CN202671076U

CN202671076U - 起重机

Info

Publication number: CN202671076U
Application number: CN2012202453977U
Authority: CN
Inventors: 威廉·克劳特勒; 欧根·朔贝斯贝格尔
Original assignee: Liebherr Werk Nenzing GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Nenzing GmbH
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2012-05-28
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-05-28
Also published as: DE102011105819A1; EP2527286B1; US20120298608A1; EP2527286A1; US11192762B2

Abstract

本实用新型涉及并提供了一种起重机，该起重机具有回转装置和液压回转装置驱动器，其中回转装置通过由液压回转装置驱动器施加的保持转矩而保持在位，其中提供过载安全装置，该过载安全装置具有用于检测起重机吊钩的外伸距和/或位置的至少一个检测装置，并且具有一个或多个减压阀，其中能够根据起重机吊钩的外伸距和/或位置来调节通过至少一个减压阀施加给液压回转装置驱动器的系统压力。本实用新型的起重机能调节所施加的保持转矩，以便防止由于负载运动而超过回转装置处的最大容许负载转矩。

Description

起重机

技术领域

本实用新型涉及起重机，尤其涉及海上起重机（offshore crane），所述起重机具有回转装置（slewing gear）和液压回转装置驱动器，其中回转装置通过液压回转装置驱动器施加的保持转矩保持在位。

背景技术

起重机结构通常针对特定最大允许负载转矩来设计。超过这个允许的负载转矩会给吊杆系统以及给其他起重机部件带来极大的危害，并且会给理想的起重机结构造成永久的损害。因此，起重机通常具有过载安全装置，在超过起重机结构上的容许力时，该过载安全装置就切断起重机操作。

所施加的负载转矩的突然改变需要特别设计过载安全装置，这种突然变化由于要升高的负载的运动曲线的原因而尤其会在海上起重机上出现，这是因为仅仅切断起重机驱动器会破坏起重机结构，尤其是在海上操作时的负载情况下。在此情况下，不在港口中的静水处进行装船和卸船，而是在更大的海浪状况下进行装船和卸船是极其危险的。如果竖立在海上平台上的起重机的吊钩钩在供应船上，若供应物移动掉入波谷，那么起重机会发生过载。如果过载安全装置仅仅设置起重机的致动器单元不再操作，那么所发生的过载会破坏起重机。为了防止起重机在这种情况下破坏，必须放松起重绳索。

然而，在起重机进行操作的过程中，这种过载安全装置仅仅考虑了负载的竖直运动。因此，除了竖直运动，船舶上的负载例如还可能由于海洋的波浪运动而在水平方向运动，据此，船舶或负载相对于起重机横向漂移。横向运动还可能在所使用的起重机结构上、尤其是在回转装置上和吊杆上产生危险的负载转矩。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于进一步开发用于起重机的过载安全装置，同时考虑上述问题。

该目的通过根据本实用新型的起重机实现，尤其是海上起重机，该起重机具有回转装置和液压回转装置驱动器。回转装置驱动器以本身已知的方式给起重机回转装置施加力矩，以便起重机围绕竖直竖立的旋转轴线进行旋转运动。通常通过液压回转装置驱动器将保持转矩引入到回转装置上，以便将回转装置固定在所需要的位置中。

本实用新型的基本概念现在包括调节所施加的保持转矩，以便防止由于负载运动而超过回转装置处的最大容许负载转矩。如果通过负载在回转装置处产生的转矩超过设定的保持转矩，那么这会造成吊杆系统进行旋转运动，以及导致整个起重机结构卸压（relief）。根据起重机吊钩的外伸距（outreach）和/或位置来确定最大容许负载转矩。

为此，起重机提供过载安全装置，所述过载安全装置具有用于检测起重机吊钩的外伸距和/或位置的至少一个检测装置以及至少一个减压阀。根据本实用新型，所述过载安全装置设计成，可根据起重机吊钩的外伸距和/或位置并通过至少一个减压装置来调节施加给液压回转装置驱动器的系统压力以及由此在回转装置驱动器处产生的保持转矩。

旋转运动可限制回转装置处产生的最大转矩，由此可防止对吊杆的潜在损害。例如，如果超过最大转矩（即起重机回转装置驱动器所确定的保持转矩），那么悬挂负载的倾斜牵拉会引起回转装置进行旋转运动。特别地，回转装置处的可调节的保持转矩根据吊钩的外伸距和/或位置而减小。

