WO2019138907A1 - 荷役運搬機械 - Google Patents

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WO2019138907A1
WO2019138907A1 PCT/JP2018/048156 JP2018048156W WO2019138907A1 WO 2019138907 A1 WO2019138907 A1 WO 2019138907A1 JP 2018048156 W JP2018048156 W JP 2018048156W WO 2019138907 A1 WO2019138907 A1 WO 2019138907A1
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WO
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counterweight
boom
cylinder
cargo handling
swivel base
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PCT/JP2018/048156
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Inventor
平井　克明
田中　邦彦
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
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    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/82—Luffing gear

Definitions

  • the present invention relates to a cargo handling and transporting machine provided with a boom such as a stacker or reclaimer.
  • the stockyard is provided with a handling machine such as a stacker as a loading means, a reclaimer as a delivery means, and a stacker / reclaimer having a stacker and reclaimer function.
  • a handling machine such as a stacker as a loading means, a reclaimer as a delivery means, and a stacker / reclaimer having a stacker and reclaimer function.
  • the stacker includes a conveyor for transporting loose items, and loads the loose items into the stock yard for loading.
  • the reclaimer is equipped with a boom that can be turned horizontally and raised and lowered, a bucket wheel provided at the tip of the boom, and a boom conveyor provided along the boom, and the bucket wheel is used to remove loose objects while removing loose material piles. Scrape and remove loose items from the pile to the designated place with the boom conveyor.
  • Patent Document 1 discloses this type of reclaimer.
  • FIG. 6 shows a conventional reclaimer of the type shown in US Pat.
  • the conventional reclaimer 100 shown in FIG. 6 includes a traveling body 2, a swivel base 3 supported so as to be horizontally pivotable on the traveling body 2, a boom 4 supported so as to be raised by a support shaft 35 on the swivel base 3, and a boom A boom conveyor 8 provided along 4, a bucket wheel 7 provided at the tip of the boom 4, and a hoisting cylinder 5 for driving the boom 4 up and down.
  • the conventional reclaimer 100 includes a balance structure 9 ′ in order to suppress the movement of the center of gravity when the boom 4 is raised.
  • the balance structure 9 ′ includes a mast 92 coupled to the boom 4, a counterweight beam 90 coupled to the base end of the boom 4, a counterweight 91 provided at the tip of the counterweight beam 90, a tip of the mast 92 and the boom And a tension bar 94 bridged between the tip end of the mast 92 and the counterweight 91. The entire balance is achieved by pulling the boom 4 with the tension bars 93 and 94 using the weight of the counterweight 91.
  • the tip end of the lift cylinder 5 is rotatably connected to a power point 50 defined at a midway in the longitudinal direction of the counterweight beam 90, and the boom cylinder 5 is extended and contracted to load the power point 50, whereby the boom 4 is mounted. Acts supplication. Because stress concentrates on the point of force 50, the balance structure 9 ′ includes a stiffening frame 95 bridged between the tip of the mast 92 and the point of force 50 of the counterweight beam 90, the tip of the mast 92 and the boom 4. And a stiffening frame 96 bridged between the longitudinal midway portions of
  • a load acts on the middle portion in the longitudinal direction of the counterweight beam 90, so the stiffening frame 95 for preventing the deflection of the counterweight beam 90 is an essential element.
  • the stiffening frame 95 can be omitted, the number of components of the balance structure 9 ′ is reduced, and therefore the weight and cost of the balance structure 9 ′ can be reduced.
  • the stiffening frame 95 can be omitted, the number of components positioned above the lift-up cylinder 5 is reduced, whereby the maintainability of the lift-up cylinder can be improved.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a boom capable of lifting, a lift cylinder for lifting the boom, a counterweight beam for applying a load for rotating the tip of the boom upward, and It is an object of the present invention to reduce the number of elements for stiffening in a cargo handling machine provided with a counterweight.
  • a cargo handling and transporting machine is With the traveling aircraft, A pivot table provided on the traveling body so as to be horizontally pivotable; A boom whose proximal end is supported on the swivel base so as to be reclined around a horizontal spindle; A boom conveyor provided along the boom; A counterweight beam extending from the proximal end of the boom to the opposite side of the boom in plan view; A counterweight provided at the tip of the counterweight beam; One end in the expansion / contraction direction is rotatably connected to the swivel base, the other end in the expansion / contraction direction is rotatably connected to the counterweight, and the boom is expanded by expanding / contracting in the expansion / contraction direction And at least one lifting cylinder for lifting.
  • the force application point of the raising and lowering cylinder is at the counterweight. Since the counterweight is a rigid body, it does not flex or deform under the action of such a load. Therefore, like the reclaimer 100 according to the prior art shown in FIG. 6, a member (stiffening frame 95) for suppressing the deflection of the counterweight beam 90 can be omitted. In other words, the number of stiffening elements (e.g., stiffening frame 95) included in the material handling machine can be reduced.
  • the counterweight is provided with a weight side stay projecting from the periphery of the counterweight toward the swivel base below the counterweight beam, and the lifting cylinder is on the weight side It may be connected with the stay.
  • the overall length of the lift-up cylinder can be shortened as compared to the case where the circumferential surface of the counterweight and one end of the lift-up cylinder in the expansion / contraction direction are connected.
  • the protruding direction of the weight-side stay from the periphery of the counterweight includes the platform-side stay provided on the swivel base and the gravity center of the counterweight. It may be parallel to the connecting straight line.
  • the counterweight is supported by the counterweight beam, and a counterweight shaft extending in a direction perpendicular to the extending direction of the counterweight beam, and at least one supported by the counterweight shaft.
  • the lifting block may be connected to the counterweight shaft.
  • a structure in which the counterweight and the lift cylinder are connected can be realized inexpensively and easily as compared with the case where the counterweight is a rigid body.
