NO20110345A1 - Kranvippeverk og kran - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår et vippeverk for en kran med minst en hydraulisk vippesylinder til utføringen av en vippebevegelse for en kranutligger. Videre vedrører oppfinnelsen en kran med et slikt vippeverk.

En kran, hvor utliggeren kan vippes om en horisontal vippeakse, har som regel et vippeverk montert på overvognen til utføringen av en vippebevegelse for kranutliggeren om en horisontalt liggende vippeakse. I tillegg til den kjente tekniske realisasjonen av vippeverket ved hjelp av vippevinde og tautrekk består videre muligheten for å lage vippebevegelsen for utliggeren med et hydraulisk vippesystem. Det hydrauliske systemet til vippeverket består av minst en hydraulisk vippesylinder, hvor relativbevegelsen mellom stempel- og sylinderlegeme forårsaker vippebevegelsen til utliggeren. For å sikre kransikkerheten, særlig driftssikkerheten til utliggersystemet til kranen, må det hydrauliske vippesystemet med regelmessige mellomrom bli overprøvd og ettersett for lekkasjesteder h.h.v. andre feilkilder. Hittil er undersøkelsene av vippeverket blitt utført av en fagmann utdannet til dette, som kontrollerer de vesentlige komponentene i vippeverket for funksjonaliteten.

Det er oppgaven til den foreliggende oppfinnelsen å skissere for fagmannen en løsningsvei som tillater den automatiske overvåkningen h.h.v. kontrollen av det hydrauliske vippeverket i et kranutliggersystem som kan vippes.

Denne oppgaven blir løst med et vippeverk ifølge kjennetegnene i krav 1. Ifølge dette blir det vist et vippeverk for en kran som består av minst en hydraulisk vippesylinder til utføringen av en vippebevegelse for en kranutligger. Ifølge oppfinnelsen er en eller flere overvåkningsmidler i form an sensorer, særlig i form av trykksensorer, anordnet i eller på minst en vippesylinder, som utfører en overvåkning av den hydrauliske funksjonen til vippeverket. Sensorene tillater en stadig kontroll av den hydrauliske funksjonen og signaliserer under visse omstendigheter feilfunksjoner som opptrer inne i det hydrauliske systemet. Eksempelvis kan interne lekkasjer som opptrer i sylinderlegemet, særlig mellom stempelflaten og ringflaten til sylinderlegemet, bli oppdaget og diagnostisert. Sensorene kontrollerer fortrinnsvis definerte driftsparametere inne i hydraulikksystemet til vippeverket.

Vippesylinderne er fortrinnsvis utformet på i og for seg kjent måte som differensialsylindere. Primært muliggjør anvendelsen av trykksensorene registreringen av det hydrauliske trykket i sylinderlegemet og følgelig oppdagelsen av interne lekkasjer i sylinderlegemet, særlig mellom stempelflaten og ringflaten. Til dette er det fortrinnsvis minst en sensor pr. vippesylinder anordnet slik at det hydrauliske trykket på stempelflaten til vippesylinderen er målbart. Et hydraulisk vippeverk med minst to likt bygde hydrauliske vippesylindre anordnet parallelt med hverandre har med normale driftsbetingelser identiske trykkforhold på stempelflatene til vippesylinderne når det ikke blir utført noen vippebevegelser på utliggersystemet. Anordningen av minst en sensor pr. vippesylinder muliggjør påvisningen av trykkdifferansen for de påliggende hydrauliske trykkene i stempelflateområdet til vippesylinderne. Et for stort avvik indikerer en feilfunksjon inne i vippesylinderen.

Det kan også tenkes at minst en sensor er anordnet slik at det hydrauliske trykket i området til stempelstangen i minst en vippesylinder kan måles. Trykkmålingen i området til stempelstangen i minst en vippesylinder tjener til å oppdage mulige utettheter i pakningssettet ved sylindertoppen, særlig i inn- og utområdet for stempelstangen i sylinderlegemet. Da de aktuelle trykkområdene rundt stempelstangen, d.v.s. ringflatene til vippesylinderne, i hydrauliske systemer fortrinnsvis er koplet til hverandre, er det hensiktsmessig tilstrekkelig med en enkel sensor for alle vippesylinderne. Men selvfølgelig kan det til hver vippesylinder være anordnet en sensor til trykkmåling i ringflateområdet inne i sylinderlegemet.

Til vurderingen av de registrerte måledataene foreligger det fortrinnsvis minst et kommunikasjonsmiddel som samler de enkelte måleverdiene til de anvendte sensorene og sender dem videre til lokal og/eller sentral mottaks- og/eller styringsenhet. Det kan tenkes at kommunikasjonsmidlet gjennomfører en første feilanalyse og leilighetsvis har et varslingsmiddel til signaliseringen av en feil som opptrer. Alternativt kan det foreligge at kommunikasjonsmidlet bare tjener til videresending av måledataene til en sentral styringsenhet. Eksempelvis kan kommunikasjonsmidlet til vippeverket koples til et sentralt bus-system for en kran.

