CN104136784A - 锁定延伸设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能被锁定在抬升配置中且用于安全地支撑抬升负载的延伸设备、起重设备或千斤顶。根据本发明的延伸设备包括具有封闭的第一端和开放的第二端的壳体、位于所述壳体内从其所述第一端突出的支撑构件、被可滑动地安装在所述壳体中所述支撑构件周围的活塞、用于使所述活塞延伸出所述壳体的所述第二端的装置、用于使所述活塞缩回至所述壳体中的装置以及用于将所述活塞可释放地锁定至所述支撑构件的锁定机构，其中所述锁定机构包括一个或多个锁定构件，其被安装在所述支撑构件上、可操作用于选择性地移入和移出与所述活塞的锁定接合。

Description

锁定延伸设备

技术领域

本发明涉及延伸设备、起重设备或千斤顶。更特别地，本发明涉及能被锁定在抬升配置中且用于安全地支撑抬升负载的这种设备。

发明背景

能延伸以强制两个物体分开的设备存在若干形式。一个常见的实例为一种用于在物体和其所在的地面之间延伸一段距离，从而抬升物体的设备，即千斤顶。千斤顶用于将物体抬离地面。它们用于许多情况下，然而最公知的用途也许为抬升车辆。将车辆抬离地面能进行保养或修理，例如，换轮胎或允许轻易地接近车辆的底侧。例如，千斤顶也可用于将房屋抬离其地基。

一些种类的千斤顶使用机械优势以允许仅通过手动力举起车辆(或其他物体)。例如，螺旋千斤顶通过螺杆的手动转动进行操作以抬升千斤顶。一些这样的千斤顶可很方便地被存储在车辆中以用于紧急情况。

液压千斤顶则基于将不可压缩的流体注入活塞下的腔室中的原理进行操作。这使得活塞上升脱离壳体。活塞的顶部则在其上升时向上推动物体。

既举起负载，设备又需要在未指定的持续时间内安全地将负载保持在举起位置上，在这之后，才可释放并安全地降下负载。在一些情况下，一台设备用于举起负载且单独的装置用于将负载支撑在举起位置上。在澳大利亚和新西兰，不同的安全标准管理这两个功能且用于每个功能的独立设备零件允许对各设备进行调整以符合相关标准。

能同时执行举起和支撑功能以满足各标准的一些千斤顶为可得到的。这是有利的，因为仅需要单一设备，因此节省空间和处理。此外，一些负载仅具有适于施加举起或支撑力的有限数量的位置，因此难于找到适合于独立的举起和支撑设备的两个位置。

集成的举起和支撑设备通常采用结合有故障安全设备的常规千斤顶的形式以在如果支持顶起功能的机构发生故障时支撑负载。这种故障安全设备可包括机械锁定机构，从而，即使在液压机构出现故障时，也可将活塞保持在某个高度，除非机械锁定脱离。

一些现有技术中的千斤顶具有位于设备外部的锁定机构。在这种设备中，锁定机构易受污染、腐蚀或机械损伤。外部机构也会使操作员和其他设备暴露于危险压迫或挤压。

US2,540,578公开了一种液压千斤顶，其中在将液压流体注入活塞下的腔室中后活塞可延伸出气缸。可通过将被安装在气缸内部上的锁定设备与在活塞内的支柱上的棘轮槽相接合而将气缸锁定在延伸位置上。支柱仅具有沿相对侧向下的棘轮槽。因此，为了释放锁定机构，通过手柄将锁定设备旋转90°，从而将锁定设备移出与凹槽相对齐的状态并允许活塞自由地将气缸和支柱上下移动。尽管该千斤顶的锁定机构的一些部分位于活塞的内部，但手柄位于外部且易被碰到，从而释放锁定。此外，操作员必须手动转动手柄以锁定/解锁机构。通常，手动锁定机构易发生用户错误。到达手柄可能需要操作员将其身体的部分置于支撑负载下，这可能是不安全的。

US5,205,203公开了一种液压缸单元，其旨在用于集电弓式车辆千斤顶中。气缸包括当通过孔口将液压流体注入活塞下的腔室中时延伸出气缸的活塞。在活塞内，杆被固定至气缸。在活塞上的凸缘上设有位于活塞和杆之间的锁定机构。锁定机构通过气缸中的液压流体进行操作且因此易于在如果气缸中发生流体损失时出现故障。

本发明的目的是提供一种能用于安全地举起和支撑负载的改进的千斤顶。可替代地，目的是解决现有技术中上述问题中的至少一些。可替代地，本发明的目的是至少向公众提供一种有用的选择。

