の レードル天井クレーン 取鍋クレーンは、製鋼工程における重要な設備の一つです。取鍋クレーンは、橋桁、トロリー（リフティングスプレッダーを含む）、クレーン走行機構、電気機器の4つの主要部分で構成されています。

取鍋天井クレーンは複雑に見えるかもしれませんが、実際には共通の取鍋天井クレーン部品を秩序立てて組み立てており、それぞれの部品には専用の機能があり、どれも省略することはできません。この記事では、設計の観点から、取鍋天井クレーンに使用される主要な部品と付属品を分解し、それぞれの機能と重要な設計上のポイントを説明することで、設計に関する包括的な理解を深めるお手伝いをします。

下記に挙げる付属品は、取鍋用天井クレーンで一般的に使用される中国製の付属品です。

1. 取鍋天井クレーンモーター

YZRシリーズ三相非同期モータは、クレーン、冶金設備、その他類似の機器に適しています。このモータは巻線型ロータを採用しており、高い過負荷容量と高い機械的強度を特長としています。従来の制御回路、固定子電圧調整式速度制御回路、その他類似の用途に使用されます。

YZB、YTSZ、YZP、およびYZP2シリーズは、クレーン、冶金設備、その他類似の機器に適した可変周波数三相非同期モータです。高効率、広い速度制御範囲、優れた精度、安定した始動・制動、および高い過負荷容量を特長とし、可変周波数速度制御回路で使用されます。

モーターの絶縁クラスと保護等級は、使用環境または契約要件によって決定されます。必要に応じて、サーマルプロテクター、ヒーター、エンコーダー、過速度スイッチなどの追加装置を取り付けて、さまざまな使用要件に対応できます。

2. 取鍋天井クレーン減速機

一般的にはインボリュート円筒歯車減速機が使用され、一部は他の歯車と組み合わせて使用される。取鍋天井クレーンでは、通常、契約要件に応じて選定された中硬度または硬質の歯面減速機が使用される。

減速機の取り付けタイプには、一体型、ベースマウント型、3点支持型、垂直型があります。出力軸には、一般的に平キー軸、スプライン軸、またはギア付き出力軸が使用されます。ドラムと減速機出力軸の接続タイプについては、セクション4「ドラムアセンブリ」を参照してください。主巻き上げ機構に2つの剛性結合された駆動ユニットがある場合、電気駆動装置に速度制御システムを使用しない場合、または契約要件で速度制御システムが要求される場合、主巻き上げ減速機には通常、ラチェットと爪機構が取り付けられます。

一体型減速機とは、減速機の下部ハウジングがトロリーフレームに一体として直接溶接されており、トロリーの耐荷重部材としても機能することを意味する。

減速機の潤滑は、その耐用年数に直接影響します。油面レベルは、油面確認口から確認できます。減速機底部にあるドレンポートにより、潤滑油の交換が容易です。

3. 取鍋式天井クレーンのブレーキ

クレーンのブレーキは通常、常時閉型ブレーキです。各巻き上げ機構には2つのブレーキ（常用ブレーキ）が備えられており、ドラムに安全ブレーキが必要なものもあります。各走行機構には1つのブレーキが備わっています。

通常運転時、クレーンの主電源がオンになっている限り、安全ブレーキは通電状態のまま開いたままになります。クレーンの電源供給障害、主巻き上げ機構のシャフト破損、または過速度事故が発生した場合、常用ブレーキの後に安全ブレーキが作動します。

ブレーキは装置の重要な構成要素です。クレーンが安全かつ正常に動作するように、ブレーキの制動トルクは図面の要件に従って調整する必要があります（走行機構は使用状況に応じて適切に調整できます）。

一般的に使用されているシリーズには、YWZ、YW、YWB、YWZE、YWZA～F、YWK、YWL、YWHの交流電気油圧式シューブレーキ、YPZおよびYPの交流電気油圧式ディスクブレーキ、DCPZの交流電磁式ディスクブレーキ、SBおよびSBDの油圧式安全ブレーキなどがあります。

契約内容やサービス要件に応じて、ブレーキには手動解除装置、自動摩耗補正装置、摩耗限界表示リミットスイッチ、ブレーキ開（またはブレーキ閉）リミットスイッチ、その他の装置を取り付けることができます。

図2-18は、YWZ AC電気油圧式ブロックブレーキの概略図を示しています。図2-19は、JZ AC電磁式ブロックブレーキの概略図を示しています。図2-20は、ZWZ DC電磁式ブロックブレーキの概略図を示しています。図2-21は、YPZ AC電気油圧式ディスクブレーキの概略図を示しています。図2-22は、AC電磁式ディスクブレーキの概略図を示しています。図2-23は、SBD油圧式ディスク安全ブレーキの概略図を示しています。