  • the counterweight beam may include a pair of parallel beam members, and the elevation cylinder may be located between the pair of beam members in a plan view.
  • a first mooring portion to which one end of a mooring cord is anchored is provided at a lower portion of the boom, and a second mooring portion to which the other end of the mooring cord is moored is the pivot May be provided.
  • the boom can be maintained by connecting the mooring cords to the first mooring portion and the second mooring portion.
  • a cargo handling machine comprising a liftable boom, a lift-up cylinder for lifting the boom, and a counterweight beam and counterweight for applying a load for rotating the tip of the boom upward is stiffened.
  • the number of elements for can be reduced.
  • FIG. 1 is a side view of a reclaimer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the elevation cylinder and its mounting configuration.
  • FIG. 3 is a view showing a modification of the elevation cylinder and its mounting configuration.
  • FIG. 4 is a side view of the reclaimer showing a modified example of the counterweight.
  • FIG. 5 is a plan view showing the counterweight of the reclaimer of FIG. 4, the lifting cylinder, and the mounting configuration thereof.
  • FIG. 6 is a side view of a conventional reclaimer.
  • FIG. 1 is a side view of a reclaimer 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the reclaimer 1 includes a traveling body 2 traveling on a rail (not shown), a swivel base 3 that horizontally swivels on the traveling body 2, and a boom 4 supported movably on the swivel base 3.
  • a lift-up cylinder 5 as a lift-up actuator for lifting the boom 4, a balance structure 9 for applying a load for rotating the tip of the boom 4 upward to the boom 4, and a cabin 6 supported by the swivel base 3;
  • a cockpit is provided inside the cabin 6.
  • the base end of the boom 4 is supported by the swivel base 3 so as to be able to ascend around the horizontal support shaft 35.
  • a boom conveyor 8 is provided for transporting loose items along the boom 4 from the tip end to the base end of the boom 4.
  • the boom conveyor 8 includes an endless conveyor belt extending along the boom 4 and a drive (not shown) for driving the conveyor belt.
  • a bucket wheel 7 is provided at the tip of the boom 4.
  • the bucket foil 7 includes a foil, a plurality of buckets provided around the foil, and a driving device (not shown) that rotationally drives the foil.
  • the balance structure 9 includes a mast 92 connected to the base end of the boom 4, a counterweight beam 90 connected to the base end of the boom 4, a counterweight 91 provided at the tip of the counterweight beam 90, and a mast It includes a tension bar 93 connected to the distal end of the boom 92 and a distal end of the boom 4, and a tension bar 94 connected to the distal end of the mast 92 and the counterweight 91.
  • the counterweight beam 90 extends from the proximal end of the boom 4 to the opposite side of the boom 4 in plan view.
  • the mast 92 extends upward as viewed from the swivel base 3.
  • the boom 4, the tension bar 93 and the mast 92 form a side view triangle. Further, the counterweight beam 90, the counterweight 91, the tension bar 94, and the mast 92 form a side view triangle.
  • the entire balance including the boom 4 and the balance structure 9 is maintained by pulling the tip of the boom 4 upward with the tension bars 93 and 94 using the weight of the counterweight 91. ing.
  • the lifting and lowering cylinder 5 includes a rod 51, a cylinder tube 52 into which the rod 51 is inserted so as to be able to move forward and backward, and a drive mechanism 53 that drives the rod 51 to move forward and backward relative to the cylinder tube 52.
  • the elevation cylinder 5 according to the embodiment is an electric cylinder.
  • FIG. 2 is a view showing the elevation cylinder 5 and its mounting configuration.
  • the drive mechanism 53 of the lifting and lowering cylinder 5 includes two electric motors 61, two reduction gears 62, one motion conversion device 63, and two friction clutches 64.
  • the drive mechanism 53 two drive systems having substantially the same configuration from each electric motor 61 to the rod 51 are formed. That is, the drive mechanism 53 has redundancy. Normally, when one of the two drive systems of the drive mechanism 53 operates and a failure occurs in one drive system, the other drive system operates instead of the one drive system.
  • the electric motor 61 is an electric motor 61 with a brake device 65. However, the electric motor 61 and the brake device 65 for braking the electric motor 61 may be independent.
  • the reduction gear 62 amplifies the torque of the transmitted rotational power and outputs the amplified torque to the motion converter 63.
  • the motion converter 63 converts the rotational output of the reduction gear 62 into linear reciprocating motion of the rod 51.
  • a mechanical friction clutch 64 interposed between the electric motor 61 and the reduction gear 62 prevents transmission of the overload to the electric motor 61 when an overload is input to the lift cylinder 5.
  • the elevation cylinder 5 is disposed so as to fit between the pair of beam members 90 a and 90 b of the counterweight beam 90 in plan view.
  • the tip end portion of the rod 51 of the lifting and lowering cylinder 5 is rotatably connected to a weight side stay 98 projecting from the counterweight 91 toward the swivel base 3.
  • the base end portion of the cylinder tube 52 of the elevation cylinder 5 is rotatably connected to a stand side stay 33 provided on the swivel base 3.
  • the lifting and lowering cylinder 5 is stretched between the swivel base 3 and the counterweight 91.
  • the counterweight 91 is formed by filling a drum-like box with a weight.
  • the weight side stay 98 is fixed to the box of the counterweight 91 or is integrally configured. As shown in FIG. 1, when the boom 4 is horizontal, the weight-side stay 98 is located below the counterweight beam 90. In addition, as shown in FIG. 1, when the boom 4 is horizontal, that is, when the boom 4 is approximately at the center of the lifting width, the center of gravity 91g of the counterweight 91 and the support pin 34 of the pedestal side stay 33 And the direction in which the weight-side stay 98 protrudes from the counterweight 91 are parallel to each other. At this time, it is further desirable that the weight side stay 98 be positioned on the straight line L.
