CN103979440A - 用于竖起长的起重机吊臂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于竖起长的两件式起重机吊臂的方法，其中，吊臂段在旋转点彼此相连，由此吊臂在竖起期间是可倾斜的且在最后的安装位置处吊臂能够处于拉紧的或者几乎拉紧的位置，其中，最初相对于地平面将上吊臂段竖起至一定角度；随后将下吊臂段竖起，同时根据起重机伸展程度控制所述上吊臂段的位置。

Description

用于竖起长的起重机吊臂的方法

技术领域

本发明涉及一种用于竖起长的两件式起重机吊臂的方法、以及一种用于实施这种方法的具有长的主吊臂和起重机控制器的起重机，尤其是移动式起重机或者履带式起重机。

背景技术

本发明主要涉及这样的起重机：该起重机包括由彼此牢固螺接的单独的桁架片构成的一件式吊臂。对于特殊的应用领域，移动式起重机需要越来越长的吊臂。尤其，在建造风力涡轮机期间，存在必须竖起非常长的吊臂的问题。由于这种长的吊臂，起重机必须在吊臂竖起期间保持格外大的力矩。

因此，这种吊臂通常利用具有悬吊的超起配重的附连的起重吊臂竖起。然而，这非常耗时且在不平地形下难于进行操作，而风力涡轮机经常位于不平地形上。

因此，为了竖起操作，已经进行了各种考虑以分割臂从而能够以两步使该臂竖起。在这方面，DE20218971U1提出将主吊臂分为上吊臂段和下吊臂段，其中该主吊臂通过特殊的中间件而连接，该中间件设置有弯头接合和支杆件。当竖起主吊臂时，主吊臂的下段最初借助辅助起重机被上拉。随后，上吊臂段通过支杆件被竖起。

从EP1608581B1得知竖起起重机吊臂的可替选方法。在该方法中，在吊臂段的旋转接点的区域内设置有调节气缸，通过该调节气缸，上吊臂段相对于水平面被竖起至一定角度。随后，下吊臂段通过绳索系统被竖起，其中，调节气缸被操作使得上吊臂段相对于水平面的角度保持恒定。

然而，在上述提到的解决方案中，不利的是在下吊臂段完全竖起操作期间，上吊臂段必须被固定，防止吊臂由于倾斜的竖起角而回落。

发明内容

本发明的目的是增大一件式桁架吊臂的最大可竖起长度。

通过根据权利要求1的特征的方法解决了该目的。该方法的有利方面是从属权利要求的主题。

根据权利要求1，提出了一种用于竖起长的两件式起重机吊臂的方法，其中，各个吊臂段在旋转点彼此相连，由此吊臂在竖起期间是可倾斜的且在最后的安装位置处吊臂可以处于拉紧的或者几乎拉紧的位置。吊臂分为下吊臂段和上吊臂段，下吊臂段铰接至起重机滑架，而上吊臂段直接地或间接地接合下吊臂段的端部，并形成主吊臂的端部。

根据本发明，提出了上吊臂段最初相对于水平面被竖起至一定角度。从而，吊臂重心的位置在倾斜边缘的方向移动。

随后，竖起下吊臂段，然而，其中在竖起操作期间，同时根据整个吊臂系统的起重机外展程度来控制上吊臂段的位置。

优选地，实现该控制使得外展保持恒定。对于本发明的发明效果，在竖起操作期间当外展程度基本上保持恒定时，即外展程度落在一定的容许范围内，其可以是充足的。在竖起上吊臂段后采用该外展作为初始值。从该初始值开始，在负向和正向的偏差都是允许的。

在下吊臂段竖起期间通过追踪上吊臂段，上吊臂段相对于水平面的角度连续减小。从而，上吊臂段的重心和吊臂段间的旋转点之间的杠杆臂增大。因此，关于该重心所施加的力矩也增大，由此上吊臂段在上滑架方向回落的风险持续降低。

