電気チェーンブロックはどのように動作するのですか?

アン 電気チェーンブロック は、モーター、歯車減速ユニット、ロードチェーンとスプロケット、ブレーキという 4 つの作動システムを中心に構築されたコンパクトなリフティングマシンです。これら 4 つのシステムがどのように連携するかを理解すると、ホイストがどのように荷物を持ち上げ、保持し、下ろすかについてほぼすべてが説明されます。

1. 回転力を供給するモーター

オペレータがペンダント コントロールの上ボタンを押すと、ホイスト本体内に取り付けられた単相または三相 AC モーターに電流が流れます。モーターはかなり高速で回転します。通常、電圧と極数に応じて毎分 1400 ～ 2800 回転の範囲ですが、その速度ではトルクが低すぎて重い荷物を直接持ち上げることができません。モーターの仕事は回転を生み出すことだけです。その回転を利用可能な揚力に変えるのがギアボックスの仕事です。

2. 減速機は速度をトルクに変換します

モーターシャフトは、通常は遊星歯車またはヘリカル歯車列である多段歯車減速機に接続されており、その減速比は約 20 対 1 から大型ホイストでは 100 対 1 以上までの範囲になります。ギアの各段階では、回転速度とトルクが引き換えになります。回転が出力シャフトに到達するまでに、速度は劇的に低下しますが、トルクはホイストの定格容量を引き上げるのに十分なほど増加します。これは車のトランスミッションや自転車のギアで使用されているのと同じ原理で、前進運動の代わりに垂直方向の持ち上げに適用されます。

3. ロードスプロケットがチェーンを駆動する

ギアボックスの出力シャフトは、ロード スプロケットと呼ばれるポケット ホイールを回転させます。ロードスプロケットには、ロードチェーンのリンク間隔と正確に一致する機械加工されたポケットが付いているため、チェーンは滑ることなくスプロケットに収まります。スプロケットが回転すると、チェーンがホイスト本体のリンクごとに引っ張られます。シングルフォールホイストでは、チェーンはスプロケットからフックまで真っすぐに伸びます。ダブルフォールまたはより高容量のホイストでは、チェーンが下部フックブロックを通って下降し、固定点まで戻ります。これにより、荷重を支えるチェーンストランドの数が 2 倍になり、同じモーターとギアボックスの吊り上げ能力が効果的に 2 倍になります。

4. ブレーキが負荷を保持する

ほぼすべての電気チェーン ホイストは、常時作動する機械ブレーキを使用しており、ほとんどの場合はモーター シャフトに取り付けられたディスク摩擦ブレーキが使用されます。スプリング圧力により、ブレーキディスクは常にクランプされた状態に保たれます。モーターが通電されると、電磁コイルがブレーキ ディスクをスプリングに抗して開き、シャフトが自由に回転できるようにします。電源が遮断されると、オペレーターがボタンを放しても、電源が故障しても、スプリングが即座にブレーキを再度クランプし、数分の 1 秒以内にシャフトを停止します。このフェールセーフ設計は、停電時でもホイストが自由落下できないことを意味し、これは機械全体の中で最も重要な安全機能です。

5. リミットスイッチによるオーバートラベルの防止

ホイストの内部では、リミット スイッチ アセンブリがフックが上下に移動した距離を追跡します。フックブロックが移動量の上限に近づくと、上限リミットスイッチがアップ回路への電力を自動的に遮断し、フックがホイスト本体に巻き込まれるのを防ぎます。下限リミットスイッチも同様に、チェーンが完全に切れてチェーンバッグやチェーンコンテナが詰まったり損傷したりするのを防ぎます。

電気ホイストという用語は、電気チェーン ホイストや電気ワイヤ ロープ ホイストなど、より幅広い機械を指します。どちらのタイプも、上記で説明した同じ基本的な考え方に基づいて動作します。つまり、電気モーターがギア減速機を駆動し、その減速機が揚力媒体を駆動し、ブレーキで停止しますが、その揚力媒体が何であるか、またその貯蔵方法が異なります。

アン electric chain hoist uses a link chain running over a pocketed sprocket. It is compact, relatively low speed, and well suited to lower and medium capacities, generally from a few hundred kilograms up to around 20 tons, with headroom being one of its biggest advantages since the chain and hook stack very compactly under the hoist body.

アン electric wire rope hoist uses a steel wire rope wound onto a grooved drum instead of a chain running over a sprocket. Wire rope hoists can achieve much higher capacities, often from 1 ton up to well over 100 tons, and higher lifting speeds, which is why they dominate heavy industrial cranes, shipyards, and steel mills. The tradeoff is a larger hoist body and more headroom loss compared to a chain hoist of similar capacity.

