CN102408071A - 用于起重机支柱节段的销接连接系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于起重机支柱节段的销接连接系统。一种起重机的上部机构能旋转地安装在下部机构上。起重机包括至少一个支柱构件。支柱构件包括至少第一和第二支柱节段，每个具有纵向轴线及第一和第二端部，第一节段的第二端部联接到第二节段的第一端部。至少第一、第三和第五连接器位于第一节段的第二端部，分别与第二节段的第一端部上的至少第二、第四和第六连接器配对。每个连接器包括至少第一延伸部，其具有穿过其中的通孔，通孔具有与所述纵向轴线垂直的轴线并且在延伸部中定位成，当支柱节段对准时配对连接器的通孔对准。每个连接器还包括压力载荷支承面，该压力载荷支承面定位成当支柱节段对准时承载第一和第二支柱节段之间的压力载荷。

Description

用于起重机支柱节段的销接连接系统

技术领域

本发明涉及提升起重机，并且更具体地涉及用于连接起重机等的分段支柱构件的连接系统。

背景技术

大载量提升起重机一般具有由以端到端邻接关系固定的分段支柱构件组成的细长载荷支撑支柱结构，例如起重机悬臂、桅杆和臂架结构。主要地，每个分段支柱构件由多个弦杆和索条或桁架元件构成。每个弦杆的终端部分一般设置有一种形式或另一种形式的连接器，以将邻接的支柱节段固定在一起并承载邻接的弦杆之间的压力载荷。典型的连接器包括由以双剪力承载压力载荷的销固定的凸耳和凹耳。

例示的220英尺的悬臂可由枢轴地安装到起重机上部机构的40英尺的悬臂根部、装备有用于提升和支撑载荷的滑轮和索具的30英尺的悬臂上部构成，其间有五个分段悬臂部件：一个长度为10英尺，一个长度为20英尺并且三个长度为40英尺。该例示的悬臂具有六个悬臂节段连接件。一般地，每个节段具有四个弦杆和由此的四个连接器，从而具有共计24个必须被对准且销接以组装悬臂的连接器。

大载量起重机需要非常大的悬臂截面。因此，即使在悬臂节段平放在地上时，上弦杆之间的销钉接头也一般离地8英尺或更高。索具人员必须将梯凳移动至每个销位置或站立并沿悬臂的顶部行走以到达顶部连接器。

40英尺长的分段悬臂构件可能重量超过50,000磅。因此，需要辅助起重臂来提升悬臂构件。那么通常一个装配工将悬挂的悬臂节段保持为大体的对齐，同时第二个装配工利用大锤(10或15磅)手动驱动销进入其位置，该销一般具有长的锥部。连接悬臂节段的销一般用于承载弦杆之间的压力载荷。因此，销具有紧密配合，进一步地增加了组装悬臂的困难。这样，可能花费三个人(起重机操作者和两个装配工)四个小时或更多时间来组装例示的220英尺的悬臂。在起重机移动频繁的情况下，组装和拆卸悬臂的成本可能超过提升和定位使用起重机的载荷的成本。

为了使大载量起重机承载非常大的载荷，典型的单个凸耳夹在两个凹耳之间，产生双剪连接，需要非常大的销直径来承载压力载荷，从而需要有非常大的连接器。已有已知的具有三个凹耳和两个凸耳的连接器，但对于这些类型的悬臂连接件，当组装悬臂部分时，没有提供这些部分之间的任何自对准或可旋转连接(悬臂节段当没有轴向对准时能被首先连接并且然后摆动至能够进行其余连接的位置的情况)的装置。

因此，一种允许悬臂节段的更快速连接和从悬臂节段没有轴向对准的位置的初始连接的、用于悬臂节段的简易且快速的连接系统将是很大的改进。

此外，如果支柱节段连接件较大并且承载较大载荷，那么将连接件保持在一起的销可能是非常大的，使得它们非常重并且难以放置在恰当位置。如果连接件由于某种原因设计成使用更多的销，例如对于每个连接件使用两个销，那么可以减少销的尺寸和重量。然而，这样将使必须安装的销的数量翻倍，并且增加组装起重机所花费的时间。因此，能够缩短用于起重机的组装时间的销接连接系统也会是非常有益的。

发明内容

已经发明了一种用于起重机支柱节段例如悬臂节段的改进连接系统。通过本发明，悬臂节段具有连接器，连接器包括能够首先用来将悬臂节段保持在一起的至少一个紧密装配销，而可具有更松弛装配的其他销然后被插入来完成连接。在优选实施例中，每个连接器包括两个销，从而减小每个销的尺寸。然而，因为一些销是较松弛的，所以它们能够更容易地插入，使得能够加速悬臂组装过程。并且，优选连接器上的对准表面和/或止动表面允许连接器容易地对准，以用于销的插入，并且允许首先连接悬臂节段，并且然后使其旋转到能够进行节段之间的其余连接的最终位置。

