JPH10120377A - ウインチ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吊り荷を２本のワイヤロープにより上げ下げ
する際に、２つのウインチドラムを１本の操作レバーに
て操作可能にし、且つ、片方のワイヤロープのみに負荷
が掛からないようにウインチを制御して、操作性の向上
と安全性の確保を図る。 【解決手段】 ウインチモータ１５，１６用の方向制御
弁２１，２２を１本の操作レバー２３で制御するように
油圧回路を設ける。２つのウインチモータ１５，１６は
夫々可変容量形の油圧ポンプ１９，２０からの吐出油で
回転する。ウインチモータ１５，１６の負荷圧を圧力検
出器３０，３１で検出し、この検出信号に基づき制御演
算装置２９に於いて２つのウインチモータ１５，１６の
負荷圧に差が生じないようにポンプ傾転角の制御操作量
（Ｖ₁ ，Ｖ₂ ）を出力し、油圧ポンプ１９，２０の吐出
量を調整してウインチドラム１１，１２の回転速度を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はウインチ制御装置に
関するものであり、特に、２つのウインチドラムに巻装
された２本のワイヤロープにより吊り荷を上げ下げする
ウインチ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】クレー
ン作業に於いて、２つのウインチドラムに夫々ワイヤロ
ープを巻装し、独立したウインチモータにより前記２つ
のウインチドラムを駆動して、２本のワイヤロープによ
り吊り荷を上げ下げすることがある。従来は、各ウイン
チドラムの操作が別系統になっているので、２本の操作
レバーが設けられていた。

【０００３】例えば、クレーンにケリー掘削機を吊って
掘削作業を行う場合、ケリー掘削機は重量が重いにも拘
わらず、掘削機の巻上げ下げ速度を早くする必要がある
ので、１本のワイヤロープを複数のシーブに掛け回して
吊り上げることができない。このため、２つのウインチ
ドラムに夫々ワイヤロープを巻装し、２本のワイヤロー
プにより掘削機を吊っている。

【０００４】該掘削機を巻上げ下げする際は２本の操作
レバーを同時に操作するが、このとき片方のワイヤロー
プのみに負荷が集中しないように、操作レバーを微操作
して２つのウインチドラムの回転位置を調整する必要が
あった。万一、該掘削機を片方のワイヤロープのみで吊
り上げる状態になると、荷重が集中してワイヤロープが
破断する危険性がある。また、掘削機が傾いたときは周
囲の掘削壁面が破壊されて仕上げ不良となる。従って、
オペレータに高い技量が要求され、オペレータの負担が
増加する。

【０００５】そこで、ケリー掘削機をはじめとする吊り
荷を２本のワイヤロープにより上げ下げする際に、２つ
のウインチドラムを１本の操作レバーにて操作可能に
し、且つ、片方のワイヤロープのみに負荷が掛からない
ようにウインチを制御して、操作性の向上と安全性の確
保を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるので
あり、本発明はこの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】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、２つのウインチドラ
ムに夫々ワイヤロープを巻装し、独立したウインチモー
タにより前記２つのウインチドラムを駆動して、２本の
ワイヤロープにより吊り荷を上げ下げするウインチに於
いて、１本の操作レバーにて前記２つのウインチモータ
を制御する油圧回路を有し、該油圧回路に２つのウイン
チドラムの回転速度を独立して変化させる手段と、操作
レバーモードを判別する手段を設け、更に、前記ウイン
チモータの負荷圧を検出する手段と、この検出信号から
２つのウインチモータの負荷圧の差を求めて制御操作量
を算出する演算手段を設け、該制御操作量にて前記ウイ
ンチドラムの回転速度を制御し、前記２本のワイヤロー
プの張力が一致するようにしたウインチ制御装置を提供
するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳述する。図１はウインチ制御装置の回路図で
あり、２つのウインチドラム１１，１２に夫々ワイヤロ
ープ１３，１４を巻装し、独立したウインチモータ１
５，１６により前記２つのウインチドラム１１，１２を
駆動して、２本のワイヤロープ１３，１４によりケリー
掘削機１７を上げ下げするように構成されている。。

【０００８】前記ウインチモータ１５，１６は、エンジ
ン１８によって駆動する可変容量形の油圧ポンプ１９，
２０の吐出油で回転し、ウインチモータ１５，１６へ供
給される圧力油は方向制御弁２１，２２にて流量及び方
向が制御される。この方向制御弁２１，２２は１本の操
作レバー２３にて同時に切り換わる。

