移動式クレーンの安全装置

　巻上用ワイヤロープを巻過ぎたり、フックの巻下操作を行わずにジブを伸ばし続けると、フックブロックがジブに激突してフックブロック、トップシーブ、ジブ等の破損、巻上用ワイヤロープの切断、つり荷の落下等の事故を招く恐れがあります。巻過防止装置は、フックがジブの上限高さになると、自動的に警報を発したりフックブロックの巻上げを停止させたりする装置です。自動的に警報を発する装置を巻過警報装置、自動的にフックブロックの巻上げを停止させる装置を巻過停止装置といいますが、現在は、警報と自動停止を兼ね備えた巻過防止装置が多く使用されています。巻過防止装置の種類には、直働式巻過防止装置と間接式巻過防止装置があり、移動式クレーンには直働式巻過防止装置が使用されています。

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直働式巻過防止装置

　直働式の巻過防止装置は、フックブロックがジブの上限高さになると、巻上用ワイヤロープに沿ってジブ先端からロープでつり下げられたおもり(ウエイト)が押し上げられてスイッチが作動し、自動的に警報を発したり停止させたりする装置です。直働式巻過防止装置は、移動式クレーンの他にジブクレーンや電気ホイスト等にも使用されています。直働式巻過防止装置には重錘形とレバー形があり、それぞれ電磁接触器の操作回路を開く操作回路式と電動機の回路を直接開く動力回路式があります。野外で使用するリミットスイッチには、防水・防塵形が使用されています。

　　　　重錘形リミットスイッチ

	レバー形リミットスイッチは、フックブロックの上面がリミットレバーを押し上げ、リミットスイッチの回路を開きます。
レバー形リミットスイッチ

【直働式巻過防止装置の特長】
・	作動位置の誤差が少なく、作動後の復帰距離が短い。
・	ドラムの回転と連動していないため、ワイヤロープの交換を行っても作動位置の調整をする必要がありません。
・	巻下げ位置の制限をすることができないため、巻下げ制限を必要とする場合は直働式以外の方法を用いなくてはなりません。

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間接式巻過防止装置

　間接式の巻過防止装置は、巻上用ドラムの回転を歯車とつながった軸に連動させ、ねじ軸又はカムを回転させて回路を開閉して巻上用ドラムの回転を停止させるものです。軸の回転によって巻上用ワイヤロープの巻取りの長さを測り、間接的にフックの位置を読み取るため、間接式巻過防止装置と呼ばれています。この装置は、複数の接点を設けることができるため、巻上過ぎと巻下過ぎの両方の位置制限を行うことができます。これらのリミットスイッチは、いずれも電磁接触器の操作回路を開閉する方式です。

	ねじ形リミットスイッチは、ドラムのギヤと噛み合う歯車がねじ軸を回転させてトラベラーが移動し、レバーを押して回路を開閉します。ねじ形リミットスイッチのスクリューやトラベラーは、機械的な部品であるため、給油を行う必要があります。
ねじ形リミットスイッチ

	カム形リミットスイッチは、巻上用ドラムの回転に連動したカムの回転角によって接点レバーが回路を開閉します。
カム形リミットスイッチ

【間接式巻過防止装置の特長】
・	直働式に比べて停止精度が劣る。
・	１つの装置で巻上げ及び巻下げ位置の制限が行えます。
・	１つの装置で巻上げ及び巻下げ位置の制限が行えます。

過負荷防止装置

　移動式クレーンは、ジブ長さ、傾斜角、アウトリガの張出幅によって定格荷重が変化します。過負荷防止装置は、ジブを倒して傾斜角を小さくしていく場合に、つり荷の質量が定格荷重に近づいた時に自動的に警報を発し、定格荷重を超えようとする時に自動的にクレーンの作動を停止させるものです。ただし、自動停止した場合でも、つり荷の巻下げ、ジブ上げ、ジブ縮小等の安全側への操作は行うことができます。
　定格荷重の範囲内では転倒モーメントに対して安定モーメントが大きく、定格荷重の範囲を超えると転倒モーメントが大きくなります。過負荷防止装置は、各傾斜角において転倒モーメントの大きさが安定モーメントの大きさに近づいた時に警報を発し、定格荷重を超えようとする時に直ちに作動を停止させるもので、モーメントリミッタと呼ばれています。過負荷防止装置の機能は、制御装置の１つとしてコンピュータに組込まれています。