在第一方面中，本发明是一种上部机构能旋转地安装在下部机构上的起重机，起重机包括至少一个支柱构件，支柱构件包括：至少第一和第二支柱节段，每个具有纵向轴线及第一和第二端部，第一节段的第二端部联接到第二节段的第一端部；第一节段的第二端部上的至少第一、第三和第五连接器分别与第二节段的第一端部上的至少第二、第四和第六连接器配对；每个连接器包括至少第一延伸部，第一延伸部具有穿过其中的通孔，通孔具有与所述纵向轴线垂直的轴线，并且在延伸部中定位成，当支柱节段对准时配对连接器的通孔对准；每个连接器包括压力载荷支承面，压力载荷支承面定位成当支柱节段对准时承载第一和第二支柱节段之间的压力载荷；第一销，其紧密地装配通过第一连接器上的第一延伸部的通孔以及第二连接器上的第一延伸部的通孔，以将第一和第二连接器保持在一起；以及第二销，其松弛地装配通过第三连接器上的第一延伸部的通孔以及第二节段的第一端部上的第四连接器上的第一延伸部的通孔，以将第二和第四连接器保持在一起。

在第二方面中，本发明是一种两个分段支柱构件之间的配对连接件，包括固定到第一分段支柱构件端部的第一连接器以及固定到第二分段支柱构件端部的第二连接器；每个第一和第二连接器具有第一和第二组延伸部，其中每个延伸部具有穿过其中的通孔，其尺寸设置成接纳销；每个连接器还包括定位在第一组和第二组延伸部之间的压力载荷支承面，第一连接器的压力载荷支承面与第二连接器的压力载荷支承面处于面对面的关系；第一销，其以紧密装配方式穿过第一连接器的第一组延伸部的通孔和第二连接器的第一组延伸部的通孔；以及第二销，其以松弛装配方式穿过第一连接器的第二组延伸部的通孔和第二连接器的第二组延伸部的通孔。

在另一个方面中，本发明是一种连接提升起重机支柱的第一和第二节段的方法，支柱节段每个包括纵向轴线和至少三个弦杆，其中每个弦杆在其每个端部上具有连接器，所述方法包括：a)将两个支柱节段组装在一起，以便第一支柱节段上的至少第一连接器上具有穿过其中的通孔的至少一个延伸部分别与第二支柱节段上的至少第二相应连接器上具有穿过其中的通孔的至少两个延伸部交错，以形成至少第一对配对连接器，其中连接器延伸部中的通孔大体上对准；b)利用紧密装配在延伸部的通孔中的销将配对的第一和第二连接器紧固在一起，从而提供枢转连接；以及c)利用松弛装配销将前述非联接连接器销接到它们相应的配对连接器。

利用本发明的优选实施例，能够以更快的配置时间组装提升起重机悬臂或其他起重机支柱构件的较大部分。其中一个销可以紧密装配，其可能需要通过液压缸放置在恰当位置，而其他销可以更松弛地装配，从而允许它们更快速地插入并且不需要液压缸。因此，当具有液压销推动器的装配工移动到下一个节段连接件时，第二组装配工能够插入其他销。并且，如果需要从非对准位置连接节段，那么一旦更紧密装配的一个或多个销处于恰当位置，部分就可以枢转到其余连接器上的通孔已经排列好的对准构造并且将自动地停止于该构造。利用本发明的优选实施例，使用较小直径的销，并且每个连接件上是两个销。然而，本发明的使用意味着仅有各上弦杆上的一个或多个上销是紧密装配的，而其余销更松弛地装配。

根据附图和如下面所述的简要说明，将最好地理解本发明的这些优点和其它优点以及本发明本身。

附图说明

图1是利用本发明的销接支柱节段连接系统的具有分段悬臂的起重机的侧视图。

图2是从第一位置组装在一起以形成图1的起重机上的悬臂的两个悬臂节段的侧视图。

图3是从第二位置组装在一起以形成图1的起重机上的悬臂的图2的两个悬臂节段的侧视图。

图4用于连接图2的悬臂节段的配对的连接器的立体图。

图5是组装的图2的两个悬臂节段的端部的立体图。

图5a是附接有销插入缩回装置的悬臂节段的一个角部的俯视立体图。

图5b是在本发明的连接系统中使用的销的立体图。

图6是图2的其中一个悬臂节段的俯视图。

图7是图2的其中一个悬臂节段的侧视图。

图8是用于图6的悬臂节段上的内孔连接器的放大俯视图。

图9是用于图6的悬臂节段上的插入连接器的放大俯视图。

图10是图8的内孔连接器的放大侧视图。

图11是图9的插入连接器的放大侧视图。

图12是利用本发明的替代悬臂分段的局部立体图。

具体实施方式

现在对本发明作进一步的说明。在以下段落中，更详细地限定本发明的不同方面。除非相反地清楚地表明，这样限定的每个方面可与任意其它的一个或多个方面结合。特别地，表明优选的或有利的任意特征可与表明优选的或有利的任意其它一个或多个特征结合。

