BR112019008129B1

BR112019008129B1 - Método para atualizar um guindaste articulado e guindaste de compensação por elevação

Info

Publication number: BR112019008129B1
Application number: BR112019008129-1A
Authority: BR
Inventors: Yngvar Bor0Y; Thor Strand; Adrian ORASANU; Ricardo Nuno Correia
Original assignee: National Oilwell Varco Norway As
Priority date: 2016-11-03
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2023-03-14
Also published as: EP3318530B1; AU2017353114A1; US20200062554A1; US11305970B2; WO2018082831A1; BR112019008129A2; EP3318530A1; AU2017353114B2

Abstract

Método para atualizar um guindaste articulado (100a) para um guindaste de compensação por elevação (100), compreendendo: i) fornecer um guindaste articulado (100a) com uma base do guindaste (110), uma lança principal (121) giratoriamente montada na base do guindaste (110), e uma lança de articulação (130) giratoriamente montada na lança principal (121); ii) remover a lança de articulação (130) da lança principal (121); iii) montar uma extensão da lança principal (122) à lança principal (121) aumentando o comprimento da lança principal (120); iv) montar uma lança de compensação por elevação (140) em uma extremidade distante (122e) da extensão da lança principal (122) de modo que a lança de compensação por elevação (140) se estende na direção vertical para baixo (Z) do guindaste de compensação por elevação (100), em que a lança de compensação por elevação (140) é giratória com relação à extensão da lança principal (122) em ambas as direções horizontais (X, Y) definidas com relação à direção vertical para baixo (Z), e v) fornecer um sistema de compensação por elevação (110) ao guindaste articulado (100a) para compensar para variações horizontais controlando a orientação da lança de compensação por elevação (140) relativa à extensão da lança principal (122), e para compensar as variações verticais por meio de um sistema de compensação por elevação vertical adicional (110). E um guindaste compensado por elevação.(...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção refere-se a um método para atualizar um guindaste articulado para um guindaste de compensação por elevação. A invenção ainda refere-se a um guindaste de compensação por elevação como, particularmente, um guindaste de compensação por elevação 3D.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Guindastes com compensação de movimento ou elevação em embarcações já são conhecidos há muitas décadas. Alguns sistemas são configurados para manipular a posição e a orientação de (parte de) braços do guindaste para compensar movimentos ou oscilações (direção X, Y e Z também chamada de compensação de sobrecarga 3D). Outros sistemas são configurados para compensar apenas na direção vertical (direção Z, também chamada de compensação por elevação 1D). Muitos desses sistemas concentram- se no sistema de guincho, isto é, controlam o guincho de modo a compensar as variações na direção Z devido aos suspiros. Não muito tempo atrás, os chamados sistemas distais de compensação de sobrecarga 3D foram relatados, dois deles são descritos abaixo.

[0003] O documento WO2015/199543A1 divulga um sistema de posicionamento tendo um braço de posicionamento com uma extremidade distal para posicionar um alvo relativamente a um ponto de referência, em que a extremidade distal do braço de posicionamento e/ou o ponto de referência podem estar sujeitos a movimento indesejado causado por fatores externos, como ondas do mar. A extremidade distal do braço de posicionamento é provida de um efetor de extremidade e um atuador de compensação de movimento sendo um robô paralelo, como o robô delta, acoplado entre a extremidade distal do braço de posicionamento e o efetor final, onde o atuador de compensação de movimento é configurado para reduzir o movimento indesejado do efetor final em relação ao ponto de referência. Este documento divulga ainda um guindaste para uso num navio que compreende esse sistema de posicionamento.

[0004] O documento US9.08.825B2 descreve um guindaste que compreende uma base do guindaste (110) e uma lança principal (120, 121, 122) giratoriamente montada na base do guindaste (110). Esse documento divulga um método para controlar um guindaste e um manipulador, incluindo a determinação do movimento relativo entre uma primeira plataforma incluindo o guindaste e uma segunda plataforma, determinando a posição atual do manipulador e reposicionando o manipulador para compensar o movimento relativo entre a primeira plataforma e a segunda plataforma e de acordo com os comandos do operador. O manipulador é montado no final da lança de guindaste e é projetado para compensar o movimento de três posições de graus de liberdade.

[0005] O problema com os sistemas de compensação por elevação 3D da extremidade distal conhecidos acima mencionados é que eles não são adequados para elevação pesada (cargas que pesam bem acima de 50T).

[0006] Assim, existe a necessidade de um guindaste de compensação por elevação melhorado que seja capaz de realizar compensações de elevação ao içar cargas pesadas (por exemplo, entre 100T e 400T).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] A invenção tem como seu objetivo solucionar ou reduzir pelo menos uma das desvantagens da técnica anterior, ou pelo menos fornecer uma alternativa útil à técnica anterior.

[0008] O objetivo é alcançado através dos recursos que são especificados na descrição abaixo e nas reivindicações que seguem.

[0009] A invenção é definida pelas reivindicações de patente independentes. As reivindicações dependentes definem modalidades vantajosas da invenção.

