ES2282581T3 - Sistema de aporte de aceite a la linea de equilibrado de una pluma de grua de alcance variable. - Google Patents

Abstract

Pluma de grúa de alcance variable y con dispositivo hidráulico de equilibrado automático, que comprende un brazo principal (1) montado para pivotar sobre una torreta de soporte (2), un brazo auxiliar (4) articulado a un extremo del brazo principal (1) y cuya basculación es controlada por un primer gato hidráulico (7) de doble efecto soportado por el brazo principal y cuyo vástago está enganchado al brazo auxiliar (4), un contrapeso (5, 6) articulado al extremo posterior del brazo principal (1), un segundo gato hidráulico (8) de doble efecto soportado por el brazo principal (1) y cuyo vástago está enganchado al contrapeso (5, 6), un conducto hidráulico de equilibrado (9) que une entre sí las cámaras anulares de dichos primer (7) y segundo (8) gatos, y un dispositivo de control que une selectivamente la cámara de sección maciza de uno de los primer (7) y segundo (8) gatos hidráulicos a una fuente (11) de alimentación de fluido hidráulico y la cámara de sección maciza del otro de dichos dos gatos hidráulicos (7, 8) a un depósito (12) de fluido hidráulico, caracterizada porque una línea (13) de aporte de fluido hidráulico une la fuente (11) de alimentación de fluido hidráulico a dicho conducto hidráulico de equilibrado (9), porque unos medios (14, 28) de control de aporte de fluido a dicho conducto de equilibrado (9), están previstos en dicha línea (13) de aporte de fluido, y porque unos medios de detección de posición (17, 18) están dispuestos, por una parte, en la proximidad de la conexión articulada entre el brazo principal (1) y el brazo auxiliar (4) y, por otra parte, en la proximidad de la conexión articulada entre el brazo principal (1) y el contrapeso (5, 6), controlando dichos medios de detección de posición (17, 18) por medio de un robot (16), en caso de detección de una posición pendular del brazo auxiliar (4) en ausencia de una detección simultánea de una posición vertical del contrapeso (5, 6), la activación de los medios de control (14, 28) para asegurar un aporte de fluido hidráulico al conducto de equilibrado (9).

Description

Sistema de aporte de aceite a la línea de equilibrado de una pluma de grúa de alcance variable.

La presente invención se refiere a los dispositivos que aseguran el equilibrado automático de la pluma de una grúa con brazos articulados o telescópicos en función de la variación del alcance de esta pluma y, más particularmente, a un dispositivo de equilibrado automático de esta clase con control hidráulico.

Por la patente francesa nº 82.19842 (2 536 733) se conoce un dispositivo hidráulico de equilibrado automático de la pluma de una grúa, en el cual una cámara del gato hidráulico que controla el movimiento del brazo auxiliar de la pluma y una cámara del gato hidráulico que controla el balancín del contrapeso están unidas en serie, mientras que la otra cámara de cada uno de los dos gatos se une selectivamente por medio de un distribuidor hidráulico, o bien a una fuente de alimentación de fluido hidráulico, o bien a un depósito de fluido hidráulico. Se produce así, por transferencia de fluido a la línea de equilibrado que une los dos gatos, un equilibrado automático de la pluma por desplazamientos proporcionales de los centros de gravedad del brazo auxiliar y del contrapeso.

Este dispositivo conocido experimenta un éxito merecido, pero, no obstante, adolece del inconveniente de que, en razón de fugas que pueden presentarse en los circuitos hidráulicos, en particular al nivel de las juntas, puede presentarse una falta de sincronización en los movimientos del brazo auxiliar y del balancín de contrapeso que por naturaleza perturba el funcionamiento del dispositivo.

La presente invención tiene por objetivo remediar este inconveniente y, a este efecto, propone un sistema simple, fiable y poco costoso que permita reparar, de forma automática o manual, este defecto de sincronización.

Por el documento FR 1 135 807 se conoce un sistema de equilibrado automático para una grúa del tipo que comprende una pluma constituida por un brazo único articulado en un extremo sobre un zócalo, llevando este brazo un contrapeso concebido para poder deslizarse. El equilibrado es asegurado por un pistón solicitado por resorte y al que está unido el cable de levantamiento de la pluma, desplazándose este pistón en un cilindro hidráulico unido a un gato hidráulico que controla el deslizamiento del contrapeso. La provisión de una ayuda de presión para el cilindro o el gato hidráulico, a fin de corregir el equilibrado, es asegurada por una bomba unida a un depósito de aceite y controlada manualmente o por motor.

