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【発明の名称】 クレーンおよびクレーンの制御方法
【発明者】 【氏名】阪本 俊彦

【要約】 【課題】一部のモータ制御部が故障したとしても、クレーンの運転を継続することができるクレーンおよびクレーンの制御方法を提供する。

【構成】複数の第1のモータ47A,47B,47C,47Dと、複数の第1のモータ47A,47B,47C,47Dに供給される電力をそれぞれ制御することにより、第1のモータ47A,47B,47C,47Dの出力をそれぞれ制御する複数の第1のモータ制御部59A,59B,59C,59Dと、第2のモータ75と、第2のモータ75に供給される電力を制御することにより、第2のモータ75の出力を制御する第2のモータ制御部87と、を備え、第2のモータ75には、一の第1のモータ制御部47Dから電力供給および停止が制御可能とされていることを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の第1のモータと、
該複数の第1のモータに供給される電力をそれぞれ制御することにより、前記第1のモータの出力をそれぞれ制御する複数の第1のモータ制御部と、
第2のモータと、
該第2のモータに供給される電力を制御することにより、前記第2のモータの出力を制御する第2のモータ制御部と、
を備え、
前記第2のモータには、一の第1のモータ制御部から電力供給および停止が制御可能とされていることを特徴とするクレーン。
【請求項2】
前記一の第1のモータ制御部が、前記第2のモータ制御部よりも制御できる電力容量が大きいことを特徴とする請求項1記載のクレーン。
【請求項3】
吊り荷を吊り下げる主フックと、前記吊り荷の姿勢を制御する補フックとを備え、
前記主フックが、前記複数の第1のモータにより巻き上げおよび巻き下ろしされ、
前記補フックが、前記第2のモータにより巻き上げおよび巻き下ろしされることを特徴とする請求項1または2に記載のクレーン。
【請求項4】
前記一の第1のモータ制御部から、前記第2のモータに電力が供給されている際に、
他の第1のモータ制御部により電力が供給された他の第1のモータによって、前記吊り荷および前記主フックが巻き上げおよび巻き下ろしされることを特徴とする請求項3記載のクレーン。
【請求項5】
前記第1のモータが備えられるとともに、所定方向に移動可能に配置された主トロリと、
前記第2のモータが備えられるとともに、前記所定方向に移動可能に配置された補トロリとが備えられ、
前記主トロリが、前記複数の第1のモータにより移動され、
前記補トロリが、前記第2のモータにより移動されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のクレーン。
【請求項6】
前記一の第1のモータ制御部から、前記第2のモータに電力が供給されている際に、
他の第1のモータ制御部により電力が供給された他の第1のモータによって、前記主トロリが移動されることを特徴とする請求項5記載のクレーン。
【請求項7】
前記第1のモータ制御部および前記第2のモータ制御部は、インバータ装置であり、
前記第1のモータおよび第2のモータが、該インバータ装置により駆動されるインバータモータであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のクレーン。
【請求項8】
複数の第1のモータ制御部から供給される電力をそれぞれ制御することにより、複数の第1のモータの出力を制御し、
第2のモータ制御部から供給される電力を制御することにより、第2のモータの出力を制御し、
前記第2のモータ制御部が故障した際に、一の第1のモータ制御部から前記第2のモータに電力を供給することを特徴とするクレーンの制御方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、クレーン、特にレードルの運搬に用いられるレードルクレーンおよびその制御方法、に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、製鉄施設や製鋼施設において溶鋼はレードル(溶鍋)に入れられ、レードルごとレードルクレーンにて運搬されている。例えば、溶鋼は電気炉等からレードルに入れられ、レードルクレーンにより転炉等まで運搬された後、転炉等に注湯されている。
レードルクレーンは主巻き装置でレードルを吊り上げた状態で運搬し、補巻き装置でレードルの下部を持ち上げてレードルを傾斜させることにより、溶鋼をレードルから転炉等に注いでいた(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開平11−268881号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従来のレードルクレーンにおいて、主巻き装置は2組のモータおよびモータ制御部から構成され、2組のモータおよびモータ制御部によりレードルの吊り上げおよび吊り下ろしが行われていた。
しかしながら、1組のモータおよびモータ制御部のみでは、レードルの吊り下ろしは可能であっても吊り上げができなかったため、例えば1つのモータ制御部が故障すると、レードルクレーンの運転を継続することはできないという問題があった。
【0004】
また、補巻き装置は1組のモータおよびモータ制御部から構成され、1組のモータおよびモータ制御部によりレードルの傾斜等が行われていた。
