JP4010466B2 - Heavy equipment jack equipment - Google Patents

Description

多段の油圧シリンダ１３の重複部には、曲げモーメントを伝達するために格間剪断力Ｆが発生する。この剪断力は、Ｆ＝Ｍ÷ｌで表わされ、重複長さｌが短いほど大きく、これを支える部位は、一方は補強リングであるが、他方は、油圧シリンダ１３のパイプだけなので問題になる。油圧シリンダ１３の上昇が、エンドストップまで達しているとすれば、円環に大きな集中荷重を掛けたに等しく、脆弱である。
【０００７】
▲２▼台車１０

ここで、Ｒｍｉｎ≧０、すなわち、Ｖ−９．４４Ｈ≧０とすると、
Ｈ≦Ｖ÷９．４４＝０．１０５９Ｖとなり、１０％の水平力が作用すると、一方の車輪は浮き上がり直前となり、他方の車輪の反力が２倍となり、転倒するおそれがある。これも、実際は、ＶやＨは、不均等に作用するから、これより少ない値、場合によっては、５％以下でも転倒するおそれがある。
【０００８】
なお、実際は、油圧シリンダ１３と台車１０の自重分が車輪１２に作用するから、それだけが余裕となる。
この全体構造系について、図９では、あたかも地上が固定点であり、油圧シリンダ１３と載台１４がピン結合で載っているかのように見えるが、重複部の格間剪断力で油圧シリンダ１３がつぶれるか、転倒モーメントにより台車１０の車輪１２が０圧になった途端に構造系が成立しなくなり、倒壊するおそれがある。
【０００９】
（２）荷重の不均等性に対する配慮
油圧のばらつきは無視できるとしても、片側４本の油圧シリンダ１３の摩擦抵抗は、エコライズ機能を備えていない以上、相当量を見込まなければならない。また、走行装置については、台車１０が１台につき８個の車輪１２を固定的に取り付けている上、レール１１は、通常のフレームワークの一体型に近く、２〜４倍の不均等荷重が発生する。
【００１０】
（３）最終評価
応力的には特に問題がないような印象を与えるが、実際は少ない水平荷重で転倒する危険がある。
【００１１】
２．従来装置の応力度検算
（１）検算内容
検算内容の算定には、軸応力、周辺応力の他に、軸直角応力（油圧）や剪断応力も含めるべきである。
【００１２】
（２）構造規格の適用条件
本装置における強度は、「常時（使用時）」と「地震時」で決定される。
▲１▼常時（使用時）
作用荷重は、つぎの組み合わせによる。この場合の許容応力度比は、１．００であり、詳細検算を必要とする。
ａ）死荷重（自重） Ｄ
ｂ）活荷重（上載荷重） Ｌ
なお、Ｄ＋Ｌ＝Ｖである。
ｃ）垂直動荷重 ＩＶ（＝ｋ₁Ｖ）
ｄ）水平動荷重 ＩＨ（＝ｋ₂Ｈ）
ｅ）風荷重 Ｗ
【００１３】
この中で、垂直動荷重ＩＶは、レール継ぎ目通過時に発生し、係数ｋ₁＝０．１０を見込み、また、水平動荷重ＩＨは、起動時は電動機の種類により、ｋ₂＝０．１０〜０．２０、走行時は上載荷重の揺動で、ｋ₂＝０．０５〜０．１０程度を見込む。風荷重Ｗは、本装置では自体に作用する量は前記水平動荷重に比べごくわずかで、上載物の風荷重をどう設定するかが支配する。また、熱荷重（温度変化の影響）は、車輪１２や油圧シリンダ１３の固定部に適当なガタを設けた場合は考慮しなくてもよい。適当なガタがないと、強度以前の問題としてロックされ作動しない。
【００１４】
▲２▼地震時
作用荷重は、つぎの組み合わせによる。この場合の許容応力度比は、１．３０であり、詳細検算を必要とする。
ａ）死荷重（自重） Ｄ
ｂ）活荷重（上載荷重） Ｌ
ｃ）地震荷重 ＥＱ
この中で、地震荷重ＥＱは、通常０．２０としている。
【００１５】
▲３▼暴風時
作用荷重は、つぎの組み合わせによる。この場合の許容応力度比は、１．３０であり、地震荷重を下回る。
ａ）死荷重（自重） Ｄ
ｂ）活荷重（上載荷重） Ｌ
ｃ）暴風荷重 ＷＷ
【００１６】
（３）検算応力度の種類
各部品の各部位には、荷重の組み合わせと、部品に生じる作用力の種類により複雑な応力度が発生する。これを正確に解き、かつ、正確に合成させないと、実応力度が求められない。
具体例として、図１０を挙げて説明する。なお、Ｖには、Ｄ、Ｌ、ＩＶが含まれ、Ｈには、ＩＨ、Ｗ、ＷＷ、ＥＱなどが含まれる。
図１０において、
Ｖ：垂直荷重、Ｈ：水平荷重、Ｈ_r：環状半力、ｈ₁：作用高さ、ｈ₂：作用高さ、ｒ：作用距離、ａ：上載高さ、ｂ：重複位置、ｃ：重複位置、ｄ：基部高さ、である。
【００１７】
▲１▼台車１０固定部の油圧シリンダ１３（および溶接継ぎ手）
σ_x＝油圧×内面積÷Ａ_d±Ｈ×ｈ₂÷Ｚ_d
ただし、Ａ_d：油圧シリンダ１３断面積、Ｚ_d：油圧シリンダ１３断面係数
σ_y＝油圧で発生するフープテンション
σ_z＝油圧
τ＝Ｔ÷Ａ_d
σ_maxおよびτ_max→以上のσ_x、σ_y、σ_z、τから算定する。
【００１８】
▲２▼重複部ｃ点の油圧シリンダ１３
重複部ｃ点の油圧シリンダ１３には、▲１▼と同様に算定したσ_x、σ_y、σ_z、τが発生する他、重複部の格間曲げモーメントの影響が加算される。
ａ）重複部の格間曲げモーメント
Ｍ_r＝Ｍ_b＝Ｈ×ｈ₁
ｂ）環状半力
Ｈ_r＝Ｍ_r÷ｒ＝Ｈ×ｈ₁÷ｒ
ｃ）環状半力応力度
σ_z’＝Ｈ_r÷第１の油圧シリンダ１３内径
τ’＝Ｈ_r÷Ａ_b
ｄ）σ_maxおよびτ_max→以上のσ_x、σ_y、σ_z、τ、σ_z、τ’から算定する。
【００１９】
▲３▼事例のまとめ
各部品の各部位には、以上の事例に示すような複雑な応力が発生するから、充分に検討すべきである。
【００２０】
▲４▼その他の部分
車軸、車輪、フレーム等については、σ_x、σ_y、τの３要素を必ず検算することにより、安全、かつ、最小の諸元を得ることができる。これを怠ると、危険部位を補完できる効果はないのが実状である。
【００２１】
３．総合評価
以上の検討結果で従来装置の問題点は、つぎの通りである。
（１）使用上の問題点
▲１▼地震に弱いこと。改造して使用するとしても、つぎの処置が必要である。
ａ）レール１１間隔を拡幅する。
ｂ）揚程を制限する。
ｃ）もやいロープを追従させて転倒防止を図る。
【００２２】
▲２▼足回りが不備なこと。
ａ）車輪１２には、不均衡荷重が加わっていると考えられること。
ｂ）台車１０の軸数を半減させるか、ボギー式にしないと、レール１１の製作、据付け精度が厄介であること。
