JP4777863B2

JP4777863B2 - 橋形クレーン

Info

Publication number: JP4777863B2
Application number: JP2006307404A
Authority: JP
Inventors: 脩佐々木
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Engineering and Services Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Engineering and Services Co Ltd
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2026-11-14
Also published as: WO2008059809A1; KR20090082391A; JP2008120538A; CN101535167A

Description

本発明は、橋形クレーンに関する。さらに詳しくは、ガーダの両端を剛脚と揺脚とで支え、ガーダ上をトロリーが横行して、トロリーから吊下げたフックで荷物を吊上げる形式の橋形クレーンに関する。

橋形クレーンには、非特許文献１に示すように、岸壁荷役用や造船用の外、一般荷役用があり、ガーダ上を横行するトロリーには主トロリーと補トロリーの２台を用いたものがある。
２台のトロリーは、単独で動かすこともでき、同時に連動して動かすこともできる。大きな荷物や船体ブロックに対しては、２本のフックで共吊りすると共に、一方を巻上げ下げして傾けることもできる。
補トロリーは、ガーダの中央から１本のフックを吊下げ、主トロリーはガーダの上面の前後両側から２本のフックを吊下げる形式が多く、主トロリーに搭載された巻上装置やガイドシーブは固定的に配置されている。

上記のような従来例の一例を、図１１〜図１２に基づき説明する。
図１２に示す橋形クレーンＣは、ガーダ１と、その一端に固定された剛脚２と、他端にピンで取付けられた揺脚３とから構成されている。主トロリー100と補トロリー５はガーダ１に設けられたレール上を横行する。
図１１に示すように、ガーダ１の中央部を補トロリー５が走行し、中央部の空間にロープを通してフック６を吊下げている。
主トロリー100はガーダ１の両サイドのレール上を走行するものであり、トロリー台車101に２台のウインチ102が載せられている。また、トロリー台車101の前後方向（ガーダ１に直交する方向）の両端部にガイドシーブ103,104が取付けられており、各ウインチ102から繰り出したロープを通して、フック105を吊下げている。前後のウインチ102にそれぞれ対応するガイドシーブ103,104の取付位置は固定的であるため、２個のフック105の前後方向の間隔ｄは不変である。

以上のような構造であるため、例えば、造船所でブロック工法で船体を建造しているとき、２個のフック105で共吊りした大形のブロックをほんの少し移動させて、建造中の船体に結合する場合でも、橋形クレーンＣごと動かさねばならず、微少な移動ができにくかった。

新版機械工学便覧Ｃ３−運搬機械１９頁

本発明は上記事情に鑑み、吊荷の微少な前後移動および小旋回移動を容易にできるようにした橋形クレーンを提供することを目的とする。

第１発明の橋形クレーンは、ガーダ上を主トロリーが横行する橋形クレーンであって、前記主トロリーのトロリー台車上に巻上装置とガイドシーブ移動機構が設けられており、前記巻上装置は、ウインチと、該ウインチから繰出し巻戻しされるロープと、該ロープが巻き掛けられたフックとからなり、前記ガイドシーブ移動機構は、前記ロープの途中が巻き掛けられるガイドシーブと、該ガイドシーブを前記ガーダの長手方向に対し直交する向きに前進させたり後退させる移動機構を備えており、前記移動機構は、前記トロリー台車に固定された張出台と、該張出台の上面を走行するシーブ台車と、該シーブ台車の前後進手段とからなり、前記張出台は、その基端が前記トロリー台車に固定され、その先端が前記ガーダの長手方向に対し直交する向きに突出しており、前記シーブ台車には、前記ガイドシーブが取付けられており、前記張出台における前記シーブ台車の走行路は、基端から先端に向って下傾しており、かつ該走行路の水平長さと垂直高さの比が、前記ガイドシーブと前記フックの間のロープ本数と前記ガイドシーブと前記ウインチとの間のロープ本数の比と一致していることを特徴とする。
第２発明の橋形クレーンは、第１発明において、前記巻上装置と前記ガイドシーブ移動機構は、それぞれ前方用と後方用が設けられており、前方用のガイドシーブ機構は、前記ガーダの前方側に設置され、後方用のガイドシーブ機構は、前記ガーダの後方側に設置されていることを特徴とする。