そのため、例えば、補巻き装置のモータ制御部が故障すると、レードルクレーンの運転を継続することはできないという問題があった。
補巻き装置は補トロリに搭載され、補トロリに設けられた横行用の1組のモータおよびモータ制御部により横行されていた。
そのため、例えば、横行用のモータ制御部が故障すると補巻き装置の横行ができなくなり、レードルクレーンの運転を継続することはできないという問題があった。
【0005】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、一部のモータ制御部が故障したとしても、クレーンの運転を継続することができるクレーンおよびクレーンの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のクレーンは、複数の第1のモータと、該複数の第1のモータに供給される電力をそれぞれ制御することにより、前記第1のモータの出力をそれぞれ制御する複数の第1のモータ制御部と、第2のモータと、該第2のモータに供給される電力を制御することにより、前記第2のモータの出力を制御する第2のモータ制御部と、
を備え、前記第2のモータには、一の第1のモータ制御部から電力供給および停止が制御可能とされていることを特徴とする。
【0007】
本発明によれば、例えば、第2のモータ制御部が故障したとしても、一の第1のモータ制御部から第2のモータに電力を供給できるため、クレーンの運転を継続することができる。つまり、第2のモータは、一の第1のモータ制御部から電力が供給されるため、第2のモータ制御部から電力供給が停止しても運転することができ、クレーンの運転を継続することができる。
また、一の第1のモータ制御部から第2のモータに電力を供給することにより、一の第1のモータ制御部から電力が供給されている第1のモータが停止または能力が低下しても、第1のモータは複数備えられているため、残りの第1のモータによりクレーンの運転を継続することができる。
【0008】
第2のモータ制御部が故障していない場合には、一の第1のモータ制御部から第2のモータへの電力の供給が停止され、第1のモータへ電力が供給されている。そのため、第2のモータへ電力供給する場合のみに予備のモータ制御部を使用する場合と比較して、一の第1のモータ制御部は常に使用されているため、第2のモータ制御部が故障した場合に第2のモータへ確実に電力を供給することができる。
【0009】
上記発明においては、前記一の第1のモータ制御部が、前記第2のモータ制御部よりも制御できる電力容量が大きいことが望ましい。
【0010】
本発明によれば、一の第1のモータ制御部は、第2のモータ制御部よりも電力容量が大きいため、第2のモータ制御部が故障した場合に、クレーンの運転を継続する際に第2のモータに必要とされる電力を確実に供給することができる。
【0011】
上記発明においては、吊り荷を吊り下げる主フックと、前記吊り荷の姿勢を制御する補フックとを備え、前記主フックが、前記複数の第1のモータにより巻き上げおよび巻き下ろしされ、前記補フックが、前記第2のモータにより巻き上げおよび巻き下ろしされることが望ましい。
【0012】
本発明によれば、例えば、第2のモータ制御部が故障しても第2のモータの運転を継続することができるため、補フックを巻き上げおよび巻き下ろしを継続することができる。つまり、クレーンの運転を継続することができる。
また、第2のモータ制御部が故障していない場合には、一の第1のモータ制御部から第1のモータに電力が供給されているため、第2のモータへ電力供給する場合のみに予備のモータ制御部を使用する場合と比較して、第2のモータ制御部が故障した場合に補フックの運転を確実に継続することができる。
【0013】
上記発明においては、前記一の第1のモータ制御部から、前記第2のモータに電力が供給されている際に、他の第1のモータ制御部により電力が供給された他の第1のモータによって、前記吊り荷および前記主フックが巻き上げおよび巻き下ろしされることが望ましい。
【0014】
本発明によれば、例えば、第2のモータ制御部が故障しても、他の第1のモータによって吊り荷および主フックの巻き上げおよび巻き下ろしを行うことができ、クレーンの運転を継続することができる。
具体的には、第2のモータ制御部が故障した場合には、一の第1のモータ制御部から第2のモータに電力が供給され、一の第1のモータ制御部から電力が供給されていた第1のモータの出力は低下または当該第1のモータは停止する。かかる場合に、他の第1のモータにより吊り荷および主フックの巻き上げおよび巻き下ろしを行うことができるとともに、第2のモータにより補フックの巻き上げおよび巻き下ろしができるため、クレーンの運転を継続することができる。
【0015】
上記発明においては、前記第1のモータが備えられるとともに、所定方向に移動可能に配置された主トロリと、前記第2のモータが備えられるとともに、前記所定方向に移動可能に配置された補トロリとが備えられ、前記主トロリが、前記複数の第1のモータにより移動され、前記補トロリが、前記第2のモータにより移動されることが望ましい。
【0016】
本発明によれば、例えば、第2のモータ制御部が故障しても第2のモータの運転を継続することができるため、補トロリの移動を継続することができる。つまり、クレーンの運転を継続することができる。
