BRPI0917914B1

BRPI0917914B1 - guindaste tendo uma posição vertical e outras posições

Info

Publication number: BRPI0917914B1
Application number: BRPI0917914A
Authority: BR
Inventors: Bjørshol Øyvind
Original assignee: Rolls Royce Marine As
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2020-05-19
Also published as: BRPI0917914A2; CN102131728B; GB2474214A; NO336927B1; US9856121B2; NO20083654L; CN102131728A; BRPI0917914B8; US20110210091A1; GB2474214B; GB201102377D0; WO2010024689A1

Abstract

guindaste tendo uma posição vertical e outras posições a presente invenção está correlacionada a um guindaste compreendendo uma lança vertical inferior (10) e uma lança horizontal superior (12), mutuamente conectadas através de um elemento de união (20), em que a parte mais baixa da lança vertical é conectada através de um elemento tipo pedestal (14), o elemento tipo pedestal compreendendo ainda um anel giratório, para girar o guindaste em torno de seu eixo vertical (16), e onde uma haste de tensionamento (22) é disposta entre o pedestal e o elemento de união, em uma determinada distância da lança vertical e principalmente paralela à mesma, em uma posição normal do guindaste.

Description

“GUINDASTE TENDO UMA POSIÇÃO VERTICAL E OUTRAS POSIÇÕES

[001] A presente invenção se refere a uma disposição de guindaste.

[002]Nas estruturas de guindaste existentes existe uma desvantagem com relação aos tipos de lanças fixa, dobrável e telescópica, pelo fato de que a carga é levantada ou abaixada em resposta a movimentos radiais. A fim de movimentar a lança de guindaste horizontalmente, isto é, quando uma carga deve ser posicionada horizontalmente, diversos movimentos devem ser combinados ou o ajuste pode ser feito mediante içamento ou afrouxamento do guincho.

[003]No que se refere ao estado da técnica, deve ser feita referência ao que é divulgado e conhecido dos documentos de Patentes DE 3.602.912, US 3.884.359, Publicação Holandesa NL-7410091 e Patente GB 2.065.597.

[004] A primeira patente mencionada divulga uma disposição de levantamento compreendendo uma lança inferior e uma lança superior, as quais são conectadas entre si por meio de uma peça articulada. A lança inferior é disposta com articulação em um cabeçote giratório, para girar o guindaste em torno de seu eixo vertical. Para o controle das respectivas lanças, são usados cilindros hidráulicos. Um elemento de tensionamento é montado entre a peça articulada e a extremidade superior de um elemento de cabeçote giratório.

Objetivos da Invenção

[005]Constitui um objetivo da invenção proporcionar uma construção de guindaste que utiliza um

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2/10 substancial movimento do menor para o maior raio, numa direção para fora de um ponto central.

[006]Outro objetivo da invenção é proporcionar uma construção de guindaste que possibilite um movimento aproximadamente horizontal da carga sobre uma completa região de trabalho, em que o movimento vertical da carga é obtido com a ajuda de um guincho.

[007]Portanto, o objetivo da invenção é proporcionar a operação de uma construção de guindaste, de tal modo que quando a montagem de uma lança vertical e de um elemento de escora é articulada em torno de um eixo horizontal, um cabo de polia, disposto na extremidade da lança horizontal do guindaste, se movimenta principalmente ao longo de uma linha reta.

Descrição da Invenção

[008]A estrutura de guindaste da presente invenção é caracterizada pelas características descritas na reivindicação independente 1, apresentada em anexo. As modalidades preferidas são definidas nas reivindicações dependentes.

[009]A estrutura de guindaste é caracterizada pelo fato de compreender uma lança vertical inferior (10) e uma lança horizontal superior (12), as quais são mutuamente conectadas através de um elemento articulado (20). A lança vertical (10), na sua base, é conectada a um elemento tipo coroa (14), o qual, por sua vez, compreende um cabeçote giratório para girar o guindaste em torno de um eixo vertical (16), e um elemento de escora (22) é disposto entre o elemento tipo coroa e o elemento articulado (20), numa predeterminada distância da lança vertical (10) e

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3/10 substancialmente paralelo a esta, quando o guindaste se encontra numa posição normal (posição vertical).

Preferivelmente, o elemento de escora (22) é montado no elemento tipo coroa com outro nível de altura, em relação à lança vertical (10).

[0010] Preferivelmente, o elemento tipo coroa quando visto em corte lateral, forma um modelo aproximadamente triangular, em que uma linha (L), entre a lança vertical (10) e o elemento articulado (20) (pontos A e C), forma, mutuamente, um ângulo numa faixa de 30° a 60°, preferivelmente, de cerca de 45°.

