BR112017013364B1

BR112017013364B1 - Processo para monitoramento da segurança de um guindaste e sistema para monitoramento da segurança de um guindaste

Info

Publication number: BR112017013364B1
Application number: BR112017013364-4A
Authority: BR
Inventors: Jacek Krupinski
Original assignee: Liebherr-Werk Biberach Gmbh
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2022-02-22
Also published as: RU2017126031A3; WO2016102050A1; EP3237320B1; US10752473B2; US20170369287A1; ES2738916T3; BR112017013364A2; RU2696650C2; EP3237320A1; CN107207222A; DE102014019465A1; CN107207222B; RU2017126031A

Abstract

A presente invenção refere-se a um processo para monitoramento da segurança de um guindaste, especialmente de um guindaste giratório de torre com uma plataforma giratória, sendo que o guindaste apresenta um dispositivo sensor e um controle de guindaste e é previsto ao menos um sensor de inclinação. Segundo a invenção, o ao menos um sensor de inclinação fica disposto e embutido na plataforma giratória do guindaste giratório de torre e o monitoramento da segurança do guindaste ocorre ao menos durante a montagem ou desmontagem do guindaste giratório de torre.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um processo para monitoramento da segurança de guindaste, especialmente de um guindaste giratório de torre bem com a um sistema para monitoramento da inclinação de um guindaste.

[0002] Guindastes giratórios de torre são muito frequentemente montados e desmontados. Devem então ser tomadas as providências requeridas, de modo que seja assegurado um nível de segurança razoável, devendo ser especialmente garantida a necessária segurança de estabilidade do guindaste.

[0003] O monitoramento da segurança de estabilidade de um guindaste ocorre atualmente, de maneira conhecida, por medição de valores secundários no guindaste. Um momento é então monitorado como consequência da carga do guindaste por um momento de carga. Todas as outras influencias não são consideradas. Essas influências são por exemplo erros quando da montagem do guindaste, quando por exemplo ele é erroneamente nivelado, assentamentos da infraestrutura, tolerâncias quando da montagem da torre, vento, etc.

[0004] Para determinar a inclinação do guindaste, é usual em máquinas de movimentação de terras ou em guindastes móveis, empregar sensores de inclinação, que são muito robustos e precisos, e que servem para monitorar a estabilidade da máquina ou a qualidade do trabalho a ser executado. Mas então não são absolutamente consideradas a posição do guindaste superior relativamente ao sistema de torre e à infraestrutura.

[0005] É comum empregar sistemas de torre quadrados. A segurança de estabilidade é então idêntica apenas em pontos individuais. De maneira conhecida, é disponibilizado um dispositivo para a determinação contínua da segurança com quatro pontos de observação distanciados entre si, que que apresenta instalações para detecção de valores determinantes para a segurança. Essas instalações encaminham os valores detectados a uma instalação de comparação para comparação com valores máximos admissíveis previamente fixados ou os comutam diretamente. Quando da ultrapassagem de um valor previamente fixado em um ponto de observação, é emitido um sinal de monitoramento, que indica que a segurança de estabilidade não mais está dada. Quando da rotação do guindaste se altera a segurança de estabilidade.

[0006] Os sistemas atualmente empregados consideram, assim,apenas uma segurança de estabilidade da máquina e definida, sem consideração da posição do guindaste superior. Ademais, hoje em dia situações quando da montagem do guindaste são excluídas no monitoramento, o que poderiam ter consequências desastrosas quando da montagem. O monitoramento da segurança de estabilidade só começa nos conhecidos sistemas apenas depois que o guindaste está montado. Também situações resultantes quando do emprego, que atualmente não são detectadas, como por exemplo assentamentos na infraestrutura ou avarias.

[0007] Constitui objetivo da presente invenção, portanto, um processo para monitoramento da segurança do guindaste bem como um sistema para monitoramento da inclinação de um guindaste, especialmente de um guindaste giratório de torres, de modo que a estabilidade do guindaste durante a montagem e desmontagem do guindaste bem como durante toda a operação é garantida e a qualidade do trabalho realizado é essencialmente melhorada.

