SE529941C2 - Hydrauliskt system och förfarande för dämpning av svängningar hos en lastbärande kran samt dess användning - Google Patents

Description

20 25 30 35 529 941 2 en kolvstång 6 är fastsatt. Exempelvis förlängs cylindern genom att kolvstàngen skjuts ut ur cylindern med hjälp av kolven. l det följande kommer att med cylinderns 3 lyftslag avses när kolven 5 manövreras så att kranarrnen höjs medtagande lasten. Följaktligen kommer att med cylinderns 3 sänkslag avses när kranamien sänks.

Flödet leds mellan de olika komponenterna i ledningar i form av rör, slangar eller kanaler, allmänt betecknade med hänvisningsbeteckningen 7. Flödet från pumpen 2 till cylindern 3 vid sänkning av lasten, manövreras med hjälp av en manöverventil 8, exempelvis en 4-vägs ventil av slidtyp, och denna sida av cylindern kommer härefter att kallas sänksida 9, eftersom en trycksatt vätska leds in i denna del av cylindern 3 när den ska gör sitt sänkslag. Av säkerhetsskäl är en lasthållningsventil 10 av overcentertyp ansluten till cylindems 3 andra sida som vid sänkning av lasten leder flödet tillbaks till tank 4, och som härefter kommer att benämnas lyftsida 11 eftersom en trycksatt flöde leds in i denna del av cylindem 3 när den ska göra sitt lyftslag.

Lasthàllningsventilen 10 innefattar en reglerande ventil för styrning av flöde ut från cylindern 3 samt en backventil 12 som spärrar flöde i samma riktning men öppnar för flöde in till cylindern. Lasthàllningsventilen 10 innehåller även en tryckbegränsningsfunktion som begränsar trycket i cylindern där ventilen 10 är ansluten. Lasthàllningsventilen styrs av manöverventilen 8. Detta utförs på så sätt att sliden i manöverventilen manövreras så att en kommunikationsväg upprättas förbi lasthållningsventilen via en ledning 7c, till vilken backventilen 12 är anordnad, som öppnar när hydraulcylindern 3 ska göra sitt lyftslag, dvs ett trycksatt flöde av hydraulvätska leds in i cylinderns lyftsida 11 varvid kolven förflyttas i en riktning som manövrerar kranarmen så att lasten lyfts. Om sliden i manöverventilen 8 förs till sitt neutralläge, dvs om operatören önskar kvarhàlla lasten i sitt upplyfta läge, förhindrar backventilen 12 att hydraulvätska leds från cylinderns lyftsida 11 tillbaks till tank 4, dvs förhindrar att lasten sänks.

För att lasten ska kunna sänkas måste sliden i manöverventilen 8 förflyttas till sitt sänkläge varvid en trycksatt vätska leds till sänksidan 9 hos cylindern 3. När detta sker upprättas ett signaltryck från sänksidans 9 ledning 7a via en signaltrycksledning 7b till lasthållningsventilen 10. Signaltrycksledningen 7b har till uppgift att skicka en trycksignal till lasthàllningsventilens 10 öppningsventil (ej visad), exempelvis en fjäderbelastad reglerkolv inställd på ett på förhand bestämt öppningstryck, varvid när trycksignalen överskrider öppningstrycket, lasthållningsventilen 10 öppnar och lasten kan sänkas genom att vätska leds ut från lyftsidan 11 hos cylindern 3 via manöverventilen 8 till tank 4.

Lasthàllningsventilen 10 verkar även som, eller kan vara försedd med, en säkerhetsventil 10a som kontrolleras av trycket inne i cylindern 3 via en kontrolltrycksledning 7c. Trycket inne i cylindern 3 mäts av ett av trycket i kolvcylinderorganet tryckregistrerande och signalgenererande don 13, exempelvis en hydraulisk eller elektrisk tryckavkännare eller 10 15 20 25 30 35 529 941 3 tryckmätare i anslutning till lasthàllningsventilen 10. Ju högre belastningen är på kranen desto mindre signaltryck krävs för att ventilen ska öppna. Detta medför att om kranens last överskrider det inställda gränsvärdet krävs inget signaltryck för att lasthàllningsventilen 10 ska öppna varvid lasten sänks automatiskt på ett kontrollerat sätt utan att operatören påverkar manöverventilen.

Denna konstruktion medför att kranarmen lätt börjar svänga när tunga laster ska sänkas från ett upphissat läge. Dessa svängningar uppkommer av samverkanseffekter mellan kranens och lastens dynamik och lasthàllningsventilens 10 egenskaper. När lasthàllningsventilen 10 öppnar, accelerera kranamten och lasten varvid trycket i cylinderns 3 sänksida 9 minskar. Det signaltryck som ska öppna lasthàllningsventilen 10 avtar eller upphör helt när trycket minskar på sänksidan 9 varvid lasthàllningsventilen stänger. När lasthàllningsventilen 10 stänger avstannar kranarmens sänkning tvärt. När kranarmen minskar i hastighet eller stannar, ökar ånyo trycket i cylindems 3 sänksida 9 varvid lasthàllningsventilen återigen öppnar och det ovan beskrivna förfarandet upprepas med allt större svängningar. Sådana svängningstendenser ökar och blir allt allvarligare med ökande last.

