープの巻取り、繰出しを行うことができ、さらに救命艇等が波に合わせて落下するときのショックを吸収することのできる救命艇等の揚収装置を提供することを目的としたものである。

本発明は、艦船に搭載された救命艇等の揚収装置において、電磁弁付きリリーフ弁に第２のリリーフ弁を組み込んで中圧を発生させ、前記救命艇等を揚収するワイヤロープが巻かれたウインチを駆動する油圧モータの巻取り側に前記中圧を供給する第１のポンプと、前記油圧モータの繰出し側に作動油を供給する第２のポンプとを有し、アンロード時において前記油圧モータの巻取り側に作動油を供給する第１のポンプの吐出圧を、前記繰出し側に作動油を供給する第２のポンプの吐出圧より高くして、前記ワイヤロープに常時低張力を付与するようにしたものである。

本発明は、ワイヤロープに常に低張力を付与して展開するようにしたので、救命艇等を揚水する際にワイヤロープの踊り等を防止することができ、また、救命艇等が波の頂部や底部などの位置にある場合でもワイヤロープの巻取り、繰出しを行うことができる。さらに、緩衝装置を設けたことにより、オンロード時に救命艇等が波に合わせて落下した場合にも確実にショックを防止することができる。

図１は本発明の一実施の形態に係る救命艇等の揚収装置の制御系統図、図２は揚収装置の全体構成を示す概略図、図３は図２の側面図、図４は図３の平面図、図５は作用説明図である。

図２〜図５において、１は艦船、５０は艦船に搭載された救命艇である。１０は救命艇５０の揚収装置で、甲板２上の救命艇５０の吊り点部には、側面ほぼＣ字状の一対のクレードル１１ａ，１１ｂが設けられており、両クレードル１１ａ，１１ｂの下端部は、甲板２上に設けた支持部３にそれぞれ回動自在に支持されている。１２は下端部が甲板２上に設けた支持部４に回動自在に支持され、他端がクレードル１１ａ，１１ｂの上部にそれぞれ回動自在に連結された油圧シリンダで、油圧シリンダ１２の伸縮により、クレードル１１ａ，１１ｂは支持部３を中心に回動し、救命艇５０の振り出し、格納を行う。

２０は甲板２上に設置されたウインチで、これに巻かれるワイヤロープ２５ａ，２５ｂ（以下、単に２５と記すことがある）が、それぞれ同量巻き取りできるドラム溝が設けられたウインチドラム２１、このウインチドラム２１を回転駆動する油圧モータ２２、応急用のエアモータ２３、ブレーキ２４等から構成されている。
そして、ワイヤロープ２５ａ，２５ｂは、それぞれ複数の案内シープ２６，２７によりクレードル１１ａ，１１ｂに掛けられており、先端部にはフック２８が取付けられている。５は揚収された救命艇５０を格納する格納装置である。

３０は油圧発生源である油圧ユニット、４０はウインチ２０の巻取り制御等を行う油圧バルブスタンドで、クレードル１１ａ，１１ｂの作動を制御するバルブブロック（図示せず）を備えており、これら油圧ユニット３０、油圧バルブスタンド４０により油圧装置を構成している。

次に、図１により油圧装置について説明する。油圧ユニット３０において、３１は電動機３３に駆動されて異なる油圧の作動油を吐出する２連の油圧ポンプで、第１のポンプ３２ａは電磁弁付きリリーフ弁３４により、第２のポンプ３２ｂは電磁弁付きリリーフ弁３５により吐出圧が制御される。なお、第１のポンプ３２ａはリリーフ弁３６の設定圧が例えば２．２ＭＰａでアンロード状態になり、第２のポンプ３２ｂはリリーフバルブ３７の設定圧が例えば１．０ＭＰａでアンロード状態になる。