本发明的优选实施例涉及高载量移动式提升起重机，它的其他方面公开在US专利No.7,546,928(Mobile Lift Crane With VariablePosition Counterweight)、US专利No.7,762,412(Mast RaisingStructure And Process For High-Capacity Mobile Lift Crane)、US专利No.7,946,560(Crane Hook Block)、US专利No.7,954,657(Connection System For Crane Boom Segments)、US专利No.7,967,158(Mobile Lift Crane With Variable Position Counterweight)以及US专利No.7,997,432(Trunnion Transportation System And CraneUsing Same)中。

为便于参考，名称“顶部”、“底部”、“水平”和“竖直”在本文和权利要求中使用，指的是处于一般将被组装在地面上或接近地面的位置的分段悬臂的部分。尽管悬臂可能被升起到不同的角度，包括竖直位置，但这些名称仍然适用。

涉及的直径是销的工作截面的直径，不包括任何锥形截面。标出为相同尺寸的部件意味着它们是在用于它们的种类的起重机部件的普通公差内的相同尺寸。“紧密装配”和“松弛装配”是相对的术语，意味着一个销在其指定的孔中的紧度，用来与另一个销在它的孔中的装配的紧度相比。在优选实施例中，在每个支柱节段上有两个上连接器和两个下连接器的情况下，上销的可期望装配紧度和下销的期望松度依赖于支柱节段构造。然而在本发明中，上销将具有与下销显著不同的装配紧度。下面的示例提供术语“紧密”和“松弛”的有意义的理解。

如图1所示，移动式提升起重机10包括下部机构(也称为车身12)、以及以履带14和16形式的可移动的地面接合构件。(当然有两个前履带14和两个后履带16，从图1的侧视图仅能看到其中之一。)在起重机10中，地面接合构件可以只是一组履带，每侧一个履带。当然，除了图示的履带，还可以使用附加履带或其它地面接合构件，比如轮胎。

旋转床20利用辊道能旋转地连接到车身12上，使得旋转床20能绕轴线相对于地面接合构件14、16摆动。旋转床支撑枢轴地安装在旋转床的前部上的悬臂50、第一端安装在旋转床上的桅杆28、连接在桅杆和旋转床的后部之间的止滑结(backhitch)30、以及在支撑构件33上具有配重34的可动配重单元13。配重可以是支撑构件33上的多叠单个配重构件的形式。

桅杆28的顶部与悬臂50之间的悬臂起重索具25用于控制悬臂角度并传递载荷，使得配重可用于平衡由起重机提升的载荷。吊绳24从悬臂50延伸，从而支撑吊钩26。旋转床20还可以包括在移动式提升起重机上经常发现的其它元件，比如操作者的驾驶室和用于索具25和吊绳24的提升机卷筒。如果期望，悬臂50可包括枢轴地安装到主悬臂的顶部的俯仰臂架，或其它悬臂构造。止滑结30与桅杆28的顶部相邻连接。如图1所示，止滑结30可包括设计成承载压力和张力载荷的桁架构件。在起重机10中，在起重机操作期间，比如拾取、移动和放置操作期间，桅杆相对于旋转床保持固定的角度。

配重单元相对于旋转床20的其余部分是可移动的。在所述的起重机实施例中，配重单元13设计成相对于起重机的前部移进和移出，根据在US专利No.7,546,928(Mobile Lift Crane With VariablePosition Counterweight)和US专利No.7,967,158(Mobile LiftCrane With Variable Position Counterweight)中公开的发明。与桅杆的顶部相邻连接的张力构件32支撑配重单元。在旋转床和配重单元之间连接有配重移动结构，以使配重单元可被移动到并保持在图1中实线所示的桅杆的顶部前方的第一位置，并且移动到并保持在图1中虚线所示的桅杆的顶部后方的第二位置。

在起重机10中，液压缸36、枢转框架40和后臂38可用来移动配重单元。(如同履带一样，后臂38实际上具有左构件和右构件，图1中只能看到其中之一，枢转框架具有两侧构件，液压缸包括串联移动的两个缸。替代性地，可代替两个液压缸36，而采用由优选四个液压马达提供动力的一个更大的液压缸或齿条齿轮结构来提供线性致动。另外，枢转框架可做成实心板结构，两个后臂38可由一个单体结构代替。)枢转框架40连接在旋转床20和液压缸36之间，后臂38连接在枢转框架40和配重单元之间。液压缸36枢转地连接到支撑框架上的旋转床20，该支撑框架将液压缸36升高到一点使得缸36、枢转框架40和后臂38的几何形状能够将配重移动通过其整个运动范围。这样，当缸缩回和伸出时，缸36使得后臂38移动配重单元。

臂38在连接到枢转框架40的端部具有角状部分39。这允许臂38与枢转框架40的侧构件成直线地直接连接。角状部分39防止当配重位于图1中实线所示的位置时臂38与枢转框架的侧构件干涉。

