CN103991799A - 用于连接两个桅杆构件的连接设备和包含两个桅杆构件和这种连接设备的装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种连接设备（7），包括顶部（8.1）、基部（8.2）和两个正交连接轴（10,11）。顶部（8.1）包括固定至下角弦构件（3.1）的两个主连接杆（12）和两个次连接杆（13）。每个主连接杆（12）或次连接杆（13）从下角弦构件（3.1）上突出，具有主共轴端口（15.1）或次共轴端口（17.1）。基部（8.2）位于主连接杆（12）和次连接杆（13）之间，并具有与主端口（15.1）和次端口（17.1）重合的主孔（15.2）和次孔（17.2）。连接轴（10，11）穿过主端口（15.1）和主孔（15.2）或次端口（17.1）和次孔（17.2）。固定至上角弦构件（3.2）的主板（20）和次板（21），用于支撑连接轴（10，11）的支承面。

Description

用于连接两个桅杆构件的连接设备和包含两个桅杆构件和这种连接设备的装置

技术领域

本发明涉及一种用于连接两个桅杆构件的连接设备。本发明更具体地但不排他地适用于，在构成塔式起重机的可伸长垂直塔的桅杆构件之间的可拆卸连接，这种起重机用于建筑构造平台。此外，本发明涉及一种包含由这种连接设备连接的两个桅杆构件的装置。

背景技术

这种起重机的垂直塔通常包括叠加的桅杆构件，桅杆构件当起重机被安装在使用位置时被装配在一起，并且当起重机拆卸时被彼此分离。至于它们的高度，塔式起重机的桅杆构件被设计为，以促进已拆卸的起重机的运输，并可以根据在构造平台使用这种起重机的情况和限制调整起重机的总高度。

桅杆构件，通常具有正方形横截面，每个都通过四个角弦元件形成，通过位于桅杆构件的四个侧面的垂直平面的格架结构成对结合。

为了形成塔式起重机，这些桅杆构件被垂直布置在另一个的上方，并通过连接其各自角弦元件的邻近端部彼此刚性连接。因此，必须提供连接设备，以在属于叠加的桅杆构件的角弦元件之间完成“对接”连接，这些连接确保垂直塔的角弦元件的连续性，并确保源自于由起重机上部产生的压力的纵向力和横向力的传递。此外，如根据前述得出的，这些连接设备必须实现一个刚性的但是可拆卸的连接。

在通常已知的方式中，用于连接两个桅杆构件的这种连接设备通常包括位于属于“下部”桅杆构件的角弦元件顶端的部分，位于属于“上部”桅杆构件的相应角弦元件底端的互补部分；和至少一个水平可移动的连接轴，其同时穿过前述属于下桅杆构件部分的至少一个水平轴孔，和属于上桅杆构件互补部分的至少另一个水平轴孔。

连接设备的当前实施方式优选地包括至少两个可移动叠加连接轴，根据彼此正交的两个水平方向定向。在这方面，参考法国专利FR1436649，FR2680813和FR2781535。

作为替代方案，还可提及使用外部附加构件的相交或不相交轴连接设备，该外部附加构件是独立于角弦元件的——见法国专利FR2044346和FR2519620。附加部件通常是垂直设置的板，平行于角弦构件的面。

当然，连接设备的配置本身取决于角弦构件的配置，通常是大致正方形截面的管状外形，或是简单的角钢，即，外形具有“L”型截面——见文件FR2185217，它提供了正交连接轴，每个都与角钢的面垂直。

在这些连接设备中实现了两个桅杆构件之间连接的连接轴，受到非常大且非常集中的力，这些轴的尺寸必然被限制。为了获得最小的轴，有必要尽量减少其中的弯曲。必须尽可能增加每个支撑连接轴的圆柱支承面的面积，以降低此面上的压力。此外，连接设备的设计必须是这样的，可以接受厚度的变化，或厚度不会导致制造问题。

有两种方法降低由连接轴在圆柱支承面上施加的压力，对于给定的力，即或者增加厚度或者增加支承面的直径。对于具有给定直径的轴，因此有必要增加厚度。这需要局部设置“垫板”，即，具有圆形孔的穿孔板，其延伸连接装置的一部分的圆柱座。

以常规方式，如在前述法国专利FR2680813和FR2781535中提供的，垫板被焊接到连接设备的相应部分的外表面上。这种方案适用于根据这些文件的连接设备，包括固定的或可拆卸的与至少一个管状正方形截面角弦元件接合的内部连接杆。然而，这些设备具有缺陷，一旦桅杆构件被装配在一起，则不允许检查连接杆。此外，需要使用模塑工件，即，内部连接杆。

