JPH057356Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、種々の口径のパイプをクランプする
為のパイプクランプ装置に関し、特に石油掘削装
置で使用するパイプ搬送装置に適したパイプクラ
ンプ装置に関する。

（従来技術） 従来、石油掘削装置によつて陸上若しくは海底
油田を掘削する場合には、2″〜40″φもの各種の
口径の多種・多量のパイプ（ドリリングパイプ、
ケーシングパイプ、ライザパイプ）を使用して土
中深く掘削してゆくことになる。

前記パイプはドリリングタワーの近くのパイプ
ラツクに口径及び種類毎に区分けして多数ストツ
クされており、このパイプをパイプラツクからド
リリングタワーのドリルフロアへ１本ずつ次々と
搬送する必要がある。

そこで、従来では第４図に示すようにドリリン
グタワー１００の一側のパイプラツク１０２に形
成されたパイプストレージの上方を移動可能なブ
リツジクレーン１０１を設け、ブリツジクレーン
１０１の両端部に第５図に示すような上下昇降可
能なフツク１０４を設け、このフツク１０４をパ
イプ１０３の両端部に係合させてパイプ１０３を
釣上げて搬送するフツク式パイプクランプ装置を
有するパイプ搬送装置や、第６図に示すようなブ
リツジクレーン１０１に口径の異なるパイプ１０
３を夫々クランプするパイプクランプ装置１０５
Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃを昇降可能に設け、口径
に適したパイプクランプ装置１０５Ａ，１０５
Ｂ，１０５Ｃでパイプ１０３を掴んで搬送するク
ランプ連装式パイプクランプ装置を有するパイプ
搬送装置が用いられている。

一方、特開昭55−161191号公報には、石油掘削
装置に設けられ種々の口径のパイプをクランプし
得るパイプクランプ装置が２種類記載されてい
る。

その第１のパイプクランプ装置（公報の第２０
図、第２１図）は、クランプ本体に左右１対のあ
ご金部材を開閉可能に装着し、これらあご金部材
を油圧モータによりラツク・ピニオン機構を介し
て開閉駆動可能にし、これら１対のあご金部材で
パイプをクランプするように構成してある。その
第２のクランプ装置（公報の第３２図、第３３
図）は、クランプ本体に、左右１対のあご金部材
を開閉可能に装着し、片側のあご金部材にはＶ形
のパイプ押さえ部を形成し、これにより短い他方
側のあご金部材の先端部に指金をヒンジ結合し、
これら１対のあご金部材を油圧モータによりラツ
ク・ピニオン機構を介して開閉駆動可能にし、こ
れらあご金部材と指金とでパイプを保持するよう
に構成してある。

他方、実開昭50−119209号公報には、土木建設
作業車の起伏ビームに取り付けて木材等の搬送に
供する為のクランプ装置が記載されている。この
クランプ装置は、クランプ本体の下端部に左右１
対の湾曲状の根元側爪部材を夫々前後向きのピン
を介して開閉揺動自在に取り付け、各根元側爪部
材の下端部に湾曲状の先端側爪部材を前後向きの
ピンを介して開閉揺動自在に設け、左右１対の根
元側爪部材を夫々開閉揺動駆動する左右０対の開
閉用油圧シリンダを設けるとともに、各根元側爪
部材に対して先端側爪部材を揺動駆動する相対屈
折用油圧シリンダを設けたものである。

（考案が解決しようとする問題点） 前記パイプ搬送装置におけるフツク式パイプク
ランプ装置ではフツクをパイプの端部に係合させ
る際に、パイプの端部に設けられた連結用ネジ部
を保護する保護キヤツプを取外したりフツクをパ
イプ端部に係合させる作業が必要で、多大の労力
と時間がかかるだけでなく、危険を伴なう場合も
少なくない。

更に、パイプの両端部に係合させたフツクで連
結用ネジ部をネジ山を損傷し、パイプが使用不能
になることもある。

これに対して、所定範囲の口径のパイプ毎に適
合するパイプクランプ装置を設ける場合には、パ
イプクランプ装置の種類及び装置台数が多くな
り、設備費用が非常に高価になるという問題があ
る。