4. 取鍋オーバーヘッドクレーンドラムアセンブリ

取鍋用天井クレーンは、主に鋼板製のドラムを使用する。ドラムには、ワイヤーロープを固定するためのクランププレートが設けられている。ドラム支持部には一般的に過負荷リミッターセンサーが取り付けられ、昇降高さリミッターはドラムの出力軸によって駆動される。ドラム中心線の設置誤差は、図面の規定値以下でなければならない。

荷役装置が設定された上限高さまで上昇したとき、ドラムには1つの空き溝が残っている必要があります。また、設定された下限位置まで下降したとき、ロープを固定するために使用した巻き数に加えて、少なくとも2巻きのワイヤーロープがドラム上に残っている必要があります。

ドラムは通常、ドラム球面ジョイントカップリングまたはローラーカップリングを介して減速機に接続されます。契約または設計で要求される場合は、ギア付き接続ディスクを使用することもできます。図4はドラムアセンブリの例を示しており、減速機のスプライン出力軸がWZLドラム球面ジョイントカップリングを介してドラムを駆動します。減速機のギア付き出力軸は、ギア付き接続ディスクを介してドラムを駆動できます。ドラム球面ジョイントカップリングまたはローラーカップリング、ギア付き接続ディスク、およびベアリングはグリースで潤滑されます。

ドラムは減速機の出力軸によって回転され、減速機の出力軸に応じて適切な接続方法が用いられる。減速機の出力軸が平キー溝付きの場合は、ギア接続ディスクまたはWZLドラム球面ジョイントカップリングを介してドラムに接続することができる。

ほとんどの取鍋天井クレーンでは、主吊り上げ機構には2つの吊り上げポイントがあり、吊り上げ機構には2つのドラムがありますが、ドラムと減速機の接続については上記の例で説明されています。

5. 固定式シーブアセンブリおよびワイヤーロープイコライザー

固定滑車アセンブリの滑車の数は、巻き取り比に対応しており、ロール滑車が使用される。主巻き取り機構のワイヤロープ巻き取りシステムは、ワイヤロープイコライザーと滑車アセンブリの組み合わせを使用する。補助巻き取り機構は、一般的に固定滑車アセンブリを使用するが、ワイヤロープイコライザーと滑車アセンブリの組み合わせを使用する場合もある。

ワイヤーロープ式イコライザーを使用する昇降機構の場合、ワイヤーロープの取り付けまたは交換時には、イコライザーをほぼ水平に保つ必要があります。また、荷重を持ち上げた後にイコライザーが大きく傾いた場合は、より良好な動作状態が得られるように調整する必要があります。イコライザーは、昇降の全範囲にわたって支持ブラケットに引っかかってはなりません。

6. 取鍋天井クレーン用カップリング

クレーン機構のカップリングは通常、ギアカップリングまたはユニバーサルカップリングです。これらのカップリングは、信頼性の高い動作、高い伝達能力、および大きな許容変位を特長としています。カップリングと円筒形シャフトとの接続には、キー付き圧入が用いられます。

ギアカップリングは、内歯と外歯を介してトルクを伝達し、歯のクリアランスによって変位を補償します。許容される角度変位は、通常、通常の歯では0°30′、クラウン歯では1°30′です。ギアカップリングは一般的にリチウム系グリースで潤滑されます。

ユニバーサルカップリングは、契約で要求される場合、または角度変位が大きい場合に使用できます。クロス型ユニバーサルカップリングの最大許容角度変位は10°を超える場合があります。カップリングベアリングにはリチウム系グリースが塗布されています。ボルトは付属の図面に従って規定トルクで締め付け、定期的に締め付け状態を確認する必要があります。

7. お玉用天井クレーンワイヤーロープ

取鍋天井クレーン用のワイヤーロープは、GB/T 8918に準拠した金属線芯または金属線撚り芯のワイヤーロープでなければなりません。一般的には直線接触ワイヤーロープが使用され、ワイヤーロープの安全率はGB/T 3811または契約要件に準拠します。高温焼成を受ける用途では、金属線芯または金属線撚り芯のワイヤーロープを使用する必要があります。

ワイヤーロープは、その種類、線強度、直径、芯材、線表面の状態、および線種に基づいて選定される。

ワイヤーロープは、適切な時期に適切な潤滑を行う必要があります。必要に応じて、ワイヤーロープ用給油装置を追加することもできます。

8．取鍋天井クレーン過負荷リミッター（高精度が要求される場合は電子秤を使用）

過負荷リミッターは、センサーと計器ボックスで構成されています。過負荷を防止するため、ディスプレイは通常、オペレーターキャビンに設置されます（ユーザーの要望に応じて大型ディスプレイを追加することも可能です）。負荷が持ち上げられると、ひずみセンサーが負荷によって生じた変形を比例電圧信号に変換し、負荷から電圧への変換が完了します。

