JP2014189179A - Brake gear and crane including brake gear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レール上を走行するクレーン等のブレーキ装置、及びブレーキ装置を備えたクレーンに関するものである。 The present invention relates to a brake device such as a crane traveling on a rail, and a crane including the brake device.
従来、通常の荷役時や突風が発生する可能性のある天候等の際に、岸壁クレーンや門型クレーンの逸走を防止するために、レールブレーキ等のブレーキ装置が用いられている。従来のブレーキ装置として、主に押し付け型のブレーキ装置(例えば特許文献1参照)と、挟み込み型のブレーキ装置(例えば特許文献2参照)が開示されている。 Conventionally, a brake device such as a rail brake has been used in order to prevent a quay crane or a portal crane from running away during normal cargo handling or in weather that may cause a gust of wind. As a conventional brake device, mainly a press-type brake device (see, for example, Patent Document 1) and a sandwich-type brake device (see, for example, Patent Document 2) are disclosed.
まず、特許文献1に記載の押し付け型のブレーキ装置について説明する。押し付け型のブレーキ装置は、重ねられた複数枚の皿バネと、皿バネの下端部に固定されたブレーキシューと、皿バネを圧縮するための油圧シリンダと、を有している。 First, a pressing type brake device described in Patent Document 1 will be described. The pressing brake device includes a plurality of stacked disc springs, a brake shoe fixed to the lower end of the disc spring, and a hydraulic cylinder for compressing the disc spring.
このブレーキ装置は、クレーンが走行等する際の通常時には、油圧シリンダにより皿バネを圧縮し、ブレーキシューがレールに接触しないように構成されている。また、制動時には、皿バネを解放し、皿バネの復元力でブレーキシューをレールに押し付けるように構成されている。この構成により、ブレーキシューは、レールの上面との間に摩擦力を生じさせ、クレーンの逸走を防止することができる。 This brake device is configured so that the disc spring is compressed by a hydraulic cylinder so that the brake shoe does not come into contact with the rail when the crane is traveling. Further, at the time of braking, the disc spring is released and the brake shoe is pressed against the rail by the restoring force of the disc spring. With this configuration, the brake shoe can generate a frictional force between the upper surface of the rail and prevent the crane from running away.
しかし、上記の押し付け型のブレーキ装置は、いくつかの問題点を有している。第1に、ブレーキ装置のブレーキ力を向上する際、ブレーキ装置の製造コストが大幅に増加してしまうという問題を有している。これは、ブレーキ力の向上のためには、皿バネ及び油圧シリンダを大型化する必要があり、そのコストが増加してしまうからである。 However, the above-described pressing type brake device has several problems. 1stly, when improving the braking force of a brake device, it has the problem that the manufacturing cost of a brake device will increase significantly. This is because in order to improve the braking force, it is necessary to increase the size of the disc spring and the hydraulic cylinder, which increases the cost.
第2に、ブレーキ装置の小型化が困難であるという問題を有している。これは、レールに対するブレーキシューのストロークを確保する際、1つ当たりの変形量の小さい皿バネは、枚数を増加させなくてはならないからである。具体的には、レールは、鉛直方向に±10〜30mm程度のたわみを有している。そのため、ブレーキシューは、40mm程度のストロークが必要となる。ここで、1つ当たりの皿バネの変形量は、1〜2mm程度であるため、皿バネは少なくとも20〜40枚重ねる必要があり、ブレーキ装置が大型となってしまう。 Secondly, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the brake device. This is because when securing the stroke of the brake shoe with respect to the rail, the number of disc springs with a small amount of deformation per one must be increased. Specifically, the rail has a deflection of about ± 10 to 30 mm in the vertical direction. Therefore, the brake shoe requires a stroke of about 40 mm. Here, since the amount of deformation of each disc spring is about 1 to 2 mm, at least 20 to 40 disc springs need to be stacked, resulting in a large brake device.
第3に、ブレーキ装置の信頼性の向上が困難であるという問題を有している。これは、皿バネが割れる可能性があり、皿バネの破損によりブレーキ力が大きく低下するからである。このブレーキ装置は、クレーンの走行、停止の度にオン、オフを頻繁に繰り返し使用頻度が高いため、内蔵している皿バネの割れる可能性は高い。 Thirdly, there is a problem that it is difficult to improve the reliability of the brake device. This is because the disc spring may be broken, and the braking force is greatly reduced due to the disc spring being damaged. Since this brake device is frequently used frequently when it is turned on and off every time the crane is run and stopped, there is a high possibility that the built-in disc spring will break.
次に、特許文献2に記載の挟み込み型のブレーキ装置について説明する。挟み込み型のブレーキ装置は、レールを両側から挟み込むように構成されたブレーキシューと、ブレーキシューをレールに押し付けるためのカムを設置されたモータと、を有している。この構成により、ブレーキシューは、レールの側面との間に摩擦力を生じさせ、クレーンの逸走を防止することができる。
Next, the sandwiching type brake device described in
しかし、上記の挟み込み型のブレーキ装置は、いくつかの問題点を有している。第1に、ブレーキ装置のブレーキ力を向上する際、ブレーキ装置の製造コストが大幅に増加してしまうという問題を有している。これは、ブレーキ力の向上のためには、モータの大型化が必要であり、そのコストが増加してしまうからである。 However, the sandwiching brake device has several problems. 1stly, when improving the braking force of a brake device, it has the problem that the manufacturing cost of a brake device will increase significantly. This is because it is necessary to increase the size of the motor in order to improve the braking force, which increases the cost.
第2に、クレーンの逸走中にブレーキ装置を起動した場合、ブレーキが効かない可能性があるという問題を有している。これは、挟み込み型のブレーキ装置は、ブレーキ装置の本体に設置されている上下位置調整機構の作動により、ブレーキ装置の本体が上方にはじかれ、レールを把持できない可能性があるからである。 Secondly, when the brake device is activated while the crane is running away, there is a problem that the brake may not work. This is because the sandwiching brake device may not be able to grip the rail because the body of the brake device is repelled upward due to the operation of the vertical position adjusting mechanism installed in the body of the brake device.
