JPH01260104A - ロープ張力調整装置 - Google Patents

ロープ張力調整装置

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JPH01260104A
JPH01260104A JP8539788A JP8539788A JPH01260104A JP H01260104 A JPH01260104 A JP H01260104A JP 8539788 A JP8539788 A JP 8539788A JP 8539788 A JP8539788 A JP 8539788A JP H01260104 A JPH01260104 A JP H01260104A
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俊行 青山
Teruo Noro
野呂 輝男
Eijiro Seto
瀬戸 英次郎
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車テストコースのコーナ一部のような法
面の舗装層の転圧を行なう際に用いられる法面作業装置
において、自走式転圧ローラやアスファルトフィニッシ
ャ等の法面作業車を自走式サポート車により支持ロープ
を介して支持しながら伴走する場合、支持ロープの張力
が所定の値になるように調整する装置に関する。
(従来の技術) 第5図に示すように、自動車テストコースのコーナ一部
等の法面lのアスファルト舗装層の転圧を自走式転圧ロ
ーラ2により行なう場合、法面lの上部の平面部3上に
自走式サポート車4を伴走させながら、支持ロープ5を
介して転圧ローラ2を支持する。この場合、従来は転圧
ローラ2の動きに追従してサポート車4のオペレータと
転圧ローラ2のオペレータとか連絡をとりながら支持ロ
ープ5の張力が一定となるように支持ロープ巻取り用ウ
ィンチ6をサポート車4のオペレータが操作し、支持ロ
ープ5の巻取り繰出しを行なっていた。そして転圧作業
は、転圧ローラ2を例えばA、B、C1・・・の高さの
部分についてそれぞれ横方向に数十mあるいは数百mず
つ転圧することにより行なっていた。
なお、前記転圧ローラ2は、第6図に示すように、運転
席7を有し、車体側面部の重心G(第3図参照)に相当
する位置に一端を接続し、他端に前記支持ロープ5を接
続するシーブ8を取付けたブラケット9を有する。また
、10.11はそれぞれ転圧用の前輪lOおよび後輪1
1であり、前輪10により転圧し残した部分を後輪11
で転圧すると共に、法面1の曲線に沿うように、分割さ
れた車輪はそれぞれ転圧圧力が可及的に均一となるよう
に、各車輪毎に設けられた油圧シリンダを車輪荷重によ
り自動調整する上下位置調整装置(図示せず)を介して
車体に取付けられている。
また、サポート車4は、下部走行体12上に旋回装置1
3を介して上部旋回体14を設置し、上部旋回体14に
運転室15を設置すると共に、上部旋回体14の前部に
前記支持ロープ5を掛けるシーブ16を取付けたブラケ
ット17を取付けたものである。
なお、第7図に示すように、サポート車4を法面lの下
面にて走行させ、上部旋回体14にブーム18を起伏ウ
ィンチ24およびロープ25により起伏自在に取付け、
該ブーム18の先端に丁字形をなすようにジブ20を取
付け、支持ロープ5をブーム18、ジブ20および転圧
ローラ2にそれぞれ取付けたシーブ21,22,16,
8に掛け、ブーム18の傾斜角を起伏ウィンチ24およ
び起伏ロープ25を介して調整し、かつ転圧ローラ支持
用ウィンチ6をオペレータが操作して支持ロープ5の張
力が一定になるように制御する方式を採用する場合もあ
る。
上述のように、従来は、サポート車4のオペレータが転
圧ローラ2のオペレータと連絡しあいなからローラ支持
用ウィンチ6を操作することにより、支持ロープ5の張
力が一定となるようになし、これにより転圧ローラ2の
転圧圧力が走行幅全域にわたって均一となるようにして
いるが、オペレータの感に依存した作業であるため、車
輪の上下位置調整装置が備えであるともいえども、上下