Asimismo, por el documento EP 0 970 915 se conoce una grúa cuya pluma comprende un brazo principal al que está articulado un brazo auxiliar en un extremo, mientras que en su otro extremo están articulados dos brazos que soportan cada uno un contrapeso y están unidos entre sí por un gato hidráulico. Una conexión hidráulica entre los dos gatos asegura el equilibrado de la pluma.

Asimismo, por el documento WO 98 55289 es conocida una prensa para la fabricación de elementos para la construcción, que comprende dos platos de los cuales al menos uno es móvil en dirección al otro bajo la acción de los pistones de dos cilindros hidráulicos dispuestos en paralelo entre sí y unidos hidráulicamente en serie. En caso de fugas hidráulicas entre las dos cámaras de un mismo cilindro hidráulico, se produce entonces un decalaje entre los pistones de los dos cilindros hidráulicos y, por tanto, una inclinación del plato móvil de la prensa. Está previsto un aporte de fluido para compensar estas fugas a partir de una compuerta controlada por presión o por señales producidas a distancia.

Según la invención, una pluma de grúa de alcance variable y con dispositivo hidráulico de equilibrado es del tipo que comprende un brazo principal montado para pivotar sobre una torreta de soporte, un brazo auxiliar articulado con un extremo del brazo principal y cuya basculación es controlada por un primer gato hidráulico de doble efecto soportado por el brazo principal y cuyo vástago está enganchado al brazo auxiliar, un contrapeso articulado al extremo posterior del brazo principal, un segundo gato hidráulico de doble efecto soportado por el brazo principal y cuyo vástago está enganchado al contrapeso, un conducto hidráulico de equilibrado que une entre sí las cámaras anulares de dichos primer y segundo gatos, y un dispositivo de control que une selectivamente la cámara de sección maciza de uno de los primer y segundo gatos hidráulicos a una fuente de alimentación de fluido hidráulico, y la cámara de sección maciza del otro de dichos dos gatos hidráulicos a un depósito de fluido hidráulico. Se caracteriza por una línea de aporte de fluido hidráulico que une la fuente de alimentación de fluido hidráulico al conducto hidráulico de equilibrado por un medio de control de aporte de fluido al conducto de equilibrado, que está previsto en dicha línea de aporte de fluido, y por unos medios de detección de posición que están dispuestos por una parte en la proximidad de la conexión articulada entre el brazo principal y el brazo auxiliar y por otra parte en la proximidad de la conexión articulada entre el brazo principal y el contrapeso, controlando dichos medios de detección de posición por medio de un robot, en caso de detección de una posición pendular del brazo auxiliar en ausencia de una detección simultánea de una posición vertical del contrapeso, la activación del medio de control para asegurar un aporte de fluido hidráulico al conducto de equilibrado.

Según una forma de realización con control automático de la invención, el medio de control de aporte de fluido está constituido por una electroválvula.

Se comprende así que, en el caso de un fallo de sincronización en los movimientos del brazo auxiliar y del contrapeso, es decir, cuando el brazo auxiliar ha llegado a la posición pendular mientras que el contrapeso no se encuentra aún en esta posición, la electroválvula se encuentra automáticamente activada para asegurar un aporte de aceite al conducto de equilibrado y restablecer el equilibrado de la pluma.

Según otra forma de realización de la invención con control manual del aporte de fluido, el medio de control de aporte de fluido está constituido por una compuerta hidráulica o una llave de paso de control manual.

Ventajosamente, según la invención, un conducto de evacuación de fluido hidráulico hacia un depósito está unido al conducto de equilibrado en la proximidad de cada uno de los dos gatos hidráulicos, estando dispuesta una compuerta de control de evacuación en cada conducto de evacuación citado. Se comprende así que, mediante el accionamiento de una de estas compuertas de control de evacuación, el operador puede corregir cualquier defecto de sincronización de los movimientos del brazo auxiliar y del contrapeso debido a un excedente de aceite en el conducto de equilibrado.

