CN107406241B

CN107406241B - 起重机升高系统

Info

Publication number: CN107406241B
Application number: CN201680011304.5A
Authority: CN
Inventors: 马库斯·霍夫迈斯特; 安德烈亚斯·胡松
Original assignee: Liebherr Werk Biberach GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Biberach GmbH
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2036-02-19
Also published as: CN107406241A; US20180155161A1; RU2017132679A3; RU2702213C2; EP3489187A1; RU2017132679A; WO2016131550A8; EP3259224B1; BR112017017570B1; WO2016131550A1; US10662034B2; EP3259224A1; ES2734701T3; DE102015002237A1; BR112017017570A2

Abstract

本发明涉及一种用于起重机的升高系统(1)。该系统包含一个用于安装标准节(3)或者用于将标准节(3)从起重机的塔式结构(4)中取出的升高装置(2)和一个用于控制升高装置(2)的控制装置(5)。该系统此外的特征还在于，包含一个用于监控升高装置(2)和/或塔式结构(4)的连接装置状态的第一传感器(51)，对此，第一传感器(51)和控制装置(5)相连。由此可以简化起重机的升高过程，并提高升高过程的安全性。

Description

起重机升高系统

技术领域

本发明涉及一种起重机升高系统。

背景技术

术语“升高”在起重机领域是指将标准元件插入起重塔中，以便将起重机升高至期望的吊挂高度。对此，设有一种以可移动方式和塔式结构相连的升高装置，该装置比较典型的形式是围绕起重塔，并在其一侧具有一开口，通过该开口可以将标准节(标准元件)插入塔式结构中或者从塔式结构中取出。

在现有技术水平下，该升高装置也被称作升高罩、升高座、升高平台或者伸缩车。但始终是指一种和起重塔相连的可移动结构，该结构用于将标准节插入塔式结构中或者将标准节从塔式结构中取出。

起重机的升高通常在完全安装好的起重机上部部件处进行，该起重机上部部件比较典型的形式是包含主悬臂、配合悬臂、配合压载物、起重舱和旋转环。升高装置安装在起重机上部部件的下方，在和上部部件相连时应使得，起重机上部部件可以被升起。由此，可以将标准节插入塔式结构中或者从塔式结构中取出，以便将起重机上部部件移动至期望的高度。

在升高起重机时，塔式结构位于升高装置上部的起重机段借助升降装置被升高，然后将标准节插入生成的空隙中。对此，新插入的标准节借助在塔式结构上工作的安装工固定在塔式结构上。起重机的升高由于需要在插入或者取出标准节过程中实施高强度的人力工作，因而花费较高。此外，在实施升高过程中，实施升高过程的人员存在较高的事故风险。

发明内容

本发明的任务在于简化起重机的升高过程，并明显降低升高过程中的事故风险。

上述任务通过具有权利要求1所述特征的升高系统得以解决。

该系统包含一种用于将标准节安装至起重机塔式结构中或者将标准节从起重机塔式结构中取出的升高装置以及一种用于控制该升高装置的控制装置。此外，该系统的特征还在于，系统包含一种用于监控升高装置和/或塔式结构连接装置状态的第一传感器，对此，第一传感器和控制装置相连。

该第一传感器可以是一种机电、感应、电容、光学或者超声波传感器。当然，也可以设有多个对升高装置和/或塔式结构的连接装置进行监控的第一传感器。对此，第一传感器优选监测连接装置在闭合位置或者打开位置的状态。此外，比较有利的方案是，该第一传感器也可以确定作用于连接装置上的力矩。

起重塔包含多个相互重叠安排的标准节，该标准节相互连接在一起。通常，单个的标准节通过螺栓或者类似连接装置相互连接在一起。

借助该第一传感器可以自行监控对安全有重要意义的连接装置，尤其是螺钉和/或者螺栓连接的状态。由此可以识别出未正确安装的连接装置，并将相应的信号发送至控制装置。因而，借助第一传感器可以识别出可能危及塔式结构稳定性的未正确安装的连接装置的危险。对此，每个新插入的标准节的连接均通过第一传感器加以检验。该传感器通过电缆或者无线连接的方式和控制装置相连，并将相应的连接装置状态信号发送给控制装置。

根据本发明另一种有利的变体，上述控制装置此外还包含一个用于连接起重机其中控制器的结构，从而使得起重机和升高装置通过共同的控制装置，优选通过控制升高装置的控制装置进行控制。

该控制过程可以实现特别安全的升高过程，且人员花费较低。由此可以将置于地面上的标准节通过吊挂高度待升高的起重机的悬臂从地面吊起，并转交给升高装置，对此，借助既可以控制起重机，也可以控制升高装置的控制装置对起重机和升高装置进行控制。因为使用一个共同的控制装置，因此减少了在由控制起重机的元件转交给升高装置的过程中因使用不同的控制装置而产生的错误。此外，因为控制由“单人”进行，通过根据本发明的升高系统可以简化升高过程，且需要的操作人员更少。

