CN104129710B - 用于确定和监视起重机上组装的配重的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于检测和监视起重机上组装的配重的装置，该装置包括：转台式钢结构(1)，该转台式钢结构(1)包括配重活塞缸(2)；传感器(7)，该传感器(7)设置在所述配重活塞缸(2)与所述转台式钢结构(1)的连接区域；和计算单元(8)，其中，所述传感器(7)与所述计算单元(8)相连，并且所述计算单元(8)包括逻辑操作，该逻辑操作从所述传感器(7)获取并传递至所述计算单元(8)中的数据中确定能够与所述转台式钢结构(1)相连的配重的重量。

Description

用于确定和监视起重机上组装的配重的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定和监视起重机上组装的配重的设备和方法。

背景技术

为了尽可能经济地操作起重机，如果对于特定的任务，起重机的配重能够最佳地适于起重机的最大承载力和/或承载上限(outreach)，这将是有益的。这导致了必须根据所述起重机的任务相对频繁地更换所述配重的必要重量，例如，接收增加的配重件或者减去多余的配重件。避免所述起重机在回转移动时带动过多的配重，从而有助于节约燃料和降低有害排放。鉴于上述频繁的更换，可能会出现这种情况：所述配重并未对称地连接至所述起重机，尤其是处于阈值状态的配重能够导致所述起重机早于使用者在配重的基础上计算得出的时间而发生倾斜。

发明内容

因此，需要提供一种装置和/或方法，使用该装置和/或方法，能够以最优的方法获得不同组装状态时起重机允许的承载载荷和承载上限。

上述目标由权利要求1中的装置以及权利要求13中的方法实现。

本发明的一个方面涉及一种用于确定和监视起重机的组装的配重的装置。

所述装置包括用于组装配重的转台式钢结构(turntable steelworkconstruction)，该转台式钢结构包括至少一个配重活塞缸(counterweightcylinder)。所述装置还具有传感器，该传感器设置在所述转台式钢结构的区域中。通过计算单元来监视所述装置。

所述配重能够连接至所述转台式钢结构。可以利用多个配重部件例如多个独立的板来构造成所述配重，所述配重部件能够独立地连接至所述转台式钢结构。当前连接到所述转台式钢结构的配重部件总是一起形成所述转台式钢结构的当前承重量(current weight exposure)，或者一起形成所述转台式钢结构上的当前配重。

所述转台式钢结构的承重量能够使用传感器，例如借助当前配重来检测到，然后将所述转台式钢结构的承重量传送至计算单元，在该计算单元中，所述传感器能够检测到例如由组装的所述配重而导致的所述转台式钢结构的弹性变形。

所述计算单元可以为独立的计算单元，或者优选地，可以为电子起重机安全装置(RCL)，所述计算单元包括逻辑或算法，利用该逻辑或算法能够从所述传感器的数据中确定所述转台式钢结构的当前承重量。所述计算单元可以是指所述起重机的承重表(bearing load table)，该承重表存储在所述电子起重机安全装置中，并且包含有组装有不同配重的起重机的其他属性的阈值。作为组装的配重的一种功能，所述承重表包括承受载荷的阈值，起重机臂的最大长度、能够伸出的桅杆(mast)的最大长度等。

基于选定的表格，例如，电子起重机安全装置能够确定所述转台式钢结构上的当前配重对于所述起重机的当前应用是足够的、或者是太大或者是太小。

如果配重被确定为足够，可以无风险地操作所述起重机。如果配重被确定为太小，所述起重机可以例如沿所述起重机臂的方向也就是向前倾斜，并且如果所述起重机增加了配重或者所述起重机调整至安全操作范围时，所述起重机才能够无风险地操作。如果配重被确定为太大，如果不降低所述配重，所述起重机可以向后倾斜。如果配重对于当前起重机的操作是连续过多的但并不是危险的，可以减少所述配重，以能够节能的方式操作所述起重机。

为了确定所述转台式钢结构上的当前配重，至少一个传感器能够检测到所述转台式钢结构中的变形，并且所述计算单元能够从所述变形的获取值中确定所述转台式钢结构上的配重的总重量。

例如，所述传感器可以为光学传感器，例如，该光学传感器监控所述转台式钢结构的边缘，并且检测该边缘相对于预定参考线的位置变化。

所述传感器可以为弹性变形传感器(例如，应变仪)，该弹性变形传感器固定在所述转台式钢结构的合适位置，并且检测所述转台式钢结构在至少一个方向的变形。两个或三个这种应变仪可以检测所述转台式钢结构在不同方向的变形，并且将该变形传输至所述计算单元。