  • the bucket wheel 7 provided at the tip of the boom 4 is turned by turning the turning base 3 to turn the boom 4 and raising the boom 4 with the raising and lowering cylinder 5 as raising and lowering means.
  • the boom 4 pivots downward so that the tip end portion of the boom 4 descends.
  • the rod 51 retracts to the cylinder tube 52 by the drive mechanism 53, that is, when the rod 51 is contracted, the boom 4 pivots upward such that the tip of the boom 4 is lifted.
  • the loose material collected in the bucket is sent to the boom conveyor 8 by the rotation of the bucket foil 7.
  • the loose material placed on the boom conveyor 8 is conveyed from the tip to the proximal end of the boom 4 and is sent to a not-shown ground conveyor through a chute 31 formed on the swivel base 3.
  • the mooring portion 44 provided on the swivel base 3 and the mooring portion 42 provided on the lower portion of the boom 4 are connected by the mooring cord 44.
  • the mooring line 44 may be a wire, a chain or a rod.
  • the reclaimer 1 (an example of the cargo handling and transporting machine) of the present embodiment includes the traveling airframe 2, the swivel base 3 provided on the traveling airframe 2 so as to be horizontally pivotable, and the horizontal support shaft 35.
  • a boom 4 supported at its base end on the swivel base 3 so as to be capable of being raised up as a center, a boom conveyor 8 provided along the boom 4, and extending from the base end of the boom to the opposite side in plan view
  • the counterweight beam 90, the counterweight 91 provided at the tip of the counterweight beam 90, and one end in the expansion and contraction direction are rotatably connected to the swivel base 3 and the other end in the expansion and contraction direction is a counter
  • the weight 91 is at least one lift cylinder 5 rotatably connected to the weight 91 and configured to lift the boom 4 by expanding and contracting in the expansion and contraction direction.
  • the force application point of the lift cylinder 5 is at the counterweight 91. Since the counterweight 91 is a rigid body, it does not bend or deform under the action of such a load. Therefore, like the reclaimer 100 according to the prior art shown in FIG. 6, a member (stiffening frame 95) for suppressing the deflection of the counterweight beam 90 can be omitted. In other words, the number of stiffening elements (e.g., stiffening frames) included in the cargo handling machine can be reduced.
  • stiffening elements e.g., stiffening frames
  • the counterweight 91 is provided with a weight side stay 98 projecting toward the swivel base 3 from the periphery of the counterweight 91 below the counterweight beam 90,
  • the lifting and lowering cylinder 5 is connected to the weight side stay 98.
  • the total length of the lifting cylinder 5 can be shortened.
  • the overall length of the lift-up cylinder 5 it is possible to adopt a cylinder with a lower rigidity as the lift-up cylinder 5, and the cost of the lift-up cylinder 5 can be reduced.
  • the direction in which the weight-side stay 98 protrudes from the periphery of the counterweight 91 is the platform-side stay 33 and the counter provided on the swivel base 3 It is parallel to a straight line L connecting the center of gravity 91 g of the weight 91.
  • the counterweight beam 90 includes a pair of parallel beam members 90a and 90b, and the elevation cylinder 5 is positioned between the pair of beam members 90a and 90b in plan view.
  • the lift-up cylinder 5 when removing the lift-up cylinder 5 for maintenance, the lift-up cylinder 5 can be lifted by a crane or the like from the lower side of the counter weight beam 90 through between the pair of beam members 90 a and 90 b of the counter weight beam 90. it can.
  • the arrangement of the lifting and lowering cylinders 5 is not limited to this embodiment, and the lifting and lowering cylinders 5 may overlap with the pair of beam members 90 a and 90 b in plan view. Even in this case, since the number of elements for stiffening is small compared to the conventional reclaimer 100, the lift-up cylinder 5 can be counterweight beam passing between the pair of beam members 90a and 90b of the counterweight beam 90. It can be lifted by a crane or the like from the lower side of 90 to the upper side.
  • the first mooring portion 42 to which one end of the mooring cord 44 is anchored is provided at the lower part of the boom 4 and the other end of the mooring cord 44 is moored
  • a two mooring section 32 is provided on the swivel base 3.
  • the mooring cord 44 can be coupled to the first mooring portion 42 and the second mooring portion 32 to maintain the attitude of the boom 4.
  • the elevation cylinder 5 is an electric cylinder, but instead of the electric cylinder, a hydraulic cylinder of a known configuration may be adopted.
  • FIG. FIG. 3 is a view showing a modification of the elevation cylinder and its mounting configuration.
  • the reclaimer 1 includes a plurality of lifting cylinders 5
  • a plurality of lifting cylinders 5 having substantially the same configuration are provided in parallel between the weight side stay 98 and the platform side stay 33.
  • the plurality of elevation cylinders 5 are disposed so as to fit between the pair of beam members 90a and 90b of the counterweight beam 90 in plan view.
  • the plurality of elevation cylinders 5 are arranged close to one another.
  • the counterweight 91 is a rigid body, but the counterweight 91 is not limited to this.
  • FIG. 4 is a side view of the reclaimer 1 showing a modification of the counterweight 91 '
  • FIG. 5 is a plan view showing the counterweight 91' of the reclaimer 1 of FIG.
  • the counterweight 91 'shown in FIGS. 4 and 5 comprises a counterweight shaft 91a and at least one weight block 91b.
  • the counterweight shaft 91 a is bridged between the pair of beam members 90 a and 90 b of the counterweight beam 90 and extends in a direction orthogonal to the extending direction of the counterweight beam 90.
  • the weight block 91 b is fixed to the counter weight shaft 91 a or mounted on the counter weight shaft 91 a and supported by the counter weight shaft 91 a.
  • the counterweight 91 'of this example distributes and arranges two weight blocks 91b on both sides of the weight side stay 98'.
