用于负载提升钢丝绳的卷筒张紧方法和装置的制作方法

专利名称：用于负载提升钢丝绳的卷筒张紧方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于张紧用作起重机上负载提升索的钢丝绳的方法和装置。
背景技术：
起重机的最常见的用途是将物体从地面高度提升到一升高的位置。当从地面提起 时，起重机的总负载是物体、吊钩组与物体之间的索具、吊钩组和吊臂顶端下方的钢丝绳的 总重量。该由负载提升索各部分分割的总重量等于负载提升索的平均拉力。负载提升铅垂 索拉力，即在卷筒上的负载提升索的实际张力，略微大于该平均索拉力，这是由于绳轮上的 摩擦力及其他细微的效率损耗导致的。当物体被提起时，同时索具首次拉紧，物体的重量使 铅垂索拉力增加，从而确保负载提升索在物体被提起时能够紧紧地缠绕在卷筒上。当缠绕很长的绳索时保持合适的铅垂索张力就成为一个需要面对的问题。当钢丝 绳被首次放在一个卷筒上时(在工厂里起重机被制造时，或在工地内安装新的绳索时)，工 厂或工地的安装人员使用一种“防逆行(hold back) ”的装置在钢丝绳缠绕在卷筒上时在钢 丝绳上施加张力。这确保钢丝绳紧紧地隔开在卷筒上，并且当负载之后施加在该绳索上时， 钢丝绳不会切入其下的层之中。但是，一些起重机还用于提升物体，其中，在提升之后物体终了放置在比提升开始 时低的高度。这样的一些典型实例是起重机将物体沿着通向隧道的竖井放下。另一实例是 一件设备需要维修或者替换，并且该件设备位于一个比它们需要移动到的位置高的位置， 例如位于支撑塔上的风力发电机组件，通常称为机舱。该机舱可能因为部件故障需要被拆 卸并降下，或者将机舱更换成一个功率更大或更高效的单元。可用于将机舱从塔上取下并 将其下放到地面上的起重机可能装备有90米(295英尺)的主吊臂加上延伸7米(23英 尺)的上吊臂端。吊钩组可装备有六部分负载提升索。该负载提升钢丝绳的长度在这种情 况下需要700米(2300英尺)。即使该起重机装备有最短的长度为700米的负载提升钢丝 绳，将缠绕在卷筒上的绳减到最少，从而将卷筒上的绳索层减到最少，带有700米钢丝绳的 典型负载提升卷筒可具有六层绳索。考虑到一种提升操作是将物体从较高的高度移动到较低的高度，首先吊钩组和索 具必须升起同时使负载提升铅垂索拉力最小化。如果吊钩组升到了很高的高度，那么卷筒 在其上具有非常松散地缠绕的六层绳索。当物体连接到吊钩组索具上并从其支承体上提起 时，负载提升铅垂索拉力急剧增大。当该物体降到地面上时就会在这些类型起重机上产生 缠绕的问题。卷筒上绳索的间隙可能会出现在凸缘附近和在交叉(cross-overs)处。也有 绳索被拉入较低层的报告。只要绳索层的最后缠绕可以配合到卷筒凸缘与已在卷筒上的绳索之间的空间中， 就可以使较大直径的绳索更好地缠绕。绳索的直径越大，大到外套槽(lagging grooves) 之间的节距，则绳索就越紧密地围在卷筒上，并且可形成间隙的空间就越少。绳索的紧密缠 绕还会降低了提升物体时上层切入的可能性。但是绳索直径不能太大。如果其大于外套槽 之间的节距，那么就不能适当地配合到了外套中。另外，当绳索缠绕在卷筒上时会产生变形
6(扁圆化)，这样会增加卷筒上绳索的实际宽度。该增加的宽度会阻止最后缠绕合适地配合 到临近凸缘的卷筒上，这样将导致绳索较早地上升到下一层。松散的绳索(低张力安装的)甚至会引发较低层的缠绕问题。负载提升索的松散 缠绕层无法承受所增大的铅垂索拉力。该铅垂索将迫使其自身向下(切入)穿过数层绳索。 最坏的情况是，铅垂索被压到较外层的底下。之后较外层会缠住铅垂索绳并使其无法松开 缠绕。物体会停在空中。针对松散缠绕绳索的问题已经提出了许多不同的解决方法。如果使用相当大直径 的只有极少层绳索的卷筒，这样绳索切入到层下方的机会会更少。但是，这种方法可能不切 合实际，特别是对于大型起重机，其被设计成可以部分拆卸以便在工作地点之间通过高速 公路运输，因为这些起重机通常已经被设计到了高速公路最高限制值。另外，较大的卷筒成 本更高，并且使起重机上其他部件的尺寸增大，从而更难于在工地上操纵起重机。其他建议包括采取措施在绳索自身上，或在之后要接合绳索的绳轮上施加摩擦 力，从而当吊钩组在不连接物体的情况下升起时增加绳索的张力。这类构思包括设在起重 机上的牵引绞盘(绳索绕着两个轮子多次缠绕)，和挤压绳索的制动组或轮子。这些想法 的每一个都具有缺点。在绳索上施加摩擦力会增加绳索的磨损，进而降低绳索的使用寿命。 将绳索缠绕在额外滑轮上的系统会使绳索产生更多的弯曲，再次降低绳索的使用寿命，特 别是在滑轮直径小的场合中。因而，如果能够开发出一种绳索张紧系统，使工地上的需要实施必须将物体降下 的提升作业的起重机，特别是当使用很长的绳索的时候，能够在物体降下之前将负载提升 索在卷筒上张紧，而无需在绳索的移动路径上增加额外的弯曲动作或者利用摩擦力接合绳 索，这是是很有利的。

发明内容
发明了一种装置和方法，能够使将用于将物体降下的绳索在吊钩组升到可以与物 体连接的位置之后以张紧的方式缠绕在提升卷筒上。起重机使用两个卷筒，并且负载提升 索连续地缠绕，单条绳索的相反端连接到两个不同卷筒上。吊钩组升高到期望位置之后，在 旋转第二卷筒使绳索缠绕到第二卷筒上的同时，在第一卷筒(绳索当前缠绕的地方)上施 加制动力，因此该制动力施加合适的张力用于将绳索紧紧地缠绕到第二卷筒上。第一方面，本发明是一种操作具有连续缠绕的负载提升索的起重机的方法，其中 该负载提升索的第一端与第一卷筒相连，该负载提升索的第二端与第二卷筒相连，该负载 提升索穿过吊臂绳轮和吊钩组，该方法包括a)在第二卷筒上施加制动力；b)在第一卷筒 上施加缠绕力，该缠绕力大于第二卷筒上的制动力；和c)施加所述缠绕力和制动力的同时 限制吊钩组的移动，从而使负载提升索从第二卷筒穿过吊臂绳轮和吊钩组缠绕到第一卷筒 上，同时保持负载提升索上的张力使得负载提升索以比之前缠绕到第二卷筒上更加张紧的 状态缠绕到第一卷筒上。第二方面，本发明是一种起重机，其包括具有地面接合构件的下部机件；可旋转地 连接到下部机件上的上部机件，使得上部机件可以相对于地面接合构件旋转；枢转地安装 在上部机件第一端处的吊臂；负载提升索，该负载提升索的第一端与起重机上的第一卷筒 相连并且负载提升索的第二端与起重机上的第二卷筒相连，负载提升索穿过位于吊臂第二