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、クレーンの逸走等を防止するブレーキ装置において、製造コストが低コストで、小型であり、且つ十分なブレーキ力を得られるブレーキ装置を提供することである。また、上記のブレーキ装置を備えたクレーンを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a brake device that prevents crane runaway, etc., which is low in manufacturing cost, small in size, and capable of obtaining sufficient braking force. It is to provide a braking device. Moreover, it is providing the crane provided with said brake device.
上記の目的を達成するための本発明に係るブレーキ装置は、走行する移動体に設置されるブレーキ装置において、前記ブレーキ装置が、前記移動体に固定された昇降機構と、前記昇降機構の下方に設置されたブレーキ保護機構と、前記ブレーキ保護機構の下方に設置された受け部と、前記受け部の下方に懸吊部材を介して懸吊されたブレーキシューと、を有しており、前記ブレーキシューが、傾斜部を備えたブレーキシュー上面を有し、前記受け部が、前記ブレーキシュー上面に対応する傾斜部を備えた受け部下面を有しており、制動時に、前記昇降機構の作動により前記受け部及び前記ブレーキシューが降下し、前記ブレーキシューが接地し、前記移動体の移動により、前記受け部が前記ブレーキシュー上面に乗り上げる構成を有しており、前記ブレーキ保護機構に予め定めた値を超える垂直荷重が発生した際に、前記ブレーキ保護機構が前記受け部の上昇を可能とする構成を有していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a brake device according to the present invention includes a brake device installed in a traveling mobile body, wherein the brake device is disposed below the lift mechanism, and the lift mechanism fixed to the mobile body. A brake protection mechanism installed; a receiving part installed below the brake protection mechanism; and a brake shoe suspended below the receiving part via a suspension member. The shoe has a brake shoe upper surface with an inclined portion, and the receiving portion has a receiving portion lower surface with an inclined portion corresponding to the upper surface of the brake shoe. The receiving portion and the brake shoe are lowered, the brake shoe is grounded, and the moving portion moves so that the receiving portion rides on the upper surface of the brake shoe. When the vertical load exceeding a predetermined value to the brake protection mechanism occurs, wherein the brake protection mechanism has a structure that allows an increase in the receiving portion.
この構成により、ブレーキ装置は、ブレーキ力を著しく向上することができる。移動体の重量に比例したブレーキ力を得ることができるからである。また、ブレーキ装置は、低コストで高いブレーキ力を得ることができる。ブレーキ装置に必要な動力が、ブレーキ力に関係しないからである。更に、ブレーキ装置を容易に小型化することができる。大量の皿バネ、大型シリンダや大型モータが不要だからである。加えて、ブレーキ保護機構により、ブレーキ装置に想定外の垂直荷重が発生し、破壊されることを防止できる。なお、ブレーキ装置に発生する垂直荷重は、移動体に設置されたブレーキ装置の数にもよるが、最大でクレーンの自重に相当する垂直荷重が発生する。 With this configuration, the brake device can significantly improve the braking force. This is because a braking force proportional to the weight of the moving body can be obtained. Further, the brake device can obtain a high braking force at low cost. This is because the power required for the brake device is not related to the braking force. Furthermore, the brake device can be easily downsized. This is because a large amount of disc springs, large cylinders and large motors are unnecessary. In addition, the brake protection mechanism can prevent an unexpected vertical load from being generated and destroyed in the brake device. In addition, although the vertical load which generate | occur | produces in a brake device is based also on the number of the brake devices installed in the mobile body, the vertical load corresponding to the crane's own weight at the maximum generate | occur | produces.
上記の目的を達成するための本発明に係るブレーキ装置は、レール上を走行する移動体に設置されるブレーキ装置において、前記ブレーキ装置が、前記移動体に固定された昇降機構と、前記昇降機構の下方に設置されたブレーキ保護機構と、前記ブレーキ保護機構の下方に設置された受け部と、前記受け部の下方に懸吊部材を介して懸吊されたブレーキシューと、を有しており、前記ブレーキシューが、傾斜部を備えたブレーキシュー上面を有し、前記受け部が、前記ブレーキシュー上面に対応する傾斜部を備えた受け部下面を有しており、制動時に、前記昇降機構の作動により前記受け部及び前記ブレーキシューが降下し、前記ブレーキシューがレールに接触し、前記移動体の移動により、前記受け部が前記ブレーキシュー上面に乗り上げる構成を有しており、前記ブレーキ保護機構に予め定めた値を超える垂直荷重が発生した際に、前記ブレーキ保護機構が前記受け部の上昇を可能とする構成を有していることを特徴とする。この構成により、上記と同様の作用効果を得ることができる。 In order to achieve the above object, a brake device according to the present invention includes a brake device installed on a moving body that travels on a rail, wherein the brake device is fixed to the moving body, and the lifting mechanism. A brake protection mechanism installed below the brake protection mechanism, a receiving part installed below the brake protection mechanism, and a brake shoe suspended below the receiving part via a suspension member. The brake shoe has a brake shoe upper surface provided with an inclined portion, and the receiving portion has a receiving portion lower surface provided with an inclined portion corresponding to the brake shoe upper surface. The receiving portion and the brake shoe are lowered by the operation of the brake shoe, the brake shoe comes into contact with the rail, and the moving portion moves the receiving portion onto the upper surface of the brake shoe. The brake protection mechanism has a configuration that allows the receiving portion to be lifted when a vertical load exceeding a predetermined value is generated in the brake protection mechanism. To do. With this configuration, the same effects as described above can be obtained.