[0011] Preferivelmente, o elemento articulado (20) é uma estrutura triangular, na qual (na posição normal do guindaste, figura 1B) a lança vertical (10) e o elemento de escora (22), respectivamente são fixados de modo giratório e espaçados substancialmente no mesmo nível de altura.

[0012] Preferivelmente, a lança vertical (10), a lança horizontal (12) e o elemento de escora (22), respectivamente, são suportados nos respectivos cantos (B, D, G) no elemento articulado.

[0013] Preferivelmente, o elemento de escora (22) é mais curto do que a lança vertical (10).

[0014] Comparado ao estado da técnica, quando representado pelo documento de Patente DE 3.602.912 acima mencionado, as seguintes diferenças são indicadas com relação à presente invenção.

[0015] De acordo com a Patente Alemã, o cabo corre sobre uma polia curva, enquanto na presente invenção,

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4/10 um elemento de escora (22) é usado e conectado a um ponto do elemento articulado.

[0016] De acordo com a Patente Alemã, DE

3.602.912, o cabo opera com um raio de processamento constante (a distância de um cabo (9) para um eixo (6), de acordo com a figura), enquanto que o elemento de escora (22) irá ter um raio de processamento variável (a distância do elemento de escora (22) para o ponto (B) na solução acima mencionada, ver a figura que é discutida posteriormente).

[0017] Nas posições dianteira e traseira do guindaste, esse raio será menor, sendo maior na sua posição intermediária. A redução do raio de processamento resulta em que a lança horizontal (12) é levantada em um degrau extra, desse modo, compensando a diferença de altura que surge durante o movimento de articulação.

[0018] Na Patente Alemã, DE 3.602.912, o disco de polia (7) e o braço de carga (8) são dispostos em um eixo comum (6), na parte superior da montagem externa (ver a figura na patente alemã). Na presente construção, a lança horizontal (12) é acoplada a um eixo (G) no elemento articulado (20) e, portanto, não apresenta um eixo comum com o eixo articulado (20), que gira em torno do eixo (B), na parte superior da lança vertical (10).

[0019] Deverá ser observado das figuras, conforme a ser discutido a seguir, que os pontos de ancoragem entre o elemento tipo coroa, a lança vertical (10), o elemento articulado (20) e o elemento de escora (22) formam um retângulo, com cantos (A, B, C, D).

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[0020] A característica decisiva para o guindaste ser capaz de manter uma altura constante para a polia de cabo (J), se refere à geometria desse retângulo. Primeiro e acima de tudo, a posição que surge entre as posições (A) e (C) no elemento tipo coroa, e especialmente, o ângulo que elas formam em relação ao plano horizontal.

[0021] Em segundo lugar, a posição está correlacionada à relação entre a extensão da lança vertical (A-B), a extensão dos elementos de escora (C-D), à distância (B-D) do elemento de escora e à distância (A-C) no elemento tipo coroa.

[0022] Ao adaptar essa geometria de uma maneira correta, conforme descrito acima e mostrado na figura em anexo, é possível se obter um resultado em que a polia do cabo (J) se mova numa linha reta (± 2%) durante a atuação da articulação, por exemplo, de acordo com a curva mostrada na figura 2. Também, é possível definir se a altura de levantamento irá subir ou cair com o aumento do raio de processamento, notadamente, definindo uma inclinação na linha reta.

Modalidades Práticas Preferidas

[0023] As figuras que serão agora referidas mostram diversas seções transversais de uma construção de guindaste conforme a presente invenção, e que quando implementada irá atender aos objetivos descritos acima, notadamente que o cume (J) do guindaste irá se manter, substancialmente, no mesmo nível horizontal, durante toda a faixa de operação do referido guindaste.

[0024] As figuras 1A, 1B e 1C representam ilustrações do guindaste de acordo com a invenção em três

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6/10 posições específicas, a saber, na sua posição externa ou estendida (1A), na sua posição normal (1B) e na sua posição interna ou recolhida (1C). Também, é indicada uma posição estacionária, em que as lanças são mutuamente dobradas juntas entre si.

[0025] A figura 2 representa uma ilustração do nível de altura da lança vertical (na polia de cabo (J)), com relação à faixa de alcance do guindaste.

