JP6525717B2

JP6525717B2 - ブーム着脱装置及び着脱方法

Info

Publication number: JP6525717B2
Application number: JP2015096414A
Authority: JP
Inventors: 冨田　庸公; 庸公冨田; 浩司高山
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2035-05-11
Also published as: JP2016210569A

Description

本発明は、ブーム着脱装置及び着脱方法に関し、詳しくは、大型のクローラクレーンやアースドリルのブームを上部旋回体に着脱する際に用いるブーム着脱装置及び着脱方法に関する。

大型のクローラクレーンやアースドリルは、下部走行体及び上部旋回体からなるベースマシンの上部旋回体にブームを着脱可能に装着しており、輸送時には、上部旋回体からブームを取り外してベースマシンとは別々に輸送するようにしている。輸送前後にブームを着脱する際には、通常、重量物であるブームを大型クレーンで保持した状態でブームフートと上部旋回体のブームブラケットとを連結するフートピンを着脱することにより行われている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平７−１０１６７５号公報

しかし、ブームを大型クレーンで保持してブームを着脱する場合、ベースマシン、輸送用トレーラ及びブーム吊り上げ用の大型クレーンを配置するための広いスペースを必要とし、また、ブームを吊り上げるクレーンの操作も面倒であり、フートピンの着脱も安全面での配慮が必要となっていた。

そこで本発明は、ブーム吊り上げ用のクレーンを必要とせずに、上部旋回体に対するブームの着脱を容易に行うことができるブーム着脱装置及び着脱方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のブーム着脱装置は、建設機械におけるベースマシンの上部旋回体に設けられたブームブラケットとブームの基端側のブームフートとにそれぞれ形成されたピン挿通孔に挿通されたフートピンを介して上部旋回体に起伏可能に取り付けられるブームを着脱するブーム着脱装置であって、前記ブームを輸送する輸送車の荷台上に積載されるベースフレームと、該ベースフレーム上に設けられた前記ブームの固定部と、前記ベースフレームの前部及び後部の荷台幅方向にそれぞれ設けられた前後左右４本の伸縮ビームと、各伸縮ビームの先端部にそれぞれ設けられた鉛直方向のジャッキシリンダとを備え、前記伸縮ビームは、短縮時に前記ジャッキシリンダを荷台幅内に収納し、伸長時にジャッキシリンダを荷台外方に突出させるストロークを有し、前記ジャッキシリンダは、短縮時に該ジャッキシリンダ下端の接地部を前記ベースフレームの下面以上の高さに上昇させ、伸長時に前記ベースフレームを荷台上方に上昇させるストロークを有し、前記各ジャッキシリンダは、伸縮量を個別に調節可能であることを特徴としている。

さらに、本発明のブーム着脱装置は、前記建設機械がアースドリルであり、前記ブームが起伏ワイヤで起伏する伸縮ブームであることを特徴としている。また、前記伸縮ビーム及び前記ジャッキシリンダは、前記上部旋回体に搭載した油圧ユニットから着脱可能なホースを介して供給される油圧により作動する油圧シリンダであり、前記ベースフレームには、前記油圧ユニットの動作及び各油圧シリンダの伸縮動作を行うための操作部が設けられていることを特徴としている。さらに、前記伸縮ビームの両先端部と各ジャッキシリンダとの間に、幅広荷台に対応するためのスペーサを取付可能に形成されていることを特徴としている。