上記のブレーキ装置において、前記昇降機構と前記受け部の間に設置された前記ブレーキ保護機構が、前記昇降機構に固定される固定枠体と、下方に前記受け部を固定された連結用部材と、前記固定枠体と前記連結用部材をそれぞれ連結するリンク機構及びシリンダ機構と、を有しており、前記ブレーキ保護機構に予め定めた値を超える垂直荷重が発生した際に、前記シリンダ機構の固定が解除され、前記シリンダ機構及び前記リンク機構が鉛直方向に収縮可能となる構成を有していることを特徴とする。 In the above brake device, the brake protection mechanism installed between the elevating mechanism and the receiving portion includes a fixed frame body fixed to the elevating mechanism, and a connecting member having the receiving portion fixed below. A link mechanism and a cylinder mechanism for respectively connecting the fixed frame and the connecting member, and when a vertical load exceeding a predetermined value is generated in the brake protection mechanism, the cylinder mechanism The fixing is released, and the cylinder mechanism and the link mechanism are configured to be contractible in the vertical direction.
この構成により、上記と同様の作用効果を得ることができる。また、ブレーキ装置に予め定めた値を超える垂直荷重が発生した場合、ブレーキ保護機構が鉛直方向に収縮可能となり、このブレーキ保護機構の収縮により垂直荷重を抜き、ブレーキ装置の破壊を防止することができる。 With this configuration, the same effects as described above can be obtained. In addition, when a vertical load exceeding a predetermined value is generated in the brake device, the brake protection mechanism can be contracted in the vertical direction, and the vertical load can be removed by this contraction of the brake protection mechanism to prevent the breakage of the brake device. it can.
上記のブレーキ装置において、前記シリンダ機構が、油圧シリンダと、前記油圧シリンダに接続された油圧回路と、を有しており、前記油圧回路が、前記油圧シリンダに油を供給するポンプと、前記油圧シリンダ内の圧力が予め定めた値を超えた場合に前記油圧シリンダ内の圧力を開放する開放弁と、を有していることを特徴とする。 In the above brake device, the cylinder mechanism includes a hydraulic cylinder and a hydraulic circuit connected to the hydraulic cylinder, the hydraulic circuit supplying a pump to the hydraulic cylinder, and the hydraulic pressure And a release valve for releasing the pressure in the hydraulic cylinder when the pressure in the cylinder exceeds a predetermined value.
この構成により、ブレーキ装置に予め定めた値を超える垂直荷重が発生した場合に、ブレーキ装置が破壊される事故を防止できる。これは、油圧シリンダの圧力の解放により、この垂直荷重を減少させることができるからである。また、油圧シリンダの圧力が予め定めた値を下回ったときは、油圧シリンダにポンプから油が供給されるため、ブレーキ装置は再びブレーキ力を回復し、クレーン等の移動体を制動することができる。 With this configuration, it is possible to prevent an accident in which the brake device is destroyed when a vertical load exceeding a predetermined value is generated in the brake device. This is because the vertical load can be reduced by releasing the pressure of the hydraulic cylinder. Further, when the pressure of the hydraulic cylinder falls below a predetermined value, oil is supplied from the pump to the hydraulic cylinder, so that the brake device can recover the braking force again and brake a moving body such as a crane. .
上記の目的を達成するための本願発明に係るクレーンは、レールに沿って移動するように構成されたクレーンにおいて、前述のいずれかに記載のブレーキ装置を備えたことを特徴とする。この構成により、クレーンのブレーキ力を著しく向上することができる。また、ブレーキ保護機構の設置により、著しく向上したブレーキ力により、ブレーキ装置が破壊されることを防止できる。 In order to achieve the above object, a crane according to the present invention is a crane configured to move along a rail, and includes the brake device according to any one of the foregoing. With this configuration, the braking force of the crane can be significantly improved. In addition, the installation of the brake protection mechanism can prevent the brake device from being destroyed by a significantly improved braking force.
上記の目的を達成するための本発明に係るブレーキ装置は、走行する移動体に設置されるブレーキ装置において、前記ブレーキ装置が、前記移動体に設置されたブレーキ保護機構と、前記ブレーキ保護機構の下方に設置された受け部と、前記受け部の下方に配置されたブレーキシューを有しており、前記ブレーキシューが、傾斜部を備えたブレーキシュー上面を有し、前記受け部が、前記ブレーキシュー上面に対応する傾斜部を備えた受け部下面を有しており、制動時に、前記ブレーキシューが落下し、前記移動体の移動により、前記受け部が前記ブレーキシュー上面に乗り上げる構成を有しており、前記ブレーキ保護機構に予め定めた値を超える垂直荷重が発生した際に、前記ブレーキ保護機構が前記受け部の上昇を可能とする構成を有していることを特徴とする。この構成により、前述と同様の作用効果を得ることができる。 In order to achieve the above object, a brake device according to the present invention includes a brake device installed on a traveling mobile body, wherein the brake device includes a brake protection mechanism installed on the mobile body, and the brake protection mechanism. A receiving portion installed below, and a brake shoe disposed below the receiving portion, wherein the brake shoe has an upper surface of a brake shoe provided with an inclined portion, and the receiving portion includes the brake It has a receiving portion lower surface provided with an inclined portion corresponding to the upper surface of the shoe, and has a configuration in which the brake shoe falls during braking and the receiving portion rides on the upper surface of the brake shoe by the movement of the moving body. And when the vertical load exceeding a predetermined value is generated in the brake protection mechanism, the brake protection mechanism is configured to allow the receiving portion to be lifted. And said that you are. With this configuration, the same effects as described above can be obtained.
本発明に係るブレーキ装置によれば、製造コストが低コストで、小型であり、且つ十分なブレーキ力を得られるブレーキ装置を提供することができる。また、上記のブレーキ装置を備えたクレーンを提供することができる。 According to the brake device according to the present invention, it is possible to provide a brake device that is low in manufacturing cost, small in size, and capable of obtaining a sufficient braking force. Moreover, the crane provided with said brake device can be provided.