例如，可以规定，在一个或多个减压阀处于未开启状态时，通过连接到系统压力线路的液压泵的压力设定来限定保持转矩。如果回转装置驱动器处的保持转矩将基于吊钩的外伸距和/或位置而减小，那么通过至少部分地打开一个或多个减压阀，可降低系统压力线路内的压力。优选地，一个或多个减压阀布置成在开启状态下，将高压线路与低压线路之间的旁路切换到回转装置驱动器。然后，一个或多个减压阀的打开程度确定旁路内的通流量，从而确定高压回路内压力降低的程度。

在本实用新型的一个尤其有利的实施方式中，过载安全装置包括至少一个限压阀，尤其是可成比例控制的限压阀。在这方面，限压阀的启动压力转换为至少一个或优选地所有减压阀的控制压力。因此，通过限压阀可调节一个或多个减压阀各自的打开程度。

优选地，以可变的方式制造限压阀，并且过载安全装置或过载安全装置的控制单元根据所检测的起重机吊钩的外伸距和/或位置来调节限压阀的启动压力，从而调节至少一个减压阀处所施加的控制压力。因此，可根据所检测的起重机吊钩的外伸距和/或位置，通过可变的限压阀来调节系统压力和由此产生的回转装置驱动器处的保持转矩。

可进一步规定，至少一个或所有减压阀的控制线路通过至少一个止回阀连接到回转装置驱动器的系统压力线路。控制线路优选地通过至少一个止回阀连接到系统压力线路的供应以及连接到液压回转装置驱动器，并且通过至少一个止回阀连接到系统压力线路的回流。

液压回转装置驱动器优选地包括用于执行回转装置驱动器的旋转运动的至少一个液压电机。有利地，回转装置驱动器处所需要的保持力由液压电机的驱动转矩产生。因此，本实用新型通过该系统压力来相应地控制液压电机，以便根据吊钩的外伸距和/或位置来调节所施加的保持转矩。

而且，可提供液压锁定闸，替换液压电机或者除了液压电机以外，该液压锁定闸将对应的保持转矩施加给回转装置驱动器。独立于回转装置驱动器的特定设计，根据本实用新型的过载安全装置相应地调节控制压力，以便通过回转装置驱动器施加所需要的保持转矩。

因此，有利地，除了根据外伸距和根据位置调节保持转矩之外，用户定义的最大极限保持转矩参与到至少一个减压阀的控制中。特别优选地，在控制比例限压阀时考虑这种限制值。

通常可用不同的方式制造和布置限压阀。可规定限压阀的出口侧连接到系统的槽（tank）内。

一个或多个减压阀本身可具有不同的设计。根据本实用新型的有利实施方式，至少一个减压阀可设计为阀筒（valve cartridge）或所谓的筒式阀（cartridge valve）。

而且，起重机的过载安全装置可包括打开/关闭阀，该打开/关闭阀仅仅在能量加载（energy-loaded）的状态下启动过载安全功能。在非能量加载的状态下，例如，由于限压阀与减压阀之间的压力线路被阻塞，所以可阻塞限压阀。

路径检测装置（特别是开关位置监控器）可与打开/关闭开关相关联，所述路径检测装置监控打开/关闭开关的开关位置，从而允许进行故障检测。

起重机的完全过载安全装置不限于调节回转装置的保持转矩；然而，为了简便起见，仅仅参考该功能。过载安全装置通常可测量和监控起重机系统的其他转矩和力，且还可选地以匹配的方式控制各个起重机驱动器，例如调节控制起重机绞盘驱动器，以便在过载的情况下放松起重绳索。

