CN101023239A - 用于将一结构支撑在表面上的支撑装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于将一结构支撑在表面上的支撑装置，包括至少一个支撑元件，每个所述支撑元件包括活塞、活塞在其中可移动的缸、和用于将活塞保持在相对于所述缸稳定的位置的制动装置，其中所述活塞和所述缸设置成使得：与所述结构相关联的载荷引起支撑元件的调整，并且由与所述结构相关联的载荷引起的所述缸内液压的增加致动所述制动装置。

Description

用于将一结构支撑在表面上的支撑装置
技术领域
本发明主要涉及一种用于将一结构支撑在表面上的支撑装置，例如，涉及一种具有至少两个自调整支撑元件的支撑装置。
背景技术
诸如桌子、梯子和三脚用具的结构具有用于安置在表面上的腿。如果不是所有的腿都与表面接触，那么结构的位置将是不稳定的。通过调整各条腿的高度，能使得结构的位置更加稳定。这通常是以腿底部处的螺纹型机构完成的。
替代地，所有的腿可以与表面接触，但是所述结构相对于表面或许不在期望的方位上。再次地，可以通过用相同的螺纹机构来调整各条腿的高度而调整所述结构相对于表面的位置。其它的诸如大型机器和房子的结构，可以不需要腿而与地面直接接触，或者通过支撑梁或者底座与地面接触。这些大结构的水平或者倾斜调整一般采用分别受控的千斤顶或者楔而进行。
无论如何，结构位置的调整一般是麻烦并且耗时的。从而需要一种技术先进的解决方案。
活塞已经被用于稳定诸如梯子、三脚用具以及桌子的结构。通常与结构的每条腿有一个活塞与之关联。所述活塞是流体连通的。从而活塞能被用于一起调整各个支撑腿的位置。当认为结构的位置稳定时，手动地隔离活塞，从而不会发生进一步的调整。这些系统不提供自调整支撑装置。
发明内容
本发明在第一方面提供一种用于将一结构支撑在表面上的支撑装置，该支撑装置包括至少一个支撑元件，每个所述支撑元件包括：
活塞，
缸，所述活塞在所述缸中是可移动的，和
制动装置，其用于相对于所述缸将所述活塞保持在一个稳定位置，
其中所述活塞和所述缸设置成使得与所述结构相关联的载荷引起所述支撑元件的调整，
并且由与所述结构相关联的载荷所引起的所述缸内的液压增大致动所述制动装置。
每个所述缸通常有流体入口/出口，并且通常设置成使得：流过所述入口/出口的流体的量控制每个所述活塞相对于所述缸的移动。每个所述缸通常有一个开口，开口设置成使得：在使用中，每个所述活塞的移动引起每个所述支撑元件的表面接触部分相对于表面的移动。
所述支撑装置通常有至少两个支撑元件。在这种情况下，流体入口/出口通常通过至少一个流体管道连通，使得流体能在所述入口/出口之间流动。所述支撑装置通常设置成使得：在使用中，当支撑装置放在表面上且至少一个所述表面接触部分不接触所述表面时，引起活塞相对于缸的移动，调整所述表面接触部分相对于所述表面的位置。
所述支撑装置通常是自调整的，这具有重大的实际优点。例如，有支撑装置的结构可以被放在表面上，并且至少一个所述表面接触部分可以接触表面，而至少一个其它的表面接触部分可以不接触表面。所述表面可以不平或者所述结构能够以倾斜定位放在表面上。所述结构通常设置成使得：与和表面相接触的表面接触部分相关联的每个活塞在内部移动，并且通常推动流体进入不与表面接触的表面接触部分相关联的每个所述缸中，这通常引起每个接触部分的移动。
另一方面，所有的接触部分可以接触表面，但是结构可能被斜置，例如，向结构的后部倾斜。在这种情况下，作用在每个后部支撑元件上的载荷会增加，并且作用在每个前部支撑元件上的载荷会减小。所述支撑装置通常设置成使得与增加的载荷关联的每个活塞在内部移动，并且通常推动流体进入到和与减小的载荷相关联的支撑元件相关联的各缸中。
支撑装置通常设置成使得：在调整后并且如果所有的接触部分接触表面，则支撑元件上的载荷引起每个所述缸内液压的增加，这致动制动装置，并且禁止活塞的移动，使得所述结构处于调整过的稳定位置。
在一种实施方式中，每个活塞包括设置成接触表面的表面接触部分。替代地，表面接触部分可以是一个直接或者间接地与活塞接触的部件，并且它设置成使得所述活塞相对于所述缸的移动引起所述表面接触部分的移动。
在该实施方式的变例中，每个缸可以包括设置成接触表面的表面接触部分。替代地，所述表面接触部分可以是直接或者间接与缸接触的部件，并且它可以定位成使得所述缸相对于所述活塞的移动引起所述表面接触部分的移动。
在一种特殊实施方式中，支撑装置设置成使得：活塞相对于缸移动，直到缸内压强的增加致动制动装置为止。例如，当所有缸内的压强处于相同的水平时，可以是这种情况。
每个支撑元件的制动装置可以是液压的。例如，每个支撑元件的活塞可以有一个空腔，这个空腔设置成使得：在使用中，流体能穿过入口/出口进入缸和空腔中。在本发明的一特殊实施方式中，活塞是长形的并且至少一个侧部分有至少一个与空腔相连的凹口。一制动块或者制动缸通常放置在活塞的所述凹口内，并且设置成使得：如果流体透入空腔，则每个所述制动块或者制动缸在使用中向着缸的内壁移动。在这种情况下，制动装置通常安装成使得：空腔内流体压强的增加会增加了每个所述制动块或者制动缸作用在缸内壁上的压力，因而禁止活塞在缸内的移动。
在这种实施方式变例中，缸可以在内侧壁上有至少一个凹口。每个所述制动块或者制动缸可以放在每个所述内侧壁的凹口内并且设置成推动活塞。
每个支撑元件的制动装置还可以是机械的。例如，支撑元件可以包括制动部分，该制动部分通常相对于缸是随活塞可移动的，直到禁止表面接触部分的移动——例如由于与表面接触。例如，制动部分可以是表面接触部分。在这种情况下，活塞和制动部分可以设置成使得：当制动部分移动受到限制时，活塞相对于缸的进一步的移动致动制动装置。例如，制动装置可以设置成使得引起制动部分对着缸内壁的移动。在这种情况下，活塞和制动装置可以有楔部分，楔部分在使用中引起制动部分对着缸内壁的移动。
此外，制动部分在外部可以有一个或者多个齿，如果制动部分被按压在缸内壁上时，这些齿与缸内壁上的一个或者多个齿互锁。
