JP2022180140A - Earth drill machine and display device for earth drill machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アースドリル機およびアースドリル機用の表示装置に関する。 The present invention relates to an earth drill machine and a display device for an earth drill machine.
本技術分野の背景技術として、例えば特許文献1には、定格荷重曲線に基づいて過負荷防止制御を行うモーメントリミッタを備えたアースドリル機が記載されている。この定格荷重曲線は、作業半径が大きくなるに連れて、定格荷重が小さくなる特性である。特許文献1においては、クレーン作業用の定格荷重曲線と、アースドリル補巻作業用の定格荷重曲線とが予め記憶されており、フロントアタッチメントの状態に応じた定格荷重曲線が選択され、その定格荷重曲線に基づいて過負荷防止制御が行われる構成となっている。
BACKGROUND ART As a background art of this technical field, for example,
しかしながら、特許文献1では、例えばクレーン作業時において、フロントフレームを抱き込んだ状態で行う1つの作業姿勢における1つの定格荷重曲線に基づいて過負荷防止制御が行われるため、より大きい重量の荷物を吊ることが困難である。
However, in
本発明は、より大きい重量の荷物を吊ることのできるアースドリル機を提供することを主な目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to provide an earth drilling machine capable of suspending heavier loads.
上記目的を達成するために、代表的な本発明は、本体と、前記本体にフロントフレームを介して支持されるリーダと、前記リーダに取り付けられ、ロープが巻き掛けられるシーブと、を備えたアースドリル機であって、前記フロントフレームは前記本体に対して起伏可能であり、前記リーダは前記フロントフレームに対して傾動可能であり、前記フロントフレームの起伏角度と前記リーダの傾動角度と前記アースドリル機の作業半径とのうち少なくとも2つに基づいて、前記ロープの吊り荷重の上限値を変更する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a typical present invention provides an earthing ground comprising a main body, a leader supported by the main body via a front frame, and a sheave attached to the leader and around which a rope is wound. A drilling machine, wherein the front frame is tiltable with respect to the main body, the leader is tiltable with respect to the front frame, and the tilting angle of the front frame, the tilting angle of the leader, and the earth drill The upper limit of the lifting load of the rope is changed based on at least two of the working radius of the machine.
本発明によれば、より大きい重量の荷物を吊ることのできるアースドリル機を提供できる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the earth drill machine which can hang a load of larger weight can be provided. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
<第1実施形態>
以下図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、リーダ11が掘削姿勢のアースドリル機1の側面図である。図2は、リーダ11が前傾姿勢のアースドリル機1の側面図である。
<First Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an
本実施形態に係るアースドリル機1は、走行体2と、走行体2上に旋回可能に支持された旋回体3と、旋回体3に支持されたリーダ式のフロントアタッチメント10とを主に備える。走行体2および旋回体3は、本体の一例を構成する。但し、本体は、フロントアタッチメント10を支持可能であれば、走行体2および旋回体3の組み合わせに限定されない。
An
走行体2は、走行モータ(図示省略)が回転駆動することによって走行する。旋回体3は、旋回モータ(図示省略)が回転駆動することによって、走行体2に対して旋回する。また、旋回体3は、キャブ4と、カウンタウェイト5と、リヤウインチ6と、フロントウインチ7とを主に備える。
The
キャブ4は、旋回体3の前端に設けられている。キャブ4には、アースドリル機1のオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。また、キャブ4の内部空間には、アースドリル機1を操作する各操作装置(レバー50、スイッチ55など/図3参照)が設けられている。そして、キャブ4の内部空間に搭乗したオペレータが操作装置を操作することによって、走行体2が走行し、旋回体3が旋回し、フロントアタッチメント10が動作する。
A
カウンタウェイト5は、旋回体3の後端に設けられている。カウンタウェイト5は、フロントアタッチメント10および荷物M(図2)の重量とのバランスをとる重量物である。リヤウインチ6は、リヤウインチ駆動モータ(図示省略)によって回転駆動されて、ケリーロープ16を巻き上げ或いは巻き下げる。フロントウインチ7は、フロントウインチ駆動モータ(図示省略)によって回転駆動されて、補巻ロープ17を巻き上げ或いは巻き下げる。これにより、荷物Mを吊り上げ或いは吊り下げできる。なお、ケリーロープ16は必ずしもリヤウインチ6により巻き上げ或いは巻き下げられなくても良く、フロントウインチ7により巻き上げ或いは巻き下げられても良い。
A
フロントアタッチメント10は、旋回体3に連結ピン(図示省略)を介して取り付けられている。フロントアタッチメント10は、操作装置の操作に従って作業を行う。フロントアタッチメント10の作業とは、掘削ツール21を用いて地面を掘削する掘削作業と、フック22に係止した荷物Mを昇降させるクレーン作業とを含む。
The
フロントアタッチメント10は、リーダ11、フロントフレーム32、トライアングルフレーム31、フロントステー36、ピン23、リーダヘッド13、ケリーシーブ14、補巻シーブ15、ケリーロープ16、補巻ロープ17、ケリーバ18、ケリートップガイド19、ロータリドライブ20、フロントフレーム起伏シリンダ38、ステーシリンダ34、スラスタシリンダ26、掘削ツール21、フック22、および背面ガイドシーブ25を含む。