動範囲や追従速度等の関係から転圧圧力を均一とするこ
とが困難であり、仕上げ面に凹凸を生じ、作業のしなお
しを行なう必要が生じることが多々あり、作業能率が低
下する上、前記ウィンチ6の操作に高度の熟練を要する
という問題点があった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記の問題点に鑑み、ローラ支持ロープの張
力が自動的に所定の範囲におさまり、オペークの負担が
軽減されると共に、法面作業車が転圧ローラである場合
には、その全幅について均一に転圧が行なえ、かつ法面
作業車の走行面の上下方向の広い範囲にわたってロープ
張力調整が可“能となる支持ロープ張力調整装置を提供
することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) この目的を達成するため、本発明の支持ロープ張力調整
装置は、法面に横方向に転勤させる自走式法面作業車と
、該法面作業車に伴走させながらウィンチに巻取られる
支持ロープを介して該法面作業車を支持する自走式サポ
ート車とからなる法面作業装置において、前記支持ロー
プを掛けるシーブを取付けた張力調整用油圧シリンダと
、ロープ張力の実測値と目標ロープ張力値との比較結果
からロープ張力調整用油圧シリンダを伸縮させてロープ
張力が所定範囲内におさまるように制御する制御回路と
、前記油圧シリンダの近傍あるいは該油圧シリンダの可
動部分に取付けられた該油圧シリンダの伸縮限界検出器
と、該油圧シリンダの可動部分あるいは該油圧シリンダ
の近傍に取付けられた前記伸縮限界検出器作動体と、伸
縮限界検出器によって前記油圧シリンダによる支持ロー
プ引下げ限界あるいは引上げ限界が検出された際に前記
ウィンチのコントロール弁をそれぞれロープ繰出し側あ
るいは巻取り側に切換える操作回路とを備えたことを特
徴とする。
(実施例) 以下本発明の一実施例を第1図ないし第4図により説明
する。第1図は本発明による支持ロープ張力調整装置の
一実施例を示す構成図であり、第5図ないし第7図と同
じ符号は同じ構成要素を示す。第1図において、30は
前記支持ロープ5の張力調整用油圧シリンダであり、該
油圧シリンダ30のピストンロッド30aの先端にシー
ブ31を取付け、第5図あるいは第7図のサポート車4
に設置したローラ支持用ウィンチ6から繰出された支持
ロープ5を油圧シリンダ30近傍のシーブ32および前
記シーブ31に掛けて折り返し、さらに前記転圧ローラ
2に対向するシーブ16とローラ側シーブ8との間で掛
は回すことにより、支持ロープ5の向きは、油圧シリン
ダ30の近傍においてはその軸心の向きに一致するよう
に構成されている。
33はサポート車4に搭載された油圧ポンプ等からなる
油圧源、34は油タンク、35は電磁切換弁、36は前
記油圧シリンダ30のロープ引上げ何回路37と油タン
ク34との間に挿入された引上げ側(油圧シリンダ30
のボトム室側)圧力設定用電磁比例弁、38は前記油圧
シリンダ30のロープ引下げ何回路39と油タンク34
との間に挿入された引下げ側(油圧シリンダ30のロッ
ド室側)圧力設定用電磁比例弁である。すなわち、これ
らの電磁比例弁36.38はソレノイド36a、38a
に流す電流値を変えることによって設定圧を変えること
ができるものである。
40はこれらの電磁比例弁36.38および切換弁35
を制御する演算装置(マイクロコンピュータ)を備えた
制御盤であり、その入力側には、前記支持ロープ5の終
端に取付けられた荷重検出器41の出力と、転圧ローラ
2の支持ロープ5の傾斜角α1を検出する。角度検出器
42と、前輪lOの両端の車輪10a、10bの傾斜角
α2.α3を検出する角度検出器43.44の出力とが
入力される。なお、角度検出器42〜44の信号は無線
あるいは有線により制御盤40の受信回路に送られる。
第2図は前記制a盤40の機能ブロック図、第3図はそ
の原理説明図であり、第2図および第3図において、4
5は転圧ローラ2が転圧面全幅を均一に転圧するに必要
な目標ロープ張力Whoを求める演算手段であり、該演