前記前者の公報の第１および第２パイプクラン
プ装置においては、１対のあご金部材のパイプ押
さえ部からクランプ本体までの距離が可変に構成
されていないので、クランプするパイプの口径の
変動幅を余り大きくすることが出来ないこと、ま
たクランプするパイプの最大口径に比例してパイ
プクランプ装置の全幅が大きくなつてしまうこ
と、ラツク・ピニオン機構や摺動案内部の種々の
複雑で高精度に加工された構造部品を使用するの
で装置の製作コストが高価になること、あご金部
材のパイプ把握部のくぼみ形状が固定角度である
ため、円筒パイプでは４点支持でパイプを把握・
保持できるが、ライザーパイプの様にパイプの外
側に浮力材やコントロールパイプがついて、これ
ら付属物を含めたパイプ断面の包括線が円形とな
らないときには、パイプの把握・保持が不確実・
不安定となること、などの問題がある。

前記後者の公報のクランプ装置においては、
元々土木建設作業車に設けた起伏ブームの先端に
取付けて、木材等の抱込み挟持搬送を行うことを
目的として考案されたものであり、大径木材につ
いてが１本ごと、小径木材については複数本を１
束にしてつかみ上げて搬送することを前提にして
いるものであつて、2″〜40″もの種類の違うパイ
プを１本づつ確実に把握・保持し、かつ垂直方向
にたてることができるように考慮されているもの
ではない。

すなわち、本装置の機構では、根元側爪部材と
先端側爪部材の両方を利用して確実に把握・保持
できる最小パイプ径は、略根元側爪部材の根元取
り付せ間隔までに制限されてしまい、これより小
さいパイプであれば根元側爪部材の湾曲部での２
点支持となり、パイプの把握・保持が不確実、不
安定になることを言うまでもなく、先端側爪部材
が役に立つていないことになる。また、この時、
先端側爪部材のみでパイプを支えるものとすれ
ば、根元側爪部材にパイプが当たらず、パイプの
把握がルーズになることもあり、パイプの垂直に
立てることができなくなつてしまうという問題が
ある。

さらに、根元側爪部材の長さおよび湾曲部の曲
率が一定であることに加え、パイプの口径に対し
ては先端側爪部材が全く役立たないこともあるか
ら各種口径サイズのパイプの把握・保持点は、パ
イプの口径サイズに応じて、２〜５点支持と変化
し、明らかに確実かつ安定的な把握・保持とは言
い難いという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本考案に係るパイプクランプ装置は、種々の口
径のパイプをクランプするパイプクランプ装置に
おいて、クランプ本体の左右両側にクランプ本体
と略同高の左右１対の揺動ブラケツト部材を設
け、これら揺動ブラケツト部材の上端部をクラン
プ本体の上端部に左右両端部に前後向きの軸心回
りに回動自在に夫々連結し、これら揺動ブラケツ
ト部材にその長さ方向に沿つた案内部を夫々形成
し、各案内部に揺動ブラケツト部材の下端よりも
下方へ進出可能なスライデイング部材を揺動ブラ
ケツト部材の長さ方向にスライスド自在に装着
し、これら左右１対のスライデイング部材の下端
部に左右１対の相対向するクランプ部材であつて
パイプの下部の左右両側を押さえるクランプ部材
を前後向きの軸心回りに回動自在に夫々連結し、
クランプ本体の下端部にパイプの上端部を受け止
める当接部を設け、各スライデイング部材を揺動
ブラケツト部材に対して昇降駆動する昇降用油圧
シリンダを設け、各クランプ部材をスライデイン
グ部材への連結部を回動中心としてスライデイン
グ部材に対して揺動駆動するクランプ用油圧シリ
ンダを設け、左右１対の揺動ブラケツト部材をク
ランプ本体に対して左右方向に開閉駆動する開閉
用油圧シリンダを設けたものである。

（作用） 本考案に係るパイプクランプ装置においては、
基本的にクランプ本体の下端部の当接部でパイプ
の上端部を受け止めるとともに左右１対のクラン
プ部材でパイプの下部の左右両側を押さえること
により、パイプの外周面の３個所をクランプする
ことになる。

小径のパイプに対しては、開閉用油圧シリンダ
を介して左右の揺動ブラケツト部材の開度を小さ
く設定し、且つ昇降用油圧シリンダを介して左右
のスライデイング部材の位置を高く設定し、且つ
クランプ用油圧シリンダを介して左右のクランプ
部材の上方揺動量を大きく設定することにより、
左右のクランプ部材を当接部に近づけることが出
来るので、小径のパイプの外周面の３個所を押さ
えて確実にクランプすることが出来る。