连接起重机起重控制器的接口通过有线或者无线方式进行连接。该接口在设计时应使得控制装置具有接入起重机控制器的权限，且可以对起重机进行控制。也可以选择通过起重机控制器对升高装置进行控制。由此可以确保，起重控制和升高装置的控制借助共同的控制装置进行。

该升高系统优选包含第二传感器，用于监测安装在升高装置或者塔式结构导向框架上的标识，该标识可推导出塔式结构的特定性能，对此，第二传感器和控制装置相连。

导向框架被称作升高装置的外框架，该框架比较典型的方式是从外部包裹标准节，且在和标准节相连时使得该框架从上部压在起重机上部部件上。借助第二传感器识别到的标识可以推导出塔式结构的特定性能。该信息被传递至控制装置，由此，该控制装置在升高过程中或者也可以在起重操作中降低相应的负载力矩。

用于控制升高装置的控制装置在设计时优选使得控制命令发送给升高装置的葫芦驱动装置。借助该葫芦驱动装置，标准节被水平移动至借助该升高装置形成的空隙中。此外也可以使用该葫芦驱动装置将需要从塔式结构中取出的标准节水平移出，然后借助可正常工作的起重机上部部件将其置于地面上。

根据本发明另一种可选的有利特征，该系统此外还包含一个用于监控该升高装置的升降设备的第三传感器，对此，第三传感器和控制装置相连。

升高装置的升降设备可以将起重机所有安排在其上方的元件升起。在由该升降设备形成的空隙中可以插入标准节。当然，借助该升降装置也可以升起安排在其上方的起重元件，以便将标准节从塔式结构中取出。对此，第三传感器尤其可以监控升降设备的位置或者状态，以便获得可能的取出或者插入标准节的信息。此外，第三传感器通过有线或者无线连接和控制装置相连，从而使得将第三传感器获得的信息发送至控制装置。

同时，第三传感器在设计时应使得可以确定升高装置在塔式结构上的位置。第三传感器优选可以识别由升降设备所使用的支撑架和/或者探测升降装置是否正确支撑在在该支撑架上。该升高装置支撑在至少一个支撑架上，该支撑架将升降设备形成的支撑力传递至塔式结构。

此外，可以在一个标准节上安排多个相互垂直间隔一定距离的支撑架。在插入一个标准节后，升降装置将其所支撑的支撑架切换为安排在更高高度上的支撑架。然后可以重复标准节的插入过程，由此起重机得以升高。

该系统优选包含一个用于监测升高装置和/或起重机方向和/或倾斜角度的第四传感器，对此，该第四传感器和控制装置相连。

该第四传感器在设计时优选使得可以监测升高装置以及起重机的精确位置。由此，可以简化起重机的平衡调节过程。也可以通过起重机控制器或者控制装置自动实施起重机的平衡调节。对此可以自动控制旋转移动、葫芦移动、升降装置和悬臂的移动过程。

此外，根据本发明的另一种可选特征，所有的移动以及机械部件的位置均可以通过位移探测系统进行监控。对于机械部件，可以监测起重机的旋转移动、主悬臂的葫芦移动、用于通过水平移动将标准节插入塔式结构或者借助水平移动将标准节从塔式结构中取出的升高装置的葫芦驱动装置的移动、悬臂的移动、主悬臂吊挂滑轮的移动和/或配合悬臂压载物的移动。

位移监测系统可以使用机电、感应、电容、光学或者基于超声波的传感器。对此，也可以组合不同的传感器类型。此外，位移监测系统可以监测上述详细说明的机械部件的精确位置。由此，例如可以推导出固定在升高装置葫芦驱动装置上的标准节的位置。优选将信息通过有线或者无线连接传递至控制装置。

该升高系统优选包含一个用于监测升高装置至少一个位置力矩的第五传感器，对此，该第五传感器和控制装置相连。该连接过程可以以无线或者有线的方式加以实现。第五传感器优选安排在连接装置上，从而可以监测施加在连接装置上的力矩。

根据第五传感器测量到的数据可以实施塔式结构的自动安装或者拆卸。该信息被发送至控制装置，并由控制装置进行分析，进而对所需的电气、气动或者液压装置的安装和拆卸实施相应的控制。

根据本发明所述系统的另一种有利的改进形式，该系统包含一种用于监控塔式结构和升高装置区域以及标准节插入塔式结构或者从塔式结构中取出区域的探测系统，对此，其监控优选通过光栅、激光、牵引索或者摄像头系统进行实施。该探测系统优选和控制装置相连。