また、第2のモータ制御部が故障していない場合には、一の第1のモータ制御部から第1のモータに電力が供給されているため、第2のモータへ電力供給する場合のみに予備のモータ制御部を使用する場合と比較して、第2のモータ制御部が故障した場合に補トロリの運転を確実に継続することができる。
【0017】
上記発明においては、前記一の第1のモータ制御部から、前記第2のモータに電力が供給されている際に、他の第1のモータ制御部により電力が供給された他の第1のモータによって、前記主トロリが移動されることが望ましい。
【0018】
本発明によれば、例えば、第2のモータ制御部が故障しても、他の第1のモータによって主トロリの移動を行うことができ、クレーンの運転を継続することができる。
具体的には、第2のモータ制御部が故障した場合には、一の第1のモータ制御部から第2のモータに電力が供給され、一の第1のモータ制御部から電力が供給されていた第1のモータの出力は低下または当該第1のモータは停止する。かかる場合に、他の第1のモータにより主トロリの移動を行うことができるとともに、第2のモータにより補トロリの移動ができるため、クレーンの運転を継続することができる。
【0019】
上記発明においては、前記第1のモータ制御部および前記第2のモータ制御部は、インバータ装置であり、前記第1のモータおよび第2のモータが、該インバータ装置により駆動されるインバータモータであることが望ましい。
【0020】
本発明によれば、第1および第2のモータ制御部をインバータ装置とし、第1および第2のモータをインバータモータとすることで、容易に第1および第2のモータの出力を制御することができる。
【0021】
本発明のクレーンの制御方法は、複数の第1のモータ制御部から供給される電力をそれぞれ制御することにより、複数の第1のモータの出力を制御し、第2のモータ制御部から供給される電力を制御することにより、第2のモータの出力を制御し、前記第2のモータ制御部が故障した際に、一の第1のモータ制御部から前記第2のモータに電力を供給することを特徴とする。
【0022】
本発明によれば、第2のモータ制御部が故障しても、一の第1のモータ制御部から第2のモータに電力を供給できるため、クレーンの運転を継続することができる。つまり、第2のモータは、一の第1のモータ制御部から電力が供給されるため、第2のモータ制御部から電力供給が停止しても運転することができ、クレーンの運転を継続することができる。
また、一の第1のモータ制御部から第2のモータに電力を供給することにより、一の第1のモータ制御部から電力が供給されている第1のモータの能力が低下しても、第1のモータは複数備えられているため、残りの第1のモータによりクレーンの運転を継続することができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明のクレーンおよびクレーンの制御方法によれば、一の第1のモータ制御部から第2のモータに電力を供給できるため一部のモータ制御部が故障したとしても、クレーンの運転を継続することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
この発明の一実施形態に係るレードルクレーンについて、図1から図8を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るレードルクレーンの構成を説明する平面視図である。
レードルクレーン(クレーン)1は、図1に示すように、エンドタイ3と、主ガーダ5と、補ガーダ7と、主トロリ9と、補トロリ11と、を備えている。
【0025】
図2は、図1の主ガーダおよび主トロリの構成を説明する側面視図である。
エンドタイ3は、図2に示すように、走行けた15に設けられた走行レール17に沿って延びる一対の部材であって、走行レール17上を走行する走行装置19が設けられている。また、エンドタイ3には、図1に示すように、主ガーダ5と補ガーダ7とが取り付けられている。
【0026】
図3は、図1のレードルクレーンの構成を説明する概略図である。
走行装置19は、図2に示すように、走行レール17とエンドタイ3との間に配置され、レードルクレーン1を走行レール17に沿って走行させるものである。本実施形態では、4つの走行装置19がエンドタイ3の両端部に備えられた実施形態に適用して説明する。
各走行装置19には、図3に示すように、レードルクレーン1を走行レール17に沿って走行させる走行モータ21A,21Bと、走行モータ21C,21Dと、走行モータ21E,21Fと、走行モータ21G,21Hと、がそれぞれ備えられている。
【0027】
なお、走行モータ21A,21B,21C,21D,21E,21F,21G,21Hとしては、インバータ制御される公知のモータを用いることができ、特に限定するものではない。
【0028】
図4は、図3の走行モータにおける電気回路の構成を説明するブロック図である。
走行モータ21A,21Bには、図4に示すように、走行用インバータ装置23Aから電力が供給されている。同様に、走行モータ21C,21Dには走行用インバータ装置23Cから電力が供給され、走行モータ21E,21Fには走行用インバータ装置23Eから電力が供給され、走行モータ21G,21Hには走行用インバータ装置23Gから電力が供給されている。これら走行用インバータ装置23A,23C,23E,23Gには、外部から交流電力が供給されている。
【0029】