大径のパイプに対しては、開閉用油圧シリンダ
を介して左右の揺動ブラケツト部材の開度を大き
く設定し、且つ昇降用油圧シリンダを介して左右
のスライデイング部材の位置を低く設定し、且つ
クランプ用油圧シリンダを介して左右のクランプ
部材の上方揺動量を小さく設定することにより、
左右のクランプ部材を当接部から遠ざけることが
出来るので、大径のパイプの外周面の３個所を押
さえて確実にクランプすることが出来る。

このように、開閉用油圧シリンダによつて揺動
ブラケツト部材とスライデイング部材を介してク
ランプ部材の左右方向位置を独立に変えることが
出来、且つ昇降用油圧シリンダによつて揺動ブラ
ケツト部材とスライデイング部材を介してクラン
プ部材の上下方向の位置を独立に変えることが出
来、且つクランプ用油圧シリンダによつてクラン
プ部材の揺動量を独立に変えることが出来るの
で、種々の口径のパイプを確実に安定的にクラン
プすることが出来る。

（実施例） 以下、本考案の実施例について図面に基いて説
明する。

第１図は海底油田掘削用海上作業台に設けられ
た石油掘削装置の概略全体斜視図で、ドリリング
タワー１の前方にはパイプラツク２（パイプスト
レージ）が配置され、パイプラツク２にはパイプ
３（ケーシングパイプやライザパイプ等）が種類
別・口径別に区分けしてストツクされ、そのパイ
プ３がパイプ搬送装置４によりパイプラツク２か
らドリリングタワー１のパイプハンガー５へ供給
される。

前記パイプ搬送装置４はパイプラツク２とドリ
リングタワー１との間においてパイプラツク２に
沿つて敷設された２条のレール６上を往復走行す
るように構成された自走式パイプ搬送装置４であ
る。

前記パイプ搬送装置４は前記レール６上を走行
する台車７と、この台車７上に水平旋回自在に装
着され旋回駆動手段で旋回駆動される旋回台８
と、この旋回台８に下端部がヒンジ結合され揺動
駆動手段としての油圧シリンダ９で上下に揺動駆
動される多関節アーム１０と、この多関節アーム
１０の先端側部分に設けられた２組のパイプクラ
ンプ装置２０とを備えている。

前記多関節アーム１０は、第１アーム部材１１
と第２アーム部材１２と第３アーム部材１３とを
備え、第１アーム部材１１の下端部は旋回台８の
上部の１対のブラケツトに水平な支軸によりヒン
ジ結合され、旋回台８の前部と第１アーム部材１
１の中段部とに互つて架着された油圧シリンダ９
で揺動駆動されるようになつている。

前記第１アーム部材１１の上端には第２アーム
部材１２の下端部が前記支軸と平行な支軸１２ａ
によりヒンジ結合され、第２アーム部材１２の先
端（上端）には第３アーム部材１３の基端部（下
端部）が支軸１２ａと平行な支軸によりヒンジ結
合され、アーム１０の前面側において第１アーム
部材１１の上部と第２アーム部材１２の先端側部
分とに互つて架着された油圧シリンダ１８で第１
アーム部材１１と第２アーム部材１２とが相対的
に屈伸揺動駆動され、アーム１０の後面側におい
て第２アーム部材１２の先端側部分と第３アーム
部材１３の基端側部分とに互つて架着された油圧
シリンダ１９で第２アーム部材１２と第３アーム
部材１３とが相対的に屈伸揺動駆動されるように
なつている。

前記の構成により、多関節アーム１０は鉛直面
内において油圧シリンダ９，１８，１９により略
自由に屈伸駆動され、第３アーム部材１３の傾き
及び旋回台８からの距離が自由に調節される。

次に、第３アーム部材１３の先端部に取付けら
れた前記パイプクランプ装置２０について説明す
る。

第２図および第３図に示すように、第３アーム
部材１３の上面には前後１対のＶ形の支持ブラケ
ツト２１が左右に向けて固着され、これら支持ブ
ラケツト２１の上端部の左右両端部には第３アー
ム部材１３の側面よりも外側へ突出した枢支部２
１ａが形成されている。また、第３アーム部材１
３の下面には直方体状のブロツク２２が固着さ
れ、これら第３アーム部材１３と支持ブラケツト
２１とブロツク２２とでクランプ本体２３が構成
されている。

