JP7394077B2 - ブーム付き大型クレーン - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２部分からなるメインブームを有し、メインブームの下側部分と上側部分が関節点で互いに回転可能に連結される大型クレーンに関する。

大型クレーンの長い格子状のブームを起立設置（erection）するには大きなスペースが必要である。特に、大型クレーンのブームの先端から下部台車までの距離は、ブームを完全に伸ばした長さにして地面に伏臥設置（deposit）できるようにしなければならないために長くなる。

この全長は、ブームの構成要素を設けるために明確にしなければならない。森林地では、対応する全域を切り払う必要がある。ブームの格子状部分は、トラックからブームの所望の位置へ移動させ、そこへ補助クレーンによって降ろさなければならないため、切り払われた通路も十分な幅を有している必要がある。

図１ａは、無限軌道式または車輪式のシャーシを有することができる移動式のクレーン１を示している。クレーン１はブーム装置１０を有する。ブーム装置１０は、複数の格子部からなるメインブーム１１で構成されている。また、デリックブーム１４が設けられている。

その自由端には、フライジブ１２がメインブーム１１に関節接続されている。フライジブ１２は、メインブーム１１に回転可能に連結できる。ブーム装置１０の起立設置前に、回転角度が保持装置１３によって調整される。保持装置１３は、ブレーシング１３１、１３２と、少なくとも１つのブレーシングサポート１３３とで構成できる。

従来技術の起立設置システムでは、図１ａに示される長さまたは地面面積が必要とされる。すなわち、クレーンが起立設置される地面２が図１ａに示されている。また、図１ａには、クレーン１の下部台車３が示されており、その上に上部台車４を回転可能に取り付けることができる。

上部台車４は、ブーム旋回軸を介してブーム装置１０に接続される。この接続点は、ブーム装置１０の自由端の部分において、接点よりもかなり上の高さに位置する。したがって、地面２とブーム装置１０との間の部分は、スペーサ２１で適切に支持することができる。

図１ａは、風力タービンの組み立て中に必要なスペースを示している。風力タービンのハブに２００ｍの高さが必要なとき、フックの高さは２１０ｍ必要である。したがって、クレーンの組み立てに必要な通路の長さは２１０ｍよりも長くなる。

図１ａに示す一般的なクレーンにおいて、上述したように、メインブームの起立設置または伏臥設置に広い面積が必要であるため、特に森林地において、それに対応する大きな広い面積を切り払うことは不都合である。

このような背景に対して、本発明の目的は、クレーンの組み立てや分解に必要な面積が小さい、改良された大型クレーンを提供することである。

本発明によれば、請求項１の特徴を有する大型クレーンにより、この課題が解決される。有利な実施形態は従属請求項の主題である。

本発明によれば、メインブームの下側部分と上側部分は、メインブームの伏臥設置状態において一方が他方の上に位置するように、特に一方が他方の上端の上に位置するように配置される。

メインブームの２つの部分が対応して旋回することにより、大型クレーンの組み立てまたは分解に必要な面積を約半分にすることができる。

本発明の好ましい実施形態では、関節点の部分に、メインブームを起立設置状態及び／または部分的な起立設置状態で支えるために装備される関節点ブレーシングを設けることができる。したがって、回転可能に構成されたメインブームを安定させることができ、特にメインブームの旋回の停止時や開始時に転倒したり破損したりするのを阻止できる。

特に好ましい実施形態では、関節点ブレーシングを、メインブームに対して回転可能に構成できる。

特に好ましい他の実施形態では、関節点ブレーシングが、メインブームの下側部分に関節接続される２つのブレーシングサポートを有することができる。

他の好ましい実施形態では、メインブームの上側部分が、その最外部に、メインブームを地面に起立設置及び／または伏臥設置するときにメインブームを移動させるために装備される台車を有することができる。台車は、メインブームの重量による力の少なくとも一部を地中に取り入れ、それによってメインブームの起立設置または伏臥設置が容易になる。

他の好ましい実施形態では、台車をフライジブに関節接続することができる。フライジブ自体は、メインブームの上側部分に回転可能に関節接続することができる。もちろん、台車は、当然ながらフライジブに取り外し可能に連結でき、例えば、メインブームの上側部分を上昇または下降させるときにフライジブに連結、またはフライジブから分離するように構成できる。

また、前記台車を、関節点とは別に、メインブームの上側部分と下側部分との間の少なくとも１つの接続点に代えることもできる。このような接続は、メインブームの起立設置及び／または伏臥設置のために一時的に行われ、メインブームの上側部分は起立設置または伏臥設置されるときにメインブームの下側部分に取り付けられる。その後、地面の近くで適切なときに接続が解除される。好ましくは、上側部分は、その外側の（自由）端部でメインブームの下側部分に取り付けられる。フライジブを設けていると、フライジブとメインブームの下側部分との間に接続点を設けることもできる。

