JPH11222383A - クレーンのカウンタウェイト昇降装置 - Google Patents
クレーンのカウンタウェイト昇降装置Info
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- JPH11222383A JPH11222383A JP10310237A JP31023798A JPH11222383A JP H11222383 A JPH11222383 A JP H11222383A JP 10310237 A JP10310237 A JP 10310237A JP 31023798 A JP31023798 A JP 31023798A JP H11222383 A JPH11222383 A JP H11222383A
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
- F15B11/22—Synchronisation of the movement of two or more servomotors
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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- B66C23/72—Counterweights or supports for balancing lifting couples
- B66C23/74—Counterweights or supports for balancing lifting couples separate from jib
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Abstract
に平衡状態で昇降できるようにする。 【解決手段】 カウンタウェイト昇降装置における複数
のシリンダを油圧回路において直列接続して、前段のシ
リンダのピストンと連結したロッドをカウンタウェイト
の一方側に連結する一方、後段のシリンダのピストンと
連結したロッドも前記カウンタウェイトの他方側に連結
してなるものである。
Description
を均一に、即ち、平衡状態を保ちながら昇降させるため
にクレーンにおいて用いる、カウンタウェイトの取外
し、載置のための自動同期平衡化システム(ALASシステ
ム)に関する
つに分けて並列させると、大部分(もしくは全て)の油
圧は、分岐路のうちで抵抗の最も小さい方へと流れ、も
しあるとすればのことではあるが、残りの油圧は他方の
分岐路へ流れていくのはよく知られているところであ
る。断面積の等しい流体圧シリンダを並列接続したとし
ても、それらのシリンダの抵抗が等しいとは限らない、
従って、全てのシリンダに等しく油圧が供給されるよう
なことはないから、それらのシリンダは必ずしも等しく
前進、後退するとは限らない。
着システムでは、二基かそれ以上の同一寸法構成の流体
圧シリンダを並列接続して用いる一方、反対側の端部を
共通のカウンタウェイトと連結している。このような従
来のシステムでは、シリンダ、ひいてはカウンタウェイ
トを均一に、あるいは、等しく移動させるのに、操作者
が各シリンダを制御するか、或いは、流体機構部品を用
いて各シリンダを制御するかのいずれかの方法を採用し
ている。詳述すれば、操作者が各シリンダを制御する方
法では、各シリンダへの油圧の流れを個々に制御するこ
とでカウンタウェイトが常に平衡化(レベリング)され
ている、従ってシリンダとしては等しく動作するように
している。
では、各シリンダへの油圧の流量を一定にすることでカ
ウンタウェイトを平衡化している。この方法での流体機
構部品としては、リリーフ弁、分流器、分流合流器、オ
リフィス(流体抵抗器)、圧力補償型流量制御弁、その
他の流体部品が少なくとも一つは使われている。
法、即ち、操作者が各シリンダを制御する方法(以後、
操作者依存制御方法と称する)と、流体機構部品を用い
て制御する方法(以後、機構依存制御方法と称する)に
付随するそれぞれの問題点を、項を分けてそれぞれ説明
する。
れた判断力が要求されている。それぞれのシリンダごと
の制御装置の間に予測できない変動が発生するばかりで
はなくて、シリンダに対する負荷にもむらが考えられる
ことから、操作者は各制御装置の設定を変えたり、移動
