[实用新型]力测量装置以及具有该力测量装置的移动起重机

说明书

技术领域

本发明涉及一种由连接元件和传感器(transducer)构成的力测量装置，尤其是用于确定所述连接元件中的拉力和/或压缩力的应变传感器，以及具有该力测量装置的移动起重机。

背景技术

传感器，应变传感器或拉力和/或压缩力的力传感器在几十年来已经以力测量带(strips)或力测量主轴(spindles)的形式公知，并且用于起重机行业以确定及监测组件或起重机的负荷。

由德国公开文件DE 100 60 201 A1获知拉力和/或压缩力的力传感器的实施方式，其也被指定为力测量带或拉力带。这些力传感器被用于例如对起重机的吊索或者起重机或挖掘器的支承臂中的力进行测量。所述力传感器基本上由平坦的狭长的矩形的本体构成。该基本体被形成为带，然后从其纵向方向上看在其前端具有第一孔，以及在其后端具有第二孔。这些孔用来将力传感器与起重机或挖掘机的部件连接，其中所述力将被测量。在孔之间的所述本体的中部，设置四个盲孔状开口，所述本体随之以所需的方式被削弱。在基座区域中的圆柱形开口中的两个中，应变计(strain gauges)形式的测量系统被固定并探测所述本体中的变形或应变，并且提供电信号以确定所述力传感器纵向方向上的拉力和/或压缩力。根据所述本体、所述开口和所述测量系统的设计，这样的力传感器可以对kN的宽范围内的力进行测量。

这些力测量带通常吸收所有的拉力和/或压缩力并基于最大发生的负荷、所需的安全等级和利于获得测量精确性的材料特性的开发来进行尺寸设计。所述力的确定主要是通过在所述基本体应变过程中改变所谓应变计的电导率。利用这样的设计，所述组件位于直接力流(force flow)中，并且借助于力测量带的合适选择和精确校准，力的测量可以极其精确。

力传感器或应变传感器也是公知的，其能够通过测量所述组件上的应变得出关于组件负荷的结论，而不需要直接将力传感器或应变传感器设置在力流中(例如参见德国达姆施塔特市的HBM公司的网页 www.hbm.com，以及搜索Kraftnebenschluss[力分流(Force shunt)])。通过所述应变传感器的非正向(non-positive)或正向(positive)偶联，组件变形也被传递到所述应变传感器，并且同样发生在其中的变形/应变被用作对组件负荷的测量。

如果真是这样，以这种方式，所述组件的机械性能仅仅会被轻微地影响。当在不确定的组件几何结构上的所述力分流中使用力传感器时，经常需要使用规定的负荷直接在该组件上进行校准，从而能够从所测量的的应变得出关于之后待测量的组件负荷或力的结论。

此外，在德国公开文件DE 10 2013 205 173 A1中描述了一种主梁桅杆起重机，其以传统方式由具有履带传动装置的底盘、具有配重的上部结构、A形架、主臂、可变幅的辅助臂和拉紧(bracing)支承部(supports)构成。以传统的方式，所述主臂和所述辅助臂被拉紧，并且力传感器被设置在拉紧装置的力流中从而监控所述主臂的负荷和所述辅助臂的负荷。所述力传感器被设计为能够测量和传递待预测的力。因此，不同的力传感器通常被用在所述主梁桅杆起重机的不同安装位置并使其适应于与测量范围和机械连接的结构有关的安装位置。

发明内容

本发明的目的是要扩大用于确定拉力和/或压缩力的力测量装置的使用可能性。

这一目的通过具有技术方案1的特征的力测量装置而实现。从属技术方案2到9描述了本发明的有利的实施方式。

根据技术方案1的本发明，用于确定拉力和/或压缩力的传感器尤其是应变传感器的使用可能性被扩大，其中所述传感器被结合入具有连接元件的力测量装置中，其中所述传感器被固定到所述连接元件从而测量在连接元件的方向尤其是纵向方向上的形变，并且所述连接元件的尺寸设计为使得具有预设测量范围的传感器被使用。在这种情况下，所述传感器优选形成为用于测量所述连接元件中应变的应变传感器。

仅仅通过所述连接元件的几何结构的改进，实现了以这样的方式形成的所述力测量装置对不同力测量范围的适应，其中所述不同力测量范围例如为在具有不同最大负荷能力的移动起重机上的力测量范围，或者在与不同力测量范围和多个固定几何结构有关的移动起重机内部的不同安装位置上的力测量范围。因此对所述力传感器或所述实际测量元件实现了标准化。