JP6079491B2

JP6079491B2 - レール上移動装置

Info

Publication number: JP6079491B2
Application number: JP2013155127A
Authority: JP
Inventors: 俊勝小牧; 和則吉田; 宗吉藤原
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: JP2015024893A

Description

本発明は、レール上移動装置に関し、より詳細には、レール上移動装置の車輪がレールから脱線することを防ぐ技術に関する。

製鉄所などにおける建屋内では、建屋上部にクレーン走行用のレールが設けられており、該レール上を、鋼材などを搬送するクレーンが走行するようになっている。鋼材の吊り上げ・吊り下げや走行のための動力を供給するために電源ケーブルがクレーンに接続している。クレーンの移動に合せて、電源ケーブルも移動する必要があるので、該電源ケーブルを懸架する懸架機が移動可能な状態でレールに複数取り付けられている。これにより、電源ケーブルが、走行するクレーンに追従し、クレーンに動力が供給される。

懸架機は、電源ケーブルを保持するケーブル保持部と、レール上を転動する車輪を有するレール上移動装置と、を備え、レール上移動装置とケーブル保持部とが接続された構成となっている。懸架機として使用可能な装置として、例えば、特許文献１に、レールの左右に配置されるホイール（車輪）を備えた１対のサイドプレートを吊軸で連結してなる巻上機用トロリーが記載されている。

例えば、製鉄所のクレーンには、磁力で鋼材を吊り上げ・吊り下げる動力、鋼材を支持するためにチェーンを巻上げるための動力、走行のための動力、などのそれぞれ異なる動力（電気量）が必要となる。よって、懸架機では、電気量に応じて、太さがそれぞれ異なる複数本の電源ケーブルを懸架する必要がある。特許文献１に記載の巻上機用トロリーの構成を上記の懸架機に適用する場合には、電源ケーブルを吊軸に懸架しかつ固定することになるが、特に、製鉄所の操業では、その吊軸に、太さが異なる電源ケーブルが複数本懸架されることになる。

太さが異なると質量も異なり、質量の異なる電源ケーブルが吊軸に複数懸架されている状態では、移動方向における、懸架機の左右で、電源ケーブルの重みが異なってしまう場合がある。よって、懸架機がレール上を移動している間に、懸架機の左右で、レールに掛かる力が異なってしまう状況が生じる可能性がある。そのような状況下で、懸架機がレール上を移動し続けると、レールの左右で摩耗量が異なってしまい、レールの長手方向に沿って左右でレールの厚みがばらついて、懸架機が傾いてしまい、懸架機が安定的に移動することが難しくなる上に、ひいては、懸架機（車輪）が脱線してしまう虞がある。

また、長手方向に沿って左右でレールの摩耗量が異なる場合には、摩耗したレールを溶接肉盛りしたり、取り替えたりなどすることによって、レールを補修するが、そのような補修は長時間掛かるので、手間であった。

実開昭５５−１０１８７５号公報

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、摩耗によって左右で厚みが異なってしまったレールであっても、車輪がレール上を安定的に転動することが確保されているレール上移動装置を提供することである。

上記課題を解決するための本発明の要旨は以下の通りである。
レール上を転動する車輪と、上下に鍔部を有し、前記車輪の動作を規制する動作規制部材と、を備え、該動作規制部材は、前記レールが上下の鍔部の間に位置するように、前記レールの左右側に配置されていることを特徴とするレール上移動装置。

本発明によれば、摩耗などにより左右でレールの厚みが異なっていても、レール上移動装置の車輪がレール上を確実に転動することとなり、レール上移動装置が脱線することを防止しつつ、レール上移動装置がレール上を安定して移動することが可能となる。ひいては、そのレール上移動装置を備えた懸架機がレールから脱線することを防止する。

電源ケーブルを懸架する懸架機を示す説明図である。図１に示す懸架機の側面図である。図２に示すIII−III線矢視断面図である。

図１は、電源ケーブルを懸架する懸架機を示す説明図である。製鉄所などにおける建屋内では建屋上部にクレーン走行用のレール２が設けられており、レール２上を、鋼材８を搬送するクレーン７が走行する。クレーン７には電源ケーブル６が接続されており、該電源ケーブル６を懸架する懸架機１が、移動可能なようにレール２に複数取り付けられている。電源（図示されない）から電源ケーブル６を介してクレーン７に電気（動力）が供給され、その動力で、クレーン７が、鋼材８を吊り上げ・吊り下げたり、レール２上を走行する。なお、懸架機１がレール２上を移動することで、図１に示すように、懸架されて折り曲がっている電源ケーブル６が、懸架機１の移動方向へ拡がる、または、折り曲がった状態となる。

