JP2017039587A - 門型クレーン - Google Patents

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Abstract

【課題】トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜した場合に安全性を確保できる門型クレーンを提供する。
【解決手段】門型クレーンでは、トロリ11,12は、少なくとも通常横行モードと減速モードとを有しており、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜したときに、通常横行モードから減速モードへ切り替わる。また、トロリ11,12は、通常横行モードから減速モードへ切り替わった場合、横行速度を減少させる。このように、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜した時には、モードを切り替えることで、トロリ11,12が安全性を確保できるように横行速度を減少させることができる。以上によって、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜した場合であっても安全性を確保できる。
【選択図】図6

Description

本発明は、門型クレーンに関する。
従来、門型クレーンとして、ガーダとトロリを有するクレーン本体部と、クレーン本体部を支持する脚部と、脚部に設けられた走行部と、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この門型クレーンのガーダにはレールが設けられ、当該レール上をトロリが横行する。
特開2007−269480号公報
ここで、上述のような門型クレーンでは、トロリから吊り下げられた一対のフックに作用する荷重に不均衡が生じると、トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜する場合がある。このようにトロリの姿勢が水平方向に対して傾斜した場合であっても、トロリや荷の落下等を確実に防止することで安全性を確保することが求められていた。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜した場合に安全性を確保できる門型クレーンを提供することを目的とする。
本発明に係る門型クレーンは、第1の方向へ延びるガーダと、荷を吊り下げ可能であると共に、ガーダに沿って第1の方向へ横行するトロリと、ガーダを支持する脚部と、を備え、トロリは、少なくとも第1の横行モードと第2の横行モードとを有し、トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜したときに、第1の横行モードから第2の横行モードへ切り替わり、第1の横行モードから第2の横行モードへ切り替わった場合、横行速度を減少させる。
本発明に係る門型クレーンでは、トロリは、少なくとも第1の横行モードと第2の横行モードとを有しており、トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜したときに、第1の横行モードから第2の横行モードへ切り替わる。また、トロリは、第1の横行モードから第2の横行モードへ切り替わった場合、横行速度を減少させる。このように、トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜した時には、横行モードを切り替えることで、トロリが安全性を確保できるように横行速度を減少させることができる。以上によって、トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜した場合であっても安全性を確保できる。
本発明に係る門型クレーンにおいて、トロリは、当該トロリの一部とガーダの一部との間の距離を検出する検出部の検出結果に基づいて、第1の横行モードから第2の横行モードへ切り替わってよい。このような構成により、トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜したことを正確に検出することができる。
本発明に係る門型クレーンにおいて、トロリは、第1の横行モードから第2の横行モードへ切り替わった場合、横行速度を減少させて停止してよい。このように、第2の横行モードへ切り替わった場合はトロリを停止することによって、トロリの傾きが大きい状態で横行を継続することを防止し、安全性を確保することができる。
本発明に係る門型クレーンにおいて、トロリは、第1の横行モードから第2の横行モードへ切り替わった場合、第1の横行モードに比して低い横行速度で横行してよい。このように、トロリが傾斜している場合に低い速度で横行することで、安全性を確保した状態でトロリの横行を継続することができる。
本発明に係る門型クレーンにおいて、ガーダは、上方へ突出すると共に第1の方向へ延在し、トロリの横行をガイドするレールを備え、トロリには、上下方向へ延びる回転軸と、回転軸で回転可能に軸支されてレールの側面に対して水平方向に対向するローラ部と、を備えるガイドローラが設けられていてよい。トロリの姿勢が水平方向に傾斜した場合に、ガイドローラのローラ部がレールと当接することによって、レールに作用する水平力を分散させることができる。これによって、トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜した場合に、レールの破損等を防止して安全性を確保することができる。