7端的绳轮并且穿过吊臂上所悬挂的吊钩组内的绳轮；起重机上的传感器，来检测与负载提 升索上的张力相关的状况；与该传感器联接的计算机处理器，该计算机处理器可操作地控 制着起重机的至少一些操作；和计算机可读存储介质，具有嵌入其中的程序代码，所述代码 被计算机处理器执行来接收来自传感器的指示与负载提升索张力相关的状况的信号并且 在负载提升索从第二卷筒缠绕到第一卷筒上时用来控制施加到第一卷筒上的缠绕力。对吊钩组移动的限制可以通过许多不同的方式来实现。一个可能是将吊钩与最终 要被提升的物体相连，但是保持负载提升索上的张力小于提升该物体所需的量。另一个可 能是将吊钩组与另一物体相连，例如一块起重机配重，其可以留在地面上，或者可将其略微 从地面上提起。可选地，起重机的前部安装的绞盘可以用于将吊钩组拉下来。对于所有这些 技术，绳索可以以比在提升物体时所用的绳索拉力小的拉力缠绕到第二卷筒上。小量的绳 索拉力不足以使绳索切入绳索取自于其的卷筒上的绳索中。但是，绳索之后在足够的张力 状态下缠绕到第一卷筒上从而使第一卷筒上的绳索很紧密，当物体降下时绳索从第一卷筒 引出。该张力使绳索紧密的缠绕到第一卷筒上，从而使其在物体提起时不会切入下面的绳 索层中。本发明的这些和其它优点，同本发明本身，可以通过所附的附图更容易地被理解。


图1是采用本发明的卷筒张紧装置和方法的移动式提升起重机的第一实施例的 侧视图。图2是采用本发明的卷筒张紧装置和方法的移动式提升起重机的第二实施例的 侧视图，示出了吊钩组正在升起到需要被降下的物体所处的位置。图3是图2的起重机的侧视图，示出了吊钩组已附着上物体和负载提升索正在从 一个卷筒缠绕到另一个卷筒。图4是图2的起重机的侧视图，示出了吊钩组已附着上物体和物体正在从它的支 撑物上被提起。图5是图2的起重机的侧视图，示出了吊钩组和物体正在下降到地面上。图6是采用本发明的卷筒张紧装置和方法的移动式提升起重机的第三实施例的 透视图，其仅示出了吊臂顶端。图7是图6的起重机的顶部的侧视图，示出了增加到吊臂顶端的上吊臂端和装备 的吊钩组。图8是采用本发明的卷筒张紧装置和方法的移动式提升起重机的第四实施例的 侧视图，示出了具有伸长上吊臂端的吊臂顶端，和增加了配合在吊钩组与吊臂顶端之间的 框架。图9是图8的起重机的侧视图，示出了吊臂顶端，伸长的上吊臂端和框架，其中吊 钩组升起到吊臂顶端和框架限制吊钩组进一步升起的位置。图10是图1-9任一起重机所能够使用的卡轨限制传感器的透视图。图11是图10的卡轨限制传感器的俯视图。图12是示出了在起重机执行本发明的方法时能够用于控制起重机的计算机子程 序中主要功能的第一流程图。图13是示出了在起重机执行本发明的方法时能够用于控制起重机的计算机子程序中替换的一组主要功能的第二流程图。
具体实施例方式下面进一步描述本发明。在下面的表述中，本发明不同的方面被更加详细地定义。 所定义的每个方面可以与其他任一方面或多个方面进行组合，除非有清楚的相反指示。特 别地，已指示优选或有利的任何特征可以与其他任一或多个已指示优选或有利的特征进行组合。在说明书和权利要求书中使用的一些术语具有如下定义的含义术语“地面接合构件”表示支承起重机下部机件的结构。在移动式提升起重机中， 地面接合构件通常为带有履带或轮胎的履带式牵引装置。其他的起重机可以安装在底座或 其他固定结构上，在该情况下该地面接合构件是固定结构的固定在地面上的那些部分。安 装在驳船上的起重机，将起重机固定到驳船上的起重机部件看作是本发明所说的地面接合 构件。术语“吊臂顶端”或“吊臂的顶端”是指吊臂上用于支撑负载提升索穿在吊钩组上 之前从其上穿过的绳轮或滑轮的部分。因而，使用的吊臂顶端可以包括，上吊臂端、伸长的 上吊臂端、悬臂(固定或俯仰运动)或中间降落架。通常用于撇缆(whip line)(但是在本 发明中用于连续缠绕的负载提升缆)的在上吊臂端上的绳轮，可以看作是吊臂顶端的一部 分。另外，在词组“在吊臂第二端的绳轮”中，吊臂的第二端并不限于吊臂的末端，而是指吊 臂的用于支撑负载提升索在穿过吊钩组之前所穿过的绳轮的部分。例如，在塔式起重机中， 台车在吊臂上前后移动，在负载提升索从绳轮向下移动到吊钩组的绳轮处可以是沿着吊臂 的任意点处。描述钢丝绳在所给的长度上具有均勻直径的术语“均勻(uniform) ”，意味着在商 业上可接受限度内该直径是均勻的；例如，商业上销售的绳索在直径上具有很小的变化，通 常为0% +5%。这样的钢丝绳可被看作是具有均勻的直径。这与下述情况区分开两根不 同的钢丝绳端部对端部进行连接，具有商业上不同规格的直径，例如28mm的绳索连接8mm 绳索。这样的绳索连接组合，即使看作是一根连续的绳索，其在包括绳索之间的接头的长度 上将不具有均勻的直径。当提及物体时术语“高度(elevation) ”意思是物体被吊起时物体底部的位置，或 者当物体被搁在地面上或某种其他支承体上时物体底部的位置。术语“预定”在词组“预定张力范围”中的意思是在缠绕操作之前确定的值。它可 以是通过操作人员来设定的值。更典型地，操作人员可以从由计算机程序建立的范围选择 一个值，该范围的建立考虑了起重机装配参数，例如卷筒上绳索的长度、卷筒的尺寸、绳索 的尺寸和用于吊钩组索具的绳索部分的数量。虽然本发明可以应用到许多种起重机上，但是这里是结合如附图中所示的具有不 同的吊臂结构的移动式提升起重机进行描述的。描述了四种不同的起重机结构，图1中的 起重机10，图2-5中的起重机110，在图6-7中可见的起重机210的部分，和在图8_9中可 见的起重机310的部分。另外，应注意的是本发明的一些方法可以使用现有的起重机来实 施，只要它们均配有连续穿索。本发明的优点之一无需在现有起重机上进行重大改动就可 以实施。当然，利用被改造包括附加部件的起重机，本发明的方法可以更方便地实施，下面将进行讨论。图1中示出了起重机10的操作结构。如同常规的移动式提升起重机，起重机10包 括下部结构，也被称为下部机件，其包括车体12和形式为履带14的可移动地面接合构件。 具有两个履带14，从图1侧视图中只能看见其中的一个。在起重机10中，地面接合构件可 以包括两套履带，每侧有前后履带。当然，可以使用除了已示出履带的附加履带，以及其他 类型的地面接合构件，比如轮胎。