レール２は、Ｉ形状をしており、ウエブ部２ａ及び上側のフランジ部２ｂと下側のフランジ部２ｃとからなる。クレーン７は上側のフランジ部２ｂ上を走行し、懸架機１は、走行するクレーン７に追従するように、電源ケーブル６を保持した状態で下側のフランジ部２ｃ上を移動する。懸架機１は、レール２（フランジ部２ｃ）上を転動する車輪を有するレール上移動装置３と、該レール上移動装置３に接続しているケーブル保持部４と、を備えている。ケーブル保持部４には、電源ケーブル６が懸架され固定される。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態の一例を説明する。まずは、レール上移動装置３の構造について説明する。図２は、図１に示す懸架機の側面図であり、図３は、図２に示すIII−III線矢視断面図である。レール上移動装置３は、車輪１１，１２と、該車輪１１，１２が回転可能なように取り付けられている支持体１３と、動作規制部材１４と、該動作規制部材１４が取り付けられ且つ前記支持体１３に連結する連結部材１５を備えている。

以下の説明では、図２における紙面右側を「前」とし、紙面左側を「後」とし、図３における紙面左側を「左」とし、紙面右側を「右」とする。例えば、車輪１１，１２のうち、図２における紙面右側の車輪１１を適宜前輪と呼び、車輪１２を適宜後輪と呼び、図３における紙面右側にある車輪１１ａを適宜右前輪と呼び、紙面左側にある車輪１１ｂを適宜左前輪と呼ぶ。また、図示されないが、後輪１２のうち、図３に示すレール２の右側に配置されることになる車輪１２を右後輪１２ａと呼び、レール２の左側に配置されることになる車輪１２を左後輪１２ｂと呼ぶ。

図３に示すように、支持体１３ａ，１３ｂは、車輪１１ａ，１１ｂの側面に配置されており、車輪１１ａ，１１ｂの軸芯は、軸受けなどの公知の機構によって回転可能に支持体１３ａ，１３ｂに取り付けられている。ケーブル保持部４は、フランジを有する軸と、該軸から上方向に延在する接続部材とを有し、右側の支持体１３ａと左側の支持体１３ｂとの各々には、前記接続部材を貫通する保持部接続部材２１が取り付けられている。これにより、ケーブル保持部４はレール上移動装置３に接続している。また、右側の支持体１３ａと左側の支持体１３ｂとは、保持部接続部材２１で連結されており、支持体１３ａ，１３ｂは一体化している。車輪１２ａ，１２ｂもまた、車輪１１ａ，１１ｂと同様に、回転可能に支持体１３ａ，１３ｂに取り付けられている。

図２に示すように、前輪１１及び後輪１２がそれぞれ取り付けられている２つの支持体１３は、連結部材１５で連結されている。また、図３における右前輪１１ａが取り付けられている支持体１３ａは、図示しない右後輪１２ａが取り付けられている支持体１３に連結され、左前輪１１ｂが取り付けられている支持体１３ｂは、図示しない左後輪１２ｂが取り付けられている支持体１３に連結されている。

図３に示すように、動作規制部材１４は、上鍔部１４ａ、下鍔部１４ｂ、及び、中部１４ｃから構成されている。各部は円柱状で同じ中心軸を有し、上下鍔部１４ａ，１４ｂは、中部１４ｃより大きい径を有しており、中部１４ｃには、上鍔部１４ａと下鍔部１４ｂとが上下に取り付けられている。

動作規制部材１４には、中心を貫通する貫通穴が形成され、該貫通穴の内面に対してクリアランスを有するように、取付ピン２２が、貫通穴に挿入され、連結部材１５に取り付けられている。貫通穴の内面と取付ピン２２との間にクリアランスが設けられているので、動作規制部材１４は、取付ピン２２に沿って上下方向に移動可能となっている上に、取付ピン２２を中心として回転可能となっている。

また、動作規制部材１４の一部がコ字形状を有し、このコ字形状の中央空間にレール２の下側のフランジ部２ｃが位置している。すなわち、動作規制部材１４は、フランジ部２ｃが上鍔部１４ａと下鍔部１４ｂとの間に位置するように、レール２の左右側に配置されるように、連結部材１５に取り付けられる。

次に、フランジ部２ｃの厚みが、左側及び右側で大きく変わる状況を説明する。図３に示すように、ケーブル保持部４の軸に電源ケーブル６が複数懸架されており、複数本の電源ケーブル６は、電気量（動力）で太さが異なり質量も異なる。よって、左側と右側とで、ケーブル保持部４に掛かる荷重が異なってしまう可能性がある。ケーブル保持部４に掛かる力は、該ケーブル保持部４が接続しているレール上移動装置３にも伝達するので、右前輪１１ａと右側のフランジ部２ｃとの摩擦力と、左前輪１１ｂと左側のフランジ部２ｃとの摩擦力と、が相違する。図３では、説明のため、左側よりも右側でケーブル保持部４に掛かる力が大きい場合を示している。