基于上述方面，根据本实用新型提供了一种起重机，所述起重机具有回转装置和液压回转装置驱动器，其中所述回转装置通过由所述液压回转装置驱动器施加的保持转矩而保持在位，其中，提供有过载安全装置，所述过载安全装置具有用于检测起重机吊钩的外伸距和/或位置的至少一个检测装置，并且具有一个或多个减压阀，其中通过至少一个或多个所述减压阀施加给所述液压回转装置驱动器的系统压力能够根据所述起重机吊钩的外伸距和/或位置来调节。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，在一个或多个所述减压阀未开启的状态下，所述保持转矩由连接到系统压力线路的液压泵的压力设定来限定，在所述一个或多个减压阀开启的状态下，所述系统压力线路的馈送和回流通过旁路到达所述回转装置驱动器。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，所述过载安全装置具有至少一个限压阀，所述限压阀的出口压力转换为至少一个或所有减压阀的控制压力。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，所述限压阀是能够调节的，并且所述过载安全装置根据所述起重机吊钩的检测的外伸距和/或位置并通过所述限压阀来调节至少一个或所有减压阀的控制压力。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，至少一个或所有的所述减压阀的控制线路通过至少一个止回阀连接至所述回转装置驱动器的系统压力线路。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，所述液压回转装置驱动器具有至少一个液压电机并且具有至少一个液压保持闸，所述至少一个液压电机和所述至少一个液压保持闸单独地或相结合地施加所述保持转矩。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，能够根据可定义极限保持转矩来设置所述系统压力。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，至少一个减压阀设计为筒式结构。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，提供至少一个打开/关闭阀，所述打开/关闭阀在非受控状态下阻塞至少一个所述限压阀。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，所述打开/关闭阀具有至少一个开关位置监测装置。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，所述起重机是海上起重机。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，所述限压阀是比例限压阀。

具体地，根据本实用新型的起重机，其中，至少一个或所有的所述减压阀的控制线路通过相应的止回阀连接至所述液压回转装置驱动器的所述系统压力线路的馈送和回流。

本实用新型的一个技术效果为：能调节所施加的保持转矩，以便防止由于负载运动而超过回转装置处的最大容许负载转矩。

附图说明

下面将参照优选的实施方式和相关的附图来更详细地说明本实用新型。附图中显示了：

图1为根据本实用新型优选实施方式的安装在海上平台上的具有过载安全装置的海上起重机示意图；以及

图2为图1的起重机的过载安全装置的液压部件的回路的示意图。

具体实施方式

图1中所示的起重机10通过回转装置30围绕竖直轴线A可旋转地支撑在海上平台20上。所述起重机具有吊杆40，所述吊杆可围绕水平升降轴线（luffing axis）而上下摆动，并且起重绳索50在所述吊杆的末端上引出（run off），所述起重绳索用于承受船舶90上支撑的负载100。通过起重机绞盘可松开和收回起重绳索50。

所示的起重机10配备有过载安全装置，该过载安全装置用于在负载转矩变化时避免起重机10的吊杆40的破坏，以及用于保护整个起重机结构不受到损害。为此，过载安全装置包括连接到负载吊钩位置检测装置的控制装置，所述负载吊钩位置检测装置一方面检测作用在起重机10上的相应负载，另一方面检测负载吊钩或悬挂负载100的相应位置。

而且，过载安全装置包括外伸距传感器，该外伸距传感器检测起重机10的外伸距，即，引出吊杆40的末端的起重绳索50与起重机10的竖直旋转轴线A的水平距离，并且所述外伸距传感器将外伸距传送给过载安全装置的控制单元。

回转装置30的转矩应该由根据本实用新型的过载安全装置限制，以便防止对吊杆40造成潜在损害。例如，船舶90的不可预见的运动造成倾斜牵拉起重绳索50，这会在起重机结构上、尤其是在回转装置30上引起不允许的负载转矩。根据本实用新型，在过载的情况下，现在应该通过依据状况调节由回转装置驱动器施加的保持转矩来实现起重机结构的减压，以便允许起重机10围绕竖直竖立的旋转轴线A进行旋转运动。在这方面，回转装置30上的最大容许转矩取决于起重绳索50处的起重机吊钩的外伸距或位置。

图2显示了用于控制回转装置30的回路的示意图。从图中可具体看出，液压回路包括液压电机110，通过系统压力线路120、120'的入流和回流将所需要的压力作用在所述液压电机上，以便实现起重机10围绕旋转轴线A进行相应的旋转运动。在这方面，通流方向决定液压电机110的旋转方向。而且，通过系统压力线路120、120'设置可定义的保持转矩，在起重机作业的过程中，液压电机110利用所述可定义保持转矩将回转装置30保持在位。通常通过图2中未显示的液压泵来确定系统压力线120、120'内的压力等级。