在根据现有技术的实施方式中，上吊臂段相对于水平面的角度保持恒定，这是旋转点的作用力矩也保持几乎恒定的原因。但是上吊臂段回落的风险仍然保持较高。因此，用于固定上吊臂段的昂贵的保护措施是不可避免的。通过变化吊臂段之间的相对角度，难于实施合适的保护措施，这使保护装置的相应的长度调节变得必要。通过本发明的主题而有效地解决了该问题，而没有任何其他的限制。

在根据本发明方法的特别优选的实施方式中，在上吊臂段竖起期间通过下吊臂段来支撑起重机。尤其，通过远离起重机上滑架的下吊臂段的端部，来额外地支撑起重机。下吊臂段的额外的支撑力逆着起重机的原始倾斜力矩作用，且增大稳定性力矩。所产生的安全保护用于竖起更长的和/或更重的吊臂或者允许利用较少的平衡配重来竖起相应的吊臂。

通过可选的配置和使用额外的支撑件可以增大上述效果。优选地，所述额外的支撑件在吊臂轴线方向延伸且沿着在吊臂端部方向利用设置的主吊臂来使倾斜边缘移动。起重机的稳定性力矩增大。

当通过单独的绳索系统或牵索来枢转并竖起两个吊臂段时，这是特别有利的。特别优选地，吊臂段的单独的绳索系统或牵索可通过单独可控的调节装置进行驱动。在该情况下，在下吊臂段的竖起期间，关于所得到的起重机外展程度，可通过起重机控制器来控制上吊臂段的调节装置。起重机控制器不仅监控上吊臂段的调节装置或所得到的起重机外展程度，而且进行追踪上吊臂段，以维持恒定或几乎恒定的外展程度。

与初始的起重机外展程度相比较，外展程度的可能的容许范围在-5°和+5°之间的值范围内。初始的起重机外展程度被理解为在上吊臂段完全竖起后的外展程度。

两个吊臂段可通过特定的中间件彼此连接。该中间件选择性地允许该两个吊臂段之间的铰接连接或刚性连接。有利地，所述特定的中间件被分为下部件和上部件，其中有利地该两个部件组合在一起具有正常的吊臂中间件的长度。在该情况下，所述特定的中间件也可用作常规的吊臂中间件。

尤其，所述中间件选择性地可以以铰接的方式或刚性方式通过螺接装置连接吊臂段。例如，中间件的上部件和下部件可选择性地以刚性方式或铰接方式彼此连接。在铰接连接中，例如，仅有中间件的区域或者在水平吊臂方位上位于顶部的下部件和上部件的区域彼此螺接。对于刚性连接，下部件和上部件除了上螺接点外也在下螺接点连接。

特别优选地，中间件的连接可被远程控制。优选地，远程可控的螺接装置、尤其是螺栓拉伸装置，是值得推荐的。

优选地，为了固定上吊臂段，可提供回落保护装置。由于上吊臂段沿着上滑架方向回落的风险取决于其相对于水平面的竖起角度，因此根据本发明的方法在相对于水平面的最大竖起角度期间仅仅涉及增大的回落风险，即，在下吊臂段的竖起操作开始时。为此，通过相对简单的固定装置足以固定上吊臂段，例如通过储气式气缸、支柱或牵索。

特别优选地，仅仅在上吊臂段相对于水平面的最大角度区域中固定上吊臂段是足够的。在减小该最大角度或保留限定的角度范围后，可使所使用的回落保护装置脱离操作。

在成功地竖起两个吊臂段后，可使用不同的起重机操作模式。例如，在起重机操作期间使用于上吊臂段的调节装置不活动是值得推荐的。固定的或者螺接的吊臂段被竖起至主吊臂的限定的竖起角度。随后，上吊臂段的上绳索系统的调节装置可被驱动，直到下绳索系统或下牵索中的力达到限定值。随后，仅仅使上吊臂段的调节装置不活动，于是起重机可以用于正常的起重机操作。在起重机操作中，不再能够进行上调节装置的调节。