悬臂50由几个分段构件构成，包括悬臂根部51、悬臂插入节段52、53、54和55以及悬臂顶部56，悬臂插入节段的数量可变化且可具有不同的长度。分段悬臂构件51-56一般由多个弦杆组成。

每个悬臂节段53和54具有在每个角部有弦杆的长方形截面。具有代表性并可视为第一和第二悬臂节段的节段53和54的每一个具有纵向轴线41(图2)以及第一端和第二端。第一节段53的第二端联接到第二节段54的第一端。具有由中间索条或桁架元件65相互连接的两个上弦杆61和两个下弦杆63(在侧视图中仅能看到每种弦杆的其中之一)，所述中间索条或桁架元件65将弦杆连接成固定的平行关系，从而形成悬臂节段。在所示的实施例中，弦杆构件由具有圆形的管状截面的钢制成。包含纵向轴线41的水平面可视为将悬臂节段分成第一和第二纵向部分67和68，其中两个上弦杆61处于第一部分67中，并且两个下弦杆63处于悬臂节段68的第二纵向部分中。标识这些具体的第一和第二纵向部分，以便于说明本发明。当然，悬臂节段的其它构造可以具有不同数量的弦杆，指定悬臂节段的纵向部分的方式可以不同。

每个弦杆构件具有竖直的中性轴线和水平的中性轴线。施加在弦杆的竖直和水平中性轴线的交点处的压力载荷、或关于水平和竖直的中性轴线对称施加的压力载荷不会在弦杆内引起弯矩。因此，优选地，将用于将悬臂节段连接在一起的连接器在弦杆的端部安装在悬臂节段上，以使通过连接器传递的压力载荷关于弦杆的中性轴线对称。

如图2所示，利用本发明的优选的悬臂节段连接系统，或者可首先连接上弦杆61上的连接器，或者可如图3所示首先连接下弦杆63上的连接器，而悬臂节段为非对准构造。如以下详细说明的那样，利用优选的连接器，悬臂节段因此能被枢转并将自动地停止在附加连接器对准的位置。悬臂节段也可以与已对准的节段的纵向轴线组装在一起。在本发明的优选的对准系统中，连接器的构造促进了悬臂节段的这样的对准和联接，这也将在以下更详细地说明。

如图8-图11中详细所示，第一实施例的连接器有两种类型，可以称为第一和第二连接器。每个连接器包括具有孔的至少一个延伸部，该孔是穿过延伸部的通孔的形式且尺寸设置成接纳销，延伸部远离其所附接的悬臂节段延伸，孔具有垂直于所述纵向轴线的轴线。延伸部和孔在它们相应的连接器上定位成，在悬臂节段的第二端部处于与相同悬臂节段的第一端部对准的位置并与之联接时，在两个悬臂节段上的连接器联接在一起的情况下，联接的连接器的延伸部相互重叠，并且孔对准，以使销可通过孔插入以将悬臂节段的第二端部的连接器固定到相同悬臂节段的第一端部的连接器上。(应该认识到，虽然连接器被讨论为与相同悬臂节段上的连接器连接，但是利用本发明的起重机不需要使用相同的悬臂节段，该术语仅用来帮助说明连接过程。除了节段与节段的连接系统以外，在悬臂中使用的本发明的悬臂节段可以在许多方面不同，特别是关于起重机组装和操作的特征。)优选地，一半连接器具有第一数量的延伸部，一半连接器具有第二数量的延伸部，第二数量比第一数量大一，每个弦杆的相对端上的连接器具有相互不同数量的延伸部。

悬臂节段的第一纵向部分的弦杆的第一端上的连接器包括第一对准表面和止动表面。悬臂节段的第一纵向部分的弦杆的第二端上的连接器包括第二对准表面和止动表面。在本实施例中，这些表面由连接器上的不同结构提供。

第一和第二对准表面配合，使得当第一和第二连接器在悬臂组装期间被组装到一起时，对准表面将悬臂节段推到相对位置，以使穿过连接器中延伸部的孔充分地对准，由此即使悬臂节段没有轴向对准，锥形的销也能够插入穿过第一和第二配对连接器中延伸部的孔。连接器上的止动表面的位置是，使得当相同悬臂节段定位成销能够插入穿过悬臂节段的第二纵向部分上的弦杆的余部的连接器的延伸部中的孔时，止动表面在止动表面相互接触时配合，以对准其相应的连接器的延伸部中的孔。

图4示出两个分段悬臂构件53和54之间的配对连接件。第一连接70固定到第一分段悬臂构件53上的上弦杆61的第二端。连接器70具有两组的三个延伸部71a、72a和73a，以及71b、72b和73b(图5中最佳示出)，每一个都具有穿过其中的通孔形式的孔。连接器70还在每个延伸部的末端上包括圆形外表面74形式的第一对准表面。连接器70进一步地包括延伸通过连接器的宽度并将两组延伸部分开的大致平坦的压力载荷支承面78。在本实施例中，载荷支承面78提供连接器的止动表面。

