クレーン用衝撃吸収装置
POLARISは、杭打ちハンマーの下で杭が急落する場合や、補給船の甲板から荷を吊り上げる際にスナップ荷重が生じる場合など、甲板上での衝撃や過荷重に対応する軽量のクレーン用衝撃吸収装置です。少量のガスとCFDに基づいて設計したバルブを一本の油圧シリンダーに内蔵し、外部アキュムレータやニードルバルブを使わないため、大容量でも軽量かつコンパクトです。1,500 tの杭急落に関する当社の検討では、フックのDAFが2.28から1.43に低下しました。
外部アキュムレータもニードルバルブも不要。
従来の衝撃吸収装置は、大型の外部アキュムレータにガススプリングを設け、ニードルバルブなどの別体の絞り機構で流量を制御します。POLARISは少量のガスを一本の油圧シリンダー内に収め、CFDに基づいて設計したバルブで流量を制御します。部品点数が少ないため、同等の用途では軽く、小さく、低コストです。シミュレーションにおけるエネルギー吸収効率は通常90 %を超えます。
- 少量の窒素でプリセットでき、外部HPUは不要
- 作動する事象が起きるまで、静荷重下で完全に収縮した状態を維持
- 通常一時間以内にセットアップでき、作動後も甲板に戻さず一時間以内に再使用可能
構成は、お客様の吊り上げ条件に合わせて決まります。
各装置は、移動する荷の質量、到達速度、許容最大荷重、利用可能なストロークを踏まえ、対象事象に合わせて構成します。
SWL 75–4,000 t · ストローク 1.0–8.0 m| 容量と用途 | |
|---|---|
| 最大荷重（SWL） | 75–4,000 t標準値: 75 · 150 · 250 · 400 · 600 · 800 · 1,000 · 1,250 · 1,550 · 2,000 · 2,500 · 3,000 · 3,500 · 4,000 t |
| ストローク長 | 1.0–8.0 m標準値: 1.0 · 1.5 · 2.0 · 2.5 · 3.0 · 3.5 · 4.0 · 4.5 · 5.0 · 5.5 · 6.0 · 6.5 · 7.0 · 7.5 · 8.0 m |
| 用途 | 甲板上での過荷重保護: 杭打ちハンマーなどの落下物による荷重や、補給船の甲板から荷を吊り上げる際のスナップ荷重 |
| 構造とエネルギー吸収 | |
| 構造 | 単一の油圧シリンダー · 内蔵ガススプリング · CFDに基づいて設計したバルブ。外部アキュムレータやニードルバルブは不要 |
| 効率 | シミュレーションでは通常90 %超。ストローク中に吸収したエネルギーを、最大荷重と使用ストロークの積で除した値です。当社の衝撃吸収ガイドにあるサイジング係数ηは静荷重を超える荷重のみを数えるため、これより低くなります。 |
| 作動原理 | ガススプリングが設定したプリセット値まで荷重を上昇させ、ペイロードが停止するまでバルブが荷重を制御 |
| セットアップ、玉掛け、監視 | |
| セットアップとリセット | 通常一時間以内にセットアップでき、作動後も甲板に戻さず一時間以内に再使用可能 |
| 調整 | 少量の窒素でプリセット · 充填や排出が必要な外部アキュムレータなし · 外部HPUなし |
| 玉掛け | フックの下に直列に設置し、ロッド端から荷まで柔軟なスリングで接続 |
| 監視 | 装置仕様に応じた荷重、ストローク、圧力の計測とデータ記録 |
| 安全性、検証、供給 | |
| 安全性 | ピストンロッドのロック機能とフェイルセーフ機能。合意したFAT範囲での引張試験 |
| 検証基準 | DNV-ST-0378に準拠した設計と船級承認 |
| 概算価格 | 構成別の価格は約USD 20,000から |
| 文書類 | GA図 · データシート · 計算書 · OrcaFlexモデル。下のフォームからご依頼ください |
杭急落時におけるPOLARISの効果
