JPS5950598B2 - クレ−ンの過負荷防止制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、クレーンの過負荷時における転倒防止用制
御装置に関する。

一般にクレーンには過負荷による転倒を防止するために
、クレーンの重心からブーム先端までの水平距離りと吊
上荷重Ｗとによって決まる転倒モーメン）ＭすなわちＭ
＝ＷＸＬ時点の直前でブームにインターロックをかけて
停止するようにした過負荷防止用安全装置が備えられて
いる。

ところで、従来のクレーンでは過負荷の発生時点を吊荷
が空中に吊られた状態のみを想定して考えられている。

したがって過負荷となったときには、ブームを起上させ
て転倒を防止するのが一般的であって、ブームの安全作
動方向はブーム起上方向のみである。

ところが、クレーン使用時におけるブームの作動は吊荷
が空中であるばかりではなく、たとえば地上に置かれた
荷を吊上げるようないわゆる地切りの場合、あるいは吊
上げ時に障害物に引掛ったような場合等にも過負荷状態
は発生しうる。

そして、この場合のブーム安全作動方向はブーム俯せ方
向のみである。

したがって、従来の安全装置を備えたまま地切り時等の
ブーム起上時において過負荷となった場合、安全サイド
をブーム起上方向としてブームを起上させると逆に危検
度を増すこととなり、事故が発生する恐れがある。

この発明は前記事情に鑑み創案されたもので、過負荷時
におけるブームの作動方向に対応してブームを常に安全
側にのみ作動させ得るようになして、クレーンの転倒等
の事故発生を防止しうる制御装置を提案するものである
。

以下この発明を図示する実施例によって説明する。

第１図は油圧クローラクレーン１の概要図で、今ブーム
２を俯せる方向に作動している時に過負荷となった場合
はブーム２の安全側作動方向はＡである。

反対に地切り時などブーム２を起上させている時に過負
荷となった場合はブーム２の安全側作動方向はＢであり
１、即ちこの場合はブーム２を俯せなければならない。

この発明の過負荷防止制御装置は、ブーム２の俯仰作動
方向を検出するブーム俯仰方向検出手段３と、ブーム２
に加わる荷重が過負荷であるときＯＮ出力する過負荷検
出手段４と、ブーム２の駆動装置５を制御するブーム駆
動制御手段６とを備えている。

ブーム俯仰方向検出手段３は、第２図に示すようにクレ
ーン１の操作レバー７の回動方向前後に設けられ操作レ
バー７の接触によりＯＮ、ＯＦＦするリミットスイッチ
等の巻上げ、巻下げ検出スイッチ８，９と、この巻上げ
、巻下げ検出スイッチ８．９に直列接続されたリレー１
０，１１とから構成される。

過負荷検出手段４は過負荷のときＯＮする過負荷検出ス
イッチ１２とリレー１３とから構成される。

ブーム駆動制御手段６は、ブーム俯仰方向検出手段３お
よび過負荷検出手段４の出力を記憶する記憶回路１４と
、過負荷を検出すると一旦ブーム駆動装置５を停止し、
次いで安全側へ再駆動させる再駆動回路１５とから構成
される。

ブーム駆動装置５は油圧ポンプ１９と、該ポンプ１９か
らの圧油の方向と流量を制御して油圧モータ２０に供給
するコントロールバルブ１８と、油圧ポンプ１９の吐出
側分岐管路に設けられ、かつ前記再駆動回路１５により
開閉されるソレノイドバルブ１６に接続されたバランス
ピストン形リリーフバルブ１７とにより構成されており
、ソレノイドバルブ１６を制御することにより、前記リ
リーフバルブ１７を介して油圧モータ２０に供給される
油圧を制御すると共に、コントロールバルブ１８に連設
した操作レバー１７を操作することにより油圧モータ２
０の回転方向を制御してブーム２の俯仰を制御するよう
になっている。

以上の構成において動作状態について説明する。

（動作■） まず、過負荷でない状態のとき（正常時）は、過負荷検
出スイッチ１２はＯＦＦで、リレー１３は励磁されない
。

従ってリレー１３のｂ接点１３ｂがＯＮしておリソレノ
イドバルブ１６は通電されており、閉状態を保持してい
る。

つまり操作レバー７の操作によりブーム２は何かように
も俯仰作動させ得る。

（動作ＩＩ） 次にブーム２を俯せ方向に作動している状態において過
負荷となったとき、すなわち第２図における操作レバー
７が巻下げ側７Ｂに位置している時に過負荷となったと
きはブーム俯仰検出手段３の巻下検出スイッチ９はＯＮ
で、リレー１１は励磁されている。