[0026] As figuras ilustram o guindaste, o qual é formado de duas partes principais, a saber, uma lança vertical (10) e uma lança horizontal (12). A lança vertical (10) é na sua extremidade inferior acoplada a um elemento tipo coroa ou componente tipo coroa (14), o qual é operável para ser girado em torno de um eixo vertical (16), sobre um mancal (18), na parte superior da coroa de base (19). A lança vertical (10) pode ser movida com a ajuda de um cilindro inclinado (21) (alternativamente, em duas peças), que são montadas entre o ponto (B) disposto no elemento tipo coroa (14) e o ponto (E) disposto na lança vertical (10). Na extremidade superior da lança vertical (10), se dispõe um elemento articulado (20), no ponto (E). O elemento articulado (20) pode ser, quando visto lateralmente, uma construção triangular. A lança horizontal (12) é acoplada no ponto (G), a uma determinada distância do ponto (E).

[0027] O elemento articulado (20) é sustentado e guiado por meio de um elemento de escora (22), o qual é acoplado na sua extremidade inferior ao elemento tipo coroa (14) no ponto (C), e a uma extremidade inferior do elemento articulado (20) no ponto (D). A figura proporciona uma

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7/10 ilustração do elemento tipo coroa (14), o qual apresenta uma forma triangular, com perna horizontal e perna vertical, em que a hipotenusa inclinada define uma linha entre os pontos (A) e (C) no elemento tipo coroa, respectivamente. Essa hipotenusa subtende um ângulo de 45° com a horizontal. O elemento de escora (22) é fixado ao elemento tipo coroa (14) no ponto (C), que se encontra em um nível horizontal mais alto do que a posição onde a lança vertical (10) está fixada ao elemento tipo coroa (14) no ponto (A), o qual, como conseqüência do elemento tipo coroa (14), define o acima mencionado ângulo de 45°. Conforme visto na posição da lança vertical (10), como mostrado na figura 1B, a distância entre os pontos (A-C) no elemento tipo coroa (14) é maior do que a distância entre os pontos (B-D) e que o elemento de escora (22) é um pouco mais curto do que a lança vertical (10). Nessa posição, o elemento de escora (22) e a lança vertical (10) podem ser operados em paralelo.

[0028] O guindaste pode girar com a ajuda da coroa giratória (18), na base (19), conforme qualquer maneira convencional.

[0029] A lança horizontal (12) é sustentada pela ajuda de um cilindro de levantamento (24), montado entre o ponto (H) no elemento articulado (20) e o ponto (I) disposto na lança horizontal (12). Numa extremidade mais distante da lança horizontal (12), é fixada a polia do cabo (J). A polia guia um cabo, a partir do guincho montado sobre ou distante do guindaste em si.

[0030] De acordo com uma modalidade mais simples da invenção, o cilindro de levantamento (24) pode

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8/10 ser omitido. A lança horizontal (12) e o elemento articulado (20) formam uma lança interligada. A regulagem da altura da polia de cabo (J), conforme descrito no parágrafo seguinte, não é possível, embora a carga possa ser levantada e abaixada usando o guincho.

[0031] Numa situação em que o cilindro inclinado e o cilindro de levantamento apresentam suficiente extensão operacional, o guindaste pode ser dobrado para uma posição mais compacta, conforme ilustrado na figura 1D.

Modo de Operação

[0032] O guindaste se movimenta por si só entre um maior raio (R1) e um menos raio (R2) (distância de alcance) por meio da lança vertical (10), que se movimenta para frente e parra trás, em relação à posição vertical de partida, mediante ajuda do cilindro inclinado (21). Durante esse movimento, a lança vertical (10) apresenta como função principal regular o raio de processamento do guindaste. A lança horizontal (12) pode ser operada para compensar a diferença de altura que surge (no ponto B) em função desse movimento, de modo que o bloco (ponto (J)) seja mantido em uma altura constante. Isso ocorre sem que o cilindro de levantamento seja ativado e, como conseqüência, a lança horizontal (12) acompanha o movimento do elemento articulado (20). O elemento de escora (22) direciona esse movimento. Ao calcular a disposição ótima dos pontos (A, B, C, D), é obtida uma compensação de movimento que resulta em uma altura (horizontal) substancialmente constante da polia de cabo no ponto (J). É possível se obter uma variação de altura de aproximadamente ± 2% do movimento radial.

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[0033] Ao dispor o cilindro de levantamento (24) em outra posição, a altura da polia de cabo (J) pode ser modificada para se aproximar de uma posição mais alta ou mais baixa, simultaneamente, sendo com isso possível movimentar o momento de içamento mais próximo do centro de rotação do guindaste.

