Procedimiento de control del movimiento de orientación de la parte giratoria de una grúa de torre.

Procedimiento de control motorizado del movimiento de orientación de la parte superior giratoria (3) de una grúade torre,

estando compuesta la parte giratoria (3) de una flecha (7) y una contraflecha (8), y estando asociada estaparte giratoria (3) a un electromecanismo de orientación (12) que comprende, como mínimo, un motorreductoreléctrico (15) con motor eléctrico (16) y reductor (17), siendo alimentado el motor eléctrico (16) eléctricamente, demanera que produzca un par de orientación transmitido a la parte giratoria (3) de la grúa, teniendo este par un valormáximo, caracterizado porque cuando la grúa se encuentra en servicio, y para condiciones que comprenden, comomínimo, una velocidad del viento (V) superior a un valor determinado, el valor máximo del par de orientación, quepuede ser producido por el motor eléctrico (16) antes citado se encuentra aumentado mientras persistan estascondiciones.

Procedimiento de control del movimiento de orientación de la parte giratoria de una grúa de torre La presente invención se refiere al sector técnico de las grúas de torre. Más particularmente, esta invención se refiere al control motorizado del movimiento de orientación de la parte superior giratoria de una grúa de torre.

Una grúa de torre se compone, habitualmente, de dos partes principales, que son, por una parte, una columna vertical no giratoria designada como “columna” y por otra parte, una parte superior giratoria, es decir, orientable alrededor de un eje de orientación vertical. La parte superior giratoria, montada en el vértice de la columna, se compone en sí misma de una flecha que se extiende desde un lado del eje de rotación vertical de esta parte giratoria y una contraflecha dotada de un contrapeso que se extiende al otro lado del eje de rotación vertical. La rotación de la parte giratoria alrededor de este eje vertical está controlada por un conjunto motorizado utilizando energía eléctrica, designado a continuación por la expresión “electromecanismo de orientación”.

Para realizar el montaje rotativo de la parte giratoria en el vértice de la columna de una grúa de torre, se prevé habitualmente entre la flecha y la contraflecha de la parte giratoria, una corona de orientación compuesta por dos anillos concéntricos, con un anillo fijo conectado al vértice de la columna y un anillo móvil solidario de la parte giratoria, entre cuyos anillos están montados cojinetes de bolas o rodillos cilíndricos.

Para controlar la rotación de la parte giratoria montada de este modo, el electromecanismo de orientación comprende, habitualmente, un motorreductor eléctrico solidario de esta parte giratoria, arrastrando en rotación dicho motorreductor un piñón de eje vertical que engrana con una rueda dentada tallada en el anillo fijo de la corona de orientación. Eventualmente, en el caso en el que se debe transmitir una potencia mecánica importante para poner en rotación la parte giratoria, se prevén dos o más motorreductores, arrastrando en rotación cada motorreductor un piñón que está acoplado con la misma rueda dentada.

A título de ejemplo de estos mecanismos de orientación, se hará referencia a los documentos de las patentes EP 1 422 188 y FR 2 907 109.

Cuando la grúa de torre se encuentra “fuera de servicio”, es decir, fuera de los periodos de trabajo de la grúa, esta es puesta habitualmente “en girola”: la parte giratoria ya no está frenada en rotación o solo lo está de manera reducida, de forma que se puede orientar libremente en todo momento, según la dirección del viento. La flecha se orienta, entonces, en el sentido del viento, mientras que la contraflecha se sitúa contra el viento, puesto que la superficie de la flecha que está expuesta al viento es muy superior a la de la contraflecha.

Después de los periodos de trabajo de la grúa de torre, esta es sometida a ciclos de fatiga, que resultan particularmente de la alternaza de rotaciones de la parte giratoria en un sentido, en carga, y en retorno “en vacío” de esta parte giratoria. La columna de la grúa sufre entonces pares de fuerzas de torsión que es conveniente limitar a un valor de par máximo que pueda ser soportado por esta columna.