第１発明によれば、つぎの効果を奏する。
ａ）ガイドシーブ移動機構のガイドシーブを移動機構によって前進後退させると、ガイドシーブがガーダから離れたり近づいたりするので、ガイドシーブに巻き掛けられたロープから垂下しているフックもガーダから離間したり接近したりする。よって、橋形クレーン自体を動かさなくてもフックのみの前後移動ができるので、吊荷の微少移動ができ、それにより荷役作業の能率が向上する。また、主トロリーと補トロリーにて合吊りした場合は、主トロリーのガイドシーブを微少に前後進させることにより吊荷を小旋回させることができるので、重量物の組付け作業が能率よく行える。
ｂ）張出台の上面をシーブ台車が走行すると、シーブ台車に取付けられているガイドシーブも移動するが、その移動方向は張出台と同じくガーダの長手方向に直交する向きであるため、ガイドシーブがガーダから離れたり近づいたりする。このため、フックもガーダから離間したり接近するので、吊荷の微少移動が可能となる。
ｃ）張出台の走行路が下傾しているので、ガイドシーブを前進させたことで短くなるガイドシーブとフック間のロープ長さが、張出台上のガイドシーブの高さ位置が低くなることによって補償される。よって、シーブ台車を前後進させてもフックの高さが変動しないので、荷役作業を容易に行える。また、ガイドシーブとウインチ間のロープ張力とガイドシーブとフック間のロープ張力の釣合いを張出台の傾斜比率と一致させておくと、ロープ張力の合成力が張出台の走行路に対し、直角に作用するので、シーブ台車の前後進駆動力を大きくする必要はなくなる。
第２発明によれば、巻上装置とガイドシーブ移動機構として、前方用と後方用の一対が設けられているので、２個のフックによる長大荷物の共吊りが可能であり、しかも前後のガイドシーブを同じ向きに移動させることで、長大吊荷であっても、その微少移動も小旋回も行えるので、荷役作業が能率よく行える。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の橋形クレーンは、ガーダと剛脚と揺脚からなるクレーン自体および補トロリーは図１２に示す従来例と特に変えるところはないため、以下に主トロリーについてのみ説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る主トロリーの側面図である。
図１において、１はガーダで、左右２本の桁から構成されており、中央部は空間となっている。ガーダ１の中央部には、従来例と同じく補トロリー５が紙面に直角な方向に走行するようになっており、中央部の空間にロープを通して、フック６を吊下げている。
本発明において特徴のある主トロリー１０は、以下のように構成されている。
トロリー台車１１は車輪１２を備えており、ガーダ１上に設置されたレール１３（図２参照）上を紙面に直角な方向に走行するようになっている。

前記トロリー台車１１上には、２台の巻上装置14F,14Rと２台のガイドシーブ移動機構20F,20Rが設置されている。図中右側が前方用で、ガーダ１の前面から前方に突出した位置でフック６０を吊降ろしている。図中左側が後方用で、ガーダ１の後面から後方に突出した位置でフック６０を吊降ろしている。
各巻上装置は、いずれも、ウインチ１５とロープＲと、フック６０とから構成されている。なお、これらの構造は従来例と同一構成である。前記ガイドシーブ移動機構20F,20Rは、前記ロープＲの途中が巻き掛けられるガイドシーブをガーダ１の長手方向に対し直交する向き（前方または後方）に前進させたり後退させる移動機構を有している。