しているカウンタウェイトがどれほど平衡化されている
かを判断しなければならないことがある。殊に、カウン
タウェイトがどれほど昇降されているかにつての判断
は、操作者ごと異なっている。
法(それに、制御レイアウト)は非常に似通ったもので
はあるが、カウンタウェイト脱着システムの作用と制御
方法はクレーンごとに異なっている。操作者が熟練技師
であれば、或るクレーンから別のクレーンへと移って
も、主たる機能を操作するのは容易なことかもしれない
が、同じ操作者でも、通常は頻繁に使われることのない
それぞれのクレーンのカウンタウェイト脱着システムに
馴染んでいるとは限らない。そのような状況であれば、
カウンタウェイトを適切に昇降させるのが困難になるば
かりか、時間の浪費になりかねない。
は、カウンタウェイトを昇降させるべきかどうかを判断
するだけでよい。この判断さえなせば、流体機構部品が
各シリンダへの油圧供給を制御して、カウンタウェイト
をその昇降動作中に平衡状態に保つことができる。これ
らの流体機構部品は、所定温度と負荷の下での適切な量
の油圧を各シリンダへ供給するようにはじめから設定さ
れるようになっている。しかし、カウンタウェイトのバ
ランスの僅かな逸脱、それぞれのカウンタウェイトの寸
法諸元(即ち、重量)の相違、温度変化、流体弁におけ
るバネの弾性喪失(俗に、「ヘタリ」現象で永久変形と
もいう)、部品の摩耗、油圧供給量の変動(ポンプの速
度変化と摩耗のいずれか一方、または両方)、それに流
体圧油の変化などで、初期設定の諸元が変わることがあ
る。このように初期設定が変わると、カウンタウェイト
はその昇降動作中に平衡状態を保つことができなくな
る。
ンタウェイト脱着システムに従来より付随する諸問題点
を解消すべくなしたものであって、クレーンにおけるカ
ウンタウェイトをその昇降動作中に平衡状態の保つこと
のできるカウンタウェイト昇降装置を提供するのを目的
としたものである。
においては、カウンタウェイト昇降装置を、流体回路で
互いに直列接続した少なくとも主及び副シリンダで構成
し、主シリンダにおける第1ピストンと連結した第1ロ
ッドの前記第1ピストンとは反対側の端部をカウンタウ
ェイトに連結する一方、副シリンダにおける第2ピスト
ンと連結した第2ロッドの前記第2ピストンとは反対側
の端部も前記カウンタウェイトに連結してなるものであ
る。
底部表面の面積が第1ピストンの頂部表面の面積と等し
くなるように設定している。
本発明の好ましい実施の形態を詳述する。図1は、本発
明によるカウンタウェイト脱着システムの自動同期平衡
化装置の油圧回路を示している。この図において、自動
同期平衡化装置は、主シリンダ26と副シリンダ28と
を備えている。主シリンダ26は第1ピストンヘッド3
0と、該第1ピストンヘッド30に一端が連結されてい
る第1ロッド20とを具備しており、副シリンダ28も
第2ピストンヘッド32と、該第2ピストンヘッド32
に一端が連結されている第2ロッド22とを具備してい
る。
ンダ28の第2ロッド22とは、それぞれのピストンヘ
ッド30、32とは反対側の端部においてカウンタウェ
イト80に枢支連結されている。尚、図1において点線
で示したように、実線で示したカウンタウェイト80に
あと一つ、或いは二つ、またはそれ以上のカウンタウェ
イトを積み重ねるて互いに連結してもよい。
示しないクレーンの上部構造体24に載置されている。
主シリンダ26における第1ピストンヘッド30は、そ
のシリンダ内部をロッド側油室1とピストン側油室2と
に区画しており、副シリンダ28における第2ピストン
ヘッド32もそのシリンダ内部をロッド側油室3とピス
トン側油室4とに区画している。図2に示した第1ピス
トン30の頂部の表面面積は、図3に示した第2ピスト
ン32の底部の表面面積と等しい。
られている油のごとくの流体圧媒体がこのポンプ60に
より方向制御弁50へ供給されるようになっている。こ
の方向制御弁50は、貯液層70からの油圧を第1油路
34へ供給する一方で、第2油路36における油圧を排
出する第1状態(上昇位置)と、貯液層70からの油圧
を第2油路へ供給する一方で、第1油路における油圧を
排出する第2状態(下降位置)と、貯液層70からの油
圧を第1及び第2油路34、36のいずれにも供給しな
いで排出する第3状態(図1に示した状態で、アイドル
位置)のいずれかをとるように動作する。尚、第1状
態、第2状態、第3状態での油圧の排出は、貯液層70