また、本発明のブーム着脱方法は、建設機械におけるベースマシンの上部旋回体に設けられたブームブラケットとブームの基端側のブームフートとにそれぞれ形成されたピン挿通孔に挿通されたフートピンを介して上部旋回体に起伏可能に取り付けられるブームを、輸送車の荷台上に積載されるベースフレームと、該ベースフレーム上に前記ブームを着脱可能に固定する固定部と、前記ベースフレームの前部及び後部にそれぞれ設けられた荷台幅方向の前後左右４本の伸縮ビームと、各伸縮ビームの両先端部にそれぞれ設けられた鉛直方向のジャッキシリンダとを備え、前記伸縮ビームは、短縮時に前記ジャッキシリンダを荷台幅内に収納し、伸長時にジャッキシリンダを荷台外方に突出させるストロークを有し、前記ジャッキシリンダは、短縮時に該ジャッキシリンダ下端の接地部を前記ベースフレームの下面以上の高さに上昇させ、接地部を接地させた伸長時に前記ベースフレームを荷台上方に上昇させるストロークを有しているブーム着脱装置を使用して着脱するブーム着脱方法であって、前記ブームを上部旋回体に取り付ける際には、前後の伸縮ビームをそれぞれ伸長させて各ジャッキシリンダを荷台外方に突出させ、各ジャッキシリンダを伸長させて前記ベースフレームを荷台上方に上昇させ、輸送車を前進させてベースフレーム下方から荷台を待避させる段階と、ベースマシンを走行させて上部旋回体のブームブラケットをブームフートとに接近させ、各ジャッキシリンダの伸縮量を個別に調節してブームブラケットのピン挿通孔とブームフートのピン挿通孔とを合致させてフートピンを挿通して連結する段階と、上部旋回体とブームとの間にブーム起伏手段を装着し、ベースフレームとブームとの固定状態を解除する段階とを順次行い、上部旋回体に取り付けられているブームを取り外して輸送車の荷台に積載する際には、上部旋回体に取り付けられているブームを前方に倒し、各ジャッキシリンダを伸長させて上昇させた状態のベースフレーム上に載置する段階と、ベースフレームにブームを固定し、ピン挿通孔からフートピンを抜き取って上部旋回体とブームとの連結状態を解除する段階と、ベースマシンを走行させてブーム着脱装置から待避させ、輸送車を後退させて上昇したベースフレームの下方に荷台を入れる段階と、各ジャッキシリンダを短縮させてベースフレームを荷台上に積載し、伸縮ビームを短縮させてジャッキシリンダを荷台幅内に収納する段階とを順次行うことを特徴としている。

本発明のブーム着脱装置及び着脱方法によれば、ブーム吊り上げ用のクレーンを必要とせずに上部旋回体へのブームの着脱を容易かつ安全に行うことができ、狭い工事現場でもブームの着脱を行うことが可能となる。

本発明のブーム着脱装置を使用して伸縮ブームをトレーラの荷台に積載した一形態例を示す側面図である。同じく平面図である。同じく荷台後方から見た正面図である。本発明のブーム着脱装置の側面図である。同じく平面図である。幅広荷台に対応させた状態を示す正面図である。上部旋回体にブームを取り付ける準備段階を示す説明図である。同じく第１段階を示す説明図である。同じく第２段階を示す説明図である。同じく第３段階を示す説明図である。上部旋回体にブームを取り付けた後の状態を示す説明図である。作業状態のアースドリルの一例を示す側面図である。

図１乃至図１２は、建設機械の一つである大型のアースドリルに本発明を適用した一形態例を示している。本形態例に示すアースドリル１１は、図１２に示すように、クローラを備えた下部走行体１２の上部に上部旋回体１３を旋回可能に設けたベースマシン１４と、前記上部旋回体１３の前部に起伏可能に設けられたテレスコピック式の伸縮ブーム１５と、伸縮ブーム１５の先端部に装着されたトップシーブブロック１５ａから垂下した主ワイヤ１６にスイベル１７を介して回転可能に吊持されたケリーバ１８と、前記伸縮ブーム１５の下部からフロントフレーム１９やバックストッパ２０などによって支持されたケリーバ回転駆動装置２１と、ケリーバ１８の下端部に装着された掘削バケットや拡底バケット２２とを備えている。

伸縮ブーム１５の２段目最上部には、ペンダントロープ２３を介してガントリ１３ａに巻回された起伏ワイヤ２４が連結されており、トップシーブブロック１５ａには、部材吊り上げ用の副ワイヤ２５が掛け回されている。さらに、ケリーバ回転駆動装置２１や掘削バケット、拡底バケット２２などを作動させるための複数の作業用油圧配管２６がフロントフレーム１９に沿って設けられている（図１０、図１１参照）。

アースドリル１１による縦穴の形成は、ウインチで起伏ワイヤ２４を操作して伸縮ブーム１５を所定角度に立ち上げるとともに、ケリーバ回転駆動装置２１を所定位置に配置した状態で、ケリーバ回転駆動装置２１でケリーバ１８を回転させることによって掘削バケットや拡底バケット２２を回転させながら地中に押し込んで掘削する工程と、掘削バケットや拡底バケット２２を引上げて掘削した土砂を排出する工程とを交互に繰り返すことによって行われる。

このようなアースドリル１１を輸送する際には、重量や大きさに応じて複数に分解されてトレーラなどの複数の輸送車にそれぞれ積載される。重量物である伸縮ブーム１５は、上部旋回体１３から取り外され、前記各ワイヤ１６，２３，２４，２５及び作業用油圧配管２６などを取り外した状態で、図１乃至図３に示すように、トレーラ２７の荷台２８上にブーム着脱装置３１を介して積載されて輸送される。