[0010] Em um primeiro aspecto, a invenção refere-se a um método para atualizar um guindaste articulado a um guindaste de compensação por elevação.

[0011] O método compreende:

[0012] fornecer um guindaste articulado tendo uma base do guindaste, uma lança principal giratoriamente montada à base do guindaste, e uma lança de articulação giratoriamente montada à lança principal, a lança de articulação sendo acionada por um acionador montado entre a lança principal e a lança de articulação;

[0013] remover a lança de articulação da lança principal;

[0014] montar uma extensão da lança principal à lança principal para aumentar o comprimento da lança principal, em que o acionador é substituído por uma barra de montagem conectando a lança principal e a extensão da lança principal;

[0015] montar uma lança de compensação por elevação em uma extremidade distante da extensão da lança principal de modo que a lança de compensação por elevação se estende em uma direção vertical para baixo em uso operacional do guindaste de compensação por elevação, em que a lança de compensação por elevação é configurada para ser giratória com relação à extensão da lança principal em ambas as direções horizontais definidas com relação à direção vertical para baixo, e

[0016] fornecer um sistema de compensação por elevação ao guindaste articulado, em que o sistema de compensação por elevação é configurado para compensar variações horizontais controlando a orientação da lança de compensação por elevação com relação à extensão da lança principal, e para compensar as variações verticais por meio de um sistema de compensação por elevação vertical adicional, como um sistema de compensação por elevação com base em guincho.

[0017] De modo a facilitar a compreensão da invenção, uma ou mais expressões são ainda definidas a seguir.

[0018] Algumas definições e expressões utilizadas ao longo desta especificação são definidas a seguir.

[0019] Onde quer que o texto “lança de articulação” seja usado, isso é interpretado como sendo o braço móvel conectado ao primeiro braço (principal) do guindaste. Em toda a literatura, essa parte também é chamada de “lança de guindaste”.

[0020] Onde quer que a frase “sistema de compensação por elevação com base em guincho” seja usada, isso refere-se a um sistema de compensação por elevação que controla o sistema de guindaste para compensar as variações verticais. Com o “sistema de guindaste” não significa necessariamente que o guindaste é controlado para compensar as variações verticais. Ainda pode ser que haja um ponto de inclinação, como um sistema de polia, que controla o comprimento da passagem do cabo do principal guindaste à polia superior do guindaste, por exemplo. Tal sistema de polia pode compreender um compensador cilíndrico, que pode ser um compensador liperto, tanto hidráulico quanto elétrico.

[0021] Os efeitos do método de acordo com a invenção são como segue.

[0022] O primeiro recurso importante da invenção é que o guindaste articulado é modificado de modo que a lança de articulação (ainda sendo referida como uma lança de guindaste) é substituído por uma extensão de lança principal e uma lança de compensação por elevação que é substancialmente orientada para baixo. A extensão de lança principal não apenas aumenta o alcance do guindaste, ela também efetivamente cria “o ambiente” para a lança de compensação por elevação a estar se estendendo para baixo da extremidade distante da extensão de lança principal, em particular, quando a lança principal está em uma posição ereta (posicionada sob um ângulo com o horizonte). Isso está em contrapartida com a solução apresentada em US9.108.825B2, onde colocaram o manipulador na extremidade da lança de guindaste.

[0023] Um recurso adicional é que o método da invenção garante que a lança de compensação por elevação está estendendo em uma direção para baixo e que o sistema de compensação por elevação é configurado para compensar variações horizontais controlando a orientação da lança de compensação por elevação com relação à lança principal (extensão), enquanto ao mesmo tempo, compensa as variações verticais por meio de um sistema de compensação por elevação vertical adicional que é, por exemplo, com base em guindaste. Isto está em contraste com a solução apresentada em US9.108.825B2, onde o manipulador também serve para compensar as variações verticais e, além disso, efetivamente o guindaste inteiro é usado para compensar as oscilações. Isto basicamente significa que o sistema de compensação por elevação da US9.108.825B2 é dividido em três secções: lança principal, lança articulada e manipulador com 3 pontos de articulação (em vez de dois na corrente invenção), o que significa que a solução da técnica anterior tem mais curvas. Tal solução é muito desvantajosa, porque isto reduz significativamente a capacidade de compensação de movimento de peso nas outras direções (X e Y) do sistema. A invenção, por outro lado, deixa as variações verticais para o sistema de compensação de levantamento vertical adicional, que maximiza a capacidade de compensação de movimento e a velocidade da barra de compensação de levantamento para as direções X e Y. Ter um sistema separado baseado em guincho para as variações Z torna efetivamente possível injetar muito mais energia no sistema de compensação de movimento. Expresso de forma diferente, com grandes pesos da carga (ou seja, na faixa de 100T a 400T (ou talvez até maior, ou seja, até 1000T para um sistema de duas partes ou sistema de fio paralelo), o guindaste compensador da invenção fornece para uma compensação melhor.