  • the weight side stay 98 ' is integrally provided or fixed at a substantially central portion in the extending direction of the counterweight shaft 91a.
  • the weight side stay 98 ′ extends from the counter weight shaft 91 a toward the platform side stay 33.
  • the lift cylinder 5 is connected to the counterweight shaft 91a by rotatably connecting the lift cylinder 5 to a weight-side stay 98 'provided integrally with the counterweight shaft 91a.
  • the lifting and lowering cylinder 5 may be directly and rotatably connected around the counterweight shaft 91a.
  • the structure in which the counterweight 91' and the lift cylinder 5 are connected can be made inexpensively and easily compared to the case where the counterweight 91 is a rigid body. It can be realized. Further, at the time of maintenance of the counterweight 91 ', only the counterweight shaft 91a which is easily fatigued as compared with the weight block 91b can be replaced, so that the cost for maintenance can be reduced.
  • Reclaimer an example of a cargo handling machine
  • 2 traveling body 3: swivel base 4: boom 5: lift cylinder 6: cabin 7: bucket wheel 8: boom conveyor 9: balance structure 31: chute 32: mooring part 33: platform side stay 34: support pin 35: support Axle 42: mooring portion 44: mooring cord 50: force point 51: rod 52: cylinder tube 53: drive mechanism 61: electric motor 62: reduction gear 63: motion converter 64: friction clutch 65: brake device 90: counter weight beam 90a , 90b: beam members 91, 91 ': counterweight 91a: counterweight shaft 91b: weight block 91g: center of gravity 92: mast 93, 94: tension bar 95, 96: stiffening frame 98, 98': weight side stay

Abstract

荷役運搬機械が、走行機体と、走行機体上に水平旋回可能に設けられた旋回台と、旋回台に基端部が支承されたブームと、ブームコンベヤと、カウンタウエイトビームと、カウンタウエイトビームの先端部に設けられたカウンタウエイトと、伸縮方向の一方の端部が旋回台と回動可能に連結され、伸縮方向の他方の端部がカウンタウエイトと回動可能に連結され、伸縮方向へ伸縮することによりブームを俯仰させる少なくとも１つの俯仰シリンダとを、備える。

Description

荷役運搬機械
　本発明は、スタッカやリクレーマなどの俯仰するブームを備える荷役運搬機械に関する。
　従来、陸揚げされた鉱石や石炭などのバラ物は、広大な面積を有するストックヤードに貯蔵される。ストックヤードには、積付手段としてのスタッカや、払出手段としてのリクレーマや、スタッカとリクレーマの機能を併せ備えたスタッカ・リクレーマなどの荷役運搬機械が備えられる。
　スタッカは、バラ物を搬送するコンベヤを備え、バラ物をストックヤードに搬入して積み付ける。リクレーマは、水平旋回・起伏動作可能なブームと、ブームの先端に設けられたバケットホイルと、ブームに沿って設けられたブームコンベヤとを備え、バケットホイルでバラ物の積山を取り崩しつつバラ物を掻き取り、ブームコンベヤでバラ物を積山から所定の場所へ払い出す。特許文献１には、この種のリクレーマが開示されている。
　図６は、特許文献１に示されたタイプの従来のリクレーマを示す。図６に示す従来のリクレーマ１００は、走行機体２と、走行機体２に水平旋回可能に支持された旋回台３と、旋回台３に支軸３５によって俯仰可能に支承されたブーム４と、ブーム４に沿って設けられたブームコンベヤ８と、ブーム４の先端に設けられたバケットホイル７と、ブーム４を俯仰駆動する俯仰シリンダ５とを備える。
　従来のリクレーマ１００は、ブーム４の俯仰時の重心移動を抑制するために、バランス構造体９'を備える。バランス構造体９'は、ブーム４と結合されたマスト９２、ブーム４の基端と結合されたカウンタウエイトビーム９０、カウンタウエイトビーム９０の先端に設けられたカウンタウエイト９１、マスト９２の先端とブーム４の先端との間に架け渡されたテンションバー９３、及び、マスト９２の先端とカウンタウエイト９１との間に架け渡されたテンションバー９４を含む。そして、カウンタウエイト９１の重量を利用してテンションバー９３，９４でブーム４を引っ張ることにより全体のバランスがとられている。