然而在将两个吊臂段固定之前，还可设想整个主吊臂接近限定的竖起角度。同时随着吊臂段的固定和螺接操作，使上调节装置不活动且被锁定以用于起重机操作。从固定或螺接位置维持吊臂段的牵索固定状况或者整个吊臂系统的牵索固定状况。尤其，该操作模式的优势在于，对于同样的设置吊臂，仅仅需要再次移动至相同存储的竖起角度。以这种方式，确保在吊臂处获得与在固定或螺接状态下相同的力矩条件。尤其，从而确保了中间件的下螺接点不受任何力矩的影响。在该吊臂位置处，螺接装置或固定装置可被安全地去除。

可替选地，在固定吊臂段或螺接吊臂段后，起重机可立即用于起重机操作。在该情况下，上吊臂段的上调节装置易于在起重机操作期间使用且通过起重机控制器被主动控制，以以这种方式持续地且根据相应限定的特征量调节下绳索系统或下牵索对于各自吊臂系统的张力。例如，主吊臂角度和可能的起吊负载可以作为各自的特征量。

本发明还涉及一种起重机，尤其是一种移动式起重机或履带式起重机，包括长的两件式主吊臂和用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的起重机控制器。所述起重机明显地具有与根据本发明的方法相同的优势和特性，关于这点这是重复性描述将被省略的原因。

本发明适合用于具有支撑架的起重机、以及具有支撑架和起重吊臂的起重机。

附图说明

结合在附图中所示的示例性实施方式，下文将详细解释本发明的进一步的优点和特性，其中：

图1示出用于说明第一方法步骤的根据本发明的起重机的示意图；

图2示出用于说明第二方法步骤的根据本发明的起重机的示意图；

图3示出处于操作状态的根据本发明的起重机；和

图4示出用于说明可替选的第二方法步骤的起重机的示意图。

具体实施方式

图1示出具有可升降的主吊臂1的移动式起重机10，其中，主吊臂1包括下吊臂段1a和上吊臂段1b，这两个段关于铰接点A彼此枢轴地连接。在图1中，主吊臂1的整个吊臂长度基于地面设定。该主吊臂1包括特定的中间件2，其代替标准的中间件被插入。理论上，该中间件2的插入可在主吊臂1的任一点进行。

中间件2由下部件2a和上部件2b组成，其中，下部件2a与下吊臂段1a连接，而上部件2b与上吊臂段1b连接。在点A，上部件2b和下部件2a彼此枢轴连接。在点B，也可建立在上部件2b和下部件2a之间的连接以形成吊臂段1a和吊臂段1b之间的刚性连接。在点B的连接通过螺接连接件而实现，该螺接连接件通过远程可控的螺栓拉伸装置而是可拆卸的或可螺接的。

图1还示出利用下吊臂段1a，在点C处主吊臂1可升降地安置在移动式起重机10的上滑架上。在端部侧，端部延伸件11还与主吊臂1附接，然而，该端部延伸件11与本发明的核心思想无关，因此其不应作为本公开的主题。

下吊臂段1a包括作为下牵索的绳索系统5，其从支撑架7延伸至下吊臂段1a的端部且能够通过伸缩机构4被拉紧。通过驱动伸缩机构4，吊臂段1a可沿逆时针方向被竖起。

此外，存在源自绳索调节装置3的另一绳索系统8，其向上延伸至主吊臂1的端部。通过驱动绳索调节装置3，绳索系统8被拉紧，由此上吊臂段1b从地面升起且相对于吊臂段1a可关于旋转点A枢转。

参照图1和图2，将详细解释根据本发明的方法。

在第一方法步骤中，上绳索调节装置3被驱动，由此上吊臂段1b在点A关于铰接装置向上旋转。同时，下吊臂段1a在点B区域或者在点B附近抵着地面支撑起重机。该支撑不必须在点B区域实现。也可以提供支撑板，下吊臂段1a支撑在该支撑板上。

在点B的支撑力与关于倾斜边缘K的倾斜力矩M_倾斜反向作用，或者该支撑力增加关于倾斜边缘K的稳定性力矩M_稳定性。在图1和图2的示例中，使用额外的支撑件6，其支撑梁沿着设置的主吊臂1的方向延伸或被延伸。从而，起重机的倾斜边缘K进一步朝向吊臂端部移动，由此额外地增加了稳定性力矩M_{稳定 性}。