随后，例如，当例如所述起重机并未处于水平状态或者所述配重非对称地固定在所述转台式钢结构上时，能够检测所述转台式钢结构的非对称量。

优选地，所述传感器可以为压入式传感器(press-in sensor)。为了检测张力状态并因此检测所述元件的承载量，压入式传感器可以为现有机械元件的改进。

压入式传感器被改进以用于现有的元件由于外力而产生的变形将被测量的应用场合中。所述压入式传感器易于安装在现有的元件中。除了压入式传感器，还可以使用旋入式传感器。

所述传感器可以为弹性传感器，即，当外部的力(force from without)作用在安装所述传感器的部分上时，该弹性传感器可以在其安装位置弹性变形。由于所述元件的弹性变形直接导致所述传感器的弹性变形，这意味着可以特别可靠地检测所述元件的变形。

所述传感器可以为包括放大器(例如，集成放大器)的传感器，即，在将所述传感器测得的信号传递至所述计算单元之前在所述放大器中放大，因此，即使所述转台式钢结构中能够被所述传感器检测到的最小的变形也能够作为清晰明显的信号输送至所述计算单元。所述传感器可以设置在所述配重活塞缸的区域中。

“配重活塞缸”是指用于接收起重机或移动式起重机(例如，随车起重机)中的配重的活塞缸。所述配重活塞缸与所述转台式钢结构相连，并且所述配重活塞缸包括活塞，该活塞能够例如伸缩以夹紧或举起配重，其中“夹紧”还可以被理解为表示所述配重活塞缸的活塞的一端伸出活塞缸壳体，移动进入或移动穿过所述配重中的开口，并进入夹紧位置，并且，例如，转过90°，或者否则固定在所述夹紧位置。然后所述配重活塞缸的所述一端可以再次缩回，因此所述配重能够被移动至该配重可以与所述转台式钢结构一起枢转的位置。

可选地，所述配重活塞缸可以为配重基板的固定部件，所述配重基板可以与其他配重板相连。这种包括所述配重活塞缸的配重基板可以，例如，设置在所述起重机的底盘上，并且锁定至所述转台式钢结构。为了将所述配重基板锁定至所述转台式钢结构，所述配重油缸可以在所述转台式钢结构进入锁定位置的方向向上挤压整个配重块(该配重块包括所述配重活塞缸基板，所述配重活塞缸以及，可选地其他配重板)。一旦完成锁定，所述配重活塞缸可以再次缩回，并且因此向上拉动整个配重块，使得所述配重基板和，可选地，其他配重板随后自由地悬浮在所述转台式钢结构的上方或下方，并且所述配重基板和，可选地，其他配重板可以分别与所述转台式钢结构一起枢转和/或旋转。

所述起重机和/或所述转台式钢结构或所述配重基板分别可以包括两个配重活塞缸。在这种实施方式中，每个所述配重活塞缸可以配置有传感器，因此，可以分别在两个配重活塞缸中彼此独立地检测到所述转台式钢结构和/或所述传感器中的弹性变形，并传输至所述计算单元。

所述传感器检测到的变形和/或两个所述传感器中的变形可以在所述计算单元中分别比较，其中，两个检测到的变形之间的偏差的阈值可以在所述计算单元中预先确定，其中，当超过所述阈值时，所述计算单元输出光学或可听的报警信号，以向起重机操作者指示配重存在问题。

所述问题可以是非对称地接收了配重或者至少一个配重活塞缸出现故障，以导致例如配重被两个配重活塞缸非同步地接收。

被“对称地接收”也被理解为，意味着每个配重活塞缸都接收各自的配重或配重部，并且各个配重活塞缸接收的配重或配重部的数量不同，或者活塞缸的接收速度不同。

所述传感器获得的配重值可以在所述计算机单元中与存储在计算单元的内存或所述电子起重机安全装置中的所述起重机的承重表进行比较。分别连接至所述配重的每个配重和/或总配重的最大承载值存储在所述承重表中。所述配重越大，所述起重机在通常情况下的允许承载越大，即，所述承重表提供了设置有预定配重(例如，允许承载和/或允许承载上限)的所述起重机的允许或最大承重量。可以对中间值或边缘值(peripheral value)进行差值(interpolated)和/或外推(extrapolated)。这些所述起重机的当前组装状态的确定值可以输出至输出单元(例如，诸如屏幕或显示器等光学输出单元，或通过打印机)以相应地通知所述起重机的操作者。