クランプ本体２３の左右両側にクランプ本体２
３と略同高の前後１対の揺動板２４とこれら同士
を連結する連結板２５とからなる揺動ブラケツト
部材２６が左右対称に配設され、夫々の揺動ブラ
ケツト部材２６の上端部は支持ブラケツト２１の
枢支部２１ａに前後方向向きのピン２７で回動自
在に連結され、これら揺動ブラケツト部材２６に
はその長さ方向に沿つた案内部２８が夫々形成さ
れ、各案内部２８に揺動ブラケツト部材２６より
も長く且つその下端よりも下方へ進出可能な板状
のスライデイング部材２９が揺動ブラケツト部材
２６の長さ方向にスライスド自在に装着されてい
る。前記各案内部２８は前後の揺動板２４に固着
されたリブ２８ａと連結板２５とで形成され、ス
ライデイング部材２６は連結板２５の外側に接す
る状態に配設されている。また、各揺動ブラケツ
ト部材２６の前後移動を拘束して揺動ブラケツト
部材２６を左右方向に案内する前後１対のガイド
具３０が第３アーム部材１３の側面に固着されて
いる。

これら左右１対のスライデイング部材２６の下
端部の外面側には夫々１対の連結ブラケツト３１
が固着され、これら左右の連結ブラケツト３１に
は左右１対の相対向するクランプ部材３２であつ
てパイプ３の下部の左右両側を押さえるクランプ
部材３２が前後向きにピン３３を介して回動自在
に夫々連結されている。

各クランプ部材３２の内半部の上面にはパイプ
３を押さえる押え部３４が形成されるとともにク
ランプ部材３２の外半部には外側へ延びるアーム
３５が形成されている。そして、クランプ本体２
３の下端部のブロツク２２の下面にはパイプ３の
上端部を受け止める当接部３６が形成されてい
る。

各スライデイング部材２９を揺動ブラケツト部
材２６に対して昇降駆動する昇降用油圧シリンダ
３７が設けられ、この昇降用油圧シリンダ３７の
シリンダ本体の上端部は枢支部２１ａのピン２７
に回動自在に連結されまたそのロツドの下端部は
連結ブラケツト３１に前後向きのピン３８を介し
て連結されている。また、各クランプ部材３２を
スライデイング部材２９への連結部（ピン３３）
を回動中心としてスライデイング部材２９に対し
て揺動駆動するクランプ用油圧シリンダ３９が設
けられ、そのシリンダ本体の上端部はスライデイ
ング部材２９の外面側の中段部に突設された支持
ブラケツト４０に前後向きのピン４１を介して連
結されまたそのロツドの下端部はクランプ部材３
２のアーム３５の外端部に前後向きのピン４２を
介して連結されている。左側の揺動ブラケツト部
材２６を第３アーム部材１３に対して左右方向に
開閉駆動する開閉用油圧シリンダ４３Ａと右側の
揺動ブラケツト部材２６を第３アーム部材１３に
対して左右方向に開閉駆動する開閉用油圧シリン
ダ４３Ｂとが設けられ、開閉用油圧シリンダ４３
Ａのシリンダ本体の右端部は第３アーム部材１３
の下面に突設の支持ブラケツト４４Ａに前後向き
のピンにて連結されまたそのロツドの左端部は左
側の揺動ブラケツト部材２６の内面側に突設の支
持ブラケツト４５Ａに前後向きのピンにて連結さ
れている。また、開閉用油圧シリンダ４３Ｂのシ
リンダ本体の右端部は第３アーム部材１３の下面
に突設の支持ブラケツト４４Ｂ前後向きのピンに
て連結されまたそのロツドの左端部は右側の揺動
ブラケツト部材２６の内面側に突設の支持ブラケ
ツト４５Ｂに前後向きのピンにて連結されてい
る。

以上説明したパイプクランプ装置２０の作動に
ついて説明する。

小径のパイプ３に対して、第３図の右側に図示
しているように、開閉用油圧シリンダ４３Ａ，４
３Ｂを介して左右の揺動ブラケツト部材２６の開
度を小さく設定し、且つ昇降用油圧シリンダ３７
を介して左右のスライデイング部材２９を上昇さ
せると、左右のクランプ部材３２が上昇移動す
る。その結果、左右の押え部３４が当接部３６に
近づくので、左右のクランプ用油圧シリンダ３９
をクランプ方向へ駆動させることにより、小径の
パイプ３を当接部３６と左右の押え部３４で確実
に安定的にクランプすることが出来る。