なお、走行用インバータ装置23A,23C,23E,23Gは、供給電力に対して可変電圧可変周波数制御を行うことで走行モータ21A,21B,21C,21D,21E,21F,21G,21Hを制御してもよいし、定電圧定周波数制御や、可変電圧定周波数制御や、定電圧可変周波数制御などを行ってもよく、特に限定するものではない。
【0030】
主ガーダ5は、図1に示すように、一対のエンドタイ3を繋ぐように配置された一対の梁状の部材であって、主トロリ9をその上に移動可能に載せるものである。主ガーダ5は、エンドタイ3に対して略直交するように配置されているとともに、後述する補ガーダ7の外側に配置されている。
主ガーダ5の上面(図1における紙面に対して手前側の面)には、主ガーダ5に沿って延びる主横行レール27が配置され、主ガーダ5の側面(図1における下側の面)には、後述する主巻きインバータ装置59Aなどが納められた電気室29と、が設けられている。
主横行レール27は主トロリ9を上に載せて、走行レール17に対して略直交する方向(以後、横行方向と表記する。)に沿って導くものである。
【0031】
図5は、図1の主トロリ、補トロリおよび電気室の構成を説明する断面図である。
電気室29は、図5に示すように、主ガーダ5の側面(図5の左側の面)と対向する位置に配置された箱状の部材である。電気室29の上面(図5の上側の面)には、主ガーダ5から延びる支持部31に固定される固定部33が設けられているとともに、図2に示すように、クレーンのフック(図示せず)と係合する係合部35とが設けられている。電気室29の下面(図5の下側の面)には、下面を覆う遮熱部37が備えられている。また、遮熱部37は、主ガーダ5の下面にも備えられている。電気室29は、支持部31と固定部33とを結合したり離脱させたりすることにより、支持部31に取り付けられたり取り外されたりする。
電気室29の内部には、主巻きインバータ装置59A,59B,59C,59Dと、補巻きインバータ装置87(図6参照。)と、主横行インバータ装置67A,67Bと、補横行インバータ装置95(図7参照。)と、走行用インバータ装置23A,23C,23E,23G(図4参照。)と、が配置されている。主巻きインバータ装置59A,59B,59C,59Dなどは、電気室29が支持部31に取り付けられている間は、後述する主巻きモータ47Aなどと電気的に接続されている。
【0032】
補ガーダ7は、図1に示すように、主ガーダ5と同様に一対のエンドタイ3を繋ぐように配置された一対の梁状の部材であって、補トロリ11をその上に移動可能に載せるものである。補ガーダ7は、エンドタイ3に対して略直交するように配置されているとともに、主ガーダ5の内側に配置されている。
補ガーダ7には、補横行レール39が設けられている。補横行レール39は補トロリ11を上に載せて、横行方向に沿って導くものである。
【0033】
主トロリ9には、図3に示すように、レードル(吊り荷)41(図5参照。)を巻き上げ巻き下ろしする主巻き装置43と、主トロリ9を横行させる主横行モータ(第1のモータ)45A,45Bとが設けられている。
主巻き装置43には、主巻きモータ(第1のモータ)47A,47B,47C,47Dと、主巻き減速部49A,49B,49Cと、主巻きドラム51A,51Bと、図5に示すように、吊り下げ主シーブ53と、吊りビーム55と、主フック57とが設けられている。
【0034】
主巻きモータ47A,47Bおよび主巻きモータ47C,47Dは、図3に示すように、主トロリ9の一方の端部および他方の端部に分かれて配置されている。主巻きモータ47A,47B,47C,47Dの回転駆動力は、主巻き減速部49A,49B,49Cを介して主巻きドラム51A,51Bに伝達される。
主巻きモータ47A,47B,47C,47Dとしては、いずれか3つの主巻きモータにより溶鋼が入ったレードル41および主フック57を巻き上げおよび巻き下げ可能な出力を持つモータが選定されている。
なお、主巻きモータ47A,47B,47C,47Dとしては、インバータ制御される公知のモータを用いることができ、特に限定するものではない。
【0035】
図6は、図1の主巻き装置のおよび補巻き装置における電気回路の構成を説明するブロック図である。
また、主巻きモータ47A,47B,47C,47Dには、図6に示すように、それぞれ主巻きインバータ装置(第1のモータ制御部)59A,59B,59Cおよび主巻きインバータ装置(一の第1のモータ制御部)59Dから交流電力が供給されている。これら主巻きインバータ装置59A,59B,59C,59Dに対しては外部から交流電力が供給されている。
主巻きインバータ装置59Dと主巻きモータ47Dとの間には、主巻きインバータ装置59Dから補巻きモータ75に交流電力を供給および遮断する補巻き用スイッチ61が接続されている。
主巻きインバータ装置59A,59B,59C,59Dの容量は、後述する補巻きインバータ装置87よりも大きく設定されている。主巻きインバータ装置59A,59B,59C,59Dおよび補巻きインバータ装置87の容量としては、それぞれ500kWと200kWの場合を例示することができるが、この例に限定されるものではない。
【0036】
なお、主巻きインバータ装置59A,59B,59C,59Dは、供給電力に対して可変電圧可変周波数制御を行うことで主巻きモータ47A,47B,47C,47Dを制御してもよいし、定電圧定周波数制御や、可変電圧定周波数制御や、定電圧可変周波数制御などを行ってもよく、特に限定するものではない。
【0037】