ｃ）走行装置や油圧シリンダ１３の定着部の開放点検が困難で、使用中の故障に対応しにくいこと。
【００２３】
（２）製作時に予測される問題点
▲１▼載台１４〜油圧シリンダ１３〜台車１０のセット
載台１４〜油圧シリンダ１３〜台車１０のセットは、組立て後、油圧シリンダ１３〜台車１０間をロック（台車１０天端の押え金具で調整）すれば特に問題はない。ただし、台車１０の構造は、開放点検に向いていなく、メンテナンスアセスメント上、問題がある。
【００２４】
▲２▼台車１０とレール１１
前述の通り、１つの台車１０に、８個の車輪を固定取付けすると、精密レール１１（路面を機械加工）でも不均等係数は、２〜３倍におよぶ。さらに、通常の軌条桁では、８個中３個（負担荷重は５０％＋２５％＋２５％）だけが有効である。このことは、天井走行クレーンのように、中間ガーダーが比較的捩じれ易いものですら、両端の走行クラブは、各２輪、合計４輪されていることからも容易に理解できる。
【００２５】
本発明は、安全性、特に耐震性にすぐれ、しかも経済的で、使い勝手のよい重量物用ジャッキ装置を提供することを目的とするものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移動台車に、油圧シリンダを介して載台を連結し、前記油圧シリンダの伸縮により載台の重量物を昇降するようにした重量物用ジャッキ装置において、前記台車と載台との間に、２本を１対として３角トラスを構成するための油圧シリンダを、少なくとも４対取付け、これら少なくとも４対のうちのいずれかの対をなす２本の油圧シリンダのうちの少なくともいずれか一方の油圧シリンダの方向と、他のいずれかの対をなす２本の油圧シリンダのうちの少なくともいずれか一方の油圧シリンダの方向とが平面から見て互いに略直交するように配置され、かつ、この複数対の油圧シリンダが平面的に点対称又は線対称となるように配置し、３角トラスは、上方に広がる３角、下方に広がる３角、途中で交差する３角のうちの１または２以上の組み合わせからなることを特徴とする重量物用ジャッキ装置である。
【００２７】
以上のように構成したので、水平力に対して強くなり、地震の多いところでも安全である。３角トラスは、上方に広がる３角、下方に広がる３角、途中で交差する３角の１または２以上の組み合わせにより構成しただけなので、従来装置に比較して特に部品の追加を必要とせず、経済的な装置を提供できる。
揚程の制限が緩やかになり、機高の高いものを得ることができるとともに、もやいロープがなくとも転倒することがない。
走行装置や油圧シリンダ１３の定着部の開放点検が可能となり、使用中の故障に対応でき、使い勝手のよい重量物用ジャッキ装置を提供することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の基本的構想を従来装置と比較して説明する。
従来装置は、耐水平力性に問題があることは、前述の通りであるが、複雑な形式でこれを解決すると、不均等性を増し、逆効果になるので、安定・静定構造形式を挙げ、これについて検討する。
【００２９】
図１１は、従来装置の構造説明図であり、油圧シリンダ１３には、伸縮の自由度があり、軸方向には、「ばねを持った半静定系」となる。しかし、各油圧シリンダ１３の曲げ剛性は、セッテング時の内力が導入されているため、かなりの不均等性が発生する。したがって、水平力に対する不静定次数は、４または８である。
【００３０】
図１２は、従来装置のセッテング内力を除去するため、油圧シリンダ１３と台車１０の連結部および油圧シリンダ１３と載台１４の連結部に、鋼の拘束とは桁違いに弱いばね支承を入れ、半固定式としたものである。理論上は、４または８の不静定次数を持つが、重箱の隅なので、引っ包めて一定のばね定数とみなせば、不静定次数は１となる。
この形式は、不均等性が緩和された分だけ耐水平力性は向上するが、抜本的解決にはならない。
【００３１】
図１３は、従来装置における油圧シリンダ１３に曲げを生じさせないために、油圧シリンダ１３でトラスを構成したものである。この図１３における全ての油圧シリンダ１３は、伸縮の自由度を持っているから、安定、かつ、静定する。
問題点は、トラスのステイに相当するサブジャッキであって、交番水平力に対し片効きのため、一方のみ有効とするか、両方に有効とするためには、たすき掛けとしなければならない。
【００３２】
図１は、本発明の基本原理を示すもので、サブジャッキを省略し、主油圧シリンダ１３だけで３角トラスを組んだものである。油圧シリンダ１３の数は最小となり、製作・組立て面でも有効である。ただし、油圧シリンダ１３の取付け間隔が狭いと、水平力の抗力が過大になり成立しない。
台車１０の幅が広い場合には、図１の３角トラスを逆にし、台車１０に載せた形式とすることもできる。
【００３３】
図３は、図１に示した油圧シリンダ１３の取付け間隔を力学的に拡大したもので、食い違い配列としている。台車１０と載台１４における上下の取付け間隔を、図１における載台１４の取付け間隔と同一とすると、耐水平力は２倍に向上する。しかし、外観が奇異に感じられる上、昇降制御を誤ると斜めに昇降する危険がある。
【００３４】
図２は、図１に示した本発明の基本原理を具体化した実施例である。
この図２において、所定間隔をもって平行に第１のレール１１と第２のレール２１を設置し、これらの第１のレール１１と第２のレール２１の上に、それぞれ第１の台車１０と第２の台車２０が第１の車輪１２と第２の車輪２２によって移動可能に載せられている。
前記第１の台車１０と第２の台車２０には、それぞれ２本１対で３角トラスを組んだ多段の第１の油圧シリンダ１３と第２の油圧シリンダ２３が２対ずつ台車側ヒンジ１５と台車側ヒンジ２５によって取り付けられている。前記第１の油圧シリンダ１３と第２の油圧シリンダ２３の上端部は、載台側ヒンジ１６と載台側ヒンジ２６にて載台１４で連結され、全体でツインタワーを構成している。
【００３５】