Den foreliggende oppfinnelsen angår videre en kran med en utligger som kan vippes og også et vippeverk ifølge forannevnte kjennetegn til å lage utliggervippebevegelsen.

I en særlig utvalgt utforming av kranen ifølge oppfinnelsen foreligger det for denne en kranstyring med en implementert logikk til overvåkningen av vippeverket ved hjelp av de registrerte sensordataene. Sensorverdiene, særlig måleverdiene som karakteriserer det hydrauliske trykket inne i vippesylinderne, kan ved hjelp av kommunikasjonsmidlet til vippeverket sendes videre til kranstyringen og kan med grunnlag i den implementerte logikken analyseres.

På fordelaktig måte foreligger det midler i kranstyringen til sammenligning av en eller flere sensorverdier for vippeverket med en eller forskjellige referanseverdier. Referanseverdiene er med fordel lagt inn i styringen og karakteriserer de korrekte driftsparametrene for vippeverket. Med sammenligningsmidlet for kranstyringslogikken kan avvik mellom de registrerte måleverdiene og regeldriftsverdiene påvises, hvorved ytterligere en feildiagnose til feillokaliseringen kan bli iverksatt.

I en mulig utforming av oppfinnelsen har kranstyringslogikken et middel til beregning av differansen mellom to eller flere sensorverdier. Herigjennom kan differanser for trykkverdier i området til stempelflatene på vippesylinderne bli beregnet. Den beregnede differansen kan fortrinnsvis bli utlignet gjennom sammenligningsmidlet med en avlagt referanseverdi. Hvis avviket går under eller overskrider differanseverdien h.h.v. måleverdien av referanseverdien et område som kan tolereres, så følger en feildiagnose og videre kan i tilknytning til dette målrettede forholdsregler bli grepet gjennom kranstyringen.

Til fremstillingen av overvåkningsfunksjonen for vippeverket har kranen hensiktsmessig minst et anvisningsmiddel. Dette tjener eksempelvis til fremstillingen av de registrerte sensormåleverdiene for vippeverket h.h.v. til utsendingen av leilighetsvis genererte feilmeldinger og/eller statusmeldinger for kranstyringslogikken. En lagring av de registrerte måleverdiene h.h.v. analyseresultatene til den senere vurderingen er likeledes mulig.

Andre fordeler og enkeltheter ved oppfinnelsen blir forklart ved hjelp av de etterfølgende utformingseksemplene og den tilhørende tegningen.

Den eneste figuren viser hydraulikkoplingen for et mulig utformingseksempel av kranen ifølge oppfinnelsen med hydraulisk vippeverk. Det hydrauliske vippeverket består av de likt bygde vippesylinderne 10, 20, som er koplet i et hydraulisk kretsløp parallelt med hverandre. Til innstilling av hydraulikktrykket, særlig i området til stempelflatene 11, 21 i vippesylinderne 10, 20, tjener hydraulikkpumpen 1 som over ventilanordningen 2 står i forbindelse med vippesylinderne 10, 20. En trykkforandring i hydraulikkretsløpet ved hjelp av pumpen 1 forandrer den angripende kraften på stempelflatene 11, 21 på vippesylinderne 10, 20, hvorved det blir laget en vippebevegelse for kranutliggeren om dens horisontale vippeakse.

Til målingen av det hydrauliske trykket på stempelflatene 11, 21 i vippesylinderne 10, 20 er det anordnet en trykksensor 30, 40 i hver av vippesylinderne 10, 20. I utformingseksemplet i figuren registrerer trykksensoren 30 den angripende hydrauliske trykkraften på stempelflaten 11 til vippesylinderen 10 og trykksensoren 40 den angripende hydrauliske trykkraften på stempelflaten 21 til vippesylinderen 20. Det påliggende trykket i området til ringflatene 12, 22 til vippesylinderne 10, 20 blir registrert med den enkle trykksensoren 50. Da ringflatene 12, 22 til vippesylinderne 10, 20 er koplet til hverandre i hydraulikkretsløpet, er anvendelsen av en enkelt trykksensor 50 tilstrekkelig til målingen av det dominerende hydrauliske trykket der.