へ当該油圧を戻すようになっていてもよい。
されるようになっていて、第1状態に設定するとカウン
タウェイト80を上昇させることになり、第2状態に設
定するとカウンタウェイト80を下降させることにな
る。
26、28は第1及び第2油路34、36の間において
直列接続されている。即ち、第1油路34は、第1保持
弁5を介して主シリンダ26のロッド側油室1に接続さ
れており、第1油路34における油圧は主シリンダ26
のロッド側油室1にいつでも流入できるようにバネ付勢
されている。しかし、第3油路38における圧力と第1
ロッド20に作用する負荷(力)によっては、この第1
保持弁5は主シリンダ26のロッド側油室1における油
圧を第1油路34へと排出するようになる。
3油路38と第2保持弁6とを介して副シリンダ28の
ロッド側油室3と接続している。この第2保持弁6は、
第3油路38の油圧が副シリンダ28のロッド側油室3
に自由に流入するようになっているが、第2油路36に
おける圧力と第2ロッド22に作用する負荷に応じて、
副シリンダ28のロッド側油室3内のの油圧を第3油路
38へと排出するようになっている。尚、この副シリン
ダ28のピストン側油室4は第2油路36と接続してあ
る。
34と第3油路38と主シリンダ26のピストン側油室
2とに連通して設けている。同様に、第3及び第4リリ
ーフ弁10、11も、第3油路38と第2油路と副シリ
ンダ28のピストン側油室4とに連通して設けている。
第3油路38へ選択的に、即ち、当該弁8の位置に応じ
て流入するようにしている。第2リリーフ弁9は第3油
路の油圧が第1油路34へ同様に選択的に流入するよう
にしている。第3リリーフ弁10は第3油路38の油圧
が第2油路36へ同様に選択的に流入するようにしてい
る。そして、第4リリーフ弁11は第2油路36の油圧
が第3油路38へ同様に選択的に流入するようにしてい
る。
タウェイト昇降装置の作用を詳述する。先ずカウンタウ
ェイト80を上昇させる場合について説明する。この場
合では方向制御弁50を前述した第1状態(上昇位置)
に設定する必要がある。
ると、ポンプ60の吐出し油圧は第1油路34と第1保
持弁5とを介して主シリンダ26のロッド側油室1に供
給される。すると、主シリンダ26のロッド20が後退
してカウンタウェイト80の片側(ロッド20と枢支連
結した部分)を持ち上げようとするが、それと同時に主
シリンダ26のピストン側油室2の油圧が当該ピストン
側油室2から流出し、これが第3油路38と第2保持弁
6とを介して副シリンダ28のロッド側油室3に流入す
る。従って、副シリンダ26の第2ロッド22が後退し
てカウンタウェイト80の反対側を持ち上げるようにな
る。すると、副シリンダ26のピストン側油室4の油圧
が第2油路36と方向制御弁50とを介して排出され
る。
0の頂部(ピストン側油室2に臨む表面)の表面面積は
第2ピストン32の底部(ロッド側油室3に臨む表面)
の表面面積と等しくしてある。従って、前述のように油
圧が主及び副シリンダ26、28に作用すると、第1及
び第2ロッド20、22は同一距離を同一速度で変位
(後退)するから、カウンタウェイト80は平衡状態で
上昇されることになる。それに、第1ロッド20は副シ
リンダ28に油圧が流入しない限り変位(後退)するよ
うなことはしないし、第2ロッド22も主シリンダ26
により駆動されない限り変位(後退)するようなことは
ないから、第1及び第2ロッド20、22はほぼ同時に
変位(後退)し始めると共に、ほぼ同時に停止するので
ある。
せる場合では、方向制御弁50を第2状態(下降位置)
に設定する。方向制御弁50をこのように設定すると、
ポンプ60の吐き出し油圧は第2油路36に導入され、
その結果、第2油路36における油圧が上昇して第2保
持弁6を、副シリンダ28のロッド側油室3の油圧を第
3油路38へと排出する開位置に設定するようになる。
このように第2保持弁6が開位置に設定されて副シリン
ダ28のロッド側油室3の油圧が第3油路38へ排出さ
れるようになると、ポンプ吐出し油圧が第2油路36を
介して副シリンダ28のピストン側油室4に流入して、
第2ロッド22を前進させるから、カウンタウェイト8
0の片側(第2ロッド22と枢支連結した部分)が下げ
られるようになる。
リンダ28のロッド側油室3からの油圧は上昇して第1
保持弁5を開位置に設定するようになる。第1保持弁5