そして、過負荷検出スイッチ１２がＯＮとなり、リレー
１３が励磁される。

その結果、リレー接点１３ａがＯＮし、再駆動回路１５
のリレー接点１３ｂがＯＦＦとなり、ソレノイドバルブ
１６への通電が停止されて油圧モータ２０の回転停止に
よりブーム２の巻下動作を停止する。

すなわち、リレー接点１３ｂのＯＦＦによりソレノイド
バルブ１６が開となり、ポンプ１９から油圧モータ２０
へ供給される油がリリーフバルブ１７を介してタンク２
１へ抜かれ、油圧モータ２０への油圧が低下して油圧モ
ータ２０が停止する。

また、リレー１１の励磁によって、記憶回路１４のリレ
ー接点１１ａがＯＮし、かつリレー接点１３ａがＯＮし
ているのでリレー２２が励磁される。

同時にリレー２２の励磁により接点２２ａがＯＮとなり
、これによってリレー２２は自己保持される。

これと同時に、リレー接点２２ｂがＯＦＦとなりリレー
２４は作動しない。

このリレー２２の自己保持状態は、次のブーム駆動装置
５の再駆動状態の予備段階としてセットされたことにな
る。

そして、この保持状態は、記憶回路１４のリレー接点１
３ａがＯＦＦすなわち過負荷検出スイッチ１２がＯＦＦ
しないと解除されない。

次いで、この状態で操作レバー７を巻上側７Ａ側（安全
側）に切替える。

これによって巻上検出スイッチ８がＯＮとなり、リレー
１０が励磁され、再駆動回路１５のリレー接点１０ａが
ＯＮとなる。

このとき記憶回路１４のリレー２２は自己保持されてい
るのでそのリレー接点２２ａはＯＮであり、したがって
、リレー２３が励磁され、同時に再駆動回路１５におけ
るリレー接点２３ａがＯＮとなる。

これによってソレノイドバルブ１６に通電されてソレノ
イドバルブ１６は閉となり、再び油圧モータ２０への油
供給が開始されてブーム２が再作動される。

そのときレバー７の位置は巻上側７Ａであるので、ブー
ム２の作動方向は巻上方向である即ち、ブーム２の巻下
方向の時に過負荷になった場合は安全側Ａ方向にのみ再
作動させ得る。

そして転倒モーメントＭ＝Ｗ１×Ｌ１の値が許容範囲に
入るまで操作レバー７を巻上側７Ａに置き続けることに
より過負荷検出スイッチ１２は自動的にＯＦＦとなり、
記憶回路１４の接点１３ａがＯＦＦとなってリレー２２
の自己保持が解除となる。

リレー２２の自己保持の解除により、回路１５の接点２
３ａのＯＦＦに替えて接点１３ｂがＯＮとなり、ソレノ
イドバルブ１６は正常状態を保ち、このときレバー７を
いかように操作してもブーム２の作動状態は前述の（動
作Ｉ）と同様である。

また、記憶回路１４のリレー接点２２ｂはＯＮとなり、
リレー２４．２２何れの側の自己保持動作にも対応し得
る状態となる。

（動作■） 一方、第２図に示すようにブーム２を起上させる状態に
おいて過負荷となったとき、すなわち吊荷Ｗの地切り時
等、あるいは吊上げる途中で何らかの原因で過負荷とな
ったとき、操作レバー７が巻上側７Ａに位置してブーム
俯仰方向検出手段３の巻上検出スイッチ８はＯＮし、リ
レー１０は励磁されており、そして過負荷スイッチ１２
がＯＮし、リレー１３が励磁される。

その結果、リレー接点１３ａがＯＮ、回路１５の接点１
３ ｂ カＯＦＦとなり、ソレノイドバルブ１６への通
電が閉ざされて油圧モータ２０の回転停止によりブーム
２の巻上動作を停止する。