前記第１の油圧シリンダ１３は、油圧シリンダ１３ａと１３ｂによって、１対の３角トラスを組み、油圧シリンダ１３ｃと１３ｄによって、１対の３角トラスを組んでいる。すなわち、これら油圧シリンダ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、その下端の台車側ヒンジ１５が第１の台車１０の移動方向と同一方向の略中央位置に一直線上に配置され、また、油圧シリンダ１３ａの上端の載台側ヒンジ１６が第１の台車１０の移動方向に対して約４５度の角度をもって連結され、油圧シリンダ１３ｂの上端の載台側ヒンジ１６が油圧シリンダ１３ａに対して略１８０度逆方向に配置されている。油圧シリンダ１３ｃと１３ｄの対についても同様であるが、油圧シリンダ１３ａと１３ｂの対と、油圧シリンダ１３ｃと１３ｄの対は、互いに略９０度の角度をもって配置されている。
【００３６】
前記第２の油圧シリンダ２３についても、油圧シリンダ２３ａと２３ｂによって、１対の３角トラスを組み、油圧シリンダ２３ｃと２３ｄによって、１対の３角トラスを組んでいるが、ツインタワーを構成したときの中心点Ｐを中心として、第１の油圧シリンダ１３ａと第２の油圧シリンダ２３ｄ、第１の油圧シリンダ１３ｂと第２の油圧シリンダ２３ｃ、第１の油圧シリンダ１３ｃと第２の油圧シリンダ２３ｂ、第１の油圧シリンダ１３ｄと第２の油圧シリンダ２３ａが、それぞれ点対称の位置に配置されている。
【００３７】
図４は、図３に示した本発明の基本原理の具体的実施例である。
この図４において、３角トラスの取付け間隔を力学的に拡大するため、第１の油圧シリンダ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの下端の各台車側ヒンジ１５および第２の油圧シリンダ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの下端の各台車側ヒンジ２５は、それぞれ第１の台車１０と第２の台車２０に、その移動方向に対して食い違い配列としている。点Ｐを中心として、第１の油圧シリンダ１３ａと第２の油圧シリンダ２３ｄ、第１の油圧シリンダ１３ｂと第２の油圧シリンダ２３ｃ、第１の油圧シリンダ１３ｃと第２の油圧シリンダ２３ｂ、第１の油圧シリンダ１３ｄと第２の油圧シリンダ２３ａが、それぞれ点対称の位置に配置されていること、その他の構成は、図２と同様である。
【００３８】
図２および図４において、一方の群では、油圧シリンダ１３ａと１３ｂからなる３角トラスと、油圧シリンダ１３ｃと１３ｄからなる３角トラスが、互いに略９０度の角度をもって配置されていることによって、油圧シリンダ１３ａと１３ｄがハ字形に配置され、油圧シリンダ１３ｂと１３ｃがハ字形に配置されており、また、他方の群の油圧シリンダ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄについても同様である。
しかし、台車１０、２０の長さをできるだけ短くする必要がある場合には、図５に示すように、一方の群の油圧シリンダ１３ａと１３ｂからなる３角トラスと、１３ｃと１３ｄからなる３角トラスがすべて同一方向となるように配置し、また、他方の群については、一方の群と同様にすべて同一方向で、かつ、一方の群と略９０度の角度をもって配置することにより、図５（ａ）からも明らかなように、平面的に点Ｐを通る線対称の位置に配置し、油圧シリンダ１３ａと２３ａ、１３ｂと２３ｂ、１３ｃと２３ｃ、１３ｄと２３ｄがそれぞれハ字形となるようにするとともに、図５（ｂ）の側面図側から見て、油圧シリンダ１３ｂと１３ｃ、２３ｂと２３ｃが互いに交差するように配置する。このような構成とすることによって、台車１０、２０の長さを図２および図４に比較して約半分の長さにすることができる。
【００３９】
図２および図４では、対をなす３角トラスは、第１の台車１０および第２の台車２０の移動方向に対し、略４５度の角度で配置したが、図６に示すように、対をなす３角トラスの一方を移動方向に一致させ、他方を直角に配置するようにしてもよい。また、２対のうちの一方の対を直角以外とし、他方の対を直角としてもよく、要するに点Ｐを中心にして点対称に配置されていればよい。
【００４０】
以上の実施例では、一方の第１の台車１０に２対をセットし、他方の第２の台車２０にも２対をセットしたが、第１の台車１０と第２の台車２０の長さが十分長いときには、図７に示すように、それぞれ２対の倍数ずつセットするようにしてもよく、この場合も点Ｐを中心にして点対称に配置すればよい。
【００４１】
以上の実施例では、３角トラスが、第１の台車１０、第２の台車２０側から載台１４側へ広がるようにしたが、これに限られるものではなく、第１の台車１０、第２の台車２０、載台１４が充分広い場合には、３角トラスを逆に載台１４側から第１の台車１０、第２の台車２０側へ広がるようにしてもよいし、また、第１の台車１０、第２の台車２０側から載台１４側へ広がる３角トラスと、逆に載台１４側から第１の台車１０、第２の台車２０側へ広がる３角トラスの組み合わせとすることもでき、この場合も点Ｐを中心にして点対称に配置すればよい。
【００４２】
以上の実施例では、所定間隔をもって平行に設置された第１のレール１１と第２のレール２１の上に、それぞれ第１の台車１０と第２の台車２０を移動可能に載せ、これらの第１の台車１０と第２の台車２０に、それぞれ３角トラスを設け、その上端部を載台１４で連結して、全体をツインタワーとした。すなわち、２台の第１の台車１０と第２の台車２０の２台を有する場合について説明した。
しかし、これに限られるものではなく、幅の広い１台の台車１０に、点Ｐを中心にして点対称となるように４対または４対の倍数の油圧シリンダ１３を配置してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、台車１０と載台１４との間に、２本を１対として３角トラスを構成するための油圧シリンダ１３を、少なくとも４対取付け、これら少なくとも４対のうちのいずれかの対をなす２本の油圧シリンダのうちの少なくともいずれか一方の油圧シリンダの方向と、他のいずれかの対をなす２本の油圧シリンダのうちの少なくともいずれか一方の油圧シリンダの方向とが平面から見て互いに略直交するように配置され、かつ、この複数対の油圧シリンダ１３が平面的に点対称又は線対称となるように配置したので、全方向の水平力に対して強くなり、地震の多いところでも安全である。
【００４４】