在本发明的一实施方式中，支撑装置包括流体容器，所述流体容器与流体入口/出口连通并且在使用中通常位于缸之上。缸和流体入口/出口通常连接成使得形成一可以包括容器的封闭系统。
支撑装置也可以包括一设置用于接收液压液的阀。在这种情况下，支撑装置一般这样安装：当阀开启并且液压液被抽入支撑装置时，每个所述支撑元件把结构从第一高度升高到第二高度。
例如，结构可以是诸如桌子的家具、诸如房子的建筑物、或者任何可以被放在表面上的结构，包括空中交通工具。所述结构通常有三个或者四个支撑元件，但是替代地可以有任意数量的支撑元件。
本发明在第二方面提供一种用于将一结构支撑在基面上的可调整式支撑装置，支撑装置包括活塞缸组件，活塞相对于缸是可移动的，活塞和缸中的一个连接到所述结构，或者形成所述结构的一部分，并且活塞和缸中的另一个与工作接合基面的接触部分相关联；以及，用于禁止活塞相对于缸移动的制动装置，其中制动装置响应于预定载荷条件作用在支撑装置的一部分上而工作。
本发明在第三方面提供用于活塞和缸组件的制动系统，制动系统包括适于由缸内流体压强的增加而致动的制动装置。
在第三方面的一实施方式中，活塞有空腔，空腔设置成使得：在使用中，流体能从入口/出口流进缸和空腔，并且其中，活塞的至少一个侧部有至少一个连着空腔的凹口。在该实施方式中，在活塞的每个所述凹口内设置制动块或者制动缸，并且将之设置成使得：如果流体流进空腔，则每个所述制动块或者制动缸在使用中向着缸的内壁移动。这样，制动装置可以设置成使得：空腔内的流体压强的增加会增加每个所述制动块或者制动缸作用在缸内壁上的压力，因而抵抗缸内的活塞的可移动性。
在第三方面的另一实施方式中，制动系统包括把活塞板从活塞分开的空腔。空腔可以容纳抵抗装置，从而在使用中活塞板和活塞保持在彼此远离的位置，并且随着缸内流体压强的增加，活塞板和活塞互相移近，致动制动装置。空腔还容纳有延伸穿过空腔至少一部分的至少一个入口/出口伸长部分，从而，在使用中流体能从入口/出口流进入口/出口伸长部分和缸，并且当缸内的流体压强增加时，用于中断流体流过入口/出口伸长部分并进入缸的装置，致动活塞相对于缸的制动。
在一种方式中，抵抗装置包括弹簧或装满流体的囊。
在一种方式中，入口/出口伸长部分包括延伸穿过空腔并进入缸的管子。
在一种方式中，管子是柔性的，并且活塞板和活塞中的至少一个包括伸进空腔的压折器，以致于当缸内的流体压强增加并且活塞板和活塞互相移近时，压折器压缩柔性管子并且阻止流体流入缸内。
在另一种方式中，管子包括阀，以致于当缸内的流体压强增加并且活塞板和活塞互相移近时，阀阻止流体流过管子并流进缸内。
在一种方式中，管子包括延伸过其中的第一构件，并且空腔包括第二构件，第一构件包括允许流体流过管子的流孔，第二构件适合于在一开启位置和一关闭位置之间移动，从而在关闭位置，流孔被第二构件关闭，阻止流体流过管子进入缸内。
在一种方式中，入口/出口伸长部分包括螺旋的柔性管部分，所述柔性管部分延伸过缸的至少一部分。
在第三方面的进一步的实施方式中，制动装置位于两个或者更多的支撑元件之间，并且包括至少两个流体容器，所述流体容器适于使得：当至少一个流体容器内的压强低于阈值时，所述流体容器流体连通，并且，当所有流体容器内的压强高于阈值时，所述流体容器不流体连通。
在第四方面，本发明提供用于将一结构支撑在表面上的支撑装置，所述支撑装置包括至少一个支撑元件，每个所述支撑元件包括活塞、其中活塞可移动的缸、和用于相对于缸将活塞保持在稳定位置的制动装置，其中活塞和缸设置成使得与所述结构相关联的载荷导致支撑元件的调整，并且如果支撑元件的表面接触部分的可移动性减小低于阈值，与所述结构相关联的载荷致动制动装置。
附图说明
图1A和1B示出根据本发明一实施方式的用于一个结构的支撑装置的示意性图示，
图2示出根据本发明一实施方式的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图3示出根据本发明另一实施方式的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图4示出根据本发明再一实施方式的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图5示出根据本发明又一实施方式的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图6示出根据本发明一实施方式的用于一个结构的支撑装置的立体图，
图7示出图6中的用于一个结构的支撑装置的正视图，
图8和图9示出根据本发明一实施方式的用于一个结构的支撑装置的示意性图示，
图10示出图10A和10B使用中的用于一个结构的支撑装置的示意性图示，
图11示出根据本发明一实施方式的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图12示出图12中的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图13示出图12中的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图14示出图12中的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图15示出根据本发明一实施方式的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图16示出根据本发明一实施方式的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图17示出根据本发明一实施方式的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图18示出图17中的用于支撑一个结构的支撑元件的球阀的示意性图示，
图19示出根据本发明一实施方式的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图20示出根据本发明一实施方式的用于支撑一个结构的支撑元件的示意性图示，