转台20是起重机10上部结构的一部分，也被称为上部机件，并与车体12可旋转 地连接，从而使转台能够相对于地面接合构件旋转。在起重机10中该转台是通过具有齿圈 的回转环而安装到车体12上的，从而使转台20能够绕着轴线相对于地面接合构件14旋 转。该转台支承着枢转地安装在转台前部上的吊臂22 ；在其第一端处安装在转台上的活动 桅杆28 ；连接在桅杆与转台的后部之间的吊臂提升索具；和配重单元34。该配重可由支承 构件上的多个独立配重构件堆叠而成。该吊臂提升索具具有臂吊提升索，其由缠绕在吊臂提升卷筒30上的钢丝绳25构 成，并且穿过位于下均衡器37和上均衡器38上的绳轮。该吊臂提升卷筒安装在与转台连 接的框架上。该索具还包括连接在吊臂顶端与上均衡器38之间的固定长度的吊索21，其安 装在活动桅杆28的顶部上。该下均衡器37与该转台20直接连接。这样设置可以使吊臂 提升卷筒30旋转来改变吊臂提升索25在下均衡器37与上均衡器38之间的数量，从而改 变转台20与活动桅杆28之间的夹角，进而改变转台20与吊臂22之间的夹角。除了使用 活动桅杆28，该起重机还可以配备固定桅杆或起重桅杆，之后均衡器位置重置从而能够改 变固定或起重桅杆与吊臂之间的夹角。可选地，吊臂夹角可以采用用于吊臂提升装置的液 压缸来控制。负载提升索24缠绕在与转台连接的第一主负载提升卷筒40上。负载提升索24的 第二端缠绕在第二主负载提升卷筒42上，该卷筒安装在吊臂上，因此间接固定在转台上。 该负载提升索24通过吊臂上的绳索导向件27并穿过位于吊臂顶端和吊钩组26内的绳轮。 该转台20包括其他常用在移动式提升起重机上的部件，例如操作员驾驶室23。如果需要， 如图1所示，吊臂22可包括伸长的上吊臂端29。可选地，俯仰臂可以枢转地安装在主吊臂 的顶端，或者可以使用其他吊臂结构。当使用伸长的上吊臂端29时，负载提升索24在吊臂 顶端穿过的绳轮实际上位于伸长的上吊臂端。由于负载提升索24连续穿过，在吊臂22的 顶端上具有两个绳轮组44，46，穿过上述两个绳轮组后负载提升索24穿过吊钩组26中的绳 轮。但是，其中一个绳轮组44，46可以只包括一个绳轮，其作为负载提升索在到达吊钩组之 前在吊臂顶端处通过的滑轮。起重机10具有两个主要的特征，其在本发明的优选方法中非常有用1)起重机上 的传感器，其检测与负载提升索上的张力相关的状况；2)起重机上的计算机处理器，其与 传感器联接，来执行计算机程序或其他计算机可执行代码，以便接收来自传感器的指示与 负载提升索的张力相关的状况的信号，以及在负载提升索从另一卷筒缠绕的时候控制施加 在其中一个卷筒40，42上的缠绕力。这里，词语“联接”被定义为直接连接或者通过一个或 多个中间部件间接连接。这样的中间部件可以是机械的、计算机硬件和基于部件的计算机 软件。传感器，在移动式履带起重机上并不常见，但没有必要为自身特别订制。已知的是 负载提升索张力传感器，在这方面上可以使用已知类型的传感器。在起重机10中，根据一
10实施例，传感器包括安装在吊臂顶端的负载检测绳轮48，负载提升索24从其上穿过。该传 感器通过检测负载提升索24施加在负载检测绳轮上的压缩力来测量出负载提升索中的张 力。在这方面，负载提升索从第一卷筒弓I出，越过负载绳轮，并围绕第二卷筒，并且负载绳轮 提供有关铅垂索拉力的信息。起重机上的计算机处理器来控制至少一些起重机的操作也是已知的。这样的计算 机处理器可以与具有嵌入其中的计算机可读程序代码的计算机可用介质相联接。与诸如负 载提升索张力传感器之类的传感器联接的计算机处理器也是已知的。在那方面本发明再次 使用已知的起重机部件。但是，在优选实施例中程序代码可以被计算机处理器执行以接收 来自传感器的指示与负载提升索张力相关的状况的信号，之后在负载提升索从另一卷筒缠 绕的时候，基于负载提升索上的张力，来控制施加在其中一个卷筒40，42上的缠绕力。在起重机10上还有其他一些部件相对于本发明的优选实施例是特别有用的。优 选地卷筒40和42每一个都装配了卡轨限制传感器(boil limit sensor)。图10-11示出 了示例的卡轨限制传感器组件50，其可以在任一起重机10，110和210上使用，特别示出了 与起重机10上卷筒40之间的关系。该卡轨限制传感器组件50可以是传统的设计。该卡 轨限制传感器组件50包括基板52，枢转地安装在基板52上的臂54，和可转动地安装在臂 54端部上的滚子56。该基板52将卡轨限制传感器50安装到起重机上紧靠卷筒40。装在 基板52与臂54之间的弹簧58使滚子56与卷筒上钢丝绳24，或卷筒自身，保持接触，如图 11所示。当钢丝绳24缠绕到卷筒上时，钢丝绳正好配入卷筒40上的外套槽43中并将滚子 56推离卷筒。每层钢丝绳24将推动滚子56，从而推动臂54，越来越远离卷筒40。当然当 钢丝绳24脱离卷筒40时，滚子56和臂54能够越来越靠近卷筒40。传感器60连接在基板 52与臂54上的延伸体57之间以检测滚子56下面的最后一层钢丝绳24脱离卷筒40的时 间。该传感器60包括检测这种状况的限位开关。该卡轨限制传感器组件50将放置在从卷 筒40的侧面向内大约三倍绳直径的位置，从而当绳索24的最后一层脱离卷筒40时，滚子 56能够接触到卷筒40的表面，在卷筒40上仍将具有至少三圈，优选四圈，绳索24。传感器 60以常规方式与一界面(未示出)联接，从而使滚子56的位置可以用作计算机的一个输 入，其使用卡轨限制传感器的位置来辅助控制起重机的其他功能。传感器60可以可选地设 计成来检测臂与基板的多个相对位置，其当然与卷筒40上钢丝绳24的层数直接相关，并将 该信息提供给计算机。本发明更起作用的情况是当卷筒40和42每一个所具有的直径和长度与负载提升 索的长度和直径相比使得当吊钩组尽可能地靠近吊臂顶端时，在卷筒之一上具有至少三层 深的钢丝绳。本发明的优势在于可进一步增加附加层数，例如在一个卷筒上具有六层或七层。负载提升索24优选包括的钢丝绳在从其连接到卷筒40的第一端到其连接到卷 筒42的第二端的整个长度上具有均勻的直径。负载提升索24可以包括具有模制压缩外部 绞线(die-compacted outer strands)的钢丝绳。该钢丝绳的直径通常将在约16mm与约 50mm之间。