油圧シリンダ１３にて上方に広がる３角、下方に広がる３角、途中で交差する３角の１または２以上の組み合わせからなる３角トラスを構成しただけなので、従来装置に比較して特に部品の追加を必要とせず、経済的な装置を提供できる。揚程の制限が緩やかになり、機高の高いものを得ることができるとともに、もやいロープがなくとも転倒することがない。
走行装置や油圧シリンダ１３の定着部の開放点検が可能となり、使用中の故障に対応でき、使い勝手のよい重量物用ジャッキ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による重量物用ジャッキ装置の第１実施例の原理図である。
【図２】図１の具体的実施例を示すもので、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側面図、（ｃ）は、正面図である。
【図３】本発明による重量物用ジャッキ装置の第２実施例の原理図である。
【図４】図３の具体的実施例を示すもので、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側面図、（ｃ）は、正面図である。
【図５】本発明による重量物用ジャッキ装置の第３実施例の説明図である。
【図６】本発明による重量物用ジャッキ装置の第４実施例の説明図である。
【図７】本発明による重量物用ジャッキ装置の第５実施例の説明図である。
【図８】従来の重量物用ジャッキ装置の斜視図である。
【図９】図８に示した従来の重量物用ジャッキ装置の作用説明図である。
【図１０】油圧シリンダ１３の作用説明図である。
【図１１】図８に示した従来の重量物用ジャッキ装置の構造説明図である。
【図１２】図８に示した従来の重量物用ジャッキ装置を一部改良した場合の構造説明図である。
【図１３】図８に示した従来の重量物用ジャッキ装置に可動サブジャッキを付加した場合の構造説明図である。
【符号の説明】
１０…第１の台車、１１…第１のレール、１２…第１の車輪、１３…第１の油圧シリンダ、１４…載台、１５…台車側ヒンジ、１６…載台側ヒンジ、２０…第２の台車、２１…第２のレール、２２…第２の車輪、２３…第２の油圧シリンダ、２５…台車側ヒンジ、２６…載台側ヒンジ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a 500 ton class heavy load jack device used for installation work such as large generators / transformers, large industrial machines, chemical plant machines, and loading work on vehicles.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 8, this type of heavy load jack device is mounted on a rail 11 and 11 installed in parallel at a predetermined interval so that carts 10 and 10 can be moved by wheels 12 and 12, respectively. Each of the carts 10 and 10 is provided with four multi-stage hydraulic cylinders 13 and 13 each extending and contracting in the vertical direction, and the upper ends of these hydraulic cylinders 13 and 13 are connected by a platform 14, and the whole It is a twin tower.
[0003]
In such a heavy-weight jack device, all of the multistage hydraulic cylinders 13 are contracted to lower the mounting table 14 to a lower position, and a heavy object is suspended on the mounting table 14 or placed thereon, and the hydraulic cylinder 13 is hydraulically operated. When the hydraulic cylinder 13 is pushed up, for example, a heavy object such as 500 tons at the first stage, 400 tons at the second stage, 300 tons at the third stage, or the like is lifted or pushed up and moved in that state.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned heavy-duty jack device is sufficient for pushing up, but there is a problem in terms of safety standards for horizontal seismic resistance in countries where earthquakes such as Japan occur. The problems of such a conventional apparatus will be considered below.
[0005]
1. Recognition of overall concept of conventional apparatus (1) Response to horizontal force The reason why the twin tower system as described above is weak against horizontal force will be described with reference to FIG.