图21示出根据本发明一实施方式的阀元件的示意性图示，
图22示出根据本发明一实施方式的阀元件的示意性图示，
图23示出根据本发明一实施方式的阀元件的示意性图示，
图24示出根据本发明一实施方式的阀元件的示意性图示，
图25示出根据本发明一实施方式的阀元件的示意性图示，
图26示出使用图25的实施方式的系统的示意性图示，
图27示出根据本发明一实施方式在直升机使用中的支撑元件的示意性图示，以及
图28示出根据本发明一实施方式在直升机使用中的支撑元件的示意性图示。
具体实施方式
首先参考图1A和1B，描述根据本发明一实施方式的用于支撑一个结构的支撑装置。图1A示出用于支撑一个结构16的支撑装置10。在该实施方式中，所述支撑装置包括了3个或者4个支撑元件，但是在图1A中仅仅示出两个支撑元件。每一个支撑元件12和14包括缸18和活塞20。缸18各自具有流体入口/出口22，所述流体入口/出口22通过管子24与另一支撑元件的流体入口/出口22连接。缸18被填充以流体。流过入口/出口22的流量决定活塞20在缸18内的移动距离。由于每一个流体入口/出口22与另一个流体入口/出口相互连通，所以，一个活塞在相应缸内的向上移动使得流体通过管子24运动，因而引起另一个缸20的向下移动。
当支撑装置放在表面26上时，结构的重量使得支撑元件14内的活塞20向上移动并使得支撑元件12内的活塞20向下移动。这些活塞的移动因此调整支撑元件12和14的高度。一旦两个活塞已经到达调整位置，与结构16相关联的载荷使得缸内的压强增加并且一制动(没示出)将缸内的活塞定位在固定位置。由于缸内活塞的调整和定位自动发生，所以支撑装置是自调整的。
在该实施方式中，支撑10也包括一设置为接收液压液体的阀25。当阀25打开时，流体能在支撑装置12和支撑装置14之间流动。
阀25适宜于限制流体移动，使得：当阀25两侧的流体被加压到阈值以上时，限制或者禁止流体流经阀25。相反，当阀25一侧的流体压强低于阈值时，阀25适宜于允许流体移动。当发生流体移动时，阀25两侧的压强低于预先设置的界限，并且每个支撑元件12、14的连通阀25将打开以允许流体移动。
这在载荷变化时允许支撑元件30自调整。也就是说，在任意一条腿卸载后，通过打开阀25和流体流经管子24，允许调整腿的高度。
图1B示出图1A示出的实施方式的变例。在这种情况下，由支撑装置26所支撑的结构是桌子26。
图2示出用于支撑一结构的一支撑元件30的细节，支撑元件30例如为图1A和1B所示的支撑元件12和14。支撑元件30包括缸32，活塞34在缸32中被导引。缸32有用于接收和喷射诸如液压液或者水的流体38的流体入口/出口36。活塞34有密封件35，用于密封所述缸32内的流体38。流体入口/出口36与另一个支撑元件(未示出)的另一个这样的流体入口/出口连接。
在图2所示的实施方式中，活塞34包括空腔40，空腔40具有位于活塞34的侧部处的开口42和44。在开口42和44内，制动缸46和48受到导引，并且如果缸32内的流体压强在阈值以上，则制动缸46和48被按压在缸32的内壁上，以相对于缸32将活塞34定位在固定位置。缸32还有螺纹33，用于安装在结构上。在支撑元件30内这种机构作为阀而工作。
一般，诸如桌子的结构，由3个或者4个相连通的支撑元件30来支撑。在将桌子放在表面上以后，支撑元件一般由于不平的平面而进行调整并且流体在缸之间流动直到活塞到达调整位置。结构的重量将压强增加到压强阈值以上，并且制动缸46和48移动抵靠缸32的内壁，以便将活塞定位在固定位置。从而，桌子将有一个稳定的位置。
图3示出根据本发明另一个实施方式的用于支撑一结构的支撑元件50。再次地，支撑元件50可以与图1A和1B中所示实施方式中的、和上面所描述的支撑元件12和14一样发挥作用。支撑元件50包括其中活塞54被引导的缸52。缸52有用于接收和喷射诸如液压液或者水的流体58的流体入口/出口56。活塞54有密封件55，用于密封所述缸52内的流体。流体入口/出口56与另一个支撑元件(未示出)的另一个这样的流体入口/出口连接。在该实施方式中，支撑元件50包括另一个位于活塞54下的活塞60。活塞54有由活塞60的相应圆柱孔66所容纳的圆柱形的凸出62。活塞60有空腔68，空腔68被填充以液压流体58并且有开口70和72。制动缸74和76在开口70和72内受到引导，并且，如果空腔68内的流体压强在阈值以上，则制动缸74和76被按压在缸52的内壁上，以相对于缸52将活塞60从而活塞54定位在固定位置。空腔68内的流体压强响应于与所述结构相关联的载荷而增加。也就是说，如果支撑元件50的表面接触部分102的可移动性由与所述结构相关联的载荷减小到阈值以下。
缸32还具有螺纹77，用于安装在所述结构上。
此外，支撑元件50包括绕着凸出62的压缩弹簧79。当结构被升起且支撑元件50上的载荷因此减小时，弹簧79用来推动活塞54和60相互分离，并进而减小空腔68内的流体压强。因而，制动缸74和76的反向运动被保持。
图4示出根据本发明的另一实施方式的用于支撑一结构的支撑元件80。再次地，支撑元件80可以与图1A和1B中所示的实施方式中的、和上面所描述的支撑元件12和14一样发挥作用。支撑元件80包括其中活塞84被导引的缸82。缸82有用于接收和喷射诸如液压液或者水的流体88的流体入口/出口86。活塞84有密封件85，用于密封缸82内的流体。流体入口/出口86与另一个支撑元件(未示出)的另一个这样的流体入口/出口连接。在该实施方式中，支撑元件80包括位于活塞84下面的另一个活塞90。活塞84有位于活塞90的凹口96内的圆柱形凸出92。
活塞90有由诸如橡胶的弹性材料构成的环部分98，并且活塞84的凸出92有楔部分100。在该实施方式中，活塞90有表面接触部分102，并且当支撑元件80在活塞84相对于缸82的移动后处于被调整过的位置时，所述表面接触部分接触所述表面并且活塞90的移动受到限制。所述结构的重量使得活塞84沿着向下方向进一步移动抵靠活塞90，并且楔部分100楔入弹性环状部分98使之向外抵靠缸82的内壁，从而防止缸82内的活塞90和84的进一步移动。