缠绕力优选由与加压的液压流体源连接的液压马达产生，计算机可读程序代码优 选适于被执行以控制供应于液压马达的液压流体的压力。可以使用车载计算机中嵌入的起 重机控制程序基于操作员在控制杆上的输入来控制提升功能。计算机可以通过使用在移动式提升起重机上常用的电动_液压控制装置来控制液压系统，从而，例如，计算机将发送信 号触发电磁线圈，其开启或闭合控制阀，其进而开启或闭合另一液压阀；或者计算机可以控 制液压泵中的冲程或者电位控制器，来控制压力。优选绳索在张紧过程期间从其缠绕的卷 筒上的制动力还可以由与加压的液压流体源相连的液压马达产生，并且计算机可读程序代 码还优选适于被执行以控制供应于该液压马达的液压流体的压力。取代液压马达，还可以 使用电机提供卷筒上的力。之后该计算机能够容易地用于控制操作这样电机的电信号。可 选地，在第二卷筒上的制动力是由机械制动器提供。钢丝绳制造商推荐用2% 的钢丝绳制动力将绳索缠绕在卷筒上。但是，有时 缠绕使用的制动力就可以完成。额定索拉力与绳索制动力之间的安全因素为5到1的 设计，这意味着缠绕力应当是5%-25%的额定索拉力。由于当起重机为了给定作业已经竖 立起来时额定索拉力是已知参数，所以优选控制施加在第一卷筒上的缠绕力使负载提升索 以预定张力范围内的张力从第二卷筒缠绕到第一卷筒上，该预定张力范围是在施加缠绕力 之前确定的。优选地，该预定张力范围包含在负载提升索的额定索拉力的约5%和约25% 的范围内。本发明的方法将结合图2-5进行描述，图中是出了起重机110的第二实施例。起重 机Iio除了吊臂122更长之外与起重机10是相同的。示出的起重机110在用于支承风轮 机的塔102附近竖起。在描述的方法中，负载提升索124将用于将风力发电机机舱104(涡 轮机叶片已经卸下，未示出)降下来。如将更加详细地描述的，该方法的基本步骤包括a) 施加制动力在第二卷筒上；b)施加比第二卷筒上的制动力更大的缠绕力在第一卷筒上；和 c)施加缠绕力和制动力同时限制吊钩组的移动，从而使负载提升索从第二卷筒穿过吊臂顶 端和吊钩组中的绳轮后缠绕在第一卷筒上，同时保持负载提升索的张力使得负载提升索在 比绳索之前缠绕在第二卷筒时的张力更大的张力下缠绕在第一卷筒上。在所描述方法的实 施例中，第一卷筒是安装在吊臂上的卷筒142，第二卷筒是安装在转台上的卷筒140。当然， 卷筒还可以相反地使用，其中第一卷筒是卷筒140，第二卷筒是卷筒142。优选的过程包括上述列举的那些步骤以外的附加步骤。该优选过程的第一步，在 图2中描述，是通过卷筒140将吊钩组126和索具升到期望的高度。在这种情况下，在吊钩 组上基本没有负载的状态下通过将负载提升索缠绕到第二卷筒上使吊钩组升到能够连接 物体的高度。箭头111示出了负载提升索124正在由卷筒140向上引并且吊钩组正在升起， 由箭头112示出。在第一步的过程中，卷筒142优选保持静止。优选引起吊钩组126升起 的铅垂索拉力小于额定索拉力的5%，更优选地是额定索拉力的约3%。如图3所示，之后吊钩组126通过索具131与要被升高的物体连接，在该情况下， 物体是机舱104。卷筒140持续拉紧负载提升索124直到索具131帖身张紧。现在，使用卷 筒140作为制动力输出，使绳索124缠绕到卷筒142上。卷筒140维持制动力使得在卷筒 142上的铅垂索拉力在额定索拉力的5%和25%之间，同时吊钩组的移动被限制。吊钩组通 过连接到实际上要被提升的物体上而保持就位，在该情况下，物体是被升高的机舱104。将 会理解的是在该操作期间，来自两个卷筒140和142的合力不足以提起机舱104。箭头113 表示了负载提升索124正被拉到卷筒142上，同时箭头114示出了负载提升索124正被从 卷筒140拉出。如图4所示，绳索现在紧紧地缠绕到卷筒142上，被升高的机舱104可以被吊离支
12承体102。箭头116示出了吊钩组正在升起。在所描述的方法中，这是通过将负载提升索 124缠绕到卷筒142上而实现的，由箭头115示出。因而物体是通过将负载提升索缠绕到第 一卷筒上而提起的。可选地，第二卷筒，或两个卷筒同时，可以用于在该步骤中提升物体。最后，如图5所示，可以将机舱104下降到地面上。这是通过松开绕在第一卷筒 142上的负载提升索124而实现的，由箭头117示出，从而使吊钩组和物体被降下，由箭头 118示出。在该步骤中卷筒140保持静止。图6和7示出了起重机210顶部的细节，其特别适用于实施本发明的方法。在图 6中示出的吊臂222顶端上的托架，为了清楚起见，没有附上绳轮或上吊臂端。图7示出了 与托架连接的带有滑轮246的上吊臂端223和吊臂顶端绳轮244。图6的吊臂顶端上的托架包括用于将俯仰臂(未示出)或伸长的上吊臂端连接到 吊臂222的顶端上的两套阴(female)托架232，和安装当不使用伸长的上吊臂端时保持下 吊臂端的绳轮244的框架的托架234。托架236支承着凸耳，每个凸耳包含可与上吊臂端 223相连接的孔238。图6还示出了钢丝绳导向件227，229，和安装在吊臂222顶端的负载 检测绳轮248。所示出的它们处在操作位置上，并与销连接装置相连接从而使它们在吊臂顶 端在作业场所之间运输时能够向前折叠到收拢位置。图7示出了负载提升索224的连续缠绕以及负载检测绳轮248如何被使用。绳索 224从转台(未示出)上的第一卷筒向上到达第一钢丝绳导向件227，之后穿过上吊臂端 223上的滑轮246。从那里出来负载提升索224穿过吊钩组226中的绳轮，之后使用绳索的 多个部分缠绕在下吊臂端中的绳轮244上。绳索的最后部分从绳轮244上通过后在向下到 达安装在吊臂(未示出)上的卷筒之前从负载检测绳轮248和钢丝绳导向件229上通过。 可以看出负载提升索224中的张力会通过与绳索224中的张力直接成比例的力来向下推动 绳轮248。之后，以常规方式装入负载检测绳轮支撑件中的传感器(未示出)提供信号作为 计算机处理器的输入(直接地或者通过一个接口)。图8和9示出了起重机310的顶部，其与起重机210基本相同，除了伸长的上吊臂 端323是连接到托架332上的。尽管钢丝绳导向件327和329仍然与吊臂322顶端上的托 架相连接，但是负载检测绳轮348与伸长的上吊臂端323连接。伸长的上吊臂端323包括 绳轮344和346，穿过两绳轮的负载提升索324连续地穿过吊钩组内326的绳轮。