Para comprender bien la invención, se describirán a continuación, a título de ejemplos sin carácter limitativo, dos formas de realización preferidas con referencia los dibujos esquemáticos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 es una vista lateral de una pluma de grúa con brazos articulados y con un dispositivo hidráulico de equilibrado automático, equipada con un sistema según la invención de aporte automático de aceite, estando representado el brazo auxiliar en posición horizontal;

la figura 2 es una vista análoga a la figura 1, pero con el brazo auxiliar en posición pendular; y

la figura 3 es una vista lateral de una pluma de grúa con brazos articulados y con dispositivo hidráulico de equilibrado automático, equipada con un sistema según la invención de aporte manual de aceite.

Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, se ha representado una pluma de grúa con brazos articulados equipada con un dispositivo hidráulico de equilibrado automático, tal como se describe en la patente francesa publicada con el nº 2 536 733. La pluma de grúa comprende un brazo principal 1, articulado a una torreta 2 alrededor de un eje horizontal y cuya basculación es controlada por un gato 3. En el brazo 1 están articulados por su extremo delantero un brazo auxiliar 4 y, por su extremo posterior, un balancín 5 que soporta un contrapeso 6. Un gato hidráulico 7, de doble efecto, está montado en el extremo delantero del brazo principal 1 y su vástago está enganchado al brazo auxiliar 4. De forma análoga, un gato hidráulico 8 de doble efecto está montado en el extremo posterior del brazo principal 1 y su vástago está enganchado al balancín 5. La cámara de sección anular del gato 7 está unida por un conducto 9, llamado conducto de equilibrado, a la cámara de sección anular del gato hidráulico 8, mientras que las cámaras de sección maciza de estos dos gatos se unen selectivamente, por medio de un distribuidor hidráulico 10, a una bomba 11 de alimentación de fluido hidráulico y a un depósito 12 de fluido hidráulico.

Como se explica en la patente nº 2 536 733 mencionada anteriormente, si a partir de la posición de la figura 2 el operador desea proceder a un alargamiento del alcance de la pluma, se coloca entonces el distribuidor 10 en la posición correspondiente a su parte derecha observando esta figura, de modo que la cámara de sección maciza del gato 8 se encuentra alimentada de fluido y, por el desplazamiento del vástago de este gato, produce simultáneamente una basculación del balancín 5 con su contrapeso 6 y, en razón de la unión entre los gatos 7 y 8, un levantamiento del brazo auxiliar 4. Por tanto, dado que el valor del contrapeso se calcula en función del propio peso de los elementos de la pluma y de los brazos de palanca, la pluma se encuentra equilibrada permanentemente.

Según la invención, una línea hidráulica 13 une la bomba 11 al conducto de equilibrado 9 por medio de una electroválvula 14 y de una válvula antirretorno 15. La electroválvula 14 es controlada, por medio de un robot 16, por unos detectores 17, 18 de tipo mecánico, hidráulico, eléctrico o electrónico, que están instalados respectivamente sobre el brazo auxiliar 4 y sobre el brazo principal 1.

Tres pilotos de control 19, 20 y 21, instalados en el robot 16, permiten gestionar el estado de la electroválvula 14, es decir un piloto 19 de detección del contrapeso 6 que se enciende cuando el detector 18 no detecta la presencia del contrapeso y que se apaga cuando el detector 18 detecta el contrapeso en posición vertical, un piloto 20 de detección del brazo auxiliar 4 que se apaga cuando el detector 17 detecta la presencia del brazo auxiliar y que se enciende cuando el brazo auxiliar llega a su posición pendular en la que el detector 17 pierde su detección, y un piloto 21 de activación de la electroválvula 14 que se enciende cuando los dos pilotos 19, 20 se encienden simultáneamente.

En modo de funcionamiento normal de la grúa, cuando la pluma está en posición horizontal (figura 1), el piloto 20 está apagado, puesto que el detector 17 detecta la presencia del brazo auxiliar 4, y el piloto 19 está encendido, puesto que el detector 18 no detecta la presencia del balancín 5. El piloto 21 está apagado entonces y, por tanto, la electroválvula 14 no está activada.

Asimismo, cuando el brazo auxiliar 4 llega a la posición pendular (figura 2), exactamente como el balancín 5, el detector 17 pierde la detección del brazo auxiliar 4 y el piloto 20 se enciende, mientras que, simultáneamente, el detector 18 detecta la presencia del balancín 5 y el piloto 19 se apaga, de modo que el piloto 21 permanece apagado y, por tanto, la electroválvula 14 no está activada.