在该方法步骤中，吊臂段1b通过驱动绳索系统3向上枢转，直到上吊臂段1b相对于地平面形成限定的角度

在第一方法步骤结束后，上吊臂段1b的末端位置在图1中以附图标记20指出。由于竖起上吊臂段1b，其重心S_1b移动至指出的位置S'_1b。这同样适于整个主吊臂的重心S₁，其中，重心S₁的位置移动至以附图标记S'₁指出的位置。由于竖起，吊臂重心S₁因此被移动至更靠近倾斜边缘K，由此关于倾斜边缘K的倾斜力矩M_tilt减少而起重机稳定性增加。该措施用于竖起长的吊臂系统，而不需要额外的平衡配重。

在第二方法步骤中，伸缩机构4被驱动，由此下牵索5被拉紧且下吊臂段1a在点B处升离地面。在点B处，无其他支撑力起作用。然而，由于在第一方法步骤中整个吊臂重心已经从S₁转移至S'₁，故关于倾斜边缘K的倾斜力矩M_{倾 斜}已经被减少至这样的程度：在点B处无支撑力存在的情况下仍确保了起重机的充分稳定。从而，下吊臂段1a能够相对于移动式起重机10的上滑架关于点C被枢转和竖起。

根据本发明，在下吊臂段1a竖起期间，实现了上吊臂段1b的绳索调节装置3的控制。结合图2，在下文中进一步说明了这点。

因此，在下吊臂段1a竖起期间，上绳索调节装置3被追踪使得外展程度被维持在大小为Δa的外展范围内。角度连续减小，由此在上吊臂段1b的重心S'_1b和枢转点A之间的杠杆臂h增大。这也导致关于枢转点A的力矩M_1b的增大，该力矩逆着吊臂段1b的沿着起重机上滑架的方向的回落力起作用。

必要的保护装置（其应防止上吊臂段1b的回落），仅仅在抵着下吊臂段1a的最大角度的区域中必须变得起作用。合适的装置可被相对简单地设计，例如以储气式汽缸、支柱或牵索的形式。

现有技术中已知上吊臂段1b的恒定的最大竖起角度的策略，其表现为上吊臂段1b的恒定的力矩M_1b和恒定的后倾风险。在第二方法步骤的整个持续时间期间，保护装置必须起作用。然而，由于在第二方法步骤的过程中，在下吊臂段1a和上吊臂段1b之间的相对角度α显著增加，即约90°，这种装置将不得不调整其长度。相应地，研发、制造和控制这种保护装置的花费会较大。这种综合措施对于实施根据本发明的方法不是必需的。

外展容许范围Δa的大小基本上取决于上吊臂段1b的长度，在向上移动过程中上吊臂段1b的倾斜度在大约±5°的角度范围内变化。在移动过程中，通过控制器持续监控外展程度。执行该操作直到吊臂1在其伸长拉紧的位置时在点B闭合，例如在图2中以附图标记20所示以及在图3中所示。在该位置时，特定的居中中间件2的下部件2a和上部件2b在点B处彼此连接。通过远程可控的螺接装置，例如通过螺栓拉伸装置实现该连接。

随后，通过驱动上绳索调节装置3可以影响下牵索5中的张力。在图3中，从起重机位置开始，大体上可设想三种操作模式。

根据第一操作模式，吊臂1被设定为限定的角度β。驱动上绳索调节装置3，直到下牵索5中的力达到限定的值。上绳索调节装置3通过控制器被固定，可使起重机10用于操作。在起重机操作期间，上绳索调节装置3不能够再被调节。

可替选地，在将中间件2的下部件2a和上部件2b螺接后，可使起重机用于规律的起重机操作。在起重机操作中，上绳索调节装置3通过起重机控制器被主动控制，以这样方式下牵索5的张力持续地且根据相应的限定的特征量（例如，主吊臂角度或可能的起吊载荷等）被调节以适应各自的吊臂位置。