[0024] Na verdade, a lança compensadora de elevação (também conhecida como “compensador 3D”) pode ser usada em todos os tipos de guindastes offshore, como guindastes articulados, guindastes de lança treliçada, guindastes de lança telescópica e guindastes de lança, novos ou os atualizados.

[0025] Em uma modalidade do método de acordo com a invenção, na etapa de montar a extensão da lança principal, a extensão da lança principal compreende uma polia superior em sua extremidade distante (perto da lança de compensação por elevação, ainda chamada de alavanca giratória). Nessa modalidade, a polia superior na extensão de lança principal tem a função da polia que foi previamente localizada na extremidade da lança de articulação.

[0026] Em uma modalidade do método de acordo com a invenção, na etapa de montar a lança de compensação por elevação, a lança de compensação por elevação compreende um sistema guia de cabo de elevação para cooperar com a polia superior. Visto que a lança de compensação por elevação é virada em ambas as direções X e Y para compensar as variações de posição nestas direções, o cabo de elevação é preferivelmente guiado por um sistema guia, de modo que o cabo de elevação seguirá os movimentos da lança de compensação por elevação.

[0027] Em uma modalidade do método de acordo com a invenção, na etapa de montar a lança de compensação por elevação, o sistema guia de cabo de elevação compreende um par de polias montado em uma cabeça giratória fornecida na extremidade distante da lança de compensação por elevação. O par de polias (dispostas em linha umas com as outras, rolando uma sobre a outra) formam uma maneira conveniente de guiar um cabo, em particular quando o cabo é dobrado dentro do plano orientado verticalmente das polias. Proporcionando estas polias em uma cabeça rotativa, elas também podem ser usadas para guiar o cabo quando ele é dobrado sobre outros planos, que cortam o plano orientado mencionado anteriormente (isto é, versões efetivamente giradas deste plano).

[0028] Em uma modalidade do método de acordo com a invenção, na etapa de montar a lança de compensação por elevação, a lança de compensação por elevação compreende um primeiro braço que é giratoriamente montado à extensão da lança principal para permitir uma rotação em uma primeira direção horizontal, a lança de compensação por elevação ainda compreendendo um segundo braço que é giratoriamente montado ao primeiro braço para permitir uma rotação em uma segunda direção horizontal ortogonal à primeira direção horizontal.

[0029] Em uma modalidade do método de acordo com a invenção, na etapa de montar a lança de compensação por elevação, o primeiro braço é montado de modo que se estende em uma direção substancialmente horizontal em uso operacional do guindaste de compensação por elevação, e o segundo braço é montado de modo que se estenda na direção vertical para baixo em uso operacional do guindaste de compensação por elevação. Essa modalidade, primeiro de tudo, convenientemente permite que a lança de compensação por elevação seja girada em duas direções (X e Y). Além disso, o primeiro braço poderia ser ainda usado para manipular a posição do eixo-Z. Nas modalidades práticas, esse braço será mantido relativamente curto.

[0030] Em uma modalidade do método de acordo com a invenção, na etapa de montar a barreira de compensação por elevação, os referidos primeiro e segundo braços são providos de atuadores elétricos ou hidráulicos para controlar as respectivas orientações dos referidos braços. O uso de atuadores elétricos e hidráulicos são técnicas conhecidas para atuar os braços ou barras em um guindaste, cada uma dessas técnicas tendo suas próprias vantagens e desvantagens.

[0031] Uma modalidade do método de acordo com a invenção, ainda compreende etapas de conclusão para concluir o guindaste de compensação por elevação para torna-lo pronto para uso operacional, em que as etapas de conclusão compreendem: i) a instalação de um cabo de elevação (ainda chamado de fio de elevação) ao longo da lança principal, extensão da lança principal e da lança de compensação por elevação, e ii) a instalação de reforços para segurar a lança principal e a lança de compensação por elevação no lugar.

[0032] Em um segundo aspecto, a invenção refere-se a um guindaste de compensação por elevação compreendendo:

[0033] uma base do guindaste;

[0034] uma lança principal giratoriamente montada na base do guindaste;

[0035] uma lança de compensação por elevação giratoriamente montado em uma extremidade distante da lança principal, em que a lança de compensação por elevação se estende em uma direção vertical para baixo em uso operacional do guindaste de compensação por elevação, em que a lança de compensação por elevação é configurada para ser giratória com relação à lança principal em ambas as direções horizontais definidas com relação à direção vertical para baixo, e

[0036] um sistema de compensação por elevação configurado para compensar os desvios horizontais controlando a orientação da lança de compensação por elevação com relação à lança principal, e para compensar os desvios verticais por meio de um sistema de compensação por elevação vertical adicional, como um sistema de compensação por elevação com base em guincho.