以下、本発明に係る実施の形態のブレーキ装置及びブレーキ装置を備えた移動体について、図面を参照しながら説明する。図1に本発明の実施の形態のクレーン(移動体)1の概略図を示す。岸壁クレーン又は門型クレーン等のクレーン1は、走行装置3を有している。走行装置3は、走行装置3の下面の中央部からレール5に向かって設置されたブレーキ装置2と、レール5に沿って回転する車輪4を有している。ここで、yはクレーン1の走行方向(レールの長手方向)を示し、zは鉛直方向を示す。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a brake device according to an embodiment of the present invention and a movable body including the brake device will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic diagram of a crane (moving body) 1 according to an embodiment of the present invention. A crane 1 such as a quay crane or a portal crane has a traveling
なお、ブレーキ装置2を設置する場所は、上記に限られず、例えばクレーン1を構成する脚構造物の下面等、クレーン1とレール5の間であれば、いずれの位置でも設置することができる。
The place where the
図2に、ブレーキ装置2の通常時(走行時)の概略を示す。ブレーキ装置2は、クレーン(移動体)1の走行装置3等に固定された昇降機構23と、昇降機構23の下方に設置されたブレーキ保護機構10と、ブレーキ保護機構10の下方に固定された受け部22と、受け部22の下方に例えば長穴を有する平板状プレートやワイヤ等の懸吊部材27により懸吊されたブレーキシュー21と、を有している。ブレーキシュー21は、傾斜部を有するブレーキシュー上面24と、レール5との間の摩擦係数が高くなるように構成されたブレーキシュー下面25と、を有している。このブレーキシュー上面24は、クレーン1の走行方向(レール5の長手方向)yにおける上り傾斜部及び下り傾斜部を有するように形成されており、例えば凸型となるように形成されている。
FIG. 2 shows an outline of the
また、受け部22は、ブレーキシュー上面24に対応する(同一方向に傾斜する)受け部下面26を有している。この受け部下面26は、クレーン1の走行方向(レール5の長手方向)yにおける上り傾斜部及び下り傾斜部を有するように形成されており、例えば凹型に形成されている。ここで、ブレーキシュー上面24と受け部下面26の傾斜部は、同一の角度を有していてもよく、異なる角度を有していてもよい。
Further, the receiving
更に、昇降機構23は、走行装置3等に固定されたクレーン側固定具30と、クレーン側固定具30に傾動自在に設置された第1アーム31と、第1アーム31に屈伸部32を介して傾動自在に連結された第2アーム33と、第2アーム33に傾動自在に設置された受け部側固定具34と、を有している。この受け部側固定具34は、ブレーキ保護機構10を介して受け部22に固定されている。この受け部側固定具34により、受け部22はクレーン1の走行方向(レール5の長手方向)yに沿って傾動することができる。また、昇降機構23は、屈伸部32の屈曲(傾動)及び伸長を固定又は解除するための制御機構35を有している。この制御機構35は、例えば油圧シリンダ、クラッチ機構、又はモータ等で構成することができる。
Further, the elevating
次に、ブレーキ装置2の作動について説明する。このブレーキシュー21は、クレーン1が走行等を行う通常時には、ブレーキシュー下面25がレール5から離間するように、昇降機構23により受け部22を介して支持されている。
Next, the operation of the
図3に、制動開始時のブレーキ装置2の概略を示す。クレーンの荷役中突風が発生したときや、クレーンの走行モータや走行ブレーキの能力を超える風によってクレーンが逸走しているときや、クレーンの走行が停止しているときや、停電のとき等、クレーン1のブレーキが必要となった際、ブレーキ装置2は、まず、昇降機構23により受け部22及びブレーキシュー21を降下させ、ブレーキシュー21をレール5上に落下させる(白抜き矢印参照)。具体的には、昇降機構23は、例えば制御機構35を構成する油圧シリンダの油圧を解放し、屈伸部32の固定を解除し、屈伸部32を受け部22の自重等で受動的に伸長させる。また、油圧シリンダの代わりにクラッチ機構等を採用した場合も、上記と同様に、屈伸部32を受動的に伸ばすことができる。更に、制御機構35をモータ等で構成し、このモータ等の回転により、屈伸部32を能動的に伸ばすように構成してもよい。このとき、昇降機構23は、屈伸部32及びその他の各支点を固定された状態となる。
FIG. 3 shows an outline of the
ここで、24uはブレーキシュー上面24の上り傾斜部24uを示し、24dは下り傾斜部24dを示す。また、26uは受け部下面26の上り傾斜部26uを示し、26dは下り傾斜部26dを示す。
Here, 24u indicates the upward
図4に、制動時のブレーキ装置2の概略を示す。クレーン1がレール5に沿って逸走した場合、受け部22がクレーン1の走行装置3と共に例えば図4左方に移動する。このとき、ブレーキシュー21は、例えば平板状プレート等の懸吊部材27のスライド等により、レール5に対する相対位置を基本的には維持する。また、受け部下面26の下り傾斜部26dが、ブレーキシュー上面24の下り傾斜部24dに乗り上げる。つまり、ブレーキシュー21の上に、クレーン1が乗り上げ、制動された状態となる。このとき、昇降機構23は、クレーン1とレール5の間に生じる垂直荷重を支持するように構成されている。具体的には、屈伸部32を油圧やクラッチ等で伸びた状態で固定し、垂直荷重を支持する。特に、屈伸部32が、予め定めた値を超えて伸長した場合に、機械的にクラッチがかかるように構成することが望ましい。この構成により、屈伸部32を固定する電力等が不要となるためである。
FIG. 4 shows an outline of the
ここで、ブレーキシュー上面24に受け部下面26が乗り上げるとは、受け部22の鉛直方向の高さが変化するほど乗り上げる場合もあれば、実質的には高さが変化せず、クレーン1の重量によりブレーキシュー21をレール5に押し付けている状態も含む。
Here, the fact that the receiving portion