The
リーダ11は、長尺な管状の部材である。リーダ11は、地面に対して鉛直方向に概ね起立した掘削姿勢(図1)と、この掘削姿勢よりも前傾した前傾姿勢(図2)との間で傾動する。掘削姿勢において、リーダ11の傾動角度(鉛直軸に対するリーダ11の傾きの角度)は概ね0°である。この掘削姿勢が、掘削ツール21を用いて地面を掘削するときのリーダ11の姿勢である。一方、前傾姿勢は、掘削姿勢より前傾(リーダ11の上端が前方に傾動)したリーダ11の姿勢である。前傾姿勢は、フック22に係止した荷物Mを昇降させるときのリーダ11の姿勢である。
The
また、リーダ11の上端部には、リーダヘッド13が取り付けられている。さらに、リーダ11は、ケリートップガイド19およびロータリドライブ20を、延設方向に沿って昇降可能に支持する。
A
フロントフレーム32は、旋回体3に起伏可能に支持されている。フロントフレーム32の先端にはトライアングルフレーム31が設けられている。このトライアングルフレーム31は、フロントステー36によって支持されている。リーダ11は、トライアングルフレーム31とピン23を介して連結されている。こうして、リーダ11は、フロントフレーム32、フロントステー36、およびトライアングルフレーム31により起伏可能に支持される。
The
フロントフレーム32と旋回体3とは、フロントフレーム起伏シリンダ38を介して接続されている。そして、フロントフレーム起伏シリンダ38が伸長することでフロントフレーム32は起立し、フロントフレーム起伏シリンダ38が縮小することでフロントフレーム32は倒伏する。そして、本実施形態において、フロントフレーム32は、水平軸に対する角度(起伏角度)が、例えば40°~78°の範囲で起伏する。起伏角度が40°のときにフロントフレーム32は最も前方に倒伏し、起伏角度が78°のときにフロントフレーム32は最も起立した姿勢となる。即ち、フロントフレーム32は、起伏角度が大きくなるほど旋回体3に対して起立する。
The
また、リーダ11とトライアングルフレーム31とは、ステーシリンダ34を介して接続されている。そして、ステーシリンダ34が伸長することによってリーダ11がピン23を中心にして倒伏し、ステーシリンダ34が縮小することによってリーダ11がピン23を中心にして起立する。なお、本実施形態において、リーダ11の傾動角度は、最大7°である。即ち、リーダ11は、傾動角度0°~7°までの範囲で傾動する。そして、リーダ11は、傾動角度が大きくなるほど前傾する。
Also, the
よって、アースドリル機1は、フロントフレーム32の起伏角度が最小である40°かつリーダ11の傾動角度が最大である7°のときに作業半径が最大となり、フロントフレーム32の起伏角度が最大である78°かつリーダ11の傾動角度が最小である0°のときに作業半径が最小となる。また、作業半径はフロントフレーム32の起伏角度とリーダ11の傾動角度によって定まるため、同じ作業半径であっても、フロントフレーム32の起伏角度とリーダ11の傾動角度が異なる場合があり得る。
Therefore, the
リーダヘッド13は、リーダ11の上端(先端)に取り付けられている。リーダヘッド13は、ケリーシーブ14と、補巻シーブ15とを回転可能に支持する。
The
ケリーロープ16は、リヤウインチ6から繰り出され、ケリーシーブ14に巻き掛けられて、ケリーシーブ14の前端から下方に垂下されている。補巻ロープ17は、フロントウインチ7から繰り出され、補巻シーブ15に巻き掛けられて、補巻シーブ15の前端から下方に垂下されている。
The
ケリーバ18は、長尺な管状の部材である。ケリーバ18は、ケリーシーブ14の前端から垂下されたケリーロープ16の下端に吊下されている。ケリーバ18の上端に、ケリートップガイド19が取付けられている。また、ケリーバ18の下端部は、ロータリドライブ20に挿入されている。さらに、ロータリドライブ20を通過したケリーバ18の下端には、掘削ツール21が着脱可能に取り付けられる。
ケリートップガイド19は、ロータリドライブ20より上方において、リーダ11に昇降可能に支持されている。また、ケリートップガイド19は、ケリーバ18を回転可能に支持している。なお、「ケリーバ18の回転」とは、ケリーバ18の延設方向に延びる回転軸線回りの回転を指す(以下同じ)。
The Kelly top guide 19 is supported by the
ロータリドライブ20は、ケリートップガイド19より下方において、リーダ11に昇降可能に支持されている。具体的には、ロータリドライブ20は、スラスタシリンダ26の伸縮動作に伴って昇降する。また、ロータリドライブ20は、ケリーバ18を回転可能に支持している。また、ロータリドライブ20は、スラスタシリンダ26の伸縮によって昇降する。さらに、ロータリドライブ20は、ケリーバ18を回転駆動するケリー回転駆動モータ(図示省略)を搭載している。
The
これにより、ケリーバ18は、リーダ11が掘削姿勢のときに、ケリートップガイド19およびロータリドライブ20によって鉛直方向に延設される。そして、リヤウインチ6でケリーロープ16を巻き上げると、ケリーバ18が上昇する。また、リヤウインチ6でケリーロープ16を巻き下げると、ケリーバ18が下降する。これにより、ケリーバ18の下端に装着された掘削ツール21が昇降する。また、ケリートップガイド19は、ケリーバ18と一体になって昇降する。
Thus, the
また、ロータリドライブ20に搭載されたケリー回転駆動モータを駆動させることによって、ケリーバ18と、ケリーバ18に装着された掘削ツール21とが回転する。ロータリドライブ20は、ケリーバ18および掘削ツール21を駆動させるドライブ装置の一例である。
Also, by driving the Kelly rotation drive motor mounted on the
掘削ツール21は、例えば、地面に押圧された状態で回転することによって、地面を掘削するオーガである。但し、掘削ツール21の具体例は地面を掘削する機能を有するものであればオーガに限定されず、ドリリングバケット等でも良い。
The excavating
フック22は、補巻シーブ15の前端から垂下された補巻ロープ17の下端に吊下されている。フック22は、荷物Mを係止可能に構成されている。そして、フロントウインチ7で補巻ロープ17を巻き上げると、フック22が上昇する。また、フロントウインチ7で補巻ロープ17を巻き下げると、フック22が下降する。これにより、フック22に係止された荷物Mが昇降する。なお、フック22には任意の荷物Mを係止することができるが、荷物Mの典型例としては、掘削ツール21で掘削した穴に挿入する鉄筋カゴ等が挙げられる。
The
(油圧回路構成)
次に、アースドリル機1の油圧回路構成について説明する。図3は、アースドリル機1の油圧回路構成の一部を示す図である。
(Hydraulic circuit configuration)
Next, the hydraulic circuit configuration of the