ブーム着脱装置３１は、図４乃至図６に示すように、荷台２８上に積載される長方形状に枠組みしたベースフレーム３２と、該ベースフレーム３２上の前後にそれぞれ設けられた伸縮ブーム１５の固定部３３と、前記ベースフレーム３２の前部及び後部の幅方向にそれぞれ設けられた前後左右４本の伸縮ビーム３４と、各伸縮ビーム３４の先端部３４ａにそれぞれ設けられた鉛直方向の４本のジャッキシリンダ３５と、前記伸縮ビーム３４を伸縮させるビーム伸縮シリンダ３６と、ジャッキシリンダ３５及びビーム伸縮シリンダ３６を伸縮作動させるためのバルブユニット３７及び該バルブユニット３７を操作するためのリモコン３８とを備えており、バルブユニット３７に接続する油圧配管３７ａの後端部には、油圧ホース３９を介してベースマシン１４の油圧ユニットに接続される油圧ホース接続部３７ｂが設けられている。

前記伸縮ビーム３４は、短縮時に前記ジャッキシリンダ３５を荷台２８の幅内に収納し、伸長時にジャッキシリンダ３５を荷台２８の外方に突出させるストロークを有しており、前記ジャッキシリンダ３５は、短縮時に該ジャッキシリンダ３５の下端の接地部３５ａを前記ベースフレーム３２の下面以上、通常は荷台２８の上面以上の高さに上昇させ、接地部３５ａを接地させて伸長させたときに前記ベースフレーム３２を荷台２８の上方に上昇させるストロークを有している。また、ジャッキシリンダ３５のストロークは、ベースフレーム３２を上昇させたときに、伸縮ブーム１５を上部旋回体１３に着脱可能な高さに調節できるように設定されている。

また、ジャッキシリンダ３５を収納したときの幅寸法は、通常の最大幅である２５００ｍｍ以下に設定すればよく、幅広車体の荷台上にブーム着脱装置３１を載置する際には、図６に示すように、伸縮ビーム３４の先端部３４ａとジャッキシリンダ３５との間に、荷台幅の差に応じた寸法のスペーサ４０を取り付けて対応するようにしている。さらに、荷台２８の高さによっては、接地部３５ａに補助脚３５ｂを取り付けることもできる。

このように形成したブーム着脱装置３１を使用して伸縮ブーム１５を輸送する際には、図１及び図２に示すように、ブーム基端から突出したブームフート１５ｂを荷台２８の後方に向け、ブーム先端部のトップシーブブロック１５ａを前方に向けた状態となっており、ブームフート１５ｂが荷台２８の後端部から突出しないように積載される。このとき、各ジャッキシリンダ３５及び各伸縮ビーム３４は短縮状態となっており、各ジャッキシリンダ３５は、荷台２８の上部に収納された状態となっている。また、ベースフレーム３２は、通常の適宜な固定手段によって荷台２８の上面に固定されており、伸縮ブーム１５は、フロントフレーム１９の先端が前部側の固定部３３に固定され、フロントフレーム１９の基部側がブーム支持部材４１を介して後部側の固定部３３上に支持されている。各固定部３３では、ピンなどの適宜な連結手段によって着脱可能な状態で固定されている。

荷台２８に積載した伸縮ブーム１５を上部旋回体１３に取り付ける際には、まず、図７に示すように、ベースマシン１４を荷台２８の後方に位置させ、ベースマシン１４の油圧ユニットとブーム着脱装置３１の油圧ホース接続部３７ｂとを油圧ホース３９で接続し、ベースフレーム３２と荷台２８との固定状態を解除する。そして、第１段階として、リモコン３８を操作してバルブユニット３７を作動させ、図３の想像線に示すように、前後の各伸縮ビーム３４をそれぞれ伸長させて各ジャッキシリンダ３５を荷台２８の外方に突出させた状態にしてから、図８に示すように、各ジャッキシリンダ３５を伸長させてベースフレーム３２を荷台２８の上方に上昇させる。次に、トレーラ２７を前進させて荷台２８をベースフレーム３２の下方から待避させて伸縮ブーム１５の基端がベースフレーム３２の後方に突出した状態にする。荷台２８は、ベースフレーム３２の下方から完全に待避させる必要はなく、ベースマシン１４の下部走行体１３の前端部が荷台２８の後端部に当たらない程度に待避すればよいから、荷台２８の後部がベースフレーム３２の下方に位置していてもよい。

次に第２段階として、図９に示すように、ベースマシン１４を前進させてブームブラケット１３ｂとブームフート１５ｂとを接近させ、各ジャッキシリンダ３５の伸縮量を調節してブームブラケット１３ｂのピン挿通孔とブームフート１５ｂのピン挿通孔とを合致させ、フートピンを挿通して連結する。このとき、４本のジャッキシリンダ３５を個別に操作することにより、高さだけでなく、前後左右の傾斜を微調整することができる。