在由具有被称为角钢的L型截面的外形形成的角弦元件的情况下，根据前述法国专利FR2185217，角钢的尺寸保持被限制，并不允许应用于非常强大的起重机。为了增加支承面的面积，该文件在连接杆上提供了焊接的外部或内部加强件，导致在弦元件和连接杆之间不连续。

最后，在前述文件FR2044346和FR2519620中使用附加外部部件，可以提供焊接至角弦元件的外部加强件，但这种类型的连接设备需要操作许多部件，因此，不实用且需要更长的安装时间。

发明目的

本发明的目的在于提供一种连接设备，在保留上面提到的一些已知设备的优点的同时，避免其缺点，即，提供一种连接设备，在避免内部连接杆的同时，还能够减少连接轴中的弯曲，并增加支撑支承面的厚度，这种设备适用于大功率塔式起重机。

为此，本发明涉及一种连接设备，用于连接塔式起重机的两个叠加桅杆构件，特别可拆卸地将下桅杆构件连接至上桅杆构件，连接设备包括：

-顶部，位于下角弦构件的顶端，延伸下桅杆构件，

-基部，位于相应上角弦构件的底端，并延伸上桅杆构件，和

-至少两个可移动连接轴，分别按照相互大致正交的第一方向和第二方向定向，

连接设备特征在于：

-顶部包括固定至两个主外表面的两个主连接杆，主外表面彼此垂直且相对并由下角弦构件限定，每个主连接杆在下角弦构件的顶端上方突出，每个主连接杆具有共轴主端口；

-顶部包括固定至两个次外表面的两个次连接杆，次外表面彼此垂直且相对并由下角弦构件限定，每个次连接杆在下角弦构件的顶端上方突出，每个次连接杆具有共轴次端口，每个主端口的中心点相对于相应下角弦构件的顶点定位在与次高度不同的主高度上，相应的次端口的中心点位于次高度处；

-基部是由上桅杆构件的上角弦构件的管状基底形成，所述基部被设置在主连接杆之间和次连接杆之间，

-基部具有主孔和次孔，主孔和次孔分别向与上角弦构件相对的外部垂直面打开，主孔和次孔分别设置成与主端口和次端口重合，使得一个连接轴穿过每个主端口和每个主孔，另一个连接轴穿过每个次端口和每个次孔，

-连接设备进一步包括主板和次板，分别相对主内表面和次内表面被固定，主内表面和次内表面由上角弦构件限定，主板和次板被成形分别有助于支撑连接轴的支承面。

换句话说，与现有技术不同，本发明预见到在外部位置相对于下角弦构件定位所有的主和次连接杆，并在下角弦构件中相反放置主板和次板，在此空间中是自由的，因为不存在任何内部连接杆。

主和次板的内部位置允许限制主和次连接杆向外偏移，所有这些连接杆保持在与下角弦构件的外表面齐平的垂直平面。

主和次板的内部位置与主和次连接杆的下偏移结合，还允许减少连接杆内的弯曲，即使提供了一些间隙以“恢复”垫板或角弦元件本身的厚度变化。

在本发明中，术语“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“水平”、“垂直”、“叠加”、“倾斜”、“高度”和其衍生词指的是构件或部件的位置或定位，这种位置或定位当塔式起重机在水平地面处于使用配置时被考虑。例如，当塔式起重机在水平地面上处于使用配置时，塔或塔式起重机的杆按照垂直方向延伸。

根据本发明的一个实施方式，主板和次板分别相对于主内表面和次内表面焊接固定，主内表面和次内表面通过上角弦构件限定。

因此，主和次板的装配可以是精确的并具有机械抗性。

根据本发明的一个实施方式，每个下角弦构件都具有水平矩形（优选为正方形）的截面的整体管状轮廓外形，每个下角弦构件由至少两个通过焊接固定在一起的角钢形成。

因此，每个角钢允许进入下角弦构件以焊接主和次板。实际上，在这些“L”型轮廓被彼此焊接之前，能够将主板和次板焊接在这些“L”型轮廓内部。

根据本发明的一个实施方式，每个角钢具有“L”型横截面，具有两个法兰构成，其中边缘被焊接到邻近角钢的法兰边缘。

因此，这种角钢或“L”型轮廓能够形成正方形下角弦构件。

根据本发明的一个实施方式，每个主连接杆具有平的且与相应主外表面平行的整体形状，每个次连接杆具有平的且与相应次外表面平行的整体形状。

因此，这种主和次连接杆相对紧凑地位于水平面上。

此外，本发明涉及一种用于塔式起重机的装置，该装置包括下桅杆构件和上桅杆构件，下桅杆构件具有多个下角弦构件，该装置包括根据本发明的连接设备，所述连接设备设置为将下桅杆构件和上桅杆构件连接，优选地以可拆卸方式。