どちらのタイプも同じ電気制御ロジックを共有します。ペンダント コントロール ステーション、またはより現代的な設備のワイヤレス リモートは、ホイスト エンド キャップ内の接触器パネルまたは別個のコントロール ボックスに低電圧信号を送信します。コンタクタ パネルは高電圧モータ回路を正しい方向にオン/オフするため、オペレータは高電圧を直接扱うことはなく、ペンダントにある安全な 24 ボルトまたは 48 ボルトの制御回路のみを扱います。

容量の選択は、電気チェーン ホイストを指定する際に最も重要な決定事項です。小型のホイストは過負荷クラッチが常に作動し、過大なホイストは構造、出力、ヘッドルームにコストを浪費するためです。 1 トン電気チェーン ブロックと 2 トン電気チェーン ブロックは、エンジンや金型の移動から組み立てラインでの治具の位置決めに至るまで、手作業によるマテリアル ハンドリング作業の大部分をカバーするため、一般産業向けに最もよく注文される 2 つのサイズです。

1トン電気チェーンブロック

1 トンの電気チェーン ホイストは、1000 キログラムを安全に持ち上げることができると評価されており、通常はシングル フォール チェーン リービングで構築されています。つまり、チェーンの 1 本のストランドがスプロケットからフックまで直接つながっています。これによりホイスト本体はコンパクトに保たれ、吊り上げ速度は比較的速くなり、多くの場合 400V 三相電源で毎分約 8 メートルになります。 1 トン ユニットは、軽組み立て作業、自動車修理室、小さな部品の取り扱い、および単一桁モノレールを備えた作業場クレーンによく選ばれます。

2トン電気チェーンブロック

2 トンの電気チェーン ホイストの定格荷重は 2000 キログラムで、通常は下部フック ブロックを備えたダブル フォール チェーン リービングを使用し、荷重を支えるチェーン ストランドを 2 倍にします。これにより、吊り上げ速度は同等のシングルフォールホイストの約半分、通常は毎分約 4 メートルに低下しますが、同じモーターとギアボックスのプラットフォームで安全に容量を 2 倍にすることができます。 2 トンのホイストは、より重い治具、金型の交換、機械の設置、および一般的な製造工場での作業に適しています。

アン overhead crane, whether a single girder bridge crane or a double girder system, is only as capable as the hoist mounted on it. Choosing the right electric hoist for an overhead crane involves matching several factors together rather than picking capacity alone.

天井クレーンホイストの実際の選択チェックリスト

1. スプレッダービームや磁石などの吊り上げアタッチメントの重量を含む、最大積載重量を確認してください。
2. クレーンの構造定格をチェックして、ホイストと荷重の組み合わせを安全にサポートできることを確認してください。
3. ホイストの電圧と位相をプラントの電源に合わせます。
4. 正確な位置決めが必要かどうかに応じて、シングルスピード巻上げかデュアルスピード巻上げかを決定します。
5. ビーム フランジの幅がトロリーの車輪の間隔と一致し、正しく取り付けられていることを確認します。
6. チェーンまたはワイヤロープの長さが余分なチェーンが蓄積することなく十分であるように、吊り上げ高さの要件を確認してください。

小規模な製造工場では、大規模な工場とは異なる優先順位があります。通常、実際の持ち上げ速度よりも、予算、床面積、天井の高さ、設置の簡単さが重要です。ここでは、小規模施設の決定にどのようにアプローチするかを説明します。

実際の負荷重量から始める

原材料のコイルから完成品、機械部品に至るまで、作業場で持ち上げる必要があるすべてのアイテムをリストアップし、最も重いアイテムを特定します。ほとんどの小規模作業場では、1 トンまたは 2 トンの電気チェーン ホイストで、サイズを大きくすることなくニーズを十分に満たすことができます。

天井の高さと構造を確認する

小規模な作業場では天井高が限られていることが多いため、通常はワイヤロープホイストよりも小型の電気チェーンブロックの方が適しています。また、既存の屋根構造や鉄骨梁がホイストやモノレールをサポートできるかどうか、あるいは自立式ガントリー クレーンの方がより安全で簡単な代替品であるかどうかも確認します。

電源について考える

多くの小規模作業場では、単相電源しか利用できません。一般に約 1 トンまでの小型の電気チェーン ホイストは 220 V の単相バージョンで入手可能ですが、大型のホイストは通常​​ 380 ～ 400 V の三相電力を必要とします。注文する前に利用可能なものを確認してください。