前記ガイドシーブ移動機構20F,20Rは、前記ウインチ１５から繰出されたロープＲを案内するガイドシーブと、このガイドシーブをガーダ１に対して前後進させる移動機構からなる。この移動機構は、張出台２１とシーブ台車３０とシーブ台車３０の前後進手段とから構成されている。
各張出台２１はトロリー台車１１に固定されて、その先端が外方に突出している。すなわち、図中右側の張出台２１は前方に突出し、図中左側の張出台２１は後方に突出している。そして、シーブ台車３０は、張出台２１上で、ガーダ１から離れたり近づいたりするように移動する点に特徴がある。
図１において、右側はシーブ台車３０が前進した位置にあり、左側はシーブ台車３０が後退した位置で示されている。前方と後方のガイドシーブ移動機構20F,20Rは、同一構成であるため、以下では後方のガイドシーブ移動機構20Rのみを説明する。

図２は図１におけるガイドシーブ移動機構の拡大側面図である。
図２に示すように、張出台２１は、基部がトロリー台車１１の脚部に固定され、先端は外向きに張出している。張出台２１の上面は外側に向って下傾しており、その傾斜面上には、走行路面となるレール２２が取付けられている。このレール２２の水平長さｘと垂直高さｙはフック６０の高さを一定に維持したり、シーブ台車３０の駆動力を低減するのに重要な技術要素をなしているが、この点は後述する。

図３は同ガイドシーブ移動機構の斜め上方からみた透視図である。図４は同ガイドシーブ移動機構の斜め後方からみた透視図である。図５は同ガイドシーブ移動機構の斜め下方からみた透視図である。図６はシーブ台車３０とフック６０の正面図である。図７はシーブ台車３０におけるガイドシーブシフト機構の平面図である。
図３および図６に示すように、張出台２１とレール２２は左右一対設けられている。そして、シーブ台車３０は左右一対の側部フレーム３１，３１とこれらを連結する中央フレーム３２と、側部フレーム３１に軸支された車輪３３を有している。車輪３３は、前記張出台２１のレール２２上を転動する。

３５は前後進手段としてのネジ棒・ナット機構である。
前記張出台２１の先端部と前記シーブ台車３０の後端部との間に、テレスコープ式の伸縮筒３６が連結され、その内部にはネジ棒と長尺のナット筒が内蔵されている。そして、ネジ棒を張出台２１の先端部に取付けたモータ３７と減速器３８によって回転させると、ネジ棒が進退するので、シーブ台車３０を進退させることができる。
なお、前後進手段としては、ネジ棒・ナット機構に限らず、シリンダ機構その他の進退機構を用いてもよい。

図６に示すように、シーブ台車３０の中央フレーム３２の下面には、ロープ掛け廻し用のガイドシーブが取付けられている。
４５はイコライザで、水平ビーム45aと垂直ビーム45bとからなり、垂直ビーム45bは中央フレーム３２に揺動自在に軸支され、水平ビーム45aは垂直ビーム45bに揺動自在に軸支されている。そして、水平ビーム45aの両端部にイコラザシーブ４１，４２が取付けられている。このイコライザシーブ４１，４２が上下に変位することによって、シーブ台車３０の後述するガイドシーブ群とフック６０のガイドシーブ６１〜６６の間のロープ長の片寄りを解消することができる。また、イコライザ４５の左右両側における中央フレーム３２には、固定のガイドシーブ４３，４４が取付けられている。

図６および図７に示すように、中央フレーム３２の上面には、シフト機構付きのガイドシーブ５１〜５４が４枚設けられている。ガイドシーブ５１，５２が第１セットで、第１ホルダー５５に入れられている。ガイドシーブ５３，５４は第２セットで第２ホルダー５６に入れられている。第１、第２ホルダー５５，５６は２本のガイド棒５７，５８に通されて、左右の横行が円滑に行われるようにガイドされている。また、第１、第２ホルダー５５，５６には１本のネジ棒５９が通され、各ホルダーに内蔵したナットが螺合している。そして、ネジ棒５９には、中間点を境にして左右逆向きのネジが切られている。よって、ネジ棒５９を正逆回転させると、第１、第２ホルダー５５，５６を互いに近づけたり離間するよう移動させることができる。なお、図６においては複雑化を避けるため、ガイド棒５８を省略し、各ホルダ５５，５６も簡略化して図示している。