如图2中进一步所示，液压电机110的控制压力线路的引导侧（leadside）120连接到减压阀130，在所示的实施方式中，所述减压阀为所谓的筒式压力阀，并且入口侧连接到液压电机110的馈送压力线路120'。此外，提供另一个减压阀130'，所述减压阀可选地具有相同的设计，并且所述减压阀的入口侧与系统压力线路120连通，而出口侧与液压电机110的系统压力线路120'连通。在这两个减压阀130、130'处于打开状态时，连接供应与回流系统压力线路120、120'，以使得压力油可从供应侧120流向回流侧120'，并且液压电机110以及因此回转装置30在预定的阻力下围绕旋转轴线A可旋转。

通过比例限压阀140来液压地控制减压阀130、130'的打开程度，所述比例限压阀的入口侧连接到液压槽160，并且所述比例限压阀的可变出口压力确定这两个减压阀130、130'处所施加的控制压力。在这方面，根据外伸距传感器所检测的起重机10的外伸距以及根据负载吊钩位置检测装置所确定的起重机吊钩的位置，通过过载安全装置的控制装置来控制比例限压阀140，以便根据起重机外伸距以及根据起重机吊钩位置或者因此根据回转装置处的相应容许限制转矩，来确定两个减压阀130、130'的打开程度，从而确定施加到馈送压力线路120、120'的系统压力。

在本实用新型时进一步拓展实施方中，可通过调节器141来调节比例限压阀140。在这方面，自动调节比例阀140，以使得通过回转装置驱动器测量的保持转矩与容许起重机负载相对应。

此外，图2显示了双向阀（2/2 way valve，两位两通阀）150，所述2/2向阀包括在比例限压阀140与两个减压阀130、130'之间的控制压力线路内。这样设计该方向阀150，以使得该方向阀仅仅需要加载能量以用于切换的通流。在该切换位置中，仅能够通过限压阀140来致动两个减压阀130、130'。相对地，在非切换的状态，阻塞限压阀140的输出线路，因此，液压电机110的系统压力线路120、120'的压力等级仅仅由未显示的液压泵决定。因此，通过方向阀150可舒适地打开和关闭过载安全装置的功能。

打开/关闭阀150此外还包括位置传感器或开关151，所述位置传感器或开关给出了开关150的位置并且由系统控制，以便能够进行缺陷监控。

当负载吊钩位于平台20之上时，例如可停用过载安全装置。另一方面，当负载吊钩位于平台20之下或外侧的意味着吊杆系统或起重机10具有增加的潜在危险的位置时，可随后启动过载安全装置，并且根据吊钩的外伸距和位置来减小回转装置30处的保持转矩。

Claims

1.一种起重机，所述起重机具有回转装置和液压回转装置驱动器，其中所述回转装置通过由所述液压回转装置驱动器施加的保持转矩而保持在位，

其特征在于，

提供有过载安全装置，所述过载安全装置具有用于检测起重机吊钩的外伸距和/或位置的至少一个检测装置，并且具有一个或多个减压阀，其中通过一个或多个所述减压阀施加给所述液压回转装置驱动器的系统压力能够根据所述起重机吊钩的外伸距和/或位置来调节。

2.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，在一个或多个所述减压阀未开启的状态下，所述保持转矩由连接到系统压力线路的液压泵的压力设定来限定，在所述一个或多个减压阀开启的状态下，所述系统压力线路的馈送和回流通过旁路到达所述回转装置驱动器。

3.根据前述权利要求中任一项所述的起重机，其特征在于，所述过载安全装置具有至少一个限压阀，所述限压阀的出口压力转换为所述减压阀中至少一个或所有减压阀的控制压力。

4.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，至少一个或所有的所述减压阀的控制线路通过至少一个止回阀连接至所述回转装置驱动器的系统压力线路。

5.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述液压回转装置驱动器具有至少一个液压电机并且具有至少一个液压保持闸，所述至少一个液压电机和所述至少一个液压保持闸单独地或相结合地施加所述保持转矩。

6.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，至少一个减压阀设计为筒式结构。

7.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，提供至少一个打开/关闭阀，所述打开/关闭阀在非受控状态下阻塞至少一个所述限压阀。

8.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于，所述打开/关闭阀具有至少一个开关位置监测装置。

9.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述起重机是海上起重机。

10.根据权利要求3所述的起重机，其特征在于，所述限压阀是比例限压阀。

11.根据前述权利要求4所述的起重机，其特征在于，至少一个或所有的所述减压阀的控制线路通过相应的止回阀连接至所述液压回转装置驱动器的所述系统压力线路的馈送和回流。