そして、第３段階として、図１０に示すように、上部旋回体１３と伸縮ブーム１５との間に、ブーム起伏手段であるペンダントロープ２３及び起伏ワイヤ２４を装着するとともに、バックストッパ２０を装着し、更に、作業用油圧配管２６などを装着した後、ガントリ１３ａを起立させ、起伏ワイヤ２４の操作で伸縮ブーム１５を起立可能な状態にする。また、固定部３３と伸縮ブーム１５との固定状態を解除する。

最後に、図１１に示すように、伸縮ブーム１５を適当な角度に起立させてブーム着脱装置３１から完全に分離するとともに、ベースマシン１４を後退させてからトレーラ２７を後退させて上昇した状態のベースフレーム３２の下方に荷台２８を入れた後、各ジャッキシリンダ３５を短縮させてベースフレーム３２を荷台２８上に載置した状態としてから各伸縮ビーム３４を短縮させ、ジャッキシリンダ３５を荷台２８の幅寸法内に収納する。このときのベースマシン１４の後退量は、ベースフレーム３２の下方に荷台２８を入れることができる程度でよく、ベースフレーム３２の上方に伸縮ブーム１５が位置していてもよい。

これにより、ブーム着脱装置３１を荷台２８に載置したトレーラ２７を適宜な場所に移動させることができ、伸縮ブーム１５を取り付けたベースマシン１４は、ケリーバ１８、ケリーバ回転駆動装置２１、掘削バケットや拡底バケット２２などを装着することにより、図１２に示す作業状態にすることができる。

一方、伸縮ブーム１５を輸送状態にする際には、基本的に前記取付手順を逆に行えばよく、伸縮ビーム３４及びジャッキシリンダ３５を伸長させて上昇した状態のベースフレーム３２上に、前方に倒した伸縮ブーム１５を載置してフートピンを抜き取り、ベースフレーム３２の固定部３３に伸縮ブーム１５を固定するとともに各ワイヤや油圧配管を取り外し、ジャッキシリンダ３５を短縮させてベースフレーム３２を荷台上に下降させ、伸縮ビーム３４を短縮させればよい。

このように、大型のクレーンを使用しないで伸縮ブーム１５を上部旋回体１３に着脱できるので、大型のアースドリル１１を使用する現場が大型クレーンが入れなような狭い土地の場合でも、大型クレーン無しで伸縮ブーム１５の着脱を行うことができる。また、ベースフレーム３２、伸縮ビーム３４及びジャッキシリンダ３５を基本構成としているので、ブーム着脱装置３１の構成を簡略化でき、製作も容易である。さらに、ブーム着脱時の作業性や輸送時の安全性も向上でき、ピン挿通孔の位置合わせをジャッキシリンダ３５で行うので、クレーンに比べて微調整が可能となり、ピン挿入時の作業性を大幅に向上させることができる。さらに、重量物を吊り上げないので安全性も向上する。加えて、各シリンダの伸縮をベースマシンの油圧ユニットから供給される油圧で行うことにより、他の駆動源を用意する必要がなく、リモコンを使用することにより、伸縮操作を容易かつ安全に行うことができる。

なお、本発明は、前記形態例に示したように、伸縮ブームを起伏ワイヤで起伏させるアースドリルにおける伸縮ブームの着脱に最適であるが、他の建設機械のブームにも適用可能である。また、ブームの形状に応じて適宜な補助部材を使用することができる。さらに、ベースマシンとは別の油圧ユニットを各シリンダの作動源として使用することもできる。

１１…アースドリル、１２…下部走行体、１３…上部旋回体、１３ａ…ガントリ、１３ｂ…ブームブラケット、１４…ベースマシン、１５…伸縮ブーム、１５ａ…トップシーブブロック、１５ｂ…ブームフート、１６…主ワイヤ、１７…スイベル、１８…ケリーバ、１９…フロントフレーム、２０…バックストッパ、２１…ケリーバ回転駆動装置、２２…拡底バケット、２３…ペンダントロープ、２４…起伏ワイヤ、２５…副ワイヤ、２６…作業用油圧配管、２７…トレーラ、２８…荷台、３１…ブーム着脱装置、３２…ベースフレーム、３３…固定部、３４…伸縮ビーム、３４ａ…先端部、３５…ジャッキシリンダ、３５ａ…接地部、３５ｂ…補助脚、３６…ビーム伸縮シリンダ、３７…バルブユニット、３７ａ…油圧配管、３７ｂ…油圧ホース接続部、３８…リモコン、３９…油圧ホース、４０…スペーサ、４１…ブーム支持部材