Til vurderingen av måleresultatene blir sensordataene til trykksensorene 30, 40, 50 videresendt til en ikke vist kranstyring ved hjelp av kommunikasjonsmidlet. Til analysen av dataene h.h.v. til fremstillingen av en feildiagnose foreligger det til kranstyringen en logikk implementert for vippeverket som har et sammenligningsmiddel. Begge trykksensorene 30, 40 måler stadig det dominerende trykket i området til stempelflatene 11, 12 til vippesylinderne 10, 20 og formidler disse til sammenligningsmidlet for kranstyringen. Dette beregner etter mottak av dataene måledifferansen og utligner den registrerte differanseverdien med en referanseverdi som ligger i kranstyringen. 1 det ideelle tilfellet hersker det i de likt bygde vippesylinderne 10, 20 i området ved stempelflatene identiske trykkforhold så lenge vippeverket ikke utfører noen vippebevegelse. Den oppbevarte referanseverdien fremstiller et tolererbart avvik mellom trykkforholdene i de to vippesylinderne 10, 20. Overskrider den beregnede differansen referanseverdien som ligger der, så blir gjennom logikken til kranstyringen en feilreaksjon inne i vippeverket registrert og leilighetsvis utlevert over et anvisningsmiddel. Av det for høye avviket til trykkdifferansen kan det bli antatt enten en feilreaksjon for sperreventilen eller en lekkasje i pakningen mellom stempel og ringflate i en av vippesylinderne 10, 20. Feilmeldingen generert gjennom kranstyringen kan bli utlevert over et anvisningsmiddel h.h.v. alternativt eller i tillegg bli lagt av i et datalager beregnet til dette for kranstyringen som feilprotokoll. Videre blir kranføreren gjennom den anviste feilmeldingen oppfordret til å sikre h.h.v. sette av den påhengte lasten og innstille krandriften for feilrettingen.

Ved hjelp av måleverdiene til trykksensoren 50 kan et mulig utett sted i pakningssettet ved sylindertoppen, særlig i inn- og utområdet for stempelstangen til vippesylinderne 10, 20 bli oppdaget. Den registrerte måleverdien til trykksensoren 50 blir likeledes videresendt til kranstyringen og med sammenligningsmidlet sammenlignet med en oppbevart referanseverdi. Dersom det målte trykker til trykksensoren 50 går under den tilsvarende referanseverdien så blir det diagnostisert en lekkasje i pakningssettet til sylindertoppen til en av vippesylinderne 10, 20. Som konsekvens av dette genererer kranstyringen likeledes en feilmelding som blir utlevert over anvisningsmidlet til kranstyringen. Under visse omstendigheter utløser feilpåvisningen målrettede styringsforholdsregler for kranstyringen.

Den foreliggende oppfinnelsen tillater for første gang en automatisk og kontinuerlig overvåkning av det hydrauliske vippeverket. Gjennom den i ettertid anbrakte sensorsystemet og den tilsvarende programmeringen til kranstyringen kan eksisterende kraner bli etterutrustet særlig enkelt. Logikken til kranstyringen tillater i tillegg en sikker feilpåvisning og også feildiagnose i vippeverket, hvorved særlig raske automatisk eller manuelt egnede forholdsregler til feileliminering kan bli anvendt. Dette fører til en målbar stigning i driftssikkerheten for kraner med utliggersystemer som kan vippes.

Claims (9)

1. Vippeverk for en kran med minst en hydraulisk vippesylinder til utføring av en vippebevegelse for en kranutligger,karakterisert vedat minst en sensor, særlig en trykksensor foreligger for overvåkningen av den hydrauliske sylinderfunksjonen for i det minste en vippesylinder.

2. Vippeverk ifølge krav 1,karakterisert vedat minst en sensor pr. vippesylinder er anordnet slik at trykket på stempelflaten til vippesylinderen kan måles.

3. Vippeverk ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat minst en sensor i vippeverket er anordnet slik at trykket i området til stempelstangen er målbart i minst en vippesylinder.

4. Vippeverk ifølge krav 1-3,karakterisert vedat det foreligger et kommunikasjonsmiddel til videresending av sensordataene til en lokal eller sentral mottaks- h.h.v. styringsenhet.

5. Kran med en utligger som kan vippes og et vippeverk ifølge krav 1-4.

6. Kran ifølge krav 5,karakterisert vedat det foreligger en kranstyring med en implementert logikk til overvåkningen av vippeverket ved hjelp av de registrerte sensordataene.

7. Kran ifølge krav 6,karakterisert vedat logikken har midler til sammenligningen av en eller flere sensorverdier for vippeverket med en eller forskjellige referanseverdier.

8. Kran ifølge krav 6-7,karakterisert vedat logikken har midler til beregningen av differansen mellom to eller flere sensorverdier.

9. Kran ifølge krav 5-8,karakterisert vedat kranen h.h.v. kranstyringen har anvisningsmidler til fremstillingen av sensordataene for vippeverket og/eller til utlevering av genererte feilmeldinger og/eller statusmeldinger.