【０００９】例えば、該操作レバー２３を巻上げ側（矢
印Ａ方向）へ操作すると、パイロット油が巻上げ検出器
２４をオンするとともに、方向制御弁２１，２２の夫々
のスプールが（イ）の位置に切り換わり、前記油圧ポン
プ１９，２０から吐出された圧力油がカウンタバランス
弁２５，２６を通過してウインチモータ１５，１６へ流
入し、ウインチドラム１１，１２を巻上げ方向へ回転さ
せる。従って、２本のワイヤロープ１３，１４が夫々ウ
インチドラム１１，１２に巻き取られてケリー掘削機１
７が上昇する。

【００１０】一方、該操作レバー２３を巻下げ側（矢印
Ｂ方向）へ操作すると、パイロット油が巻下げ検出器２
７をオンするとともに、方向制御弁２１，２２の夫々の
スプールが（ロ）の位置に切り換わり、前記ウインチモ
ータ１５，１６が逆転してウインチドラム１１，１２を
巻下げ方向へ回転させる。従って、２本のワイヤロープ
１３，１４が夫々ウインチドラム１１，１２から繰り出
されてケリー掘削機１７が下降する。

【００１１】ここで、巻上げ検出器２４と巻下げ検出器
２７は操作レバー２３の状態（以下「操作レバーモー
ド」という）を判別するために設置され、巻上げ検出器
２４がオンのときは巻上げ操作検出信号LE1 がコントロ
ーラ２８の制御演算装置２９に入力され、巻下げ検出器
２７がオンのときは巻下げ操作検出信号LE2 が前記制御
演算装置２９に入力される。制御演算装置２９ではこの
信号により操作レバーモードを次のように判別する。 (1) 巻上げ操作検出信号LE1 がオフで、巻下げ操作検出
信号LE2 もオフのときは操作レバーモードは「中立」と
する。 (2) 巻上げ操作検出信号LE1 がオンで、巻下げ操作検出
信号LE2 がオフのときは操作レバーモードは「巻上げ」
とする。 (3) 巻上げ操作検出信号LE1 がオフで、巻下げ操作検出
信号LE2 がオンのときは操作レバーモードは「巻下げ」
とする。

【００１２】また、ウインチモータ１５，１６の巻上げ
側の油路には圧力検出器３０，３１が設けられており、
該圧力検出器３０，３１により巻上げ側に発生する負荷
圧を検出したときは、巻上げ圧力検出信号P1，P2が前記
制御演算装置２９に入力される。コントローラ２８には
制御演算装置２９のほかに制御実行判別装置３２と制御
基準値演算装置３３が設けられている。ウインチ制御を
実行するか否かはオペレータの判断によって行い、オペ
レータがスイッチ等の選択手段（図示せず）を操作す
る。この操作により前記制御実行判別装置３２はウイン
チ制御を実行するか否かを判別し、ウインチ制御を実行
する場合は判別信号S を制御演算装置２９へ送る。

【００１３】一方、前記制御基準値演算装置３３はオペ
レータが要求する流量を得るために、油圧ポンプ１９，
２０の傾転角をどの位置に調整するかを予め演算し、制
御基準値信号Ｖ_1BASE 及びＶ_2BASE として制御演算装置
２９へ送る。

【００１４】次に、図２のフローチャートを参照しなが
ら、制御演算装置２９に於ける処理の一例を説明する。
先ず、制御演算装置２９では巻上げ圧力検出信号P1から
ウインチモータ１５の巻上げ側に発生する負荷圧Ｐ_1Sを
算出し、巻上げ圧力検出信号P2からウインチモータ１６
の巻上げ側に発生する負荷圧Ｐ_2Sを算出する。〔ステッ
プ１〕

【００１５】ここで、前記制御実行判別装置３２から制
御演算装置２９へ判別信号S が送られて制御オンである
ときは〔ステップ２〕から〔ステップ３〕へ進み、操作
レバーモードが「巻上げ」であるか否かを判定する。操
作レバーモードが「巻上げ」であるときは、〔ステップ
３〕から〔ステップ４〕へ進み、〔ステップ１〕で求め
たウインチモータの巻上げ側の負荷圧 (Ｐ_1S ,Ｐ_2S )の
差（ΔＰ_n ）を算出する。

【００１６】

【数１】

【００１７】更に、次式により第１制御操作量（ΔＶ_Pn
)を算出する。〔ステップ５〕

【００１８】

【数２】

【００１９】この第１制御操作量（ΔＶ_Pn )に基づい
て、第２制御操作量（Ｖ_n ）を算出する。〔ステップ
６〕

【００２０】

【数３】

【００２１】もし、〔ステップ２〕で制御オフの場合、
或いは〔ステップ３〕で操作レバーモードが「巻下げ」
または「中立」の場合は、第２制御操作量を（Ｖ_n ）＝
０とする。〔ステップ７〕 そして、前記第２制御操作量（Ｖ_n ）と操作レバーモー
ドから、次のようにポンプ傾転角の制御操作量（Ｖ₁ ，
Ｖ₂ ）を算出する。〔ステップ８〕 尚、制御基準値（Ｖ_1BASE ，Ｖ_2BASE ）は、前述したよ
うに、オペレータが要求する流量を得るために油圧ポン
プ１９，２０の傾転角をどの位置に調整するかの制御基
準値であり、前記制御基準値演算装置３３にて演算され
て制御演算装置２９へ送られる。