[0008] O processo de acordo com a invenção para monitoramento da segurança de um guindaste, especialmente de um guindaste giratório de torre com uma plataforma giratória, que apresenta sensores e um controle de guindaste, apresenta, de maneira conhecida, ainda, pelo menos um sensor de inclinação. Segundo a invenção, o pelo menos um sensor de inclinação é disposto e montado na plataforma giratória do guindaste giratório de torre, sendo que o monitoramento da segurança começa ainda e pelo menos durante a montagem e desmontagem do guindaste giratório de torre. O pelo menos um sensor de inclinação apresenta uma resolução precisa e pode assumir um monitoramento autônomo do guindaste.

[0009] Mas também é possível empregar o sensor de inclinação como complementação de instalações de segurança já existentes, para aumentar a precisão do monitoramento e, com isso, a segurança. Pelo monitoramento de inclinação do guindaste de acordo com a invenção ainda durante a montagem pode, no caso de uma inclinação inadmissível da plataforma giratória, ser imediatamente corrigida a montagem da torre.

[00010] De preferência, por pelo menos um sensor de inclinação, é determinada a posição da plataforma giratória. Os valores de medição recebidos são então transmitidos ao controle do guindaste para avaliação, sendo inicializada uma medida quando da ultrapassagem de um valor limite. Isso pode ser um sinal acústico e/ou de imagem, de modo que o montador é imediatamente informado sobre a ultrapassagem do valor limite. Em seguida a montagem do guindaste é automaticamente ou então também manualmente interrompida.

[00011] A montagem de um guindaste giratório de torre começa, de maneira conhecida, com a montagem da infraestrutura e da torre. Depois é assentada a plataforma giratória com o pelo menos um sensor de inclinação embutido. O monitoramento segundo o processo de acordo com a invenção começa com o assentamento da plataforma giratória, que já é provida de pelo menos um sensor de inclinação. O pelo menos um sensor de inclinação é então disposto em um local apropriado na plataforma giratória, de modo que indica a posição da plataforma giratória. Pelos valores determinados pelo menos um sensor de inclinação é comparada a inclinação da plataforma giratória com a inclinação prevista para a respectiva montagem, sendo que quando de uma ultrapassagem da inclinação admissível é emitido um sinal de alarme. Os dados detectados são então protocolados. O controle do guindaste apresenta então uma unidade de armazenagem, em que são armazenados os valores detectados.

[00012] De preferência pode ser procedida a uma correção dos dados determinados pelo pelo menos um sensor de inclinação, em combinação com os valores determinados pelo medidor de vento, de modo que é dada uma liberação para outras etapas de montagem.

[00013] Em uma outra etapa é montada a contra-lança, sendo que a contra-lança e o guincho produzem um momento, do que resulta uma inclinação em consequência da altura da altura da torre. Essa inclinação pode então ser determinada com o pelo menos um sensor de inclinação e comparada com os dados armazenados no controle do guindaste.

[00014] É considerado especialmente preferido quando, adicionalmente pelo menos um sensor de inclinação, é empregado um sensor de ângulo de rotação, para determinar a inclinação da torre em função da posição, a saber, diagonalmente ou perpendicularmente à parede. Uma rotação de 360 o pode reproduzir totalmente a imagem de inclinação - também em combinação com a medição do vento. Daí decorre a liberação para outras etapas de montagem, especialmente para o assentamento do necessário contrapeso de montagem.

[00015] A inclinação, especialmente o ângulo de inclinação, será determinada após a montagem do contrapeso e comparada com os valores armazenados, predeterminados. Uma inclinação admissível, mas também necessária, confirma que o contrapeso é adaptado ao comprimento da lança.

[00016] De preferência, a inclinação é novamente anotada após a montagem da lança, para se protocolar uma etapa intermediária.

[00017] O monitoramento conforme a invenção com o pelo menos um sensor de inclinação ocorre, de preferência, não apenas quando da montagem, mas sim também quando da desmontagem da lança e/ou contra-lança. A força horizontal será então maior do que a admissível, a inclinação aumenta e quando da ultrapassagem de valores de inclinação admissíveis será emitido um sinal de alerta de acordo com a invenção.

[00018] Uma correção dos dados determinados pelo menos um sensor de inclinação pode ser realizada em combinação com valores determinados por um medidor de vento previsto, de modo que pode ocorrer uma liberação para outras etapas de montagem.

[00019] Considera-se especialmente preferido quando as inclinações registradas no controle de guindaste em forma de uma curva de carga são comparadas com momentos de carga atuais. Eventuais desvios são então protocolados e avaliados.