図3に示すように、アースドリル機1は、例えば3つの可変容量式または固定容量式の油圧ポンプP1~P3を備えている。油圧ポンプP1は、油圧アクチュエータであるフロントウインチ駆動モータとコントロールバルブ60を介して接続されている。オペレータがフロントウインチレバー50を操作することで、リモコンバルブ64からパイロット圧がコントロールバルブ60の受圧部に作用し、コントロールバルブ60の位置が切り換わる。これにより、油圧ポンプP1からの圧油がフロントウインチ駆動モータに供給され、フロントウインチ駆動モータが巻上方向または巻下方向に回転する。
As shown in FIG. 3, the
油圧ポンプP2は、油圧アクチュエータであるフロントフレーム起伏シリンダ38とコントロールバルブ61を介して接続されている。オペレータがフロントフレーム起伏操作レバー56を操作することで、リモコンバルブ67からパイロット圧がコントロールバルブ61の受圧部に作用し、コントロールバルブ61の位置が切り換わる。これにより、油圧ポンプP2からの圧油がフロントフレーム起伏シリンダ38に供給され、フロントフレーム起伏シリンダ38が伸長または縮小する。上述したように、フロントフレーム起伏シリンダ38が伸長するとフロントフレーム32が起立し、フロントフレーム起伏シリンダ38が縮小すると、フロントフレーム32が倒伏する。
The hydraulic pump P2 is connected through a control valve 61 to the front
油圧ポンプP3は、油圧アクチュエータである左右一対のステーシリンダ34とコントロールバルブ68,69を介して接続されている。オペレータがステーシリンダ操作スイッチ(図示省略)を操作することで、コントロールバルブ68,69が励磁され、コントロールバルブ68,69の位置が切り換わる。これにより、油圧ポンプP3からの圧油が一対のステーシリンダ34に供給され、一対のステーシリンダ34が伸長または縮小する。上述したように、一対のステーシリンダ34が伸長するとリーダ11が倒伏し、一対のステーシリンダ34が縮小すると、リーダ11が起立する。
The hydraulic pump P3 is connected to a pair of left and
なお、図3において、符号62,63,65,66は電磁弁であり、コントローラ80から自動停止信号が出力されると作動する。
In FIG. 3,
(コントローラ80の入力/出力)
次に、コントローラ80の入力/出力について、同じく図3を参照して説明する。
(Input/output of controller 80)
The inputs/outputs of
コントローラ80は、図示しないが、各種演算等を行うCPU、CPUによる演算を実行するためのプログラムを格納するROMやHDD等の記憶装置、CPUがプログラムを実行する際の作業領域となるRAM、および他の機器とデータを送受信する際のインタフェースである通信インタフェースを含むハードウェアと、記憶装置に記憶され、CPUにより実行されるソフトウェアとから構成される。コントローラ80の各機能は、CPUが、記憶装置に格納された各種プログラムをRAMにロードして実行することにより、実現される。
Although not shown, the
コントローラ80には、キャブ4内に設けられた各種操作レバーや操作スイッチからの操作信号が入力される。具体的には、走行レバー、旋回レバー、フロントウインチレバー50、リヤウインチレバー、ケリー回転レバー、スラスタスイッチ、フロントフレーム起伏レバー56、リーダ傾動レバー57、運転モード切換スイッチ55等からの各操作信号がコントローラ80に入力される。ここで、運転モード切換スイッチ55は、掘削を行うための掘削モードと荷物Mを吊るためのクレーン作業モードとを切り換えるためのスイッチである。
Operation signals from various operation levers and operation switches provided in the
また、コントローラ80には、リーダ11の傾動角度を検出するリーダ角度検出器41、フロントフレーム32の起伏角度を検出するフロントフレーム角度検出器42、および荷物Mの重量を検出する荷重検出器43からの検出信号が入力される。リーダ角度検出器41およびフロントフレーム角度検出器42は、例えばポテンショメータであり、リーダ11およびフロントフレームにそれぞれ設けられる。また、荷重検出器43は、例えばピン型ロードセルであり、補巻シーブ15に設けられる(図1、2参照)。なお、図3において、符号44はフロントウインチレバー50の操作を検出するための圧力検出器、符号45はウインチ巻過検出用のリミットスイッチ、符号46はフロントフレーム起伏レバー56の操作を検出するための圧力検出器である。
The
コントローラ80は、リーダ角度検出器41およびフロントフレーム角度検出器42からの検出信号に基づいて、吊り荷重の上限値(定格総荷重)を演算し、演算結果をモーメントリミッタ85に出力する。モーメントリミッタ85は、リーダ角度検出器41で検出されたリーダ11の傾動角度、フロントフレーム角度検出器42で検出されたフロントフレーム32の起伏角度、荷重検出器43で検出された荷物Mの重量、および演算した定格総荷重の情報や、警報などを表示画面に表示する。
The
図4は、モーメントリミッタ85の表示画面の一例を示す図である。図4に示すように、モーメントリミッタ85の表示画面には、アースドリル機を模したデザインが表示され、各種数値情報V1~V8がアースドリル機の回りに表示されている。V1は、荷重検出器43で検出された実荷重の値(実測値)である。V2は、リーダ11の傾動角度とフロントフレーム32の起伏角度とフロントアタッチメント10の寸法データとから演算したアースドリル機1の作業半径の値である。V3は、V2として表示された作業半径における吊り荷重の上限値(定格総荷重)である。V4は、V1として表示された荷物Mを吊れる作業半径の最大値である。V5は、フロントフレーム32の起伏角度である。V6は、リーダ11の傾動角度である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the display screen of the
ここで、本実施形態において、V3として表示される定格総荷重は、リーダ11の傾動角度とフロントフレーム32の起伏角度とに基づいて変化する。よって、モーメントリミッタ85に表示されるV3(定格総荷重)の値は、V5(フロントフレーム32の起伏角度)とV6(リーダ11の傾動角度)の値の変化に伴って変化する。
Here, in this embodiment, the rated total load indicated as V3 changes based on the tilting angle of the
(過負荷防止制御)
次に、クレーン作業時の過負荷防止制御について説明する。コントローラ80は、荷物Mが定格総荷重を超えた場合に、クレーン作業を停止するための制御を行う。具体的には、コントローラ80は、リーダ11の傾動角度とフロントフレーム32の起伏角度とから定格荷重曲線(上限値テーブル)を参照して、定格総荷重を演算する。そして、荷物Mが定格総荷重を超えた場合にクレーン作業を停止する。
(Overload prevention control)
Next, overload prevention control during crane work will be described. The