主巻き減速部49Aは主巻きモータ47A,47Bの間に配置され、図1に示すように、主巻きモータ47A,47Bの回転駆動力を一つの回転駆動力にまとめて主巻き減速部49Cに伝達するように配置されている。主巻き減速部49Bは主巻きモータ47C,47Dの間に配置され、主巻きモータ47C,47Dの回転駆動力を一つの回転駆動力にまとめて主巻き減速部49Cに伝達するように配置されている。
主巻き減速部49Cは、主巻き減速部49Aおよび主巻き減速部49Bから入力された回転駆動力を、主巻きドラム51A,51Bに伝達するように配置されている。
なお、主巻き減速部49A,49B,49Cとしては、公知の回転駆動力を伝達する減速機を用いることができ、特に限定するものではない。たとえば、本実施形態のように、3つの減速部を組み合わせてもよいし、1つの減速部で主巻きモータ47A,47B,47C,47Dの回転駆動力を主巻きドラム51A,51Bに伝達してもよく、特に限定するものではない。
【0038】
主巻きドラム51A,51Bは円筒または円柱状の部材であり、中心軸線周りに回転可能に配置されているとともに、横行方向に対して略平行に並んで配置されている。
主巻きドラム51A,51Bには、図5に示すように、主フック57を巻き上げおよび巻き下ろしする主ワイヤ63が巻き付けられている。主巻きドラム51A,51Bが一の回転方向に回転駆動されることにより主ワイヤ63が巻き出され、他の回転方向に回転駆動されることにより主ワイヤ63が巻き取られる。なお、主巻きドラム51A,51Bにおける主ワイヤ63の巻き出し及び巻き取りは、同時に行われている。
【0039】
主ワイヤ63は主巻きドラム51A,51Bからフック側主シーブ54に向かって延び、フック側主シーブ54と吊り下げ主シーブ53とに巻かれて、主ワイヤ63の端部は吊りビーム55に固定されている。
吊り下げ主シーブ53は、主トロリ9の下面に配置された円筒または円柱状の部材であり、中心軸線周りに回転可能に配置されているとともに、当該中心軸線が横行方向に対して略平行に並ぶように配置されている。
フック側主シーブ54は吊りビーム55に配置された円筒または円柱状の部材であり、中心軸線周りに回転可能に配置されているとともに、当該中心軸線が横行方向に対して略平行に並ぶように配置されている。
【0040】
主フック57は、図5に示すように、レードル41の軸41aに係合されるフックであって、吊りビーム55の両端にそれぞれ一つずつ備えられたものである。主フック57は、図2に示すように、ピン65を用いて吊りビーム55に取り付けられ、ピン65の中心軸を回転中心として回動可能とされている。
【0041】
主横行モータ45Aは、図3に示すように、主トロリ9の一方の端部に配置され、主横行モータ45Bは他方の端部に配置されている。主横行モータ45A,45Bにより発生された回転駆動力は、図2に示すように、主トロリ9の主横行部9Aに伝達されている。
なお、主横行モータ45A,45Bとしては、インバータ制御される公知のモータを用いることができ、特に限定するものではない。
【0042】
図7は、図1の主横行モータおよび補横行モータにおける電気回路の構成を説明するブロック図である。
また、主横行モータ45A,45Bには、図7に示すように、それぞれ主横行インバータ装置(第1のモータ制御部)67A、主横行インバータ装置(一の第1のモータ制御部)67Bから電力が供給されている。これら主横行インバータ装置67A,67Bに対しては外部から交流電力が供給されている。
主横行インバータ装置67Bと主横行モータ45Bとの間には、主横行インバータ装置67Bから補横行モータ73に交流電力を供給および遮断する補横行用スイッチ69が接続されている。
主横行インバータ装置67A,67Bの容量は、後述する補横行インバータ装置95よりも大きく設定されている。主横行インバータ装置67A,67Bおよび補横行インバータ装置95の容量としては、それぞれ45kWと15kWの場合を例示することができるが、この例に限定されるものではない。
【0043】
なお、主横行インバータ装置67A,67Bは、供給電力の制御として可変電圧可変周波数制御を行うことで主横行モータ45A,45Bを制御してもよいし、定電圧定周波数制御や、可変電圧定周波数制御や、定電圧可変周波数制御などを行ってもよく、特に限定するものではない。
【0044】
図8は、図1の補トロリの構成を説明する部分側面視図である。
補トロリ11には、図3に示すように、レードル41(図5参照。)の傾きを制御する補巻き装置71と、補トロリ11を横行させる補横行モータ(第2のモータ)73とが設けられている。
補巻き装置71には、補巻きモータ(第2のモータ)75と、補巻き減速部77と、補巻きドラム79と、図8に示すように、トロリ側補シーブ81と、フック側補シーブ83と、補フック85とが設けられている。
【0045】
補巻きモータ75は、図3に示すように、補トロリ11の一方の端部に設けられている。補巻きモータ75の回転駆動力は、補巻き減速部77を介して補巻きドラム79に伝達される。なお、補巻きモータ75としては、インバータ制御される公知のモータを用いることができ、特に限定するものではない。
【0046】
また、補巻きモータ75には、図6に示すように、補巻きインバータ装置(第2のモータ制御部)87から電力が供給されている。補巻きインバータ装置87に対しては外部から交流電力が供給されている。
なお、補巻きインバータ装置87は、供給電力に対して可変電圧可変周波数制御を行うことで補巻きモータ75を制御してもよいし、定電圧定周波数制御や、可変電圧定周波数制御や、定電圧可変周波数制御などを行ってもよく、特に限定するものではない。
