CN101102958B - 起重装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

起重装置包括两个电动机(1、1’)，其分别通过驱动轴(2、2’)、离合器(3、3’)、装有制动盘(4、4’)或制动鼓轮的制动器(14、14’)以及传动输入轴(5、5’)与一传动器(6)连接。所述的传动器(6)通过传动输出轴(7、7’)及离合器(8、8’)驱动绳索卷筒(9、9’)。所述的绳索卷筒具有绳索传动装置(12、12’)及装有制动盘(10、10’)或制动鼓轮及安全制动器(11、11’)。所述的创新性起重装置，其特征在于，在所述的驱动轴(2、2’)内，当一超载超过预定的负载时，离合器装置(13、13’)将所述的电动机(1、1’)自所述的传动器(6)完全或部分分离。在所述的离合器装置(13、13’)的两侧上，它们受到监测，并且在分离的情况下，所述的制动器(14、14’)和/或安全制动器(11、11’)被启动。

Description

起重装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种集装箱起重机的起重装置以及所述起重装置的操作方法。

背景技术

典型的起重装置包括以下部件：电动机、电动机轴、离合器，必要时与制动盘或制动鼓轮相结合，制动器、传动输入轴、传动器、传动输出轴、离合器、具有钢索的绳索卷筒以及与安全制动器结合的制动盘或制动鼓轮。这种配置受到单向传动或多向传动或几个传动组合的影响。

根据现有技术，在超载的情况下，这种类型的起重装置不够安全。特别是当要起重的负载被卡住时，巨大的超载可能发生。在所述连接下，如果在卡住的情况下，具有高转速的一个或多个电动机通过它们本身的动量节省大量旋转动能，甚至通过驱动性能起重的负载可能暂时超载。

现有技术的系统通过测量功率和扭应力以导致电动机的驱动性能降低。然而，在这情况下，从实际情况的记录直到性能真正降低，即产生极大的超载，这还需一段时间。

在例外的情况下，采用特定系统以达到避免因超载而引起的临界工作状态。通过钢索内具有偏转滚筒应用的液压和/或气压生产系统的方式可避免这种情况。另外，测量方法可在不同功率传动轴的情况下，基于电子基础(例如：扭矩、转速等)实施并且通过相对应控制配置被评估。

这些系统引入临界负载情况下用以启动制动方法及切断电动机。

一方面，其包括的主要缺点为高昂的成本，其由庞大的液压系统或必需的电子控制而引起，另一方面，所述电动机及传动器的非解耦器或它们的轻重量(flyweights)分别导致在制动下降步骤过程中，相当大的负载峰值将达到最大的可容许接纳值。

发明内容

本发明的目的在于改进以上所述起重装置，以此种方式，运作的安全性可得到额外的提高。另外，所述起重装置的操作方法将被制定。

所述目的通过本发明实现，以及在附图中以两侧传动的方式来举例说明。

根据本发明的一种起重装置，其具有一传动器及一电动机，其驱动轴与传动器输入侧连接，并且传动器输出侧与绳索卷筒连接，其特征在于，在电动机与传动器之间设置离合器装置，通过所述离合器装置在超载的情况下，可使电动机与绳索卷筒之间的连接完全或部分分离，并且所述离合器装置具有可脱离螺栓，所述可脱离螺栓与盘连接，或盘直接位于所述可脱离螺栓的前或后方，对超载起作用的所述离合器装置用于完全或部分分离所述的连接且不会自动地再次重建这种连接，或者所述离合器装置用于完全或部分分离所述的连接，并且用于自动重建所述的连接或用于通过控制信号自动重建所述的连接。

从所述的离合器装置的一侧来看，移动或转动传感器分别设置在所述的电动机的一侧上及所述的绳索卷筒的一侧上，并且提供一控制器用于移动的比较。

所述的控制器具有一接近传感器，其用于检测由所述的脱离螺栓带动的盘的轴向移动。

与所述离合器装置相互相对设置的离合器相等两部分具有标记，并且所述的移动传感器装有一种所述的标记的扫描装置。

所述的控制器装有一种至少有一个制动器的控制装置。

对超载起作用的离合器装置为一种滑动摩擦离合器或者一种分离离合器。

对超载起作用的离合器装置为一种机械、液压、电气或电磁类型或这些类型的组合的离合器，并且设置在电动机及传动器之间。

所述起重装置是用于起重负载的集装箱起重机。

本发明还涉及一种用于操作起重装置的方法，所述的螺栓与盘的移动被测量并相互比较，所述移动之间的差值大于一确定数值的情况下，至少一个制动器被控制用于锁定所述的绳索卷筒和/或所述的传动器。

