JP4674938B2

JP4674938B2 - ジブクレーン

Info

Publication number: JP4674938B2
Application number: JP2000241342A
Authority: JP
Inventors: 勲宮澤
Original assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Current assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2020-08-09
Also published as: JP2002053289A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジブクレーンに関し、特に吊荷を吊上げる地切り時や吊荷の設置時に、吊荷が移動しないようにしたジブクレーンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３はジブクレーンの一例を示す側面図であり、１は走行式や定置式（図示の場合は走行式）の支持架台、２は支持架台１の上部に旋回台３を介して旋回自在に載置された旋回フレームであり、上記支持架台１と旋回フレーム２とによりクレーン本体４が構成されている。
【０００３】
クレーン本体４における旋回フレーム２の前部には、ジブ５が支持ピン６を中心に起伏自在に取付けられている。また、旋回フレーム２上に設置した起伏ウインチ７により巻取り繰出しされる起伏ロープ８は、旋回フレーム２上に設けられたＡフレーム９の頂部のシーブ１０ａ、ジブ５先端のシーブ１０ｂ、及び再びシーブ１０ａを介して旋回フレーム２に固定されており、起伏ウインチ７によって起伏ロープ８を巻取り繰出しすることにより、ジブ５を起伏できるようにしている。
【０００４】
また、旋回フレーム２上に設置した巻上ウインチ１１により巻取り繰出しされる吊上ロープ１２は、Ａフレーム９の頂部のシーブ１３に掛けられ、更に該シーブ１３とジブ５の頂部のシーブ１４（吊点）との間、及び該シーブ１４とフックブロック１５のシーブ１６との間に掛け回し、吊上ロープ１２の終端は、起伏ウインチ７に連動する図示しない引込みドラムに、巻取り方向が逆になるように巻付けている。巻上ウインチ１１を駆動すると、フックブロック１５に吊った吊荷１７の吊上げ吊下げが行えるようになっている。
【０００５】
また、前記起伏ウインチ７により起伏ロープ８を巻取ってジブ５が起立する時には引込みドラムにより吊上ロープ１２を繰出し、ジブ５が起立状態から水平に近い状態に寝る時には引込みドラムにより吊上ロープ１２を巻取ることにより、吊荷１７の高さを変えないで水平引込が行えるようにしている。更に、吊点１４とフックブロック１５のシーブ１６との間に吊上ロープ１２を懸け回す回数に対して、吊点１４とＡフレーム９上端のシーブ１３との間に懸け回す回数を例えば２倍とすることにより、吊上ロープ１２による負荷がジブ５の起伏の抵抗にならないようにして、ジブ５の起伏を容易にし、吊荷１７の水平引き込みがスムーズに行えるようにしている。
【０００６】
図３は、ジブクレーンのジブ５が最も起立した状態を示しており、この状態のときには最大荷重（或いは定格荷重）の吊荷１７を吊上げることができる。また、図３の状態からジブ５が水平に近い状態に寝てくると、モーメント荷重の増加の関係から、吊上げることができる吊荷１７の大きさは減少する。
【０００７】
図４は前記旋回フレーム２上に設けられている従来のＡフレーム９の一例を示したものであり、従来のＡフレーム９は、一般に、剛性強度を有する前部フレーム１８と、テンションバーとして作用する断面積が小さい後部フレーム１９とから構成されている。図３においても、前部フレーム１８は剛性強度を有する構造物となっており、後部フレーム１９は断面積の小さいテンションバーとなっている。
【０００８】
図３のジブクレーンにおいて、ジブ５が水平に近い状態の時には、Ａフレーム９の前部フレーム１８には圧縮荷重が作用し、後部フレーム１９には引張り荷重が作用する。また、ジブ５が起立した状態になって最大荷重（或いは定格荷重）の吊荷１７を吊上げるようになると、前部フレーム１８と後部フレーム１９の両方が大きな引張り荷重Ｐを受けるようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のジブクレーンは、一般に次のような問題を有していた。図３の実線は、吊荷１７を吊っていないときのジブクレーンの状態を示しており、この状態から最大過重の吊荷１７を吊上げると、クレーン本体４及びジブ５が、大きな荷重の負荷により仮想線で示すように前傾状態に撓むようになる。即ち、ジブ５の先端が下方に曲り、クレーン本体４の支持架台１が前側に撓み、旋回台３が前方に撓む。更に、最大荷重の吊上げ時には、図４に示すように、Ａフレーム９の前部フレーム１８と後部フレーム１９の両方に非常に大きな引張り荷重Ｐが作用するが、従来のＡフレーム９における後部フレーム１９はテンションバーとして用いられるものであって断面積が小さく形成されているために、この後部フレーム１９が引張り荷重Ｐによって延び、このためにＡフレーム９全体が仮想線で示すように前側に傾くように変形する。