油圧バルブスタンド４０において、４１は第１、第２のポンプ３２ａ，３２ｂとウインチ２０の油圧モータ２２との間に設けられたソレノイドバルブである。
４２はソレノイドバルブ、４３は二方向ロジックバルブ、４４は高圧アキュムレータで、第１のポンプ３２ａと油圧モータ２２の巻取り側（高圧側）２２ａとの間に接続されている。また、４５は二方向ロジックバルブ、４６は低圧アキュムレータで、第２のポンプ３２ａと油圧モータ２２の繰出し側（低圧側）２２ｂとの間に接続されており、これらにより緩衝装置を構成する。

次に、上記のように構成した油圧装置の作用につき、ワイヤロープの展張機能を中心に説明する。
油圧ユニット３０を起動すると、電動機３３に駆動されて油圧ポンプ３１の第１のポンプ３２ａはアンロードである例えば２．２ＭＰａの作動油を吐出し、第２のポンプ３２ｂはアンロードである例えば１．０ＭＰａの作動油を吐出する。なお、このとき、電磁弁付きリリーフ弁３４，３５のソレノイドは励磁されていない。

救命艇５０を揚収するために、操作箱（図示せず）により緩衝装置の「入」を選択すると、油圧バルブスタンド４０のソレノイドバルブ４２及び二方向ロジックバルブ４３，４５のソレノイドが励磁されて回路が開き、また、図示しないソレノイドバルブが励磁されて、ウインチ２０のブレーキが解除される。
そして、油圧ポンプ３１の第１のポンプ３２ａから２．２ＭＰａの圧力で吐出された作動油が、油圧バルブスタンド４０のＰポートを通り、チェック弁４９、ソレノイドバルブ４２、レギュレータバルブ４７，４８から二方向ロジックバルブ４３を経て、ウインチ２０の油圧モータ２２の巻取り側２２ａに加えられる。

一方、二方向ロジックバルブ４５の回路が開くことにより、第２のポンプ３２ｂから１．０ＭＰａの圧力で吐出された作動油が、油圧ユニット３０の電磁弁付きリリーフ弁３５を通り、Ｔポートから低圧アキュムレータ４６に蓄圧すると共に、二方向ロジックバルブ４５を経て油圧モータ２２の繰出し側２２ｂに加えられる。

油圧モータ２２の巻取り側２２ａに加えられる作動油の流量は、レギュレータバルブ４７で調整されて油圧モータ２２の回転速度が制御され、これにより、ワイヤロープ２５の巻取速度を調整することができる。
また、油圧モータ２２は、巻取り側２２ａに２．２ＭＰａ、繰出し側２２ｂに１．０ＭＰａの油圧が作用し、両者の差圧１．２ＭＰａで巻取り方向に回転してワイヤロープ２５を巻取ることができ、これにより、ワイヤロープ２５に常時低張力を付与している。しかし、この油圧では、ワイヤロープ２５を巻取るだけで、救命艇５０を吊上げることはできない。なお、状況により、電磁弁付きリリーフ弁３４により第１のポンプ３２ａのアンロード圧力を変えることにより、ワイヤロープ２５の展開時の張力を変えることができる。

ウインチ２０は、波の上下動に対応して油圧モータ２２の巻取り側２２ａと繰出し側２２ｂに作用する作動油の差圧１．２ＭＰａにより駆動され、ワイヤロープ２５の巻取り、繰出しを繰返えす。救命艇５０が下降するとワイヤロープ２５は繰出され、油圧モータ２２の作動油は低圧側（繰出し側２２ｂ）から高圧側（巻取り側２２ａ）に流入し、高圧アキュムレータ４４に蓄圧される。これにより、高圧アキュムレータ４４の油圧が油圧ポンプ３１の第１のポンプ３２ａの吐出圧より高圧になるとチェック弁４９が閉じて、油圧ポンプ３１からの供給が停止する。ウインチ２０は、高圧アキュムレータ４４の蓄圧、吐出の繰返えしでワイヤロープ２５の巻取り、繰出しを行う。なお、救命艇５０の落下速度が速いと、ウインチ２０に供給する第２のポンプ３２ｂからの作動油の吐出量が間に合わなくなるが、油圧モータ２２は構造上常に１．０ＭＰａの管圧が必要なため、これを補償するめたに、低圧アキュムレータ４６には常時蓄圧されて、背圧を保持する。