図３では、左側よりも右側でケーブル保持部４に掛かる力が大きいので、右前輪１１ａによるフランジ２ｃへの摩擦力は、左前輪１１ｂによる摩擦力より大きくなる。この状態で、車輪１１，１２がフランジ部２ｃ上を転動し続けると、特に、左側のフランジ部２ｃの上面の摩耗よりも、右側のフランジ部２ｃの上面の摩耗が強くなるので、摩耗によって、右側のフランジ部２ｃの厚みが左側での厚みより小さくなってしまう。そうなると、レール上移動装置３は、左側より右側が低くなるように傾いてしまう。なお、車輪１２も、車輪１１の場合と同様に、右後輪１２ａと左後輪１２ｂとでは、フランジ部２ｃに掛かる力が異なる場合があるので、同様に、車輪１２の接触によっても、フランジ部２ｃは左右で厚みが変わる。

レール上移動装置３が傾いて、移動とともに上下左右に動いても、本実施形態によれば、車輪１１，１２がフランジ部２ｃ上を安定的に転動することを可能とする作用について説明する。レール上移動装置３が移動している間で、レール上移動装置３が上下左右に動くと、車輪１１，１２がフランジ部２ｃから脱線しそうになる。しかしながら、動作規制部材１４がフランジ部２ｃを上下から挟んだ状態になっているので、レール上移動装置３が上下左右に動いても、レール２が、上鍔部１４ａ、上鍔部１４ｂ、または、中部１４ｃ（動作規制部材１４）に当接し、動作規制部材１４が上下左右に移動する範囲が規制される。動作規制部材１４は、連結部材１５及び支持体１３を介して、車輪１１，１２からの加重（力）を受ける。動作規制部材１４は上下左右に移動する範囲が規制されているので、車輪１１，１２からの加重に抗して、車輪１１，１２の動作を規制し、落下を防止する。これにより、車輪１１，１２が、レール２（フランジ部２ｃ）から脱線することを防ぎ、レール上移動装置３の脱線を防ぐ。

貫通穴の内面と取付ピン２２との間にクリアランスが設けられているので、動作規制部材１４は、取付ピン２２に沿って上下方向に移動可能となっている上に、取付ピン２２を中心として回転可能となっているので、車輪１１，１２の転動を妨げることはない。

また、レール上移動装置３が左右に揺れても、すなわち、車輪１１，１２が左右に動いても、動作規制部材１４がレール２（フランジ２ｃ）の左右両側に配置されているので、フランジ部２ｃの側面が、左右両側にある動作規制部材１４の中部１４ｃに当接することで、動作規制部材１４の動作が規制されて、車輪１１，１２は動作が規制されることになる。

上記実施形態では、レール上移動装置に接続する装置の例として、ケーブル保持部４を有する懸架機１を説明してあるが、本発明のレール上移動装置に接続する装置は、特にこれに限定されることはない。例えば、接続する装置として、吊手としても、動作規制部材１４は、車輪１１，１２の動作を規制するという機能を果たし得る。この機能を妨げない装置であれば、どのような装置であっても、レール上移動装置に接続することが可能である。よって、本発明のレール上移動装置を備える装置が懸架機１に限定されるものではない。

以上のように、動作規制部材によって、レール上移動装置の車輪がレールを確実に走行することとなり、レールの左右で摩耗量にばらつきがあっても、レール上移動装置が脱線することを防止しつつ、安定してレール上移動装置をレールに沿って移動させることが可能となる。

１懸架機
２レール
２ａウェブ部
２ｂ（上側の）フランジ部
２ｃ（下側の）フランジ部
３レール上移動装置
４ケーブル保持部
６電源ケーブル
７クレーン
８鋼材
１１車輪（前輪）
１１ａ車輪（右前輪）
１１ｂ車輪（左前輪）
１２車輪（後輪）
１２ａ車輪（右後輪）
１２ｂ車輪（左後輪）
１３支持体
１３ａ右側の支持体
１３ｂ左側の支持体
１４動作規制部材
１４ａ上鍔部
１４ｂ下鍔部
１４ｃ中部
１５連結部材
２１保持部接続部材
２２取付ピン

Claims

レール上を転動する車輪と、
上下に鍔部を有し、前記車輪の動作を規制する動作規制部材と、を備え、
該動作規制部材は、上下方向に移動可能となっている上に上下方向の軸を中心に回転可能であって、前記レールが上下の鍔部の間に位置するように、前記レールの左右側に配置されていることを特徴とするレール上移動装置。