In FIG. 9, assuming that a vertical load 4V and a horizontal force 4H act on the four hydraulic cylinders 13, an axial force S, a shearing force (neglected here) and a bending moment M are generated in each hydraulic cylinder 13, Each cart 10 generates a vertical reaction force R, a horizontal reaction force Hr, and a tipping moment.
[0006]
(1) Hydraulic cylinder 13

A gap shearing force F is generated in the overlapping portion of the multistage hydraulic cylinders 13 in order to transmit a bending moment. This shearing force is expressed as F = M ÷ l, and the larger the overlapping length l, the larger the shearing force. One of the supporting parts is a reinforcing ring, but the other is only the pipe of the hydraulic cylinder 13, which is a problem. Become. If the rise of the hydraulic cylinder 13 reaches the end stop, it is fragile, equivalent to applying a large concentrated load to the ring.
[0007]
▲ 2 ▼ Car 10

Here, if Rmin ≧ 0, that is, V-9.44H ≧ 0,
When H ≦ V ÷ 9.44 = 0.1059V and a horizontal force of 10% is applied, one wheel is just before lifting, the reaction force of the other wheel is doubled, and there is a risk of falling. In fact, V and H act unevenly, so there is a risk of falling even if the value is smaller than this, or even 5% or less.
[0008]
Actually, since the weight of the hydraulic cylinder 13 and the carriage 10 acts on the wheel 12, only that is enough.
In this overall structure system, in FIG. 9, it seems as if the ground is a fixed point, and the hydraulic cylinder 13 and the platform 14 are mounted by pin coupling. As soon as the wheel 12 of the carriage 10 becomes 0 pressure due to the falling moment, the structural system is not established and may collapse.
[0009]
(2) Consideration for non-uniformity of load Even if the variation in hydraulic pressure can be ignored, the frictional resistance of the four hydraulic cylinders 13 on one side must be expected to be considerable as long as the eco-rise function is not provided. In addition, as for the traveling device, the carriage 10 has eight wheels 12 fixedly attached to each unit, and the rail 11 is close to an integrated type of a normal framework, and has an uneven load of 2 to 4 times. appear.
[0010]
(3) The final evaluation stress gives the impression that there is no particular problem, but there is a risk of falling with a small horizontal load in practice.
[0011]
2. Stress level calculation of conventional devices (1) Calculation content Calculation content should include axial normal stress (hydraulic pressure) and shear stress in addition to axial stress and peripheral stress.
[0012]
(2) Application conditions of structural standards The strength in this device is determined by “always (when in use)” and “at the time of earthquake”.
▲ 1 ▼ Always (when using)
The working load depends on the following combinations. The allowable stress ratio in this case is 1.00, and detailed verification is required.
a) Dead load (self-weight) D
b) Live load (upload) L
Note that D + L = V.
c) Vertical dynamic load IV (= k ₁ V)
d) Horizontal dynamic load IH (= k ₂ H)
e) Wind load W
[0013]
In this, the vertical dynamic load IV, occur when the rail joints pass, estimated coefficients k ₁ = 0.10, also the horizontal dynamic load the IH, startup depending on the type of motor, k ₂ = 0.10 to 0.20. When traveling, the upper load is swung and k ₂ = 0.05 to 0.10 is expected. In this apparatus, the amount of wind load W acting on itself is very small compared to the horizontal dynamic load, and it dominates how the wind load of the overload is set. Further, the thermal load (effect of temperature change) may not be taken into consideration when an appropriate backlash is provided at the fixed portion of the wheel 12 or the hydraulic cylinder 13. Without proper play, it will lock and not operate as a pre-strength problem.
[0014]
(2) The seismic action load depends on the following combinations. In this case, the allowable stress ratio is 1.30, which requires detailed verification.
a) Dead load (self-weight) D
b) Live load (upload) L
c) Earthquake load EQ
Among them, the seismic load EQ is normally set to 0.20.
[0015]
(3) The action load during a storm depends on the following combination. In this case, the allowable stress ratio is 1.30, which is lower than the seismic load.
a) Dead load (self-weight) D
b) Live load (upload) L
c) Storm load WW
[0016]
(3) Types of Checked Stress Levels A complex stress level is generated in each part of each part depending on the combination of loads and the type of acting force generated on the part. Unless this is solved accurately and combined accurately, the actual stress level cannot be obtained.
A specific example will be described with reference to FIG. V includes D, L, and IV, and H includes IH, W, WW, EQ, and the like.
In FIG.
V: vertical load, H: horizontal load, H _r: circular half force, h _1: the action height, h _2: action height, r: working distance, a: upper Notaka of, b: overlapping location, c: Duplicate Position, d: base height.
[0017]
(1) Hydraulic cylinder 13 (and welded joint) of the carriage 10 fixed part
σ _x = Hydraulic pressure × Inside area ÷ A _d ± H × h ₂ ÷ Z _d
Where A _d : hydraulic cylinder 13 cross-sectional area, Z _d : hydraulic cylinder 13 cross-sectional coefficient σ _y = hoop tension generated by hydraulic pressure σ _z = hydraulic pressure τ = T ÷ A _d
σ _max and τ _max → Calculated from the above σ _x , σ _y , σ _z , τ.
[0018]
(2) Hydraulic cylinder 13 at overlapping point c
In addition to the occurrence of σ _x , σ _y , σ _z , and τ calculated in the same manner as in (1), the influence of the gap bending moment of the overlapping portion is added to the hydraulic cylinder 13 at the overlapping portion c.
a) Interlayer bending moment M _r = M _b = H × h ₁
b) Annular half force H _r = M _r ÷ r = H × h ₁ ÷ r
c) Annular half force stress σ _z ′ = H _r ÷ first hydraulic cylinder 13 inner diameter τ ′ = H _r ÷ A _b
d) σ _max and τ _max → Calculated from the above σ _x , σ _y , σ _z , τ, σ _z , τ ′.