　俯仰シリンダ５の先端はカウンタウエイトビーム９０の長手方向中途部に規定された力点５０と回動可能に連結され、この俯仰シリンダ５が伸び縮みして力点５０に荷重を与えることにより、ブーム４が俯仰動作する。この力点５０へ応力が集中するため、バランス構造体９'は、マスト９２の先端とカウンタウエイトビーム９０の力点５０との間に架け渡された補剛フレーム９５と、マスト９２の先端とブーム４の長手方向中途部との間に架け渡された補剛フレーム９６とを更に含む。
特開２０１６－２０４０６３号公報
　上記の通り、従来のリクレーマ１００では、カウンタウエイトビーム９０の長手方向中途部に荷重が作用することから、カウンタウエイトビーム９０の撓みを防止するための補剛フレーム９５が必須要素となる。しかし、この補剛フレーム９５を省略することができれば、バランス構造体９'の構成要素数が減るので、バランス構造体９'の重量及びコスト削減をすることができる。また、補剛フレーム９５を省略することができれば、俯仰シリンダ５の上方に位置する構成要素の数が減るので、俯仰シリンダのメンテナンス性を向上することができる。
　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、俯仰可能なブームと、ブームを俯仰させる俯仰シリンダと、ブームの先端部を上向きに回転させる荷重を付与するカウンタウエイトビーム及びカウンタウエイトとを備えた荷役運搬機械において、補剛のための要素の数を削減することにある。
　本発明の一態様に係る荷役運搬機械は、
走行機体と、
前記走行機体上に水平旋回可能に設けられた旋回台と、
水平な支軸を中心として俯仰可能に前記旋回台に基端部が支承されたブームと、
前記ブームに沿って設けられたブームコンベヤと、
平面視において前記ブームの基端部から当該ブームとは反対側へ延びるカウンタウエイトビームと、
前記カウンタウエイトビームの先端部に設けられたカウンタウエイトと、
伸縮方向の一方の端部が前記旋回台と回動可能に連結され、前記伸縮方向の他方の端部が前記カウンタウエイトと回動可能に連結され、前記伸縮方向へ伸縮することにより前記ブームを俯仰させる少なくとも１つの俯仰シリンダとを、備えることを特徴としている。
　上記荷役運搬機械では、ブームを俯仰させる際に、俯仰シリンダの着力点がカウンタウエイトにある。カウンタウエイトは剛体であるので、このような荷重の作用により撓んだり変形したりしない。よって、図６に示す従来技術に係るリクレーマ１００のように、カウンタウエイトビーム９０の撓みを抑制するための部材（補剛フレーム９５）を省くことができる。換言すれば、荷役運搬機械に含まれる補剛のための要素（例えば、補剛フレーム９５）の数を削減することができる。
　上記荷役運搬機械において、前記カウンタウエイトに、前記カウンタウエイトビームよりも下方において、当該カウンタウエイトの周囲から前記旋回台へ向けて突出したウエイト側ステーが設けられており、前記俯仰シリンダが前記ウエイト側ステーと連結されていてよい。
　これにより、カウンタウエイトの周面と前記俯仰シリンダの伸縮方向の一方の端部を連結する場合と比較して、俯仰シリンダの全長を短くすることができる。俯仰シリンダの全長を抑えることで、俯仰シリンダとしてより剛性の低いシリンダを採用することが可能となり、俯仰シリンダに掛かるコストを削減することができる。
　上記荷役運搬機械において、前記ブームが水平姿勢にあるときに、前記ウエイト側ステーの前記カウンタウエイトの周囲からの突出方向が、前記旋回台に設けられた台側ステーと前記カウンタウエイトの重心とを結ぶ直線と平行であってよい。
　これにより、ブームが水平姿勢にあるときは、即ち、ブームが俯仰幅のほぼ中央にあるときであるから、ブームの俯仰幅に亘って、カウンタウエイトに作用する荷重の作用線とカウンタウエイトの重心とのズレ量を抑えることができる。
　上記荷役運搬機械において、前記カウンタウエイトが、前記カウンタウエイトビームに支持され、且つ、前記カウンタウエイトビームの延伸方向と直交方向に延びるカウンタウエイト軸、及び、前記カウンタウエイト軸に支持された少なくとも１つのウエイトブロックを含み、前記俯仰シリンダが前記カウンタウエイト軸と連結されていてよい。
　このような複数部材から成るカウンタウエイトを用いることによって、カウンタウエイトが一塊の剛体である場合と比較して、カウンタウエイトと俯仰シリンダとが連結される構造を安価且つ容易に実現することができる。
　上記荷役運搬機械において、前記カウンタウエイトビームが平行な一対の梁部材を含み、平面視において前記俯仰シリンダが前記一対の梁部材の間に位置してよい。
　これにより、メンテナンスのために俯仰シリンダを取り外すときに、カウンタウエイトビームの一対の梁部材の間を通して、俯仰シリンダをカウンタウエイトビームの下方から上方へ吊り上げることができる。
　上記荷役運搬機械において、係留索の一方の端部が係留する第１係留部が前記ブームの下部に設けられており、前記係留索の他方の端部が係留する第２係留部が前記旋回台に設けられていてよい。
　これにより、メンテナンスのために俯仰シリンダを取り外すときに、第１係留部と第２係留部とに係留索を結合することで、ブームの姿勢を保持することができる。
　本発明によれば、俯仰可能なブームと、ブームを俯仰させる俯仰シリンダと、ブームの先端部を上向きに回転させる荷重を付与するカウンタウエイトビーム及びカウンタウエイトとを備えた荷役運搬機械において、補剛のための要素の数を削減することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係るリクレーマの側面図である。 図２は、俯仰シリンダ及びその取付構成を示す図である。 図３は、俯仰シリンダ及びその取付構成の変形例を示す図である。 図４は、カウンタウエイトの変形例を示すリクレーマの側面図である。 図５は、図４のリクレーマのカウンタウエイト、俯仰シリンダ及びその取付構成を示す平面図である。 図６は、従来のリクレーマの側面図である。