[0037] Embora o método da invenção permita convenientemente a melhoria de um guindaste articulado existente na direção do guindaste de compensação por elevação, a invenção também resulta para tal guindaste de compensação por elevação como tal. Tal guindaste de compensação de carga não tem que necessariamente ser feito com o método da invenção, isto é, pode ser feito do zero. Isso significa que, em vez de estender a lança principal de um guindaste já existente, uma lança principal mais longa é fabricada e montada na base do guindaste. Alternativamente, uma lança principal tradicional de uma lança articulada poderia ser tomada e ser estendida com uma extensão de lança principal, como explicado com referência ao método de aperfeiçoamento de acordo com a invenção. Em qualquer caso, sempre que a expressão “extensão da lança principal” é escrita nas reivindicações do método, na declaração do dispositivo isso foi substituído pela “lança principal” porque a extensão da lança principal é puramente uma extensão da lança principal efetivamente renderizada. A função é a mesma que a da lança principal. Este guindaste segue os mesmos efeitos e vantagens discutidos em relação ao método da invenção.

[0038] Em uma modalidade do guindaste de acordo com a invenção, a lança principal compreende uma polia superior em sua extremidade distante. Essa modalidade segue os mesmos efeitos e vantagens discutidos referentes à modalidade correspondente do método de acordo com a invenção.

[0039] Em uma modalidade do guindaste de acordo com a invenção, a lança de compensação por elevação compreende um sistema guia de cabo de elevação para cooperar com a polia superior. Essa modalidade segue os mesmos efeitos e vantagens, conforme discutido referente à modalidade correspondente do método de acordo com a invenção.

[0040] Em uma modalidade do guindaste de acordo com a invenção, o sistema guia de cabo de elevação compreende um par de polias montado em uma cabeça giratória fornecida na extremidade distante da lança de compensação por elevação. Essa modalidade segue os mesmos efeitos e vantagens, conforme discutido referente à modalidade correspondente do método de acordo com a invenção.

[0041] Em uma modalidade do guindaste de acordo com a invenção, a lança de compensação por elevação compreende um primeiro braço que é giratoriamente montado à lança principal para permitir uma rotação em uma primeira direção horizontal. A lança de compensação por elevação ainda compreende um segundo braço que é giratoriamente montado ao primeiro braço para permitir uma rotação em uma segunda direção horizontal ortogonal à primeira direção horizontal. Essa modalidade segue os mesmos efeitos e vantagens conforme discutidos, referente à modalidade correspondente do método de acordo com a invenção.

[0042] Em uma modalidade do guindaste de acordo com a invenção, o primeiro braço é montado de modo que se estenda em uma direção substancialmente horizontal em uso operacional do guindaste de compensação por elevação, e o segundo braço é montado de modo que se estenda na direção vertical para baixo em uso operacional do guindaste de compensação por elevação. Essa modalidade segue os mesmos efeitos e vantagens conforme discutidos, referente à modalidade correspondente do método de acordo com a invenção.

[0043] Em uma modalidade do guindaste de acordo com a invenção, os ditos primeiro e segundo braços são fornecidos com acionadores elétricos ou hidráulicos para controlar as respectivas orientações dos ditos braços. Essa modalidade segue os mesmos efeitos e vantagens conforme discutidos, referente à modalidade correspondente do método de acordo com a invenção.

[0044] Em uma modalidade do guindaste de acordo com a invenção, o guindaste ainda compreende um cabo de elevação ao longo da lança principal e da lança de compensação por elevação. Essa modalidade segue os mesmos efeitos e vantagens conforme discutidos, referente à modalidade correspondente do método de acordo com a invenção.

BREVE INTRODUÇÃO DOS DESENHOS

[0045] A seguir estão descritos exemplos das modalidades ilustradas nos desenhos anexos, em que:

[0046] a Figura 1 mostra um guindaste articulado que foi atualizado para um guindaste de compensação por elevação;

[0047] as Figuras 2 a 12 mostram diferentes estágios de um método para atualizar um guindaste articulado para um guindaste de compensação por elevação de acordo com a invenção;

[0048] a Figura 13 ilustra um primeiro aspecto da operação do guindaste compensado por elevação;

[0049] a Figura 14 ilustra outro aspecto da operação do guindaste compensado por elevação;

[0050] a Figura 15a mostra uma vista frontal ampliada da extremidade distante da extensão da lança principal do guindaste;

[0051] a Figura 15b mostra uma vista transversal da Figura 15b;

[0052] a Figura 16a mostra uma vista lateral ampliada da extremidade distante da extensão da lança principal do guindaste;

[0053] a Figura 16b mostra outra vista transversal da Figura 16a, e

[0054] a Figura 17 mostra uma vista ampliada da ponta da lança de compensação por elevação do guindaste.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[0055] Várias modalidades ilustrativas da presente matéria são descritas abaixo. No interesse da clareza, nem todos os recursos de uma implementação real são descritos neste relatório descritivo. É claro que será apreciado que no desenvolvimento de qualquer incorporação real, várias decisões específicas de implementação devem ser feitas para atingir as metas específicas dos desenvolvedores, como a conformidade com as restrições relacionadas ao sistema e aos negócios, que variarão de uma implementação para outro. Além disso, será apreciado que tal esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas seria, no entanto, uma tarefa de rotina para os especialistas na técnica que têm o benefício desta divulgação.