図5は、定格荷重曲線の一例を示す図である。図5において、横軸は作業半径(m)、縦軸は定格総荷重(t)、即ち、吊り荷重の上限値である。本実施形態では、傾動角度0°,3°,5°,7°に対して、それぞれ予め定められた定格荷重曲線が定義されている。それぞれの定格荷重曲線は作業半径が大きくなるほど定格総荷重が小さくなる特性である。そして、定格総荷重は、リーダ11の傾動角度が大きくなるに連れて小さくなる特性となっている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a rated load curve. In FIG. 5, the horizontal axis is the working radius (m), and the vertical axis is the rated total load (t), that is, the upper limit of the lifting load. In this embodiment, predetermined load rating curves are defined for tilt angles of 0°, 3°, 5°, and 7°. Each rated load curve has the characteristic that the total rated load decreases as the working radius increases. The total rated load has a characteristic that it decreases as the tilting angle of the
例えば、傾動角度3°の場合、作業半径に応じて定格総荷重が13.0t~5.1tまでの範囲で変化する。また、傾動角度7°の場合、作業半径に応じて定格総荷重が9.9t~3.4tまでの範囲で変化する。そして、傾動角度0°と傾動角度3°の場合の定格総荷重の最大値は13.0tであるが、傾動角度が5°、7°と大きくなるに連れて、定格総荷重の最大値は、11.4t、9.9tと小さくなる。このように、リーダ11が前傾するほど、吊り上げることができる荷重が小さくなる。
For example, when the tilt angle is 3°, the rated total load changes in the range of 13.0t to 5.1t depending on the working radius. Further, when the tilt angle is 7°, the rated total load changes in the range of 9.9t to 3.4t depending on the working radius. The maximum rated load for tilt angles of 0° and 3° is 13.0 t. , 11.4t, and 9.9t. Thus, the more the
コントローラ80は、リーダ11の傾動角度と、フロントフレーム32の起伏角度とから、アースドリル機1の作業半径を演算する。フロントアタッチメント10の各種寸法、例えば、リーダ11の長さ、フロントフレーム32の長さ等は予めコントローラ80のROMに記憶されており、コントローラ80は、リーダ角度検出器41およびフロントフレーム角度検出器42からそれぞれ取得した角度データとフロントアタッチメント10の寸法とから、アースドリル機1の作業半径を演算する。そして、コントローラ80は、リーダ11の傾動角度に対応する定格荷重曲線を参照し、演算した作業半径に対応する定格総荷重を決定する。
The
例えば、作業半径の演算結果が5.50mで、リーダ角度検出器41から入力されたリーダ11の傾動角度が3°である場合、コントローラ80は、傾動角度3°の定格荷重曲線を参照して、定格総荷重を8.5tに決定する。
For example, if the calculated working radius is 5.50 m and the tilt angle of the
一方、作業半径が5.50mの場合であっても、リーダ11の傾動角度が5°の場合には、コントローラ80は、傾動角度5°の定格荷重曲線を参照して、定格総荷重を10.3tに決定する。
On the other hand, even if the working radius is 5.50 m, if the tilt angle of the
これは、フロントフレーム32の起伏角度とリーダ11の傾動角度とが異なる場合であっても、作業半径の演算結果が同じになる場合があるからである。例えば、リーダ11の傾動角度が3°(第1角度)であってフロントフレーム32の起伏角度が60°の場合と、リーダ11の傾動角度が5°(第2角度)であってフロントフレーム32の起伏角度が70°の場合とで、作業半径の演算結果が5.50mになることがあり得る。この場合、コントローラ80は、リーダ11の傾動角度に対応する定格荷重曲線を参照して定格総荷重を求めるため、同一の作業半径であっても異なる定格総荷重を決定することになる。
This is because even if the hoisting angle of the
そして、本実施形態では、同一の作業半径の場合、リーダ11の傾動角度が大きい方が定格総荷重の値が大きい。即ち、より大きな重量の荷物Mを吊ることができるように構成されている。
In this embodiment, when the working radius is the same, the larger the tilting angle of the
なお、リーダ11の傾動角度に対応する定格荷重曲線がない場合には、コントローラ80は、予め記憶されている定格荷重曲線の中から、検出されたリーダ11の傾動角度に近い定格荷重曲線を用いて、演算により定格総荷重を決定する。例えば、リーダ11の傾動角度が3.5°の場合、コントローラ80は、傾動角度3°の定格荷重曲線と傾動角度5°の定格荷重曲線との間の値を演算して、定格総荷重を求める。
If there is no rated load curve corresponding to the tilting angle of the
そして、コントローラ80は、荷重検出器43にて検出された荷物Mの重量が演算した定格総荷重(上限値)を超えた場合に、過負荷防止および転倒防止のために、自動停止信号A(図3参照)を出力してアースドリル機1の動作の一部を停止させるよう制御する。
When the weight of the cargo M detected by the
具体的には、図3に示すように、コントローラ80は、電磁弁65の通電を切り、コントロールバルブ60を中立位置に切り換える。これにより、フロントウインチ駆動モータの巻上方向への回転を禁止する。即ち、フロントウインチレバー50を巻上方向に操作しても、荷物Mの吊り上げ作業(クレーン作業)を行うことができない。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
また、コントローラ80は、コントロールバルブ68,69の伸び側電磁弁62,63を非励磁にする。これにより、ステーシリンダ34の伸長動作が禁止される。即ち、リーダ11の作業半径が大きくなる側への傾動動作が不能となる。
In addition, the
