CN107539877B - 吊钩载荷称重设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于的对起重机的吊钩载荷进行称重的设备，其中能够在该设备中设置不同的测量精度，所述设备包括至少一个测量装置、至少一个保持销子和至少一个联接部。本发明还涉及具有相应设备的带钩滑车和起重机。

Description

吊钩载荷称重设备

技术领域

本发明涉及一种用于称重起重机的吊钩载荷的设备，其中可以在该设备中设置不同的测量精度，所述设备包括至少一个测量装置、至少一个保持销子和至少一个联接部，其中所述设备设置在起重机的吊臂和吊钩之间，其中保持销子和/或测量装置可以位于联接部上的至少两个不同位置，并且特别而言，其中所述位置彼此水平间隔开。

背景技术

现有技术用起重机、特别是桁架桅杆式起重机，借助于测量相应起重机的牵索调位时的牵索力来进行载荷称重，即，对与起重机吊钩联接的载荷或吊钩载荷称重。然后根据确定的牵索力同时考虑已知的吊臂几何形状或起重机几何形状来计算吊钩载荷的重量。此外，已知用伸缩式起重机检测在升降柱塞(ram)中产生的力，并且同样通过伸缩式起重机的已知几何形状来计算吊钩上的载荷。此外，还已知一种系统，其例如通过测力传感器确定在起重机的缆线上产生的力并且在考虑起重机的滑车装绳的同时测量施加到吊钩的载荷。

对于现有技术已知的设备来说，问题在于，载荷测量是用相同的设备进行的，而不管是特别大还是特别小的重量或载荷刚刚附接到起重机上。在该过程中可能发生在设备中使用的传感器用于确定大范围的重量，而所述传感器同时对于大重量和小重量两者不具有足够的测量精度。这与已知的测量传感器通常仅具有有限的测量范围并且因此可能在超出所述有限测量范围时得出较不准确的值的事实相关联。

发明内容

在这些问题的背景下，本发明的目的是提供一种用于对吊钩载荷进行称重的设备，通过该设备能够在大的重量范围内进行足够精确的重量测量。

根据本发明，通过具有权利要求1的特征的设备实现了该目的，其中能够在用于对吊钩载荷进行称重的设备中设置不同的测量精度，所述设备包括至少一个测量装置、至少一个保持销子以及至少一个联接部，其中所述设备设置在起重机的吊臂和吊钩之间，其中保持销子和/或测量装置可以位于联接部的至少两个不同位置处，并且特别而言，其中所述位置彼此水平间隔开。替选地或附加地，所述位置可以彼此竖直间隔开。因此可以想到相对于彼此垂直或倾斜布置位置。重要的是，在两个位置通过保持销子传递的力可以通过相应的杠杆关系被不同地划分。

为此，保持销子和/或测量装置可以位于一个位置或另一个位置。可以通过对保持销子和/或测量装置重新定位来改变设备上的杠杆关系，使得本身被固定的测量装置的测量范围能够适应于测量力或当前施加的载荷重量。因此能够实现更精确的载荷称重，由此能够精确地确定起重机的实际载荷，从而能够更好地利用最大允许有效载荷。为此，测量装置可以与保持销子分开或组合，使得保持销子能够被称为测量销。在这方面，测量装置可以设置在保持销子中。

测量装置可以集成在与保持销子相关联的配对连接元件中或与其联接，特别是集成在联接部中的配对连接元件中或与其联接。如果与保持销子相关联的的配对连接元件被设计为联接部中的通道，则可以在联接部中在这些通道的区域中设置测量装置。如果联接部被设计为容纳保持销子的金属片，则可以相应地在其中设置或安装测量片。然后，测量片或测量装置必须相应地布置在带钩滑车的动力流中。测量装置检测或测量拉伸力和/或压缩力。

有利的实施方式是从属权利要求的主题。可以相应地进行设置使得保持销子和/或测量装置在至少两个位置之间连续可调节。因此，测量装置的测量精度也能够相应地连续变化，并且能够针对吊钩载荷的不同重量范围被灵活地设定。为此，可以例如通过螺钉、气缸等进行调节。在这方面，这两个位置可以是极限位置，在这两个位置之间可以存在用于放置保持销子的其它位置，在其它位置，在该设备上存在不同的杆关系，因此能够使用同一测量装置在不同的载荷范围内进行精确的载荷称重。

