オープンウインチと電動ホイスト：同荷重下での性能比較

一定のトン数範囲内であれば、同じダブルガーダー式天井クレーンは、巻き上げ機構としてオープンウインチまたはワイヤーロープ式電動ホイストのいずれかを選択できます。どちらも技術的には可能です。そのため、選択において大きな課題が生じます。同じトン数であれば、どちらを選ぶべきでしょうか？このジレンマは、これらが同じ機構の2つの仕様ではなく、異なるエンジニアリング目標に合わせて最適化された2つの異なるシステムであることに起因します。「ハイエンド対ローエンド」あるいは「高価対安価」といった単純な二項対立で捉えると、実際の作業条件にそぐわない選択をしてしまうことが少なくありません。

本稿では、5～20トンの範囲で、開放型ウインチと電動ホイストを比較し、使用等級、重量、トロリーの高さとヘッドルーム、左右の可動範囲、吊り上げ能力と速度について検討する。機器購入者が用途に合った吊り上げ機構を選択できるよう、選定マトリックスも提供する。

開放型ウインチ vs 電動ホイスト：どちらがより適しているか？

オープンウインチ vs 電動ホイスト：使用等級

職務区分（A1～A8 GB/T 3811）は、設計上の使用頻度と負荷強度を定義します。電動ホイスト付きダブルガーダークレーン（3t～20t）は、使用等級A3～A4です。オープンウインチ付きQD型ダブルガーダークレーンは、標準使用等級A5～A6です。この違いは、根本的に異なる設計に起因します。

電動ホイストのモーター、ギアボックス、ドラム、ブレーキは、オイルバス潤滑とシェルベースの放熱機構を備えたコンパクトな筐体内に収められています。この構造のため、使用頻度は断続的で低～中頻度に限られます。連続的に高負荷を吊り上げると、熱が蓄積し、油温が上昇し、ブレーキの熱劣化が進み、耐用年数が短くなります。

オープンウインチはこれとは対照的です。モーターは独立して取り付けられ、IP55の保護等級とクラスFの絶縁を備え、連続的な高負荷使用に対応します。ギアボックスは独立した鋳鉄製ハウジングで、独立したオイルサンプと点検口を備えています。ブレーキは独立して構成され、高リスク用途向けに二重ブレーキ冗長化も可能です。この設計は、A5からA8までのデューティクラスに対応しています。

選定基準：断続的で低～中頻度の使用には、A3～A4クラスの電動ホイストで十分です。製鉄所の炉への装入、スクラップ処理、鋳造工場での吊り上げなど、高頻度で高負荷、ほぼ連続的な使用には、オープンウインチトロリーをお勧めします。

オープンウインチと電動ホイストの比較：重量比較

同じ 16 トンのクレーンでスパンが 16.5 m の場合、オープン ウインチ クレーンは 2.3 倍重く、トロリー自体は 3 倍以上重くなります。電動ホイストは高度に統合されたユニットです。モーター、ギアボックス、ドラム、ブレーキは単一のコンパクトなアセンブリとして組み立てられ、鋳造アルミニウムまたは鉄製のケーシングは構造サポート、ヒートシンク、保護の役割を果たして、構造重量を大幅に削減します。オープン ウインチ トロリーは、独立フランジ マウントの高耐久性モーター、独立した 3 ～ 4 段のヘリカル ギア鋳鉄ギアボックス、多層ロープ巻き取り用のカスタム溶接ドラム、ボックス型鋼製トロリー フレーム、およびオプションのデュアル ブレーキ冗長性を使用します。すべての「オープンで独立した」コンポーネントは、より高い耐久性クラスと長い耐用年数と引き換えに、何トンもの鋼と鋳鉄のコストがかかります。

選定基準：十分な天井高と基礎耐荷重を備えた新しい大型作業場には、開放型ウインチシステムを優先し、長期的な安定性を最適化するために土木工事に合わせた機器を選定すべきです。軽量鉄骨造の建物、古い工場の改修、またはレールの耐荷重が限られている場合は、設置コストが低く、大規模な構造変更を必要とせずに高い適応性を発揮する軽量電動ホイストが適しています。

トロリーの高さとヘッドルーム：低ヘッドルームの制約

同じ16トン、16メートルのスパンの場合、電動ホイスト式ダブルガーダークレーンの構造高さはレールから最高点まで約1450mmですが、QDオープンウインチは約2097mmです。オープンウインチは屋根まで300mm以上のクリアランスが必要ですが、電動ホイストは200mm以上で済みます。つまり、オープンウインチはメインガーダーの上部で約600mm多く垂直方向のスペースを必要とします。

これは、電動ホイスト機構が主桁の間、あるいはその近くに配置されているため、全体の高さが低く抑えられているからです。一方、開放型のウインチモーター、ギアボックス、ドラムは独立したトロリーフレーム上に垂直に積み重ねられており、かなり高い位置に設置されています。