このブレーキシュー21は、例えば自重1300tの岸壁クレーン1に2つのブレーキ装置2を設置した場合は、最大で650tの重量によりレール5に押し付けられる。そのため、ブレーキシュー21の走行方向yに働く摩擦力は、レール5とブレーキシュー下面25の間の摩擦係数μと、クレーン1の重量の積となる。
The
なお、ブレーキシュー上面24及び受け部下面26は、摩擦係数μが小さくなるように構成されている。また、ブレーキシュー下面25は、摩擦係数μがブレーキシュー上面24及び受け部下面26よりも大きくなるように構成されている。
The brake shoe
更に、クレーン1が図4の右方に逸走した場合は、ブレーキシュー上面24の上り傾斜部24u上に、受け部下面26の上り傾斜部26uが乗り上げ、制動する(図3及び4参照)。
Furthermore, when the crane 1 escapes to the right in FIG. 4, the upward
次に、ブレーキ装置2の復旧時の作動について説明する。復旧時には、ブレーキシュー
21と受け部22のかみ合い状態を解除させ、復旧作業を完了する。かみ合い状態の解除の具体的な方法としては、昇降機構23の伸長した屈伸部32の固定を解除し、屈伸部32を屈曲させる。このとき、制御機構35の動力等を利用してもよい。この屈伸部32の屈曲により、受け部22は上方に引き上げられ、ブレーキシュー21とのかみ合い状態が解除される。その後、ブレーキシュー21は、受け部22に連結された平板状プレート等の懸吊部材27により懸吊され、レール5との接触が解除される。
Next, an operation when the
上記の構成により、クレーン1は以下の作用効果を得ることができる。第1に、ブレーキ装置2は、ブレーキ力を著しく向上することができる。これは、ブレーキシュー21をレール5に押し付ける力を、クレーン1の重量に比例した莫大なものとすることができるからである。
With the above configuration, the crane 1 can obtain the following effects. First, the
第2に、ブレーキ装置は、低コストで高いブレーキ力を得ることができる。これは、ブレーキ装置2に必要な動力が、屈伸部32の屈伸を制御する制御機構35に供給されるもののみとなるからである。特に、屈伸部32の屈曲状態を制御機構35の油圧等で維持し、油圧の解放により屈伸部32を伸長させ、機械的なクラッチ機構により屈伸部32の伸長状態を維持するように構成した場合は、ブレーキ装置2は、油圧解放のためのバルブ操作ができる程度の動力があればよい。これに対して、例えば、従来のブレーキ装置で本発明のブレーキ装置2と同等のブレーキ力を得ようとした場合、皿バネはクレーンの自重に相当する力で、ブレーキシューをレールに押し付ける必要があり、このような皿バネを収縮させることのできるシリンダは大型且つ高コストとなる。
Secondly, the brake device can obtain a high braking force at low cost. This is because the power necessary for the
第3に、ブレーキ装置2は、容易に小型化を実現することができる。これは、大量の皿バネ、大型シリンダや大型モータ等が不要だからである。特に、ブレーキシュー21のストロークを確保する際、ブレーキシュー21及び受け部22の鉛直方向zの大きさや、昇降機構23のストロークを調整するのみで実現することができる。
Third, the
第4に、ブレーキ装置2の信頼性を向上することができる。これは、ブレーキ装置2は、皿バネ等破壊される可能性の高い部材を使用する必要がないからである。このブレーキ装置2は、ブレーキシュー21、受け部22及び昇降機構23が、破壊されない限り、十分な機能を発揮することが可能である。また、ブレーキ装置2は、ブレーキシュー下面25の摩耗量によって、ブレーキ力が低下しないからである。加えて、ブレーキ装置2は、クレーンの逸走中に起動した場合であっても、十分なブレーキ力を得られ、クレーンの逸走を停止することができる。 第5に、ブレーキ装置2の復旧作業の作業性を向上することができる。これは、ブレーキシュー21と受け部22のかみ合い状態の解除が、伸長した状態の昇降機構23の固定を解除し、屈伸部32を屈曲させ、受け部22を上方に引き上げるのみで可能となるからである。
Fourth, the reliability of the
なお、昇降機構23は、制御機構35を油圧シリンダで構成し、この油圧シリンダの油圧バルブの解放により、屈伸部32の屈曲状態を解除する構成とすることが望ましい。この構成により、例えば、突風の発生と共に停電が発生した場合であっても、停電時に油圧バルブを解放し、確実にブレーキ装置2を作動できるからである。
In the
また、懸吊部材27は、前述の平板状プレートに限られない。懸吊部材27は、受け部22の上下動に追従してブレーキシュー21が移動し、且つ、受け部22とブレーキシュー21の走行方向yにおける相対移動を許容する構成を有していればよい。
Further, the
更に、ブレーキ装置2は、少なくとも海側及び陸側の走行装置(又は脚構造物等)に各1台設置することが望ましい。しかし、クレーン1の規模や要求されるブレーキ力に応じて、ブレーキ装置2の設置数は任意に決定することができる。
Furthermore, it is desirable to install one
図5に、ブレーキ保護機構10の通常時の概略図を示す。昇降機構23と受け部22の間に設置されたブレーキ保護機構10は、昇降機構23に固定される固定枠体10と、下方に受け部22を固定された連結用部材12と、固定枠体11と連結用部材12をそれぞれ連結するリンク機構13及びシリンダ機構14を有している。
FIG. 5 shows a schematic diagram of the
この連結用部材12は、レール5及び受け部22の長手方向と直交する方向を長手方向としており、その一端にリンク機構13を連結され、他端にシリンダ機構14を連結されている。リンク機構13は、2つの傾動部材を有しており、この傾動部材の傾動により、連結用部材12を介して受け部22を上昇させることができる。また、リンク機構13は、2つの傾動部材の連結点に油圧シリンダ又はエアダンパー等で構成されたリンク制御用シリンダ15が設置されている。このリンク制御用シリンダ15の伸縮により、リンク機構13を制御することができる。
The connecting
シリンダ機構14は、鉛直方向の収縮により、連結用部材12を介して受け部22を上昇させることができる。また、シリンダ機構14は、油圧シリンダやエアーシリンダ等で構成することができる。以下、油圧シリンダを例に説明する。更に、油圧シリンダ14は、通常時に油圧シリンダ14が伸長するように力を発生させるバネ等の弾性体を有するように構成することが望ましい。