本発明に係る門型クレーンにおいて、ガーダは、上方へ突出すると共に第1の方向へ延在し、トロリの横行をガイドするレールを備え、レールとガーダとの間には、溶接部が設けられてよい。このような構成により、溶接部を介してレールがガーダに強固に固定されているため、トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜することでレールに水平力が作用しても、溶接部でレールを支持することができる。これによって、トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜した場合に、レールの破損等を防止して安全性を確保することができる。
本発明によれば、トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜した場合であっても安全性を確保できる。
本発明の一実施形態に係る門型クレーンを正面側から示す斜視図である。 図1に示す門型クレーンの正面図である。 図1に示す門型クレーンの左側面図である。 主トロリを示す斜視図である。 補トロリを示す斜視図である。 トロリが傾斜する様子を示す概略断面図である。 トロリの車輪及びレール付近の構成を示す概略図である。 補トロリのレール付近の構成を示す概略図である。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図1〜図3に示されるように、造船所のドック2にはゴライアスクレーン等の門型クレーン1が設けられている。ドック2には、複数の門型クレーン1が配置されていてもよい。ドック2には、例えば建造中または点検整備中の船を配置することが可能なプール3が設けられ、このプール3の両側には岸壁4,5が配置されている。プール3は、所定の深さを有し、岸壁4,5の天面よりも低い位置にプール3の底面が形成されている。ドック2は、プール3が形成されていないものでもよい。
プール3に隣接する一方の岸壁4は、プール3を挟んで対向する他方の岸壁5よりも広い幅を有する。一方の岸壁4は、例えば、造船時などにおいて、船に搭載される各種部品、船体を構成するブロック体などが載置されるスペースとして利用される。岸壁4,5上には、それぞれレール6,7が敷設されている。レール6,7は、プール3の長手方向に沿って延在している。レール6は岸壁5に配置され、レール7は岸壁4に配置されている。レール6は、レール7と比較して、プール3に近い位置に配置されている。また、岸壁4,5は、コンクリートなどによって形成されており、門型クレーン1の荷重を受けることが可能な基礎上に形成されている。
門型クレーン1は、岸壁4,5上にそれぞれ配置された一対の脚部8,9と、一対の脚部8,9に架け渡されたガーダ10とを備えている。ガーダ10は、脚部8,9間においてレール6,7と水平方向において直交する方向(第1の方向)へ延びる。また、門型クレーン1は、ガーダ10に沿って移動可能な主トロリ(トロリ)11及び補トロリ(トロリ)12を有する。なお、以降の説明においては、ガーダ10が延びる方向(第1の方向)を、トロリ11,12が横行する横行方向と称する場合がある。
門型クレーン1では、一対の脚部8,9の剛性は、それぞれ異なっており、脚部8は、脚部9よりも剛性が高い剛脚として機能するものであり、脚部9は、脚部8よりも剛性が低い揺脚として機能するものである。脚部8は、レール6上を走行可能であり、脚部9は、レール7上を走行可能である。
脚部8,9の下端部8a,9aには、レール6,7に沿って走行するための走行装置13がそれぞれ設けられている。走行装置13は、脚部8,9に対して、前後2個ずつ設けられ、一つの走行装置13には、例えば16個の車輪が配置されている。走行装置13及び車輪の数量は特に限定されず、その他の数量でもよい。
図1に示す通り、ガーダ10は、ダブルボックス型のガーダ(梁)であり、断面が矩形の箱型の一対の強度部材10a,10bを有する。一対の強度部材10a,10bは、クレーンの幅方向に延在し、クレーンの走行方向に対向して配置されている。また、ガーダ10は、一対の強度部材10a,10bを連結する連結部10c,10dを有する。図1及び図2に示されるように、連結部10cは、剛脚である脚部8の上端部8b上に配置されて、一対の強度部材10a,10bの一端側を連結し、連結部10dは、揺脚である脚部9の上端部9b上に配置されて、一対の強度部材10a,10bの他端側を連結している。
一対の強度部材10a,10bの天面10eには、主トロリ用レール16及び補トロリ用レール17が設けられている。主トロリ用レール16は、主トロリ11を横行させるための軌道であり、補トロリ用レール17は、補トロリ12を横行させるための軌道である。主トロリ用レール16及び補トロリ用レール17は、ガーダ10の長手方向に沿って延在している。主トロリ用レール16は、一対の強度部材10a,10bのクレーンの走行方向における外側の縁に沿って延在し、補トロリ用レール17は、一対の強度部材10a,10bのクレーンの走行方向における内側の縁に沿って延在している。
図4は、主トロリを示す斜視図である。主トロリ11には、荷役に使用されるワイヤーロープ18を昇降させる巻上機19が設けられている。主トロリ11では、ワイヤーロープ18及び巻上機19を2組備えている。主トロリ11は、例えば橋形を成している。主トロリ11は、複数の巻上機19を支持する支持台20と、支持台20から下方に張り出す一対の脚部21と、を備えている。支持台20は、ガーダ10の天面10eよりも上方に配置され、天面10eと支持台20との間には、補トロリ12を配置可能な空間が形成されている。