さらに、コントローラ80は、電磁弁66の通電を切り、コントロールバルブ61を中立位置に切り換える。これにより、フロントフレーム起伏シリンダ38の縮小動作が禁止される。即ち、フロントフレーム32の作業半径が大きくなる側への起伏動作が不能となる。
Further, the
以上説明したように、第1実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。 As described above, according to the first embodiment, the following effects are obtained.
コントローラ80が、フロントフレーム32の起伏角度とリーダ11の傾動角度とに基づいて、補巻ロープ17の吊り荷重の上限値(定格総荷重)を演算する。よって、吊り荷重の上限値は、フロントフレーム32の起伏角度とリーダ11の傾動角度とに応じた(即ち、フロントアタッチメント10の姿勢に応じた)所望の値に変更される。そのため、従来と比べて大きい重量の荷物Mを吊ることができる。
The
図5を参照して詳細に説明すると、従来は、リーダ11の傾動角度に依らず作業半径のみに応じて定格荷重曲線が定められていたため、例えば作業半径が5.50mの場合、定格総荷重は6.2tであった。一方、本実施形態では、リーダ11の傾動角度に応じて定格荷重曲線が複数設けられているため、作業半径が同じでもリーダ11の傾動角度に応じてより大きな定格総荷重を決定することができる。作業半径5.50mの場合であっても、リーダ11の傾動角度が3°の場合、定格総荷重は8.5tとなる。即ち、8.5tまで荷物Mを吊ることができる。また、作業半径が同じ5.50mであっても、リーダ11の傾動角度が5°の場合には、さらに10.3tまで荷物Mを吊ることができる。
To explain in detail with reference to FIG. 5, conventionally, the rated load curve was determined according to only the working radius, not depending on the tilting angle of the
また、図4に示すように、モーメントリミッタ85に各種情報が表示され、フロントフレーム32の起伏操作とリーダ11の傾動操作を行うと、これらの操作に応じてフロントフレーム32の起伏角度V5とリーダ11の傾動角度V6の値が変化する。そして、V5とV6の値が変化することに伴って、作業半径V2と定格総荷重V3の値も変化する。よって、オペレータは、モーメントリミッタ85の表示画面を確認しながら、効率的にクレーン作業を行える。
Further, as shown in FIG. 4, various information is displayed on the
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係るアースドリル機について説明する。第2実施形態では、定格荷重曲線がリーダ11に取り付けられる掘削用アタッチメントの有無に応じて設定されている点で第1実施形態と構成が相違する。第2実施形態において、リーダ11には、掘削用アタッチメントとして、ケリーバ18のほかにホースリールを取り付けることが可能となっている。ここで、ホースリールとは、拡底バケットの拡大翼を拡張させる油圧力を伝達する油圧ホースを巻き取る、あるいは、繰り出すための装置である。
<Second embodiment>
Next, an earth drilling machine according to a second embodiment will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in that the rated load curve is set according to the presence or absence of an excavation attachment attached to the
ケリーバ18やホースリールは重量物であるため、これらの掘削用アタッチメントの有無は、定格総荷重を決めるために重要なファクターとなる。そこで、本実施形態では、(a)ケリーバ18およびホースリールがリーダ11に取り付けられた状態、(b)ホースリールがリーダ11に取り付けられた状態、(c)ケリーバおよびホースリールの何れもリーダ11に取り付けられていない状態、(d)ケリーバ18がリーダ11に取り付けられた状態(第1実施形態と同じ)、の4つの状態に応じて、異なる定格荷重曲線が予め設定されている。これら4つの状態をオペレータがモーメントリミッタ85の表示画面を操作して選択すると、コントローラ80は、選択された状態に応じた定格荷重曲線を参照して、定格総荷重を決定する。
Since the
図6~図8はアースドリル機の状態に応じたモーメントリミッタの表示画面の一例を示す図である。図6は、ケリーバ18およびホースリールがリーダ11に取り付けられた状態のモーメントリミッタ85の表示画面の一例を示している。図7は、ホースリールがリーダ11に取り付けられた状態のモーメントリミッタ85の表示画面の一例を示している。図8は、ケリーバおよびホースリールの何れもリーダ11に取り付けられていない状態のモーメントリミッタ85の表示画面の一例を示している。
6 to 8 are diagrams showing examples of display screens of the moment limiter according to the state of the earth drill machine. FIG. 6 shows an example of the display screen of the
図6~図8に示すように、第2実施形態では、モーメントリミッタ85の表示画面上にケリーバ18およびホースリールの有無が視覚的に把握できる態様で表示される。そのため、オペレータはモーメントリミッタ85の表示画面を見ながら、効率的にクレーン作業を行うことができる。しかも、掘削用アタッチメントであるケリーバ18およびホースリールの有無に応じて定格荷重曲線が定められているため、掘削用アタッチメントの有無に応じて、より大きい重量の荷物Mを吊ることができる。
As shown in FIGS. 6 to 8, in the second embodiment, the presence or absence of the
なお、コントローラ80は、掘削用アタッチメントの有無をセンサ等により判別し、その判別結果に基づいて、自動的にモーメントリミッタ85の表示画面を切り換えても良い。
Note that the
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態に係るアースドリル機では、作業半径に基づいて、フロントフレーム32の起伏動作とリーダ11の傾動動作の少なくとも一方が制限される構成となっている。具体的には、アースドリル機の作業半径が所定値(例えば、5.9m)未満のときは、フロントフレーム32を所定の起伏角度(例えば、78°)に固定すると共に、リーダ11の傾動動作のみを可能とする。一方、アースドリル機の作業半径が所定値(例えば5.9m)以上のときは、リーダ11を所定の傾動角度(例えば、7°)に固定すると共に、フロントフレーム32の起伏動作のみを可能とする構成にしている。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the invention will be described. In the earth drilling machine according to the third embodiment, at least one of the undulating motion of the