The
次に、ブレーキ保護機構10の作動について説明する。通常時のブレーキ保護機構10は、油圧シリンダ14がバネ等の弾性体により、鉛直方向zに伸長した状態となっている。ブレーキ装置2を作動させた制動時には、ブレーキシュー21がレール5に接触し、受け部22がブレーキシュー21に乗り上げる。以上により、ブレーキ装置2は、クレーン等の移動体の制動制御を行う。このとき、ブレーキ保護機構10の油圧シリンダ14は、バネ等の弾性体により伸長しているため、レール5に凹凸がある場合であっても、その凹凸を吸収できる。
Next, the operation of the
次に、保護制御時のブレーキ保護機構10について説明する。例えば突風等の影響により、クレーン1の走行方向yに生じる外力が増加すると、受け部22がブレーキシュー21をレール5に押し付ける力(垂直荷重)が増大する。この垂直荷重が、予め定めた値を超えた場合、ブレーキ保護機構10の保護制御が開始される。具体的には以下の通りである。
Next, the
図6に示すように、まず、垂直荷重の増大により、ブレーキ保護機構10の油圧シリンダ14及び油圧シリンダ14に接続した油圧回路16内の圧力が上昇する。この圧力が予め定めた値を超えた場合、油圧回路16に設置された開放弁18が作動し、油圧シリンダ14内の圧力が解放される。この圧力解放により、油圧シリンダ14は、鉛直方向zに収縮可能な状態となる。そのため、油圧シリンダ14の収縮及びリンク機構13の傾動が可能な状態となり、ブレーキ保護機構10が鉛直方向zに収縮可能な状態となる。受け部22は、ブレーキ保護機構10の収縮により、受け部22に発生していた垂直荷重を逃がすように上昇する(図6白抜き矢印参照)。なお、開放弁18は、油圧回路16内の圧力が予め定めた値を下回ったとき、自動的に閉止されるように構成することが望ましい。
As shown in FIG. 6, first, the pressure in the
その後、油圧シリンダ14は、ポンプ17の作動により加圧され、伸長する。この油圧シリンダ14の伸長に伴い、リンク機構13が傾動して受け部22が下降する。この受け部22の下降により、ブレーキ装置2はブレーキ力を回復し、再びブレーキ装置として作動する。
Thereafter, the
なお、垂直荷重を逃がすために、ブレーキ保護装置10と共に受け部22が上昇する距
離は、数mm程度の微少なものとなる。そのため、上記構成によると、外見上は受け部22が上下動しているようには見えないが、受け部22に生じている垂直荷重は、大きく変化することになる。また、クレーン1等に対して、同一方向に連続的に大きな外力が生じる場合、ブレーキ装置2は、自動車のABS(Anti−lock Brake System)のように、断続的に垂直荷重を逃がしながら、クレーン1等の制動を行うことができる。
In order to release the vertical load, the distance that the receiving
上記の構成により、ブレーキ装置2は、高いブレーキ性能を維持しながら、他方で、想定外の垂直荷重が発生した場合であっても、この荷重により破壊される事故を防止することができる。
With the above configuration, the
なお、油圧シリンダ14及びリンク制御用シリンダ15をアクティブに制御するように構成してもよい。この構成により、適切なタイミングで受け部22の垂直荷重を逃がし、且つその後迅速にブレーキ力を回復するような制御を行うことができ、ブレーキ装置2のブレーキ性能を向上することができる。
Note that the
また、ブレーキ保護機構10の構成は、上記に限定されない。ブレーキ保護機構10は、受け部22に過大な垂直荷重が発生した際に、受け部22を上昇させて垂直荷重を一時的に開放する構成を有していればよい。例えば、連結用部材12を用いないで、シリンダ機構14等を直接受け部22に固定する構成としてもよい。また、リンク機構13の代わりに、油圧シリンダを設置する構成としてもよい。このとき、受け部22は、2つの油圧シリンダに固定されることになる。
Further, the configuration of the
更に、ブレーキ保護機構10を、昇降装置23の制御機構35により実現するように構成することもできる(図4参照)。つまり、垂直荷重が過大となった場合に、昇降装置23を収縮させるように構成することができる。ただし、この場合は、昇降装置23全体が、ブレーキ装置の保護制御時に伸縮するため、応答性が低下し、ブレーキ装置2の破壊やブレーキ開放時の逸走距離が長くなる可能性もある。
Furthermore, the
図7に、本発明に係る異なる実施の形態のブレーキ装置2Aの制動開始時の概略図を示す。ブレーキ装置2Aは、クレーン(移動体)1の走行装置3等に支持機構41及びブレーキ保護機構10Aを介して固定された受け部22Aと、受け部22Aの下方に配置されたブレーキシュー21Aと、ブレーキシュー21Aを懸吊する懸吊装置42と、を有している。
FIG. 7 shows a schematic diagram at the start of braking of the
このブレーキ装置2Aのブレーキシュー上面24Aは、クレーン1の走行方向(レール5の長手方向)yにおける下り傾斜部及び上り傾斜部を有する凹型に形成されている。また、受け部下面26Aは、クレーン1の走行方向yにおける下り傾斜部及び上り傾斜部を有する凸型に形成されている。
The brake shoe
懸吊装置42は、クレーン1側に固定され且つ伸縮可能に構成されたシリンダ43と、シリンダ43に旋回軸44を介して支持されたスイングアーム45を有している。このスイングアーム45には、ブレーキシュー21Aをクレーン1の走行方向(レール5の長手方向)yに沿って旋回可能となるように懸吊している。
The
次に、ブレーキ装置2Aの作動について説明する。このブレーキシュー21Aは、クレーン1が走行等を行う通常時には、ブレーキシュー下面25Aがレール5から離間するように、懸吊装置42で懸吊されている。制動開始時は、図7に示すように、まず懸吊装置42によるブレーキシュー21Aの懸吊を解除し、ブレーキシュー21Aをレール5上に落下させる(白抜き矢印参照)。
Next, the operation of the
図8に、制動時のブレーキ装置2Aの概略を示す。クレーン1がレール5に沿って逸走した場合、受け部22Aがクレーン1の走行装置3と共に例えば図8左方に移動する。このとき、ブレーキシュー21Aは、スイングアーム45の傾動により、レール5に対する相対位置を基本的には維持する。また、受け部下面26Aの下り傾斜部が、ブレーキシュー上面24Aの下り傾斜部に乗り上げる。つまり、ブレーキシュー21Aの上に、クレーン1が乗り上げ、制動された状態となる。