随后，当获得了或超过了已知的允许承重量，所述电子起重机安全装置可以例如检查并提供文件。

本发明的另一个方面涉及一种移动式起重机，该移动式起重机包括底盘、上部结构(superstructure)、与该上部结构相连的转台式钢结构和用于自动检测连接到该转台式钢结构的配重的装置。

所述转台式钢结构或者可以被锁定至该转台式钢结构的所述配重基板包括至少一个配重活塞缸，利用该配重活塞缸，配重和/或配重板能够分别被夹紧、保持和/或升起。

传感器可以检测当接收所述配重时或者接收所述配重后所述转台式钢结构中的弹性变形，并且可以向计算单元输出信号，该信号代表所述弹性变形。

所述装置可以为上述的装置，利用该装置可以确定配重与所述起重机相连，并且可以分别检测所述配重的重量以及所述配重在所述转台式钢结构上的排列和/或所述转台式钢结构上的配重分布。

本发明的另一个方面涉及一种用于自动检测和检查起重机的组装重量的方法，以防止所述起重机在载荷的方向上倾斜和/或在配重的方向上倾斜，和/或防止所述起重机不对称地组装。

在所述方法的第一步中，将配重连接至所述起重机的转台式钢结构。在第二步中，利用传感器检测所述转台式钢结构与所述配重相连后，该转台式钢结构中的弹性变形，并且，在第三步中，所述传感器将所述弹性变形传输至计算单元。

在第四步中，在所述计算单元中对所述传感器获得的配重值与存储在计算单元的内存或所述电子起重机安全装置中的所述起重机的承重表进行比较。这意味着所述计算单元在所述承重表中搜索所述传感器检测到的配重的值，并且从所述承重表中检索所述起重机的相应的公开阈值(thresholdexposure value)。所述公开阈值可以为最大承载、最大伸距或其他起重机结构中的公开阈值(包括检测到的当前配重)。

因此，获得的所述公开阈值可以被所述计算单元以打印表或阈值曲线的形式输出至输出装置(例如，屏幕、显示器或打印机)。

如果所述阈值已知，则所述起重机的操作者可以操作所述起重机。所述计算单元可以监视所述起重机，尤其是监视在操作中是否达到确定的阈值，并且当超过所述阈值时可以利用声信号、光信号或触觉信号提醒所述起重机的操作者。

如果所述转台式钢结构或所述配重基板包括两个配重活塞缸和两个传感器，那么两个传感器获取的值可以在所述计算单元中彼此比较。优选地，两个所述传感器彼此间隔地设置在所述转台式钢结构上，并且两个所述传感器与所述配重朝向所述转台式钢结构的边缘的竖直距离和水平距离相同。

如果获取值之间的比较显示出偏差，这意味着所述起重机并未处于水平状态，或者没有对称地组装所述配重。如上文中所述，如果所述起重机的非对称的承重量超过了预定的阈值，所述计算单元可以产生并输出警报信号。

在起重机中可以改造有用于执行所述方法的装置，其中，特别地，所述装置为上述用于确定和检测起重机中的组装的配重的装置。

整个说明书和权利要求适用的是，使用的表述“一”为不定冠词，并且不将部件的数量限定为一个。本领域技术人员将从文中理解“一”仅表示“一个”的场合，或者由适当的表达(例如，“一个”)清楚地公开的内容。

附图说明

下文中在附图的基础上更具体地解释一种实施例。

图1是起重机的上部结构，该上部结构包括转台式钢结构，展示了两个配重活塞缸；和

图2是转台式钢结构的侧视图，展示了配重活塞缸和传感器。

附图标记说明

1转台式钢结构

2配重活塞缸

3连接板

4连接板

5延伸件

6螺栓

7传感器

8计算单元

B上部结构

L纵向方向

具体实施方式

图1显示了移动式起重机的上部结构B，该上部结构B包括转台式钢结构1，转台式钢结构1在俯视立体图中突出显示了两个配重活塞缸2。转台式钢结构1的后端包括两个连接板3、4，该两个连接板3、4垂直于转台式钢结构1的纵向方向L伸出，并且两个连接板3、4被配重活塞缸2的叉状延伸件5包围，并且被叉状延伸件5通过螺栓6连接至配重活塞缸2。