所述对超载起作用的离合器装置设计成一种滑动摩擦离合器，当超载情况被消除，所述滑动摩擦离合器达到粘附摩擦状况。

在发生超载和降低离合器装置功率的效果的同时或之后，所述的电动机的驱动性能降低。

基于速度测量方法及在不同功率传动轴上或与这些轴连接的装置上的速度差值的评估来启动释放一个或几个制动器。

本发明有几种实现的方式。以下，将结合附图对本发明的其中两种实施方式作出更详细说明。

附图说明

图1所示为根据本发明的起重装置的第一变型，其用于所述装置的转换；

图2所示为根据图1中本发明的起重装置的第二变型的局部剖视图，其用于所述装置的转换。

具体实施方式

图1及图2所示为一种起重装置装有两电动机1、1’，其分别通过驱动轴2、2’、具有附加制动盘4、4’或附加制动鼓4、4’的离合器3、3’、制动器14、14’以及通过传动输入轴5、5’与传动器6连接。所述的传动器6通过传动输出轴7、7’及离合器8、8’驱动绳索卷筒9、9’。所述的绳索卷筒装有具有制动盘10、10’或制动鼓的绳索12、12’以及安全制动器11、11’。根据本发明，所述的起重装置装有具有离合器装置13、13’的驱动轴2、2’，该离合器装置13、13’在超载超出容许负载的情况下，会完全或部分地分离所述的电动机1、1’与所述的绳索卷筒9、9’之间的连接。这样将防止由于超载对所述的驱动器造成完全或部分损坏。以通过所述的离合器装置13、13’将所述的电动机1、1’从所述的绳索卷筒9、9’分离的方式，由于使要起重的负载维持于悬吊位置，部分或所有制动器11、11’、14、14’被启动。由于所述的电动机1、1’从所述的传动器6分离，在关掉所述的电动机1、1’后，还可防止剩余动能引进所述的绳索卷筒9、9’中。在图中未显示的附加的实施方式中，所述的离合器装置13、13’还可设置在所述的传动器6内或在所述的绳索卷筒9、9’前面。

另外，所述的起重装置装有两个用于操作所述的制动器11、11’、14、14’的控制器15、15’。为了识别所述的离合器装置13、13’的转换，优选使用以下两种变型：

图1所示的为第一变型：

控制器15、15’连接在设置成多个离合器的离合器装置13、13’的移动传感器16、16’的两侧上。所述的离合器装置13、13’显示耦合盘17、17’，其以相互相对的方式设置，在它们的周边上具有齿18、18’。所述的移动传感器16、16’对通过的耦合盘17、17’的齿18、18’进行计数。所述的控制器15、15’在一段限定时间内比较通过的齿18、18’的数量并且从所述的耦合盘17、17’的移动结果作出判定。在所述的耦合盘17、17’的移动之间有偶然的差别的情况下，所述的控制器控制一部分或者所有的制动器11、11’、14、14’，以致它们停止所述的绳索卷筒9、9’。所述的移动传感器16、16’优选地设计为接近开关。

图2所示为所述离合器装置13的变型，其显示控制器15、15’如何与设置在离合器装置13、13’电动机侧半边设计成离合器的移动传感器24连接。所述离合器装置13、13’显示在电动机侧上轴向设置了螺栓23，其再与盘22与紧固地或与盘松散地连接。在离合器装置13、13’的转换过程中，移动传感器24探测螺栓23和盘22、22’的轴向移动并将信号传送到所述的控制器。所述的控制单元控制一部分或者所有的制动器11、11’、14、14’，在这情况下绳索卷筒9、9’停止。最好是，所述移动传感器24设置为接近开关。

另外，两种变型的控制器与电动机1、1’的速度传感器19、19’、20、20’及绳索卷筒9、9’连接。以这样的方式，在操作所述的起重装置前，通过控制器15、15’最初控制制动器11、11’、14、14’，由于相对应制动盘4、4’、10、10’的移动将被阻止，所以可以逐一测试制动器11、11’、14、14’。其后，电动机1、1’将会启动，绳索卷筒9、9’的速度被测定，如必需，电动机1、1’的速度也被测定。例如，当速度传感器20、20’测定绳索卷筒9、9’的移动超出正常速度时，尽管制动器11、11’、14、14’被锁紧，所述的起重装置的安全操作制动性能将不足。在这种情况下，显示器21、21’为起重装置的操作员启动，及防止起重装置新的启动或只进行起重装置的紧急操作。

根据本发明所述的系统配置的设置的优点在于，所述的移动传感器的设置方式可使它们检测离合器装置13的启动并将信号传送到控制器15。

根据本发明所述的实施方式具有很大优点，在这情况下分离不会再次自动地产生。以这种方式，没有目视检查及检验，所述的装置的操作员再次操作受保护的装置是不可能的。

本发明将所述的离合器装置设计成一种滑动摩擦离合器，由于它在滑动摩擦操作中传递了一部分能量，因此其在这种设置内理想地满足在电动机及绳索卷筒之间的连接部分消除的要求。根据本发明，通过下游负载侧制动器的操作，超载情况可被再次消除，所述的滑动摩擦离合器可再达到粘附摩擦状况，并且所述的起重装置可立刻被继续操作。