【００１０】
上記したクレーン本体４及びジブ５の撓みは、ジブ５を起立状態にして最大荷重の吊荷１７を吊上げた時が最も大きく、ジブ５の角度が水平に近付いた場合には、吊上げることができる吊荷１７の荷重が小さくなること、およびジブ５の水平面よりの起伏角θの関係からジブ５の先端の前方移動距離は減少する。
【００１１】
上記したように、ジブクレーンでは、最大荷重の吊荷１７を吊上げた時に、クレーン本体４及びジブ５が前傾状態に撓むことにより、図３に示すように、ジブ５先端の吊点１４の位置が前方移動距離＋Ｘだけ前方へ移動するようになり、このために吊荷１７の位置が予想される位置から前方移動距離＋Ｘだけ前方へ移動してしまうことになる。
【００１２】
このため、図３のジブクレーンにおいて、フックブロック１５を吊荷１７の重心位置に合わせて、地上に設置した最大荷重の吊荷１７を吊上げる地切り時には、前記したようにクレーン本体４が仮想線の状態に前傾し、吊荷１７が前方移動距離＋Ｘだけ前方に振り出されることになり、このために吊上げた吊荷１７が前後に振れるという問題が生じる。
【００１３】
また、図３のジブクレーンによって仮想線のように最大荷重の吊荷１７を吊上げた状態から、所定位置に据付けるために吊荷１７を所定の位置に合わせて吊下げると、吊荷１７が設置位置に接した瞬間に吊荷１７の荷重が軽減されることにより、前傾していたクレーン本体４が実線で示すように起き上がることになり、このために吊荷１７が前方移動距離＋Ｘの分だけ後方に引きずり込まれるようになる。
【００１４】
このように、吊荷１７の地切り時及び吊荷１７の設置時に吊荷１７が移動するために、吊荷１７が近傍の構造物などに衝突するといった問題を生じる可能性がある。また、鋼製ブロック等の吊荷１７を吊上げて移動し、溶接対象物に位置決めして設置するような場合にも、鋼製ブロックが溶接対象物に設置される瞬間に移動してしまうために、正確な位置決めが難しく、位置決め作業に長時間を要するといった問題が生じていた。
【００１５】
本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、吊荷を吊上げる地切り時や吊荷の設置時に、吊荷が移動することがないようにしたジブクレーンを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、クレーン本体の旋回フレームにジブが支持ピンにより起伏自在に取付られ、クレーン本体の旋回フレーム上に備えたＡフレームの上端から前記ジブの先端に掛けられた吊上ロープにより吊荷の吊上げ吊下げを行うようにしているジブクレーンであって、前記Ａフレームが、上端に吊上ロープ用のシーブを備え下端が旋回フレームに枢着された後部フレームと、該後部フレームのシーブの下部に上端が枢着され下端が旋回フレームに枢着された前部フレームとから構成されており、前記ジブが、Ａフレームの頂部のシープとジブの長手方向中間部に備えたシーブとの間に掛け回した起伏ロープによって起伏するよう支持されており、最大荷重の吊上げ時にＡフレームの前部フレームに作用する引張り力がＰｆ、後部フレームに作用する引張り力がＰｂ、前部フレームの断面積がＡｆ、後部フレームの断面積がＡｂ、であるとき、
【数１】
（Ｐｆ／Ａｆ）＞（Ｐｂ／Ａｂ）
を満足するように、前部フレームの断面積Ａｆと後部フレームの断面積Ａｂとを設定し、最大荷重の吊上げ時に前部フレームが延びてＡフレームの上端が後方へ移動するようにしたことを特徴とするジブクレーン、に係るものである。
【００１７】
上記手段において、最大荷重の吊上げ時にクレーン本体が前傾することによりジブ先端が水平方向前方へ移動する前方移動距離と、最大荷重の吊上げ時に前部フレームが延びてＡフレームの上端が後方へ移動しジブ先端が水平方向後方へ移動する後方移動距離と、が略同一になるようにすることは好ましい。
【００１８】
上記手段は、以下のように作用する。
【００１９】
最大荷重の吊上げ時に、クレーン本体が前傾することによるジブ先端の前方移動距離と、Ａフレームが後方に変形することによるジブ先端の後方移動距離とが相殺されるようにしたことにより、ジブクレーンにより吊荷を吊上げる地切り時や、吊荷の設置等を行う際に、吊荷が不意に動くという問題を防止できる。