[0056] A presente matéria será agora descrita com referência às figuras anexas. Vários sistemas, estruturas e dispositivos são esquematicamente representados nos desenhos apenas para fins de explicação e de modo a não obscurecer a presente divulgação com detalhes que são bem conhecidos dos versados na técnica. No entanto, os desenhos anexos são incluídos para descrever e explicar exemplos ilustrativos da presente divulgação. As palavras e frases usadas aqui devem ser entendidas e interpretadas para ter um significado consistente com o entendimento dessas palavras e frases pelos versados na técnica relevante. Nenhuma definição especial de um termo ou frase, ou seja, uma definição que diferente do significado comum e costumeiro como entendido pelos versados na técnica, pretende ser implicada pelo uso consistente do termo ou frase aqui. Na medida em que um termo ou frase pretende ter um significado especial, isto é, um significado diferente daquele entendido por artesãos qualificados, tal definição especial será expressamente apresentada no relatório descritivo de uma maneira que define direta e inequivocamente o relatório descritivo fornece a definição especial para o termo ou frase.

[0057] A Figura 1 mostra um guindaste articulado que foi atualizado para um guindaste de compensação por elevação 100. O guindaste de compensação por elevação 100 nesta modalidade é o resultado de uma atualização de um guindaste articulado existente, o que será explicado com referência às Figuras 2 a 12. O guindaste de compensação por elevação 100 compreende uma base do guindaste 110 que é giratória montada em um pedestal do guindaste 105. O pedestal do guindaste 105 é tipicamente montado no deck de um navio (não mostrado). A base do guindaste 110 compreende um principal sistema de guindaste, que compreende sistema de guindaste compensado por elevação, como um sistema de guindaste de compensação de elevação (AHC, active heavecompensation), a fim de tomar conta de variações na direção Z. Na base do guindaste 110 há giratoriamente montada uma lança principal 120 que é acionada pelos atuadores da lança principal 115, conforme mostrado. Todos os aspectos de construção e operação de um guindaste são considerados bem conhecidos ao versado na técnica e, portanto, não será discutido em mais detalhes aqui. A lança principal 120 do guindaste compreende uma lança principal original 121 de um guindaste articulado e uma extensão da lança principal 122. Na extremidade da extensão de lança principal 122 é montada uma lança de compensação por elevação 140, que forma um importante ingrediente da presente invenção. Essa lança de compensação por elevação 140 fornece um sistema de compensação por elevação adicional, próximo ao sistema de AHC, e é configurado para compensar variações na direção X e direção Y.

[0058] As Figuras 2 a 12 mostram diferentes estágios do método para atualizar um guindaste articulado para um guindaste de compensação por elevação de acordo com a invenção. Na discussão dessas figuras apenas as diferenças com relação à figura prévia são discutidas.

[0059] A Figura 2 mostra um primeiro estágio do método, em que um guindaste articulado 100a é fornecido. O guindaste articulado 100a compreendendo uma lança principal 121 e lança de articulação 130 (ainda chamada de lança de guindaste) que foi dobrada. A figura ainda mostra os atuadores da lança principal 115 e o acionador da lança de articulação 125.

[0060] A Figura 3 mostra outro estágio do método, em que a lança de articulação 130 (e todas as partes conectadas a ela) foi removida.

[0061] A Figura 4 mostra outro estágio do método, em que a lança principal 121 é estendida com uma extensão da lança principal 122. Nessa modalidade a extensão da lança principal 122 é montada ao ponto giratório ou eixo da lança principal original 121, em que uma barra de montagem 122mb é fornecida na posição onde originalmente o acionador 125 estava localizado. Entretanto, deve ser destacado que outras construções e soluções são ainda possíveis para ampliar a lança principal 120 conforme ilustrado. A extensão da lança principal 122 ainda compreende uma extremidade distante 122e que é preparado para receber uma lança de compensação por elevação posteriormente no processo.

[0062] A Figura 5 mostra outro estágio do método, em que uma polia superior 128 é giratoriamente montada na extremidade distante 122e da extensão da lança principal 122.

[0063] A Figura 6 mostra outro estágio do método, em que os primeiros acionadores do braço 129 são montados na extremidade distante 122e da extensão da lança principal 122. Os ditos acionadores 129 servem para acionar o primeiro braço da lança de compensação por elevação a ser montada, e são, portanto, referidos como acionadores do primeiro braço 129. Esses acionadores do primeiro braço 129 são ainda referidos como “acionadores da alavanca giratória”. A operação e função desses acionadores são consideradas bem conhecidas e, portanto, não ilustradas ou discutidas em mais detalhes.

[0064] A Figura 7 mostra outro estágio do método, em que o primeiro braço 142 da lança de compensação por elevação é giratoriamente montado na extremidade distante 122e da extensão da lança principal 122. O primeiro braço 142 é ainda referido como “alavanca giratória”.