算手段45は、マイクロコンピュータのCPUによって
実現(専用の演算器を用てもよい。後述の比較手段46
.48についても同様)され、前記ロープ角度検出器4
2により検出されるロープ5の垂直線に対する角度α、
と、前輪lOの左右の車輪lOa、10b(後輪11の
両端あるいは全部または中間部の3木、もしくは前輪I
Oの全輪あるいは中間部の2輪の角度を求めてもよい。
)の垂直線に対する角度α2.α3によって求められる
転圧ローラ傾斜角θと、転圧ローラ2の重量46とから
下記の原理により目標ローラ張力W1oを求めるもので
ある。
すなわち、第3図において、実際のロープ張力Wとロー
ラ重量WwとがバランスしてFに示すように転圧力が転
圧面に対して垂直に作用した場合、転圧ローラ2の傾斜
角θは、左右のローラ車輪の角度α2、α3から(1)
〜(3)式により求められる。
0=t、an−”  (A/B)  ・・・(1)A=
  sinα2+ 5ina、 ・・・(2)B=co
sα、 + cosα3・―・(3)また、前記Fに示
すように、転圧面に対して垂直な方向とロープ張力Wの
方向とのなす角度γは、(4)式により求められる。
γ;180−α1−θ ・−(4) また、ロープ張力Wと転圧ローラ重量Wwとがバランス
する時qは、ロープ張力Wが転圧ローラ2に作用する転
圧面に沿う上下方向(転圧力Fに直角をなす方向)の引
上げ力が、ローラ重量Wwによって転圧ローラ2が転圧
面に沿って下がろうとする力に等しくなるので、(5)
式が成立する。
WRsiny=WwsinO−−−(s)従って、(5
)式か成立する時の張力、すなわち目標ロープ張力WH
Oは(6)式で表わされる。
W *o= W w (sinθ/5iny )  =
・(6)46は上述のようにして求められた目標ロープ
張力WROと前記荷重検出器41により検出された実際
のロープ張力Wとを比較し、ロープ張力が過剰であるか
否かを判定する比較手段であり、W > W RO+Δ
WRI  ””(7)(ただし、ΔWRIはwhoの数
%(例えば5%)程度に設定される。) であれば前記切換弁35のトライバ47を作動させてそ
のソレノイド35aに通電し、第1図において、切換弁
35を図面上右位置から左位置に切換え、W≦W、lo
+ΔWRI   ””(a)であれば、右位置に保持す
るものである。
48はロープ張力が不足であるか否かを判定する比較手
段であり、 W≧WFIO−ΔWR1””(9) (ただし、ΔW+t2はΔwetと同様に、WROの数
%程度に設定される。) であれば(すなわちロープ張力が不足していなければ)
、前記電磁比例弁36のトライバ49が、第1の設定手
段50により設定される電流値が電磁比例弁36のソレ
ノイド36aに流れるように制御する。この電流制御は
、ソレノイド36aの電源電圧の制御や、可変抵抗の制
御、もしくはスイッチ素子の駆動数の制御等により行な
われる。
この第1の設定手段50により設定される電流値は、前
記油圧シリンダ30のロープ引上げ側油圧回路37に前
記目標ロープ張力W、Ioに相当する油圧を加える値で
ある。
また、比較手段48による比較結果が、W < W R
O−ΔWR1””(to)てあれば(すなわちロープ張
力不足であれば)、第2の設定手段51により設定され
る電流値が電磁比例弁36のソレノイド36aに流れる
ように制御する。この第2の設定手段51により設定さ
れる電流値は、前記油圧シリンダ30のロープ引北げ側
油圧回路37に前記目標ロープ張力WHOに相当する油
圧より高い油圧を加える値である。
また、第3の設定手段52は、前記油圧シリンダ30の
ロープ引下げ側油圧回路39に加える油圧に相当する電
流値を設定するもので、ロープ引上げ装置による損失、
すなわち前記シーブ16゜8(第7図の場合には、さら
にシーブ21,22の損失が加わる。)における損失お
よび油圧シリンダ30における損失等の和に相当する油
圧以上の高い油圧を前記ロープ引下げ側油圧回路39に
発生するように、ドライバ53によりソレノイド38a
に通電させるものである。実際には、電磁比例弁38に