除了将物体从高位移动到地面上之外，当物体从起重机所在高度降到更低的高度 时，例如将物体放入隧道的竖井内，可以使用本方法将绳索紧密地缠绕到卷筒上。由于本发 明已经应用到除了在地面上行走的移动式履带起重机以外的起重机上，例如深海油钻井平 台上的平台起重机，这样有利于将物体被提起的高度与物体将被降下的高度进行比较，这 种比较不是参考地面高度，而是参考下面两者之间的连接部所在的平面高度，这两者是i) 包括起重机地面接合构件的下部机件，例如车体12，和ii)可旋转地连接到下部机件的上 部机件，从而使得上部机件可以相对于下部机件旋转，例如转台20。对于类似移动机舱104 的提升作业，该平面实质上处于地面高度。因而，在一些操作中，例如图2-5中描述的，物体 在提升作业开始时处在起重机上部机件与起重机下部机件之间的连接部上方的高度，并下 降到靠近上部机件与下部机件之间的连接部的高度，然而在其他时间物体降到了上部机件 与下部机件之间的连接部下方的高度。在本发明的优选方法中的基本步骤之一是在施加缠绕和制动力时限制吊钩组的
13移动，从而使钢丝绳从一个卷筒转移到另一个卷筒。如果吊钩组的移动在该步骤中不作限 制，在将制动力施加到第二卷筒时，当钢丝绳缠绕到第一卷筒上时，吊钩组将会被拉向吊臂 顶端而不是从第二卷筒引出的钢丝绳。应注意的是吊钩组在这一步骤中不需要完全静止， 但是它的移动必须被限制。除了将吊钩组连接到要被提升的物体上之外，还有一些其他方 法来用于限制吊钩组的移动。首先，吊钩组可以与一个不同于要被提升物体的物体相连接 来限制吊钩组的移动。例如，可以使用起重机的一块配重。通过采用该第一种替换方法，在 拉紧操作期间物体可以保留在地面上(或其他支承体上)(当期望的索拉力施加到负载提 升索上用于拉紧步骤时物体重量大于所产生的提升力时这种情况将发生)，或者在负载提 升索在张紧状态下从第二卷筒缠绕到第一卷筒的操作期间物体可被提起并悬挂在基本恒 定的高度上。如果物体被提起，那么负载提升索被缠绕到第一卷筒上的张力将基于物体的 重量，制动力和缠绕力必须被控制以确保物体不被升得太高。这些第一种替换方法实际上 对在负载提升索在张紧状态下已经缠绕到第一卷筒上之后负载提升索被用于将物体下降 到隧道的竖井中的操作特别有用。在这样的操作中，吊臂可能会相当地短，并且吊钩组在张 紧操作期间将不必在空中处于非常高的位置。限制吊钩组移动的第二种方法是将吊钩组连接到一个起重机无法有效移动的物 体上，与能够被起重机提升的物体相反，却在负载提升索上需要比张紧操作所需张力更大 的张力。因而吊钩组可以与物体相连接，该物体足够重以致于起重机无法将它提起，或者与 固定在地面上的部件相连接，在这种情况下起重机无法将其与地面分开。在该方法中需要 考虑起重机翻倒支点之前负载的范围，使得物体重量所产生的负载转矩，或者物体与地面 分开所需的力，能够足够大以致于物体被提起或分开之前起重机会翻倒。吊钩组移动被限制的第三种替换方法是将吊钩组升高到一定的位置，在该位置处 吊钩组可以通过与吊臂顶端的干涉来防止进一步升高。在该方法中，当吊钩组升高到干涉 位置时，一个隔离物可被放置在吊钩组与吊臂顶端之间，该隔离物被配置成当负载提升索 从第二卷筒缠绕到第一卷筒上时可以保护吊钩组和吊臂顶端的部件相互不被损坏。图8和 9示出了这一特征。起重机310上装配有作为隔离物的框架342。在实施本发明的方法中， 吊钩组326被升高直到其已经与框架342相接触，如图9所示。当负载提升索从一个卷筒 缠绕到另一卷筒上时同时施加制动力时该吊钩组保持在该位置。该框架342被构建地足够 坚固从而使制动和在绳索324的多个部分中缠绕张力不会将该框架压垮。该框架可以在起 重机操作过程中保持与吊臂顶端的连接。可选地，该框架可以与吊钩组的顶端连接，在这种 情况下其可以在吊钩组靠近地面时进行连接。在这样的情况下其可以在张紧操作期间保持 连接，并且当负载从很高的高度降到地面上时，如果另一张紧操作接下来不会立刻进行时 其可以在物体从吊钩上卸下之后被移除。吊钩组移动被限制的第四种替换方法是将吊钩组与起重机的另一部件相连接。例 如，履带框架之间的粱上可以配备一个固定点使吊钩组可以连接在上面来限制其在张紧操 作期间的移动。在起重机中具有若干种可以被检测的状况与负载提升索中的张力相关。例如，用 于旋转马达以转动第一卷筒的液压流体的液压(与卷筒上哪层绳索的指示一起)可以被 检测并用于提供有关铅垂索拉力的信息。当吊臂通过吊臂悬架支承时，起重机可以在吊臂 悬架上设置负载销来测量吊臂悬架的张力，并且测量到的张力(与关于吊臂夹角和吊钩组索具处绳索部分的数量有关的信息一起)被用于提供有关铅垂索拉力的信息。如果通过将 吊钩组连接到一个物体上使吊钩组的移动被限制，同时起重机在吊钩组内设置了负载传感 器，那么可以使用负载销传感器来提供有关铅垂索拉力的信息。可选地，可以在将吊钩组 连接到物体的索具中设置负载传感器，然后使用该负载传感器来提供有关铅垂索拉力的信 息。该负载传感器可以为负载链、负载销的形式，或者其它一些类型的适当的负载元件。正如之前所注意到的，负载提升索内铅垂索拉力可计算出的信息优选地在缠绕操 作期间收集，并且该信息被用于在缠绕操作期间将绳索拉力保持在额定索拉力的约5%到 约25%之间的范围内。在实施本发明过程中起重机操作者所使用的优选步骤如下。操作者控制卷筒一将 吊钩组拉到停止位置。如上注意到的，在该停止位置可以使吊钩组连接被提升的物体，或者 连接到其它物体或起重机自身，或者将吊钩组带到连接在吊臂顶端上的隔离物处。接下来 操作者选择控制程序中的绳索张紧模式，下面联系图12进行描述。计算机控制器之后启动 卷筒二，并将绳索从卷筒一牵拉到卷筒二上。在控制程序的指导下，卷筒一会“制动”绳索 并在绳索缠绕到卷筒二上时提供期望的张力。在控制程序的指引下，党绳索缠绕到卷筒二 上时，卷筒一将“制动”绳索并提供所需的张紧力。当操作者确定已经转移足够的负载提升 索长度时，或者当卡轨限制传感器指示最大量的绳索已经从卷筒一卷出时，然后操作者选 择正常或标准提升模式操作并正常操作从卷筒二到连接并降下物体。该过程在到达卡轨限 制之前结束。一旦卷筒一上的绳索只剩第一层，这样就处在很好的位置，如果需要，在提升 回到其上时可以在张紧状态下缠绕绳索。该卡轨限制首要确保卷筒没有松开到死点。