发明概要

根据本发明的第一个方面，提供了一种延伸设备，其包括：

具有封闭的第一端和开放的第二端的壳体；

位于壳体内从其第一端突出的支撑构件；

被可滑动地安装在壳体中支撑构件周围的活塞；

用于使活塞延伸出壳体的第二端的装置；

用于使活塞缩回至壳体中的装置；以及

用于将活塞可释放地锁定至支撑构件的锁定机构，

其中锁定机构包括一个或多个锁定构件，其被安装在支撑构件上、可操作用于选择性地移入和移出与活塞的锁定接合。

优选地，锁定机构的至少一部分位于支撑构件内。

优选地，锁定机构包括用于使锁定机构偏置至与活塞锁定接合的偏置装置。

优选地，用于使活塞延伸出壳体的装置以及用于将活塞缩回至壳体中的装置包括用于从活塞的凸缘下方和可选地上方的壳体引入和移除流体的流体控制装置。例如，活塞可采用双作用气缸的形式。

在优选实施方案中，锁定机构还包括用于将锁定构件移入和移出与活塞的接合的流体受控装置。

优选地，锁定机构包括锁定构件，其可操作用于相对于延伸设备径向移动使得在径向延伸的位置上，锁定构件与活塞相接合且在径向缩回的位置上，锁定构件不与活塞相接合。

更优选地，锁定机构包括被可滑动地安装在支撑构件内的细长构件以及用于将细长构件的移动转换为锁定构件的径向移动的装置。例如，用于转换移动的装置可将细长构件的纵向移动转换为锁定构件的径向移动。

在一个实施方案中，锁定机构包括：

用于将流体引入腔体以使细长构件在腔体中沿第一纵向方向移动的装置；以及

用于允许流体离开腔体以允许细长构件在腔体中沿第二纵向方向移动的装置。

优选地，锁定构件包括用于在第二纵向方向上推动细长构件的偏置装置。更优选地，偏置装置包括被安装在细长构件上的位于细长构件一端的凸缘和支撑构件内的邻接构件之间的弹簧。

优选地，用于将纵向移动转换为径向移动的装置包括被安装在细长构件的第一端上的凸台，凸台可操作性地与锁定构件相接合并将细长构件的纵向移动转换成锁定构件的横向移动。

更优选地，凸台包括至少一个有角度的凸起，每一个均与锁定构件中的一个中的凹部相接合，有角度的凸起将凸台的纵向移动转换为锁定构件的径向移动。

在优选实施方案中，当锁定构件与活塞锁定接合时，防止活塞后退至壳体中但却能使活塞进一步地延伸出壳体。在一个实施方案中，活塞和锁定机构一起形成棘轮机构。

优选地，活塞包括在内表面上的多个凹槽且锁定构件包括适于在锁定接合时接合凹槽中的一个或多个的一个或多个凸起。更优选地，凹槽和/或凸起具有平坦边缘和倾斜边缘。

在本发明的优选实施方案中，壳体和支撑构件被安装在底座部分上。例如，壳体可包括被安装在底座部分上的中空气缸，从而闭合壳体的第一端。

优选地，能被引入壳体中和/或支撑构件中的腔体中的流体为液体。可替代地，能被引入壳体或腔体中的任一个或两者中的流体为气体。同样地，延伸设备和锁定机构可通过液压或气动装置或两者的组合而进行操作。

在优选实施方案中，延伸设备包括用于指示锁定机构是处于锁定配置还是处于解锁配置中的装置。优选地，用于指示锁定机构是处于锁定配置还是处于解锁配置中的装置包括用于检测细长构件的位置的装置或用于将细长构件的位置转化为指示设备的状态变化的装置。