图5示出根据本发明再一实施方式的用于支撑一结构的支撑元件110。再次地，支撑元件110可以与图1A和1B中所示的实施方式中的、和上面所描述的支撑元件12和14一样发挥作用。支撑元件110包括其中活塞114被导引的缸122。缸112有用于接收和喷射诸如液压液或者水的流体118的流体入口/出口(未示出)。活塞114有密封件115，用于密封所述缸112内的流体。所述流体入口/出口与另一个支撑元件(未示出)的另一个这样的流体入口/出口相连接。在该实施方式中，支撑元件110包括设置在活塞114下面并且环绕活塞114的凸出122的表面接触部分120。
凸出122有楔形侧凸出124，并且表面接触部分120有楔形凹口126。在该实施方式中，所述表面接触部分包括两个部件120a和120b。当支撑元件110在活塞114相对于缸112移动后处于被调整过的位置时，表面接触部分120接触所述表面，并且表面接触部分的移动因此受到限制。结构的重量使得活塞114沿着向下方向进一步移动抵靠表面接触部分120，并且楔部分122使得部件120A和120b在相互分离并且朝着缸112的内壁的方向上移动。在该实施方式中，缸112内壁的下部在表面上有至少一个齿128并且部件120A和120B有齿状的表面130。当部件120A和120B朝着缸112的内侧壁移动时，齿128与齿状的表面130啮合并且这种啮合禁止活塞118和表面接触部分120的进一步移动。
图6-7示出在桌子141中使用的两个支撑元件140和140’。支撑元件140和140’包括其中活塞134和134’受到导引的缸132和132’。缸132和132’有流体入口/出口136和136’。流体入口/出口136和136’互相流体连通。在此实施方式中，支撑元件140和140’包括活塞伸长部分144和144’，伸长部分144和144’位于活塞134和134’之下并且附连到活塞134和134’。活塞伸长部分144和144’在伸缩缸142和142’内受到导引。
在使用中，桌子141被放在一不平的表面上并且支撑元件140和140’通常对应这个不平的表面进行调整。流体138将在缸132和132’之间流动，直到与结构相关联的载荷起作用而将缸132和132’内的流体压强增加到压强阈值以上、并且制动装置135起作用而相对于缸132和132’将活塞134和134’保持在固定位置。从而，桌子141将有一个稳定的位置。
图8、9和10示出根据本发明的又一个实施方式的用于支撑一结构的支撑元件150。再次地，支撑元件150可以与图1A和1B中所示的实施方式中的、且上面所描述的支撑元件12和14一样发挥作用。支撑元件150包括其中活塞154受到导引的缸152。活塞154包括一密封件155，用于阻止流体158从缸152中流出。缸152有流体入口/出口156。流体入口/出口156与另一个这样的流体入口/出口156’流体连通。在该实施方式中，支撑元件150包括活塞伸长部分160，活塞伸长部分160位于活塞154之下并且附连到活塞154。活塞伸长部分160在伸缩缸162内受到导引。活塞伸长部分160和伸缩缸162组合保护支撑元件150的活塞154和缸152组件。可以看到，在使用中，活塞154和缸152组件上的横向载荷被保护性的活塞伸长部分160和伸缩缸162组合所限制。
在使用中，活塞伸长部分160和伸缩缸162允许支撑元件150由比没有活塞伸长部分160和伸缩缸162时的情况所要求的强度更低、质量更轻的材料造成。
图10示出两个用于桌子161的支撑元件150和150’。支撑元件150和150’借助于流体通道163而流体连通。
图11-14更详细地示出用于支撑一结构的支撑元件170。支撑元件170包括其中活塞174受到导引的缸172。缸172有用于接收和喷射诸如液压液或者水的流体178的流体入口/出口176。流体178容纳在囊179中。流体入口/出口176与另一个支撑元件(未示出)的另一个这样的流体入口/出口连接。在该实施方式中，活塞174有空腔180，空腔180具有位于活塞184的侧部分处的开口182和184。空腔180容纳诸如液压液或者水的流体181。在开口182和184内，制动缸186和188受到引导，并且，如果缸172内的流体压强在阈值以上，则制动缸186和188被按压在缸172的内壁上，以便相对于缸172将活塞174定位在固定的位置。空腔180还包括密封件189，用于将流体181保持在空腔180内。缸172也具有螺纹173，用于安装在结构上。在图14所示的实施方式中，空腔流体181保持在囊183中。
此外，在图11-14所示的实施方式中，活塞板194位于缸172内的流体178和活塞174之间。活塞板194包括伸进空腔180内的活塞板导引件195。密封件197设置成保持空腔180内的流体181。
如果缸172内的流体压强在阈值以上，则压强通过空腔180内的流体181传递到制动缸186和188内，使得制动缸186和188受压抵靠缸172的内壁。在阈值时，相对于缸172将活塞174保持在固定的位置。
为了减小支撑元件170的总长度，缸172内的流体178与制动缸186和188之间的距离被最小化。
图15示出本发明的进一步实施方式中的用于支撑一结构的支撑元件200的细节。支撑元件200包括其中活塞204受到导引的缸202。缸202有用于接收和喷射诸如液压液或者水这样的流体208的流体入口/出口206。流体入口/出口206与另一个支撑元件(未示出)的另一个这样的流体入口/出口连接。流体入口/出口206包括延伸穿过缸202的流体室209的流体入口/出口伸长部分207。
在该实施方式中，支撑元件200有位于活塞板214和活塞204之间的空腔210。空腔210有伸进活塞204内的开口211。活塞板214邻接流体室209并且包括伸进活塞204的开口211内的活塞板导引216。活塞板214还包括压折器218。
流体入口/出口伸长部分207伸进空腔210内并伸到流体入口/出口206，使得流体在经过流体入口/出口伸长部分207内的空腔210后进入流体室209。流体入口/出口伸长部分207包括延伸穿过空腔210的柔性部分208。