定点ホイストと走行トロリーシステムのどちらを選択するか

吊り上げが 1 か所のみで行われる場合は、ブラケットに取り付けられた固定ホイストが最も簡単で安価なオプションです。作業現場全体で荷物を移動する必要がある場合は、モノレール ビーム上のホイストまたはトロリー付きの軽量ガントリー クレーンを使用すると、より柔軟に対応できます。

電気ホイストを正しく設置すると、機器とその周囲で作業する人の両方が保護されます。チェーンホイストとワイヤロープホイストでは詳細が異なりますが、一般的な設置手順は似ています。

1. 鉄骨梁、モノレール、ガントリー クレーンのいずれであっても、支持構造がホイストの定格容量にホイストとトロリー自体の重量を加えたものに適切な安全率を加えて耐えられる定格であることを確認してください。
2. ビームのフランジ幅に適したトロリーを選択し、トロリーの車輪をビームに取り付けて、トロリーが移動距離全体に沿って自由に動くことを確認します。
3. メーカーの取り付け金具を使用してホイストをトロリーに取り付け、すべてのボルトが指定された値のトルクで締め付けられていることを確認します。
4. ホイストに付属の配線図に従って、電圧、位相、周波数をホイストの定格銘板に合わせて電源を接続します。
5. メンテナンスのために電源を分離できるように、適切な定格の回路ブレーカーまたは切断スイッチをホイストの上流に設置します。
6. ペンダント コントロール ステーションを接続し、負荷がかかる前に上ボタンと下ボタンが正しい移動方向に対応していることを確認します。
7. 無負荷でホイストを上下させて、スムーズな動作、正しいブレーキのかかり方、および移動の上部と下部の両方でのリミットスイッチの機能を確認します。
8. 通常使用するためにホイストを解放する前に、既知の試験重量を使用して、通常は地域の規制で要求されている定格容量またはわずかに上回る定格容量で負荷試験を実行します。
9. ホイストに定格容量と検査日をラベル付けし、施設の昇降装置登録簿に設置状況を記録します。

ガレージへの電動ホイストの設置は、最も一般的な小規模設置の 1 つで、通常はエンジン、トランスミッション、または一般的な保管場所を持ち上げるために使用されます。このプロセスは、産業用設備と同じ中核的な手順に従いますが、規模は小さくなります。

まずは天井の構造を確認してください

ほとんどの住宅用および小規模商業用ガレージの天井は、吊り下げられた点荷重を支えるように設計されていません。何かを取り付ける前に、天井根太または屋根トラスを特定し、そのスパン、間隔、材質を確認してください。多くの場合、最も安全なアプローチは、ホイストを既存の天井フレームから直接吊り下げるのではなく、専用の鋼製 I ビームまたは 2 つの構造点の間にまたがるボックス鋼のセクションを追加することです。

ガレージでの使用に適した容量を選択してください

一般的な自動車作業では、0.5 トンから 1 トンの電気チェーン ホイストで、エンジンとギアボックスの吊り上げのほとんどのニーズに対応できます。持ち上げる予定の最も重いコンポーネントの実際の重量を確認し、その数値を上回る快適な定格のホイストを選択してください。

取り付けオプション

• 固定 I ビーム トロリー システムは、ガレージの幅にまたがる新しいスチール ビームにボルトで固定され、ホイストの左右の動きを可能にします。
• 横方向の移動が必要ない場合は、作業領域の真上に 1 つの固定取り付けポイントを設置します。
• ガレージ構造への変更を一切必要とせず、必要に応じて移動できる自立型ガントリー クレーン。

電気的考慮事項

ほとんどのガレージでは、単相 220V の電源しか利用できません。ホイストの定格が単相動作であることを確認し、モーターは起動時にかなりの突入電流を流すため、他の高引出しツールと回路を共有するのではなく、独自のブレーカーを備えた専用回路を設置してください。

1. 安全マージンを持ってホイスト、トロリー、最大荷重を支えることができる構造的に適切なビームを確認または設置してください。
2. メーカーの指示に従ってトロリーとホイストを取り付け、すべての留め具を正しく締め付けます。
3. 適切な定格のブレーカーを備えた専用の単相回路にホイストを配線します。
4. ホイストを無負荷でテストし、方向、ブレーキ保持、リミットスイッチの動作を確認します。
5. 実際のエンジンやコンポーネントの取り外しにホイストを使用する前に、既知の重量を持ち上げてテストしてください。

アン electric winch rated at 120V, commonly used in automotive recovery, boat trailers, and light duty pulling tasks, is often confused with an electric chain hoist, but the two machines are built for different jobs.