図６において、符号６０はフックであり、６枚のシーブ６１，６２，６３，６４，６５，６６を有している。このシーブ６１〜６６とシーブ台車３０の各ガイドシーブ４１〜４４、５１〜５４の間には複数本のロープＲが掛け廻されるが、その掛け廻し経路は図８に基づき後述する。

図３および図５に示すウインチ１５は、ドラム１６とモータ１７と減速機１８を有しており、モータ１７の動力によってドラム１６が正逆両方向に回転するようになっている。そして、ウインチ１５のドラム１６の一端部には２本のロープＲ１，Ｒ２を巻取り、他端部には、２本のロープＲ３，Ｒ４を巻取っている。このドラム１６が正逆回転すると、これらのロープＲ１〜Ｒ４を巻出し巻戻して、フック６０を上げ下げすることになる。なお、このドラム１６とフック６０の間のガイドシーブ群も含めたロープの掛け廻し経路は図８に基づき説明する。
また、前記ドラム１６の回転は、チェーン19a，19b，19cを介して、前記ネジ棒５９に伝え、ネジ棒５９を正逆両方向に回転させるようになっている。このため、ドラム１６からロープＲ１，Ｒ２のグループおよびロープＲ３，Ｒ４のグループが引出される位置に合わせて、第１、第２ホルダー５５，５６が左右に移動するので、ロープＲ１〜Ｒ４の乱巻きが生じなくなる。

図８において、ウインチ１５のドラム１６の一端側からは２本のロープＲ１，Ｒ２が伸び、他端側からは別の２本のロープＲ３，Ｒ４が伸びている。ロープＲ１，Ｒ２は実際は一続きになった１本のロープで、その途中がイコライザ４５のシーブ４１に巻き掛けられている。そして、ロープＲ１側がフック６０のシーブ６５→シーブ台車３０のシーブ４３→フック６０のシーブ６１→シーブ台車３０のシーブ５１を経て、ドラム１６に掛け廻わされ、ロープＲ２側が、フック６０のシーブ６２→シーブ台車３０のシーブ５２を経て、ドラム１６に掛け廻されている。

また、ロープＲ３，Ｒ４も実際は一続きのロープで、その途中がイコライザ４５のシーブ４２に巻き掛けられている。そして、ロープＲ３側が、フック６０のシーブ６６→シーブ台車３０のシーブ４４→フック６０のシーブ６４→シーブ台車３０のシーブ５４を経て、ドラム１６に掛け廻され、ロープＲ４側が、フック６０のシーブ６３→シーブ台車３０のシーブ５３を経て、ドラム１６に掛け廻されている。

上記のロープ掛け廻し経路は、ドラム１６からシーブ台車３０までのロープ本数が４本で、シーブ台車３０とフック６０の間のロープ本数が１２本になっており、ロープ本数の比が１：３である。
なお、このロープ本数の比は１：３に限らず、１：２以下でもよく、１：４以上であってもよい。

つぎに、本実施形態に係る巻上装置14F,14Rの使用方法を図１に基づき説明する。
各巻上装置14F,14Rともにウインチ１５のドラム１６を回転させて、ロープＲ１〜Ｒ４を繰り出すと、フック６０を下降させることができ、ドラム１６を逆回転させて、ロープＲ１〜Ｒ４を巻き取ると、フック６０を上昇させることができる。
前後２台の巻上装置14F,14Rのフック６０，６０を同期させて昇降させると、荷物の両端を吊って、その水平を保ったまま荷役することができる。また、前後２台の巻上装置14F,14Rにおいて、ロープＲ１〜Ｒ４の巻取量を互いに変えると、前後のフック６０，６０間の高さが変り、吊荷を傾斜させることができる。