FIG. 8 shows an outline of the
次に、ブレーキ装置2Aの復旧時の作動について説明する。復旧時には、ブレーキシュー21Aと受け部22Aのかみ合い状態を解除させ、ブレーキシュー21Aを懸吊装置42で懸吊して、復旧作業を完了する。かみ合い状態の解除の具体的な方法としては、例えば下記の方法がある。
Next, an operation when the
第1の方法は、まず、ブレーキシュー21Aと受け部22Aのかみ合いを解除する方向に、クレーン1を走行させる。その後、ブレーキシュー21Aを上昇させ、レール5との接触を解除する方法である。
In the first method, first, the crane 1 is caused to travel in a direction in which the engagement between the
第2の方法は、まず、クレーン1に固定されている受け部22Aの固定を解除する。この場合、受け部22Aを上方に移動させる方法、受け部22Aをクレーン1の走行方向(レール5の長手方向)yに直角となる方向に移動させる方法、又は受け部22Aを走行方向yに沿いかみ合い状態を解除する方向に移動させる方法等を採用できる。その後、ブレーキシュー21Aを上昇させながら、受け部22Aを再びクレーン1に固定する方法である。
In the second method, first, the receiving
第3の方法は、まず、クレーン1自体をジャッキアップし、受け部22Aとレール5の間からブレーキシュー21Aを引き抜く。その後、ブレーキシュー21Aを上昇させ、クレーン1のジャッキアップを解除する方法である。
In the third method, first, the crane 1 itself is jacked up, and the
第4の方法は、まず、例えば受け部22Aに予め設置した潤滑油供給装置から、受け部下面26Aとブレーキシュー上面24Aの接合面に潤滑油を供給する。その後、懸吊装置42が、ブレーキシュー21Aを懸吊する方向(鉛直上向き)に力を発生させ、ブレーキシュー21Aを引き抜く方法である。
In the fourth method, first, for example, lubricating oil is supplied to the joint surface between the receiving portion
第5の方法は、ブレーキ保護機構10Aを意図的に作動させ、ブレーキシュー21Aと受け部22Aの間に生じている垂直荷重を逃がし、ブレーキシュー21Aを上昇させ、その後、ブレーキ保護機構10Aを復旧させる方法である。
The fifth method intentionally operates the
かみ合い状態の解除の方法は、上記に限らず、ブレーキシュー21Aと受け部22Aの間に発生しているクレーン1の荷重を解放し、ブレーキシュー21Aを取り除く構成を有していればよい。
The method for releasing the meshing state is not limited to the above, and it is sufficient that the load of the crane 1 generated between the
上記の構成により、ブレーキ装置2Aは、高いブレーキ性能を維持しながら、他方で、想定外の垂直荷重が発生した場合であっても、この荷重により破壊される事故を防止することができる。また、ブレーキ保護機構の制御により、ブレーキ装置2Aの復旧作業を容易に行うことができる。
With the above configuration, the
以上、本発明のブレーキ装置及びブレーキ装置を備えたクレーンについて説明したが、このブレーキ装置は、レール上を走行するクレーン以外の移動体にも利用することができる。例えば、レール上を走行する列車等にも利用することができる。特に、このブレーキ装置を列車等に採用する場合等、逸走を防止すべき方向が1つに決まっている場合は、ブ
レーキシュー及び受け部は、上り傾斜部又は下り傾斜部の一方のみを有するように構成してもよい。
Although the brake device and the crane including the brake device of the present invention have been described above, the brake device can be used for a moving body other than the crane traveling on the rail. For example, it can be used for trains traveling on rails. In particular, when this brake device is employed in a train or the like, when the direction in which the runaway is to be prevented is determined to be one, the brake shoe and the receiving portion have only one of the upward inclined portion or the downward inclined portion. You may comprise.
また、ゴムタイヤ等の走行タイヤを有する門型クレーンや、トレーラ等にも利用することができる。この場合、ブレーキシューは、レール上ではなく路面や地表面との間に摩擦を発生させる。これらの移動体に利用する場合には、突風の発生等の際の逸走防止の他に、車止めに代わるものとして利用することができる。 It can also be used for a portal crane having a traveling tire such as a rubber tire, a trailer, or the like. In this case, the brake shoe generates friction between the road surface and the ground surface, not on the rail. When used for these moving bodies, it can be used as an alternative to a car stop, in addition to preventing runaway in the event of a gust.