第二连接器80固定到第二分段悬臂部件54上的上弦杆61的第一端。第二连接器80具有两组的两个延伸部81a和82a，以及81b和82b，每一个具有穿过其中的通孔形式的孔。如图4所示，当连接器联接在一起时，连接器70上每一组的延伸部71、72和73与连接器80上的相应组的延伸部81和82交错。连接器80具有凹处84的形式的第二对准表面，该第二对准表面与延伸部81和82的外部部分的基部相邻且与圆形外表面74的形状匹配。如图10和图11所示，在每个连接器70、80中设置有排放孔89。连接器80还包括延伸通过连接器的宽度的大致平坦的压力载荷支承面88。在本实施例中，载荷支承面78和88提供连接器的止动表面。

当销(在图4中未示出)穿过交错的延伸部71a、81a、72a、82a和73a的孔放置，从而将连接器70和80固定成枢转关系时，如图4所示，当悬臂节段轴向对准时，第二对准表面84和圆形的第一对准表面74非常接近，但并不完全相互接触。但是，如图2所示，当悬臂部分53和54没有轴向对准时，连接器70和80仍可相互联接。在该实例中，当悬臂部分相互靠近时，第一对准表面74和第二对准表面84将相互接触。当它们接触时，延伸部71、72、73、81和82中的孔足够接近对准，使得锥形销(在图5b中示出)可穿过孔插入，意味着销能开始插入，当销被推进穿过孔时，销上的锥部会使孔完全对准。

此后，当悬臂节段绕该第一销枢转时，压力载荷支承面78将接触压力载荷支承面88，以停止在悬臂节段对准处的枢转。因此，定位止动表面，以使如果一组第一和第二连接器由穿过它们的孔的销联接在一起且悬臂节段处于非对准位置，则悬臂节段绕穿过联接的连接器的孔的销旋转到悬臂节段上的附加连接器的止动表面相互接触的位置时，会使悬臂节段对准并且使那些附加连接器上的孔对准。节段54和56轴向对准后，另一个销可穿过第二组延伸部71b、72b、73b、81b和82b放置。

下弦杆63设置有与上弦杆61上的连接器70和80具有相同构造的连接器。在顶部连接器上的压力载荷支承面78和88相互接触的同时，这些下连接器的压力载荷支承面将相互接触。因此，下部压力载荷支承面也用作止动表面，对准下连接器中的孔。

本发明的连接器允许将分段悬臂构件连接，然后旋转通过完全的90°角。即使悬臂节段位于从其对准的位置的90°角处，第一对准表面74和第二对准表面84也能相互接触，使得通过延伸部的孔足够接近对准以使销可被插入。当然，在销完全插入之后，第二对准表面84和表面74相互不接触。这保证了所有载荷通过压力载荷支承面78和88的面对面接触来承载。任何张力载荷都能由销承载。压力载荷支承面优选地关于它们所附接的弦杆的水平和竖直的中性轴线对称。

当悬臂节段从如图2或图3中任一个所示的非对准布置组装时，通常将发生以下步骤。将两个悬臂节段组装在一起，以使第一悬臂节段53上的两个连接器70与第二悬臂节段54上的两个相应连接器80配对，以形成两对配对的连接器，但两个节段的纵向轴线41没有对准。每个节段上的其余连接器没有联接。接着，当销通过两对配对的连接器的一侧上的孔插入时，配对的连接器由枢转连接件紧固在一起。然后，两个节段53和54绕枢转连接件相对彼此枢转，直到压力载荷支承面78接触压力载荷支承面88。该布置允许悬臂部分关于顶部或底部悬臂连接件“向后弯曲”。悬臂部分能旋转地与插入的顶部或底部销接合，然后枢转至以下位置：节段对准并且相对的连接器可被销接而且另一个销通过顶部连接器的内侧上的孔插入的位置。

在上弦杆和下弦杆上的连接器大致同时相互接触的情况下，悬臂节段还可在大致对准的位置组装在一起。可以认识到，利用连接器的优选的几何形状，如果悬臂部分在来到一起时没有完全对准，那么第一对准表面74将接合第二对准表面84并引导连接器相对于彼此滑动，直到对准表面74完全落位在凹处84中，这样将悬臂节段引导到正确的对准，以在上组和下组连接器上的接合构件和第二对准表面完全接合时，使穿过连接器中延伸部的孔对准，以使销能插入穿过第一和第二配对连接器中所有延伸部的孔。

悬臂节段优选地包括托架，以使液压销插入设备能在推动销穿过孔的位置安装在悬臂节段上。图5a示出一种用于液压销插入物的这样的构造。托架92支撑销95的延伸部96，销95尺寸设置成装配在延伸部71、72、73、81和82中的孔内。另一个托架91与跨越上弦杆61的端部之间的上部索条单元65的中心连接。具有双作用液压缸的液压销插入/缩回工具93能装配到托架91的一侧并连接到销95的延伸部96。一旦下部销已被插入，则去除销94，从而允许托架91绕销97枢转到上部位置。然后，销94插入通孔98，工具93可被退回托架91中并连接到上部销95的延伸部96。销的缩回以反向操作进行。如根据下面讨论将会理解的那样，在本发明的优选实施例中，液压销插入/缩回工具93可以仅需要用来插入其中一个销95，而其他销可以通过手插入。