在另一优选实施方式中可以想到存在不对称地位于联接部上的至少两个测量装置。在这方面，不对称性可以与测量装置相对于吊钩载荷作用在吊钩上的平面的布置有关。从对附图的描述中得到关于测量装置的非对称布置的更多细节。起重机的带钩滑车的可能的倾斜位置可以通过测量装置在与带钩滑车联接的联接部上的不对称布置而不是通过角度发送器根据两个测量装置的不均匀载荷分布来确定。因此，根据本发明的用于移动吊钩载荷的设备可以有利地被同时用于监测带钩滑车的对准。

在另一优选实施方式中可以想到，测量装置和保持销子至少部分地将吊钩的载荷传递给起重机。可以特别地进行设置，使得总吊钩载荷相应地通过测量装置和保持销子传递。为此，测量装置和保持销子可以是起重机的带钩滑车的力传递部件，由此有利地不需要附加部件或仅需要少量附加部件来实施本发明。因此，可以在另一个优选实施方式中进行设置，使得该设备设置在带钩滑车上和/或与起重机的吊臂联接，特别地与吊臂头的辊组联接。替选地或同时，该设备因此可被配置为带钩滑车的一部分和/或吊臂的一部分。通过设置在带钩滑车上的设备，在这方面可以特别容易地用相应设备对起重机进行改造，并利用它来监测带钩滑车的可能的倾斜位置。

在另一优选实施方式中可以想到，测量装置被保护免于过载、特别地通过使用至少一个销被保护免于过载。如果在这方面测量装置的测量套筒不能在过载的情况下承载引入其中的力，则附加销保护测量装置并能够相应地承受或确保力峰值。也可以进行设置，使得根据本发明使用的所有销或保持销子以及测量套筒或测量装置彼此联接。附加地或替选地，测量装置可以设置在销或保持销子的配对连接元件上或设置在销或保持销子的配对连接元件的区域中、特别是在联接部的区域中。

在另一优选实施方式中还可以想到对所述设备提供能量供应。这可以独立于或取决于起重机的能量供应，并且在附图的实施方式中更详细地予以描述。

此外，在另外的优选实施方式中还可以进行设置，使得用于测量信号的无线缆传输的装置设置在测量装置和控制单元之间。为此，控制单元可以设置在起重机中或起重机处，并且还可以包括用于显示测量结果的显示器。根据测量信号确定的某些控制或调节算法可以通过控制单元被发送给起重机的驱动器。

本发明还涉及一种带钩滑车或吊臂头或辊头，其具有至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的用于对吊钩载荷进行称重的设备，且本发明还涉及一种具有相应设备的起重机。

附图说明

将参考附图中以示例方式示出的实施方式来说明本发明的进一步细节和优点。

图1示出带有根据本发明的设备的带钩滑车，其中保持销子处于第一位置；

图2示出带有根据本发明的设备的带钩滑车，其中保持销子处于第二位置；

图3示出带钩滑车的侧视图；

图4示出处于起重机的吊杆上的根据本发明的设备；

图5a-5d示出根据本发明的设备，其具有保护区域；和

图6示出根据本发明的设备，其带有两个滑车。

具体实施方式

图1示出了在起重机的带钩滑车上的根据本发明的设备，其中吊钩10设置在带钩滑车的下部区域中。在这方面，测量装置2和保持销子3设置在联接部4中。在这方面，保持销子3位于第一保持位置1。在这方面，根据图1的设备被配置为以尽可能高的测量精度在带钩滑车上进行载荷称重。这实现了：一方面，测量装置2直接附接到带钩滑车并且因此测量不会由于例如吊臂运动或由于牵索调位时的拉伸而被窜改；另一方面，根据本发明而不同的设备部件的杠杆关系以及因此在测量装置2处产生的力能够被设置成它们最佳的测量范围。

因此，在大载荷升降时，保持销子3安装在图1所示的第一保持位置1。因此，小的合力FB＝F×L2/(L1+L2)作用在测量装置2上，而大的合力(FA)作用在保持销子3上。由此可以选择具有较小测量范围和较小尺寸及成本的测量装置2。从图1可以看出，力FA和FB的比例由保持销子或测量装置2的与吊钩10或附接在其上的载荷的向下作用的重力F的水平间隔L1、L2确定。如果使用两个或更多个测量装置2，例如，用于滑车的附加角度测量，这些测量装置2可以在它们的间隔L1、L2具有不同量的意义上被非对称地布置。在这方面，可以将第二测量装置2代替保持销子3引入相应的保持位置1、1'。