即ち、コントローラ80は、作業半径が5.9m未満の場合に、フロントフレーム32の起伏角度を固定し、リーダ11の傾動動作のみを許可するよう制御する。そのため、作業半径が5.9mになるまでは、オペレータは、リーダ傾動レバー57(図3参照)の操作のみが可能となる。
That is, the
また、コントローラ80は、作業半径が5.9mになると、リーダ11の傾動角度が最大の状態(傾動角度7°)に保持する。そして、コントローラ80は、リーダ11の傾動角度を固定し、フロントフレーム32の起伏動作のみを許可するよう制御する。そのため、作業半径が5.9m以上の範囲では、オペレータは、フロントフレーム起伏レバー56(図3参照)の操作のみが可能となる。
Further, when the working radius reaches 5.9 m, the
このような構成であるため、第3実施形態では、コントローラ80による定格総荷重の演算方法が第1、第2実施形態と相違する。図9は、第3実施形態に係る定格荷重曲線を示す図である。図9に示すように、第3実施形態では、リーダ11の傾動角度が0°~7°まで1°刻みで予め定められた定格荷重曲線が定義されている。それぞれの定格荷重曲線は作業半径が大きくなるほど定格総荷重が小さくなる特性である。
Due to such a configuration, in the third embodiment, the method of calculating the total rated load by the
図9に示すように、定格荷重曲線は折れ線L1のように定義される。具体的には、作業半径が4.8m未満では、定格総荷重は作業半径の大きさにかかわらず、アースドリル機1の設計値である13.00tで一定である。
As shown in FIG. 9, the rated load curve is defined like a polygonal line L1. Specifically, when the working radius is less than 4.8 m, the total rated load is constant at 13.00 t, which is the design value of the
作業半径が4.8m以上5.9m未満では、作業半径が大きくなるほど定格総荷重が直線的に小さくなる。作業半径に対する定格総荷重の値は、リーダ11の傾動角度毎の定格総荷重の最大値を結んだ直線で定義される。具体的には、作業半径が4.8m以上5.9m未満では、傾動角度4°の定格総荷重の最大値12.33t、傾動角度5°の定格総荷重の最大値11.43t、傾動角度6°の定格総荷重の最大値10.61t、傾動角度7°の定格総荷重の最大値9.86tのそれぞれの点を結んだ直線である。例えば作業半径5.3mの場合の定格総荷重は、折れ線L1を参照すれば、11.43tとなる。なお、必ずしも直線で結んだ線としなくても良く、各点を曲線で結んでも良い。
When the working radius is 4.8 m or more and less than 5.9 m, the total rated load linearly decreases as the working radius increases. The value of the rated total load for the working radius is defined by a straight line connecting the maximum values of the rated total load for each tilting angle of the
作業半径が5.9m以上では、リーダ11の傾動角度は7°に固定されるため、作業半径に対する定格総荷重の値は、リーダ11の傾動角度7°の場合の定格荷重曲線に従うこととなる。よって、例えば作業半径6.2mの場合の定格総荷重は、傾動角度7°の定格荷重曲線を参照して演算され、8.00tとなる。
When the working radius is 5.9 m or more, the tilt angle of the
このように作業半径が予め定めた値(例えば、5.9m)未満か、それ以上かによって、リーダ11の傾動動作とフロントフレーム32の起伏動作を制限することで、作業半径に応じて、リーダ11の各傾動角度の最大となる定格総荷重の値を吊り荷重の上限に設定することができる。よって、より大きい重量の荷物Mを吊ることができる。
Thus, by limiting the tilting motion of the
ちなみに、第3実施形態のように作業半径が所定値未満かそれ以上でフロントフレーム32の起伏動作とリーダ11の傾動動作を制限する構成とせず、それぞれの動作をフリーで行うことができる構成とした場合、即ち、作業半径のみで定格総荷重を演算する構成の場合には、定格荷重曲線は折れ線L2のように定義する必要がある。
By the way, unlike the third embodiment, the configuration is such that each operation can be performed freely without restricting the undulating operation of the
その理由について説明すると、例えば、作業半径が同じでも、フロントフレーム32の起伏角度がA1(例えば70°)、リーダ11の傾動角度がB1(例えば7°)の場合より、フロントフレーム32の起伏角度がA2(例えば50°)、リーダ11の傾動角度がB2(例えば3°)の場合の方が、アースドリル機の構造上、定格総荷重が小さくなる。そのため、フロントアタッチメント10の動作を制限しない場合には、定格総荷重の値をより安全サイドで決定する必要がある。よって、定格荷重曲線を折れ線L2のように各傾動角度の定格荷重曲線の最小値を結んだ線として定義することになる。
To explain the reason, for example, even if the working radius is the same, the hoisting angle of the
このことから、第3実施形態に係るアースドリル機によれば、ある作業半径に対して折れ線L1と折れ線L2の差の分だけ大きい重量の荷物Mを吊ることができる。例えば、作業半径5.3mの場合において、折れ線L1を参照すると定格総荷重が11.43tとなり、折れ線L2を参照した場合の定格総荷重6.90tと比べて、4.53t(11.43-6.90=4.53)だけ大きい重量の荷物Mを吊ることができる。 Therefore, according to the earth drilling machine according to the third embodiment, it is possible to hang a load M whose weight is greater than the difference between the polygonal line L1 and the polygonal line L2 with respect to a certain working radius. For example, in the case of a working radius of 5.3 m, the total rated load is 11.43 t when referring to the polygonal line L1, which is 4.53 t (11.43- 6.90=4.53) can hang a heavier load M.