该探测系统用于及时识别可能存在的危险情况，并将相应的信号发送至控制装置，从而避免该危险情况。如果安装人员位于危险区域内，优选停止将标准节插入塔式结构中。此外，比较有利的方案是，该系统的控制装置在设计时使得可以对升高装置和/或起重机进行控制，从而在不会形成过载状态的情况下自动完成将标准节插入塔式结构或者将标准节从塔式结构中取出的过程。

通过可靠地监控升高装置上移动部件的所有位置，可以自动实施起重机的升高过程。对此，优选通过传感器监控连接装置以及升高装置导向框架上的力矩。该信息可以借助电动、气动和/或液压装置实现连接装置的自动安装以及拆卸(尤其是螺钉和螺栓连接)。

该系统优选包含一种用于连接和脱开连接装置的装置，该装置和控制装置相连，并可由其进行控制。

根据本发明另一种有利的实施形式，该系统包含一种光学显示元件，用于显示系统的不同状态，对此，优选显示待实施的工作。

该光学显示元件可以安装在控制面板上，并通过显示器或者显示元件显示设备的当前状态以及根据当前情况需要实施的工作。尤其是，控制面板可以额外设有图标。控制面板以及安装在控制面板上的可选光学显示元件优选和系统的控制装置相连。此外，控制元件以及控制面板显示器中的触摸感应界面可以实现对控制装置的控制。

此外，显示装置借助光学显示元件可以提供诊断以及故障显示。由此，可以明显降低系统因故障导致的停机时间，因为确定故障源更加容易。同时，也可以在显示装置中显示大量的或者所有借助传感器监测的数值，从而可以对升高过程的不同过程段进行光学显示。

控制装置优选通过具有工作距离限制的有限遥控器或者无线遥控器进行控制。由此可以从多个位置灵活地对系统进行控制。此外，该控制装置包含一个定位模式，在该模式中可以明显降低升降设备的速度，从而便于实施连接装置(螺钉和螺栓连接)的插入以及拆卸工作。

附图说明

本发明在下文中根据附图进行更详细的说明。其中：

图1以塔式结构侧面视图的形式示出了根据本发明的升高系统，

图2示出了根据本发明的升高系统的结构视图，

图3示出了用于控制根据本发明系统的控制装置的具有光学显示元件的控制面板，

图4(a)示出了控制面板在特定升高系统状态下的显示，

图4(b)示出了控制面板在特定升高系统状态下的另一种显示。

具体实施方式

图1示出了起重塔的一个塔段，在该塔段中安装有升高系统1。该升高系统包含升高装置2，该升高装置包裹塔式结构4。升高装置2和安排在升高装置上方和下方的起重机塔段相连。此外，该升高装置拥有一个升降设备10，该升降设备将安装在升高装置2上方的起重机段从安装在升降装置2下方的起重机段处向上顶离。对此，升降设备10支撑在所谓的支撑架14上，该支撑架在标准节3上向外伸出。

此外可以看到一个待插入的标准节3，该标准节悬吊在升高装置2的葫芦驱动装置16上。葫芦驱动装置16本质上用于确保标准节的水平移动，以便标准节可以被放入由升降设备10形成的空隙中。标准节3借助固定安装的起重机上部部件传递至安装在特定高度的升高装置处。

同时，在靠近单个标准节3的连接装置处存在一个第一传感器51，该第一传感器监控连接装置的状态。由此可以确定，连接装置是否位于单个标准节3之间的规定位置上。

此外，在升高装置2的导向框架7上安排有两个第三传感器53。对此，该第三传感器可以确定升降设备10的升降装置的位置，且可以确定支撑升降装置所使用的支撑架14。

在导向框架7的上部和下部横梁处安排有两个第四传感器，该第四传感器可以测定导向框架7或者塔式结构4的倾角。

此外，在导向框架7上安排有多个第五传感器55，该第五传感器在其安装点分别测定施加在导向框架上的力矩。由此可以检测是否超过导向框架7允许的最大负载，通过适当的应对措施可以将该负载恢复至标准状态。

所有的传感器均和控制装置5相连。其连接可以以有线或者无线的方式进行。由多个传感器收集到的信息在控制装置5中进行处理，从而使得通过根据本发明的升高系统可以自动进行升高。

图2示出了一种具有升高系统1的起重机。可以看到安排在起重机上部部件下方的升高装置2以及标准节3，该标准节借助葫芦驱动装置送入由升降设备10形成的空隙中。对此，标准节3悬吊在隶属于升高装置2的葫芦驱动装置11上。为了可以到达该位置，标准节3借助起重机的主悬臂被从地面吊起，并被转交至升高装置2。