因此，这种装置允许连续桅杆构件快速耐久装配。

根据本发明的一个实施方式，下桅杆构件包括分别设置在正方形的四个顶点的四个下角弦构件，上桅杆构件包括分别设置在正方形的四个顶点的四个上角弦构件。

因此，桅杆构件具有正方形的横截面。

附图说明

本发明根据下述说明，给出的仅仅非限制性的例子和根据附图的参考将更好理解并且其优点将更为明显，其中：

-图1是属于根据本发明的装置的下桅杆构件的立体图；

-图2是根据本发明的装置的立体图，包括图1的下桅杆构件和上桅杆构件，通过根据本发明的连接设备处于装配过程中；

-图3是图2的细节III的放大视图；

-图4是图2的相似视图，处于属于图2的装置的下部和上桅杆构件装配之后；

-图5是沿图4的平面V的截面图；

-图6是沿图4的平面VI的截面图；

-图7是图5的细节VII的放大视图；并且

-图8是图5的细节VIII的放大视图。

具体实施方式

图1示出了下桅杆构件1。图2、图3和图4表示装置1.2，属于根据本发明的塔式起重机，装置1.2包括两个连续的桅杆构件，即，所谓的下桅杆构件1和所谓的上桅杆构件2。下桅杆构件1和上桅杆构件2被称为连续的，是因为其在塔式起重机的安装期间连续叠加。

在图2-4的例子中，下桅杆构件1位于上桅杆构件2的下方。换句话说，下桅杆构件1占据了下部位置，上桅杆构件2占据了上部位置。如图2和图4所示，上桅杆构件2通过多个连接设备7与下桅杆构件1装配。

如图5和6所示，当塔式起重机1.2在水平地面处于使用配置时，下桅杆构件1在垂直于下角弦构件3.1的平面上（即在水平面上）具有大致正方形的横截面。下桅杆构件1包括四个垂直延伸的下角弦构件3.1。在下角弦构件3.1之间，下桅杆构件1的四个侧表面延伸。在每个侧面，包括横向轨4和对角轨5的格架结构延伸。

类似地，如图5和6所示，当塔式起重机在水平地面处于使用配置时，上桅杆构件2在垂直于上角弦构件3.2的平面上（即在水平面上）具有通常正方形的横截面。上桅杆构件2包括四个垂直延伸的上角弦构件3.2。

如图7和图8所示，每个上角弦构件3.2是由两个通过焊接固定在一起的角钢6形成的。在图7和图8的例子中，每个角钢6具有“L”型横截面。为此，角钢6的两个法兰的边缘被焊接至另一个角钢6的法兰边缘。角钢6被设置以形成大致矩形的水平截面的管状外形，在此情况下是正方形。由两个角钢6形成的每个管状外形被调整为上桅杆构件2的相应的正方形截面。

类似地，每个下角弦构件3.1由两个通过焊接固定在一起的角钢形成。每个角钢具有“L”型横截面。为此，角钢的两个法兰的边缘被焊接至另一个角钢的法兰边缘。这些角钢被设置以形成大致矩形的水平截面的管状外形，在此情况下是正方形。由两个角钢形成的每个管状外形被调整为下桅杆构件1的相应的正方形截面。

下角弦构件3.1的每个顶部可拆卸地装配至属于上桅杆构件2的上角弦构件3.2的各自基底，上桅杆构件2被叠加在下桅杆构件1上。

为了获得这种可拆卸的装配，下桅杆构件1包括四个连接设备，每个连接设备通常由7表示。如图3、7和8所示，每个连接设备7包括：

-所谓的顶部8.1，位于相应下角弦构件3.1的顶端，

-基部8.2，位于相应上角弦构件3.2的底端，并且

-两个连接轴10和11，当下桅杆构件1位于与上桅杆构件2的装配位置时分别根据第一方向A和第二方向B定向。

第一方向A与第二方向B正交。第一方向A和第二方向B通常是水平的。

顶部8.1包括两个主连接杆12和两个次连接杆13。

主连接杆12通过焊接固定在两个主外表面上，其中之一用图3中的附图标记14.1表示，由下角弦构件3.1限定。两个主外表面14.1相对彼此垂直并相对，即，相对于下角弦构件3.1的中心轴对称设置。

