[发明专利]带有载荷和/或应力测量机构的提升构件

说明书

技术领域

本发明涉及提升构件，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。 

背景技术

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(vérins hydrauliques)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，这会造成过度负载和使提升构件破裂。 

文献EP 1236980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冲击/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。 

发明内容

本发明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，本发明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。 

本发明在另一方面试图设计一种非常耐用的、能够经受冲击的、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。 

本发明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。 

本发明在又一方面试图提供一种冲击测量装置，该冲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，本发明提出了一种提升构件，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，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， 

-在该至少一个纵向通道中插置有光学应力传感器，所述光学应力传感器固定到该至少一个纵向通道的侧壁上，并且 

-设置连接机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接收和分析机构。 

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。