升高装置2和塔式结构4形成工作连接，即支撑在塔式结构上，以便在塔式结构4以及安排在升高装置2的起重机元件之间形成空隙。

此外，可以看到控制装置5，该装置和用于控制控制装置5的控制面板12相连。同时，也可以看到控制装置5的接口，通过该接口可以和起重机控制器相连。此外，控制装置和第二传感器52相连，该第二传感器监测安装在塔式结构4或者升高装置2导向框架上的标识，由此，控制装置5可以获得塔式结构4特定性能的信息。因而可以借助该信息针对升高过程中的特定性能调整起重机控制器。例如，可以在起重机升高过程中对起重机最大可吊挂的负载加以限制和/或降低最大悬臂长度。

控制装置5的接口6用于连接起重机控制器。在实施连接后，起重机和升高装置通过一个共同的控制器进行控制。由此控制装置5也可以在无需输入控制命令的情况下对起重机进行控制。例如，比较有利的方案是，借助图1所示的传感器识别和标准存在差异的状态。在导向框架7或者塔式结构4倾斜时可以自动移动配合压载物，以便对导向框架或者起重机塔的倾斜进行补偿。

图3示出了一种用于控制装置5的控制面板9。可以看到显示器8以及安排在显示器8旁边的状态显示器和用于控制控制装置5的操作按键。

图4(a)示出了显示器8的一种可能的显示。对此可以看到塔式结构4在升高装置2包裹起重机塔区域的示意横截面。此外，可以看到连接装置13的单独状态，该连接装置被插入规定的配合件中。在专门的示意图中，连接装置13为螺栓，该螺栓插入相关的容纳孔中。连接装置13未和塔式结构4形成工作连接，因为此处显示为相应的螺栓未和塔式结构相连。

此外，通过图表15示出了升降设备10的状态。可以看到，升降设备10的升降气缸处于未伸出的状态。

此外，可以看到标准节3的视图，在该视图中可以看到多个垂直重叠安排的支撑架14，升高装置可以支撑在该支撑架上。在标准节3示意图右侧显示的是升降设备10的状态，该状态在图4(a)中收起状态。

图4(b)本质上示出了和图4(a)相同的符号。仅其状态发生了变化。在塔式结构4的横截面视图中，两个连接装置13现在和起重塔相连。这表示螺栓已插入。同时，三个重叠安排的支撑架14的中间支撑架以其他颜色进行显示。这表示，升降设备10和该支撑架相连，并支撑在该支撑架上。升降设备的状态和图4(a)相比也发生了变化，通过伸出的气缸加以显示。

借助该显示装置，根据本发明的升高系统的操作人员可以在较短的时间内了解系统的所有重要参数。同时也可以快速识别出可能存在的故障。

Claims

1.用于起重机的升高系统(1)，包含：

一个用于安装标准节(3)或者用于将标准节(3)从起重机的塔式结构(4)中取出的升高装置(2)

一个用于控制升高装置(2)的控制装置(5)，

其特征在于，还包含：

一个用于监控升高装置(2)的连接装置(13)状态和/或塔式结构(4)的连接装置(13)状态的第一传感器(51)，对此，第一传感器(51)和控制装置(5)相连，

一个用于监测安装在升高装置(2)的导向框架(7)或者塔式结构(4)上的标识的第二传感器(52)，该标识可以推导出塔式结构(4)的特定性能，对此，第二传感器(52)和控制装置(5)相连。

2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中，控制装置(5)具有一个用于连接起重机起重控制器的接口(6)，从而使得起重机和升高装置(2)可以通过一个共同的控制装置(5)进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的系统(1)，此外，包含一个用于监控升高装置(2)的升降设备(10)的第三传感器(53)，对此，第三传感器(53)和控制装置(5)相连。

4.根据权利要求1或2所述的系统(1)，此外，包含一个用于监测升高装置(2)和/或起重机方向和倾斜角度的第四传感器(54)，对此，第四传感器(54)和控制装置(5)相连。

5.根据权利要求1或2所述的系统(1)，此外，包含一个用于监测升高装置(2)至少一个位置的力矩的第五传感器(55)，对此，第五传感器(55)和控制装置(5)相连。

6.根据权利要求1或2所述的系统(1)，此外，包含一个用于监控塔式结构(4)和升高装置(2)之间的区域以及将标准节(3)插入塔式结构(4)或者从塔式结构中被取出的区域的探测系统，对此，探测系统是光栅、激光、牵引索和/或摄像头系统。

7.根据权利要求1或2所述的系统(1)，其中，在设计控制装置(5)时应使得能够对升高装置(2)和/或起重机进行控制，从而自动将标准节(3)插入塔式结构中或者将标准节(3)从塔式结构(4)中取出。

8.根据权利要求7所述的系统(1)，此外，包含至少一个用于连接和脱开升高装置(2)的连接装置(13)和/或塔式结构(4)的连接装置(13)的装置，该装置和控制装置(5)相连，并可由其进行控制。

9.根据权利要求1或2所述的系统(1)，此外，包含一种用于显示系统(1)的不同状态以及用于显示待实施工作的光学显示元件(8)。