アン electric winch 120V typically spools a synthetic rope or steel cable onto a rotating drum and is designed primarily for horizontal or angled pulling, such as recovering a vehicle from mud or loading a boat onto a trailer. Most winches are not rated for sustained overhead lifting of a suspended load, and many manufacturers explicitly warn against using a winch to lift and hold a load over people or property.

アン electric chain hoist, by contrast, is purpose built for vertical lifting and holding a suspended load indefinitely, with a fail safe brake, overload protection, and a duty cycle rating specifically intended for repeated lifting operations.

アン electric cable hoist, also called an electric wire rope hoist, is closely related to the electric chain hoist but uses a wire rope drum instead of a chain and sprocket. Choosing between the two usually comes down to capacity, speed, and headroom.

• 約 5 トンまでの容量の場合、電気チェーン ホイストの方がコンパクトで、多くの場合、より手頃な価格です。
• より高い容量とより速い吊り上げ速度を実現するには、一般に電気ケーブルホイストの方が優れた性能を発揮し、重工業では標準的な選択肢となっています。
• アン electric chain hoist has a shorter overall body for the same lifting height due to how the chain folds into a container, which is an advantage in low headroom buildings.
• アン electric cable hoist requires more maintenance attention to the wire rope, checking for broken wires, kinking, and correct spooling on the drum.

アン oil leak in an electric hoist almost always comes from the gearbox, since this is the only part of the hoist that normally contains lubricating oil or grease in any quantity. Fixing an oil leak correctly means finding the actual source rather than simply wiping it away, since a leak left unaddressed will eventually starve the gearbox of lubrication and cause premature gear wear or failure.

ステップ 1: 電源を遮断し、エリアを清掃する

何かを検査する前に、ホイストへの電源供給をロックアウトしてください。糸くずの出ない布と適切な脱脂剤を使用して、ギアボックスのハウジングとその周囲のエリアを清掃します。これにより、古い残留物から推測するのではなく、新しいオイルが現れている場所が明確にわかります。

ステップ 2: 漏れの原因を特定する

• スプロケットを駆動するためにギアボックス シャフトがハウジングから出ている出力シャフト シールを確認します。この回転シールは、時間の経過による通常の摩耗により最も一般的な漏れ箇所となるためです。
• ギアボックス ハウジングのガスケット、またはギアボックス ハウジングの 2 つの半分の間のシーラント ラインに亀裂やガスケットの損傷がないか確認してください。
• オイル充填プラグとブリーザーベントを確認してください。ブリーザーが詰まるとギアボックスが加圧され、オイルがシールを通過して正常に保持される可能性があります。
• ハウジングの鋳物に亀裂や多孔質がないか確認します。これはあまり一般的ではありませんが、衝撃後や古い機器で発生する可能性があります。

ステップ 3: ソースに基づいて修復する

1. 出力シャフトシールが磨耗または硬化している場合は、スプロケットと保持コンポーネントを取り外し、古いシールを取り出し、正しいサイズと方向の新しいシールを押し込み、取り付ける前に新しいシールリップに軽く潤滑してください。
2. ハウジングのガスケットが損傷している場合は、メーカーのサービスマニュアルに従ってギアボックスのハウジングを分離し、両方の合わせ面を徹底的に清掃し、新しいガスケットを取り付けるか指定されたシーラントを塗布してから再組み立てし、ボルトのトルクを修正してください。
3. ブリーザーが詰まっている場合は、作動中や温度変化中にギアボックスが正常に圧力を均一にできるように、ブリーザーを掃除するか交換してください。
4. ハウジング自体に亀裂が入った場合、亀裂が入った鋳物は通常の動作振動や熱の下では確実にシールできないため、通常、ハウジングを修理するのではなく交換する必要があります。

ステップ 4: 補充してテストする

修理が完了したら、ホイストの銘板またはサービスマニュアルに指定されているオイルの種類と量をギアボックスに補充してください。間違った粘度や充填レベルを使用すると、それ自体がシール漏れやギアの摩耗を引き起こす可能性があるためです。いくつかのシールでは、オイルが熱でわずかに薄くなるまでわずかな漏れが明らかになるため、ギアボックスが通常の動作温度まで温まった後、ホイストを無負荷状態で数回の完全な上下サイクルを実行し、修理箇所を再度検査します。

油漏れを含む電気ホイストのほとんどの故障は、何かが壊れた後に事後的に修理するのではなく、単純な定期的な検査ルーチンで防ぐことができます。