JPH0912271A

JPH0912271A - クレーンのロープ損傷検出装置

Info

Publication number: JPH0912271A
Application number: JP16661495A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Ishii; 信行石井
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気探傷法によりクレーンのロープ損傷を検
出する装置の信頼性を向上させる。【構成】回転数センサ１６にてエンジン１の回転数Ｎ
_Eを検出するとともに、層数センサ１７にて起伏ドラム
５に巻回された起伏ロープ６の層数ｎを検出する。コン
トローラ１５はこれらの検出結果に基づいて起伏ロープ
６を一定速度に保つのに必要なポンプ吐出量を算出し、
電磁比例減圧弁２０を介してポンプレギュレータ１９を
操作することにより油圧ポンプ２の吐出量を調節する。
これにより起伏ロープ６はエンジン回転数の変動やドラ
ム巻取径の変化に拘わらず、常に等速で磁気探傷装置１
３のコイル１４近傍を移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はクレーンのロープ損傷
検出装置に関するものであり、特に、磁気探傷法による
ロープ損傷検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クレーンのロープ損傷を検出する手段の
一つに、磁気探傷法がある。磁気探傷法とは、ロープを
磁化させそのロープ表面の漏れ磁束を検出することによ
り、ロープ損傷の度合いを測る方法をいう。即ち、ロー
プを磁化するとそのロープのまわりに磁束が形成され
る。この磁束はロープに損傷が無い場合には一様である
が、損傷が有る場合にはその損傷箇所で乱れることにな
る。そこで、ロープの繰り出し方向にコイルを配設し、
該コイル近傍に沿ってロープを繰り出していくと、損傷
箇所が該コイルを横切る時に該コイルを鎖交する磁束が
変化するので、該コイルに誘導起電力が発生する。従っ
て、この誘導起電力を損傷検出信号とすれば、ロープ損
傷の度合が測定できることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】此種ロープ損傷検出装
置によりクレーンのロープ損傷を検出する場合には、エ
ンジンにてウインチを駆動しドラムに巻回されているロ
ープをコイルに向けて繰り出していくことになる。しか
し、クレーンの場合、エンジンの回転数変動が激しいた
め、ドラム回転速度も安定しない。また、ドラム回転速
度が一定になったとしても、ロープは幾重にも層になっ
てドラムに巻回されているので、層の厚さ（巻取径）に
よりロープの繰り出し速度が異なる。従って、ロープ損
傷検出装置のコイルを横切るロープ移動速度は極めて不
安定である。

【０００４】而して、コイルに発生する誘導起電力は該
コイルを鎖交する磁束の時間変化に起因する。この鎖交
磁束時間変化量はロープの損傷の有無及び損傷の程度に
起因するが、コイルに対するロープの移動速度の変動に
も起因する。従って、このロープ移動速度が不安定では
ロープ損傷検出装置の信頼性が減殺されることになる。

【０００５】そこで、磁気探傷法によりクレーンのロー
プ損傷を検出する装置に於いて、ロープ移動速度を一定
に保つことによりその信頼性を向上させるために解決す
べき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題
を解決することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するために提案されたものであり、ロープを磁化する
とともに、該ロープをコイル近傍に沿って移動させ、コ
イルに発生する誘導起電力にてロープの損傷を検出する
クレーンのロープ損傷検出装置に於いて、ドラムに巻回
されたロープの巻取径を検出する検出手段と、エンジン
回転数を検出する検出手段とを設け、これらの検出結果
に基づいてポンプ吐出量を調節し、ロープ速度を定値制
御するクレーンのロープ損傷検出装置を提供するもので
ある。