設定させる油圧は、前記電磁比例弁36に第1の設定手
段50により設定される油圧の2〜3割程度であるのが
実状である。
また、前記制御@40には、荷重検出器41により検出
される実際のロープ張力Wおよび前記目標ロープ張力W
hoをそれぞれ表示する荷重指示計54と目標値指示計
55とが設けてあり、また、目標ロープ張力値に対する
実際のロープ張力値の割合を算出する機能と、これを、
目標値を零点として、実測値の過不足な%表示するバラ
ンス計56が設けられ、さらに装置の故障等によりロー
プ張力か目標値から大幅にはずれている際にランプやブ
ザーにより警報を発する警報器57が設けである。
以上の機構は前記油圧シリンダ30によるロープ張力調
整機構部分であり、本発明はさらに油圧シリンダ30に
おける伸縮限界を越えた範囲についても、オペレータが
ウィンチ6の操作を行なうことなく、自動的に支持ロー
プ5の巻取り繰出しを行なう機構を備えている。以下こ
のウィンチ6の自動制御機構について説明する。
第1図において、ウィンチ6は油圧モータ61とドラム
62とクラッチ63とを有し、該ウィンチ6と油圧源3
3および油タンク34との間にはコントロール弁64が
設けである。該コントロール弁64は機械操作式のもの
で、前記油圧モータ61制御用3位置切換弁65とクラ
ッチ63制御用3位置切換弁66のスプールを連結し、
スプールに連動する操作ロッド67には手動レバー68
を取付けている。該コントロール弁64は操作ロッド6
7の操作量に作動油流量が正確に比例する内部構成を有
している。
また、該操作ロット67は、両ロッド式でかつスプリン
グ内蔵の複動型油圧シリンダ69のロッド70にクラッ
チ71を介して係合されている。
72は該油圧シリンダ69のコントロール弁であり、該
コントロール弁72は電磁操作式のものて、左右のソレ
ノイド72a、72bはそれぞれ前記油圧シリンダ30
の近傍に間隔を有して設けられた常開式リミットスイッ
チ73.74を介して共通の手動、自動切換えスイッチ
75と電源76に接続されている。77は前記油圧シリ
ンダ30のピストンロッド30aの先端に取付けられた
ストライカであり、油圧シリンダ30の最大伸長時また
はその状態に近い時に図面上上方のリミットスイッチ7
3を作動させ、最大収縮時またはその状態に近い時には
下方のリミットスイッチ74を作動させるものである。
この実施例の作用を説明する。いま、第5図または第7
図のように、転圧ローラ2にサポート車4を伴走させな
がら支持ロープ5を介して転圧ローラ2を支持しつつ転
圧ローラ2による転圧を行なっている時、荷重検出器4
1により検出されるロープ張力Wと目標ロープ張力WR
oどの関係が、前記(8)、(9)式を満足する場合、
すなわち目標ロープ張力を中心として正負の所定範囲内
におさまる場合、比較手段46はドライバ47を作動さ
せず、切換弁35は第1図に示すように右位置にあり、
油圧源35からの圧油はロープ引上げ何回路37に加え
られ、また、比較手段48により設定される電磁比例弁
36のソレノイド36aの電流は、第1の設定手段50
により設定された電流値であり、電磁比例弁36の設定
圧は、目標ロープ張力WFIOに相当する油圧であるか
ら、支持ロープ5の張力は目標ロープ張力W7゜にほぼ
等しくなり、転圧ローラ2は支持ロープ5により全車輪
について均一な転圧がなされるように支持される。
一方、転圧ローラ2とサポート車4とが離れる等の理由
により、荷重検出器41により検出されるロープ張力W
が増大し、(7)式が成立すると、比較手段46により
、ドライバ47が作動し、切換弁35のソレノイド35
aに通電されて切換弁か第1図の右位置から左位置に切
換ねるので、油圧源33からの圧油は、ロープ引下げ何
回路39を介して油圧シリンダ30のロッド室側に加わ
り、この時、電磁比例弁38に設定された圧力をシーブ
16等からなるロープ巻上げ装置の損失に相当する圧力
よりやや高い程度に設定しておくことにより、油圧シリ
ンダ30は滑らかに収縮しくこの時、ロープ引上げ側の
電磁比例弁36の設定圧は、前記第1の設定手段50に