【0047】
補巻き減速部77は、補巻きモータ75の回転駆動力を補巻きドラム79に伝達するように配置されている。
なお、補巻き減速部77としては、公知の回転駆動力を伝達する減速機を用いることができ、特に限定するものではない。
【0048】
補巻きドラム79は円筒または円柱状の部材であり、中心軸線周りに回転可能に配置されているとともに、横行方向に対して略垂直に配置されている。
補巻きドラム79には、補フック85を巻き上げおよび巻き下ろしする補ワイヤ89が巻き付けられている。補巻きドラム79が一の回転方向に回転駆動されることにより補ワイヤ89が巻き出され、他の回転方向に回転駆動されることにより補ワイヤ89が巻き取られる。
【0049】
補ワイヤ89は補巻きドラム79からフック側補シーブ83に向かって延び、フック側補シーブ83とトロリ側補シーブ81とに巻かれて、補ワイヤ89の端部は補トロリ11に固定されている。
トロリ側補シーブ81は、補トロリ11における補巻きモータ75と補巻きドラム79との間に配置された円筒または円柱状の部材であり、中心軸線周りに回転可能に配置されているとともに、当該中心軸線が横行方向に対して略垂直に配置されている。
フック側補シーブ83は補フック85の補フックブロック91に配置された円筒または円柱状の部材であり、中心軸線周りに回転可能に配置されているとともに、当該中心軸線が横行方向に対して略垂直に配置されている。
補フック85は、図5に示すように、補フックブロック91に設けられたフックであって、レードル41の側壁に設けられた傾転金物41bに掛けられるフックである。
【0050】
補横行モータ73は、図3に示すように、補トロリ11の他方の端部に配置されている。補横行モータ73により発生された回転駆動力は、図8に示すように、補トロリ11の補横行部93に伝達されている。なお、補横行モータ73としては、インバータ制御される公知のモータを用いることができ、特に限定するものではない。
【0051】
また、補横行モータ73には、図7に示すように、補横行インバータ装置(第2のモータ制御部)95から電力が供給されている。補横行インバータ装置95に対しては外部から交流電力が供給されている。
なお、補横行インバータ装置95は、供給電力の制御として可変電圧可変周波数制御を行うことで補横行モータ73を制御してもよいし、定電圧定周波数制御や、可変電圧定周波数制御や、定電圧可変周波数制御などを行ってもよく、特に限定するものではない。
【0052】
次に、上記の構成からなるレードルクレーン1においてレードル41を運搬する方法について説明する。
まずレードル41を運搬する場合には、図2に示すように、レードルクレーン1を走行レール17に沿って移動させるとともに、主トロリ9を横行させて主フック57をレードル41の上方へ移動させる。
【0053】
主トロリ9がレードル41の上方にまで移動したら、図5に示すように、主フック57を巻き下ろしてレードル41の軸41aに主フック57を掛けて、主巻き装置43によりレードル41を上方に巻き上げる。
主フック57を巻き上げる際には、図6に示すように、主巻きインバータ装置59A,59B,59C,59Dから主巻き装置43の主巻きモータ47A,47B,47C,47Dに交流電力が供給され、主巻きモータ47A,47B,47C,47Dから回転駆動力が発生される。回転駆動力は、図3に示すように、主巻き減速部49A,49Bおよび主巻き減速部49Cを介して主巻きドラム51A,51Bに伝達される。主巻きドラム51A,51Bは伝達された回転駆動力により回転駆動される。
主巻きドラム51A,51Bが回転することにより、主ワイヤ63は主巻きドラム51A,51Bに巻き取られ、レードル41を掛けた主フック57は上方へ巻き上げられる。
【0054】
このとき、補巻き用スイッチ61は切られ、主巻きインバータ装置59Dから供給された交流電力は全て主巻きモータ47Dに供給される。
また、主巻きモータ47A,47B,47C,47Dは同じ出力で稼動され、主巻きインバータ装置59A,59B,59C,59Dおよび主巻きモータ47A,47B,47C,47Dは余力を残した状態で運転されている。
【0055】
レードル41は吊り下げられると、レードルクレーン1を走行レール17に沿って走行させるとともに、主トロリ9を横行させることにより、例えば転炉などの近傍に運搬される。
レードルクレーン1が走行される際には、図4に示すように、走行用インバータ装置23A,23C,23Eから走行モータ21A,21B,21C,21D,21E,21F,21G,21Hに交流電力が供給され、走行モータ21A,21B,21C,21D,21E,21F,21G,21Hから回転駆動力が発生される。回転駆動力は走行装置19に伝達され、レードルクレーン1はレードル41が転炉などに近寄るまで走行レール17に沿って走行される。
【0056】
このとき、走行用インバータ装置23A,23C,23Eは供給する交流電力を制御することにより、走行モータ21A,21B,21C,21D,21E,21F,21G,21Hから同じ回転駆動力を発生させている。
なお、走行モータ21A,21B,21C,21D,21E,21F,21G,21Hのいずれかが故障した場合には、故障した走行モータに対応した走行用スイッチにより故障したモータへの交流電流の供給が遮断されてもよく、かかる場合には、レードルクレーン1は残りの走行モータにより走行レール17に沿って走行される。
