带有载荷和/或应力测量机构的提升构件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在提升装置和待提升的载荷之间传递全部或部分提升力的提升构件（１），该提升构件包括：构造成用于固定到提升装置上的近侧部分（１ａ）；设计用于连接到载荷上的远侧部分（１ｂ）；从近侧部分（１ａ）向远侧部分（１ｂ）延伸的纵向部分（１ｃ），该纵向部分（１ｃ）能够在部分提升力的作用下弹性伸长；从提升构件（１）的近侧部分（１ａ）延伸入纵向部分（１ｃ）中的纵向通道（１ｄ）；插入所述纵向通道（１ｄ）中的应力传感器（２），该应力传感器（２）固定到所述纵向通道（１ｄ）的侧壁上；用于将来自应力传感器（２）的光纤信号传送到用于接收和分析来自应力传感器的光纤信号的机构（４）的连接机构（３）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及提升构件，其用于在提升装置和待提升的载荷之间传递全 部或部分提升力。这种提升构件通常用于诸如土木工程和港口货物装卸等 领域中。
技术介绍
许多在提升载荷时发生的事故是由于不了解情况的使用者试图提升比 他们的提升机械所能提升的最大载荷更大的过量的载荷造成的。为了防止这类事故，已经设想在提升机械的致动器上、例如在其液压千斤顶(v6rinshydrauliques)上进行测量，并通过计算间接地获得提升机 械所提升的载荷的重量。然而，这些间接方法已证明存在危险，因为它们采用了近似的方法而 没有充分考虑提升机械的结构状态。在提升机械同时使用多个提升构件的情况中，由于仅提升构件中的一 些提升载荷也曾造成许多事故发生。例如，被称为"集装箱吊具(spreader )" 的保持和提升框架包括多个旋转闭锁机构，所述旋转闭锁机构适用于与载 荷相互接合并借助于它们互补的形状而锁定到载荷上。此外，"集装箱吊 具"还用于通过使旋转闭锁机构接合在位于集装箱的四个顶角处的长圆孔 中来提升和装卸港口的集装箱。根据集装箱的磨损状态和所经受的冲击， 长圆孔可能发生变形并不再能够实现所述锁定。这时，仅通过提升构件中 的一些来进行提升，这会造成过度负栽和使提升构件破裂。文献EP 1 236 980描述了 一种用于提升构件的应力传感器，包括-基体和压力盖(chapeau d，appui)，它们共同限定了至少一个流体加压室，并设计成插入在提升构件和载荷支承件之间， -用于测量加压室中的压力的机构。这种应力传感器通过测量加压室中的压力来监测向提升构件施加的载 荷和监测被提升的载荷在提升构件中所引起的应力。但是，通过测量压力来测量应力被证明不很准确、反应不很迅速且对 温度变化敏感。这种应力传感器的慢反应使得不能测量当提升载荷时在发生沖击/撞 击或突然加速的情况下在提升构件中所引起应力。在提升和装卸载荷期间 产生震动时则同样如此。这种应力测量必须远离提升构件自身而进行，其结果是不能准确地确 定提升构件实际承受的应力。另外，这种应力传感器需要向提升构件添加非常庞大的、难以适用于 所有广泛使用的提升和装卸机械的物件。
技术实现思路
本专利技术所解决的第 一个问题是准确测量当提升载荷时在提升构件中所 引起的负载和/或应力。同时，本专利技术试图使所述测量尽可能靠近提升构件进行，以便使由于 利用了近似的计算而造成的误差最小。本专利技术在另一方面试图设计一种非常耐用的、能够经受沖击的、不易 受电磁场影响且无需专门的校准操作以补偿温度变化的测量装置。本专利技术还试图设计一种用于测量提升构件所提升的载荷的重量和/或 由提升载荷所引起的应力的装置，该装置反应非常灵敏、迅速且能够实现 实时测量。本专利技术在又一方面试图提供一种冲击测量装置，该沖击测量装置能够 容易地装配到在提升领域中广泛使用的大多数现有提升构件上，无需对提 升构件的特性进行可察觉的修改便可进行所述适配。为了实现上述和其它目的，本专利技术提出了一种提升构件，其用于在提6升装置和待提升的载荷之间传递全部或部分提升力，该提升构件包括 -适用于固定到提升装置上的近侧部分， -适用于连接到载荷上的远侧部分，-从近侧部分向远侧部分的方向延伸的纵向部分，该纵向部分适用于 在部分提升力的作用下弹性拉伸， 其中，-提升构件的纵向部分包括至少一个纵向通道，-在所述至少一个纵向通道中插置有一光学应力传感器，该光学应力 传感器固定到所述至少一个纵向通道的侧壁上，并且-设置连接^/L构用于将来自光学应力传感器的信号传递到用于接收和 分析来自光学应力传感器的信号的机构。使用光学应力传感器使得对由于提升载荷而在提升构件中造成的负载 和/或应力的测量非常迅速和非常精确。