　次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ここでは、本発明を荷役運搬機械の一つであるリクレーマに適用した実施形態を説明するが、本発明はスタッカや、リクレーマとスタッカの機能を併せ備えたスタッカ・リクレーマなどの荷役運搬機械にも適用することができる。
　図１は、本発明の一実施形態に係るリクレーマ１の側面図である。図１に示すように、リクレーマ１は、図示されないレール上を走行する走行機体２と、走行機体２の上で水平に旋回する旋回台３と、旋回台３に俯仰可能に支承されたブーム４と、ブーム４を俯仰させる俯仰アクチュエータとしての俯仰シリンダ５と、ブーム４の先端を上向きに回転させる荷重を当該ブーム４に付与するバランス構造体９と、旋回台３に支持されたキャビン６とを備える。キャビン６の内部には操縦室が設けられている。
　ブーム４の基端部は、水平な支軸３５を中心として俯仰可能となるように、旋回台３に支持されている。ブーム４の先端部から基端部に亘って、ブーム４に沿ってバラ物を搬送するブームコンベヤ８が設けられている。ブームコンベヤ８は、ブーム４に沿って延びる無端状のコンベヤベルトと、コンベヤベルトを駆動する駆動装置（図示略）とを含む。ブーム４の先端部には、バケットホイル７が設けられている。バケットホイル７は、ホイルと、ホイルの周囲に設けられた複数のバケットと、ホイルを回転駆動する駆動装置（図示略）とを含む。
　バランス構造体９は、ブーム４の基端部と連結されたマスト９２、ブーム４の基端部と連結されたカウンタウエイトビーム９０、カウンタウエイトビーム９０の先端部に設けられたカウンタウエイト９１、マスト９２の先端部とブーム４の先端部とに連結されたテンションバー９３、及び、マスト９２の先端部とカウンタウエイト９１とに連結されたテンションバー９４を含む。カウンタウエイトビーム９０は、平面視においてブーム４の基端部から当該ブーム４とは反対側へ延びる。マスト９２は旋回台３から見て上方へ延びる。ブーム４、テンションバー９３、及びマスト９２によって、側面視三角形が形成されている。また、カウンタウエイトビーム９０、カウンタウエイト９１、テンションバー９４、及びマスト９２によって側面視三角形が形成されている。
　上記構成のバランス構造体９では、カウンタウエイト９１の重量を利用してテンションバー９３，９４でブーム４の先端を上向きに引っ張ることにより、ブーム４及びバランス構造体９を含む全体のバランスがとられている。
　俯仰シリンダ５は、ロッド５１と、ロッド５１が進退可能に挿入されたシリンダチューブ５２と、シリンダチューブ５２に対しロッド５１を進退駆動する駆動機構５３とを含む。実施形態に係る俯仰シリンダ５は、電動シリンダである。
　図２は、俯仰シリンダ５及びその取付構成を示す図である。図２に示すように、俯仰シリンダ５の駆動機構５３は、２つの電動モータ６１と、２つの減速装置６２と、１つの運動変換装置６３と、２つの摩擦クラッチ６４とを備える。駆動機構５３には、各電動モータ６１からロッド５１への、実質的に同一の構成を有する２つの駆動系統が形成されている。つまり、駆動機構５３は、冗長性を備える。通常は、駆動機構５３の２つの駆動系統のうち一方が動作し、一方の駆動系統に不具合が生じたときに、一方の駆動系統に代えて他方の駆動系統が動作する。
　電動モータ６１は、ブレーキ装置６５付の電動モータ６１である。但し、電動モータ６１と、電動モータ６１を制動するブレーキ装置６５とが独立していてもよい。減速装置６２は、伝達された回転動力のトルクを増幅して運動変換装置６３へ出力する。運動変換装置６３は、減速装置６２の回転出力をロッド５１の直線往復運動に変換する。電動モータ６１と減速装置６２との間に介在する機械式の摩擦クラッチ６４は、俯仰シリンダ５に過負荷が入力されたときに、それが電動モータ６１へ伝達されることを防ぐ。
　俯仰シリンダ５は、平面視において、カウンタウエイトビーム９０の一対の梁部材９０ａ，９０ｂの間に収まるように配置される。俯仰シリンダ５のロッド５１の先端部は、カウンタウエイト９１から旋回台３へ向けて突出したウエイト側ステー９８に回動可能に連結されている。また、俯仰シリンダ５のシリンダチューブ５２の基端部は、旋回台３に設けられた台側ステー３３に回動可能に連結されている。俯仰シリンダ５は、旋回台３とカウンタウエイト９１との間で突っ張っている。
　カウンタウエイト９１は、ドラム状のボックス内に重量物が充填されて成る。ウエイト側ステー９８は、カウンタウエイト９１のボックスに固定されている、又は、一体的に構成されている。図１に示すように、ブーム４が水平にあるとき、ウエイト側ステー９８は、カウンタウエイトビーム９０よりも下方に位置する。また、図１に示すように、ブーム４が水平にあるとき、即ち、ブーム４が俯仰幅のほぼ中央にあるとき、側面視において、カウンタウエイト９１の重心９１ｇと台側ステー３３の支持ピン３４とを結ぶ直線Ｌと、ウエイト側ステー９８のカウンタウエイト９１からの突出方向とが平行である。このとき、ウエイト側ステー９８がその直線Ｌ上に位置することが更に望ましい。このようなウエイト側ステー９８によれば、ブーム４が水平にあるとき、側面視において、カウンタウエイト９１の重心９１ｇと台側ステー３３の支持ピン３４とを結ぶ直線Ｌと、俯仰シリンダ５の軸心方向（即ち、ロッド５１の延伸方向）とが平行となる。
　上記構成のリクレーマ１では、旋回台３を旋回してブーム４を旋回させるとともに、俯仰手段としての俯仰シリンダ５でブーム４を俯仰させることにより、ブーム４の先端部に設けられたバケットホイル７を山積みされたバラ物にアクセスさせる。ここで、駆動機構５３によってロッド５１がシリンダチューブ５２から進出することにより、即ち、ロッド５１が伸びることにより、ブーム４の先端部が降下するようにブーム４が下方へ回動する。また、駆動機構５３によってロッド５１がシリンダチューブ５２へ退行することにより、即ち、ロッド５１が縮むことにより、ブーム４の先端部が上昇するようにブーム４が上方へ回動する。