図１に示すように、前方ガイドシーブ移動機構20Fのシーブ台車３０を前進させ、後方ガイドシーブ移動機構20Rのシーブ台車３０を後退させると、前後のフック６０，６０は共に前方に移動する。また逆に前方のシーブ台車３０を後退させ、後方のシーブ台車３０を前進させると、前後のフック６０，６０は共に後方に移動する。
この動きを利用すると、橋形クレーンそのものは移動しないで、吊荷を微少に前後進させることができる。また、主トロリーと補トロリーにて合吊りした場合、主トロリーを微少に前後させることにより吊荷を小旋回させることが行えるので、荷役作業が能率よく行える。

図９に基づき、上記の小旋回作業を詳述する。同図において、Ｂ１は設置済みの船体ブロックであり、新しい船体ブロックＢ２は本発明の橋形クレーンＣの主トロリー１０と補トロリー５によって合吊りされている。橋形クレーンＣを前進させて、船体ブロックＢ２を既設の船体ブロックＢ１に接近させた場合、一方の端面が互いに合っても他方の端面が合わず、多少の隙間ｄが生ずることがある。このような場合、後方用の巻上装置14Rのシーブ台車３０を後退させると（矢印Ａｂ方向）、船体ブロックＢ２は矢印Ａｒ方向に少し旋回して、端面を合わすことができる。本発明によれば、このような小旋回が容易に行えるので、造船所での船体ブロックの組立てなどの重量物の微少位置合わせが容易に行え、作業効率が向上する。

また、前後のシーブ台車３０，３０を互いに前進させると、２本のフック６０，６０間の間隔Ｄｗが広がり、前後のシーブ台車３０，３０を互いに後退させると、２本のフック６０，６０間の間隔Ｄｎが狭くなるので、搬送ブロックの大きさに合わせた適正な吊り位置が選択できるという利点がある。

本発明のガイドシーブ移動機構20F,20Rにおいて、各張出台２１のレール２２の長さと高さは、フック６０の高さを一定に保つ点と、シーブ台車の前後進駆動に大きな駆動力を要しないという点の二つに技術的意義があるので、以下のこの点を詳述する。
上記の実施形態において、レール２２は傾斜して設置されているが、既述のごとく、その水平長さｘと垂直高さｙは、３：１に設定されており、この数値は、シーブ台車３０からフック６０までのロープ本数１２本とドラム１６からシーブ台車３０までのロープ本数４本の比率と同一である。

（フック６０の高さ保持）
上記の構成であると、ドラム１６を停止していてシーブ台車３０を前後に移動したときに生ずるシーブ台車３０のガイドシーブ４１〜４４からフック６０間におけるロープの伸び縮みは、シーブ台車３０が低い位置に移動することで等量分を吸収される。よって、フック６０の高さは変わらないので、吊荷の高さを変えずに、水平方向の微少送りのみが可能となる。このため、造船所において大形の重量である船体ブロック等を建造中の船体に組み付ける作業において、位置合わせが容易に行えるという効果を奏する。

（シーブ台車３０の駆動力）
図１０は本発明の橋形クレーンにおけるロープ張力の釣合いの説明図である。
同図に示すように、ロープ張力の釣合いを下記のようにする。
シーブ台車３０のシーブ５１〜５４→ドラム１６への張力ｆｈ＝１
シーブ台車３０のシーブ５１〜５４→フック６０のシーブ６１〜６６への張力ｆｖ＝３
上記の場合、張力ｆｈと張力ｆｖの合成力Ｆは、張出台２１のレール２２に直角に作用することになる。
このことは、フック荷重の増減があっても、シーブ台車３０の前後進手段であるモータ３７への作用荷重に変化がないとことを意味する。このため、モータ３７はシーブ台車３０が張出台２１の傾斜を転がり落ちようとする荷重を支えるだけでよく、フック６０に大きな荷重を吊っても大きな駆動力を与える必要はない。