[0019]
(3) Summary of cases Since complex stresses as shown in the above cases are generated in each part of each part, it should be fully examined.
[0020]
(4) For other partial axles, wheels, frames, etc., the safety and minimum specifications can be obtained by always checking the three elements σ _x , σ _y , and τ. If this is neglected, the actual situation is that there is no effect of complementing the dangerous part.
[0021]
3. The problems of the conventional device as a result of the examination above the comprehensive evaluation are as follows.
(1) Problems in use (1) It is vulnerable to earthquakes. Even if it is modified and used, the following measures are required.
a) Widen the space between the rails 11.
b) Limit the head.
c) Follow the fast rope to prevent falling.
[0022]
(2) Insufficient suspension.
a) It is considered that an unbalanced load is applied to the wheel 12.
b) The production and installation accuracy of the rail 11 is troublesome unless the number of axes of the carriage 10 is halved or the bogie is used.
c) It is difficult to inspect the traveling device and the fixing part of the hydraulic cylinder 13 for opening, and it is difficult to cope with a failure during use.
[0023]
(2) Problems to be predicted at the time of manufacture (1) Set of mounting base 14 to hydraulic cylinder 13 to bogie 10 The set of mounting base 14 to hydraulic cylinder 13 to bogie 10 is assembled between the hydraulic cylinder 13 and the bogie 10 after assembly. If it is locked (adjusted with the presser fitting at the top of the carriage 10), there is no problem. However, the structure of the carriage 10 is not suitable for open inspection, and there is a problem in terms of maintenance assessment.
[0024]
(2) Bogie 10 and rail 11
As described above, when eight wheels are fixedly attached to one carriage 10, the non-uniformity coefficient is two to three times even in the precision rail 11 (machined road surface). Furthermore, in a normal rail girder, only 3 out of 8 (the burden load is 50% + 25% + 25%) is effective. This can be easily understood from the fact that the intermediate girder is relatively twisted, such as an overhead traveling crane, because the traveling clubs at both ends are each composed of four wheels in total.
[0025]
An object of the present invention is to provide a heavy-duty jack device which is excellent in safety, particularly in earthquake resistance, is economical, and is easy to use.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a heavy load jack device in which a platform is connected to a movable carriage via a hydraulic cylinder, and a heavy article on the stage is moved up and down by expansion and contraction of the hydraulic cylinder. At least four pairs of hydraulic cylinders for forming a triangular truss with two as one pair are attached, and at least one of two hydraulic cylinders forming any one of these at least four pairs. The direction of one hydraulic cylinder and the direction of at least one of the other two hydraulic cylinders are arranged so as to be substantially orthogonal to each other when viewed from above, and the plurality of pairs of hydraulic cylinders are arranged so as to be dimensionally point symmetric or line-symmetric, triangular truss, triangular extending upward, triangular spreading downward, 1 or of the triangular crossing in the middle A heavy jack apparatus characterized by a combination of more.
[0027]
Since it is configured as described above, it is strong against horizontal force and safe even in places where there are many earthquakes. The triangular truss is composed of one or two or more combinations of a triangle that spreads upward, a triangle that spreads downward, and a triangle that intersects in the middle, so no additional parts are required compared to the conventional device. Can provide economical equipment.
The head limit is relaxed, and it is possible to obtain a high aircraft, and it will not tip over without a fast rope.
It is possible to inspect the traveling device and the fixing portion of the hydraulic cylinder 13 for opening, and to provide a heavy-use jack device that can cope with a failure during use and is easy to use.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The basic concept of the present invention will be described in comparison with a conventional apparatus.
As described above, the conventional device has a problem with the horizontal force resistance. However, if this is solved in a complicated format, the non-uniformity is increased and the reverse effect is obtained. And consider this.
[0029]
FIG. 11 is an explanatory view of the structure of a conventional apparatus. The hydraulic cylinder 13 has a degree of freedom of expansion and contraction, and becomes a “semi-static system with a spring” in the axial direction. However, the bending rigidity of each hydraulic cylinder 13 has a considerable non-uniformity because the internal force at the time of setting is introduced. Therefore, the static indeterminate order for the horizontal force is 4 or 8.
[0030]
In FIG. 12, in order to remove the setting internal force of the conventional device, a spring support is placed in the connecting portion between the hydraulic cylinder 13 and the carriage 10 and the connecting portion between the hydraulic cylinder 13 and the mounting base 14 which is weaker than steel restraint. It is a semi-fixed type. Theoretically, it has a static definite order of 4 or 8. However, since it is a corner of a heavy box, the static definite order is 1 if it is wrapped and considered as a constant spring constant.
This form improves the horizontal force resistance by reducing the non-uniformity, but does not provide a fundamental solution.
[0031]
FIG. 13 shows a truss made up of the hydraulic cylinder 13 in order to prevent bending of the hydraulic cylinder 13 in the conventional apparatus. Since all the hydraulic cylinders 13 in FIG. 13 have a degree of freedom of expansion and contraction, they are stable and settled.
The problem is a sub-jack corresponding to the stay of the truss, which has a single effect on the alternating horizontal force, so that only one or both must be effective.
[0032]
FIG. 1 shows the basic principle of the present invention, in which a sub-jack is omitted and a triangular truss is assembled with only a main hydraulic cylinder 13. The number of hydraulic cylinders 13 is minimized, which is also effective in terms of production and assembly. However, if the mounting interval between the hydraulic cylinders 13 is narrow, the drag force of the horizontal force becomes excessive and cannot be established.
In the case where the carriage 10 is wide, the triangular truss shown in FIG. 1 can be reversed and placed on the carriage 10.