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention. subject of the present invention. Although the above embodiments show preferred examples, those skilled in the art can realize various alternatives, modifications, variations or improvements from the contents disclosed in this specification, These are included in the technical scope described in the appended claims.
上記した実施形態において、コントローラ80は、リーダ11の傾動角度とフロントフレーム32の起伏角度とから定格総荷重を演算する構成を例示したが、コントローラ80は、リーダ11の傾動角度とフロントフレーム32の起伏角度とアースドリル機1の作業半径とのうち少なくとも2つの情報に基づいて定格総荷重を演算し、荷物Mが定格総荷重を超えた場合にクレーン作業を停止するよう制御すれば良い。
In the above-described embodiment, the
即ち、コントローラ80は、リーダ11の傾動角度とアースドリル機1の作業半径とに基づいて定格総荷重を演算しても良いし、フロントフレーム32の起伏角度とアースドリル機1の作業半径とに基づいて定格総荷重を演算しても良い。勿論、コントローラ80は、リーダ11の傾動角度とフロントフレーム32の起伏角度とアースドリル機1の作業半径とに基づいて定格総荷重を演算しても良い。何れの場合であっても、従来と比べて大きい重量の荷物Mを吊ることができる。
That is, the
また、モーメントリミッタ85に表示される定格総荷重V3の値(図4参照)は、フロントフレーム32の起伏角度V5とリーダ11の傾動角度V6と作業半径V2とのうち少なくとも2つの値が変わると、それに伴って変更されることとなる。
Also, the value of the rated total load V3 (see FIG. 4) displayed on the
例えば、第3実施形態において、作業半径が5.9m未満の範囲にあるときにフロントフレーム32を起伏動作が行われた場合には、コントローラ80は、直線L3に従って定格総荷重を決定しても良い。また、作業半径が5.9m以上の範囲にあるときにリーダ11の傾動動作が行われた場合にも同様に、コントローラ80は、直線L3に従って定格総荷重を決定すれば良い。ここで直線L3は定格総荷重の最低値である。このように構成すると、作業半径にかかわらず定格総荷重が最低値になるため、クレーン作業を安全に行える。
For example, in the third embodiment, when the
また、アースドリル機用の表示装置の一例として、アースドリル機1のキャブ4内に設けたモーメントリミッタ85の構成を説明したが、本発明に係るアースドリル機用の表示装置はこの実施形態に限定されない。例えば、モーメントリミッタ85で表示される情報の全部または一部の情報を表示するタブレット等の携帯端末や外部端末も本発明に係る表示装置の一態様である。この場合、アースドリル機1のキャブ4から離れた場所にいる現場作業員や現場管理者が当該端末を用いてモーメントリミッタ85に表示される情報と同様の情報を確認できるため、便利である。
Also, as an example of the display device for the earth drill machine, the configuration of the
1 アースドリル機
2 走行体(本体)
3 旋回体(本体)
4 キャブ
5 カウンタウェイト
6 リヤウインチ
7 フロントウインチ
10 フロントアタッチメント
11 リーダ
13 リーダヘッド
14 ケリーシーブ
15 補巻シーブ(シーブ)
16 ケリーロープ
17 補巻ロープ(ロープ)
18 ケリーバ(掘削用アタッチメント)
19 ケリートップガイド
20 ロータリドライブ
21 掘削ツール
22 フック
25 背面ガイドシーブ
26 スラスタシリンダ
31 トライアングルフレーム
32 フロントフレーム
34 ステーシリンダ
36 フロントステー
38 フロントフレーム起伏シリンダ
41 リーダ角度検出器
42 フロントフレーム角度検出器
43 荷重検出器
44 圧力検出器
45 リミットスイッチ
46 圧力検出器
50 フロントウインチレバー
55 運転モード切換スイッチ
56 フロントフレーム起伏レバー
57 リーダ傾動レバー
60,61,68,69 コントロールバルブ
62,63,65,66 電磁弁
80 コントローラ
85 モーメントリミッタ(表示部、表示装置)
1
3 revolving body (body)
4
16
18 Keriba (Drilling Attachment)
19
Claims (9)
前記本体にフロントフレームを介して支持されるリーダと、
前記リーダに取り付けられ、ロープが巻き掛けられるシーブと、を備えたアースドリル機であって、
前記フロントフレームは前記本体に対して起伏可能であり、
前記リーダは前記フロントフレームに対して傾動可能であり、
前記フロントフレームの起伏角度と前記リーダの傾動角度と前記アースドリル機の作業半径とのうち少なくとも2つに基づいて、前記ロープの吊り荷重の上限値を変更する、ことを特徴とするアースドリル機。 the main body;
a reader supported by the main body via a front frame;
a sheave attached to the leader and around which a rope is wound, comprising:
The front frame can be raised and lowered with respect to the main body,
the leader is tiltable with respect to the front frame;
An earth drilling machine, wherein an upper limit value of the suspension load of the rope is changed based on at least two of the hoisting angle of the front frame, the tilting angle of the leader, and the working radius of the earthing drill machine. .