[00020] De preferência o ângulo de inclinação é continuamente monitorado em função de momento de carga/momento de estabilidade e ângulo de rotação do guindaste após a montagem durante a operação, sendo então indicados desvios de valores admissíveis armazenados. Pode ser dispensado monitoramento da ação do vento. A ação do vento pode variar a inclinação em correspondência à velocidade do vento. Podem então ser automaticamente consideradas também influências não previstas, como camada de gelo, placas de publicidade, etc.. Caso esses desvios ultrapassem os valores limite admissíveis, é emitido um sinal de alerta e eventualmente interrompida a operação.

[00021] Quando de um monitoramento segundo a invenção, que também pode ser um monitoramento à distância, a saber, em operação ou fora de operação, se pode verificar muito rapidamente se a infraestrutura do guindaste está corretamente montada. Com o processo de acordo com a invenção pode ocorrer também um preciso monitoramento de cursos especiais.

[00022] O objetivo acima mencionado é atingido de acordo com a invenção também por um sistema para monitoramento da segurança de um guindaste, especialmente de um guindaste giratório de torre com uma plataforma giratória, com as características da presente invenção. O sistema de acordo com a invenção apresenta um sensor e um controle de guindaste, sendo que é previsto pelo menos um sensor de inclinação disposto em uma plataforma giratória para monitoramento da segurança durante pelo menos a montagem ou desmontagem do guindas giratório de torre ou também durante a operação do guindaste montado.

[00023] O processo de acordo com a invenção, bem como o sistema de acordo com a invenção, podem ter um outro emprego quando do monitoramento da assim chamada operação de subida. O máximo desvio admissível para cada sistema de torre pode então ser obtido e armazenado no sistema de monitoramento. Após determinação do respectivo sistema pode ter lugar também uma compensação. É então considerado como especialmente vantajoso o fato de que quando do monitoramento da inclinação são consideradas todas as influências exteriores, como vento, soma de tolerâncias na torre, cargas adicionais por exemplo por quantidade de cabos, etc.

[00024] Como possibilidade adicional para o sensor de inclinação já montado pode também ser considerado um nivelamento de um guindaste de torre de giro inferior.

[00025] Outras características, detalhes e vantagens da invenção serão detalhadamente explicados com base nos exemplos de execução representados nos desenhos. Mostram:

[00026] Fig. 1 - uma vista lateral esquemática simplificada de um guindaste giratório de torre segundo uma primeira modalidade da invenção com um sensor de inclinação esquematicamente representado para execução do processo de acordo com a invenção,

[00027] Fig. 2-3 - uma vista lateral esquemática simplificada de um guindaste giratório de torre com infraestrutura e torre,

[00028] Fig. 4 - uma vista lateral esquemática simplificada do guindaste giratório de torre com a contra-lança montada,

[00029] Fig. 5 - uma vista lateral esquemática simplificada do guindaste giratório de torre com contrapeso de montagem,

[00030] Fig. 6 - uma vista lateral esquemática simplificada do guindaste giratório de torre com lança montada,

[00031] Fig. 7-9 - uma vista lateral esquemática simplificada do guindaste giratório de torre com contrapeso completado e carrinho montado na torre bem como na ponta da lança,

[00032] Fig. 10 - uma representação gráfica da curva elaborada quando do monitoramento da inclinação, e

[00033] Fig. 11 a-c - uma vista lateral esquemática simplificada do guindaste giratório de torre de acordo com uma segunda modalidade da invenção.

[00034] A figura 1 mostra uma vista lateral esquemática simplificada de um guindaste giratório de torre 10 (aqui como guindaste giratório de torre de giro inferior) com uma infraestrutura 12 bem como uma torre giratória 14, que apresenta uma plataforma giratória 16. O guindaste 10 apresenta ademais uma torre 18 bem como uma lança 20 fixada à torre 18. Na lança 20 se encontra um carrinho não representado em detalhes com um gancho de carga, no qual engancha a carga 22. O carrinho desliza em uma direção horizontal, que é representada por uma seta 24, ao longo da lança 20. Ademais, o guindaste 10 apresenta uma contra- lança 26.

[00035] O sistema de acordo com a invenção para o monitoramento da segurança de estabilidade do guindaste giratório de torre 10 apresenta um sensor e um controle de guindaste aqui não representado em detalhe. Na plataforma giratória 16 está montado um sensor de inclinação 28 com uma resolução muito precisa de tal maneira que a posição da plataforma giratória 16 pode ser facilmente determinada.