如果仅升降较小的载荷，则保持销子3可以安装在图2所示的第二保持位置1'。由于杠杆关系的变化或由于间隔L1、L2的变化，相对于测量装置2产生较大的力，因此在使用同一测量装置2用于测量小载荷时测量精度更高。

该设备或测量装置2的能量供应可以例如通过可充电电池实现，所述可充电电池例如能够设置在滑车中的附加压载板中。例如，替选地或附加地，还可以想到在滑车中在侧向设置太阳能电池。它们可以用作能量存储器的充电设备，该能量存储器为传感器以及可选地为设备的其它单元供应能量。也可以想到，太阳能电池是该设备的唯一电源，特别是当该设备仅用作附加装置时。如果该附加装置发生故障，则使用通过牵索力可自行知道的载荷称重。

还可以想到，将相应尺寸的风轮设置在滑车或起重机的另一部分上，作为对能量储存器充电的充电设备。当该设备仅用作附加装置时，风轮也可以被设置为唯一的电源。附加地或替选地，也可以想到在带钩滑车的绳索滑轮内提供所述设备的能量供应，其中绳索滑轮的旋转运动用于在提升或降下过程期间驱动发电机。在这方面，这种发电机也可以作为先前所谓的能量源，作为用于能量存储器的充电设备和/或当该设备仅用作附加装置时作为该设备的唯一电源。

该设备的能量供应还可以借助相应的电力电缆实现，该电力电缆通过起重机的起重机驱动器或起重机的动力源经由起重机的吊臂设置到带钩滑车或起重机的附接有本发明的设备的区域。在这方面，如果该设备被配置为带钩滑车的一部分，则起重机的起重绳索也可以用作用于能量供应的电力电缆。在另一个可行的实施方式中可以想到，在带钩滑车上附加地或可替选地设置为设备供应电能的电力单元。

可以在测量装置2和控制单元之间提供无线LAN连接，用于在测量装置2和被配置为评价测量数据并对起重机进行相应控制/调节的控制单元之间的数据传输。替选地或附加地，可以想到通过蓝牙、Zigbee或者也可以通过起重绳索进行链接。为此，起重绳索可以用作控制单元和测量装置之间的信号导线。

也可以想到测量装置和控制单元之间的数据光学传输，其中红外连接能够存在于例如部件之间。还可以附加地或替选地进行设置，以在控制单元和根据本发明的设备之间提供数据传输线缆。

还可以在保持位置1,1'的区域中设置传感器，其被配置为确定在相应的保持位置是否存在保持销子3。相应的数据可以通过数据链路被发送到起重机的控制单元。因此，控制单元可以检测到保持销子3被插入的位置，并且可以确定在设备中存在的杠杆关系。当保持销子3能够被插入保持位置时，如果通过保持销子3激活了针对更准确的测量范围的杠杆关系，则起重机的最大有效载荷可以同时受到控制单元的限制。如果因为保持销子3插入保持位置1'，大载荷的测量范围被激活，则限制又被取消。根据以下方程(从其得到施加到吊钩10的载荷F)使用由此确定的杠杆因子来转换测量销2的测量值。

FB＝F×L2/(L1+L2)

由此进行的载荷称重此时可以用于改进可能存在的另一种所使用的载荷称重方法。在这方面，一旦可充电电池电力不足，或者如果能量供应被中断，和/或如果测量值的无线传输失败或者如果发生其它干扰，则载荷称重能够仅通过其它载荷称重方法进行。还可以想到将预设载荷称重用于主载荷称重(例如在双吊钩操作情况下)。

图4示出了一种实施方式，其中所述设备联接到起重机的吊臂，测量装置2和保持销子3在此设置在吊臂头的辊组上。

如图5a所示，所述设备可以包括保护区域，其例如当将吊钩放下时防止损坏所述设备。为此，可以提供具有支座5的长形孔6，其中支座能够设置在测量装置2下方。通过支座5可以防止物体在测量装置2的区域中穿透、且损伤或损害测量装置2。

从图5a至5d中可得出长形孔6的功能。如图5a所示，如果有力在吊钩10处拉动，则在测量连接件2或测量装置2中产生动力流，如图5b所示。吊钩10被保持在中间金属片7或金属片区段7中。在载荷作用下，它将两个金属片7向下拉，使得通过保持销子3和/或通过测量装置2将它们保持在适当位置。