吊り上げ荷重が定格荷重の90%に達すると、過負荷リミッターが断続的な警報を発します。吊り上げ荷重が定格荷重の100%～110%に達すると、機構の下降は継続しながら、昇降電源を遮断します。システム誤差は通常±5%（FS）以下です。

センサーの種類は、ベアリングハウジング型（2-30）、固定シーブ型（2-31）、アクスルピン型（2-32）の3種類から選択できます。

ベアリングハウジングセンサーが最も一般的に使用されています。固定シーブセンサーは通常、固定シーブシャフトの両端に1つずつ、ペアで使用されます。アクスルピンセンサーはシーブシャフトの代わりに使用され、センサーとしても機能します。

9. 取鍋天井クレーンの吊り上げ高さ制限装置

昇降高さリミッターは、昇降高さを制限する安全装置です。一般的にドラムシャフトの端部に設置され、ドラムの回転を対応する昇降高さに変換し、昇降制御回路に複数の制御接点を提供します。これらの接点の位置を調整することで、昇降高さを制御できます。

図はQGX昇降高さリミッターを示しています。上図は、ドラムシャフト端部の四角い穴がリミッターの四角い出力シャフトに嵌合された状態を示しており、下図はリミッターの断面図です。昇降高さを調整するには、ハウジング6を取り外し、ナット4を回して、カム5とリミットスイッチ3の間のオフセット角度を調整します。

10. 取鍋天井クレーン用ヘビーハンマーリミットスイッチ

重ハンマー式リミットスイッチは、荷役装置の最大揚程を制限する安全装置であり、契約または設計要件に基づいて選定されます。リミットスイッチはトロリーフレームに取り付けられ、重ハンマーのリングが吊り上げ用ワイヤーロープに装着されます。荷役装置が上限まで上昇し、重ハンマーに接触すると、ハンマーの支持ロープの張力が緩み、リミットスイッチが作動して電源が遮断されます。

11. 取鍋天井クレーン過速度スイッチ

過速度スイッチは、モーターの過速度を制限し、安全な運転を確保するために、巻き上げモーター内部または別の場所に設置されています。（過速度スイッチは工場出荷時に調整済みですので、勝手に調整しないでください。）

12. お玉オーバーヘッドクレーンフックアセンブリ

の フックアセンブリ クレーン上で最も広く使用されている荷役装置です。

フックアセンブリには、通常のフックアセンブリと電動回転フックアセンブリ（契約で指定されるもの）があります。製造方法によって、鍛造フック（2-33）と積層板フック（2-34）（複数のフック形状の鋼板を積層し、リベットで接合したもの）に分けられます。また、フックの口部の形状によって、シングルフックとダブルフックに分けられ、必要に応じてユーザーが選択できます。フックアセンブリには脱落防止装置が装備されており、フックアセンブリ内のベアリングはオイルカップを通して潤滑されます。

フックアセンブリの構造によって、ワイヤーロープの撚り方が異なります。ワイヤーロープは、付属の図面に従って正しく撚り合わせる必要があります。

一般的なフックアセンブリのフックは、通常、手で押すことで回転させることができます。フックを回転させたくない場合は、ロック装置を追加することができます。

13. 取鍋天井クレーン吊り上げスプレッダー

取鍋天井クレーンの吊り上げスプレッダーは、以下の3つの具体的なケースにおいて、分離不可能なスプレッダーと分離可能なスプレッダーという2つの構造形式に分けられます。

a) 分離不可能なスプレッダー I: メインの吊り上げワイヤーロープが、2 つの積層フックを備えた吊り上げビームを直接吊り下げます。つまり、スプレッダーは固定ガントリーフックです。これは一般的に製鉄所の取鍋天井クレーンで使用されます。

b) 分離不可能なスプレッダー II: メイン巻き上げ機構のフックが溶融金属を直接運びます。

c) 分離式スプレッダー：積層（または鍛造）フック付きの吊り上げビームが、メインの吊り上げ機構の（シングルまたはダブル）フックに吊り下げられます。

14. 取鍋天井クレーン電動ホイスト

固定式電動ホイストは補助昇降機構として使用される場合があり、その場合は一般的にトロリー上に設置されます。一方、電動トロリー式電動ホイストは、一般的に補助昇降機構として主桁の下のレール上を走行します。

15. 取鍋天井クレーン車輪アセンブリ

車輪はJB/T 6392クレーン車輪規格に従って設計・製造され、主に鍛造または圧延された車輪が使用されます。完成した踏面およびフランジ内面の硬度はHB300～380です。車輪径が400mm未満の場合は、半径方向（通常）深さ約15mmにおける硬度がHB260以上であり、車輪径が400mmを超える場合は、半径方向（通常）深さ約20mmにおける硬度がHB260以上です。