【0057】
また、主トロリ9の主横行モータ45A,45Bには、図7に示すように、主横行インバータ装置67A,67Bから交流電力が供給され、主横行モータ45A,45Bから回転駆動力が発生される。回転駆動力は主横行部9Aに伝達され、主トロリ9はレードル41が転炉などに近寄るまで主ガーダ5に沿って横行される。
このとき、補横行用スイッチ69は切られ、主横行インバータ装置67Bから供給された交流電力は全て主横行モータ45Bに供給される。
【0058】
その後、補巻き装置71によりレードル41が傾けられて、レードル41内の溶鋼が転炉などに注湯される。
補巻き装置71によりレードル41が傾けられる際には、まず、補フック85が巻き下げられるとともに、補フック85がレードル41の傾転金物に掛けられる位置に補トロリ11が横行される。補トロリ11を横行させる際には、図7に示すように、補横行インバータ装置95から補トロリ11の補横行モータ73に交流電力が供給され、補横行モータ73から回転駆動力が発生される。回転駆動力は補横行部93に伝達され、補トロリ11は補フック85がレードル41の傾転金物に掛けられる位置まで主ガーダ5に沿って横行される。
このとき、補横行用スイッチ69は切られ、補横行インバータ装置95から供給された交流電力は全て補横行モータ73に供給される。
【0059】
補フック85がレードル41の傾転金物に掛けられると、補巻き装置71により補フック85が巻き上げられレードル41が傾けられる。
補フックが巻き上げられる際には、図6に示すように、補巻きインバータ装置87から補巻き装置71の補巻きモータ75に交流電流が供給され、補巻きモータ75から回転駆動力が発生される。回転駆動力は補巻き減速部77を介して補巻きドラム79に伝達される。補巻きドラム79は伝達された回転駆動力により回転駆動される。
補巻きドラム79が回転することにより、補ワイヤ89は補巻きドラム79に巻き取られ、傾転金物を掛けた補フック85は上方へ巻き上げられる。レードル41は、主フック57に掛けられた軸41aを中心に回り、傾いたレードル41から溶鋼が転炉などに注湯される。
【0060】
ここで、本実施形態の特徴である補巻きインバータ装置87や補横行インバータ装置95が故障した場合におけるレードルクレーン1の運転方法を説明する。
まず、補巻きインバータ装置87が故障した場合について説明する。補巻きインバータ装置87が故障した場合には、図6に示すように、補巻き用スイッチ61が接続され、主巻きインバータ装置59Dから交流電力が補巻きモータ75に供給される。交流電力が供給された補巻きモータ75は回転駆動力を発生し、補フック85の巻き上げおよび巻き下ろしを行うことができ、レードルクレーン1の運転を継続させることができる。
【0061】
一方、主巻きモータ47Dには交流電力が供給されなくなり、主巻きモータ47Dの出力がゼロとなる。主巻きインバータ装置59A,59B,59Cは供給する交流電力を制御して、主巻きモータ47A,47B,47Cの出力を最大とする。主巻き装置43は、3台の主巻きモータ47A,47B,47Cにより、主フック57およびレードル41の巻き上げおよび巻き下ろし作業を継続することができる。
【0062】
また、4台の主巻きモータ47A,47B,47C,47Dのうち、2台のモータが稼動できない状態、例えば主巻きモータ47C,47Dが稼動できない場合には、残りの2台の主巻きモータ47A,47Bにより、主フック57およびレードル41の巻き下ろし作業が行われ、レードルクレーン1の作業が中断される。
主フック57およびレードル41を巻き下ろす際には、2台の主巻きモータ47A,47Bの出力は最大とされ、主フック57およびレードル41は安全に下ろされる。なお、2台の主巻きモータ47A,47Bでは、出力が不足するため、主フック57およびレードル41の巻き上げ作業を継続できない。
【0063】
次に補横行インバータ装置95が故障した場合について説明する。補横行インバータ装置95が故障した場合には、図7に示すように、横行用スイッチ69が接続され、主横行インバータ装置67Bから補横行モータ73に交流電力が供給される。交流電力が供給された補横行モータ73は回転駆動力を発生し、補トロリ11を横行させることができ、レードルクレーン1の運転を継続させることができる。
【0064】
一方、主横行モータ45Bには交流電力が供給されなくなり、主横行モータ45Bの出力がゼロとなる。主トロリ9は1台の主横行モータ45Aの出力により横行されるため、横行速度は低下するが、主トロリ9の横行は継続される。
【0065】
なお、補巻きインバータ装置87や補横行インバータ装置95の故障は、補巻き装置71に設けられた自己診断装置で発見してもよいし、作業者による定期的な点検で発見してもよいし、特に限定するものではない。また、補巻き用スイッチ61や横行用スイッチ69の操作は、作業者により行われることが望ましい。作業者が補巻きインバータ装置87や補横行インバータ装置95の故障を認識することができ、故障した補巻きインバータ装置87や補横行インバータ装置95の修理や交換などの措置を確実にとることができるからである。
【0066】
上記の構成によれば、補巻きインバータ装置87が故障しても補巻きモータ75の運転を継続することができるため、補フック85を巻き上げおよび巻き下ろしを継続することができる。つまり、レードルクレーン1の運転を継続することができる。