　そして、回転するバケットホイル７により、バラ物の積山が崩され、バラ物がバケットに採取される。バケットに採取されたバラ物は、バケットホイル７の回転によって、ブームコンベヤ８へ送られる。ブームコンベヤ８に載せられたバラ物は、ブーム４の先端部から基端部まで搬送され、旋回台３に形成されたシュート３１を通じて図示されない地上コンベヤへ送られる。
　上記構成のリクレーマ１では、俯仰シリンダ５をメンテナンスする際に、旋回台３に設けられた係留部３２とブーム４の下部に設けられた係留部４２との間を係留索４４で繋ぎとめることにより、ブーム４の姿勢を保持する。係留索４４は、ワイヤ、チェーン、或いはロッドであってよい。このようにブーム４の姿勢を保持した後で、俯仰シリンダ５をウエイト側ステー９８及び台側ステー３３から取り外す。俯仰シリンダ５の上方にはブーム４やブームコンベヤ８ではなく、カウンタウエイトビーム９０が存在するだけなので、俯仰シリンダ５を搬出する際に図示されないクレーンで吊り上げる操作が容易となる。
　以上に説明したように、本実施形態のリクレーマ１（荷役運搬機械の一例）は、走行機体２と、走行機体２上に水平旋回可能に設けられた旋回台３と、水平な支軸３５を中心として俯仰可能に旋回台３に基端部が支承されたブーム４と、ブーム４に沿って設けられたブームコンベヤ８と、平面視においてブームの基端部から当該ブームとは反対側へ延びるカウンタウエイトビーム９０と、カウンタウエイトビーム９０の先端部に設けられたカウンタウエイト９１と、伸縮方向の一方の端部が旋回台３と回動可能に連結され、伸縮方向の他方の端部がカウンタウエイト９１と回動可能に連結され、伸縮方向へ伸縮することによりブーム４を俯仰させる少なくとも１つの俯仰シリンダ５とを、備える。
　本実施形態に係るリクレーマ１では、ブーム４を俯仰させる際に、俯仰シリンダ５の着力点がカウンタウエイト９１にある。カウンタウエイト９１は剛体であるので、このような荷重の作用により撓んだり変形したりしない。よって、図６に示す従来技術に係るリクレーマ１００のように、カウンタウエイトビーム９０の撓みを抑制するための部材（補剛フレーム９５）を省くことができる。換言すれば、荷役運搬機械に含まれる補剛のための要素（例えば、補剛フレーム）の数を削減することができる。
　また、本実施形態に係るリクレーマ１では、カウンタウエイト９１に、カウンタウエイトビーム９０よりも下方において、当該カウンタウエイト９１の周囲から旋回台３へ向けて突出したウエイト側ステー９８が設けられており、俯仰シリンダ５がウエイト側ステー９８と連結されている。
　これにより、カウンタウエイト９１の周面と俯仰シリンダ５の伸縮方向の一方の端部を連結する場合と比較して、俯仰シリンダ５の全長を短くすることができる。俯仰シリンダ５の全長を抑えることで、俯仰シリンダ５としてより剛性の低いシリンダを採用することが可能となり、俯仰シリンダ５に掛かるコストを削減することができる。
　また、本実施形態に係るリクレーマ１では、ブーム４が水平姿勢にあるときに、ウエイト側ステー９８のカウンタウエイト９１の周囲からの突出方向が、旋回台３に設けられた台側ステー３３とカウンタウエイト９１の重心９１ｇとを結ぶ直線Ｌと平行である。
　ブーム４が水平姿勢にあるときは、即ち、ブーム４が俯仰幅のほぼ中央にあるときである。よって、ブーム４の俯仰幅に亘って、カウンタウエイト９１に作用する荷重の作用線とカウンタウエイト９１の重心９１ｇとのズレ量を抑えることができる。
　また、本実施形態に係るリクレーマ１では、カウンタウエイトビーム９０が平行な一対の梁部材９０ａ，９０ｂを含み、平面視において俯仰シリンダ５が一対の梁部材９０ａ，９０ｂの間に位置している。
　これにより、メンテナンスのために俯仰シリンダ５を取り外すときに、カウンタウエイトビーム９０の一対の梁部材９０ａ，９０ｂの間を通して、俯仰シリンダ５をカウンタウエイトビーム９０の下方から上方へクレーン等で吊り上げることができる。但し、俯仰シリンダ５の配置は本実施形態に限定されず、平面視において俯仰シリンダ５が一対の梁部材９０ａ，９０ｂと重複していてもよい。この場合であっても、従来のリクレーマ１００と比較して補剛のための要素の数が少ないので、カウンタウエイトビーム９０の一対の梁部材９０ａ，９０ｂの間を通して、俯仰シリンダ５をカウンタウエイトビーム９０の下方から上方へクレーン等で吊り上げることができる。
　また、本実施形態に係るリクレーマ１では、係留索４４の一方の端部が係留する第１係留部４２がブーム４の下部に設けられており、係留索４４の他方の端部が係留する第２係留部３２が旋回台３に設けられている。
　これにより、メンテナンスのために俯仰シリンダ５を取り外すときに、第１係留部４２と第２係留部３２とに係留索４４を結合することで、ブーム４の姿勢を保持することができる。
　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明の精神を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び／又は機能の詳細を変更したものも本発明に含まれ得る。上記のリクレーマ１の構成は、例えば、以下のように変更することができる。
　例えば、上記実施形態に係るリクレーマ１において、俯仰シリンダ５は、電動シリンダであるが、電動シリンダに代えて公知の構成の油圧シリンダを採用してもよい。