Con este objetivo, el electromecanismo de orientación de la grúa está controlado por un ordenador que limita el valor del par de orientación al valor de par máximo que ha sido predefinido.

Se debe observar también que durante los periodos de trabajo de la grúa, la parte giratoria de esta y, en particular, la flecha presenta una exposición al viento importante, en especial, en el momento de la puesta en movimiento, pudiéndose traducir el efecto del viento por un par resistente suplementario.

La limitación del par, impuesta por el ordenador, conjugada al par resistente, debido al viento, comporta para el operador de la grúa, una dificultad potencial para controlar la rotación y el posicionamiento de la flecha, en particular, el movimiento de la flecha en carga, en presencia de viento, en especial si el viento posee una velocidad superior a un cierto umbral.

La patente FR 1 544 012 describe un control de movimiento de orientación para una grúa de torre (sin contraflecha) en la que, para superar un par de resistencia debido a un viento fuerte, se prevé el accionamiento de un grupo motorreductor auxiliar que actúa sobre la corona dentada del mecanismo de orientación, además del grupo motorreductor principal. La añadidura de un segundo grupo motorreductor de funcionamiento ocasional, comporta una complicación y un aumento de coste.

La presente invención está destinada a evitar estos inconvenientes y su finalidad consiste, por lo tanto, en facilitar la conducción de una grúa de torre, en el sentido de un mejor control del movimiento de orientación de la parte giratoria de la grúa en presencia de viento, y ello, de manera simple y en particular sin añadir un motorreductor auxiliar.

A estos efectos, la invención tiene esencialmente por objetivo un procedimiento de control motorizado del movimiento de orientación de la parte superior giratoria de una grúa de torre, estando compuesta la parte giratoria de una flecha y una contraflecha y estando asociada esta parte giratoria a un electromecanismo de orientación que comprende, como mínimo, un motorreductor eléctrico con motor eléctrico y reductor, cuyo motor eléctrico está alimentado eléctricamente de manera que produceun par de orientación transmitido a la parte giratoria de la grúa, pudiendo tener este par un valor máximo, caracterizándose este procedimiento por el hecho de que, cuando la grúa se encuentra en servicio y para unas condiciones que comprenden, como mínimo, una velocidad de viento superior a un valor determinado, el valor máximo del par de orientación que puede ser producido por el motor eléctrico antes citado, se encuentra aumentado mientras persisten estas condiciones.

De manera ventajosa, el valor máximo del par de orientación se encuentra aumentado en caso de velocidad del viento superior a un valor determinado y para, como mínimo, una condición suplementaria, constituida por el hecho de que la longitud de que la flecha de la grúa es superior a un valor determinado y/o que el momento de la carga suspendida bajo la flecha es superior a un valor determinado o a una fracción determinada del momento máximo admisible.

Si se realizan estas condiciones, el procedimiento de la invención prevé, en particular, que el par de orientación pueda ser aumentado en el límite del valor máximo aumentado autorizado en estas condiciones, en función de la posición angular de la flecha y de la dirección del viento, ello en especial para aumentar el par motor del motorreductor en las fases de “subida al viento” por la flecha.

A título de ejemplo de puesta en práctica del procedimiento de la invención, las condiciones a reunir para un aumento del valor máximo del par de orientación pueden ser:

- una velocidad del viento superior a 50 km/hora,

- una longitud de flecha superior a 40 metros,

- un momento de carga superior al 80 % del momento de carga máximo admisible.

Es preciso que por “momento de carga” se comprenda el producto del peso de la carga levantado por la grúa por el alcance, que es la distancia horizontal entre esta carga y la columna de la grúa (o el eje de rotación de la parte giratoria) .

Los diferentes parámetros que se tienen en cuenta en el procedimiento de la invención son facilitados por captadores apropiados y/o por el cálculo. En particular, en lo que se refiere al momento de carga, este puede ser conseguido por el cálculo a partir del peso de la carga proporcionado por un anillo dinamométrico con galgas de esfuerzo, y que el alcance medido por un potenciómetro situado sobre el polipasto que sirve para desplazar el carro a lo largo de la flecha. De este modo se puede utilizar un captador de momento que facilita directamente el momento de carga midiendo el desplazamiento de las barras de par.