[00036] O monitoramento propriamente dito começa, de acordo com a invenção, ainda quando da montagem do guindaste 10, sendo que, de maneira em si conhecida, primeiramente são montados a infraestrutura 12 e o mastro ou a torre 18 e só depois é assentada a plataforma giratória 16 com o sensor de inclinação 28 já montado. O sensor de inclinação 28 indica a posição da plataforma giratória 16. Sendo a inclinação da plataforma giratória maior do que a prevista para a altura da torre, o montador é informado e são então protocolados os dados recebidos e avaliados.

[00037] As figuras 2 e 3 mostram uma vista esquemática simplificada de um guindaste 10 (aqui como guindaste giratório de torre de giro superior) com a plataforma giratória 16 e a torre 18. A inclinação da plataforma giratória 16 é determinada pelo sensor de inclinação 28 com base no ângulo α (x), como indicado nas figuras 2 e 3, em função da altura de torre/combinação de torre, TH(x), e comparada com os valores de inclinação admissíveis armazenados no comando do guindaste. Caso a inclinação se situe nos limites admissíveis, é continuada a montagem do guindaste. Mas se a inclinação da plataforma giratória for maior do que a prevista para a respectiva montagem (altura da torre), é emitido um sinal de alarme, de modo que o montador é imediatamente informado e a ulterior montagem do guindaste é interrompida. Após uma correção, a montagem então é continuada. Mas também podem ser previstos vários sensores de inclinação.

[00038] A fig. 4 mostra as outras etapas de montagem, a saber, a montagem da contra-lança 26. A contra-lança 26 e o guincho produzem então um momento, do qual resulta em seguida uma inclinação em combinação com a altura da torre. A inclinação é determinada com o sensor de inclinação 28, sendo protocolado o ângulo α1 (x). Sendo o ângulo α1(x) maior do que um ângulo admissível, é emitido um sinal de alarme. Deve então sem empregado também um sensor de ângulo de rotação, para determinar a inclinação da torre em função da posição. A imagem de inclinação é então girada em 360 o e completamente reproduzida em combinação com a medição do vento.

[00039] Quando a inclinação admissível não foi ultrapassada, há a liberação para o assentamento do contrapeso de montagem 30, como representado na figura 5. O ângulo α2(x) é de novo determinado em função da altura de torre/combinação de torre (x) e comparado com os valores armazenados.

[00040] Em seguida, a lança 20 é montada, como indicado na fig. 6, e a inclinação é determinada com base no ângulo α 3(x). Em comparação com o ângulo α 2(x) este é de fato maior, contudo uma inclinação admissível, mas também necessária, confirma que o contrapeso se ajusta ao comprimento de lança montada. A inclinação é novamente anotada, para ser protocolada uma etapa intermediária.

[00041] A fig. 7 mostra o carrinho na posição de montagem. O contrapeso 30 é então completado e determinado o ângulo α 4(x). O guindaste é girado em 360 o, para confirmar a admissibilidade das inclinações para a configura estabelecida do guindaste. Isso pode ocorrer com o carrinho 32 na torre, como mostrado na fig. 8, e/ou com o carrinho 32 na ponta de lança 34, como mostrado na fig. 9. Respectivamente os ângulos α 5(x) e α 6(x) são então determinados e comparados com os ângulos admissíveis.

[00042] Como representado na fig. 10, é estabelecida uma curva de ângulo, em cujo controle são comparadas as inclinações com cargas atuais. Os eventuais desvios são então protocolados. Para todas as funções é então semelhante o decurso. É determinado o ângulo de inclinação, a saber, em função da posição para com torre e a função "max. e in.", isto é, é empregado o ajuste de um intervalo como limite para os alertas ou desligamentos.

[00043] Nas figuras 11 a-c está respectivamente representada uma segunda modalidade do guindaste de torre giratória de acordo com a invenção. Referências iguais têm o mesmo significado que aquelas na primeira modalidade anteriormente discutira. Nessa modalidade se trata de um guindaste giratório de torre 10 de giro superior, em que a lança 20 está montado giratória na extremidade superior da torre 18. O sensor de inclinação 28 está disposto próximo à plataforma giratória 16.