次に、緩衝装置の「入」を選択したままの状態で、操作箱の「巻上げ」をＯＮすると、ワイヤロープ２５の巻上げが開始される。
このとき、ワイヤロープ２５を高速巻上げする場合は、操作箱の高速巻上げスイッチをＯＮする。これにより、油圧ユニット３０の電磁弁付きリリーフ弁３４，３５の両者のソレノイドが励磁され、油圧ポンプ３１の第１、第２のポンプ３２ａ，３２ｂがオンロードとなり、高圧（例えば、２６．０ＭＰａ）の作動油を吐出する。両ポンプ３２ａ，３２ｂから吐出した作動油は合流し、油圧バルブスタンド４０のＰポート、ソレノイドが励磁されて回路が開かれたソレノイドバルブ４１を通り、油圧モータ２２の巻上げ側２２ａに加えられて油圧モータ２２を高速で駆動し、ワイヤロープ２５を高速で巻上げる。そして、作動油は、油圧ポンプ２２の繰出し側２２ｂからソレノイドバルブ４１、Ｔポートを経てタンクに戻される。

中速巻上げの場合は、操作箱の中速巻上げスイッチをＯＮする。これにより、電磁弁付きリリーフ弁３４のソレノイドのみが励磁され、油圧ポンプ３１の第１のポンプ３２ａがオンロードとなって高圧作動油を吐出し、油圧ポンプ３１の第１のポンプ３２ａの吐出量により油圧モータ２２を中速で駆動し、ワイヤロープ２５を中速で巻上げる。
また、低速巻上げの場合は、操作箱の低速巻上げスイッチをＯＮする。これにより、電磁弁付きリリーフ弁３５のソレノイドのみが励磁され、油圧ポンプ３１の第２のポンプ３２ｂがオンロードとなり、高圧の作動油を吐出して第２のポンプ３２ｂの吐出量により油圧モータ２２を駆動し、ワイヤロープ２５を低速で巻上げる。
このように、ワイヤロープ２５の「高速」、「中速」、「低速」の巻上げ速度は、操作箱のスイッチを選択することにより設定することができる。

ワイヤロープ２５の「高速」、「中速」、「低速」巻上げの場合のウインチ２０の諸元の一例を示せば、表１の通りである。

ポンプ３１の第１のポンプ３２ａがオンロードになり、前述のように油圧バルブスタンド４０のソレノイドバルブ４１のソレノイドが励磁されて回路が開くと、第１のポンプ３２ａから吐出された作動油は、油圧モータ２２の巻取り側２２ａと高圧アキュムレータ４４とに流入し、高圧アキュムレータ４４に蓄圧される。そして、高圧アキュムレータ４４の圧力が徐々に上昇し、救命艇５０の質量に見合った圧力になるまで蓄圧、吐出を繰返えし、質量に見合った圧力になった高圧アキュムレータ４４がショックを吸収して、救命艇５０を吊り上げる。このとき、救命艇５０は水切り時であり、通常より高圧が必要であるが、水切り後は救命艇５０の質量相当の圧力になるため、高圧アキュムレータ４４に蓄圧された油圧により、圧力がバランスするところまで一気に巻上げることができる。

なお、救命艇５０が波に合わせて落下するときに揚収する場合、ワイヤロープ２５に加えられる荷重は、救命艇５０の質量にその加速度が加算される。この場合は、救命艇５０に加速度が加算された質量に相当する圧力になるまでウインチ２０は巻取り作動せず、高圧アキュムレータ４４に蓄圧する。そして、加速度が加算された救命艇５０の質量相当の圧力になった時点でワイヤロープ２５を巻上げることにより、ショックなく巻上げることができる。さらに、水切り後救命艇５０の加速度分の質量が減った分の質量相当圧力になるまで、高圧アキュムレータ４４から作動油が放出されるので、一気に海面から引き離すことができる。