光学应力传感器有利地至少在第一固定区域和第二固定区域中固定到 纵向通道的侧壁上，所述第一固定区域和第二固定区域沿纵向通道的纵向 方向上相互间隔一定距离。当提升载荷时，提升构件的纵向部分由于提升力而弹性拉伸。纵向部 分的这种拉伸会改变所述两个固定区域之间的距离，这会引起来自光学应 力传感器的信号的变化，由此变化可以直接推知由于提升构件提升的载荷 和/或载荷的重量而在提升构件中引起的应力状态。第一和第二固定区域可优选地位于提升构件纵向部分的直径不变的区域中。这种布置避免了在计算中使用近似以通过来自光纤应力传感器的信号 来估算应力和/或载荷重量。这避免了必须考虑具有不同横截面的不同部分 各自的拉伸而进行计算，所述具有不同横截面的不同部分在相同载荷下将 不同地拉伸。这种计算通常最多M于提升构件的几何构型和在具有不同 横截面的部分之间的连接部分的几何构型的简单近似。但是会发生应力集 中现象，这在计算中很难考虑，却由于第一和第二固定区域的特殊布置而得以有效地回避。纵向通道可有利地设置在提升构件纵向部分的横截面中央。这样，光学应力传感器插置在提升构件纵向部分的中立轴(fibre neutre)中。光学应力传感器测得的应力因此是纯粹的轴向应力。因此， 测量不会由于提升构件的任何挠曲而受到不利影响，否则将使提升载荷的 重量的计算不真实。可使用各种类型的光学应力传感器，只要它们能至少部分地容纳在位 于提升构件内的纵向通道中即可。第一种选择是所述光学应力传感器是光纤光学传感器，所述光纤在第 一和第二固定区域中紧固到纵向通道的側壁上。这种结构紧凑、牢固，且 能用相同的光圩连接到位于较远处的接收器和分析器机构上。所述光纤可有利地粘结在一金属管中，而所述金属管又粘结在纵向通 道中。参考文献WO 86/01;303 (涉及一种Bragg光栅光纤传感器)可获得上 述类型的光纤应力传感器的制造和使用方面的信息。还可参考文献WO 2004/056017，其中描述了用于对来自这种光纤应力 传感器的信号进行接收和分析的机构的使用和操作。第二种选择是所述光学应力传感器包括激光测距仪，该激光测距仪适 用于产生反映提升构件纵向部分的拉伸的信号。在本专利技术的第一实施例中，提升构件的远侧部分可以是钩形的。在本专利技术的第二实施例中，提升构件的远侧部分可以是T形的。这使得本专利技术适用于在土木工程领域中或在港口货物装卸领域中最广 泛使用的提升构件。根据本专利技术的一个或多个提升构件可有利地设置在一载荷保持及提升 框架上。本专利技术在另一方面提出了一种用于测量和分析载荷的装置，该装置包 括至少一个如上文所述的提升构件，其中，接收和分析机构可处理来自光 学应力传感器的信号以确定一个或多个如下参数-所述至少一个提升构件所提升的重量，-所述至少一个提升构件的应力状态，-施加载荷的持续时间及其强度，-所述至少一个提升构件操作的周期数，以及-所述至少一个提升构件的载荷谱和/或应力语。所述载荷傳和/或应力语用于评估提升构件的疲劳状态。这样便能完全 安全地定期更换提升构件。所述用于测量和分析载荷的装置优选地可包括用于同时装卸同 一载荷 的多个提升构件，而所述接收和分析机构可对来自多个光学应力传感器的信号进行处理以确定一个或多个如下参数 -载荷的重心位置，和 -各提升构件所施加的提升力。所述载荷测量及分析装置可有利地用于这样的提升装置，如装卸台、 集装箱台架、起重机、移动式起重机、或带叉式升降台的堆垛机(gerbeur) 或前置式装载机。附图说明从下面结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在提升装置和待提升的载荷之间传递全部或部分提升力的提升构件（１），包括：　－适用于固定到提升装置上的近侧部分（１ａ），　－适用于连接到载荷上的远侧部分（１ｂ），　－从近侧部分（１ａ）向远侧部分（１ｂ）的方向延伸的纵向部 分（１ｃ），该纵向部分（１ｃ）适用于在部分提升力的作用下弹性拉伸，　其特征在于，　－提升构件（１）的纵向部分（１ｃ）包括至少一个纵向通道（１ｄ），　－在所述至少一个纵向通道（１ｄ）中插入有一光学应力传感器（２），该光学应力 传感器（２）固定到所述至少一个纵向通道（１ｄ）的侧壁上，并且　－设置连接机构（３）用于将来自光学应力传感器（２）的信号传送到用于接收和分析来自光学应力传感器（２）的信号的机构（４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B兹韦加特，
申请(专利权)人：勒曼泰克国际公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]