空腔10还包括了抵抗装置212。抵抗装置212将活塞板214保持在远离活塞204的位置。流体室209内流体压强的增加作用在抵抗装置212上，使得活塞板214移近活塞204。可以看到，这种移动引起压折器218与柔性部分208接触。在使用中，这会中断流体流动，阻止其流过流体入口/出口伸长部分207和入口/出口206而进入到流体室209。
如果缸202和流体室209内的流体压强在阈值以上，则这种流动中断导致活塞204的制动，使得活塞204保持在一个与缸202相关的固定位置。
图16-18示出本发明进一步实施方式中的用于支撑一结构的支撑元件220的细节。支撑元件220包括其中活塞224受到导引的缸222。缸222有用于接收和喷射诸如液压液或者水这样的流体228的流体入口/出口226。流体入口/出口226与另一个支撑元件(未示出)的另一个这样的流体入口/出口连接。流体入口/出口226包括延伸穿过缸222的流体室229的流体入口/出口伸长部分227。
在该实施方式中，支撑元件220有位于活塞板234和活塞224之间的空腔230。活塞板234邻接流体室229。
流体入口/出口伸长部分227伸进空腔230内并伸到流体入口/出口226，使得流体228在通过流体入口/出口伸长部分227内的空腔220后进入流体室229。
流体入口/出口伸长部分227包括在关闭位置和开启位置之间可移动的制动阀236。在开启位置，流体228流过流体入口/出口伸长部分227和流体入口/出口226。在关闭位置，流体入口/出口伸长部分227被关闭，中断流体在系统内的流动。
空腔230还包括抵抗装置232。抵抗装置232将活塞板234保持在一个远离活塞224的位置。流体室229内流体压强的增加作用在抵抗装置232上，用于将活塞板234移近活塞224。这种移动驱动所述阀236而将其带到关闭位置。
关闭的阀236导致活塞224的制动，使得活塞224被保持在一个与缸222相关的固定位置。
在图19的实施方式中，活塞板234包括伸进活塞224中的活塞空腔237内的活塞板导引件235。
制动阀236是活塞阀或者球阀。
图18示出支撑元件220内的球阀236的详细视图。球阀236包括伸进空腔230内的阀臂238。当缸222内的流体压强增加时，活塞板234移近活塞224，驱动阀臂238使之移动。在阈值压强时，球阀236关闭入口/出口伸长部分227。
图19示出本发明进一步实施方式中的支撑一结构的支撑元件240的细节。支撑元件240包括其中活塞244受到导引的缸242。缸242有用于接收和喷射诸如液压液或者水这样的流体248的流体入口/出口246。流体248容纳在囊249中。流体入口/出口246与另一个支撑元件(没示出)的另一个这样的流体入口/出口连接。流体入口/出口246包括延伸穿过囊249的流体入口/出口伸长部分247。
在此实施方式中，支撑元件240有位于活塞板254和活塞244之间的空腔250。活塞板254邻接囊249。
流体入口/出口伸长部分247伸进空腔250内并延伸到流体入口/出口246，使得流体248在通过流体入口/出口伸长部分247内的空腔250后进入囊249。
流体入口/出口伸长部分247包括在关闭位置和开启位置之间可移动的制动构件256。在开启位置，流体248流过流体入口/出口伸长部分247和流体入口/出口246。在关闭位置，流体入口/出口伸长部分247关闭，中断流体248在系统内的流动。制动构件256包括第一陶瓷盘257和第二陶瓷盘258。第一陶瓷盘257包括允许流体248流过入口/出口伸长部分247的孔259。
空腔250还包括抵抗囊252。抵抗囊252充满空气或者流体，并且将活塞板254保持在一个远离活塞244的位置。在流体室249内的流体压强的增加作用在抵抗装置252上，用于将活塞板254移近活塞244。该移动使得另一陶瓷盘258移动而覆盖孔259，中断流体流过入口/出口伸长部分247的流动。这导致活塞244的制动，使得活塞244被保持在与缸242相关的固定位置。
图20示出支撑元件中的杠杆式制动装置300。支撑元件290包括其中活塞294受到导引的缸292。缸292有用于接收和喷射诸如液压液或者水这样的流体298的流体入口/出口296。流体298容纳在囊299中。流体入口/出口296与另一个支撑元件(未示出)的另一个这样的流体入口/出口连接。
制动装置300包括附连在活塞导引件305上的制动臂306，并且因而间接附连在活塞板304上。当缸292内的流体压强达到阈值时，活塞板304向下移动，驱动制动臂306。制动臂306与缸292的内壁接触。制动臂306和缸292的内表面之间的接触将活塞294保持在一个相对于缸292的固定位置。
所述支撑装置能在多个领域内使用。例如，支撑系统可以支撑建筑物、活动式建筑物、脚手架、三脚用具、梯子、大型家用电器、桌子、椅子、家具、台架、观察台、机器、推土机和施工设备。
图21示出根据本发明的再一实施方式的用于支撑一结构的阀元件310。阀元件310设置在两个支撑元件(未示出)之间。阀元件310包括上流体容器311和下流体容器312。一陶瓷盘313放置在上容器311和下容器312之间。阀元件310还包括两个相对的活塞，即上活塞315和下活塞316。上活塞315定位成受到上容器311内压强改变的影响。下活塞316定位成受到下容器312内压强改变的影响。陶瓷盘313包括上容器孔320和下容器孔321。上活塞315包括上活塞孔322，而下活塞包括下活塞孔323。活塞315和316由弹簧318和319偏置，从而当上容器311内的压强低于阈值时，上活塞孔322与上容器孔320在一条直线上而允许流体流过。类似地，当下容器312内的压强低于阈值时，下活塞孔323和下容器孔321在一条直线上而允许流体流过。
当流体压强作用在活塞315和316中的任一个上的力低于弹簧318和319任一个的偏置力时，阀310处于开启位置并且流体能流过阀。支撑装置设置成使得：如果腿(未示出)被搁在例如地面的表面上，则桌子质量增加与该腿相关联的容器内的流体压强，迫使与该腿相关联的活塞移动而覆盖相关联的孔。