Gracias al procedimiento de la invención, el valor máximo del par, que puede ser facilitado por el motor del electromecanismo de orientación, está aumentado, por ejemplo, en 15%, cuando se reúnen las condiciones anteriormente definidas. El mecanismo pasa a ser entonces capaz de suministrar más par, a condición de que el operario de la grúa pida una consigna de velocidad tal que este par más elevado deba... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de control motorizado del movimiento de orientación de la parte superior giratoria (3) de una grúa de torre, estando compuesta la parte giratoria (3) de una flecha (7) y una contraflecha (8) , y estando asociada esta parte giratoria (3) a un electromecanismo de orientación (12) que comprende, como mínimo, un motorreductor eléctrico (15) con motor eléctrico (16) y reductor (17) , siendo alimentado el motor eléctrico (16) eléctricamente, de manera que produzca un par de orientación transmitido a la parte giratoria (3) de la grúa, teniendo este par un valor máximo, caracterizado porque cuando la grúa se encuentra en servicio, y para condiciones que comprenden, como mínimo, una velocidad del viento (V) superior a un valor determinado, el valor máximo del par de orientación, que puede ser producido por el motor eléctrico (16) antes citado se encuentra aumentado mientras persistan estas condiciones.

2. Procedimiento de control, según la reivindicación 1, caracterizado porque el valor máximo del par de orientación se encuentra aumentado en caso de velocidad del viento (V) superior a un valor determinado y, por lo menos, para una condición suplementaria constituida por el hecho de que la longitud (Lf) de la flecha (7) de la grúa es superior a un valor determinado, y/o que el momento (L x P) de la carga (C) suspendida bajo la flecha (7) es superior a un valor determinado o a una fracción determinada del momento admisible máximo.

3. Procedimiento de control, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el par de orientación es aumentado dentro del límite del valor máximo aumentado autorizado en aquél momento en función de la posición angular (alfa 1) de la flecha (7) y de la dirección del viento (alfa 2) , en especial para aumentar el par motor del motorreductor (15) en las fases de “subida al viento” por la flecha (7) .

4. Procedimiento de control, según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comporta una comparación entre el estado de una entrada de un accionador, tal como el variador de frecuencia (19) , que controla el motor eléctrico

(16) del electromecanismo de orientación (12) y la orden (S) facilitada por un ordenador (21) que gestiona informaciones salidas de los captadores (26, 27, 28) para facilitar autorización de aumentar el par y, en el caso en el que el estado de esta entrada no correspondiera a la orden (S) facilitada por el ordenador (21) , una puesta automática en modalidad reducida del electromecanismo de orientación (12) , por ejemplo, por reducción de la velocidad.

5. Dispositivo de control motorizado del movimiento de orientación de la parte superior giratoria (3) de una grúa de torre, comprendiendo el dispositivo un electromecanismo de orientación (12) que comprende, como mínimo, un motorreductor eléctrico (15) con motor eléctrico (16) y reductor (17) , en el que el motor eléctrico (16) es alimentado eléctricamente, de manera que produzca un par de orientación transmitido a la parte giratoria (3) de la grúa, teniendo este par un valor máximo, previéndose un accionador, tal como un variador de frecuencia (19) para el control del motor (16) del electromecanismo de orientación (12) , caracterizado porque, para la puesta en práctica del procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 4, comprende un ordenador (21) dotado de entradas (22, 23, 24) , que le permiten determinar la velocidad del viento (V) y otros parámetros, tales como la longitud (Lf) de la flecha (7) de la grúa y el momento (L x P) de la carga (C) suspendida bajo la flecha (7) , y de una salida (25) que está conectada a una entrada del accionador, tal como el variador de frecuencia (19) y que es apropiada para facilitar a este accionador, en función de los parámetros gestionados, una orden (S) autorizando el aumento del valor máximo del par de orientación.