そのため、１つの設計変更で２台の台車を存在させることができる。一方はメインブーム、他方はフライジブに対応すべきである。台車に代わるものとして、フライジブにローラを配置することもできる。さらに、同じ台車を、まずメインブームに用いて、次にフライジブに用いることもできる。

他の好ましい実施形態では、上側部分をメインブームの下側部分よりも短くすることができる。これにより、下側部分が上側部分に載置され、同時に下側部分がクレーンの上部台車に連結されるように、メインブームをより容易に伏臥設置状態にすることができる。メインブームの上側部分が短く設計されるので、この伏臥設置状態において、メインブームがその上側部分によりクレーンの下部台車及び／または上部台車と衝突するのを防止できる。

本発明は、さらに、請求項１～６の何れか１つに係る大型クレーンの少なくとも２部分からなるメインブームを起立設置または伏臥設置する方法に関する。この方法は、
メインブームの下側部分を水平位置に設定するステップ、
メインブームの上側部分を下側部分の側方または下方で水平位置に設定するステップ、及び
メインブームの起立設置状態と伏臥設置状態との間で上側部分と下側部分を回転可能に接続するステップ
を有する。

各部分を設定する最初の２つのステップは、同時にまたはほぼ同時に成立し得る。メインブームを伏臥設置するか起立設置するかに応じて、このステップは当然、異なる順序で行うことができる。

好ましい実施形態では、上側部分を下側部分の下方または側方で取り付け及び／または取り外すことができる。

他の好ましい実施形態では、メインブームが部分的に起立設置した状態でフライジブをメインブームに対して取り付けまたは取り外すことができる。

図１ａは、従来から知られている大型クレーンを伏臥設置状態で示す図である。 図１ｂは、本発明に係る大型クレーンを伏臥設置状態で示す図である。 図１ｃは、従来から知られている大型クレーンを起立設置状態で示す図である。 図１ｄは、本発明に係る大型クレーンを起立設置状態で示す図である。 図２ａは、本発明に係る大型クレーンの伏臥設置状態を示す図である。 図２ｂは、本発明に係る大型クレーンの設置状態を示す図である。 図２ｃは、本発明に係る大型クレーンの設置状態を示す図である。 図２ｄは、本発明に係る大型クレーンの設置状態を示す図である。 図２ｅは、本発明に係る大型クレーンの起立設置状態を示す図である。

本発明のさらなる詳細及び効果を、図示された例示的な実施形態を参照して説明する。

図１ｂは、メインブーム１１を伏臥設置状態にした大型クレーンを示す。ここで、本発明に係る方法またはクレーンを用いると、本発明の組み立てに必要なスペースが大幅に縮小されていることが分かる。

本発明によれば、ブーム装置１０のメインブーム１１は関節点１１３を有する。この関節点１１３は、メインブーム１１を下側部分１１０と上側部分１１１とに分ける。下側部分１１０は上部台車４に近い側に配置されるか、または上部台車４に直接連結される。上側部分１１１は、下側部分１１０を用いて大型クレーンの上部台車４に連結される。

したがって、いわゆる「起立反転（erection flipped down）」を実現できる。まず、上側部分１１１が、地面に横たわるか適宜支持されながら、個々の格子部から組み立てられる。メインブーム１１の自由端は、下部台車３の近傍に位置する。その後、個々の格子部から下側部分１１０が組み立てられる。下側部分１１０の格子部は、上側部分１１１の格子部で支持できる。メインブーム１１の関節部は、その旋回軸で上部台車４に連結される。

また、下側部分１１０の格子部を、少なくとも部分的に上側部分１１１のそばに取り付けることもできる。その後、それらをブレーシング１４１によって持ち上げ、上側部分１１１におけるそれらの取り付け位置へ旋回させる。この目的のために、クレーンが下側部分を持ち上げる。下側部分１１０と上側部分は例えばケーブルで連結される。したがって、上側部分１１１も持ち上げられる。上側部分が短い場合、上側部分は地面の上で接触面の周りで回転し、メインブームの下側部分１１０の下で旋回する。

本発明に係る起立設置方法には、デリックブーム１４または少なくとも起立設置用架台が必要である。従来から知られているように、デリックブーム１４とメインブーム１１との間の接続部は、その旋回軸の周りでのブーム装置１０の上下動駆動部１４１として機能する。したがって、長さは変更できる。クレーン作業中は、通常、デリックブーム１４の角度は変化しないままである。しかし、角度を調整調整することも可能である。