[0065] A Figura 8 mostra outro estágio do método, em que um segundo braço 144 da lança de compensação por elevação é giratoriamente montado ao primeiro braço 142. O segundo braço 144 é ainda referido como “lança giratório”.

[0066] A Figura 9 mostra outro estágio do método, em que segundos acionadores do braço 145 são montados no primeiro braço 142. Ambos os primeiros acionadores do braço 129 bem como os segundos acionadores do braço 145 podem ser acionadores elétricos ou hidráulicos. Os segundos acionadores do braço 145 são ainda referidos como “acionadores da lança giratória”. A operação e a função desses acionadores são consideradas bem conhecidas e, portanto, não ilustradas ou discutidas em mais detalhes.

[0067] A Figura 10 mostra outro estágio do método, em que uma cabeça giratória 146 é montada em uma extremidade distante 140e do segundo braço 144 da lança de compensação por elevação 140 conforme ilustrado. A cabeça giratória 146 é configurada para receber um par de polias orientadas em linha (não mostrado) para guiar um cabo de elevação (não mostrado).

[0068] A Figura 11 mostra outro estágio do método, em que o par de polias 148 é montado na cabeça giratória 146. Essa etapa efetivamente conclui a lança de compensação por elevação 140.

[0069] A Figura 12 mostra outro estágio do método, onde o guindaste de compensação por elevação 100 está quase completo. A única coisa que falta na figura é o cabo de elevação. A figura serve ainda para definir as diferentes direções (para compensação de compensação), planos e orientação aos quais é feita referência ao longo das reivindicações e da descrição. A primeira direção horizontal é definida na direção da seta indicada com X. Isso é chamado de direção X, mas em outros lugares também é feita referência ao plano X, que é então definido como o plano definido pelo X e Z setas. A segunda direção horizontal é definida ortogonalmente à direção X e indicada pela seta indicada com Y. Isso é chamado de direção Y, mas em outros locais também é feita referência ao plano Y, que é então definido como o plano definido pelas setas Y e Z. A terceira direção é a direção vertical e definida na direção da seta indicada por Z. Isso é chamado de direção Z.

[0070] A Figura 13 ilustra um primeiro aspecto da operação do guindaste compensado por elevação. Essa figura serve para ilustrar o movimento da lança principal 120 e como a lança de compensação por elevação 140 é constantemente direcionada em uma direção para baixo durante esse movimento. Entretanto, a lança de compensação por elevação 140 pode ser acionada nas direções das setas dentro do plano X para compensar as variações de posição na direção X devido a elevações. Durante esses movimentos da lança de compensação por elevação 140 o cabo de elevação (não mostrado) é adequadamente guiado pelas polias 128, 148. O ângulo máximo sobre o qual a lança de compensação por elevação precisa ser girada é tipicamente 20 graus com relação à direção vertical Z.

[0071] A Figura 14 ilustra outro aspecto da operação do guindaste compensado por elevação. Neste caso a lança de compensação por elevação 140 é acionada nas direções das setas dentro do plano Y para compensar variações de posição na direção Y devido a elevações. Um importante aspecto dessa modalidade é que a cabeça giratória 146 com o par de polias 148 é agora girado com relação à lança de compensação por elevação 140 para facilitar a guia correta do cabo de elevação (não mostrado) durante estes movimentos.

[0072] A Figura 15a mostra uma vista frontal ampliada da extremidade distante da extensão da lança principal do guindaste. A Figura 15b mostra uma vista transversal da Figura 15b. Essas figuras mostram alguns outros detalhes, que foram discutidos, mas são difíceis de extrair de outros desenhos. Conforme mencionado, a lança de compensação por elevação 140 é a parte compensadora que controlará o movimento lateral em relação à orientação da lança de guindaste. O movimento é mantido por um sistema elétrico ou hidráulico e é feito na conexão giratória entre o primeiro braço 142 e o segundo braço 144. Nesta modalidade, essa interface é uma rotação de mancal, coroa ou equivalente, o que facilitará o movimento e controlará os torques envolvidos. O movimento lateral pode chegar a 20°, ambas as formas, dependendo das cargas aplicadas. O primeiro braço giratório 142 e o braço giratório 144 juntos facilitam que o formato do movimento possibilite ficar dentro de um cone, pois a base do movimento na extremidade da lança de compensação por elevação 140 será mais ou menos um círculo.

[0073] A Figura 16a mostra uma vista lateral ampliada da extremidade distante da extensão da lança principal do guindaste. A Figura 16b mostra outra vista transversal da Figura 16a. O primeiro braço 142 entrará em contato com a alça do guindaste 120, ou extensão da lança principal 122, em uma extremidade e conectará o segundo braço 144 na outra extremidade. O movimento do primeiro braço dará um movimento - para frente e para trás - na mesma direção da orientação da lança principal do guindaste. O movimento é acionado eletricamente ou hidraulicamente, com as caixas de câmbio carregando o movimento durante a interação com um anel de engrenagem, ou equivalente, que pode ser instalado no lado da polia principal. Esta parte do sistema compreende uma roldana maior 128 com a forma do lado cônico para reter as forças laterais que ocorrem devido à compensação 3D. O primeiro braço 142 irá se mover para compensar os movimentos de subida e descida da lança principal 120, ou extensão da lança principal 122, pela sua própria rotação.