より設定された圧力であり、油圧シリンダ30のボトム
室の圧油は該電磁比例弁36を介して油タンク34に戻
される。)これにより支持ロープ5は繰出され、ロープ
張力Wか低下し、(8)式が成立すると、切換弁35は
左位置から右位置に復帰し、ロープ繰出しが停止する。
次に、転圧ローラ2とサポート車4とが近づく等の理由
により、荷重検出器41により検出されるロープ張力W
が低下し、(10)式が成立すると、比較手段48によ
り設定される電磁比例弁36のソレノイド36aの電流
は、第2の設定手段51により設定された増大した電流
であるから、電磁比例弁36の設定圧は、目標ロープ張
力WROに相当する油圧より高い圧力となるから、油圧
シリンダ30が伸長し、これにより支持ロープ5の張力
は増大し、これにより(9)式が成立すると、比較手段
48の出力が変わり、ソレノイド36aに流れる電流は
第1の設定手段50による電流に戻る。このような動作
により、支持ロープ5の張力Wは、 (8)、(9)式
が成立するように、すなわち目標ロープ張力WROを中
心とする所定範囲内におさまり、支持ロープ5の張力が
一定化されるから、転圧ローラ2による転圧圧力は全幅
について均一化される。
上記の説明は、油圧シリンダ30の伸縮範囲内の支持ロ
ープ5の引上げ引下げによって張力調整が可能となる場
合であるが、油圧シリンダ30が最大伸長に近い状態か
らさらに伸長させる場合、あるいは最大収縮に近い状態
からさらに収縮させる場合の動作は次のようになる。前
記切換えスイッチ75を閉とした状態において、油圧シ
リンダ30が最大伸長状態になると、ストライカ77が
リミットスイッチ73を作動させてその接点を閉じるた
め、コントロール弁72のソレノイド72bに電源75
からの電流か流れ、コントロール弁72が右位置に切換
ねり、これにより複動型油圧シリンダ69の右側室に圧
油が供給されるので、ロッド70が図面上左行し、クラ
ッチ71を介して操作ロッド67も左行するので、コン
トロール弁64の各切換弁65.66が右位置に切換わ
り、油圧モータ61がロープ巻取り側に回転され、かつ
クラッチ66か投入されるので、支持ロープ5かドラム
62に巻取られ、これによりロープ張力が増大し、前記
(7)式が成立すると、前記のように切換弁35が左位
置に切換わり、油圧シリンダ30が収縮し、ストライカ
77がリミットスイッチ73から離れ、リミットスイッ
チ73の接点か開となるので、コントロール弁72、油
圧シリンダ69、コントロール弁64か中立位置に復帰
し、支持ロープ5の巻取り動作が停止すると共に、前記
(8) 、 (9)式が成立するので、電磁比例弁36
の設定圧か第1の設定手段50による圧力となるので、
油圧シリンダ30か停止する。
油圧シリンダ30が収縮してリミットスイッチ74か作
動する場合には、コントロール弁72、油圧シリンダ6
9、コントロール弁64は左位置に切換わるので、ウィ
ンチ6はロープ繰出し方向に作動し、これによりロープ
張力か弱まって前記(lO)式か成立すると、電磁比例
弁36の設定圧が第2の設定手段51による高い設定圧
となり、油圧シリンダ30が伸長し、(9)式が成立す
るまでロープ張力が回復すると、電磁比例弁36の設定
圧が第1の設定手段50による圧力に変わるので、支持
ロープ5の引上げ、引下げ動作が停止する。なお、支持
ロープ5の張力調整装置の故障時においては、切換えス
イッチ75を開としてリミットスイッチ73.74の作
動、不作動の如何に拘らず、コントロール弁72は切換
わらないようにし、手動レバー68によりコントロール
弁64を操作してウィンチ6の制御を行なう。
なお、上記実施例においては、ロープ引上げ側油圧回路
37の油圧設定のために1つの可変リリーフ弁36を用
い、ソレノイド36aに通電する電流値を変えることに
より設定圧を変えるように構成したが、この代わりに2
つのリリーフ弁を用いてそれぞれの設定圧を変え、実際
のロープ張力の大きさに応じて切換弁により切換え使用
する構成とすることができ、各リリーフ弁の設定圧はバ
ネ圧の調整により変えるようにしてもよい、また、ロー