が開位置に設定されると、主シリンダ26のロッド側油
室1の油圧が第1油路34へ排出され、かくて方向制御
弁50を介して排出される。それと同時に、第3油路3
8における油圧が主シリンダ26のピストン側油室2に
導入されて、第1ロッド20を前進させるようになるか
ら、カウンタウェイト80の反対側が下げられるように
なる。
ン30の頂部の表面面積と第2ピストン32の底部の表
面面積とが等しいから、第1及び第2ロッド20、22
は同一距離を同一速度で変位し、従って、カウンタウェ
イト80は平衡状態で下降させられる。更に、主シリン
ダ28に油圧が導入されない限り第2ロッド22が変位
(前進)するようなことはないし、また、第1ロッド2
0も副シリンダ28により駆動されない限り変位(前
進)するようなこともないので、第1及び第2ロッド2
0、22はほぼ同時に変位(前進)し始めると共に、ほ
ぼ同時に停止するのである。
とか、初期設定が悪かったばかりに第1及び第2ロッド
20、22のいずれか一方が他方が前進ないし後退位置
に達する前に前進ないし後退位置に達するようなことが
生じた場合、その場合でも第1ないし第4リリーフ弁
8、9、10、11がカウンタウェイト80の自動平衡
化と主及び副シリンダ26、28の同期動作を保証して
いる。この点について以後、詳述する。
2ロッド22が第1ロッド20に先立って後退位置に達
するような場合では、主シリンダ26のピストン側油室
2からの油圧が第3油路38を流れ、かくて第3油路3
8の油圧で第3リリーフ弁10が開位置に設定されてそ
の油圧が第2油路36と方向制御弁50とを介して排出
される。従って、第1ロッド20は完全に後退する。他
方では、第1ロッド20が第2ロッド22に先立って後
退位置に達するような場合では、第1油路34における
油圧の作用により第1リリーフ弁8が開位置に設定さ
れ、従って第1油路34の油圧が第1リリーフ弁8と第
3油路38とを介して、やがては第2保持弁6を介して
副シリンダ28のロッド側油室3に導入される。それに
より第2ロッド22は完全に後退するのである。
際に第2ロッド22が第1ロッド20に先立って後退位
置に達するような場合では、第2油路36の油圧の作用
で第4リリーフ弁11が開位置に設定されてその油圧を
貫流させるようになる。このように第4リリーフ弁11
を貫流した油圧は第3油路38を介して主シリンダ26
のピストン側油室2に導入されるので、第1ロッド20
は完全に前進するのである。それとは逆に第1ロッド2
0が第2ロッド22に先立って後退位置に達するような
場合では、副シリンダ28のロッド側油室3から第3油
路38に流入している油圧の作用で第2リリーフ弁9が
開位置に設定されると共に、その油圧が第2リリーフ弁
9を貫流して第1油路34と方向制御弁50を介して排
出されるようになる。これで第2ロッド22が完全に前
進するのである。
形態では、一個のカウンタウェイトを昇降させるために
シリンダを二基用い、それを直列接続している。しか
し、三基以上のシリンダを直列接続して複数個のカウン
タウェイトを昇降させる実施の形態も考えられるところ
であり、その場合、前述した二基のシリンダ以外に追加
したシリンダとしては、前述の主及び副シリンダ26、
28を含む油圧回路での直列接続での順からして、後段
のシリンダのピストンの底部の表面面積が、前段のシリ
ンダのピストンの頂部の表面面積と等しくなるようにす
ればよい。そのようにすれば、三基以上のシリンダを直
列接続しても、前述したのと同様な効果、即ち、カウン
タウェイトの同期平衡化を得ることができる。
は、クレーンの上部構造体のみならず、クレーンの下部
構造体(即ち、キャリヤ)、それに、カウンタウェイト
それ自体、もしくはそれらの組み合わせに装着すること
ができるものである。
従来のカウンタウェイト昇汞方法とその装置とは異なっ
て、カウンタウェイトのレベルを自動的に一定にするこ
とができると共に、そのカウンタウェイトの昇降に用い
た複数のシリンダを自動的に動作させることができる。
自動同期平衡化装置の油圧回路図。
頂部を示す平面図。
底部を示す平面図。
室 3・・・・ロッド側油室 4・・・・ピストン側油
室 5・・・・第1保持弁 6・・・・第2保持弁 8・・・・第1リリーフ弁 9・・・・第2リリーフ
弁 10・・・・第3リリーフ弁 11・・・・第4リリー