【００２０】
従って、吊荷を正確な位置に位置決めする作業が容易となり、よって鋼製ブロックの位置決め、溶接などの作業性を大幅に向上させることができる。また、吊荷の地切り時や設置時等に吊荷が不意に動くことを防止できるので、作業の安全性も向上できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づき説明する。図１、図２は本発明の一実施形態に係るジブクレーンの一例を示したものであり、図中、図３、図４と同一のものについては同一の符号を付して説明を省略し、本発明の特徴部分についてのみ詳細に説明する。
【００２２】
図１、図２に示すように、旋回フレーム２上に備えるＡフレーム２０を次のように構成する。即ち、Ａフレーム２０は、上端に吊上ロープ１２用のシーブ１３を備え、下端が旋回フレーム２にピン２１にて枢着された後部フレーム２２と、該後部フレーム２２の上端に近い位置に上端がピン２３にて枢着され、下端が旋回フレーム２にピン２４にて枢着された前部フレーム２５とを有している。このとき、後部フレーム２２は断面積Ａｂが大きく剛性強度を備えた構成としてあり、また、前部フレーム２５は断面積Ａｆが小さい構成となっている。
【００２３】
一方、図１のジブクレーンでは、後部フレーム２２の上端におけるシーブ１３の下側位置にシーブ１０ａを設け、また、ジブ５の長手方向中間部の支持ピン寄りの位置にシーブ１０ｂを設け、起伏ウインチ７から巻き出した起伏ロープ８を、前記シーブ１０ａ，１０ｂ間に掛け回してその端部を旋回フレーム２に固定し、起伏ウインチ７を作動することによりジブ５を起伏できるようにしている。また、巻上ウインチ１１の吊上ロープ１２は、後部フレーム２２上端のシーブ１３、ジブ５上端のシーブ１４（吊点）、フックブロック１５のシーブ１６間に掛け回されて、吊荷１７の吊上げ下げを行うようにしている。
【００２４】
図１において、最大荷重の吊荷１７を吊上げる状態（Ｉの状態）の時には、図２のようにＡフレーム２０に大きな引張り荷重Ｐが作用するが、このとき前部フレーム２５には引張り応力のみを受ける。一方、後部フレーム２２には、その上端のシーブ１３より下側の位置に前部フレーム２５の上端がピン２３にて枢着されているので、後部フレーム２２には引張り応力と同時に曲げモーメントによる応力が作用する。
【００２５】
上記において、前部フレーム２５に作用する引張り力をＰｆ、後部フレーム２２に作用する引張り力をＰｂ、前部フレーム２５の断面積をＡｆ、後部フレーム２２の断面積をＡｂとすると、前部フレーム２５の応力σｆは、σｆ＝（Ｐｆ／Ａｆ）であり、後部フレーム２２の応力σｂは、σｂ＝（Ｐｂ／Ａｂ）である。
【００２６】
このとき、
【数３】
（Ｐｆ／Ａｆ）＞（Ｐｂ／Ａｂ）・・・（１）
を満足するように、前部フレーム２５の断面積Ａｆと、後部フレーム２２の断面積Ａｂとを決定する。
【００２７】
即ち、図２のように、後部フレーム２２の断面積Ａｂを大きく設定し、前部フレーム２５の断面積Ａｆを小さく設定する。
【００２８】
このように、式（１）を満足するように、前部フレーム２５の断面積Ａｆと、後部フレーム２２の断面積Ａｂとを設定すると、最大荷重の吊上げ時に、前部フレーム２５が延び、これによってＡフレーム２０はその上端が後方へ移動するように変形する。
【００２９】
Ａフレーム２０の上端が後方へ移動するように変形すると、シーブ１０ａ，１０ｂ間に掛け回されている起伏ロープ８によってジブ５が後方に引っ張られ、これにより、ジブ５先端の吊点１４は、図１に破線で示すように水平方向後方へ向かって後方移動距離−Ｘだけ移動することになる。
【００３０】
以下に、上記形態の作用を説明する。
【００３１】
例えば最大荷重２００トン（定格荷重であってもよい）の吊荷１７を吊上げる図３に示したジブクレーンにおいて、最大荷重の吊荷１７を吊上げた時に、クレーン本体４が前傾すること及びジブ５が変形することによって、ジブ５先端が水平方向前方へ移動する前方移動距離＋Ｘを予め求めておく。
【００３２】
一方、図１に示した例えば最大荷重２００トンのジブクレーンにおいて、最大荷重の吊荷１７を吊上げ時に、Ａフレーム２０の上端が後方へ移動するように変形することによってジブ５の上端が後方へ移動するように、式（１）
【数４】
（Ｐｆ／Ａｆ）＞（Ｐｂ／Ａｂ）・・・（１）
を満足する、前部フレーム２５の断面積Ａｆと、後部フレーム２２の断面積Ａｂとを設定する。即ち、後部フレーム２２の断面積Ａｂを大きく設定し、前部フレーム２５の断面積Ａｆを小さく設定する。これにより、式（１）の左辺の応力σｆが右辺の応力σｂより大きくなるようにする。これによって、最大荷重の吊荷１７を吊上げたときに、Ａフレーム２０は必ず後方に向かって変形されるようになり、Ａフレーム２０の変形を一方向に方向付けすることができる。