同じ1,500 tの杭とハンマーの組み合わせを、単一のパラメータセットで5.0 m/sの速度で二回解析しました。一回は剛体リンクで吊り、もう一回はストローク6.0 mの2,000 t POLARISを使用しています。
同一のパラメータセットで行った二つの五秒間の解析です。質量、剛性、減衰、重力、初期状態、積分ステップは共通です。POLARIS使用時は18,000 kNのバルブ設定で減速を制御し、装置下側の荷重は約19.3 MN（DAF 1.31）でピークに達します。フックには全期間を通じて荷重がかかっています。
モデルに基づく検討であり、認証済みの個別プロジェクト解析ではありません。各吊り上げ作業は、それぞれの条件と基準に照らして確認します。 杭急落の減速解析を読む →
一本のシリンダーで機能を集約
ガススプリングが荷重を上昇させる
POLARISは油圧シリンダーと内蔵ガススプリングを組み合わせています。急落する杭などの落下荷重によって装置が作動すると、ガススプリングが減衰用の設定値に達するまで荷重を上昇させます。
バルブが荷重を制御する
CFDに基づいて設計したバルブがペイロードの停止まで荷重を制御し、その事象のエネルギーをストローク中に熱へ変換します。シミュレーションでのエネルギー吸収効率は通常90 %を超えます。
次の作動に備える
装置は、作動する事象が起きるまで静荷重下で完全に収縮した状態を維持します。セットアップは通常一時間以内で完了し、作動後も甲板に戻さず一時間以内に再使用できます。プリセットには少量の窒素を使用し、外部HPUは不要です。
容量に対して軽量
ストローク6.0 mの2,000 t装置は、ロッドを含めて約28 tです。その分、クレーンの荷重表上で衝撃吸収装置が占める重量を抑えられます。
試験と安全基準
構成に適用されるDNVとプロジェクトの要求事項に従って試験し、合意したFAT範囲で装置と吊り点の引張試験を実施します。ピストンロッドのロック、圧力監視、フェイルセーフ機能はプロジェクトの安全基準に照らして検証します。
一体型構造
同等の用途では、部品点数が少ないほど、材料、甲板上の設置面積、整備箇所を減らせます。
計測と記録
作動中の荷重、ストローク、圧力を計測・記録できます。ピストンロッドのロックとフェイルセーフ機能が、取り扱い時と運転時に装置を保護します。
POLARISの位置づけ
SWL 55–1,000 tストローク 1.0–6.0 m 02
SWL 12.5–10,000 tストローク 1.0–6.0 m 03
SWL 30–4,000 tストローク 2.5–8.0 m 04
SWL 75–4,000 tストローク 1.0–8.0 m現在のページ 07
吊り上げ条件の評価DNV-RP-N103 全システムを比較 →
POLARISについて
POLARISの用途は何ですか？
POLARISはどのように作動しますか？
アキュムレータ式の衝撃吸収装置と比べたPOLARISの利点は何ですか？
- すべての機能を一本の油圧シリンダーに収め、外部アキュムレータやニードルバルブを使用しません。同等の用途では、軽量化、省スペース化、コスト低減につながります。
- CFDに基づいて設計したバルブにより、シミュレーションでは通常90 %を超えるエネルギー吸収効率が得られます。
- セットアップは通常一時間以内で完了し、作動後も甲板に戻さず一時間以内に再使用できます。
- プリセットには少量の窒素だけを使用します。充填や排出が必要な外部アキュムレータも、外部HPUも不要です。
- 装置は、作動する事象が起きるまで静荷重下で完全に収縮した状態を維持します。
POLARIS以外の解決策を選ぶべきなのは、どのような場合ですか？
吊り上げ条件をお送りください。
納期と価格は容量、ストローク、船級によって異なります。フォームにご記入いただければ、お客様の条件に合わせた図面、データシート、見積書をお送りします。
- 用途に合わせて寸法を決めたGA図
- データシートと計算書
- 装置のOrcaFlexモデル
- POLARISの有無を比較する、お客様の事象のCONSTELLATION解析