ガントリークレーンは、定格総荷重が数トンから数百トンと優れた性能を持っているため、レールクレーンの中で最も広く使用され、所有されています。ガントリークレーンの最も一般的な形式はユニバーサルフック型ガントリークレーンで、その他のガントリークレーンはこの形式を改良したものです。
ガントリークレーンは重機であり、その作業条件は非常に重く、複雑に変化する負荷条件の下で十分な強度、剛性、安定性を確保できるようにしたいので、クレーン全体と連結部を担える金属骨格を選び、十分な性状を持たせるようにしています。ガントリークレーンの寿命は、主に金属骨格で決まります。金属骨格が損傷しない限り使用でき、他の装置や部品が寿命に影響を与えることはありませんが、金属骨格が損傷すると、ガントリークレーンに深刻な結果をもたらします。
ガントリークレーンの金属製構造体
ガントリークレーンの金属構造は、異なる力の特性に応じて3つのカテゴリーに分けられます。1つ目はビームとトラスで、曲げモーメントを負担する主な部材です。2つ目はコラムで、圧力を負担する主な部材です。3つ目は圧縮曲げ部材で、主に圧力と曲げモーメントの両方の部材を負担するために使用されます。ガントリークレーンの金属構造は、これらの部材の応力のかかり方や構造物の大きさに応じて、構造体、ソリッドウェブ、ハイブリッドに設計することができます。以下では、主にソリッドウェブメンバーについて説明します。いわゆるソリッドウェブメンバーは、主に鋼板でできており、主に荷重が大きく、寸法が小さい場合に使用されます。利点としては、自動溶接が可能であること、製造が簡単であること、疲労強度が高いこと、応力集中が小さいこと、適用範囲が広いこと、施工や保守が容易であることなどが挙げられますが、一方で重くて剛性が高いという欠点もあります。
ガントリークレーンの操作機構の構成要素
走行機構とは，クレーンに水平移動をさせる機構のことで，主に荷物の水平移動に用いられる。軌道式走行機構とは，特殊な軌道の上を移動する機構で，走行抵抗が少なく，荷重が大きいという特徴があるが，移動範囲が狭いという欠点があり，一般の道路を移動できる無軌道式走行機構の方が，操作範囲が広い。クレーンの走行機構は、主に駆動部、走行支援部、装置で構成されている。駆動部はエンジンと駆動・ブレーキ、走行支持部は軌道と鉄輪セット、装置は耐風・耐滑装置、走行限界スイッチ、緩衝器、軌道端停止装置などで構成されています。これらの装置により、台車の脱線を効果的に防止し、強風で飛ばされてクレーンが横転するのを防ぐことができる。
ガントリークレーンの巻上機構の動作原理
クレーンのモーターは、カップリングと減速機で連結されています。減速機の低速軸を回転させて、リールとフックをワイヤーロープなどと一緒にすることで働きます。モーターが働くと、その動きはリールをプラスとマイナスの異なる方向に回転させることでリールに伝わり、リールがワイヤーロープを巻き込んだり引き出したりすることで、フックがウェイトを上げたり下げたりすることになります。基本的な原理は、モーターの回転が荷物の上げ下げの動きに変換されるというものです。急に電源を切ると、ブレーキがかかり、負荷は所定の位置で停止する。また、負荷が限界位置まで上昇すると、リミッターに触れてフックの動きが停止します。
ここでは、二重主桁の汎用ガントリークレーンを例にとり、ガントリークレーンの動作原理について説明します。このタイプのクレーンは、A型二重ガーダーガントリークレーンとも呼ばれ、通常、橋梁、大型車走行機構、トロリー、電気機器の複数の主要部分で構成されています。
ガントリークレーンの過負荷保護装置のフォームの機能と動作原理を簡単に説明します。
ガントリークレーンの過負荷保護装置の形態と機能：過負荷保護装置は、その機能の違いにより、自動停止型と総合型の2種類に分けられる。構造の種類によって、電気式と機械式の2種類がある。
過負荷保護装置は、動的負荷抑制機能、自動作業機能および自動保険機能を有すること。
ガントリークレーン用過負荷保護装置の動作原理。主に橋型クレーンに使用される昇降能力リミッターで、代表的な製品は電気式である。電気式の製品は、一般的に荷重センサと二次計器の2つの部分で構成されています。
ロードセンサは、抵抗膜方式のストレインゲージセンサまたはピエゾマグネティックセンサで、設置場所に応じて専用の取り付けアクセサリが用意されています。センサの構造は、主に圧縮、引張、せん断ビームの3種類があります。