在图21中，如果一个可调整的腿内的流体与下容器312相连并且这条腿被升起，使得它不再承受载荷，则下活塞316和所述腿之间的流体压强减小。弹簧319的拉伸设置成使得：压强的减小将导致下活塞316的移动，使得下活塞孔和陶瓷盘313内的下容器孔在一条直线上。这允许流体在每条腿之间流动。替代地，如果与上容器311关联的腿被升起，上活塞315和相关联的腿之间的流体压强减小，允许上活塞315移动而开启上容器孔322。
图22示出根据本发明的再一实施方式的用于支撑一结构的阀元件330。阀元件330位于两个支撑元件(未示出)之间。阀元件330包括上流体容器331和下流体容器332。上胶体元件333与上容器331相关联，且下胶体元件334与上容器332相关联。胶体元件333和334成形为使得在胶体元件的两侧之间产生力的不平衡。胶体元件的外边缘335和336具有比内边缘337和338更大的表面积。如果上容器331内的压强增加，上胶体元件333的外边缘335上的压强引起力的不平衡，导致胶体元件333变形，以减小上容器331和下容器332之间的流体流动。阀元件330适于使得：当下容器332和上容器331都在一定的压强以上时，下胶体元件334和上胶体元件333变形以互相邻接，阻止下容器332和上容器331之间的流体流动。如果下容器322或者上容器331压强减小，相关联的胶体元件将弹回以允许流体在上容器331和下容器332之间流动。
阀元件330设置成使得：一个可调整的腿内的流体与下容器332连通，而另一个可调整的腿(未示出)内的流体与上容器331连通。因此，如果一条腿被升起因不再承受载荷，则各腿之间的流体流动是允许的。
图23示出根据本发明的另一实施方式的用于支撑一结构的阀元件340。阀元件340位于两个支撑元件(未示出)之间。阀元件340包括上容器341和下容器342。上活塞343和上容器341相关联，使得上容器341内的压强增加影响上活塞343。类似地，下活塞344和下容器342相关联，使得下容器342内的压强增加影响下活塞344。活塞343和344分别放置在内隔膜345、346和外隔膜347、348之间。上活塞343以及隔膜345、347和下活塞344以及隔膜346、348的形状设置成使得：相应容器内的压强对外隔膜347、348的影响比对内隔膜345、346的影响更紧。在每一个活塞的两侧产生力不平衡。结果，如果上容器341内的压强增加，上活塞343的外边缘上的压强引起力不平衡，导致活塞343向内移动，以减小上容器341和下容器342之间的流体流动。
阀元件340适于使得：当下容器342和上容器341都在一定的压强以上时，下活塞344的内隔膜346和上活塞343的内隔膜345互相邻接，阻止流体在下容器342和上容器341之间的流动。如果下容器342或者上容器341压强减小，相关联的活塞将弹回，以允许流体在上容器341和下容器342之间流动。
阀元件340设置成使得：一个可调整的腿内的流体与下容器342连通，而另一个可调整的腿(未示出)内的流体与上容器341连通。因此，如果一条腿被抬起而不再承受载荷，则允许流体在两条腿之间的流动。
图24示出根据本发明的另一实施方式的用于支撑一结构的阀元件350。阀元件350位于两个支撑元件(未示出)之间。阀元件350包括上容器351和下容器352。上活塞353和上容器351相关联使得上容器351内的压强增加影响上活塞353。类似地，下活塞354和上容器352相关联，使得下容器352内的压强增加影响下活塞354。每一个活塞353和354设置在可变形的膜管子356的一侧，膜管子356允许上容器351和下容器352之间的流体相通。上活塞353和下活塞354的形状设置成具有比活塞内边缘359和360更宽的外边缘357和358。从而相应容器内的压强增加对外边缘357、358的影响比对内边缘359、360的影响更大。在每一个活塞的两侧产生力的不平衡。结果，如果上容器351内的压强增加，则上活塞353的外边缘上的压强引起力不平衡，导致活塞353向内移动，以减小流过上容器351和下容器352之间的可变形膜管子356的流体流量。
阀元件350适于使得：当下容器352和上容器351都在一定的压强以上时，可变形膜管子阻止下容器352和上容器351之间的流体流动。如果下容器352或者上容器351的压强减小，则相关联的活塞将弹回，以允许流体在上容器351和下容器352之间流动。
阀元件350设置成使得：一个可调整的腿内的流体与下容器352连通，而另一个可调整的腿(未示出)内的流体与上容器351连通。因此，如果一条腿被抬起而不再承受载荷，则允许流体在两条腿之间流动。
图25和26示出根据发明的另一个实施方式的用于支撑一结构的支撑元件370。在此实施方式中，每一条被支撑的腿371-374包括流体囊375和375’。当增压时，流体囊375承受桌腿的载荷。每一个囊375有两个允许流体在流体囊375之间流动的软连接管376和377。软连接管376和377在流体囊375之间延伸，使得：对任一给定的流体囊，一个软连接管由阀378控制，另一个软连接管与囊相通。
在支撑装置有两个囊375的情况下，软连接管376和377交叉式连接，如图5所示。也就是说，一条腿上的软连接管377——通过阀378连接，不通过阀而直接与另一条腿上的囊相通，反之亦然。对于这种连接方式，当两个阀都关闭时，没有流体流动发生，并且当任一个阀开启时，流体流动能构发生。
在四囊结构方式中，每一个囊与它的两个最近的邻居连接。图6示出腿之间的连接。每一条腿与另两条腿连接，但不连接到对角相对的腿。因此，如果腿372不在地面上承受载荷，它可以从两个与它相邻且与之连接的腿汲取流体，而不是从对角相对的腿汲取流体。此外，如果不只一条腿从地面抬起，所有被抬起的腿能从承受载荷的腿接收流体。