已经发现，利用上面描述的连接系统，仅上销95a需要紧密地装配在通孔中，而构成连接件的其他销95b、95c和95d可以具有松弛装配。销95a示出在图5中。它具有头部192、主体194以及锥部196。此外，在头部192中制作出沉孔198以提供用于延伸部96连接的地方。沉孔198在其底部具有螺纹孔191，其可以用来在制造处理期间保持销用于电镀。穿过整个头部192的孔199与沉孔198交叉。在延伸部96的端部上设置孔(未示出)，其将与孔199配合，以便当销插入连接器70或者从连接器70拔出时，保持销能够穿过孔199从而将延伸部96连接到销95a。穿过销95a的整个主体194的另一个孔197允许插入保持销以在它穿过连接器的延伸部之后将销95a保持在恰当位置。其他销95b、95c和95d以相同方式形成，但具有更小直径的主体。

销95a的尺寸设置成紧密地装配在延伸部71a、81a、72a、82a和73a的通孔中。虽然主体194的直径与连接器上的延伸部中的通孔直径的差的程度可能会随着支柱节段的不同尺寸而变化，但是在示例性实施例中，销95a具有110.20mm的直径，其公差为+0.00mm、-0.08mm，而孔具有110.40mm的内径，其公差为+0.08mm、-0.00mm。销直径与孔直径的最小可能差(最小间隙)因此是0.20mm。即使在两个公差范围的极端(最少留料)(minimum material)处，销与孔直径之间的差是0.36mm。a)通孔内径与紧密销外径之间的差与b)紧密销的外径的比值(称为X)小于0.0055，优选地小于0.004，更优选地小于0.0035，并且甚至更优选地小于0.002。对于上述实施例，当销在仍然处于其公差范围内尽可能大并且孔在仍然处于其公差范围内尽可能小时，比值X是0.0018。在另一极端，在最少留料情况下比值X为0.0033。

在示例性实施例中，松弛装配销95b、95c和95d具有109.65mm的主体直径，其公差为+0.00mm、-0.08mm，而孔的尺寸相同。因此销直径与孔直径之间的最小可能差(最小间隙)是0.75mm，并且在两个公差范围的极端(最少留料)(minimum material)处的差是0.91mm。优选地，a)通孔内径与松弛装配销外径之间的差与b)松弛装配销的外径的比值(称为Y)大于0.0065，更优选地大于0.007，甚至更优选地大于0.0075。在示例性实施例中，在最小间隙情况下比值Y是0.0068，并且在公差极端处是0.0083。优选地，比值X与Y之间的差将是至少0.003。

表达紧密销和松弛销的另一种方法是比较它们的相对间隙。参照以下所述，M等于第一和第二连接器的通孔的内径与紧密装配销的外径之间的差。N等于第三和第四连接器的通孔的内径与松弛装配销的外径之间的差。M优选地小于0.5mm，并且更优选地小于0.4mm，并且N优选地大于0.6mm，并且对于本发明特别使用的较大悬臂而言，更优选地大于0.7mm。

销95b、95c和95d与其相应的孔优选地具有间隙N，间隙N是销95a与其穿过其中装配的孔之间的间隙M的至少两倍，并且更优选地为三倍。在上面给出的示例中，如果销95a具有110.16mm的直径(在其公差范围的中部)，并且销95a装配到其中的孔具有110.44mm的内径(在其公差范围的中部)，那么将会有0.28mm的间隙M。如果销95b具有109.61mm的直径(在其公差范围的中部)，并且销95b装配到其中的孔具有110.44mm的内径(在其公差范围的中部)，那么将会有0.83mm的间隙N。松弛装配销的间隙N因此超过紧密装配销的间隙M的两倍，并且是大约三倍。

在本发明的另一个实施例中，每个支柱节段由三个弦杆和交错元件构成，并且仅使用三个连接器来将第一和第二支柱节段保持在一起。在图12中示出了该实施例的其中一个节段250的一个端部。节段250包括由索条元件265保持在一起的三个弦杆261、262和263。如之前描述的图2-图11的实施例那样，具有两组三个的延伸部的连接器271、272和273每个(就像连接器70)定位在支柱节段250的一个端部上的弦杆端部上，而就像连接器80具有两组两个的延伸部的连接器每个可以是在支柱节段250的相对端部(未示出)上。虽然没有示出，但是用来将连接器271、272和273保持到它们的配对连接器的销既包括紧密装配销又包括松弛装配销。例如，一个紧密装配销可以用在连接器271中的上部组延伸部中的孔中，而松弛装配销可以用在连接器271的下部组延伸部以及连接器272和273的每组延伸部中的孔中。替代性地，两个紧密销可以用在连接器272和273的下孔中，而松弛销可以用在连接器272和273的上孔中以及在连接器271中的两组孔中。