ここまでの動作は前述の（動作ＩＩ）と同様である。

また、リレー１０の励磁により記憶回路１４の接点１０
ａがＯＮＬ、接点１３ａがＯＮとなってリレー２４が励
磁される。

これにより記憶回路１４の接点２４ａがＯＮＬ、リレー
２４は自己保持される。

この時、リレー接点２４ｂはＯＦＦとなりリレー２２は
動作しない。

この自己保持の解除条件は（動作ＩＩ）と同様であり、
リレー接点１３のＯＦＦに依存する。

次いで、ブーム２を安全側作動方向Ｂに俯すべく操作レ
バー７を巻下側７Ｂに切替える。

これによって巻下検出スイッチ９がＯＮＬ、リレー１１
が励磁され、再駆動回路１５リレーの接点１１ａがＯＮ
となる。

このとき記憶回路１４のリレー２４の自己保持によって
回路１５の接点２４ａはＯＮとなり、したがってリレー
２３が励磁され接点２３ａがＯＮとなり、ソレノイドバ
ルブ１６は通電されて閉となり、再び油圧モータ２０の
回転が始まってブーム２が再作動される。

そのときレバー７の位置は巻下側７Ｂであり、ブーム２
の作動方向は俯せ方向である、即ちブーム２が起上方向
の時に過負荷になった場合は安全側Ｂ方向にのみ再作動
させ得る。

そしてブーム２の位置が転倒モーメントＭ２＝Ｗ２×Ｌ
２の許容範囲に入った時点で過負荷スイッチ１２が自動
的にＯＦＦとなりリレー２４の自己保持が解除され、リ
レー接点２４ｂはＯＮとなる。

なお、以上の説明はブームの俯仰操作時に関しての過負
荷制御について記述したが、吊りワイヤーの昇降操作も
含めた複合制御も可能である。

この場合、駆動装置であるウィンチを前述の実施例と略
同様な回路で構成された制御装置により操作レバーの切
替方向とブームの位置に対応して制御すればよい。

また、前述の制御装置におけるシーケンス回路は、無接
点リレー、ＩＣ（集積回路）、トランジスタ回路等を使
用した電子何路により構成することも可能である。

この発明は以上の構成からなり、ブームの安全側作動方
向を俯仰の二方向に設定し、ブームが俯・仰のどちらの
方向へ作動中に過負荷となったか検出し、その状態を記
憶しておき、その状態に対応して確実に安全側方向にの
みしか俯仰再作動できないようにしたので、作業者のミ
ス判断によるブームの誤動作を防止することができ、常
に安全なりレーン作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーンの概要構成およびブームの俯仰作動状
態を示す立面図、第２図は操作レバーおよびブームの俯
仰方向検出手段を示す部分拡大図、第３図は過負荷防止
制御装置の制御回路およびブーム駆動装置を示す回路図
である。 １・・・・・・クレーン、２・・・・・・ブーム、３・
・・・・・ブーム俯仰方向検出手段、４・・・・・・過
負荷検出手段、５・・・・・・ブーム駆動装置、６・・
・・・・ブーム駆動制御手段、７・・・・・・操作レバ
ー、７Ａ・・・・・・巻上側、７Ｂ・・・・・・巻下側
、８・・・・・・巻上検出スイッチ、９・・・・・・巻
下検出スイッチ、１０，１１・・・・・・リレー、１２
・・・・・・過負荷検出スイッチ、１３・・・・・・リ
レー、１４・・・・・・記憶回路、１５・・・・・・再
駆動回路、１６・・・・・・ソレノイドバルブ、１７・
・・・・・リリーフバルブ、１８・・・・・・コントロ
ールバルブ、１９・・・・・・ポンプ、２０・・・・・
・油圧モータ、２１・・・・・・タンク、２２，２３，
２４・・・・・・リレー、１０ａ、ｌｌａ、１３ａ、１
３ｂ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２４ａ、２４ｂ・−・
・・−リレー接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブーム駆動装置でブームを俯仰方向に作動可能なり
   レーンにおいて、 ブームの俯仰作動方向を検出して俯仰方向信号を出力す
   る俯仰方向検出手段と、 ブームに加わる荷重が過負荷となったことを検出し、過
   負荷となっている間中過負荷信号を出力する過負荷検出
   手段と、 前記過負荷検出手段の過負荷信号が入力すると共に、俯
   仰のうち何れか一方の信号が入るとその信号を自己保持
   する記憶回路と、 前記記憶回路が作動している間は前記記憶回路中に自己
   保持された俯仰のうち何れか一方の方向へのブーム作動
   を停止して反対方向のみのブーム作動を可能とすると共
   に、前記記憶回路が作動停止した時点では俯仰何れの方
   向にもブームを作動可能とするよう前記ブーム駆動装置
   を制御するブーム再駆動制御手段とを備えたことを特徴
   どするクレーンの過負荷防止制御装置。