阀378是管夹紧阀，其作用是当重量加在桌腿上时，阻止流体流经管子。如果所有的腿脚都与地面接触，每一个囊都被增压并且能支撑桌子的重量。结果，桌子重量用于夹紧流动管使之关闭，使得不能进行流体流动。如果桌脚被从地面抬起，该桌脚不再承受桌子的重量，并且来自其它相连的囊的压强将迫使阀378从上管移走并且允许流体流过上管，这样延伸所述腿直到它接触地面并且开始承受部分桌子重量为止。
图27和28示出用于直升机起落结构380的支撑元件。直升机起落结构380包括两个或者更多的独立式起落支柱382。每一个起落支柱382包括一个或者多个支撑元件400。在一个起落支柱382包括多于一个的支撑元件400的情况下，该起落支柱可以被分开，使得在使用中有四个或者更多的独立式起落元件。
支撑元件400包括其中活塞404受到导引的缸402。活塞404附连在直升机起落支柱382上，使得起落支柱382的移动与活塞404的移动相关。缸402有用于接收和喷射诸如液压液或者水这样的流体408的流体入口/出口406。流体408容纳在囊409中。流体入口/出口406与另一个支撑元件(未示出)的另一个这样的流体入口/出口连接。
支撑元件400还包括了制动装置384。
在使用中，当直升机(未示出)在不平的表面上着陆时，支撑元件400通常为适应于所述表面而进行调整，并且流体408将在缸402和与另一个单独的起落支柱(未示出)相关联的另一个支撑元件(未示出)的缸之间流动。流体408将一直流动，直到与所述结构相关联的载荷使得缸402内的流体压强增加到超过压强阈值、并且制动装置384将活塞404保持在一个相对于缸402固定的位置。因而，直升机起落结构380将有一个稳定的位置。这增加了直升机着陆的安全性。
图1A和1B中所示的支撑也能被用于家具或者大型家用电器的水平调整。例如，结构16可以是由四个如同支撑单元12和14这样的支撑单元支撑的冰箱。如果冰箱向后倾斜，则后面支撑元件的活塞向上移动，并推动液压液进入前面支撑元件的缸内，并且前面支撑元件的活塞沿着向下的方向移动。一旦冰箱被释放，冰箱将处于被调整过的位置，并且冰箱的重量将会引起每个支撑元件的制动来使相应的活塞和相应的缸接合。
缸和活塞可以由例如铝或者钢的金属材料制成。替代地，活塞和缸也可以由合适的塑料材料制成。支撑元件的入口/出口一般使用适当的橡胶管子连通，但也可以使用塑料或者金属管子连通。
软管的内直径和附加的阀可以被用于控制所述液压液流经管子的流量，并且因而控制支撑装置对于改变的载荷条件而进行调整的灵敏性(反应速度)。所述入口/出口也可以通过容器连通。
尽管已经参考具体的例子来描述本发明，但是本领域的普通技术人员可以理解，本发明可以通过许多其它的形式来实施。例如，每个支撑元件的缸可以包括具有移动抵靠活塞侧部的部件的制动装置。此外，每个支撑元件的缸可以包括表面接触部分，并且活塞可以设置成与结构相连接。另外，可以理解，活塞和缸可以由任一合适的材料制成，可以具有任一合适的形状。
此外，支撑装置可以仅仅包括一个支撑元件。例如，支撑装置可以是单个支撑构件，例如用于支撑建筑物结构的支柱，它是可压缩的并且具有制动装置，所述制动装置在预定载荷上接合，使得支撑构件能支撑所述结构。
在本发明的权利要求书和说明书中，除了上下文由于语言表达或者必须含义的另外要求外，词语“包括”以一种包含的意义使用，也就是说，是指明所陈述特征的存在，而不排除本发明的各同实施方式中的更进一步特征的存在或者增加。

Claims (46)

1.一种用于将一结构支撑在表面上的支撑装置，所述支撑装置包括至少一个支撑元件，每个所述支撑元件包括：
活塞，
缸，所述活塞在所述缸中是可移动的，和
制动装置，用于将所述活塞保持在相对于所述缸稳定的位置，
其中，所述活塞和所述缸设置成使得与所述结构相关联的载荷引起所述支撑元件的调整，
并且，由与所述结构相关联的载荷所引起的所述缸内液压的增加致动所述制动装置。
2.如权利要求1所述的支撑装置，其中，所述缸具有流体入口/出口，并且设置成使得流过每个所述入口/出口的流体量控制每个所述活塞相对于每个所述缸的移动。
3.如权利要求2所述的支撑装置，其中，每个所述活塞的移动引起每个所述支撑元件的表面接触部分相对于所述表面的移动。
4.如权利要求3所述的支撑装置，包括至少两个支撑元件，每个所述支撑元件具有表面接触部分，并且其中所述流体入口/出口通过至少一个流体管道连通，使得流体能在所述入口/出口之间流动。
5.如权利要求4所述的支撑装置，其设置成使得：在使用中，当所述支撑装置放在表面上并且至少一个所述表面接触部分不接触所述表面时，引起所述活塞相对于所述缸的移动，调整所述表面接触部分相对于所述表面的位置。
6.如权利要求5所述的支撑装置，其中，每个活塞包括设置用于与所述表面相接触的表面接触部分。
7.如权利要求5所述的支撑装置，其中，所述表面接触部分是直接或者间接地与所述活塞接触的部件。
8.如权利要求5到7中任一项所述的支撑装置，其设置成使得：所述活塞相对于所述缸移动，直到所述缸内的流体压强的增加致动所述制动装置。
9.如权利要求5到8中任一项所述的支撑装置，其中，每个支撑元件的所述制动装置是液压式的。
10.如权利要求9所述的支撑装置，其中，每个支撑元件的活塞具有空腔，所述空腔设置成使得在使用中流体能从所述入口/出口流进所述缸并流进所述空腔。
11.如权利要求10所述的支撑装置，其中，每个支撑元件的活塞是长形的，并且至少一个侧部具有至少一个连接所述空腔的凹口。
12.如权利要求11所述的支撑装置，其中，在所述活塞的每个所述凹口内设置制动块或者制动缸，并且所述制动块或者制动缸设置成使得：如果流体流进空腔，则每个所述制动块或者制动缸在使用中向着所述缸的内壁移动。
13.如权利要求12所述的支撑装置，其中，所述制动装置设置成使得：所述空腔内的流体压强的增加会增加每个所述制动块或者制动缸作用在所述缸的内壁上的压力，因而抵抗所述活塞在所述缸中的可移动性。
14.如权利要求9所述的支撑装置，其中，所述缸在内侧壁内具有至少一个凹口，并且至少一个制动块或者制动缸设置在所述内侧壁的所述或每个凹口内，且设置成推压活塞以抵抗所述活塞在所述缸内的可移动性。
15.如权利要求5到8中任一项所述的支撑装置，其中，每个支撑元件的所述制动装置是机械式的。