大径のパイプ３に対して、第３図の左側に図示
しているように、開閉用油圧シリンダ４３Ａ，４
３Ｂを介して左右の揺動ブラケツト部材２６の開
度を大きく設定し、且つ昇降用油圧シリンダ３７
を介して左右のスライデイング部材２９を大きく
下降させると、左右の押え部３４が当接部３６か
ら大きく離れるので、左右のクランプ用油圧シリ
ンダ３９をクランプ方向へ駆動させることによ
り、大径のパイプ３を当接部３６と左右の押え部
３４で確実に安定的にクランプすることが出来
る。

（考案の効果） 以上のように本考案に係るパイプクランプ装置
によれば、左右１対の揺動ブラケツト部材を設
け、各揺動ブラケツト部材にスライデイング部材
を案内部を介してその長さ方向に昇降自在に設
け、各スライデイング部材にクランプ部材を揺動
自在に設け、左右１対の揺動ブラケツト部材を
夫々開閉駆動する油圧シリンダを各スライデイン
グ部材を昇降駆動する油圧シリンダと各クランプ
部材を揺動駆動する油圧シリンダとを設け、左右
１対のクランプ部材を、クランプ本体の下端の当
接部に対して、左右方向位置と上下方向位置と揺
動位置とを夫々独立に変え得るように構成したの
で、極めて小径のパイプから大径のパイプまでを
１種類のパイプクランプ装置で確実に安定的に把
握・保持することができる。しかも、複雑な構造
で高精度に加工した構造部品を必要としないの
で、比較的安価に製作することが出来る。

また、パイプの把握・保持は、クランプ本体の
下端の当接部と両クランプ部材でパイプの口径に
かかわらず常にパイプの円周上略３等分した３点
支持となるので、パイプを安定・確実に把持保持
できるとともに、パイプ外周の付属物を含めたパ
イプ断面の包括線が円形とならないようなパイプ
でも、３点支持にて安定・確実に保持することが
できる。

また、１種類のパイプクランプ装置で極めて小
径のパイプから大径のパイプまでを安定・確実に
保持できること、およびパイプを把握するときパ
イプの上面はクランプ本体の下端の当接部に当て
るようにしているためパイプを把握するときのク
ランプ本体の位置決めが容易となることからパイ
プ把握・保持・搬送の自動化を容易に図ることが
できる等の多くの利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面のうち第１図〜第３図は本考案の実施例に
係るもので、第１図は石油掘削装置の概略全体斜
視図、第２図はパイプクランプ装置の斜視図、第
３図はパイプクランプ装置の正面図、第４図乃至
第６図は従来例に係り、第４図は石油掘削装置の
概略全体斜視図、第５図はフツク式ブリツジクレ
ーンの側面図、第６図はクランプ式ブリツジクレ
ーンの正面図である。 ３……パイプ、１３……第３アーム部材、２０
……パイプクランプ装置、２１……支持ブラケツ
ト、２２……ブロツク、２３……クランプ本体、
２６……揺動ブラケツト部材、２８……案内部、
２９……スライデイング部材、３２……クランプ
部材、３６……当接部、３７……昇降用油圧シリ
ンダ、３９……クランプ用油圧シリンダ、４３
Ａ，４３Ｂ……開閉用油圧シリンダ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 種々の口径のパイプをクランプするパイプクラ
   ンプ装置において、 クランプ本体の左右両側にクランプ本体と略同
   高の左右１対の揺動ブラケツト部材を設け、これ
   ら揺動ブラケツト部材の上端部をクランプ本体の
   上端部の左右両端部に前後向きの軸心回りに回動
   自在に夫々連結し、これら揺動ブラケツト部材に
   その長さ方向に沿つた案内部を夫々形成し、各案
   内部に揺動ブラケツト部材の下端よりも下方へ進
   出可能なスライデイング部材を揺動ブラケツト部
   材の長さ方向にスライド自在に装着し、これら左
   右１対のスライデイング部材の下端部に左右１対
   の相対向するクランプ部材であつてパイプの下部
   の左右両側を押さえるクランプ部材を前後向きの
   軸心回りに回動自在に夫々連結し、クランプ本体
   の下端部にパイプの上端部を受け止める当接部を
   設け、各スライデイング部材を揺動ブラケツト部
   材に対して昇降駆動する昇降用油圧シリンダを設
   け、各クランプ部材をスライデイング部材への連
   結部を回動中心としてスライデイング部材に対し
   て揺動駆動するクランプ用油圧シリンダを設け、
   左右１対の揺動ブラケツト部材をクランプ本体に
   対して左右方向に開閉駆動する開閉用油圧シリン
   ダを設けたことを特徴とするパイプクランプ装
   置。