　また、例えば、上記実施形態に係るリクレーマ１は、１つの俯仰シリンダ５を設けているが、複数の俯仰シリンダ５を備えてもよい。図３は、俯仰シリンダ及びその取付構成の変形例を示す図である。図３に示すように、リクレーマ１が複数の俯仰シリンダ５を備える場合には、実質的に同一構成の複数の俯仰シリンダ５を、ウエイト側ステー９８と台側ステー３３との間に並列に設ける。複数の俯仰シリンダ５は、平面視において、カウンタウエイトビーム９０の一対の梁部材９０ａ，９０ｂの間に収まるように配置される。また、複数の俯仰シリンダ５は、互いに近接して配置される。これにより、複数の俯仰シリンダ５の間で伸縮代の偏差が生じることがあるが、このように複数の俯仰シリンダ５が近接して配置されていること、及び、カウンタウエイト９１が剛体であることによって、１つの俯仰シリンダ５の伸縮動作が余の俯仰シリンダ５の伸縮動作に追従して、伸縮代の偏差が小さくなる。
　また、例えば、上記実施形態に係るリクレーマ１において、カウンタウエイト９１は一塊の剛体であるが、カウンタウエイト９１はこれに限定されない。図４は、カウンタウエイト９１'の変形例を示すリクレーマ１の側面図、図５は、図４のリクレーマ１のカウンタウエイト９１'、俯仰シリンダ５及びその取付構成を示す平面図である。
　図４及び図５に示すカウンタウエイト９１'は、カウンタウエイト軸９１ａと、少なくとも１つのウエイトブロック９１ｂとから成る。カウンタウエイト軸９１ａは、カウンタウエイトビーム９０の一対の梁部材９０ａ，９０ｂの間に架け渡され、カウンタウエイトビーム９０の延伸方向と直交方向に延びている。
　ウエイトブロック９１ｂは、カウンタウエイト軸９１ａに固定されている、又は、カウンタウエイト軸９１ａに載せられて、カウンタウエイト軸９１ａに支持されている。本例のカウンタウエイト９１'は、２つのウエイトブロック９１ｂをウエイト側ステー９８'の両側に振り分けて配置している。
　ウエイト側ステー９８'は、カウンタウエイト軸９１ａの延伸方向の略中央部に一体的に設けられている、又は、固定されている。ウエイト側ステー９８'は、カウンタウエイト軸９１ａから台側ステー３３へ向けて延びている。そして、俯仰シリンダ５がカウンタウエイト軸９１ａに一体的に設けられたウエイト側ステー９８'に回動可能に連結されることによって、俯仰シリンダ５がカウンタウエイト軸９１ａと連結されている。但し、俯仰シリンダ５がカウンタウエイト軸９１ａの周囲に直接的に回動可能に連結されていてもよい。
　このような複数部材から成るカウンタウエイト９１'を用いることによって、カウンタウエイト９１が一塊の剛体である場合と比較して、カウンタウエイト９１'と俯仰シリンダ５とが連結される構造を安価且つ容易に実現することができる。また、カウンタウエイト９１'のメンテナンス時には、ウエイトブロック９１ｂと比較して疲労しやすいカウンタウエイト軸９１ａのみを交換できるので、メンテナンスに係るコストを削減することができる。
１　　　：リクレーマ（荷役運搬機械の一例）
２　　　：走行機体
３　　　：旋回台
４　　　：ブーム
５　　　：俯仰シリンダ
６　　　：キャビン
７　　　：バケットホイル
８　　　：ブームコンベヤ
９　　　：バランス構造体
３１　　：シュート
３２　　：係留部
３３　　：台側ステー
３４　　：支持ピン
３５　　：支軸
４２　　：係留部
４４　　：係留索
５０　　：力点
５１　　：ロッド
５２　　：シリンダチューブ
５３　　：駆動機構
６１　　：電動モータ
６２　　：減速装置
６３　　：運動変換装置
６４　　：摩擦クラッチ
６５　　：ブレーキ装置
９０　　：カウンタウエイトビーム
９０ａ，９０ｂ　：梁部材
９１，９１'    ：カウンタウエイト
９１ａ　：カウンタウエイト軸
９１ｂ　：ウエイトブロック
９１ｇ　：重心
９２　　：マスト
９３，９４　　：テンションバー
９５，９６　　：補剛フレーム
９８，９８'    ：ウエイト側ステー

Claims (6)

  1. 　走行機体と、
    　前記走行機体上に水平旋回可能に設けられた旋回台と、
    　水平な支軸を中心として俯仰可能に前記旋回台に基端部が支承されたブームと、
    　前記ブームに沿って設けられたブームコンベヤと、
    　平面視において前記ブームの基端部から当該ブームとは反対側へ延びるカウンタウエイトビームと、
    　前記カウンタウエイトビームの先端部に設けられたカウンタウエイトと、
    　伸縮方向の一方の端部が前記旋回台と回動可能に連結され、前記伸縮方向の他方の端部が前記カウンタウエイトと回動可能に連結され、前記伸縮方向へ伸縮することにより前記ブームを俯仰させる少なくとも１つの俯仰シリンダとを、備える、
    荷役運搬機械。
  2. 　前記カウンタウエイトに、前記カウンタウエイトビームよりも下方において、当該カウンタウエイトの周囲から前記旋回台へ向けて突出したウエイト側ステーが設けられており、
    　前記俯仰シリンダが前記ウエイト側ステーと連結されている、
    請求項１に記載の荷役運搬機械。
  3. 　前記ブームが水平姿勢にあるときに、前記ウエイト側ステーの前記カウンタウエイトの周囲からの突出方向が、前記旋回台に設けられた台側ステーと前記カウンタウエイトの重心とを結ぶ直線と平行である、
    請求項２に記載の荷役運搬機械。
  4. 　前記カウンタウエイトが、前記カウンタウエイトビームに支持され、且つ、前記カウンタウエイトビームの延伸方向と直交方向に延びるカウンタウエイト軸、及び、前記カウンタウエイト軸に支持された少なくとも１つのウエイトブロックを含み、
    　前記俯仰シリンダが前記カウンタウエイト軸と連結されている、
    請求項１に記載の荷役運搬機械。
  5. 　前記カウンタウエイトビームが平行な一対の梁部材を含み、平面視において前記俯仰シリンダが前記一対の梁部材の間に位置する、
    請求項１～４のいずれか一項に記載の荷役運搬機械。
  6. 　係留索の一方の端部が係留する第１係留部が前記ブームの下部に設けられており、前記係留索の他方の端部が係留する第２係留部が前記旋回台に設けられている、
    請求項１～５のいずれか一項に記載の荷役運搬機械。
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