フ弁 20・・・・第1ロッド 22・・・・第2ロッド 26・・・・主シリンダ 28・・・・副シリンダ 30・・・・第1ピストン 32・・・・第2ピスト
ン 34・・・・第1油路 36・・・・第2油路 38・・・・第3油路 50・・・・方向制御弁
Claims (11)
- 【請求項1】 流体回路において互いに直列接続した少
なくとも第1及び第2シリンダとからなり、前記第1シ
リンダは第1ピストンと該第1ピストンに連結した第1
ロッドを備えており、前記第1ピストンとは反対側の第
1ロッドの端部をカウンタウェイトに連結する一方、第
2シリンダも第2ピストンと該第2ピストンに連結した
第2ロッドを備えており、前記第2ピストンとは反対側
の第2ロッドの端部も前記カウンタウェイトに連結した
ことを特徴とするカウンタウェイト昇降装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のものであって、前記第
2ピストンの底部表面の面積が前記第1ピストンの頂部
表面の面積と等しいことを特徴とするカウンタウェイト
昇降装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載のものであって、前記第
1及び第2シリンダはロッド側油室とピストン側油室と
を有しており、第1シリンダのロッド側油室は第1流体
路と連結し、前記第1シリンダのピストン側油室と第2
シリンダのロッド側油室とを第2流体路で連結する一
方、第2シリンダのピストン側油室に第3流体路を連結
し、前記第1流体路に第1弁を、前記第2流体路に第2
弁を設けたことを特徴とするカウンタウェイト昇降装
置。 - 【請求項4】 請求項3に記載のものであって、前記第
1流体路における前記第1弁が、前記第1シリンダに対
しては流体圧媒体が自由に流入するが、前記第1流体路
の第1シリンダ側の部分での圧力が第1所定値よりも大
きくなると、前記第1シリンダから流体圧媒体が流出す
るように構成されており、また、前記第2流体路におけ
る前記第2弁が、前記第2シリンダに対しては流体圧媒
体が自由に流入するが、前記第2流体路の第2シリンダ
側の部分での圧力が第2所定値よりも大きくなると、前
記第2シリンダから流体圧媒体が流出するように構成さ
れていることを特徴とするカウンタウェイト昇降装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載のものであって、第1状
態にあると前記第1流体路へ流体圧媒体を供給すると共
に、前記第3流体路から流体圧媒体を排出するが、第2
状態にあると前記第3流体路へ流体圧媒体を供給すると
共に、前記第1流体路から流体圧媒体を排出する方向制
御弁を設けてなることを特徴とするカウンタウェイト昇
降装置。 - 【請求項6】 請求項1または2に記載のものであっ
て、前記第1及び第2シリンダに対して流体圧媒体を供
給、排出すると共に、前記第1及び第2シリンダを互い
に連通させる流体搬送路を設けてなることを特徴とする
カウンタウェイト昇降装置。 - 【請求項7】 請求項6に記載のものであって、前記流
体搬送路に第1弁を設けて前記流体圧媒体の流量を制御
することを特徴とするカウンタウェイト昇降装置。 - 【請求項8】 請求項7に記載のものであって、前記第
1弁が、第2シリンダが動作しない限り第1シリンダが
動作しないように、また、第1シリンダが動作しない限
り第2シリンダが動作しないように、前記流体搬送路で
の流体圧媒体の流量を制御することを特徴とするカウン
タウェイト昇降装置。 - 【請求項9】 請求項7または8に記載のものであっ
て、前記流体搬送路に、カウンタウェイトが平衡状態に
ないときに前記第1及び第2シリンダのいずれか一方の
みが動作するようにするレベリング弁を設けたことを特
徴とするカウンタウェイト昇降装置。 - 【請求項10】 請求項7から9までの何れか一項に記
載のものであって、前記第1弁は、前記第1及び第2シ
リンダがほぼ同時に動作するように前記流体搬送路にお
ける流体圧媒体の流量を制御することを特徴とするカウ
ンタウェイト昇降装置。 - 【請求項11】 請求項7に記載のものであって、前記
流体搬送路での流体圧媒体の流れ方向を制御する方向制
御弁を設けてなることを特徴とするカウンタウェイト昇
降装置。
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