巻上機19には、ワイヤーロープ18が巻き付けられる回転ドラム、及びこの回転ドラムを回転駆動するための電動機が設けられている。また、一対の脚部21には、ワイヤーロープ18の昇降に合わせて回転する従動ローラ22が設けられている。従動ローラ22は、ガーダ10の天面10eより上方で、クレーンの走行方向の両側にそれぞれ張り出すように配置されている。巻上機19から送り出されたワイヤーロープ18は、従動ローラ22によって案内され、クレーンの走行方向において、ガーダ10より外側で垂下している。巻上機19を操作して、ワイヤーロープ18を上昇または下降させることができる。ワイヤーロープ18の下端側には、フック32(図6参照)が設けられている。
また、一対の脚部21の下端部には、複数の車輪41が設けられた横行装置23が設けられている。横行装置23が主トロリ用レール16上を移動して、主トロリ11はガーダ10に沿って横行する。
図5は、補トロリを示す斜視図である。補トロリ12には、荷役に使用されるワイヤーロープ26を昇降させる巻上機27が設けられている。補トロリ12は、巻上機27を搭載する台車28を有する。補トロリ12は、主トロリ11の支持台20の下方を通過できるような高さとなっている。
巻上機27には、ワイヤーロープ26が巻き付けられる回転ドラム、及びこの回転ドラムを回転駆動するための電動機が設けられている。巻上機27から送り出されたワイヤーロープ26は、ガーダ10の一対の強度部材10a,10b間の開口部を通過して垂下している。巻上機27を操作して、ワイヤーロープ26を上昇または下降させることができる。
また、台車28には、複数の車輪42が設けられた横行装置29が設けられている。横行装置29が補トロリ用レール17上を移動して、補トロリ12はガーダ10に沿って横行する。
次に、図6〜図8を参照して、本実施形態に係る門型クレーン1の構成について詳細に説明する。図6(a)に示すように、門型クレーン1においては、主トロリ11で荷Wを吊るすときは通常、両側のフック32で吊るす。従って、主トロリ11及び補トロリ12の姿勢は水平に保たれる。しかし、例えば、図6(b)に示すように、主トロリ11の片一方のフック32のみで、所定の重量以上の荷Wを吊るした場合、荷Wの重みによって強度部材10bが強度部材10aと比較して大きく撓んで下側へ向かって沈み、主トロリ11が水平方向に対して傾斜する。
また、この場合、ガーダ14上に載置されていた補トロリ12も水平方向に対して傾斜する。本実施形態に係る門型クレーン1は、トロリ11,12が傾斜しても安全性を確保できる機構を備えている。なお、ここでトロリ11,12が「水平方向に対して傾斜」する状態とは、通常横行時においてトロリ11,12に対して任意に水平な基準面を設定し、横行方向から見て、当該基準面が水平方向に対して所定の角度以上に傾斜した状態を指すものとする。なお、傾斜していると判定するための所定の角度は、任意に設定可能である。
門型クレーン1は、トロリ11,12の横行を制御する制御部100を備えている(図6参照)。制御部100は、トロリ11,12の姿勢を検出すると共に、姿勢に応じた横行モードでトロリ11,12の横行制御を行う。具体的には、トロリ11,12は、少なくとも通常横行モード(第1の横行モード)と減速モード(第2の横行モード)とを有している。また、トロリ11,12は、当該トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜したときに、通常横行モードから減速モードへ切り替わる。トロリ11,12は、通常横行モードから減速モードへ切り替わった場合、横行速度を減少させる。
なお、制御部100は、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜したことを検出したら、自動的に横行モードを切り替えてよい。または、制御部100は、作業者がトロリ11,12の傾きを判定して、作業者からの横行モード切替の操作を受信することで、横行モードを切り替えてよい。このとき、制御部100は、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜したことを作業者対して表示してよく、音声等で報知してよい。
減速モードは、通常横行モードに比して低い横行速度でトロリ11,12が横行する低速横行モードと、横行速度を減少させてトロリ11,12が停止する停止モードと、を含む。制御部100は、トロリ11,12の傾斜の度合いによって、低速横行モード及び停止モードの何れかに切り替えてよい。
低速横行モードに設定された場合、制御部100は、トロリ11,12の横行速度の上限値を通常横行モードにおける上限値よりも低い値に設定する。例えば、通常横行モードにおける横行速度の上限値が40m/minであった場合、低速横行モードにおける横行速度の上限値は4m/minに設定されてよい。制御部100は、トロリ11,12に設けられたトルクモータ(不図示)のトルクに基づいて偏荷重を検出することで、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜した事を検出してよい。また、ロードセルにより2つのワイヤーロープ18の張力を検出して偏荷重を検出することで、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜したことを検出してもよい。また、後述の距離検出部46の検出結果に基づいてトロリ11,12の傾斜を検出してよい。