【００２２】

【数４】

【００２３】

【数５】

【００２４】次に、〔ステップ８〕で求められたポンプ
傾転角の制御操作量（Ｖ₁ ，Ｖ₂ ）の信号を、図１に示
すように、油圧ポンプ１９，２０のレギュレータ１９
ａ，２０ａへ出力し、夫々のポンプ傾転角を変えて油圧
ポンプ１９，２０の吐出量を調整することにより、ウイ
ンチモータ１５，１６への流量が変化してウインチドラ
ム１１，１２の回転速度を制御することができる。

【００２５】尚、本実施の形態では、２つのウインチモ
ータ１５，１６の巻上げ側の負荷圧に差が生じないよう
に制御するため、ケリー掘削機１７の巻上げ時のみ２本
のワイヤロープ１３，１４に掛かる張力を一致させるこ
とができる。

【００２６】ケリー掘削機１７を巻下げるときにも同様
のウインチ制御を行う必要がある場合は、図３に示すよ
うに、ウインチモータ１５，１６の巻下げ側の油路にも
圧力検出器３４，３５を設ける。該圧力検出器３４，３
５により巻下げ側に発生する負荷圧を検出したときは、
巻下げ圧力検出信号P3，P4が前記制御演算装置２９に入
力される。そして、巻下げ圧力検出信号P3，P4からウイ
ンチモータ１５，１６の巻下げ側に発生する負荷圧を算
出し、前述した巻上げ時の制御と同様の処理を行えば、
巻下げ時にも２本のワイヤロープ１３，１４に掛かる張
力を一致させることができる。

【００２７】また、ウインチドラムの回転速度を独立し
て変化させる手段としては、本実施の形態ではポンプ傾
転角を変化させて油圧ポンプの吐出量を調整することに
よりウインチモータへの流量を制御しているが、このほ
かに、方向制御弁に掛かるパイロット圧を電磁比例減圧
弁を用いて変化させ、方向制御弁のスプールの開口を調
整することによりウインチモータへの流量を制御する方
法も考えられる。

【００２８】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。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では２本の
ワイヤロープにより吊り荷を上げ下げする際に、２つの
ウインチドラムが１本の操作レバーにて操作可能にな
り、操作性が向上してオペーレータの負担を軽減でき
る。

【００３０】また、２つのウインチモータの負荷圧に差
が生じないようにウインチドラムの回転速度を制御する
ため、片方のワイヤロープのみに負荷が掛かることはな
く、ワイヤロープが破断する虞がなくなるとともに、吊
り荷の傾斜を防止して安全性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施の形態を示すものである。

【図１】ウインチ制御装置の一例を示す回路図。

【図２】制御演算装置に於ける処理の一例を示すフロー
チャート。

【図３】ウインチ制御装置の他の一例を示す回路図。

【符号の説明】

１１，１２ ウインチドラム １３，１４ ワイヤロープ １５，１６ ウインチモータ １７ ケリー掘削機 １９，２０ 油圧ポンプ ２１，２２ 方向制御弁 ２３ 操作レバー ２４ 巻上げ検出器 ２７ 巻下げ検出器 ２８ コントローラ ２９ 制御演算装置 ３０，３１ 圧力検出器 ３２ 制御実行判別装置 ３３ 制御基準値演算装置 ３４，３５ 圧力検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つのウインチドラムに夫々ワイヤロー
   プを巻装し、独立したウインチモータにより前記２つの
   ウインチドラムを駆動して、２本のワイヤロープにより
   吊り荷を上げ下げするウインチに於いて、１本の操作レ
   バーにて前記２つのウインチモータを制御する油圧回路
   を有し、該油圧回路に２つのウインチドラムの回転速度
   を独立して変化させる手段と、操作レバーモードを判別
   する手段を設け、更に、前記ウインチモータの負荷圧を
   検出する手段と、この検出信号から２つのウインチモー
   タの負荷圧の差を求めて制御操作量を算出する演算手段
   を設け、該制御操作量にて前記ウインチドラムの回転速
   度を制御し、前記２本のワイヤロープの張力が一致する
   ようにしたことを特徴とするウインチ制御装置。