主连接杆12被设置成在下角弦构件3.1的顶部上方突出。换句话说，主连接杆12相对于下角弦构件3.1的端部是悬臂式的。

每个主连接杆12具有通孔或主端口15.1。主端口15.1是共轴的并以第一方向A为中心。每个端口15.1的中心点位于下角弦构件3.1的端部上的主高度H15.1。如图3所示，主高度H15.1是从相应主端口15.1的中心测量的。

第二连接杆13通过焊接固定在两个次外表面上，其中之一用图3中的附图标记16.1表示，由下角弦构件3.1限定。两个次外表面16.1相对彼此垂直并相对，即，相对于下角弦构件3.1的中心轴对称设置。

次连接杆13在下角弦构件3.1的顶部上方突出。换句话说，次连接杆13相对于下角弦构件3.1的端部是悬臂式的。

次连接杆13具有两个通孔或次端口17.1。次端口17.1是共轴的并以第二方向B为中心。每个次端口17.1的中心点位于下角弦构件3.1的端部上的次高度H17.1。如图3所示，次高度H17.1是从相应次端口17.1的中心测量的。

在图3的例子中，次高度H17.1小于主高度H15.1。

基部8.2位于上角弦构件3.2的底端。换句话说，基部8.2位于上角弦构件3.2的最低点。

基部8.2包括两个主孔15.2和两个次孔17.2，它们位于上角弦构件3.2。在图3中，示出了主孔15.2和次孔17.2。

如图7所示，主孔15.2向上角弦构件3.2的两个相对外表面14.2展开。主孔15.2是水平的并彼此共轴。如图3所示，每个主孔15.2的中心点位于上角弦构件3.2的基底上的高度H15.2。

如图7所示，每个连接设备7进一步包括两个主板20，在主孔15.2处通过焊接相对于内表面22固定。主板20确保相应上角弦构件3.2的垫子功能。因此，主板20可以可选地被称为“垫板”。

每个主板20具有圆孔，设置为分别向内部延伸主端口15.1。因此，主端口15.1和相关的圆孔能够形成两个第一圆柱座。

如图8所示，次孔17.2向上角弦构件3.2的两个其他相对外表面16.2打开。次孔17.2是水平的并彼此共轴。如图3所示，每个次孔17.2的中心点位于上角弦构件3.2的基底上的高度H17.2。

如图7所示，每个连接设备7进一步包括两个次板21。次板21在次孔17.2处通过焊接固定于内表面23上。次板21确保相应上角弦构件3.2的垫子功能。因此，次板21可以可选地被称为“垫板”。

每个次21具有被设置以向内部延伸相应次端口17.2的圆孔。因此，次端口17.2和相关的圆孔能够形成两个第二圆柱座。

在装置1.2（图4至8）的装配位置，上角弦构件3.2的基底位于相应下角弦构件3.1的顶点。因此，在使用配置下，上角弦构件3.2的基部8.2被设置在主连接杆12之间和次连接杆13之间。换句话说，主连接杆12和次连接杆13限定了用于容纳基部8.2的容积。

在装置1.2（图4至8）的装配位置，主次端口和主次孔对准重合，以容纳连接轴10和11。更为特别地：

-连接轴10穿过主端口15.1和主孔15.2。

-连接轴11穿过次端口17.1和次孔17.2。

这两个连接轴10和11通过适当的工具（例如销和/或螺母）保持在装配位置（图4至8）。

如图7所示，连接轴10在每一侧通过具有宽度P10的圆柱座支撑，该宽度P10表示角钢6的厚度和主板20厚度的总和。连接轴10的安装能够补偿在角钢6和邻近连接杆12之间的间隙J10。此外，连接杆10的安装能够补偿主板20厚度的制造公差V10。

如图8所示，连接轴11在每一侧通过具有宽度P11的圆柱座支撑，该宽度P11表示角钢6的厚度和次板21厚度的总和。连接轴11的安装能够补偿在角钢6和邻近连接杆13之间的间隙J11。此外，连接杆11的安装能够补偿次板21厚度的制造公差V11。

两个连接杆10和11保持可拆卸，以再次将下桅杆构件1从上桅杆构件2分离。

不言而喻，本发明并不局限于这种连接设备在上面描述的唯一实施方式，相反，通过举例的方式，包括所有落入所附权利要求范围内的可选实施方式和应用。因此，特别是，以下也不会超出发明的范围：