[00044] Na modalidade aqui representada, a inclinação pode ser concretizada adicionalmente a um sensor de inclinação 28 ou em lugar de um sensor de inclinação 28 com um par de transponders GPS 40 e 41. Enquanto que o transponder GPS 40 fica disposto na ponta da torre 18, o segundo transponder GPS 41 fica disposto na infraestrutura ou no pé ou na parte inferior do guindaste 10. A diferença dos sinais de GPS de ambos os transponders possibilita uma determinação da inclinação a partir da posição de repouso, como indicado com base nas figuras 11a (posição de repouso sem inclinação), 11b (desvio em uma direção) e 11c (desvio na outra direção).

Claims

1. Processo para monitoramento da segurança de um guindaste giratório de torre (10) com uma plataforma giratória (16), sendo que o guindaste (10) apresenta sensores e um controle de guindaste e sendo que é adicionalmente previsto pelo menos um sensor de inclinação (28), caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas, disposição e embutimento do pelo menos um sensor de inclinação (28) na plataforma giratória (16) do guindaste giratório de torre (10), monitoramento da segurança do guindaste pelo menos durante a montagem ou desmontagem do guindaste giratório de torre (10) e sendo que a montagem do guindaste (10) começa com a montagem de sua infraestrutura e da torre (18), e assentamento da plataforma giratória (16) com o pelo menos um sensor de inclinação (28) embutido, sendo que o monitoramento começa após o assentamento da plataforma giratória (16).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que através do pelo menos um sensor de inclinação (28) é determinada a posição da plataforma giratória (16) e os valores de medição recebidos são transmitidos ao controle do guindaste para avaliação, sendo que quando da ultrapassagem de um valor limite predeterminado, é inicializada uma medida.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que através dos valores determinados por meio do pelo menos um sensor de inclinação (28), a inclinação da plataforma giratória (16) é comparada com valores de inclinação previstos para a respectiva montagem, sendo que, quando de uma ultrapassagem de uma inclinação admissível, especialmente de um ângulo de inclinação admissível, é disparado um sinal de alerta, sendo que os dados determinados são protocolados.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que é executada uma correção dos dados determinados através do pelo menos um sensor de inclinação (28), em combinação com valores determinados por um medidor de vento previsto, de modo que é dada uma liberação para outras etapas de montagem.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a inclinação resulta de um momento produzido pela contra-lança (26) e pelo guincho e em função da altura da torre (18) do guindaste giratório de torre (10) depois da montagem da contra-lança (26), sendo que a inclinação disso resultante é determinada com o pelo menos um sensor de inclinação (28) e comparada com dados armazenados no controle do guindaste.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente ao pelo menos um sensor de inclinação (28), é previsto um sensor de ângulo de rotação, para determinar a inclinação da torre em função da posição, depois do que ocorre a liberação para o assentamento de um contrapeso de montagem (30).

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a inclinação, especialmente um ângulo de inclinação α(x), é determinada e anotada após a montagem da lança, para ser protocolada uma etapa intermediária.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que em uma outra etapa do processo é concluído o contrapeso (30), sendo que é confirmada a correção de inclinações admissíveis para uma configuração estabelecida do guindaste (10) por uma completa rotação do guindaste assim montado em 360o, e sendo que pode ocorrer a rotação com carrinho (32) embutido na torre (18) e/ou com carrinho (32) na ponta da lança.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o guindaste (10) é girado em 360o após concluído o contrapeso (30), para confirmar a correção de inclinações para a configuração estabelecida.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o monitoramento ocorre com o pelo menos um sensor de inclinação (28) tanto na montagem, quanto na desmontagem da lança (20) e/ou da contra-lança (26), de modo que quando de uma ultrapassagem de valores de inclinação admissíveis é emitido um sinal de alerta.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que as inclinações, que são registradas no controle do guindaste, são comparadas em forma de uma curva de carga com momentos de carga atuais, sendo que são protocolados eventuais desvios.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o ângulo de inclinação é continuamente monitorado em função de momento de carga/momento de estabilidade e ângulo de rotação do guindaste (10) durante a operação, sendo que são indicados desvios de valores armazenados admissíveis.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a inclinação é monitorada durante a operação de subida quando da montagem ou desmontagem do guindaste giratório de torre (10).

14. Sistema para monitoramento da segurança de um guindaste giratório de torre (10) com uma plataforma giratória (16), para realização do processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o sistema apresenta sensores e um controle de guindaste, e sendo que é previsto pelo menos um sensor de inclinação (28) disposto e embutido na plataforma giratória (16) para monitoramento da segurança durante a montagem ou desmontagem do guindaste giratório de torre (10) e durante a operação do guindaste montado.