图2显示了图1中转台式钢结构的放大细节。图2显示了配重活塞缸2，该配重活塞缸2与转台式钢结构1相连。

贯穿螺栓6中部的剖视图显示了转台式钢结构1和配重活塞缸2之间的连接，该连接包括叉状延伸件5、连接板3和螺栓6。

叉状延伸件5的一侧包括运送孔(transit bore)，并且连接板3包括孔。压入式传感器7穿过所述运送孔被压入到所述孔内。

Claims (14)

1.一种用于检测和监视起重机上组装的配重的装置，该装置包括：

转台式钢结构(1)，该转台式钢结构(1)包括配重活塞缸(2)；

传感器(7)，该传感器(7)设置在所述配重活塞缸(2)与所述转台式钢结构(1)之间的连接区域内；和

计算单元(8)，

其中，所述传感器(7)连接到所述计算单元(8)，并且所述计算单元(8)包括如下逻辑：根据所述传感器(7)获取并传递至所述计算单元(8)的数据，确定能够连接到所述转台式钢结构(1)的配重的重量；

其中，所述传感器(7)检测由连接到所述转台式钢结构(1)的配重的重量而导致的所述转台式钢结构(1)中产生的弹性变形。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述传感器(7)为弹性传感器(7)。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述传感器(7)为压入式传感器或旋入式传感器，所述传感器(7)能够被压入或被旋入到所述转台式钢结构(1)的部件中以检测变形。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述传感器(7)包括放大器。

5.根据权利要求3或者4所述的装置，其中，至少一个所述传感器(7)被压入或被旋入到所述转台式钢结构(1)的连接有所述配重活塞缸(2)的区域中。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括两个配重活塞缸(2)和两个传感器(7)，其中，每个配重活塞缸(2)均配备有一个传感器(7)。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述计算单元(8)将一个传感器(7)中的变形信号与另一个传感器(7)中的变形信号相比较，并且在两个值之间的偏差达到或超过预设的阈值时，产生报警信号。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述起重机的承重表存储在所述计算单元(8)中；用于预定配重值的所述起重机的允许伸距和/或允许承载能够从所述承重表中检索到；并且所述计算单元(8)将检索值输出至输出装置。

9.一种起重机，该起重机包括：

转台式钢结构(1)，该转台式钢结构(1)包括用于承受配重的至少一个配重活塞缸(2)；

计算单元(8)；和

至少一个传感器(7)，该传感器(7)在所述转台式钢结构(1)的区域中，

其中，所述传感器(7)检测由承受所述配重导致的所述转台式钢结构(1)中的弹性变形，并将信号传递至所述计算单元(8)；

其中，所述传感器(7)检测由连接到所述转台式钢结构(1)的配重的重量而导致的所述转台式钢结构(1)中产生的弹性变形。

10.根据权利要求9所述的起重机，其中，所述转台式钢结构(1)为移动式起重机的可旋转上部结构(B)的部件。

11.根据权利要求9或10所述的起重机，其中，所述转台式钢结构(1)、所述配重活塞缸(2)、所述计算单元(8)和所述传感器(7)为根据权利要求1至8中任意一项所述的装置的部件。

12.一种通过用于确定和监视组装配重重量的装置来自动检查组装配重重量的方法，以防止起重机倾斜和/或防止所述起重机不对称地装配，其中，

在第一步中，将配重元件连接至转台式钢结构(1)；

在第二步中，利用传感器(7)检测所述转台式钢结构中的弹性变形；

在第三步中，所述传感器(7)获取的所述弹性变形值被传输至计算单元(8)；

在第四步中，所述获取的弹性变形值在所述计算单元(8)中与所述起重机的存储在所述计算单元(8)中的承重表进行比较；

在第五步中，所述计算单元(8)从所述承重表中检索所述起重机的至少一个负载阈值，并将所述负载阈值输出至输出装置；并且可选地

在第六步中，所述计算单元(8)监视是否达到所述起重机的所述至少一个负载阈值。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述转台式钢结构(1)包括两个配重活塞缸(2)和两个传感器(7)；

将两个所述传感器(7)检测到的所述转台式钢结构(1)中的弹性变形互相比较；

如果所述检测到的弹性变形不同，所述计算单元(8)确定所述起重机的非对称设置；和

所述计算单元(8)产生报警信号，并将该报警信号输送至所述起重机的操作者。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，用于确定和监视组装配重重量的装置为根据权利要求1所述的装置。