Si, en razón de fugas de aceite producidas en el circuito hidráulico en el curso del funcionamiento, el brazo auxiliar 4 ha llegado a su posición pendular, mientras que el detector 18 no detecta la presencia del balancín 5, el piloto 20 de detección del brazo auxiliar 4 se enciende, mientras que el piloto 19 del detector del contrapeso está todavía encendido. El encendido simultáneo de los dos pilotos 19 y 20 provoca el encendido del piloto 21 y la activación automática de la electroválvula 14, que asegura, a través de la línea 13, un aporte de aceite al conducto de equilibrado 9 a partir de la bomba 11. Esta alimentación automática del aceite restablece el equilibrado, lo que conlleva la desactivación automática de la electroválvula 14 y la grúa vuelve al modo de funcionamiento
normal.

Según esta forma de realización de las figuras 1 y 2, es posible también activar la electroválvula 14 en modo manual a partir de un órgano de control, por ejemplo un botón pulsador 22, dispuesto en la cabina de pilotaje.

La pulsación de este botón pulsador 22 activa la electroválvula 14 e introduce aceite a presión en el conducto de equilibrado 9. Esta operación y el control de extensión del brazo auxiliar 4 por el distribuidor 10 permiten colocar la pluma sobre sus topes en posición extendida, y la grúa se encuentra de nuevo en modo de funcionamiento normal.

Se observará que la válvula antirretorno 15, situada en la línea 13 de aporte de aceite entre la electroválvula 14 y el conducto de equilibrado 9, impide cualquier retorno intempestivo de la presión de equilibrado.

En un extremo del conducto de equilibrado 9, entre una válvula hidráulica 23 y la cámara anular del gato 7, está dispuesta una compuerta hidráulica 24 cuyo accionamiento permite evacuar hacia un depósito 25 un eventual exceso de aceite en el conducto 9. De la misma forma, una compuerta hidráulica 26 que alimenta al depósito 25 está dispuesta entre la cámara anular del gato 8 y una válvula hidráulica 27 situada en el conducto 9.

En la figura 3 se ha representado una forma de realización con control manual del dispositivo de aporte de aceite según la invención. En esta forma de realización se han utilizado los mismos números de referencia para designar los mismos elementos que los que pertenecen a la forma de realización de las figuras 1 y 2.

En esta forma de realización, se vuelve a encontrar la línea 13 de aporte de aceite que alimenta el conducto de equilibrado 9 por medio de la válvula antirretorno 15. En la línea 13, aguas arriba de la válvula antirretorno 15, está situada una compuerta hidráulica (o una llave de paso) 28 que permite controlar manualmente el aporte de aceite al conducto de equilibrado 9.

Se vuelve a encontrar asimismo las compuertas hidráulicas (o llaves de paso) 24, 26 que permiten evacuar hacia el depósito 25 el eventual excedente de aceite en el conducto de equilibrado 9.

Cuando el operador constata un fallo de sincronización del brazo auxiliar 4 y del balancín 5 del contrapeso 6, es decir, cuando el brazo auxiliar 4 no está a tope extenso, mientras que el balancín 5 llega a colocarse sobre sus topes exteriores (lo que denota una falta de aceite en el conducto 9), abre la compuerta hidráulica o llave de paso 28 a la vez que acciona el distribuidor 10 para controlar la extensión del brazo auxiliar 4 (posición de la derecha del distribuidor mirando la figura 3).

La presión hidráulica del sistema permite entonces levantar el brazo auxiliar 4 hasta que llega a colocarse sobre su tope extenso (posición de la figura 3). Obtenida esta posición de equilibrio, el operador cierra la compuerta hidráulica (o llave de paso) 28 y la grúa se encuentra de nuevo en configuración de
trabajo.

Por el contrario, si el operador constata un fallo de sincronización en los movimientos del brazo auxiliar 4 y del balancín 5 del contrapeso, de tal modo que el brazo 4 llega a hacer tope extenso, mientras que el balancín 5 no ha llegado a colocarse sobre sus topes exteriores (lo que denota un exceso de aceite en el conducto de equilibrado 9), posiciona la pluma de la grúa en posición alta y abre la compuerta o la llave de paso 26 a fin de evacuar hacia el depósito 25 el excedente de aceite en el conducto 9 hasta que, por gravedad, el balancín 5 llega a colocarse sobre sus topes exteriores. La compuerta o llave de paso 26 permite asimismo controlar la caída del balancín 5 sobre sus topes.