图12示出了第一计算机子程序的流程图，其可以用于使起重机操作者来实施本 发明的方法。当子程序开始时，程序首先在块71处询问绳索张紧模式是否被启动。如果 否，起重机则继续执行标准逻辑操作来控制泵、马达和卷筒40上的制动器(块76)以及子 程序结束。该子程序会频繁地重复执行(例如，每30毫秒)，一旦操作者启动绳索张紧模 式，块71的条件得到满足并且在块72处程序询问任一个卷筒上的停止开关是否为开，意思 是操作者使用控制台上的开关来指示卷筒是否要被使用。如果该开关为开，意味着这里是 一个开路，指示卷筒没有将要使用，卷筒是“停止的”。如果没有停止开关是打开的，程序在 块73处询问是否只有一个卷筒具有操纵指令，意思是其离开了空档位置，指示操作者试图 使卷筒旋转。如果是，程序在块74处询问操纵指令是否小于零，意思是信号正指导进行提 升降下的操作，在该操作中钢丝绳从卷筒上卷出。如果操纵指令小于零，或者如果不符合 块73中的条件，或者如果在块72处任一卷筒停止开关是打开的，程序会读取实际的绳索张 力，该张力被用于确定当前张力是否符合额定索拉力的5-25%这一目标。在块75处该实际 张力被写入用在块81的存储器中，起重机继续执行块76处的标准逻辑操作，子程序结束。如果只有一个卷筒具有操纵指令，并且在块74处操纵指令不小于零(意思是控制 器发送信号执行将钢丝绳缠绕到卷筒上的作业)，程序在块77处询问任一卷筒是否具有操 作限制，例如双反阻塞(anti-two block) (ATB)、卡轨限制、或者负载转矩。如果是，警报将 发送给操作者并且泵、马达和制动器在块86被设定为安全状态(泵执行零输出，马达被设 置到最大位移并且制动器被设置为开启)，之后子程序结束。但是，如果在块77处没有操作 限制生效，子程序在块78处询问两个卷筒上的制动器是否释放。如果否，在块84马达被调 整(冲(stroked))到最大位移位置并且在块85处压力反馈用于泵的控制直到符合存储的
15压力标准，之后子程序结束。当然，当符合存储的压力标准时，子程序会立即再次运行，并且 这段时间制动器会处在释放状态。如果在块78处两个卷筒上的制动器均处在释放状态，之后子程序会执行绳索张 紧操作。在块79处卷筒在操纵指令作用下设定为开始缠绕的卷筒，另一卷筒被设定为制 动卷筒。在块80处压力反馈被用于驱动各个马达使它们到达目标马达位置(最小位移)， 其使速度最大化并且通过保持恒定的马达位移提供最大的控制能力。在块81子程序读取 了在块75处写入的张力并且评估其是否处在目标限制(额定索拉力的5-25%)中。如果 否，在块82处计算目标张力，意思是绳索张力被增大或减小，或者以其它方式被操纵，从而 使得其被带入限制内。如果是，或者一旦计算出目标张力，则在块83处程序控制泵指令来 保持期望的索张力。该绳索张紧次序将持续直到操作者将提升控制操纵扳回空档，在任何 输入下存在状态改变，或者达到卡轨限制。在流程图中概述的子程序是重复性的。因而，如 果任何判断型块的输入发生改变，那么程序的流向和输出结果就会随着每次子程序的运行 发生改变。因而缠绕操作可以通过任意输入(例如，停止开关、操纵指令、操作限制，包括卡 轨限制等)中的状态改变而结束。图13示出了第二计算机子程序的流程图，可以用于使起重机操作者来实施本发 明的方法。图13的子程序与图12的子程序十分相似。主要的区别是对操作者界面所做 的两点改变，这两点改变使系统使用起来更加友好。在图12的流程图中，当绳索从一个负 载卷筒传送到另一卷筒上时期望的索张力不断地更新，而两个负载卷筒中只有一个是活动 的。对于图13的流程图，期望的索张力是操作者在子程序运行前通过显示屏(未示出)输 入的。因而，任何对张力更新的提及均从第二流程图中去除。其次，图12的流程图规定只 有在操纵指令> 0时启动绳索张紧控制，意味着预期的卷筒正被缠绕而相对的卷筒为制动 卷筒。在图13的流程图中，操纵指令可以在任一方向中启动并且控制系统可以识别出预期 的移动，并且适当地分派缠绕的卷筒和制动卷筒。当图13的子程序开始时，程序首先在块171处询问是否为绳索张紧模式。如果否， 起重机则继续执行标准逻辑操作来控制泵、马达和卷筒40上的制动器(块176)，子程序结 束。但是，一旦操作者设定绳索张紧模式，块171的条件就得到满足并且在块172处程序询 问任一卷筒上的停止开关是否为开。如果否，在块173处程序询问是否只有一个卷筒具有 操纵指令。如果块173中的条件未满足，或者如果在块172处任一卷筒停止开关是打开的， 则起重机继续在块176处执行标准逻辑操作，子程序结束。如果只有一个卷筒具有操纵指令，则程序在块177处询问任一卷筒是否具有操作 限制。如果是，则向操作者发送警报并且泵、马达和制动器在块186被设定为安全状态，子 程序结束。但是，如果在块177处没有操作限制生效，子程序会在块178处询问两个卷筒上 的制动器是否释放。如果否，在块184马达被调整(冲(stroked))到最大位移位置并且在 块185处压力反馈用于泵的控制直到符合所存储的压力标准，子程序结束。当然，当符合存 储的压力标准时，子程序会立即再次执行，并且这段时间制动器会处在释放状态。如果在块178处两个卷筒上的制动器均处在释放状态，之后子程序会执行绳索张 紧操作。在块179处操纵指令被用于确定哪个卷筒用于被缠绕和哪个卷筒将成为制动卷 筒。在块180处压力反馈被用于驱动各个马达使它们到达目标位置。在块183处程序控制 泵指令来保持期望的索张力，该张力是由操作者在绳索张紧次序之前输入的。因而计算机