本発明の方法で起立設置用架台のみを用いることは、下位の代替手段に相当する。起立設置用架台によってのみ起立設置することができる、レバーアームが短いブーム装置の長さは殆ど問題にならない。ブーム装置の長さによっては、起立設置用架台またはデリックブームを、メインブーム１１の唯一の起立設置要素として機能させることができる。

従来から知られているシステムとは対照的に、上下動駆動部１４１は、関節点１１３の部分においてメインブーム１１の下側部分１１０に接続される。ブーム装置１０を起立設置するために、ウインチで上下動駆動部１４１を引き込む。メインブーム１１の下側部分１１０は、その旋回軸の周りで上方に向かう。メインブームの下側部分は、関節点１１３で上側部分１１１を引っ張る。メインブーム１１の自由端は、例えば図２ｂに示すように、台車５の上を転がることができる。下側部分１１０は、上側部分１１１が関節点１１３で自由に、またはほぼ自由に吊り下げられるまで回転を続ける。この状態では、フライジブ１２をその保持装置１３によって地面の高さに設置できる。このことが例えば図２ｃに示されている。

この位置では、関節点ブレーシング１１４も使用される。関節点ブレーシング１１４は、長さ不変のブレーシングロッド１１４１、１１４２と、少なくとも２つのブレーシングサポート１１４３、１１４４と、長さ調整部１１４５とから構成される。長さ不変のブレーシングロッド１１４２は、メインブーム１１の上側部分１１１に連結される。

図２ｄに示すように、長さ調整部１１４５を引っ込めることにより、上側部分１１１を上げることもできるようになる。フライジブ１２は、台車の上でガイドできる。フライジブは、保持装置１３がフライジブをメインブーム１１に対して作業角度に保持するまで回転する。長さ調整部１１４５をさらに引っ込めることにより、図２ｅに示すように、メインブーム１１１が作業位置に到達する。

関節点１１３は、メインブーム１１の負荷側に位置する。メインブーム１１の下側部分１１０の構成要素、ブレーシングサポート１１４３、及び長さ不変のブレーシングロッド１１４１は、メインブーム１１の上側部分１１１の構成要素、ブレーシングサポート１１４４、及び長さ不変のブレーシングロッド１１４２と同様に、引張荷重下で安定した三角形を形成する。両方の三角形は、メインブーム１１が荷重から離れる方向を向く側へ圧縮されるように、長さ調整部１１４５によって関節点の周りで一緒に引っ張られる。したがって、この接触点は、強力なストッパに対する予張力となり得る。

代わりに、ストレージシリンダ／油圧シリンダまたはバネのような弾性部材を設けることもできる。この場合、曲げ剛性接続はなされない。荷重は長さ調整部１１４５に依存する。

両方のブレーシングサポート１１４３、１１４４は、メインブーム１１の下側部分１１０に関節接続できる。このことは、例えば図２ａに示されている。

図１ｃに示されているように、しばしば用いられる追加のブレーシングは、多くの場合は省略できる。ブレーシング架台を備えた本発明に係るブレーシングは、このことを満たす。図１ｃと図１ｄの相違は、ロッドの自由長が短縮されていることである。関節点１１３は「節」のように作用する。しかしながら、追加のブレーシングは理論的には使用してもよい。

メインブーム１１の起立設置状態において、下側部分１１０と上側部分１１１の間の中間の角度は数度にすることができる。この角度が０°のとき、本発明に係る上側部分１１１の駆動部が上述の予張力で後方に引っ張られ、メインブーム１１を後方に曲げる。中間の角度が大きすぎると、実現できる最小の到達距離（強制的な到達距離）が大きくなりすぎ、レバーアームの最大リフト量に悪影響を及ぼす。

両方の部分１１０，１１１は、それらのデータをクレーンコントローラに伝達する別々の角度計（protractor）を有することができる。したがって、すべての角度を常に把握でき、選択的に扱える。このことは、メインブーム１１を関節点１１３で伏臥させるときに特に有利である。その場合は方法が逆の順序で実施される。位置は、常に自動的に得られるのではなく（例えば、吊るされた上側部分１１１）、監視下で制御されて扱われなければならない。監視するために追加のセンサも設けられる。これは、荷重センサ及び／または位置センサでもよい。