由于所述的电动机及绳索卷筒完全分离，完全可以排除任何超载。

根据本发明所述的实施方法的巨大优点是，在这情况下属于现有技术的操作制动器14、14’和安全制动器11、11’承受负载侧功率，所述安全制动器从离合器装置13释放。在此连接下，根据本发明所述，与超载和降低离合器装置功率的效果同时发生或在其发生后，所述的电动机的驱动性能降低。其实施还有很大的优点，在超载情况下，由于过量的电动机性能还可降低。

在离合器装置13内电动机及绳索卷筒之间的机械分离的优点是可以自己工作而不需任何第三方能源。相比之下，液压解决方法可以通过小单位体积及尺寸的方式达到高性能密度，结果是离合器装置13的飞轮效应可被控制在低水平。具有启动操作的离合器装置13的电子处理及电气化实施具有优点，是因为它以直接方式接收分离信号。

所述监测系统的整合用于识别离合器装置13内的超载情况，对于现有起重装置的改装特别有好处。这种实施方法在现有起重装置上，不需要任何更多的系统的附加改装处理即可以独立地运作。

在多种起重装置中，结合一种根据现有技术的控制系统，用于监测个别输入及输出驱动器(由电动机1、1’直到制动盘10、10’的所有装置)的异常速度，是为了确保在其中一装置发生故障的情况下，安全制动器11、11’可启动。例如，这些故障可为离合器3、3’、8、8’的驱动轴2、2’、5、5’、7、7’或传动器6的折断。在本发明中，离合器装置13的优点是以这样的方式被利用，在分离的情况下，电动机1、1’及驱动轴2、2’的速度与离合器装置13之后的所有装置的速度之间的关系会改变。这改变由用于监测异常速度的控制系统自动地探测，并且因此，可用来介绍根据权利要求10所述的制动方法。

在超载发生期间，所述的电动机驱动性能的降低是有很大好处的，因为它提供一种具有电动机与绳索卷筒之间的常见制动系统4、14、4’、14’的完整性的简单又经济的配置。现有技术中，这些装置还可直接与集成离合器连接。

Claims (12)

1.一种起重装置，其具有一传动器(6)及一电动机(1)，其驱动轴(2)与传动器输入侧(5)连接，并且传动器输出侧(7)与绳索卷筒(9)连接，其特征在于，在电动机(1)与传动器(6)之间设置离合器装置(13)，通过所述离合器装置，在超载的情况下，可使电动机(1)与绳索卷筒(9)之间的连接完全或部分分离，并且所述离合器装置(13)具有可脱离螺栓(23、23’)，所述可脱离螺栓(23、23’)与盘(22)连接，或盘(22)直接位于所述可脱离螺栓(23、23’)的前或后方，对超载起作用的所述离合器装置用于完全或部分分离所述的连接且不会自动地再次重建这种连接，或者所述离合器装置用于完全或部分分离所述的连接，并且用于自动重建所述的连接或用于通过控制信号自动重建所述的连接。

2.根据权利要求1所述的起重装置，其特征在于，从所述离合器装置(13)的一侧来看，移动或转动传感器(16)分别设置在所述的电动机(1)的一侧上及所述的绳索卷筒(9)的一侧上，并且提供一控制器(15)用于移动的比较。

3.根据权利要求2所述的起重装置，其特征在于，所述的控制器(15)具有一接近传感器(24)，其用于检测由所述的可脱离螺栓(23、23’)带动的盘(22、22’)的轴向移动。

4.根据权利要求2所述的起重装置，其特征在于，与所述离合器装置(13)相互相对设置的离合器相等两部分(17)具有标记，并且所述的移动传感器(16)装有一种所述的标记的扫描装置。

5.根据权利要求2所述的起重装置，其特征在于，所述的控制器(15)装有一种至少有一个制动器(11、14)的控制装置。

6.根据权利要求1所述的起重装置，其特征在于，对超载起作用的离合器装置(13)为一种滑动摩擦离合器或者一种分离离合器。

7.根据权利要求1所述的起重装置，其特征在于，对超载起作用的所述离合器装置(13)为一种机械、液压、电气或电磁类型或这些类型的组合的离合器，并且设置在电动机(1)及传动器(6)之间。

8.根据权利要求1所述的起重装置，其特征在于，所述起重装置是用于起重负载的集装箱起重机。

9.一种用于操作根据权利要求1～8中任一项所述的起重装置的方法，其特征在于，所述的可脱离螺栓(23、23’)与盘(22、22’)的移动被测量并相互比较，所述移动之间的差值大于一确定数值的情况下，至少一个制动器被控制用于锁定所述的绳索卷筒和/或所述的传动器。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对超载起作用的所述离合器装置(13)设计成一种滑动摩擦离合器，当超载情况被消除，所述滑动摩擦离合器达到粘附摩擦状况。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在发生超载和降低离合器装置功率的效果的同时或之后，所述的电动机的驱动性能降低。

12.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，基于速度测量方法及在不同功率传动轴上或与这些轴连接的装置上的速度差值的评估来启动释放一个或几个制动器。

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