停止モードに設定された場合、制御部100は、トロリ11,12の横行速度を低下させて最終的に横行速度を0に設定する。これによって、トロリ11,12が停止する。制御部100は、トロリ11,12の傾斜が大きく、緊急的にトロリ11,12を停止する必要がある場合に、停止モードに切り替えてよい。
具体的に、トロリ11,12は、当該トロリ11,12の一部とガーダ10の一部との間の距離を検出する距離検出部46の検出結果に基づいて、通常横行モードから停止モードに切り替わってよい。距離検出部46として、例えばレーザ光距離計、磁気検出器等を採用してよい。距離検出部46は、トロリ11,12が傾斜することによって、当該トロリ11,12とガーダ10の位置関係の変化を検出することが出来る限り、どこに設けられていてもよい。例えば、図6に示すように、距離検出部46は、一方の強度部材10aの内側の側面における上端付近に設けられてよい。この場合、距離検出部46は、他方の強度部材10bの内側の側面における下端付近に設けられた測定部へ向けて光等を発信し、当該計測部で反射した光等を受信することで、距離検出部46と測定部との距離を測定することができる。なお、距離検出部46と測定部の配置は、距離を測定できる限り、特に限定されない。あるいは、図8に示すように、補トロリ12の下面に距離検出部46を設け、補トロリ用レール17の上端との間の距離を測定してよい。
ここで、トロリ11,12が傾斜すると、図7の仮想線Sで示すように、車輪41,42がレール16,17上で傾斜することで、車輪41,42の一部がレール16,17に対して水平方向に接触する。これによって、レール16,17に水平力が作用する。本実施形態に係る門型クレーン1は、当該水平力に対応するための機構を備えている。
レール16,17とガーダ10の天面10eとの間には、溶接部54が設けられる。レール16,17とガーダ10の天面10eとは、ボルト接合部56によって固定されているが、それに加えて溶接部54を設けることによって、水平力に対する耐力が向上している。溶接部54は、レール16,17の下端部に設けられた幅広部の幅方向における両端部に形成されている。より詳細には、図8(a)に示すように、ガーダ10の天面10eには、一対の固定部材51が平行に並べられて横行方向に沿って延在している。補トロリ用レール17の下端部に設けられた幅広部17aは、一対の固定部材51間に挟まれるように配置される。また、補トロリ用レール17の下端部は天面10eから離間しており、固定部材51、補トロリ用レール17の下端部及び天面10eで囲まれる空間には充填材が充填される。溶接部54は、一対の固定部材51の幅方向における端部側の側面と、ガーダ10の天面10eとの間の入隅部に形成される。なお、図8(a)は補トロリ用レール17周辺の構成を例示しているが、主トロリ用レール16に対しても同様な構成を採用してもよい。
図8に示すように、補トロリ12には、上下方向へ延びる回転軸61と、回転軸61で回転可能に軸支されて補トロリ用レール17の側面17bに対して水平方向(ここでは補トロリ用レール17の幅方向)に対向するローラ部62と、を備えるガイドローラ60が設けられている。ガイドローラ60は、台車28の下面側から下方へ向かって延びて、補トロリ用レール17を幅方向の両側から挟むように、一の補トロリ用レール17に対して一対設けられている。このような構成により、補トロリ12が傾斜したときは、ガイドローラ60のローラ部62が補トロリ用レール17と当接することで、水平力の一部を緩和する。図8(b)に示すように、ガイドローラ60は、前後方向において、一対の車輪42の間に設けられている。ただし、ガイドローラ60を設ける位置は特に限定されない。なお、一の補トロリ用レール17に対して一つのガイドローラ60が設けられていてもよい。なお、ガイドローラ60の回転軸61にはギア(不図示)が設けられていてもよい。なお、図8(a)は補トロリ12の補トロリ用レール17周辺の構成を例示しているが、主トロリ11もガイドローラ60を有していてよい。
次に、本実施形態に係る門型クレーン1の作用・効果について説明する。
本実施形態に係る門型クレーン1では、トロリ11,12は、少なくとも通常横行モードと減速モードとを有しており、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜したときに、通常横行モードから減速モードへ切り替わる。また、トロリ11,12は、通常横行モードから減速モードへ切り替わった場合、横行速度を減少させる。このように、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜した時には、モードを切り替えることで、トロリ11,12が安全性を確保できるように横行速度を減少させることができる。以上によって、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜した場合であっても安全性を確保できる。