メインブームの２つの部分１１０，１１１を組み立てる間には、２つの部分１１０，１１１を位置合わせするためにチェーンを使用できる。また、メインブームの２つの部分１１０，１１１を位置合わせするときには、予めセンタリングするための容器が必要になることもある。組み立てられる両方の部分は非常に大きくて重いため、適切なストッパとガイドプレートを一方の部分に取り付けてメインブームの他方の部分の突出部に入るようにし、さらに持ち上げている間にガイドプレートに沿って走行させ、２つの部分を互いに位置合わせする。

ブレーシングの関節点と、関節点１１３によって形成されるメインブーム１１の「節」の位置は、静止の観点から適切に選択されなければならない。このようにすると、ブーム装置の最大の達成可能長さを長くすることができる。

１ クレーン
１０ ブーム装置
１１ メインブーム
１１０ 下側部分
１１１ 上側部分
１１３ 関節点
１１４ 関節点ブレーシング
１１４１ 長さ不変のブレーシングロッド
１１４２ 長さ不変のブレーシングロッド
１１４３ ブレーシングサポート
１１４４ ブレーシングサポート
１１４５ 長さ調整部
１２ フライジブ
１３ 保持装置
１３１ ブレーシング
１３２ ブレーシング
１３３ ブレーシングサポート
１４ デリックブーム
１４１ 上下動駆動部
２ 地面
２１ スペーサ
３ 下部台車
４ 上部台車
５ 台車

Claims (4)

1. クレーン（１）を起立設置または伏臥設置する方法であって、
   メインブーム（１１）の下側部分（１１０）を水平位置に設定するステップ、
   前記メインブーム（１１）の上側部分（１１１）を前記下側部分（１１０）に重ねて水平位置に設定し、前記下側部分（１１０）と前記上側部分（１１１）を、前記クレーン（１）の負荷側である前記メインブーム（１１）の第１の側に位置する関節点（１１３）で互いに回転可能に連結するステップ、
   前記メインブーム（１１）の起立設置状態と伏臥設置状態との間で前記上側部分（１１１）及び下側部分（１１０）を回転させて、前記上側部分（１１１）と前記下側部分（１１０）の一方を他方の上に位置させ、前記伏臥設置状態において前記メインブーム（１１）の上側部分（１１１）を第２のブレーシングロッド（１１４２）から外すステップ、及び
   前記メインブーム（１１）の下側部分（１１０）を上下動駆動部（１４１）によって持ち上げ、前記メインブーム（１１）の上側部分（１１１）を第２のブレーシングロッド（１１４２）に接続し、関節点ブレーシング（１１４）の長さ調整部（１１４５）を引っ込めることにより前記メインブーム（１１）の上側部分（１１１）を上へ移動させるステップ、
   を有し、
   前記関節点ブレーシング（１１４）は、
   第１のブレーシングサポート（１１４３）に接続される第１のブレーシングロッド（１１４１）の第１の端部、及び前記メインブーム（１１）の下側部分（１１０）に前記関節点（１１３）で接続される前記第１のブレーシングサポート（１１４３）の反対側の端部と、
   第２のブレーシングサポート（１１４４）に接続される前記第２のブレーシングロッド（１１４２）の第１の端部、及び前記メインブーム（１１）の上側部分（１１１）に前記関節点（１１３）で接続される前記第２のブレーシングサポート（１１４４）の反対側の端部と、
   前記第１のブレーシングサポート（１１４３）及び前記第２のブレーシングサポート（１１４４）に接続される前記長さ調整部（１１４５）であって、前記長さ調整部（１１４５）を引っ込めると前記ブレーシングサポート（１１４３，１１４４）間の距離が縮まり、前記長さ調整部（１１４５）を引っ込めることにより前記メインブーム（１１）の上側部分（１１１）と下側部分（１１０）が接触して前記関節点（１１３）の強力なストッパが形成され、且つ前記長さ調整部（１１４５）を引っ込めることにより前記メインブーム（１１）における前記関節点（１１３）の対向側が圧縮される長さ調整部（１１４５）と、
   を有するものである方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記上側部分（１１１）が前記下側部分（１１０）の下方で取り付け及び／または取り外される方法。
3. 請求項１または２に記載の方法において、
   フライジブが、前記メインブーム（１１）の部分的な起立設置状態で前記メインブーム（１１）に対して取り付けまたは取り外される方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の方法において、
   前記上下動駆動部（１４１）を引き込むことによって前記メインブーム（１１）の下側部分（１１０）を上へ移動させるステップをさらに含み、前記上下動駆動部（１４１）は、デリックブームまたは起立設置用架台に第１の端部で取り付けられ、前記メインブーム（１１）の下側部分（１１０）に第２の端部で取り付けられることを特徴とする方法。