【０００７】

【作用】ロープ速度はドラムの回転速度と該ドラムに巻
回されているロープの巻取径に依存する。また、ドラム
回転速度はポンプ吐出流量（ポンプ出力）に依存し、更
に、ポンプ吐出流量はエンジン回転数及びポンプ傾転角
（ポンプ入力）に依存する。従って、エンジン回転数を
検出してその検出値に基づきポンプ傾転角を操作すれ
ば、ポンプ吐出流量が調節され、ドラム回転速度を制御
することができる。更に、ロープ巻取径を検出してその
検出値に基づきドラム回転速度を制御すれば、ロープ速
度を常に一定に保つことができる。斯くして、ロープ損
傷検出装置の信頼性が向上する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２に従
って詳述する。図１に於いて、１はクレーンのエンジン
であり、該エンジン１により流量可変型の油圧ポンプ２
が駆動される。該油圧ポンプ２の作動油はコントロール
弁３を介して起伏モータ４へ導出される。そして、該起
伏モータ４により起伏ドラム５が回動する。

【０００９】該起伏ドラム５には起伏ロープ６が数層に
亘って巻回された後、ベイル７に向けて繰り出されてい
る。また、該ベイル７には複数個のシーブ８，８…が内
設されるとともに該ベイル７の前方にブライドル９が配
設され、且つ、該ブライドル９にも複数個のシーブ１
０，１０…が内設されている。そして、前記起伏ロープ
６が前記ベイル７とブライドル９間を複数回往復しつ
つ、これらに内設されている各シーブ８，８…及び１
０，１０…に巻回されている。

【００１０】更に、ブライドル９先端部にはブームペン
ダントロープ１１が繋着されており、且つ、該ブームペ
ンダントロープ１１の他端はブーム１２の頂部背面に繋
着されている。斯くして、前記起伏ドラム５が回動する
と、該起伏ドラム５より前記起伏ロープ６が繰り出され
たり、或いは該起伏ドラム５に起伏ロープ６が巻き戻さ
れることにより、前記ベイル７とブライドル９との距離
が拡縮し、ブーム１２が俯仰することになる。

【００１１】而して、この起伏ロープ６の損傷検査を行
う際は、磁気探傷装置１３を例えば前記ベイル７の前方
に配設するとともに、起伏ロープ６を磁化しつつ、該起
伏ロープ６が前記磁気探傷装置１３に内蔵されたコイル
１４近傍に沿って繰り出されていくように形成する。起
伏ロープ６に損傷がある場合にはその損傷箇所が前記コ
イル１４近傍を通過する時、コイル１４を鎖交する磁束
が乱れるため、該コイル１４に誘導起電力Ｅが発生す
る。この誘導起電力Ｅはロープ損傷検出信号としてコン
トローラ１５へ出力される。しかし乍ら、この誘導起電
力Ｅは起伏ロープ６の繰り出し速度の変動によっても発
生するため、かかるロープ損傷検出信号の信頼性を高め
るには、起伏ロープ６の繰り出し速度を一定に保つ必要
がある。

【００１２】そこで、前記エンジン１には回転数センサ
１６が設けられ、該回転数センサ１６によりエンジン１
の回転数Ｎ_Eが検出されてコントローラ１５へ出力され
るとともに、前記起伏ドラム５には層数センサ１７が設
けられ、該層数センサ１７により起伏ドラム５に巻回さ
れている起伏ロープ６の層数ｎが検出されてコントロー
ラ１５へ出力される。そして、該コントローラ１５から
比例ソレノイド駆動アンプ１８を介してポンプレギュレ
ータ１９に付設された電磁比例減圧弁２０へ信号出力さ
れる。

【００１３】ここで、前記コントローラ１５にはマイク
ロコンピュータが搭載されており、該マイクロコンピュ
ータによって図２に示す信号処理が行われる。この信号
処理の前置段階に於いては、磁気探傷装置１３を起動す
るための外部トグルスイッチのON／0FF 信号等により、
ロープ損傷検出モードか否かが判断され（ステップ１０
１）、ロープ損傷検出モードで無い場合には以下の信号
処理は行われずにリターンされる。ロープ損傷検出モー
ドになっている場合には、前記層数センサ１７により検
出された起伏ロープ６の層数ｎに基づいて次式により該
起伏ロープ６の起伏ドラム５に対する巻取径Ｒが算出さ
れる（ステップ１０２）。