För att undvika dessa svängningar, speciellt vid höga laster, förses hydraulsystemet 1 med en avstängningsventil 14 i form av exempelvis en Z-vägsventit enligt figur 2 och 3. Avstängningsventilen 14 styrs av signaler via en ledning 7d fràn det tryckregistrerande och signalgenererande donet 13 pà cylinderns 3 lyftsida 11 och kan inta antingen ett öppet läge som visas i figur 2 eller ett stängt läge som visas i figur 3. I denna utföringsform är avstängningsventilen 14 ansluten direkt på lasthållningsventilens 10 signaltrycksledning 7b och styrs av en hydraulisk signal från det tryckregistrerande och signalgenererande donet 13, men det bör inses att andra inkopplingsvarianter är möjliga.

Avstängningsventilen 14 kan exempelvis vara elektriskt manövrerad istället för hydraulisk varvid det tryckregistrerande och signalgenererande donet är avsett att avge en elektrisk signal.

Vid avstängningsventilens 14 inaktiva, öppna läge verkar systemet såsom hydraulsystemet 1 som visas i figur 2, och laster som skapar ett tryck inne i cylindern 3 som är lägre än gränsvärdet för öppning av säkerhetsventilen, kan hanteras på ett säkert sätt utan svängningar.

Om kranen enligt figur 3 belastas med en last F som skapar ett tryck inne i cylindern 3 som är nära eller lika med det pà förhand bestämda gränsvärdet, dvs den belastning som systemet är dimensionerat för, skickas en signal från det tryckregistrerande och signalgenererande donet till avstängningsventilen 14 som stänger signaltrycksledningen 7b enligt figur 3. Detta medför att signaltrycket till iasthållningsventilen 10 försvinner. För att sänka lasten manövrerar användaren manöverventilen 8 till sitt sänkningsläge som visas i 10 15 20 529 941 4 figur 4. Detta leder till att trycket hos sänksidan 9 ökar och i sin tur att trycket hos lyftsidan 11 i cylindern 3 ökar. När trycket på lyftsidan 11, och således i kontrolltrycksledningen 7c, slutligen överskrider det inställda gränsvärdet öppnas säkerhetsventilen 10a av signalen från det tryckregistrerande och signalgenererande donet 13 via kontrolltrycksledningen 7c varvid lasten sänks kontrollerat utan svängningar. Sänkningen fortfar enligt detta med stängd signaltrycksledning 7b, genom att hydraultrycket fortsätter att verka pà sänksidan 9 samtidigt som trycket stiger hos lyftsidan 11 varvid hydraulflödet leds bort från cylindern 3 via säkerhetsventilen 10a.

Avstängningsventilen 14 är som beskrivits ovan styrd av det hydrauliska trycket. Fördelen med ett sådant arrangemang är att hydraulsystemet blir enhetligt, dvs ingen dragning av elektriska ledningar krävs. l en annan utföringsform är avstängningsventilen 14 styrd av elektriska signaler fràn det tryckregistrerande och signalgenererande donet 13.

Denna utföringsform ger en enklare installation samt ett system där ventilen på ett enkelt sätt kan styras manuellt med hjälp av en enkel strömbrytare eller automatiskt av kranens styr- och övervakningssystem. l det ovan beskrivna är det hydrauliska systemet monterat till en lastbilsmonterad kran. Det bör inses att ett hydraulsystem enligt det ovan beskrivna kan användas hos andra typer av kranar, exempelvis byggkranar och hamnkranar.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till det ovan beskrivna och pà ritningarna visade utan kan ändras och modifieras pà en rad olika sätt inom ramen för den i de efterföljande patentkraven angivna uppfinningstanken.

Claims (6)

10 15 20 25 30 529 941 Patentkrav

1. Hydrauliskt system (1) för dämpning av svängningar hos en lastbärande kran, innefattande en manöverventil (8) för manövrering av ett kolvcylinderorgan (3) uppvisande en sänksida (9) och en lyftsida (11), en med ett av trycket i kolvcylinderorganet (3) tryckregistrerande och signalgenererande don (13) anordnad lasthållningsventil (10) av overcentertyp som regleras av nämnda genererade signal via en signaltrycksledning (7b) från kolvcylinderorganets (3) sänksida (9), samt en säkerhetsventii (10a) som regleras av ett signaltryck via en kontrolltrycksledning (7c) från kolvcylinderorganets (3) lyftsida (11), k ä n n e t e c k n a d av att det innefattar en till signaltrycksledningen (7b) anordnad avstängningsventil (14) som stänger signaltrycksledningen (7b) när trycket i cylindern (3) överskrider ett pà förhand bestämt värde varvid trycket i kontrolltrycksledningen (7c) ökar och öppnar säkerhetsventilen (1 Oa).

2. Hydrauliskt system enligt kravet 1, varvid avstängningsventilen (14) regleras av en signal från det tryckregistrerande och signalgenererande donet (13).

3. Hydrauliskt system enligt kravet 2, varvid signalen från det tryckregistrerande och signalgenererande donet (13) är baserad på ett hydrauliskt tryck.

4. Hydrauliskt system enligt kravet 1, varvid avstängningsventilen (14) är elektriskt manövrerad och styrs via en elektrisk signal från det tryckregistrerande och signalgenererande donet (13).

5. Användning av ett hydraulsystem (1) hos en lastbärande kran enligt något av kraven 1 - 4, varvid kranen är monterad till en lastbil.

6. Förfarande vid dämpning av svängningar hos en lastbärande kran med ett hydrauliskt system enligt något av kraven 1 - 4, vilket förfarande k ä n n e t e c k n a s av - att vid ett av det tryckregistrerande och signalgenererande donet (13) registrerat tryck hos lyftsidan (11) som överskrider ett pä förhand bestämt värde genereras en signal varvid signaltrycksledningen (7b) stängs, - att trycket höjs i säkerhetsventilens (10a) kontrolltrycksledning (7c) varvid säkerhetsventilen (1 Oa) öppnas.