在可替选的方案中，主吊臂1最初能够被移动至限定的角度位置β或以用于在点B螺接中间件2。在螺接操作的同时固定上绳索调节装置3，从而从螺接位置固定牵索条件。于是，当前的起重机状况被存储在起重机控制器中以用于将来检索。此后，起重机易于操作。该操作模式尤其具有以下优势：为了同样地设置吊臂，仅须再次被移动至相同角度β。以这种方式，确保了在螺接过程中，获得了在吊臂1中相同的力矩条件。该条件的特征在于无力矩的点B，其允许螺接装置的安全和稳当的去除。

在起重机操作过程中，吊臂倾斜度可通过伸缩机构4进行调节。

参照图4，将简要地描述可替选的方案。该方案基于本发明的方法，其中具有用于竖起下吊臂段1a的不同的方法步骤2。在此，上吊臂段1b未根据外展程度a进行追踪，但调节装置3根据上吊臂段1b相对于水平面的角度被控制。在该变型中，上绳索调节装置3将被具体地追踪，使得上吊臂段1b的位置不保持恒定的角度而是在至的角度范围内移动。实际上，该角度范围至大约从-5°至+5°（等于10°）。实施该过程，直到吊臂1在拉紧的位置在点B处闭合。在该位置时，特定的中间件2的下部件2a和上部件2b在点B处可以通过远程可控的螺接装置彼此连接。

图1至图3以及图4所示的示例性实施方式示出具有支撑架的移动式起重机。然而，该方法可以容易地在具有起重吊臂和支撑架的起重机上实施。所使用的起重机也可被配置成移动式起重机或履带式起重机。

Claims (15)

1.一种用于竖起长的两件式起重机吊臂的方法，其中，吊臂段在旋转点彼此相连，由此所述吊臂在竖起期间是能够倾斜的，且在最后的安装位置处所述吊臂能够处于拉紧的或者几乎拉紧的位置，所述方法包括以下方法步骤：

-相对于地平面将上吊臂段竖起至一定角度；和

-将下吊臂段竖起，其中，同时根据起重机外展而控制所述上吊臂段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述上吊臂段，使得在竖起期间，所述外展保持恒定或者位于一定的容许范围内。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在竖起所述上吊臂段期间，通过所述下吊臂段支撑所述起重机。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个吊臂段通过独立的绳索系统或牵索来枢转，其中，优选地数个绳索系统或牵索通过能够独立控制的调节装置来驱动。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在竖起所述下吊臂段期间，关于所述起重机外展而电子控制或者机械地追踪所述上吊臂段的调节装置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，相对于地平面将所述上吊臂段竖起至一定角度，且在所述下吊臂段的竖起期间，该角度保持在-5°和5°之间的角度范围内。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述上吊臂段的竖起期间，所述起重机通过另外的支撑件来支撑。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，两个吊臂段通过中间件彼此连接，所述中间件选择性地允许所述吊臂段的铰接连接或刚性连接。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述连接是远程控制的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述下吊臂段的竖起期间，所述上吊臂段通过回落保护装置来固定，所述回落保护装置尤其是储气式汽缸和/或支柱和/或牵索和/或液压缸。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述上吊臂段的调节装置在所述起重机操作期间不活动。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在固定所述吊臂段后，相对于地平面将所述吊臂竖起至限定的角度，且上调节装置被驱动，直到在下绳索系统或下牵索中达到限定的张力、随后不活动。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在固定所述吊臂段之前，接近限定的竖起角度，且在固定所述吊臂段时，使所述上调节装置不活动。

14.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，在所述起重机操作期间，活动性地控制所述上吊臂段的调节装置，其中，根据限定的特征量，尤其是根据主吊臂角度和/或起吊负载，将下牵索或下绳索系统的张力调节至相应的吊臂位置。

15.一种起重机，尤其是移动式起重机或履带式起重机，包括用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的长的主吊臂和起重机控制器。