两个实施例的有益效果之一是可采用普通铸件来在悬臂节段的相同端做出所有连接器，这样简化了制造。在优选的制造工艺中，预先加工铸件然后将其焊接到弦杆构件上。然后将弦杆构件组装成悬臂节段，然后执行连接器上的最后加工，包括钻最终孔，其对于悬臂节段上的所有连接器上的所有延伸部中的所有通孔，优选地具有相同的尺寸。这个过程允许制造出连接器的最终构造，而不必担心由于大的悬臂部分的焊接和加工而引起的变形。

虽然这些大的示例销重量超过25kg，甚至每个重达32kg，但是本发明允许在已经插入了销95a和悬臂节段旋转到位之后将较小的销95b、95c和95d容易地插入。

本发明的另一个优点对于非常高载量的悬臂是尤其有用的。虽然连接器主要设计用于大的压力载荷，但是可能也有时连接器需要能够应对跨过连接件的张力载荷。穿过孔的销能够应对这些张力载荷。

本发明的另一个优点是特别适用于非常高负载的吊臂。虽然连接器主要设计用于大的压力载荷，但当连接器需要能够通过连接处理拉力载荷时将可能是其数倍。穿过孔的销能够处理这些拉力载荷。

应该认识到，本发明的装置能够以各种实施例的形式结合，以上仅例示和描述了几个实施例。本发明在不脱离其精神或本质特征的情况下可以其它形式实施。例如，取代所有的通孔都是相同的尺寸而紧密装配销和松弛装配销是不同的尺寸，销可以都是相同尺寸，其中供紧密销插入的孔比供松弛装配销插入的孔小。并且取代在每个连接器上具有两组延伸部的连接器，本发明可以用在每个连接器仅由穿过一组延伸部的一个销保持在一起的支柱节段上。进而，取代一个连接器上是具有三个延伸部71a、72b、73b的延伸部组并且在配对连接器上是两个延伸部81a和82b，可以使用具有更少或更多延伸部的连接器，虽然其中一个连接器具有比配对连接器上的延伸部数量多一个的延伸部是优选的。虽然已经描述了当用在提升起重机上时的本发明，但是本发明也可以用在例如塔式起重机等其他类型的起重机上的支柱节段上。所述实施例被认为在所有方面仅是例示性的而非限制性的，因此本发明的范围由所附权利要求指示，而非由上述描述指示。在权利要求的等同意思和范围内的所有变化都将包含在权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种起重机，上部机构能旋转地安装在下部机构上，该起重机包括至少一个支柱构件，该支柱构件包括：

a)至少第一和第二支柱节段，每个具有纵向轴线及第一端部和第二端部，第一节段的第二端部联接到第二节段的第一端部；

b)第一节段的第二端部上的至少第一、第三和第五连接器，分别与第二节段的第一端部上的至少第二、第四和第六连接器配对；

c)每个连接器包括具有穿过其中的通孔的至少第一延伸部，该通孔具有与所述纵向轴线垂直的轴线并且在延伸部中定位成，当支柱节段对准时配对连接器的通孔对准；

d)每个连接器包括压力载荷支承面，该压力载荷支承面定位成当支柱节段对准时承载第一和第二支柱节段之间的压力载荷；

e)第一销，其紧密地装配通过第一连接器上的第一延伸部的通孔以及第二连接器上的第一延伸部的通孔，以将第一和第二连接器保持在一起；以及第二销，其松弛地装配通过第三连接器上的第一延伸部的通孔以及第二节段的第一端部上的第四连接器上的第一延伸部的通孔，以将第二和第四连接器保持在一起。

2.如权利要求1所述的起重机，其中第一销延伸通过的所有孔的内径是相同的，并且第二销延伸通过的所有孔的内径是相同的。

3.如权利要求2所述的起重机，其中第一销延伸通过的所有孔和第二销延伸通过的所有孔的内径是相同的。

4.如权利要求2和3任何一项所述的起重机，其中X小于0.0055，并且X等于下述比值：

i)第一和第二连接器的通孔的内径与第一销的外径之间的差与

ii)第一销的外径的比值。

5.如权利要求2到4任何一项所述的起重机，其中Y大于0.0065，并且Y等于下述比值：

i)第三和第四连接器的通孔的内径与第二销的外径之间的差与

ii)第二销的外径的比值。

6.如权利要求2到5任何一项所述的起重机，其中X与Y之间的差大于0.003，其中

X等于下述比值：i)第一和第二连接器的通孔的内径与第一销的外径之间的差与ii)第一销的外径的比值，并且

Y等于下述比值：i)第三和第四连接器的通孔的内径与第二销的外径之间的差与ii)第二销的外径的比值。

7.如权利要求2到6任何一项所述的起重机，其中N与M的比值至少为2，其中：

M等于第一和第二连接器的通孔的内径与第一销的外径之间的差，并且

N等于第三和第四连接器的通孔的内径与第二销的外径之间的差。

8.如权利要求7所述的起重机，其中M小于0.5mm，而N大于0.6mm。

9.如权利要求1到8任何一项所述的起重机，其中每个支柱节段包括四个弦杆，并且还包括在第一节段的第二端部上的第七连接器，该第七连接器分别与第二节段的第一端部上的第八连接器配对。