16控制泵以产生期望的张力。如图12所示的子程序，绳索张紧次序将持续直到操作者将提 升控制操纵扳回空档，在任何输入下存在状态改变，例如停止开关被打开，或者达到卡轨限 制。所描述的实施例的一些方面作为软件模块或组件来示出。如这里使用的，软件模 块或组件可以包括位于存储设备中的和/或作为电子信号通过系统总线或有线或无线网 络传送的任意类型的计算机指令或者计算机可执行代码。软件模块，例如，可以包括一个 或多个计算机指令的物理或逻辑块，它们可被组织成一个例程、程序、物体、组件、数据结构 等，来执行一个或多个任务或者实现特别抽象化的数据类型。在一些实施例中，特定软件模块可以包括存储在一个存储设备的不同位置上的完 全不同的指令，它们一起实现模块所描述的功能。确实，一个模块可以包括一个单独的指令 或多个指令，它可以被分成若干个不同的代码段，在不同的程序中，并且分散在若干个存储 设备中。一些实施例可以在分布式计算环境中实现，其中任务由通过通讯网络连接的远程 处理设备来执行。在分布式计算环境中，软件模块可以位于局域和/或远程存储设备中。披露的实施例可以包括不同的步骤，它们可以嵌入在机器可执行指令中以通过常 规或专用计算机(或者其它电子设备)来执行。可选地，可以通过包括用于执行这些步骤 的特定逻辑的硬件组件来执行这些步骤，或者通过硬件、软件和/或固件的任意组合。还 可以以计算机程序产品的形式提供实施例，这些计算机程序产品包括机器或者已经将指令 存储在上面的计算机可读介质，存储的指令可以使计算机(或者其它电子设备)执行这里 所描述的过程。该机器或者计算机可读介质可以包括，但并不限于，软盘、光盘、CD-ROMs、 DVD-ROMs、ROMs、RAMs、EPROMs、EEPROMs、磁卡或光卡、传播介质或其它类型的适用于存储电 子指令的介质/机器可读介质。例如，执行所述过程的指令可以从远程计算机(例如服务 器)通过通讯链路(例如网络连接)作为在载波或其它传播介质中构建的数据信号传送到 请求计算机(例如客户端)。本发明的优点在于，其解决了与使用很长长度的松散地缠绕在卷筒上的绳索将重 物降下相关的问题。本方法不需要在制动块或者其它装置之间摩擦接合钢丝绳就可以实 施，摩擦接合钢丝绳会导致绳索摩擦磨损，同时不需要在绳索的行进路径上额外增加弯曲 动作。另外，在起重机上常用部件以外，通过非常少的附加部件就能够利用本发明。事实上， 只要起重机具有两个卷筒使得负载提升索可以连续地缠绕，本发明就可以在对起重机作最 小地改动的情况实施，例如添加绳索导向件使两个绳索连续适当地穿过吊臂端。其它来实 施本发明的优选实施例的最小化的改动包括卡轨限制和负载检测绳轮。一个计算机程序可 以用于在缠绕操作期间同步卷筒的操作。如果在起重机上可设置传感器，其检测与负载提 升索上的张力相关的状况，该方法可被实施使用计算机处理器运行新的子程序来当负载提 升索从一个卷筒缠绕到另一卷筒上时，辅助维持合适的张力。这使现有的起重机可以很容 易地改装从而使得可以使用它们来实施本发明。应理解的是，对这里描述的当前优选实施例所做的各种变化和改进对于本领域 技术人员来说是显而易见的。例如，许多其它的提升操作可以使用本发明，例如使用已经 在张紧状态下缠绕的负载提升索将一个要被拆下的蒸馏塔降下。同样的，本发明可以在其 它种类的起重机上使用，例如塔式起重机、车载起重机、伸缩式起重机和其它桁架起重机 (lattice cranes)。这些变化和改进可以作出而不脱离本发明的精神和范围并且没有最小化其预先确定的优点。因而旨在这样的变化和改进均被所附的权利要求覆盖t
权利要求
一种操作具有连续缠绕的负载提升索的起重机的方法，其中该负载提升索的第一端与第一卷筒相连，该负载提升索的第二端与第二卷筒相连，该负载提升索穿过吊臂绳轮和吊钩组，该方法包括a)在第二卷筒上施加制动力；b)在第一卷筒上施加缠绕力，该缠绕力大于第二卷筒上的制动力；和c)施加所述缠绕力和制动力的同时限制吊钩组的移动，从而使负载提升索从第二卷筒穿过吊臂绳轮和吊钩组缠绕到第一卷筒上，同时保持负载提升索上的张力使负载提升索以比之前缠绕到第二卷筒上更加张紧的状态缠绕到第一卷筒上。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤c)中通过将吊钩组连接到一个物体上对吊 钩组的移动进行限制。
3.如权利要求2所述的方法，其中，来自两个卷筒的合力不足以将该物体提起。
4.如权利要求2所述的方法，其中，在负载提升索以张紧的状态从第二卷筒缠绕到第 一卷筒的操作期间该物体被提起并悬挂。
5.如权利要求2所述的方法，其中，在缠绕步骤期间吊钩组所连接的物体通过起重机 是无法有效移动的。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，在负载提升索从第二卷筒缠绕到第一卷筒 上之后还包括如下步骤，d)提升物体，并且e)然后松开缠绕在第一卷筒上的负载提升索，从而降下吊钩组和物体。
7.如权利要求6所述的方法，其中，在步骤c)中吊钩组还与该物体相连接以限制吊钩 组的移动。
8.如权利要求6所述的方法，其中，在步骤c)中吊钩组与不同于要被提升物体的物体 相连接以限制吊钩组的移动。
9.如权利要求8所述的方法，其中，在步骤c)中一块起重机配重被用作限制吊钩组的 移动的所述物体。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，吊臂绳轮安装在吊臂项端，并且通过 将吊钩组升到如进一步升高会与吊臂项端相干涉的位置来限制吊钩组的移动。
11.如权利要求10所述的方法，其中，当吊钩组升到干涉位置时一间隔物放置在吊钩 组与吊臂顶端之间，该间隔物被配置成在负载提升索从第二卷筒缠绕到第一卷筒上时保护 吊钩组和吊臂项端的组件避免相互损害。
12.如权利要求2所述的方法，其中，在缠绕步骤期间吊钩组所连接的物体是起重机的 另一个部件。
13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，负载提升索具有额定索拉力，并且 在步骤c)中负载提升索缠绕到第一卷筒上的张力在额定索拉力的约5%和约25%之间。
14.如权利要求2所述的方法，其中，起重机包括i)包括地面接合构件的下部机件，和 )可旋转地连接到该下部机件上的上部机件，该上部机件可以相对于下部机件旋转，并且 在步骤c)期间物体处在上部机件与下部机件之间的连接部以上的高度。
15.如权利要求14所述的方法，其中，负载提升索从第二卷筒缠绕到第一卷筒上之后， 该方法还包括以下步骤d)提升一物体；和e)然后松开缠绕在第一卷筒上的负载提升索，其中，吊钩组和物体被降到靠近上部机 件与下部机件之间的连接部的高度。
16.如权利要求6所述的方法，其中，起重机包括i)具有地面接合构件的下部机件，和 )可旋转地连接到下部机件上的上部机件，该上部机件能够相对于下部机件旋转，并且在 步骤e)期间物体被降到上部机件与下部机件之间的连接部以下的高度。