プ引下げ側油圧回路39の油圧設定もバネ圧の調整によ
り行なうこともできる。また、第1の設定手段50と第
2の設定手段51による油圧の変化は、上記のように段
階的に行なうのではなく、漸減、漸増させるようにして
もよい、また、油圧シリンダ30は、図示の反対向き、
すなわちシーブ31が転圧ローラ2側になるように設置
してもよい。
また、リミットスイッチ73.74は油圧シリンダ30
の可動側(一般的にはピストンロッド30aであるが、
チューブ側を可動側としてもよい。)に取付け、2個の
ストライカ77を油圧シリンダ30の近傍に軸心方向に
間隔を持たせて設けてもよい。また、リミットスイッチ
のように機械的に接点を作動させるのではなく、光学式
、磁気式、電磁気式、その他の方式の検出器を用いるこ
とができ、検出器を作動させる作動体もそれぞれに対応
して装備される。また、実測ロープ張力と目標ロープ張
力との比較は、目標ロープ張力に対する実測ロープ張力
の割合の比較により行なうようにしてもよい、また、本
発明は、法面作業車がアスファルトフィニッシャである
場合にも適用できる。
(発明の効果) 以上述べたように、本発明の装置は、ロープ張力の実測
値と、目標ロープ張力値との比較結果から、ロープ張力
調整用油圧シリンダを伸縮させてロープ張力が所定範囲
内におさまるように構成したものであるから、ロープ張
力が一定化され・法面作業車が転圧ローラである場合に
は、該転圧ローラによる転圧圧力か全幅について均一化
され、平滑化された仕上面が得られる。従りて、転圧不
良による作業のやりなおしが減少し、作業能率が上昇す
る上、操作に熟練を必要としない。
また、本発明の装置は、伸縮限界検出器によって前記油
圧シリンダによる支持ロープ引下げ限界あるいは引上げ
限界が検出された際に前記ウィンチのコントロール弁を
ロープ繰出し側、あるいは巻取り側に切換えるように構
成したので、前記油圧シリンダによるロープ張力調整範
囲を越える範囲についてもロープ張力調整が可能となり
、ロープ張力の自動調整範囲が広がるので、オペレータ
の負担が大幅に軽減される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるロープ張力調整装置の一実施例を
示す構成図、第2図は該実施例の制御盤の機能ブロック
図、第3図は該実施例についての原理説明図、第4図は
該実施例の制御l盤の表面図、第5図は本発明を適用す
る作業装置の一例を作業状態にて示す背面図、第6図は
該装置の転圧ローラの側面図、第7図は本発明を適用す
る作業装置の他の例を作業状態にて示す背面図である。 特許出願人 日本鋪道株式会社外1名 代理人 弁理士 秋本正実外1名 第3図 蔀 40:制御盤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 法面に横方向に転動させる自走式法面作業車と、該法面
    作業車に伴走させながらウインチに巻取られる支持ロー
    プを介して該法面作業車を支持する自走式サポート車と
    からなる法面作業装置において、前記支持ロープを掛け
    るシーブを取付けた張力調整用油圧シリンダと、ロープ
    張力の実測値と目標ロープ張力値との比較結果からロー
    プ張力調整用油圧シリンダを伸縮させてロープ張力が所
    定範囲内におさまるように制御する制御回路と、前記油
    圧シリンダの近傍あるいは該油圧シリンダの可動部分に
    取付けられた該油圧シリンダの伸縮限界検出器と、該油
    圧シリンダの可動部分あるいは該油圧シリンダの近傍に
    取付けられた前記伸縮限界検出器作動体と、伸縮限界検
    出器によって前記油圧シリンダによる支持ロープ引下げ
    限界あるいは引上げ限界が検出された際に前記ウインチ
    のコントロール弁をそれぞれロープ繰出し側あるいは巻
    取り側に切換える操作回路とを有することを特徴とする
    ロープ張力調整装置。
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