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過負荷防止装置の構成

　移動式クレーンには、ジブ傾斜角検出装置、ジブ長さ検出装置、情報入力装置、作業状態表示装置、総合モーメント検出装置等で構成された過負荷防止装置が装備されています。各検出装置から伝達される情報と作業状態に応じた所定の設定を手動入力する情報を元に、装置が記憶している定格総荷重と検出装置で得た値を演算比較し、この判定に従って、つり荷の質量が定格荷重に近づいた時に警報を発し、定格荷重を超えようとした時に移動式クレーンの作動を自動停止させます。

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荷重（質量）検出装置

　つり荷の質量を検出する方法には、起伏シリンダから検出する方法、起伏又は巻上用ワイヤロープの張力から検出する方法等があります。起伏シリンダによる検出の方法の１つには、荷重を受けた起伏シリンダ内に発生する油圧力を圧力検出器によって電気信号に変換して、信号を過負荷防止装置に送るものです。
巻上用ワイヤロープの張力から検出する方法は、起伏用ワイヤロープのブライドルとガントリの接続部に取付けた荷重検出器（ロードセル）を用いてワイヤロープの張力の歪の変化を検出するものです。

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ジブ傾斜角検出装置

　ジブ傾斜角検出装置は、振り子で作動する可変抵抗器を制動用の油で満たしたケースに収めたジブ傾斜角検出装置を主ジブ側面に取付け、水平面とのなす角度で傾斜角を検出しています。可変抵抗器のフランジ軸は振り子のおもりによって常に垂直になり、主ジブに固定されている抵抗体はジブの動きと共に角度が変化するため、抵抗の接点が変わります。その可変抵抗器に電圧を加え、ジブ角度に応じた抵抗値の変化を読み取って傾斜角を検出しています。

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ジブ長さ検出装置

　ジブ長さ検出装置の自動巻取式コードリールを主ジブに取付け、コードの端をジブ先端に固定します。ジブの伸縮によりコードリール巻取部のギヤが回転し、これに連動して可変抵抗器のブラシが移動します。ジブ長さは、この抵抗値の変化した電圧を読み取って検出しています。ジブが伸縮しない移動式クレーンの場合は、ジブ長さ、フックの種類に応じたコード番号を設定するようになっています。


		●　出力信号図の例　　　伸度1mごとに0.275Vの変化

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アウトリガ張出幅検出装置

　アウトリガ張出幅検出装置を備えた移動式クレーンの場合は、小型自動巻取コードリール式検出装置をアウトリガボックス後部に取付け、コードの端をアウトリガビムに固定してアウトリガの張出幅を自動検出しています。

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作業領域制限装置

　作業領域制限装置は、限られた範囲や障害物の多い場所で作業を行う場合にジブ長さ、起伏角度、旋回角度を任意に制限し、設定以外の作動を自動停止させ、障害物との接触によるクレーン災害を防止するものです。この作業領域制限機能により、同一工程のクレーン作業を繰り返し行うことができます。

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旋回自動静止装置

　移動式クレーンの設置場所によっては、アウトリガの張出幅を全周同一にすることが困難な場合があります。このような場合のクレーンのつり上げ能力は、上部旋回体の向きよって著しく異なり、機体の転倒を招く恐れがあります。旋回自動静止装置は、過負荷防止装置の数値やアウトリガ張出幅の数値を読み取り、旋回モータの油圧を検出して旋回コントローラで機体の旋回を制御し、制御域でゆるやかに旋回を停止させます。

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過負荷防止装置の表示部

　過負荷防止装置の表示部は、ジブ長さ、作業半径、傾斜角度、定格総荷重等の情報を表示や入力を行うもので、クレーンメーカ各社がアナログ式やデジタル式の装置を各種開発しています。