補巻きインバータ装置87が故障していない場合には、主巻きインバータ装置59Dから補巻きモータ75への交流電力の供給が停止され、主巻きモータ47Dへ交流電力が供給されている。そのため、補巻きモータ75へ電力供給する場合のみにモータ制御部を使用する場合と比較して、主巻きインバータ装置59Dは常に使用されているため、補巻きインバータ装置87が故障した場合に補巻きモータ75へ確実に電力を供給することができる。
【0067】
本実施形態のレードルクレーン1によれば、補巻きインバータ装置87が故障しても、他の主巻きモータ47A,47B,47Cによってレードル41および主フック57の巻き上げおよび巻き下ろしを行うことができ、レードルクレーン1の運転を継続することができる。
具体的には、補巻きインバータ装置87が故障した場合には、主巻きインバータ装置59Dから補巻きモータ75に電力が供給され、補巻きインバータ装置87から電力が供給されていた主巻きモータ47Dは停止する。かかる場合に、他の主巻きモータ47A,47B,47Cによりレードル41および主フック57の巻き上げおよび巻き下ろしを行うことができるとともに、補巻きモータ75により補フック85の巻き上げおよび巻き下ろしができるため、レードルクレーン1の運転を継続することができる。
【0068】
主巻きインバータ装置59Dは、補巻きインバータ装置87よりも電力容量が大きいため、補巻きインバータ装置87が故障した場合に、クレーンの運転を継続する際に補巻きモータ75に必要とされる電力を確実に供給することができる。
【0069】
本実施形態のレードルクレーン1によれば、補横行インバータ装置95が故障しても補横行モータ73の運転を継続することができるため、補トロリ11の横行を継続することができる。つまり、レードルクレーン1の運転を継続することができる。
また、補横行インバータ装置95が故障していない場合には、主横行インバータ装置67Bから主横行モータ45Bに交流電力が供給されているため、補横行モータ73へ電力供給する場合のみに予備のモータ制御部を使用する場合と比較して、補横行インバータ装置95が故障した場合に補トロリ11の運転を確実に継続することができる。
【0070】
本実施形態のレードルクレーン1によれば、補横行インバータ装置95が故障しても、他の主横行モータ45Aによって主トロリ9を横行させることができ、レードルクレーン1の運転を継続することができる。
具体的には、補横行インバータ装置95が故障した場合には、主横行インバータ装置67Bから補横行モータ73に交流電力が供給され、主横行インバータ装置67Bから交流電力が供給されていた主横行モータ45Bは停止する。かかる場合に、他の主横行モータ45Aにより主トロリ9の移動を行うことができるとともに、補横行モータ73により補トロリ11の横行ができるため、レードルクレーン1の運転を継続することができる。
【0071】
主横行インバータ装置67Bは、補横行インバータ装置95よりも電力容量が大きいため、補横行インバータ装置95が故障した場合に、レードルクレーン1の運転を継続する際に補横行モータ73に必要とされる電力を確実に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0072】
【図1】本発明の一実施形態に係るレードルクレーンの構成を説明する平面視図である。
【図2】図1の主ガーダおよび主トロリの構成を説明する側面視図である。
【図3】図1のレードルクレーンの構成を説明する概略図である。
【図4】図3の走行モータにおける電気回路の構成を説明するブロック図である。
【図5】図1の主トロリ、補トロリおよび電気室の構成を説明する断面図である。
【図6】図1の主巻き装置のおよび補巻き装置における電気回路の構成を説明するブロック図である。
【図7】図1の主横行モータおよび補横行モータにおける電気回路の構成を説明するブロック図である。
【図8】図1の補トロリの構成を説明する部分側面視図である。
【符号の説明】
【0073】
1 レードルクレーン(クレーン)
9 主トロリ
11 補トロリ
41 レードル(吊り荷)
45A,45B 主横行モータ(第1のモータ)
47A,47B,47C,47D 主巻きモータ(第1のモータ)
59A,59B,59C 主巻きインバータ装置(第1のモータ制御部)
59D 主巻きインバータ装置(一の第1のモータ制御部)
67A 主横行インバータ装置(第1のモータ制御部)
67B 主横行インバータ装置(一の第1のモータ制御部)
73 補横行モータ(第2のモータ)
75 補巻きモータ(第2のモータ)
87 補巻きインバータ装置(第2のモータ制御部)
95 補横行インバータ装置(第2のモータ制御部)
【出願人】 【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
【出願日】 平成18年8月3日(2006.8.3)
【代理人】 【識別番号】100112737
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 考晴

【識別番号】100118913
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 邦生


【公開番号】 特開2008−37539(P2008−37539A)
【公開日】 平成20年2月21日(2008.2.21)
【出願番号】 特願2006−211910(P2006−211910)