救命艇５０の巻上げが終ったときは、操作箱の「巻上げ停止」及び緩衝装置の「切」を操作すると、油圧ユニット３０の電磁弁付きリリーフ弁３４，３５のソレノイドが除励されて油圧ポンプ３１がアンロードになり、また、油圧バルブスタンド４０のソレノイドバルブ４１が除励されて回路が遮断され、ウインチ２０の巻取り作動が停止し、ブレーキ２４がかかる。
ついで、二方向ロジックバルブ４３，４５のソレノイドが除励され、油圧モータ２２の高圧側（巻取り側２２ａ）及び低圧側（繰出し側２２ｂ）と、高圧アキュムレータ４４及び低圧アキュムレータ４６の回路が遮断されて、ウインチ２０は緩衝装置から切離される。そして、ソレノイドバルブ４２が除励され、高圧アキュムレータ４４に蓄積された作動油をタンクに戻す。なお、低圧アキュムレータ４６には第２のポンプ３２ｂからのアンロード油圧（１．０ＭＰａ）が作用し、常に蓄圧されている。

以上の説明から明らかなように、本発明においては、ウインチ２０の油圧モータ２２の高圧側２２ａと低圧側２２ｂに高圧アキュムレータ４４と低圧アキュムレータ４６を装備し、両者の間に差圧をもたせるようにしたので、救命艇５０の上下動に追従してワイヤロープ２５の巻取り、繰出しを行うことが可能になった。

また、救命艇５０の揚収時に油圧ユニット３０に設けた油圧ポンプ３１の第１、第２のポンプ３２ａ，３２ｂが吐出する作動油の間に圧力差を設け、その差圧によりワイヤロープ２５を巻取るようにしたので、ワイヤロープ２５に常に低張力を付与することができ、救命艇５０が上下動してもワイヤロープ２５に踊り等を生ずることがない。また、第１のポンプ３２ａのアンロード圧力は簡単に変えることができるので、ワイヤロープ２５の展張時の張力を調整することができ、さらに、レギュレータバルブ４７によりワイヤロープ２５の巻取り速度を調整することができる。

さらに、本発明によれば、救命艇５０の上下動に追従してワイヤロープ２５の巻取り、繰出し作動を行いながら救命艇５０を揚収できるので、水切り時のショックを吸収することができ、水切り後に高圧アキュムレータ４４に蓄圧した油量で一気に揚収できるため、救命艇５０の底部が水に叩かれるのを防止することができる。

本発明の一実施の形態に係る救命艇等の揚収装置の制御系統図である。 揚収装置の全体構成を示す概略図である。 図２の側面図である。 図３の平面図である。 図２の揚収装置の作用説明図である。

符号の説明

１ 艦船
１０ 揚収装置
１１ａ，１１ｂ クレードル
２０ ウインチ
２２ 油圧モータ
２２ａ 巻取り側
２２ｂ 繰出し側
２５ ワイヤロープ
３０ 油圧ユニット
３２ａ 第１のポンプ
３２ｂ 第２のポンプ
３４，３５ 電磁弁付きリリーフ弁
４０ 油圧バルブスタンド
４１，４２ ソレノイドバルブ
４３，４５ 二方向ロジックバルブ
４４ 高圧アキュムレータ
４６ 低圧アキュムレータ
５０ 救命艇

Claims (1)

1. 艦船に搭載された救命艇等の揚収装置において、
   電磁弁付きリリーフ弁に第２のリリーフ弁を組み込んで中圧を発生させ、前記救命艇等を揚収するワイヤロープが巻かれたウインチを駆動する油圧モータの巻取り側に前記中圧を供給する第１のポンプと、前記油圧モータの繰出し側に作動油を供給する第２のポンプとを有し、
   アンロード時において前記油圧モータの巻取り側に作動油を供給する第１のポンプの吐出圧を、前記繰出し側に作動油を供給する第２のポンプの吐出圧より高くして、前記ワイヤロープに常時低張力を付与するようにしたことを特徴とする救命艇等の揚収装置。

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