-通过修改连接杆形状的细节；

-通过使用任何适当的焊接方法，在上角弦构件上实现主板和次板的焊接；

-通过使用根据本发明的连接设备将所有类型桅杆构件连接：塔式起重机的基本构件、天线桅杆的基本构件、支撑桅杆的基本构件，例如，用于监控摄像机，等等。

Claims (7)

1.一种用于连接塔式起重机的两个叠加桅杆构件的连接设备（7），特别用于能够拆卸地将下桅杆构件（1）连接至上桅杆构件（2），所述连接设备（7）包括：

-顶部（8.1），其位于下角弦构件（3.1）的顶端，延伸下桅杆构件（1），

-基部（8.2），其位于相应上角弦构件（3.2）的底端，延伸上桅杆构件（2），和

-至少两个活动的连接轴（10，11），按照大致彼此正交的第一方向（A）和第二方向（B）分别定向，

所述连接设备（7）的特征在于：

-所述顶部（8.1）包括固定至两个主外表面（14.1）的两个主连接杆（12），主外表面（14.1）彼此垂直且相对并由下角弦构件（3.1）限定，每个主连接杆（12）在下角弦构件（3.1）的顶端上方突出，每个主连接杆（12）具有共轴主端口（15.1）；

-所述顶部（8.1）包括固定至两个次外表面（16.1）的两个次连接杆（13），次外表面（16.1）彼此垂直且相对并由下角弦构件（3.1）限定，每个次连接杆（13）在下角弦构件（3.1）的顶端上方突出，每个次连接杆（13）具有共轴次端口（17.1），每个主端口（15.1）的中心点相对于相应的下角弦构件（3.1）的顶点定位在与次高度（H17.1）不同的主高度（H15.1）上，相应的次端口（17.1）的中心点位于次高度处；

-基部（8.2）由上桅杆构件（2）的上角弦构件（3.2）的管状基底形成，所述基部（8.2）被设置在主连接杆（12）之间和次连接杆（13）之间，

-基部（8.2）具有主孔（15.2）和次孔（17.2），所述主孔（15.2）和次孔（17.2）分别向与上角弦构件（3.2）垂直且相对的外表面（14.2，16.2）打开，主孔（15.2）和次孔（17.2）分别设置成与主端口（15.1）和次端口（17.1）重合，使得一个连接轴（10）穿过每个主端口（15.1）和每个主孔（15.2），另一个连接轴（11）穿过每个次端口（17.1）和每个次孔（17.2），

-连接设备（7）进一步包括主板（20）和次板（21），分别相对主内表面（22）和次内表面（23）被固定，主内表面（22）和次内表面（23）由上角弦构件（3.2）限定，主板（20）和次板（21）被成形分别用于支撑连接轴（10，11）的支承面。

2.根据权利要求1所述的连接设备（7），其中，主板（20）和次板（21）通过焊接被分别固定在由上角弦构件（3.2）限定的主内表面（22）和次内表面（23）。

3.根据权利要求1所述的连接设备（7），其中，每个下角弦构件（3.1）通常具有水平矩形，优选为正方形的截面的管状轮廓外形，每个下角弦构件（3.1）由至少两个通过焊接固定在一起的角钢（6）形成。

4.根据权利要求3所述的连接设备（7），其中，每个角钢（6）具有含有两个法兰的“L”型横截面，其中法兰边缘被焊接至邻近角钢（6）的法兰边缘。

5.根据权利要求1所述的连接设备（7），其中，每个主连接杆（12）具有平坦的且与相应的主外表面（14.1）平行的形状，并且，其中，每个次连接杆（13）具有平坦的且与相应的次外表面（16.1）平行的形状。

6.一种用于塔式起重机的装置（1.2），所述装置（1.2）包括下桅杆构件（1）和上桅杆构件（2），下桅杆构件（1）包括多个下角弦构件（3.1），所述装置（1.2）包括根据前述权利要求中任一项所述的连接设备（7），所述连接设备（7）设置为将下桅杆构件（1）和上桅杆构件（2）连接，优选地以能够拆卸的方式。

7.根据权利要求6所述的装置（1.2），其中，下桅杆构件（1）包括分别设置在正方形的四个顶点的四个下角弦构件（3.1），其中上桅杆构件（2）包括分别设置在正方形的四个顶点上的四个角弦构件（3.2）。