【００３３】
そして、最大荷重の吊荷１７の吊上げによってクレーン本体４が前傾することによりジブ５先端が水平方向前方へ移動する前方移動距離＋Ｘと、Ａフレーム２０が後方に変形してジブ５先端が水平方向後方へ移動する後方移動距離−Ｘの大きさの絶対値が略同一になるようにする。これにより、ジブ５先端の移動はキャンセルされて、移動距離は最小となる。
【００３４】
上記したように、最大荷重の吊上げ時に、クレーン本体４が前傾することによるジブ５先端の前方移動距離＋Ｘと、Ａフレーム２０が後方に変形することによるジブ５先端の後方移動距離−Ｘとが相殺されるようにしたことにより、ジブクレーンにより吊荷１７を吊上げる地切り時や、吊荷１７の設置等を行う際に、吊荷１７が不意に大きく動くという問題を確実に防止することができる。
【００３５】
従って、吊荷１７を正確な位置に位置決めする作業が容易となり、よって鋼製ブロックの位置決め、溶接などの作業性を大幅に向上させることができる。また、吊荷１７の地切り時や設置時等に吊荷１７が不意に動くことが防止されるので、作業の安全性も向上できる。
【００３６】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、種々の形式のジブクレーンに適用できること、Ａフレーム及びジブの形状、寸法などは図示例にのみ限定されることなく種々変更し得ること、その他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、等は勿論である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、最大荷重の吊上げ時に、クレーン本体が前傾することによるジブ先端の前方移動距離と、Ａフレームが後方に変形することによるジブ先端の後方移動距離とが相殺されるようにしたことにより、ジブクレーンにより吊荷を吊上げる地切り時や、吊荷の設置等を行う際に、吊荷が不意に動くという問題を防止できる効果がある。
【００３８】
従って、吊荷を正確な位置に位置決めする作業が容易となり、よって鋼製ブロックの位置決め、溶接などの作業性を大幅に向上させることができる効果がある。また、吊荷の地切り時や設置時等に吊荷が不意に動くことを防止できるので、作業の安全性も向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のジブクレーンの形態の一例を示す側面図である。
【図２】図１に示したＡフレームの側面図である。
【図３】従来のジブクレーンの一例を示す側面図である。
【図４】従来のＡフレームの側面図である。
【符号の説明】
２旋回フレーム
４クレーン本体
５ジブ
６支持ピン
１２吊上ロープ
１７吊荷
２０Ａフレーム
２２後部フレーム
２５前部フレーム
＋Ｘ前方移動距離
−Ｘ後方移動距離
Ａｆ前部フレームの断面積
Ａｂ後部フレームの断面積
Ｐｆ前部フレームに作用する引張り力
Ｐｂ後部フレームに作用する引張り力

Claims

クレーン本体の旋回フレームにジブが支持ピンにより起伏自在に取付られ、クレーン本体の旋回フレーム上に備えたＡフレームの上端から前記ジブの先端に掛けられた吊上ロープにより吊荷の吊上げ吊下げを行うようにしているジブクレーンであって、前記Ａフレームが、上端に吊上ロープ用のシーブを備え下端が旋回フレームに枢着された後部フレームと、該後部フレームのシーブの下部に上端が枢着され下端が旋回フレームに枢着された前部フレームとから構成されており、前記ジブが、Ａフレームの頂部のシープとジブの長手方向中間部に備えたシーブとの間に掛け回した起伏ロープによって起伏するよう支持されており、最大荷重の吊上げ時にＡフレームの前部フレームに作用する引張り力がＰｆ、後部フレームに作用する引張り力がＰｂ、前部フレームの断面積がＡｆ、後部フレームの断面積がＡｂ、であるとき、
【数１】
（Ｐｆ／Ａｆ）＞（Ｐｂ／Ａｂ）
を満足するように、前部フレームの断面積Ａｆと後部フレームの断面積Ａｂとを設定し、最大荷重の吊上げ時に前部フレームが延びてＡフレームの上端が後方へ移動するようにしたことを特徴とするジブクレーン。
最大荷重の吊上げ時にクレーン本体が前傾することによりジブ先端が水平方向前方へ移動する前方移動距離と、最大荷重の吊上げ時に前部フレームが延びてＡフレームの上端が後方へ移動しジブ先端が水平方向後方へ移動する後方移動距離と、が略同一になるようにしたことを特徴とする請求項１記載のジブクレーン。