[0074] A Figura 17 mostra uma vista ampliada da ponta da lança compensadora de elevação 140 do guindaste, em particular da cabeça giratória 146. A cabeça giratória 146 pretende fixar a posição do cabo de elevação (corda) e dá o seu suporte final enquanto a orientação está sendo dado pelas outras duas partes. As roldanas 148 têm um D:d menor do que a roldana principal 128, no primeiro braço 142, para suportar uma vez que não há curvatura real sobre estas. O movimento feito por atuadores elétricos ou hidráulicos, com o movimento sendo transportado por um sistema de rolamento de giro, ou equivalente. Ambas as polias 148 instalaram células de carga (não mostradas), para segurança de sobrecarga, a fim de obter a quantidade de força sentida pela cabeça do compensador. Esta rotação irá garantir ± 90° em relação ao seu suporte por posição (ambas as polias 148 alinhadas com a lança principal). A figura ilustra ainda acionadores 147 dentro do segundo braço 144 para rodar a cabeça giratória 146.

[0075] Já foi mencionado que mesmo se a invenção fornecer um método para atualizar um guindaste articulado existente para um guindaste de compensação por elevação, a invenção ainda refere-se a tal guindaste de compensação por elevação como tal. É muito bem possível construir tal guindaste desde o início. Nesse caso, a extensão da lança principal pode ser dispensada e uma lança principal mais longa pode ser fabricada e usada.

[0076] Além disso, existem muitas variações possíveis em relação às modalidades exemplificativas aqui discutidas. Por exemplo, o guindaste compensador de elevação do invento pode ser feito muito maior, com capacidades de elevação até 2500T, por exemplo, quando se utilizam braços compensadores de fio paralelo e paralelo 3D, com dois ou vários blocos de peças. Além disso, o guindaste pode ser instalado em um chamado A-FRAME.

[0077] Todos os movimentos podem também, quando possível, ser transportados com a ajuda de um sistema de posicionamento central triangular. Isso ajudará na precisão, obtendo as coordenadas corretas / atualizadas em tempo real enquanto abaixa ou se levanta.

[0078] As modalidades particulares descritas acima são apenas ilustrativas, uma vez que a invenção pode ser modificada e praticada de maneiras diferentes, mas equivalentes, aparentes para os peritos na arte, tendo o benefício dos ensinamentos da presente invenção. Por exemplo, as etapas do método estabelecidas acima podem ser realizadas em uma ordem diferente. Além disso, nenhuma limitação é pretendida para os detalhes de construção ou desenho aqui mostrados, a não ser como descrito nas reivindicações abaixo. É, portanto, evidente que as modalidades particulares divulgadas acima podem ser alteradas ou modificadas e todas essas variações são consideradas dentro do escopo da invenção. Consequentemente, a proteção aqui buscada é conforme estabelecido nas reivindicações abaixo.

[0079] Deve notar-se que as concretizações acima mencionadas ilustram em vez de limitar o invento, e que os especialistas na técnica serão capazes de conceber muitas concretizações alternativas sem se afastarem do escopo das reivindicações anexas. Nas reivindicações, qualquer sinal de referência colocado entre parênteses não deve ser interpretado como limitando a reivindicação. O uso do verbo "compreende" e suas conjugações não exclui a presença de elementos ou etapas diferentes daquelas declaradas em uma reivindicação. O artigo "um" ou "uma" precedendo um elemento não exclui a presença de uma pluralidade de tais elementos. O simples fato de que certas medidas são recitadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser aproveitada. Na reivindicação de dispositivo enumerando vários meios, vários destes meios podem ser incorporados por um e o mesmo item de hardware.

Claims

1. Método para atualizar um guindaste articulado (100a) para um guindaste de compensação por elevação (100), o método caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer um guindaste articulado (100a) tendo uma base do guindaste (110), uma lança principal (121) giratoriamente montada na base do guindaste (110), e uma lança de articulação (130) giratoriamente montada na lança principal (121), a lança de articulação (130) sendo acionada por um acionador (125) montado entre a lança principal (121) e a lança de articulação (130); remover a lança de articulação (130) da lança principal (121); montar uma extensão da lança principal (122) na lança principal (121) para aumentar o comprimento da lança principal (120), em que o acionador (125) é substituído por uma barra de montagem (122mb) conectando a lança principal (121) e a extensão da lança principal (122); montar uma lança de compensação por elevação (140) em uma extremidade distante (122e) da extensão da lança principal (122) de modo que a lança de compensação por elevação (140) se estenda em uma direção vertical para baixo (Z) em uso operacional do guindaste de compensação por elevação (100), em que a lança de compensação por elevação (140) é configurada para ser giratória com relação à extensão da lança principal (122) em ambas as direções horizontais (X, Y) definidas com relação à direção vertical para baixo (Z), e fornecer um sistema de compensação por elevação ao guindaste articulado (100a), em que o sistema de compensação por elevação é configurado para compensar as variações horizontais controlando a orientação da lança de compensação por elevação (140) com relação à extensão da lança principal (122), e para compensar as variações verticais por meio de um sistema de compensação por elevação vertical adicional, como um sistema de compensação por elevação com base em guincho.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa de montar a extensão da lança principal (122), a extensão da lança principal (122) compreende uma polia superior (128) em sua extremidade distante (122e).