1 移動体(クレーン)
2、2A ブレーキ装置
5 レール
10、10A ブレーキ保護機構
11 固定枠体
12 連結用部材
13 リンク機構
14 シリンダ機構
16 油圧回路
17 ポンプ
18 開放弁
21、21A ブレーキシュー
22、22A 受け部
23 昇降機構
24 ブレーキシュー上面
24u 上り傾斜部
24d 下り傾斜部
25 ブレーキシュー下面
26 受け部下面
26u 上り傾斜部
26d 下り傾斜部
27 懸吊部材
32 屈伸部
35 制御機構
1 Mobile body (crane)
2,
Claims (6)
前記ブレーキ装置が、前記移動体に固定された昇降機構と、前記昇降機構の下方に設置されたブレーキ保護機構と、前記ブレーキ保護機構の下方に設置された受け部と、前記受け部の下方に懸吊部材を介して懸吊されたブレーキシューと、を有しており、
前記ブレーキシューが、傾斜部を備えたブレーキシュー上面を有し、前記受け部が、前記ブレーキシュー上面に対応する傾斜部を備えた受け部下面を有しており、
制動時に、前記昇降機構の作動により前記受け部及び前記ブレーキシューが降下し、前記ブレーキシューが接地し、前記移動体の移動により、前記受け部が前記ブレーキシュー上面に乗り上げる構成を有しており、
前記ブレーキ保護機構に予め定めた値を超える垂直荷重が発生した際に、前記ブレーキ保護機構が前記受け部の上昇を可能とする構成を有していることを特徴とするブレーキ装置。 In a brake device installed on a moving mobile body,
The brake device includes an elevating mechanism fixed to the movable body, a brake protection mechanism installed below the elevating mechanism, a receiving part installed below the brake protecting mechanism, and a lower part of the receiving part. A brake shoe suspended via a suspension member,
The brake shoe has a brake shoe upper surface with an inclined portion, and the receiving portion has a receiving portion lower surface with an inclined portion corresponding to the brake shoe upper surface,
At the time of braking, the receiving portion and the brake shoe are lowered by the operation of the lifting mechanism, the brake shoe is grounded, and the moving portion moves so that the receiving portion rides on the upper surface of the brake shoe. ,
The brake device, wherein the brake protection mechanism is configured to allow the receiving portion to be raised when a vertical load exceeding a predetermined value is generated in the brake protection mechanism.
前記ブレーキ装置が、前記移動体に固定された昇降機構と、前記昇降機構の下方に設置されたブレーキ保護機構と、前記ブレーキ保護機構の下方に設置された受け部と、前記受け部の下方に懸吊部材を介して懸吊されたブレーキシューと、を有しており、
前記ブレーキシューが、傾斜部を備えたブレーキシュー上面を有し、前記受け部が、前記ブレーキシュー上面に対応する傾斜部を備えた受け部下面を有しており、
制動時に、前記昇降機構の作動により前記受け部及び前記ブレーキシューが降下し、前記ブレーキシューがレールに接触し、前記移動体の移動により、前記受け部が前記ブレーキシュー上面に乗り上げる構成を有しており、
前記ブレーキ保護機構に予め定めた値を超える垂直荷重が発生した際に、前記ブレーキ保護機構が前記受け部の上昇を可能とする構成を有していることを特徴とするブレーキ装置。 In a brake device installed on a moving body traveling on a rail,
The brake device includes an elevating mechanism fixed to the movable body, a brake protection mechanism installed below the elevating mechanism, a receiving part installed below the brake protecting mechanism, and a lower part of the receiving part. A brake shoe suspended via a suspension member,
The brake shoe has a brake shoe upper surface with an inclined portion, and the receiving portion has a receiving portion lower surface with an inclined portion corresponding to the brake shoe upper surface,
During braking, the receiving portion and the brake shoe are lowered by the operation of the lifting mechanism, the brake shoe is in contact with the rail, and the moving portion moves the receiving portion on the upper surface of the brake shoe. And
The brake device, wherein the brake protection mechanism is configured to allow the receiving portion to be raised when a vertical load exceeding a predetermined value is generated in the brake protection mechanism.
前記ブレーキ保護機構に予め定めた値を超える垂直荷重が発生した際に、前記シリンダ機構の固定が解除され、前記シリンダ機構及び前記リンク機構が鉛直方向に収縮可能となる構成を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載のブレーキ装置。 The brake protection mechanism installed between the elevating mechanism and the receiving portion includes a fixed frame body fixed to the elevating mechanism, a connecting member having the receiving portion fixed below, and the fixed frame body. A link mechanism for connecting the connecting members, and a cylinder mechanism,
When a vertical load exceeding a predetermined value is generated in the brake protection mechanism, the cylinder mechanism is unlocked, and the cylinder mechanism and the link mechanism can be contracted in the vertical direction. The brake device according to claim 1 or 2, wherein
前記油圧回路が、前記油圧シリンダに油を供給するポンプと、前記油圧シリンダ内の圧力が予め定めた値を超えた場合に前記油圧シリンダ内の圧力を開放する開放弁と、を有していることを特徴とする請求項3に記載のブレーキ装置。 The cylinder mechanism includes a hydraulic cylinder and a hydraulic circuit connected to the hydraulic cylinder;
The hydraulic circuit includes a pump that supplies oil to the hydraulic cylinder, and a release valve that releases the pressure in the hydraulic cylinder when the pressure in the hydraulic cylinder exceeds a predetermined value. The brake device according to claim 3.
請求項2乃至4のいずれか1項に記載のブレーキ装置を備えたことを特徴とするクレーン。 In a crane configured to move along a rail,
A crane comprising the brake device according to any one of claims 2 to 4.
前記ブレーキ装置が、前記移動体に設置されたブレーキ保護機構と、前記ブレーキ保護機構の下方に設置された受け部と、前記受け部の下方に配置されたブレーキシューを有しており、
前記ブレーキシューが、傾斜部を備えたブレーキシュー上面を有し、前記受け部が、前
記ブレーキシュー上面に対応する傾斜部を備えた受け部下面を有しており、
制動時に、前記ブレーキシューが落下し、前記移動体の移動により、前記受け部が前記ブレーキシュー上面に乗り上げる構成を有しており、
前記ブレーキ保護機構に予め定めた値を超える垂直荷重が発生した際に、前記ブレーキ保護機構が前記受け部の上昇を可能とする構成を有していることを特徴とするブレーキ装置。 In a brake device installed on a moving mobile body,
The brake device has a brake protection mechanism installed on the moving body, a receiving part installed below the brake protection mechanism, and a brake shoe arranged below the receiving part,
The brake shoe has a brake shoe upper surface with an inclined portion, and the receiving portion has a receiving portion lower surface with an inclined portion corresponding to the brake shoe upper surface,
At the time of braking, the brake shoe falls, and the moving part moves so that the receiving portion rides on the upper surface of the brake shoe.
The brake device, wherein the brake protection mechanism is configured to allow the receiving portion to be raised when a vertical load exceeding a predetermined value is generated in the brake protection mechanism.
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