1	モーメントバーグラフ表示
2	ジブ角度表示
3	揚程制限表示灯
4	揚程設定ボタン
5	揚程表示ボタン
6	ブーム長さ（揚程）表示
7	右側アウトリガ表示灯
8	左側アウトリガ表示灯
9	前方領域表示灯
10	右側アウトリガ状態セットボタン
11	左側アウトリガ状態セットボタン
12	ジブ表示灯
13	シングルトップ表示灯
14	プーム表示灯
15	実荷重表示
16	定格総荷重表示
17	上限プーム角度制限表示灯
18	プーム角度表示
19	上限プーム角度設定ボタン
20	下限プーム角度設定ボタン
21	下限プーム角度制限表示灯
22	フロントジャッキ表示灯
23	作業半径表示
24	作業半径制限表示灯
25	作業半径設定ボタン
26	異常表示灯
27	チェックスイッチ
28	プーム状態セットボタン
29	零点調整器

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過負荷防止装置の取扱い

　移動式クレーンの作業状態に応じて過負荷防止装置に手動入力するものについては、正確に入力する必要があります。移動式クレーンの状態と異なる情報を入力すると、過負荷防止装置は誤った情報を元に比較演算し、誤った表示や信号を送ります。過負荷防止装置の誤った取扱いは事故につながる恐れがあるため、装置の取扱いを熟知しておくことが重要です。また、過負荷防止装置の自動停止機能を解除しての作業は危険を伴うため、装置の機能を解除してはなりません。過負荷防止装置が作動した場合は、移動式クレーンの安定の増す方向(ジブ起こし、ジブ縮小、巻下げ)への操作を行って転倒等の危険を防止します。


左側アウトリガセットボタン		右側アウトリガセットボタン

ジブ起伏停止装置

　ジブ起伏停止装置は、起伏をワイヤロープで行う移動式クレーンに取付けられています。ジブの起こし角度が限界(約70～80°)になった時に操作を続行しても自動的にジブの作動を停止させ、起こし過ぎによるジブの損傷や転倒を防止するもので、起き上がったジブがリミットスイッチを押して自動停止させる構造です。油圧シリンダによって起伏を行う移動式クレーンの場合は、シリンダの最大伸長によって起伏角度に限りがあるため、油圧シリンダを起伏に用いた移動式クレーンには起伏ジブ起伏停止装置は用いられていません。

警報装置

　警報装置は、旋回によって挟まれる等の災害を防止するため、周囲の作業員等に警報を発して危険を知らせるブザーです。通常、旋回操作レバーに取付けられていますが、積載型トラッククレーンはアウトリガのべース側面に取付けられています。

外れ止め装置

　外れ止め装置は、玉掛用ワイヤロープ等がフックから外れないように防止するための装置です。不具合の状態での使用は禁止され、破損した時には直ちに修理しなくてはなりません。外れ止めの開閉の方法には、スプリング(バネ)の力で閉じるスプリング式、おもりの自重で閉じるウエイト式等の様々な方式がありますが、スプリング式が一般的に使用されています。

アウトリガロックピン

　移動式クレーンの作業中にアウトリガが動くと非常に危険です。アウトリガロックピンは、各アウトリガボックスのピン差込口に差し込むピンで、アウトリガビームを固定する装置です。

乗降遮断装置

　乗降遮断装置は、運転士が席を離れる際にドア部の乗降遮断レバーを起こして降りる構造です。この装置によってクレーン操作の機能を停止させ、誤動作を防止することができます。乗降遮断装置には、操作レバーのスタンドを倒してクレーンの機能を遮断するものもあります。

安全弁等

　移動式クレーンの油圧回路にオーバーロード　(過負荷)が掛かると、回路内に異常に高い油圧が発生して油圧回路を破損させる恐れがあります。このため、油圧回路に安全弁(リリーフ弁)を取付け、油圧の圧力が設定以上に上昇した時は、その圧力で弁が開いて油をタンクに戻し、油圧が設定以上の圧力にならないようにして油圧回路の破損を防止しています。また、配管の連結部の外れや油圧ホースの破損等によって油圧回路内の圧力が急激な低下を起こした時、つり荷やジブの降下又は機体の傾き等を防止するために逆止め弁が油圧回路に備えられています。