（他の実施形態）
つぎに、本発明の他の実施形態を説明する。
前記したレール２２の水平長さｘと垂直高さｙの比率は、ロープの巻取本数比に合わせる必要があり、ドラム１６とシーブ台車３０におけるガイドシーブ５１〜５４間のロープ本数Ｙとシーブ台車３０のガイドシーブ４１〜４４とフック６０のガイドシーブ５１〜５４間のロープ本数Ｘとの間でｘ：ｙ＝Ｘ：Ｙとする必要がある。
例えば、ロープ本数Ｙ：ロープ本数Ｘが１：２であれば、レール２２の水平長さｘと垂直高さｙは、１：２とすればよく、また、ロープ本数Ｙ：ロープ本数Ｘが１：４であれば、レール２２の水平長さｘと垂直高さｙは、１：４とすればよい。

上記実施形態では、巻上装置とガイドシーブ移動機構につき、前方用と後方用を設置したが、前方用または後方用の設備のみを設けてもよい。
また、巻上装置の前方用と後方用を設けても、いずれか一方にのみガイドシーブ移動機構を設けてもよい。
これらの構成でも、前後のフック６０間の間隔を伸縮させることができるので、吊荷の移動量は両側設置の半分と成るが、微少な前後移動が可能となり、主トロリーと補トロリーの合吊りに於いては小旋回移動が可能となる等の利点がある。
さらに、補トロリー５を用いない構成であってもよく、そのような橋形クレーンも本発明に含まれる。

本発明の一実施形態に係る主トロリーの側面図である。図１におけるガイドシーブ移動機構の拡大側面図である。同ガイドシーブ移動機構の斜め上方からみた透視図である。同ガイドシーブ移動機構の斜め後方からみた透視図である。同ガイドシーブ移動機構の斜め下方からみた透視図である。シーブ台車３０とフック６０の正面図である。シーブ台車３０におけるガイドシーブシフト機構の平面図である。ドラム１６とシーブ台車３０とフック６０間におけるロープの掛け廻し経路図である。本発明の橋形クレーンにおける小旋回作業の説明図である。本発明の橋形クレーンにおけるロープ張力の釣合いの説明図である。従来の主トロリーの側面図である。従来の橋形クレーンの斜視図である。

１ガーダ
１０主トロリー
１１トロリー台車
１５ウインチ
１６ドラム
２０ガイドシーブ移動機構
２１張出台
２２レール
３０シーブ台車
３３車輪
３５前後進手段
４１〜４４ガイドシーブ
５１〜５４ガイドシーブ
６１〜６６シーブ
６０フック

Claims

ガーダ上を主トロリーが横行する橋形クレーンであって、
前記主トロリーのトロリー台車上に巻上装置とガイドシーブ移動機構が設けられており、
前記巻上装置は、ウインチと、該ウインチから繰出し巻戻しされるロープと、該ロープが巻き掛けられたフックとからなり、
前記ガイドシーブ移動機構は、前記ロープの途中が巻き掛けられるガイドシーブと、該ガイドシーブを前記ガーダの長手方向に対し直交する向きに前進させたり後退させる移動機構を備えており、
前記移動機構は、前記トロリー台車に固定された張出台と、該張出台の上面を走行するシーブ台車と、該シーブ台車の前後進手段とからなり、
前記張出台は、その基端が前記トロリー台車に固定され、その先端が前記ガーダの長手方向に対し直交する向きに突出しており、
前記シーブ台車には、前記ガイドシーブが取付けられており、
前記張出台における前記シーブ台車の走行路は、基端から先端に向って下傾しており、かつ該走行路の水平長さと垂直高さの比が、前記ガイドシーブと前記フックの間のロープ本数と前記ガイドシーブと前記ウインチとの間のロープ本数の比と一致している
ことを特徴とする橋形クレーン。
前記巻上装置と前記ガイドシーブ移動機構は、それぞれ前方用と後方用が設けられており、前方用のガイドシーブ機構は、前記ガーダの前方側に設置され、後方用のガイドシーブ機構は、前記ガーダの後方側に設置されている
ことを特徴とする請求項１記載の橋形クレーン。