ホイールアセンブリのベアリングハウジングには、一般的にアングル型ベアリングハウジング、45°分割型ベアリングハウジング、またはU字型ベアリングハウジングが使用されます（下図参照）。

ホイールアセンブリ内のベアリングにはグリースが塗布されています。

16．取鍋天井クレーン水平ガイドホイール装置（契約内容に応じて構成）

クレーン橋片側のエンドキャリッジの両端には、クレーン走行中のレールの傾きを防止するために、水平ガイドホイール装置が配置されている。水平ガイドホイール装置の構造は下図に示す。

水平ガイドホイール装置は、2つのガイドホイールとレール間のクリアランスを調整することで、ガイドホイールの摩耗を補正したり、相対位置を調整したりすることができます。ガイドホイールの軸は偏心軸であり、この偏心軸を一定の角度まで回転させることができ、所定の角度に達したらボルト締め付けプレートで固定します。ガイドホイールの水平位置は±5mmの範囲で調整可能です。

ガイドホイールとレール間のクリアランスは通常2～4mmで、付属の図面に従って調整できます。

17. 取鍋天井クレーンバッファー

緩衝装置は、クレーンやトロリーが終端位置に到達したとき、または同じスパン上のクレーン同士が衝突したときの衝撃を軽減し、クレーンやトロリーの安全を保護します。

クレーン走行用およびトロリー走行用緩衝装置は、契約要件に応じてスプリング式緩衝装置または油圧式緩衝装置を使用でき、その他の緩衝装置タイプも契約要件に応じて選択可能です。設置された緩衝装置の衝撃オフセット角度は1°未満です。

18. 取鍋天井クレーン運転室

の オペレーターキャビン クレーン操作室は、オペレーターがクレーンを操作する作業場です。電気制御装置、照明、各種計器類、消火器などが備えられています。

取鍋用天井クレーンには通常、密閉式の空冷式オペレーターキャビンが備え付けられている。

密閉型キャビンは、前面下部に窓を備えた全方位視界構造を採用しています。窓とドアには強化安全ガラスを使用したアルミ合金フレームが使用されています。キャビン内には上下・前後調整可能なソフトシートが装備されており、オペレーターは各機構の動作状態をいつでも確認し、安全な操作を確保できます。キャビン床面には断熱ゴムカーペットが敷かれ、内部配線は隠蔽配線方式を採用。内外の接続は端子ボックスを経由するため、メンテナンスが容易です。

密閉式の空冷式キャビンにはエアコンが装備されており、キャビンは断熱サンドイッチ構造を採用している。

19. 取鍋天井クレーン電気室

幅広桁橋梁構造の場合、電気室は通常、主桁の片側または両側に設けられます。電気室の両端には密閉扉が設置され、各扉には錠と取っ手が付いています。電気室内には通常500mm以上の通路幅が確保され、通路面には絶縁ゴムカーペットが敷かれます。

周囲温度が高すぎて電気機器の要求温度を満たせない場合は、エアクーラーが必要となり、冷気はダクトを通して電気室に送られます。電気室の内壁には、外部からの熱の影響を軽減するために、断熱材を充填した断熱サンドイッチ構造が設けられています。

電気室には照明器具と携帯用消火器も備え付けられている。

20．電気設備室（契約または設計に基づき構成）

狭桁構造の場合、電気機器は一般的に橋梁の通路上に配置されます。環境条件が電気機器の要求を満たせない場合、クレーンには電気室が必要となり、これは橋梁の通路上に設置されます。周囲温度が電気機器の要求を満たせない場合は、電気室の外側にエアクーラーを設置し、ダクトを通して冷気を電気室に送り込みます。電気室には、電気機器が正常に動作するように、絶縁材を充填した断熱サンドイッチ構造が設けられています。電気室の扉には錠と取っ手が取り付けられ、内部には通常500mm以上の通路幅が確保されています。

電気室には照明器具と携帯用消火器も備え付けられている。

21. 空調システム

空冷式の操縦室では、一般的に冷暖房兼用エアコンが使用され、室内温度は約20～30℃に制御される。

空冷式の電気室および電気設備室には、クレーン専用の送風ダクト付き空冷装置が使用され、室内温度は一般的に35～40℃以下、または契約要件に従って制御されます。契約要件に応じて、凝縮水蒸発装置、自動除湿装置、その他の機器も設置可能です。

22. 消防設備

運転室と電気室（または電気設備室）には、携帯式消火器が設置されています。各消火器には収納用ブラケットが付属しており、室内の適切な位置に固定されています。

本稿では、冶金用取鍋天井クレーンに関する簡潔な分析と説明を通して、取鍋天井クレーンの主要構成要素の形状と機能を紹介し、読者が標準化された設計の基礎知識を身につけ、将来の設計作業における不必要なミスや問題を回避できるよう支援する。