16.如权利要求15所述的支撑装置，包括制动部分，所述制动部分相对于所述缸且随着所述活塞式是可移动的，直到所述表面接触部分的移动受到限制。
17.如权利要求16所述的支撑装置，其中，所述制动部分设置成使得，当所述制动部分的移动受到限制时，所述活塞相对于所述缸的进一步移动致动所述制动装置。
18.如权利要求17所述的支撑装置，其中所述制动装置具有楔部分，所述楔部分在使用中引起所述制动部分对着所述缸的内壁的移动。
19.如上述权利要求中任一项所述的支撑装置，其具有三个支撑元件。
20.如权利要求1到18中任一项所述的支撑装置，具有四个支撑元件。
21.如上述权利要求中任一项所述的支撑装置，其中所述结构是家具。
22.如上述权利要求中任一项所述的支撑装置，其中所述结构是桌子。
23.如权利要求1到8中任一项所述的支撑装置，其中，所述制动装置位于两个或者更多个支持元件之间，并且包括至少两个流体容器，所述流体容器适于使得，当至少一个流体容器内的流体压强低于阈值时，所述流体容器流体连通，并且当至少两个流体容器内的压强高于阈值时，所述流体容器不流体连通。
24.如权利要求23所述的支撑装置，进一步包括设置在所述流体容器之间的阀。
25.如权利要求24所述的支撑装置，其中所述阀包括：
设置在所述容器之间的陶瓷盘，所述陶瓷盘包括至少一个容器孔；
至少两个活塞，每个活塞与容器相关联，每个活塞包括活塞孔，每个活塞被偏置使得，当任一容器的压强低于阈值时，所述活塞孔与所述容器孔成一条直线，允许流体流过，并且当所有容器内的压强高于阈值时，活塞。
26.如权利要求24所述的支撑装置，其中所述阀包括：
至少两个密封元件，每个密封元件与容器关联，其中，所述密封元件的形状设置成使得压强的改变导致密封元件彼此之间的相对移动，从而，如果所有容器内的压强高于阈值，密封元件邻接，阻止流体在所述容器之间的流动。
27.如权利要求26所述的支撑装置，其中所述密封元件由胶体制成。
28.如权利要求27所述的支撑装置，其中所述密封元件是活塞。
29.如权利要求28所述的支撑装置，其中所述活塞设置在隔膜之间。
30.一种用于将一结构支撑在基面上的可调整式支撑装置，所述支撑装置包括：活塞缸组件，所述活塞相对于所述缸是可移动的，且所述活塞或者所述缸的其中一个连接到所述结构或者形成所述结构的一部分，并且所述活塞或者所述缸中的另一个和与基面工作接合的接触部分相关联；以及用于阻止所述活塞相对于所述缸移动的制动装置，其中所述制动装置响应于预定载荷条件作用在所述支撑装置的一部分上而工作。
31.如权利要求30所述的可调整支撑，其中，所述制动装置响应于施加在所述活塞缸组件的与所述接触部分相关联的部分上的载荷阈值而工作。
32.用于活塞和缸组件的制动系统，所述制动系统包括适于由所述缸内流体压强的增加来致动的制动装置。
33.如权利要求32所述的制动系统，其中，所述活塞具有空腔，所述空腔设置成使得，在使用中，流体能够从入口/出口流进所述缸以及流进所述空腔，并且其中所述活塞的至少一个侧部具有至少一个连接到所述空腔的凹口。
34.如权利要求33所述的制动系统，其中，有制动块或者制动缸设置在所述活塞的每个所述凹口内，并且设置成使得，如果流体流进所述空腔，则每个所述制动块或者制动缸在使用中朝着所述缸的内壁移动。
35.如权利要求34所述的制动系统，其中，所述制动装置设置成使得，所述空腔内流体压强的增加会增加每个所述制动块或者制动缸作用在所述缸的所述内壁上的压力，因而抵抗所述活塞在所述缸内的可移动性。
36.如权利要求32所述的制动系统，还包括位于所述缸内的流体室、位于所述活塞和所述流体室之间的活塞板以及位于所述活塞和所述活塞板之间的空腔，所述空腔包括：
抵抗装置，从而，在使用中，所述活塞和所述活塞板保持在彼此远离的位置，并且当所述流体室内的流体压强增加时，所述活塞和所述活塞板互相移近；
至少一个入口/出口延伸部分，其延伸穿过所述空腔的至少一部分，从而，在使用中，流体能够流过所述入口/出口延伸部分以及流进所述缸；
用于在所述缸内的流体压强增加时阻止流体流过所述入口/出口延伸部分以及流进所述缸的装置。
37.如权利要求36所述的制动系统，所述抵抗装置包括弹簧。
38.如权利要求36所述的制动系统，所述抵抗装置包括由流体填充的囊。
39.如权利要求36到38中任一项所述的制动系统，其中，所述入口/出口延伸部分包括延伸穿过所述空腔并伸入所述缸内的管子。
40.如权利要求39所述的制动系统，其中所述管子是柔性的，并且所述活塞板和所述活塞中至少一个包括压折器，所述压折器伸进所述空腔内，从而，当所述缸内的流体压强增加并且所述活塞板和活塞互相移近时，所述压折器压缩柔性管并阻止流体流入所述缸内。
41.如权利要求39所述的制动系统，其中所述管子包括阀，从而，当所述缸内的流体压强增加并且所述活塞板和所述活塞互相移近时，所述阀阻止流体流过所述管子并流进所述缸内。
42.如权利要求41所述的制动系统，其中，所述阀是球阀。
43.如权利要求39所述的制动系统，其中，所述管子包括延伸过其中的第一构件，并且所述空腔容纳第二构件，所述第一构件包括允许流体流过所述管子的流孔，所述第二构件适合于在开启位置和关闭位置之间移动，从而，在所述关闭位置，所述流孔由所述第二构件关闭，阻止流体流过所述管子并流入所述缸内。
44.如权利要求43所述的制动系统，其中，所述第一构件和第二构件每个都是陶瓷盘。
45.如权利要求36到44中任一项所述的制动系统，其中，所述入口/出口延伸部分包括延伸穿过所述缸至少一部分的螺旋柔性管子部分。
46.一种用于将一结构支撑在表面上的支撑装置，所述支撑装置包括至少一个支撑元件，每个所述支撑元件包括：
活塞，
缸，所述活塞在其中是可移动的，和
制动装置，用于将所述活塞保持在相对于所述缸稳定的位置，
其中所述活塞和所述缸设置成使得，与所述结构相关联的载荷引起所述支撑元件的调整，
并且，如果所述支撑元件的表面接触部分的可移动性减小到低于阈值，则与所述结构相关联的载荷致动所述制动装置。
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