17.如权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，可用于计算负载提升索中铅垂索拉 力的信息在缠绕操作期间收集，并且该信息在缠绕操作期间用于将索拉力保持在额定索拉 力的约5%和约25%之间的范围内。
18.如权利要求17所述的方法，其中，负载提升索从第一卷筒弓I出，越过负载绳轮，并 缠绕到第二卷筒上，该负载绳轮提供有关铅垂索拉力的信息。
19.如权利要求17所述的方法，其中，用于旋转马达以转动第一卷筒的液压流体的液 体压力被检测并用于提供有关铅垂索拉力的信息。
20.如权利要求17所述的方法，其中，吊臂由吊臂悬架支撑，并且起重机在该吊臂悬 架上设置负载销来测量吊臂悬架上的张力，测量到的张力被用于提供有关铅垂索张力的信 肩、ο
21.如权利要求17所述的方法，其中，在步骤c)中吊钩组的移动是通过将吊钩组与物 体相连接而被限制的，并且起重机在吊钩组上设置负载传感器，该负载传感器被用于提供 有关铅垂索张力的信息。
22.如权利要求17所述的方法，其中，在步骤c)中吊钩组的移动是通过将吊钩组与物 体相连接而被限制的，负载传感器设置在连接吊钩组与物体的索具中，该负载传感器被用 于提供有关铅垂索张力的信息。
23.如权利要求1至22中任一项所述的方法，其中，在负载提升索在张紧的状态下已经 缠绕到第一卷筒上之后，该负载提升索被用于将风力发电机机舱降下。
24.如权利要求1至22中任一项所述的方法，其中，在负载提升索在张紧的状态下已经 缠绕到第一卷筒上之后，该负载提升索被用于将蒸馏塔降下。
25.如权利要求1至22中任一项所述的方法，其中，在负载提升索在张紧的状态下已经 缠绕到第一卷筒上之后，该负载提升索被用于将物体降入隧道的竖井中。
26.如权利要求2所述的方法，其中，在步骤a)，b)和c)之前，在吊钩组上基本没有负 载的同时通过将负载提升索缠绕到第二卷筒上而将吊钩组升高到可以与物体连接的高度。
27.如权利要求26所述的方法，其中，该负载提升索具有额定索拉力，并且当吊钩组在 步骤a)，b)和c)之前升高的时候负载提升索上的张力小于额定索拉力的5%。
28.如权利要求6所述的方法，其中，在步骤d)中通过将负载提升索缠绕到第一卷筒上 而将物体提起。
29.如权利要求1至28中任一项所述的方法，其中，在第二卷筒上的制动力由液压马达提供。
30.如权利要求1至28中任一项所述的方法，其中，在第二卷筒上的制动力由机械制动 器提供。
31.一种起重机，包括a)具有地面接合构件的下部机件；b)可旋转地连接到下部机件上的上部机件，使得上部机件能够相对于地面接合构件旋转；c)枢转地安装在上部机件上第一端处的吊臂；d)负载提升索，该负载提升索的第一端与起重机上的第一卷筒相连并且负载提升索的 第二端与起重机上的第二卷筒相连，负载提升索穿过位于吊臂第二端的绳轮并且穿过吊臂 上所悬挂的吊钩组内的绳轮；e)起重机上的传感器，来检测与负载提升索上张力相关的状况；f)与该传感器联接的计算机处理器，该计算机处理器可操作以控制着起重机的至少一 些操作；和g)计算机可读存储介质，包括嵌入其中的程序代码，该程序代码由计算机处理器执行 来接收来自传感器的指示与负载提升索张力相关的状况的信号，并且在负载提升索从第二 卷筒缠绕到第一卷筒上时用来控制施加到第一卷筒上的缠绕力。
32.如权利要求31所述的起重机，其中，控制施加到第一卷筒上的缠绕力以使负载提 升索以预定张力范围内的张力从第二卷筒缠绕到第一卷筒上，在施加缠绕力之前确定该预 定张力范围。
33.如权利要求32所述的起重机，其中，负载提升索具有额定索拉力，并且该预定张力 范围包含有负载提升索的额定索拉力的约5%和约25%的范围。
34.如权利要求31至33中任一项所述的起重机，其中，传感器包括负载提升索在其上 穿过的负载检测绳轮，并且该传感器通过检测负载提升索施加到负载检测绳轮上的压缩力 来测量负载提升索上的张力。
35.如权利要求34所述的起重机，其中，该负载检测绳轮安装在吊臂的第二端上。
36.如权利要求31至35中任一项所述的起重机，其中，第一卷筒和第二卷筒每一个都 装配有一个卡轨限制传感器。
37.如权利要求31至36中任一项所述的起重机，其中，第一和第二卷筒每一个的直径 和长度与负载提升索的长度和直径相比，使得当吊钩组尽可能地靠近吊臂项端时在至少一 个卷筒上的钢丝绳有至少三层厚。
38.如权利要求31至37中任一项所述的起重机，其中第一卷筒安装在吊臂上，第二卷 筒安装在转台上。
39.如权利要求31至38中任一项所述的起重机，其中起重机是移动式提升起重机，地 面接合构件包括可移动的地面接合构件。
40.如权利要求31至39中任一项所述的起重机，其中缠绕力是由与液压流体压力源连 接的液压马达产生的，并且计算机可读程序代码适用于执行以控制供应给液压马达的液压 流体的压力。
41.如权利要求31至40中任一项所述的起重机，其中负载提升索包括带有模制压缩外 部绞线的钢丝绳。
42.如权利要求31至41中任一项所述的起重机，其中，负载提升索包括钢丝绳，该钢丝 绳从其连接到第一卷筒的第一端到其连接到第二卷筒的第二端的整个长度上具有均勻的直径。
43.如权利要求31至42中任一项所述的起重机，其中，计算机程序代码还适用于在负 载提升索从第二卷筒缠绕到第一卷筒上时引起作用在第二卷筒上的制动力。
全文摘要
本发明提供用于负载提升钢丝绳的卷筒张紧方法和装置。提供了一种卷筒张紧方法用于操作具有连续缠绕的负载提升索的起重机，其中负载提升索的第一端与第一卷筒相连，负载提升索的第二端与第二卷筒相连，负载提升索穿过吊臂绳轮和吊钩组。本方法包括步骤将制动力施加到第二卷筒上；在第一卷筒上施加比第二卷筒上的制动力大的缠绕力；施加缠绕力和制动力的同时限制吊钩组移动，从而在保持负载提升索内张力的同时将负载提升索从第二卷筒穿过吊臂绳轮和吊钩组缠绕到第一卷筒上，使得负载提升索在比之前缠绕到第二卷筒上更高的张紧状态下缠绕到第一卷筒上。
文档编号B66D1/40GK101985344SQ20101051078
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者A·E·普罗伊斯, P·M·普基塔, T·S·卡萨文特 申请人:马尼托瓦克起重机有限责任公司