[0033]
FIG. 3 is a mechanically enlarged mounting interval of the hydraulic cylinders 13 shown in FIG. If the vertical mounting interval between the carriage 10 and the platform 14 is the same as the mounting interval of the platform 14 in FIG. 1, the horizontal resistance is improved by a factor of two. However, the appearance looks strange, and there is a risk that it will go up and down diagonally if the lifting control is wrong.
[0034]
FIG. 2 shows an embodiment embodying the basic principle of the present invention shown in FIG.
In FIG. 2, a first rail 11 and a second rail 21 are installed in parallel at a predetermined interval, and the first carriage 10 and the second rail 21 are placed on the first rail 11 and the second rail 21, respectively. Two carriages 20 are mounted so as to be movable by the first wheel 12 and the second wheel 22.
In the first carriage 10 and the second carriage 20, two pairs of first hydraulic cylinders 13 and second hydraulic cylinders 23 each having a pair of triangular trusses are paired with a pair of carriage-side hinges 15. And is attached by a cart side hinge 25. The upper ends of the first hydraulic cylinder 13 and the second hydraulic cylinder 23 are connected by a mounting base 14 by a mounting-side hinge 16 and a mounting-side hinge 26, and constitute a twin tower as a whole.
[0035]
In the first hydraulic cylinder 13, a pair of triangular trusses are assembled by hydraulic cylinders 13a and 13b, and a pair of triangular trusses are assembled by hydraulic cylinders 13c and 13d. That is, these hydraulic cylinders 13a, 13b, 13c, and 13d are arranged such that the bottom-side carriage-side hinge 15 is arranged in a straight line at a substantially central position in the same direction as the movement direction of the first carriage 10, and the hydraulic cylinder 13a The upper-end platform-side hinge 16 is connected at an angle of about 45 degrees with respect to the moving direction of the first carriage 10, and the upper-end platform-side hinge 16 of the hydraulic cylinder 13b is approximately 180 degrees opposite to the hydraulic cylinder 13a. Arranged in the direction. The same applies to the pair of hydraulic cylinders 13c and 13d, but the pair of hydraulic cylinders 13a and 13b and the pair of hydraulic cylinders 13c and 13d are disposed at an angle of approximately 90 degrees.
[0036]
As for the second hydraulic cylinder 23, a pair of triangular trusses are assembled by the hydraulic cylinders 23a and 23b, and a pair of triangular trusses are assembled by the hydraulic cylinders 23c and 23d. With the center point P as the center, the first hydraulic cylinder 13a and the second hydraulic cylinder 23d, the first hydraulic cylinder 13b and the second hydraulic cylinder 23c, the first hydraulic cylinder 13c and the second hydraulic cylinder 23b The first hydraulic cylinder 13d and the second hydraulic cylinder 23a are arranged at point-symmetric positions.
[0037]
FIG. 4 shows a specific embodiment of the basic principle of the present invention shown in FIG.
In FIG. 4, in order to dynamically increase the mounting interval of the triangular truss, each carriage-side hinge 15 and the second hydraulic cylinders 23a, 23b, 23c at the lower ends of the first hydraulic cylinders 13a, 13b, 13c, 13d are used. The dolly side hinges 25 at the lower end of 23d are arranged in a staggered arrangement with respect to the moving direction of the first dolly 10 and the second dolly 20 respectively. With the point P as the center, the first hydraulic cylinder 13a and the second hydraulic cylinder 23d, the first hydraulic cylinder 13b and the second hydraulic cylinder 23c, the first hydraulic cylinder 13c and the second hydraulic cylinder 23b, The other hydraulic cylinder 13d and the second hydraulic cylinder 23a are arranged at point-symmetric positions, and the other configurations are the same as those in FIG.
[0038]
2 and 4, in one group, a triangular truss composed of hydraulic cylinders 13a and 13b and a triangular truss composed of hydraulic cylinders 13c and 13d are arranged at an angle of approximately 90 degrees with each other. The hydraulic cylinders 13a and 13d are arranged in a C shape, the hydraulic cylinders 13b and 13c are arranged in a C shape, and the same applies to the hydraulic cylinders 23a, 23b, 23c, and 23d in the other group.
However, when it is necessary to make the lengths of the carriages 10 and 20 as short as possible, as shown in FIG. 5, a triangular truss made up of one group of hydraulic cylinders 13a and 13b and a triangular made up of 13c and 13d. The trusses are all arranged in the same direction, and the other group is arranged in the same direction as the one group and at an angle of approximately 90 degrees with the other group . As is clear from (a), they are arranged in a line-symmetrical position passing through the point P in plan view so that the hydraulic cylinders 13a and 23a, 13b and 23b, 13c and 23c, and 13d and 23d are respectively in a C shape. At the same time, the hydraulic cylinders 13b and 13c and the hydraulic cylinders 13b and 23c are arranged so as to intersect each other when viewed from the side view side of FIG. By setting it as such a structure, the length of the trolley | bogie 10 and 20 can be made into about half length compared with FIG. 2 and FIG.
[0039]
2 and 4, the paired triangular trusses are arranged at an angle of approximately 45 degrees with respect to the moving direction of the first carriage 10 and the second carriage 20, but as shown in FIG. One of the triangular trusses forming the same may be made to coincide with the moving direction, and the other may be arranged at a right angle. In addition, one of the two pairs may be other than a right angle and the other pair may be a right angle.
[0040]
In the above embodiment, two pairs are set on one first carriage 10 and two pairs are also set on the other second carriage 20, but the lengths of the first carriage 10 and the second carriage 20 are the same. 7 is sufficiently long, as shown in FIG. 7, two pairs of multiples may be set. In this case as well, the points P may be arranged symmetrically with respect to the center.