Una vez que se obtiene esta posición de equilibrio, el operador cierra la compuerta o llave de paso 26 y la grúa se encuentra de nuevo en configuración de trabajo.

Se comprenderá que la descripción anterior se ha dado únicamente a título de ejemplo, sin carácter limitativo, y que podrían aportarse a ella variaciones o modificaciones constructivas sin apartarse por ello del marco de la presente invención, tal como se define en las reivindicaciones.

Claims (8)

1. Pluma de grúa de alcance variable y con dispositivo hidráulico de equilibrado automático, que comprende un brazo principal (1) montado para pivotar sobre una torreta de soporte (2), un brazo auxiliar (4) articulado a un extremo del brazo principal (1) y cuya basculación es controlada por un primer gato hidráulico (7) de doble efecto soportado por el brazo principal y cuyo vástago está enganchado al brazo auxiliar (4), un contrapeso (5, 6) articulado al extremo posterior del brazo principal (1), un segundo gato hidráulico (8) de doble efecto soportado por el brazo principal (1) y cuyo vástago está enganchado al contrapeso (5, 6), un conducto hidráulico de equilibrado (9) que une entre sí las cámaras anulares de dichos primer (7) y segundo (8) gatos, y un dispositivo de control que une selectivamente la cámara de sección maciza de uno de los primer (7) y segundo (8) gatos hidráulicos a una fuente (11) de alimentación de fluido hidráulico y la cámara de sección maciza del otro de dichos dos gatos hidráulicos (7, 8) a un depósito (12) de fluido hidráulico, caracterizada porque una línea (13) de aporte de fluido hidráulico une la fuente (11) de alimentación de fluido hidráulico a dicho conducto hidráulico de equilibrado (9), porque unos medios (14, 28) de control de aporte de fluido a dicho conducto de equilibrado (9), están previstos en dicha línea (13) de aporte de fluido, y porque unos medios de detección de posición (17, 18) están dispuestos, por una parte, en la proximidad de la conexión articulada entre el brazo principal (1) y el brazo auxiliar (4) y, por otra parte, en la proximidad de la conexión articulada entre el brazo principal (1) y el contrapeso (5, 6), controlando dichos medios de detección de posición (17, 18) por medio de un robot (16), en caso de detección de una posición pendular del brazo auxiliar (4) en ausencia de una detección simultánea de una posición vertical del contrapeso (5, 6), la activación de los medios de control (14, 28) para asegurar un aporte de fluido hidráulico al conducto de equilibrado (9).

2. Pluma de grúa de alcance variable según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios de control de aporte de fluido están constituidos por una electroválvula (14).

3. Pluma de grúa de alcance variable según la reivindicación 2, caracterizada porque la detección de la llegada a la posición pendular del brazo auxiliar (4) controla, por medio del robot (16), la desactivación de la electroválvula (14) y el cese del aporte de fluido hidráulico al conducto de equilibrado (9).

4. Pluma de grúa según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque un control manual (22) de activación de la electroválvula (14) está situado en la cabina del operador.

5. Pluma de grúa según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho medio de control de aporte de fluido está constituido por una compuerta hidráulica o una llave de paso (28) de control manual.

6. Pluma de grúa según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque una válvula antirretorno (15) está dispuesta en el conducto (13) de aporte de fluido hidráulico aguas abajo de dichos medios de control (14, 28).

7. Pluma de grúa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un conducto de evacuación de fluido hidráulico hacia un depósito (25) está unido al conducto de equilibrado (9) en la proximidad de cada uno de los dos gatos hidráulicos (7, 8), estando dispuesta una compuerta de control de evacuación en cada uno de dichos conductos de evacuación.

8. Pluma de grúa según la reivindicación 7, caracterizada porque una válvula hidráulica de seguridad (23, 27) está dispuesta en la línea (13) de aporte de fluido hidráulico, aguas arriba de la conexión de esta línea (13) con cada uno de los dos conductos de evacuación.