本実施形態に係る門型クレーン1において、トロリ11,12は、当該トロリ11,12の一部とガーダ10の一部との間の距離を検出する距離検出部46の検出結果に基づいて、通常横行モードから減速モードへ切り替わる。このような構成により、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜したことを正確に検出することができる。
本実施形態に係る門型クレーン1において、トロリ11,12は、通常横行モードから減速モードにおける停止モードへ切り替わった場合、横行速度を減少させて停止する。このように、停止モードへ切り替わった場合はトロリ11,12を停止することによって、トロリ11,12の傾きが大きい状態で横行を継続することを防止し、安全性を確保することができる。
本実施形態に係る門型クレーン1において、トロリ11,12は、通常横行モードから減速モードにおける低速横行モードへ切り替わった場合、通常横行モードに比して低い横行速度で横行する。このように、トロリ11,12が傾斜している場合に低い速度で横行することで、安全性を確保した状態でトロリ11,12の横行を継続することができる。
本実施形態に係る門型クレーン1において、ガーダ10は、上方へ突出すると共に横行方向へ延在し、トロリ11,12の横行をガイドするレール16,17を備える。トロリ11,12には、上下方向へ延びる回転軸61と、回転軸61で回転可能に軸支されてレール16,17の側面に対して水平方向に対向するローラ部62と、を備えるガイドローラ60が設けられている。トロリ11,12の姿勢が水平方向に傾斜した場合に、ガイドローラ60のローラ部62がレール16,17と当接することによって、レール16,17に作用する水平力を分散させることができる。これによって、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜した場合に、レール16,17の破損等を防止して安全性を確保することができる。
本実施形態に係る門型クレーン1において、ガーダ10は、上方へ突出すると共に横行方向へ延在し、トロリ11,12の横行をガイドするレール16,17を備える。レール16,17とガーダ10との間には、溶接部54が設けられている。このような構成により、溶接部54を介して補トロリ用レール17がガーダ10に強固に固定されているため、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜することでレール16,17に水平力が作用しても、溶接部54でレール16,17を支持することができる。これによって、トロリ11,12の姿勢が水平方向に対して傾斜した場合に、レール16,17の破損等を防止して安全性を確保することができる。
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述の実施形態では、減速モードとして停止モードと低速横行モードの二つのモードを含んでいたが、停止モード及び低速横行モードの少なくとも一方を含んでいればよい。また、減速モードによる運転は、主トロリ11及び補トロリ12の少なくとも一方が行えばよい。
レール16,17を固定する溶接部54は省略されてもよい。あるいは、溶接部54は、主トロリ用レール16及び補トロリ用レール17の少なくとも一方に形成されていればよい。トロリ11,12に設けられるガイドローラ60は省略されてもよい。あるいは、ガイドローラ60は、主トロリ11及び補トロリ12の少なくとも一方に設けられていればよい。
1…門型クレーン、10…ガーダ、11,12…トロリ、16、17…レール、46…距離検出部、54…溶接部、60…ガイドローラ、61…回転軸、62…ローラ部。

Claims (6)

  1. 第1の方向へ延びるガーダと、
    荷を吊り下げ可能であると共に、前記ガーダに沿って前記第1の方向へ横行するトロリと、
    前記ガーダを支持する脚部と、を備え、
    前記トロリは、
    少なくとも第1の横行モードと第2の横行モードとを有し、
    前記トロリの姿勢が水平方向に対して傾斜したときに、前記第1の横行モードから前記第2の横行モードへ切り替わり、
    前記第1の横行モードから前記第2の横行モードへ切り替わった場合、横行速度を減少させる、門型クレーン。
  2. 前記トロリは、当該トロリの一部と前記ガーダの一部との間の距離を検出する検出部の検出結果に基づいて、前記第1の横行モードから前記第2の横行モードへ切り替わる、請求項1に記載の門型クレーン。
  3. 前記トロリは、前記第1の横行モードから前記第2の横行モードへ切り替わった場合、前記横行速度を減少させて停止する、請求項1又は2に記載の門型クレーン。
  4. 前記トロリは、前記第1の横行モードから前記第2の横行モードへ切り替わった場合、前記第1の横行モードに比して低い横行速度で横行する、請求項1又は2に記載の門型クレーン。
  5. 前記ガーダは、上方へ突出すると共に前記第1の方向へ延在し、前記トロリの横行をガイドするレールを備え、
    前記トロリには、上下方向へ延びる回転軸と、前記回転軸で回転可能に軸支されて前記レールの側面に対して水平方向に対向するローラ部と、を備えるガイドローラが設けられている、請求項1〜4の何れか一項に記載の門型クレーン。
  6. 前記ガーダは、上方へ突出すると共に前記第1の方向へ延在し、前記トロリの横行をガイドするレールを備え、
    前記レールと前記ガーダとの間には、溶接部が設けられる、請求項1〜5の何れか一項に記載の門型クレーン。
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