選定の決定：作業場の屋根トラスからレールまでのクリアランスが限られている場合、開放型ウインチは屋根構造に干渉したり、建物全体を持ち上げる必要が生じる可能性があります。このような場合は、電動ホイストが唯一の選択肢となります。十分な垂直クリアランスのある高天井作業場の場合は、どちらの機構も設置可能であり、その他の要素も比較検討する必要があります。クリアランスは、設置時ではなく、初期選定時の前提条件として確認しておくべきです。

オープンウインチと電動ホイストの比較：左右の制限距離と有効作業範囲

メインフックはレールに直接接触して動作することはできません。各レールの中心線までの最小距離がS₁とS₂で示されており、この値が大きいほどフックがレールから離れ、有効作業範囲が狭くなります。

16トン、スパン16メートル：

電動ホイストはオフセットマウントされており、フックが中心からずれているため、両側に広いスペースが必要です。オープンウインチのフックはドラムの真下に配置されているため、荷物のアライメントが向上し、レールへの接近が容易になります。オープンウインチのメインフックはレール中心線から1500mm以内まで到達可能で、これは電動ホイストの1900mmよりも400mm近く、作業範囲が約1メートル広くなります。

選定基準：スパン端付近の壁側ステーションに荷物を配置する必要がある荷積み／荷降ろしラインでは、オープンウインチの方が作業範囲が広くなります。作業範囲の広さが重要な用途には、オープンウインチを選択してください。

開放型ウインチと電動ホイスト：揚程と速度の違い

これらのパラメータは、クレーンの運用能力と効率を総合的に決定します。

電動ホイストのドラムはハウジングシェルによって制約されるため、ロープの容量が制限されます。標準的な吊り上げ高さは通常9～12mですが、それ以上の高さが必要な場合は、特注対応が必要となります。一方、オープンウインチのドラムはシェルによる制約を受けないため、多層巻き取りに必要なサイズに調整でき、吊り上げ高さをほぼ無制限にカスタマイズできます。

速度差は顕著です。電動ホイストトロリーは毎分20メートルで走行するのに対し、オープンウインチトロリーは毎分44メートルと、2倍以上の速さで走行します。これは、小型電動ホイストのモーター出力が限られている（16トンホイストのモーター出力はわずか13kW）のに対し、オープンウインチには十分な出力を持つ独立したモーターが搭載されているためです。

選定基準：高層倉庫、高揚程が求められる用途、高スループット生産ライン、大小さまざまな荷物を扱う用途には、オープンウインチの方がはるかに高い能力を発揮します。一般的な倉庫作業や、低頻度・中程度の重量物の取り扱いには、電動ホイストの速度と揚程で十分です。

オープンウインチまたは電動ホイスト：クイック選択ガイド

上記の比較に基づき、代表的な用途別の推奨事項は以下のとおりです。

両モデルの全体構造と仕様をより明確に理解するために、CD₁型電動ホイスト式およびQD型オープンウインチ式ダブルガーダー天井クレーンの一般配置図をご用意しています。これらの図面には、全体寸法、トロリーの配置、および現場条件確認のための荷重関連パラメータが示されています。

注：これらの図面に記載されている寸法、重量、および車輪荷重はすべて理論上の設計値です。鋼板の圧延、溶接、および部品の組み立てにおけるばらつきにより、実際の製造公差は±5%～15%が一般的です。土木工事および鉄道設計においては、十分な安全マージンを確保する必要があります。

まだ迷っていますか？私たちがお手伝いします。

この記事では、開放型ウインチと電動ホイストの主な違いを概説しますが、最適な選択は、積載容量、スパン、揚程、使用区分、1日の揚重頻度、動作環境温度、その他の特定の要件など、実際の作業条件によって異なります。

KUANGSHANCRANEは、天井クレーン、ガントリークレーン、およびコアホイスト機構の設計・製造を専門としています。オープンウインチ式とワイヤーロープ式電動ホイストの両方のソリューションを提供しており、お客様の特定の作業条件に基づいたカスタマイズ構成も可能です。20年以上の業界経験を持ち、CE、ISO 9001、特殊機器製造許可、200件以上の特許を保有しています。当社の製品は100カ国以上、50以上の業界で利用されており、複数の業界標準の策定にも携わっています。

新規プロジェクトの計画、既存クレーンのアップグレード、あるいは用途に応じたオープンウインチと電動ホイストの比較検討など、どのような場合でも、当社のエンジニアがお客様の実際の状況に基づいた専門的な選定アドバイスとカスタマイズされたソリューションを提供いたします。お客様のニーズに最適なホイストソリューションを見つけるために、ぜひ当社にご連絡ください。

クリスタル

クレーンOEMエキスパート

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