Claims

建設機械におけるベースマシンの上部旋回体に設けられたブームブラケットとブームの基端側のブームフートとにそれぞれ形成されたピン挿通孔に挿通されたフートピンを介して上部旋回体に起伏可能に取り付けられるブームを着脱するブーム着脱装置であって、前記ブームを輸送する輸送車の荷台上に積載されるベースフレームと、該ベースフレーム上に設けられた前記ブームの固定部と、前記ベースフレームの前部及び後部の荷台幅方向にそれぞれ設けられた前後左右４本の伸縮ビームと、各伸縮ビームの先端部にそれぞれ設けられた鉛直方向のジャッキシリンダとを備え、前記伸縮ビームは、短縮時に前記ジャッキシリンダを荷台幅内に収納し、伸長時にジャッキシリンダを荷台外方に突出させるストロークを有し、前記ジャッキシリンダは、短縮時に該ジャッキシリンダ下端の接地部を前記ベースフレームの下面以上の高さに上昇させ、伸長時に前記ベースフレームを荷台上方に上昇させるストロークを有し、前記各ジャッキシリンダは、伸縮量を個別に調節可能であることを特徴とするブーム着脱装置。
前記建設機械がアースドリルであり、前記ブームが起伏ワイヤで起伏する伸縮ブームであることを特徴とする請求項１記載のブーム着脱装置。
前記伸縮ビーム及び前記ジャッキシリンダは、前記上部旋回体に搭載した油圧ユニットから着脱可能なホースを介して供給される油圧により作動する油圧シリンダであり、前記ベースフレームには、前記油圧ユニットの動作及び各油圧シリンダの伸縮動作を行うための操作部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のブーム着脱装置。
前記伸縮ビームの両先端部と各ジャッキシリンダとの間に、幅広荷台に対応するためのスペーサを取付可能に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のブーム着脱装置。
建設機械におけるベースマシンの上部旋回体に設けられたブームブラケットとブームの基端側のブームフートとにそれぞれ形成されたピン挿通孔に挿通されたフートピンを介して上部旋回体に起伏可能に取り付けられるブームを、輸送車の荷台上に積載されるベースフレームと、該ベースフレーム上に前記ブームを着脱可能に固定する固定部と、前記ベースフレームの前部及び後部にそれぞれ設けられた荷台幅方向の前後左右４本の伸縮ビームと、各伸縮ビームの両先端部にそれぞれ設けられた鉛直方向のジャッキシリンダとを備え、前記伸縮ビームは、短縮時に前記ジャッキシリンダを荷台幅内に収納し、伸長時にジャッキシリンダを荷台外方に突出させるストロークを有し、前記ジャッキシリンダは、短縮時に該ジャッキシリンダ下端の接地部を前記ベースフレームの下面以上の高さに上昇させ、接地部を接地させた伸長時に前記ベースフレームを荷台上方に上昇させるストロークを有しているブーム着脱装置を使用して着脱するブーム着脱方法であって、前記ブームを上部旋回体に取り付ける際には、前後の伸縮ビームをそれぞれ伸長させて各ジャッキシリンダを荷台外方に突出させ、各ジャッキシリンダを伸長させて前記ベースフレームを荷台上方に上昇させ、輸送車を前進させてベースフレーム下方から荷台を待避させる段階と、ベースマシンを走行させて上部旋回体のブームブラケットをブームフートとに接近させ、各ジャッキシリンダの伸縮量を個別に調節してブームブラケットのピン挿通孔とブームフートのピン挿通孔とを合致させてフートピンを挿通して連結する段階と、上部旋回体とブームとの間にブーム起伏手段を装着し、ベースフレームとブームとの固定状態を解除する段階とを順次行い、上部旋回体に取り付けられているブームを取り外して輸送車の荷台に積載する際には、上部旋回体に取り付けられているブームを前方に倒し、各ジャッキシリンダを伸長させて上昇させた状態のベースフレーム上に載置する段階と、ベースフレームにブームを固定し、ピン挿通孔からフートピンを抜き取って上部旋回体とブームとの連結状態を解除する段階と、ベースマシンを走行させてブーム着脱装置から待避させ、輸送車を後退させて上昇したベースフレームの下方に荷台を入れる段階と、各ジャッキシリンダを短縮させてベースフレームを荷台上に積載し、伸縮ビームを短縮させてジャッキシリンダを荷台幅内に収納する段階とを順次行うことを特徴とするブーム着脱方法。