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que na etapa de montar a lança de compensação por elevação (140), a lança de compensação por elevação (140) compreende um sistema guia de cabo de elevação (146, 148) para cooperar com a polia superior (128).

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que, na etapa de montar a lança de compensação por elevação (140), o sistema guia de cabo de elevação compreende um par de polias (148) montado em um cabeça giratória (146) fornecida na extremidade distante (140e) da lança de compensação por elevação (140).

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, na etapa de montar a lança de compensação por elevação (140), a lança de compensação por elevação (140) compreende um primeiro braço (142) que é giratoriamente montado na extensão da lança principal (122) para permitir uma rotação em uma primeira direção horizontal (X), a lança de compensação por elevação (140) ainda compreendendo um segundo braço (144) que é giratoriamente montado no primeiro braço (142) para permitir uma rotação em uma segunda direção horizontal (Y) ortogonal à primeira direção horizontal (X).

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que, na etapa de montar a lança de compensação por elevação (140), o primeiro braço (142) é montado de modo que se estende em uma direção substancialmente horizontal (X) em uso operacional do guindaste de compensação por elevação (100), e o segundo braço (144) é montado de modo que se estende na direção vertical para baixo (Z) em uso operacional do guindaste de compensação por elevação (100).

7. Método, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que, na etapa de montar a lança de compensação por elevação (140), os ditos primeiro e segundo braços (142, 144) são fornecidos com acionadores elétricos ou hidráulicos (129, 145) para controlar as respectivas orientações dos ditos braços (142, 144).

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende ainda etapas de conclusão de concluir o guindaste de compensação por elevação (100) para tornar pronto para uso operacional, em que as etapas de conclusão compreendem: i) instalar um cabo de elevação ao longo da lança principal (120), da extensão da lança principal (122) e da lança de compensação por elevação (140), e ii) instalar reforços para segurar a lança principal e a lança de compensação por elevação no lugar.

9. Guindaste de compensação por elevação (100), compreendendo: uma base do guindaste (110); uma lança principal (120, 121, 122) giratoriamente montada na base do guindaste (110); caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma lança de compensação por elevação (140) giratoriamente montada em uma extremidade distante (122e) da lança principal (120, 121, 122), em que a lança de compensação por elevação (140) se estende em uma direção vertical para baixo (Z) em uso operacional do guindaste de compensação por elevação (100), em que a lança de compensação por elevação (140) é configurada para ser giratória com relação à lança principal (120, 121, 122) em ambas as direções horizontais (X, Y) definidas com relação à direção vertical para baixo (Z), um sistema de compensação por elevação configurado para compensar os desvios horizontais controlando a orientação da lança de compensação por elevação (140) com relação à lança principal (120, 121, 122), e um sistema de compensação por elevação adicional para compensar os desvios verticais, como um sistema de compensação por elevação com base em guincho (110).

10. Guindaste de compensação por elevação (100), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a lança principal (120, 121, 122) compreende uma polia superior (128) em sua extremidade distante (122e).

11. Guindaste de compensação por elevação (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a lança de compensação por elevação (140) compreende um sistema guia de cabo de elevação (146, 148) para cooperar com a polia superior (128).

12. Guindaste de compensação por elevação (100), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sistema guia de cabo de elevação compreende um par de polias (148) montado em uma cabeça giratória (146) fornecida na extremidade distante (140e) da lança de compensação por elevação (140).

13. Guindaste de compensação por elevação (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que a lança de compensação por elevação (140) compreende um primeiro braço (142) que é giratoriamente montado na lança principal (120, 121, 122) para permitir uma rotação em uma primeira direção horizontal (X), a lança de compensação por elevação (140) ainda compreendendo um segundo braço (144) que é giratoriamente montado ao primeiro braço (142) para permitir uma rotação em uma segunda direção horizontal (Y) ortogonal à primeira direção horizontal (X).

14. Guindaste de compensação por elevação (100), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o primeiro braço (142) é montado de modo que se estende em uma direção substancialmente horizontal (X) em uso operacional do guindaste de compensação por elevação (100), e o segundo braço (144) é montado de modo que se estende na direção vertical para baixo (Z) em uso operacional do guindaste de compensação por elevação (100).

15. Guindaste de compensação por elevação (100), de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que os ditos primeiro e segundo braços (142, 144) são fornecidos com acionadores elétricos ou hidráulicos (129, 145) para controlar as respectivas orientações dos ditos braços (142, 144).