前記ロープの吊り荷重の上限値を表示する表示部を有し、
前記表示部に表示される前記上限値は、前記フロントフレームの起伏角度と前記リーダの傾動角度と前記アースドリル機の作業半径とのうち少なくとも2つに基づいて変更される、ことを特徴とするアースドリル機。 The earth drilling machine of claim 1, wherein
Having a display unit that displays an upper limit value of the suspension load of the rope,
The upper limit value displayed on the display unit is changed based on at least two of the hoisting angle of the front frame, the tilting angle of the leader, and the working radius of the earth drilling machine. earth drill machine.
前記フロントフレームの起伏角度が大きくなるに連れて、前記フロントフレームが前記本体に対して起立し、かつ、前記リーダの傾動角度が大きくなるに連れて、前記リーダが前記フロントフレームに対して前傾するよう構成されており、
前記フロントフレームの起伏角度が一定の場合において、前記上限値は、前記リーダの傾動角度が大きくなるに連れて小さくなるよう変更される、ことを特徴とするアースドリル機。 The earth drilling machine according to claim 1 or 2,
As the tilting angle of the front frame increases, the front frame stands up with respect to the main body, and as the tilting angle of the leader increases, the leader tilts forward with respect to the front frame. is configured to
An earth drilling machine according to claim 1, wherein said upper limit value is changed so as to decrease as the tilting angle of said leader increases when said front frame hoisting angle is constant.
前記アースドリル機の作業半径が同じ場合にあっては、前記リーダの傾動角度が第1角度の場合における前記上限値より、前記リーダの傾動角度が前記第1角度より大きい第2角度における前記上限値の方が大きい、ことを特徴とするアースドリル機。 An earth drilling machine according to claim 3, wherein
When the working radius of the earth drill machine is the same, the upper limit at a second angle in which the tilting angle of the leader is greater than the upper limit in the case where the tilting angle of the leader is the first angle is the first angle. An earth drill machine characterized in that the value is larger.
前記リーダに掘削用アタッチメントが取り付け可能であり、
前記上限値は、前記掘削用アタッチメントの有無に応じて変更される、ことを特徴とするアースドリル機。 In the earth drilling machine according to any one of claims 1 to 4,
A drilling attachment can be attached to the leader,
The earth drilling machine, wherein the upper limit value is changed according to the presence or absence of the drilling attachment.
前記フロントフレームの起伏動作および前記リーダの傾動動作の少なくとも一方は、前記アースドリル機の作業半径に基づいて制限される、ことを特徴とするアースドリル機。 The earth drilling machine according to claim 1 or 2,
An earth drilling machine, wherein at least one of the hoisting movement of the front frame and the tilting movement of the leader is limited based on a working radius of the earth drilling machine.
前記アースドリル機の作業半径が所定値未満のときは、前記フロントフレームは所定の起伏角度に固定すると共に、前記リーダの傾動動作のみを可能とする、ことを特徴とするアースドリル機。 An earth drilling machine according to claim 6, wherein
1. An earth drilling machine as claimed in claim 1, wherein when the working radius of said earth drilling machine is less than a predetermined value, said front frame is fixed at a predetermined undulating angle, and said leader can only be tilted.
前記アースドリル機の作業半径が所定値以上のときは、前記リーダを所定の傾動角度に固定すると共に、前記フロントフレームの起伏動作のみを可能とする、ことを特徴とするアースドリル機。 An earth drilling machine according to claim 6 or 7,
1. An earth drilling machine as set forth in claim 1, wherein when the working radius of said earth drilling machine is equal to or greater than a predetermined value, said leader is fixed at a predetermined tilting angle, and only said front frame can be raised and lowered.
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