当吊钩10撞到地面时，它受到如图5c所示的力。由此在设备中产生的力如图5d所示。长形孔6允许有大的间隙，足以使得四个金属片7的前表面8于是将吊钩10的保持器保持在适当位置并且使得测量装置2被桥接。

还可以规定在测量装置2上设置过载保护，其中测量装置2能够被配置为测量套筒，所述套筒将附加销容纳于其中或者以在过载情况下承担作用于套筒上的力的另一种方式与附加销联接。测量装置2与螺栓的这种组合可对应于保持销子3。

由于带钩滑车的重量是由起重机提升的载荷的一部分，所以除了由测量装置2测量的值之外，可以将带钩滑车的空载重量或不具有附加载荷重量的带钩滑车的重量传递给控制装置或控制单元。该空载重量可以可选地不经由测量系统测量，而是作为偏移量被添加到由测量装置2输出的载荷中。

也可以改变该设备，使得例如可以通过测量装置2或由测量销检测在带钩滑车上的附加重量。为此必须确定在带钩滑车的两侧是否添加了相同的质量或相同的附加重量。

这可以通过使用在带钩滑车的各一侧的两个测量装置2或两个测量销来实现，由此测量装置2发生故障的可能性也降低。这在图3中示出，其中在滑车的侧向区域中示出了保持位置1,1'。

还可以设置角度发送器，通过该角度发送器能够识别带钩滑车是否由于在带钩滑车的不同区域处的不同重量而倾斜悬置。如果确定了倾斜位置，则由于无法再观察到测量装置2的测量精度，所以这将导致起重机停工亦或起重机操作或称重过程的中断。在该停工之后，例如只允许起重绞盘的解绕，其中带钩滑车能够被放置在地面上并且附加的重量能够相应地得到平衡。

应答器设备(通过该设备能够报告带钩滑车上的附加重量)也可用于测量附加重量。因此可以确定或知晓带钩滑车的偏移重量。还可以想到用于测量附加重量的开关解决方案，其中一旦将附加重量用销固定或连接到带钩滑车上，各个附加重量就会致动相应的开关触点。此外，同样可以想到在起重机软件中输入附加重量，其中起重机操作者通过键盘或另一个接口输入配备的带钩滑车或附加重物的质量。然而，这里存在操作人员错误输入或使用不当的问题。

在使用具有根据本发明的测量装置的两个滑车时，如图6所示，它们可以彼此联接，从而可以整体形成一个更大的带钩滑车。通过控制单元的相应联接或单独的带钩滑车部件的相应联接，可以确保：控制单元识别出带钩滑车此时以大的构造附接到起重机，或者包括较小带钩滑车的大带钩滑车附接到起重机。测量范围和测量精度因此相应变化。

如果在这方面使用两个或更多个绞盘来操作带钩滑车，则可能发生带钩滑车的不希望的倾斜位置。这可以通过角度发送器自动进行。然后，控制器可以直接解开绞盘，从而对倾斜位置进行补偿。角度发送器可以例如直接连接到带钩滑车控制器或起重机的控制单元。替选地或附加地，也可以通过具有所述测量装置的带钩滑车并通过当使用诸如上面已经描述的两个不对称布置的测量装置2或测量销时的不均匀载荷分布来确定倾斜位置。

Claims (13)

1.一种用于对起重机的吊钩载荷进行称重的设备，其中能够在所述设备中设置不同的测量精度，所述设备包括至少一个测量装置(2)、至少一个保持销子(3)和至少一个联接部(4)，其中所述设备设置在起重机的吊臂和所述吊钩(1)之间，其中所述保持销子(3)和/或所述测量装置能够位于所述联接部(4)的至少两个不同位置处。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少两个不同位置彼此水平间隔开。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述保持销子(3)和/或所述测量装置(2)在至少两个位置之间是连续可调的。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少两个测量装置(2)被设置为不对称地位于所述联接部(4)上。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述测量装置(2)和所述保持销子(3)至少部分地将所述吊钩(1)的载荷传递给所述起重机。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备设置在带钩滑车上和/或与所述起重机的吊臂联接。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备与吊臂头的辊组联接。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述测量装置(2)被保护免于过载。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述测量装置(2)利用至少一个销而被保护免于过载。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，对所述设备提供能量供应。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备适于在所述测量装置(2)和控制单元之间进行测量信号的无线缆传输。

12.一种带钩滑车或吊臂头，包括至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的载荷称重设备。

13.一种起重机，包括至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的载荷称重设备。

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