【００１４】Ｒ＝ｒ₀＋Ｆ(n) ここでｒ₀は起伏ドラム５の径であり、Ｆ(n) は層数ｎ
を変数とする関数である。

【００１５】次に前記回転数センサ１６にて検出された
エンジン１の回転数Ｎ_Eが読み込まれ（ステップ１０
３）、この回転数Ｎ_Eと前記巻取径Ｒに基づき、次式に
より前記油圧ポンプ２の吐出量目標値ｑが算出される
（ステップ１０４）。

【００１６】ｑ＝（Ｎ_E0／Ｎ_E）×（Ｒ₀／Ｒ）×ｑ₀ ここで、Ｎ_E0、Ｒ₀及びｑ₀は夫々起伏ロープ６を所定
の速度（一定値）で繰り出すに当って最も標準的なエン
ジン回転数、ドラム巻取径及びポンプ吐出量である。従
って、上式にて算出されたポンプ吐出量目標値ｑは、エ
ンジン回転数Ｎ_E及びドラム巻取径Ｒが夫々前記標準エ
ンジン回転数Ｎ_E0及び標準ドラム巻取径Ｒ ₀からずれた
場合に、そのずれた量を補正して前記起伏ロープ６の所
定速度（一定値）を維持するのに必要なポンプ吐出量を
意味している。

【００１７】そして、このポンプ吐出量目標値ｑに対応
する比例ソレノイド駆動アンプ入力電圧Ｖ（＝Ｇ(q)
（ここでＧ(q) はポンプ吐出量目標値ｑを変数とする関
数））が算出されて（ステップ１０５）、前記比例ソレ
ノイド駆動アンプ１８へ出力される。これにより該比例
ソレノイド駆動アンプ１８を介して前記電磁比例減圧弁
２０の設定圧が調節され、その２次圧が増減することに
より、前記ポンプレギュレータ１９にて油圧ポンプ２の
傾転角が操作される。斯くして、該油圧ポンプ２の吐出
量が前記ポンプ吐出量目標値ｑに一致するように制御さ
れるため、エンジン回転数の変動やドラム巻取径の変化
に拘わらず、起伏ロープ６の繰り出し速度は一定に保た
れ、該起伏ロープ６は前記磁気探傷装置１３のコイル１
４近傍を常に等速で移動することになる。この状態で該
コイル１４に発生する誘導起電力Ｅを読み込めば（ステ
ップ１０６）、その誘導起電力Ｅは起伏ロープ６の損傷
にのみ起因していることになるので、該起伏ロープ６の
損傷箇所やその度合いを正確に把握することができる。

【００１８】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００１９】

【発明の効果】この発明は上記一実施例にて詳述した如
く、ロープ巻取径とエンジン回転数との検出値に基づい
てポンプ吐出量を調節することにより、ロープ速度を定
値制御し乍ら磁気探傷法によるロープ損傷検出を行うよ
うに構成されている。これにより、ロープはエンジン回
転数の変動やドラム巻取径の変化に拘わらず、常に等速
でコイル近傍を移動することになる。従って、コイルに
発生する誘導起電力はロープの損傷にのみ起因すること
になる。そして、この誘導起電力をサンプリングして解
析すれば、ロープ損傷箇所やその度合いを正確に把持す
ることができる。斯くして、此種ロープ損傷検出装置の
信頼性が向上し、クレーンの安全性向上にも寄与でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、その油圧及び制御回
路図。

【図２】コントローラの信号処理手順を示すフローチャ
ート。

【符号の説明】

１エンジン２油圧ポンプ５起伏ドラム６起伏ロープ１３磁気探傷装置１４コイル１５コントローラ１６回転数センサ１７層数センサ１９ポンプレギュレータ２０電磁比例減圧弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロープを磁化するとともに、該ロープを
コイル近傍に沿って移動させ、コイルに発生する誘導起
電力にてロープの損傷を検出するクレーンのロープ損傷
検出装置に於いて、ドラムに巻回されたロープの巻取径
を検出する検出手段と、エンジン回転数を検出する検出
手段とを設け、これらの検出結果に基づいてポンプ吐出
量を調節し、ロープ速度を定値制御することを特徴とす
るクレーンのロープ損傷検出装置。