[0041]
In the above embodiment, the three-way truss extends from the first carriage 10 and the second carriage 20 side to the mounting stage 14 side, but the present invention is not limited to this. If the second carriage 20 and the loading platform 14 are sufficiently wide, the triangular truss may be spread from the loading platform 14 side to the first carriage 10 and the second carriage 20 side. A combination of a single truss 10, a three-way truss that extends from the second cart 20 side to the platform 14 side, and a triangular truss that spreads from the platform 14 side to the first cart 10 and the second cart 20 side. In this case as well, the points P may be arranged symmetrically with respect to the center.
[0042]
In the above embodiment, the first carriage 10 and the second carriage 20 are movably mounted on the first rail 11 and the second rail 21 installed in parallel at a predetermined interval, respectively. A triangular truss was provided in each of the first carriage 10 and the second carriage 20, and the upper ends of the truss were connected to each other by a platform 14 to form a twin tower as a whole. That is, the case where the two first carts 10 and the second cart 20 are provided has been described.
However, the present invention is not limited to this, and four pairs or multiples of four pairs of hydraulic cylinders 13 may be arranged in one trolley 10 having a wide width so as to be point-symmetric about the point P.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, the present invention attaches at least four pairs of hydraulic cylinders 13 for forming a triangular truss with two pairs between the carriage 10 and the platform 14, and among these at least four pairs. The direction of at least one of the two hydraulic cylinders forming one of the above and the direction of at least one of the two hydraulic cylinders forming the other pair Since the two or more pairs of hydraulic cylinders 13 are arranged so as to be point-symmetric or line-symmetric in plan view, the directions are substantially perpendicular to each other when viewed from the plane . It becomes stronger and safe even in places with many earthquakes.
[0044]
Only a triangular truss consisting of one or two or more combinations of a triangle extending upward, a triangle extending downward, and a triangle intersecting in the middle of the hydraulic cylinder 13 is formed. Economical equipment can be provided without the need for additional equipment. The head limit is relaxed, and it is possible to obtain a high aircraft, and it will not tip over without a fast rope.
It is possible to inspect the traveling device and the fixing portion of the hydraulic cylinder 13 for opening, provide a heavy-duty jack device that can cope with a failure during use and is easy to use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle view of a first embodiment of a heavy-duty jack device according to the present invention;
2 shows a specific embodiment of FIG. 1, in which (a) is a plan view, (b) is a side view, and (c) is a front view. FIG.
FIG. 3 is a principle diagram of a second embodiment of the heavy-weight jack device according to the present invention;
4 shows a specific example of FIG. 3, in which (a) is a plan view, (b) is a side view, and (c) is a front view. FIG.
FIG. 5 is an explanatory view of a third embodiment of the heavy-duty jack device according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view of a fourth embodiment of the heavy-duty jack device according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view of a fifth embodiment of the heavy-duty jack device according to the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of a conventional heavy load jack device.
9 is an operation explanatory view of the conventional heavy load jack device shown in FIG. 8. FIG.
10 is an operation explanatory diagram of the hydraulic cylinder 13. FIG.
11 is a structural explanatory diagram of the conventional heavy load jack device shown in FIG. 8. FIG.
12 is a structural explanatory diagram in the case where a part of the conventional heavy-duty jack device shown in FIG. 8 is improved.
13 is an explanatory view of the structure when a movable sub jack is added to the conventional heavy load jack apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 1st trolley | bogie, 11 ... 1st rail, 12 ... 1st wheel, 13 ... 1st hydraulic cylinder, 14 ... Platform, 15 ... trolley side hinge, 16 ... Platform side hinge, 20 ... 1st 2 trolleys, 21 ... second rail, 22 ... second wheel, 23 ... second hydraulic cylinder, 25 ... trolley side hinge, 26 ... pedestal side hinge.

Claims (4)

In a heavy load jack device in which a platform is connected to a movable carriage via a hydraulic cylinder, and a heavy article on the stage is moved up and down by expansion and contraction of the hydraulic cylinder, 2 between the carriage and the carriage. At least four hydraulic cylinders for constituting a triangular truss with a pair of books are attached, and at least one of the two hydraulic cylinders forming any one of these at least four pairs And the direction of at least one of the other two hydraulic cylinders in a pair are arranged so as to be substantially orthogonal to each other when viewed from above, and the plurality of pairs A jack device for heavy objects, wherein the hydraulic cylinders are arranged so as to be point-symmetric in plan . In a heavy load jack device in which a platform is connected to a movable carriage via a hydraulic cylinder, and a heavy article on the stage is moved up and down by expansion and contraction of the hydraulic cylinder, 2 between the carriage and the carriage. At least four hydraulic cylinders for constituting a triangular truss with a pair of books are attached, and at least one of the two hydraulic cylinders forming any one of these at least four pairs And the direction of at least one of the other two hydraulic cylinders in a pair are arranged so as to be substantially orthogonal to each other when viewed from above, and the plurality of pairs A heavy load jack device, wherein the hydraulic cylinders are arranged so as to be symmetrical with respect to a plane . Triangular truss consisting of hydraulic cylinders, triangular extending upward, triangular spreading downward, according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of one or more combinations of the three corners intersecting midway Heavy equipment jack equipment. On the two first rails and the second rails installed in parallel, the first carriage and the second carriage are movably mounted, respectively. In the heavy load jack device, the platform is connected to the two carriages via the first and second extendable hydraulic cylinders, and the heavy items on the platform are moved up and down. A first hydraulic cylinder and a second hydraulic cylinder for forming a three-way truss between one carriage and the carriage and between the second carriage and the carriage, respectively, At least two pairs and four pairs are attached, and the direction of at least one of the two hydraulic cylinders of any one of these at least four pairs and the other two pairs Hydraulic pressure of at least one of the hydraulic cylinders The direction of the cylinder are arranged to be substantially perpendicular to each other when viewed from above, and arranged so that the first hydraulic cylinder and second hydraulic cylinder of the plurality of pairs is dimensionally point symmetric or line-symmetric A heavy load jack device.

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