[0034] A presente construção proporciona uma série de vantagens, conforme se segue:

1. A lança não tem possibilidade de cair.

[0035] Para que ocorra uma queda, deverá ocorrer uma ruptura física na construção de aço do guindaste. A perda de força hidráulica não representa qualquer significância. Caso o cilindro hidráulico seja removido, o guindaste pode continuar a ser movimentado horizontalmente.

2. O movimento radial da carga é horizontal.

[0036] Isso significa que existe uma mínima força exigida para implementação desse movimento horizontal, notadamente, algo que exige uma menor utilização de energia, como conseqüência do emprego de um guindaste construído conforme a presente invenção. Assim, é possível uma velocidade de operação mais rápida, de modo similar a quando o guindaste se articula. Isso significa que a carga pode ser movimentada com alta velocidade em todas as direções, em um plano horizontal, mediante ajuste da rotação e do raio.

3. Ajuste do movimento do guindaste em operação se torna mais simples e mais lógico.

[0037] Cada movimento do guindaste é controlado por sua correspondente função hidráulica:

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10/10 rotação (ajuste do ângulo), variação do alcance (ajuste do raio), içamento (mudança na altura de trabalho) e uso do guincho (levantamento e abaixamento das cargas). As funções não se influenciam entre si.

[0038] A figura 2 representa uma ilustração de como o peso do gancho (eixo dos Y) na lança horizontal (12) (na polia de cabo (J)) se modifica em si, com relação à distância ou posição de alcance radial do guindaste (eixo dos X). Como resultado, o ponto (J) (polia do cabo) se sustenta de modo estável, a um nível de altura de 21 ou 22 metros, com relação a um determinado nível de fundação. Conforme representado nas figuras, o cume do guindaste no ponto (J) é capaz de alcançar 40 metros, para cada lado do eixo vertical (16). A posição x = 0 no eixo dos X corresponde à ponta da lança (J) interceptando o eixo (16) (figura 1B).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Guindaste tendo uma posição vertical e outras posiçõ es, compreendendo: a) uma lança inferior (10) e um elemento de escora (22) , cada um tendo extremidades superiores e inferiores; b) uma placa de ligação tendo um formato triangular com três arestas, em que duas das arestas podem

ser mantidas em uma elevação menor do que a elevação da terceira aresta;

c) um cabeçote giratório;

d) uma coroa (14) tendo um formato triangular com três arestas, com uma linha entre duas das arestas sendo a hipotenusa, e uma perna da coroa (14) orientada horizontalmente e montada fixamente ao cabeçote giratório,

e) um cilindro hidráulico inclinado (21) tendo extremidades proximal e distal,

f) uma lança superior (12) tendo comprimento predeterminado e tendo extremidades proximal e distal;

o guindaste sendo caracterizado pelo fato de que

i) o elemento de escora (22) é espaçado da lança inferior (10) e paralelo à lança inferior (10) na posição vertical do guindaste;

ii) as extremidades superiores da lança inferior (10) e o elemento de escora (22) são acoplados de maneira articulada às primeira e segunda das arestas inferiores, respectivamente, da placa de ligação, e a extremidade proximal da lança superior (12) é acoplada de maneira articulada à terceira das arestas da placa de ligação; e iii) as extremidades inferiores da lança inferior

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2/3 (10) e elemento de escora (22) são, respectivamente, acopladas de modo articulado às arestas da hipotenusa da coroa (14), e a extremidade inferior do cilindro hidráulico inclinado (21) é acoplada de maneira articulada ao cabeçote giratório, e a extremidade superior do cilindro hidráulico inclinado (21) é acoplada de maneira articulada à lança inferior (10) intermediária às extremidades superior e inferior da lança inferior (10);

g) um único cilindro de levantamento (24) tendo extremidades proximal e distal, em que a extremidade distal do cilindro de levantamento (24) é acoplada de maneira articulada à lança superior (12) intermediária às extremidades às extremidades proximal e distal da lança

superior (12), e a extremidade proximal do cilindro de levantamento (24) é acoplada de maneira articulada à placa de ligação ao longo de uma linha reta intermediária aos pontos de acoplamento da placa de ligação com as lanças superior e inferior (12, 10), pelo que a extremidade distal da lança superior (12) pode ser mantida em uma altura constante.

2. Guindaste, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a extremidade inferior do elemento de escora (22) é montada na coroa (14) em um nível vertical mais alto do que a fixação da extremidade inferior da lança inferior (10) à coroa (14).
3. Guindaste, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a hipotenusa da coroa se estende em um ângulo de 45° em relação à perna horizontal da coroa montada no cabeçote giratório.

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4. Guindaste, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de escora (22) é mais curto que a lança vertical (10).