10.如权利要求1到9任何一项所述的起重机，其中每个连接器还包括具有穿过其中的通孔的至少第二延伸部，每个通孔具有轴线，该轴线与连接器上的另一延伸部的通孔的轴线平行但是与其相比偏移；第三销，其松弛地装配通过第一和第二连接器的第二延伸部的通孔，以进一步将第一和第二连接器保持在一起；以及第四销，其松弛地装配通过第三和第四连接器的第二延伸部的通孔，以进一步将第三和第四连接器保持在一起。

11.如权利要求1到10任何一项所述的起重机，其中第一、第三和第五连接器每个包括两组三个的延伸部，并且第二、第四和第六连接器每个包括两组两个的延伸部，当支柱节段在它们的操作位置连接时，第二、第四和第六连接器的每个延伸部装配于分别在第一、第三和第五连接器上的延伸部之间，并且其中使用附加销，其中两个销用来连接每对连接器，并且附加销松弛地装配。

12.如权利要求1到11任何一项所述的起重机，其中第一和第二支柱节段每个包括具有四个弦杆，在它们之间具有中间索条元件，每个弦杆具有与支柱节段的第一和第二端部对应的第一和第二端部；并且其中当支柱节段连接在一起时，所述四个弦杆的两个包括上弦杆，而所述四个弦杆的其他两个包括下弦杆，并且使用第一销和附加紧密装配销来连接邻近上弦杆的连接器。

13.如权利要求12所述的起重机，其中六个连接器的每个上的通孔的内径彼此都相同，并且第一销的外径与附加紧密装配销的外径相同。

14.如权利要求1到13任何一项所述的起重机，其中支柱构件包括当起重机处于工作中时支撑载荷吊绳的悬臂构件。

15.一种两个分段支柱构件之间的配对连接件，包括：

a)固定到第一分段支柱构件的端部的第一连接器以及固定到第二分段支柱构件的端部的第二连接器；

b)每个第一和第二连接器具有第一组和第二组延伸部，其中每个延伸部具有穿过其中的尺寸设置成接纳销的通孔；

c)每个连接器还包括定位在第一组和第二组延伸部之间的压力载荷支承面，第一连接器的压力载荷支承面与第二连接器的压力载荷支承面处于面对面的关系；以及

d)第一销，其以紧密装配的方式穿过第一连接器的第一组延伸部的通孔和第二连接器的第一组延伸部的通孔；以及第二销，其以松弛装配的方式穿过第一连接器的第二组延伸部的通孔和第二连接器的第二组延伸部的通孔。

16.如权利要求15所述的配对连接件，其中第一连接器上的第一组延伸部中的延伸部的数量等于第一连接器上的第二组延伸部中的延伸部的数量。

17.如权利要求15到16任意一项所述的配对连接件，其中第一连接器上的第一组延伸部中的延伸部的数量为奇数，而第二连接器上的第一组延伸部中的延伸部的数量为偶数。

18.一种连接提升起重机支柱的第一和第二节段的方法，支柱节段每个包括纵向轴线和至少三个弦杆，其中每个弦杆在其每个端部上具有连接器，所述方法包括：

a)将两个支柱节段组装在一起，以便第一支柱节段上的至少第一连接器上的具有穿过其中的通孔的至少一个延伸部分别与第二支柱节段上的至少第二相应连接器上的具有穿过其中的通孔的至少两个延伸部交错，以形成至少第一对配对连接器，其中连接器延伸部中的通孔大体上对准；

b)利用紧密装配在延伸部的通孔中的销，将配对的第一和第二连接器紧固在一起，以提供枢转连接件；以及

c)利用松弛装配销将前述非联接连接器销接至它们相应的配对连接器。

19.如权利要求18所述的方法，在步骤b)和c)之间还包括以下步骤：使两个节段绕着枢转连接件相对于彼此枢转，直到第一节段的非联接连接器上的止动表面接触第二节段的非联接连接器上的止动表面。

20.如权利要求19所述的方法，其中第一节段的非联接连接器上的止动表面和第二节段的非联接连接器上的止动表面都包括压力载荷支承面。

21.如权利要求18到20任意一项所述的方法，其中提升起重机支柱的第一和第二节段的每个包括四个弦杆，其中每个弦杆在其每个端部上具有连接器。

22.如权利要求21所述的方法，其中每个连接器包括两组延伸部，每组延伸部具有穿过其中的通孔，并且使用共计八个销来连接支柱节段的两个端部的每个上的四个连接器，其中两个销紧密地装配在它们的通孔中，而六个销松弛地装配在它们的通孔中。

Images