优选地，延伸设备通过遥控器进行操作。延伸设备可通过设备进行远程操作，该设备包括用于指示锁定机构是处于锁定配置还是处于解锁配置中的装置。

根据本发明的第二个方面，提供了一种延伸系统，其包括根据本发明的第一个方面的延伸设备和用于控制延伸设备的操作的控制设备。

优选地，控制设备被定位远离延伸设备。

更优选地，控制设备远程操作控制延伸设备中的流体流动的多个阀。

优选地，控制设备包括用于指示延伸设备的锁定机构是处于锁定配置还是处于解锁配置中的装置。

对于本领域的技术人员来说，在阅读提供了本发明的实际应用的至少一个实例的下列描述后，应被认为是所有新颖方面中的本发明的进一步的方面则将变得明显。

附图简述

本发明的一个或多个实施方案将在下面参照附图仅以示例的方式进行描述，且不旨在进行限制，其中：

图1为根据本发明的实施方案的千斤顶的侧面轮廓视图；

图2为图1所示千斤顶的横截面图；

图3为在锁定配置中的图1和图2所示的千斤顶的锁定机构的横截面视图；

图4为在解锁配置中的图1和图2所示的千斤顶的锁定机构的横截面视图；以及

图5为根据本发明的实施方案的用于操作千斤顶的控制系统的示意图。

发明优选实施方案详述

为了进行下列描述，根据本发明实施方案的延伸设备将相对于其向上举起负载的用途，即用作千斤顶的用途以示例的方式进行讨论。为了进行下列描述，将使用术语“千斤顶”且将假定千斤顶采用竖直方向和向上延伸，除非另有说明外。根据本发明的实施方案的延伸设备也可同样用于其他方向，例如用于提供水平分离力。位置术语如本文所使用的“向上”、“上方”、“下方”等将被理解为应用于竖直方向且并不限制本发明的范围。本领域的技术人员将理解这些术语如何能被简单地转换成在其他方向上应用于千斤顶。

图1为根据本发明的实施方案的千斤顶100的侧面轮廓视图。图2为通过图1的横截面B-B的图1所示千斤顶100的横截面图。千斤顶100包括外壳体101，其通常为圆柱形。壳体101通过螺栓、螺钉或其它合适的紧固件122而被安装在底座102上。底座102向千斤顶100提供了坚实的基础，从而使千斤顶能直立起来。底座可被安装在车轮或类似物上以使千斤顶可容易地进行运输。凭借端部103，或在其他实施方案中凭借底座102的部分闭合圆柱壳体101的底端。壳体101的上端是开放的。

在壳体101内为通过螺栓或其他合适的紧固件123而被安装至壳体的闭合端的支撑柱104。支撑柱从壳体的闭合端向上突出、同轴位于其内部且与壳体的形状互补，在该情况下为圆柱形。支撑柱104的高度可稍小于壳体101，如图2所示。

在壳体101内但在支撑柱104的周围也安装有活塞105。活塞105与壳体和支撑柱同轴安装且还与那些构件的形状互补，从而使活塞105能在壳体和支撑柱之间上下滑动以及滑入和滑出壳体101的开放端。活塞105可包括在缩回位置上在壳体的开放端的水平上方延伸的上部，如图1和图2所示。活塞105的至少下部是中空的，从而使支撑柱104位于活塞内。

活塞105可通过任何适当的装置从壳体101延伸出来并缩回至壳体101中。图2示出一个实施方案，其中使用液压机构进行这两种功能。液压机构涉及使用液体形式的流体以做机械功。在本领域已知，使用气体形式的流体的气动机构也可替代使用或可与液压结合使用。本发明的实施方案包括具有液压和气动机构两者的千斤顶。图2的实施方案将以示例的方式按通过液压装置进行操作的方式进行讨论。在一些实施方案中，油可被用作液压流体。这具有的优点为，在这些实施方案中，大部分的机构进行油浴，从而提供保护以免受磨损和腐蚀。

活塞105包括位于其底端的凸缘106。凸缘106紧靠壳体101的内壁，从而在活塞和壳体之间创建流体密封。为此，垫圈、O型圈或其它密封设备可被安装在凸缘106上以确保密封。

在所示的实施方案中，活塞105和壳体101形成双作用气缸，其中可从凸缘106下的壳体中的腔室和凸缘106上的壳体中的腔室两者引入和移除液压流体以抬升和降下活塞105。

在壳体101一侧中的孔120与活塞105的凸缘106下方的腔室流体连通。在壳体101一侧中另一孔(未示出)与凸缘106上方的腔室流体连通。使用常规的装置从这些孔注入和移除流体以抬升和降下活塞。在其他实施方案中，可在千斤顶的底座中设有孔120。

在圆柱形壳体101的顶部附近设有压紧螺母121，其作用是含有并在其线性运动中引导活塞105并密封在凸缘106上方的腔室，因此，其能含有液压流体。

可在活塞105顶部中设有腔体124以接收被选为适应特定举起任务的负载帽。

根据一个实施方案的锁定机构

千斤顶100包括用于在延伸位置中安全地保持千斤顶的锁定机构。现在将根据一个实施方案描述锁定机构。锁定机构的组件在图2中进行标示且下面的描述也参照图3和图4，其分别是在锁定和解锁配置中的千斤顶100的锁定机构的更详细的横截面视图。

活塞105具有沿活塞高度相间隔的在其内表面周围的多个水平凹槽109。每个凹槽具有水平的上表面和有角度的下表面。等同地，凹槽形成在其之间的凸起，凸起具有水平的下表面和有角度的上表面。

锁定机构还包括被安装在支撑柱104上的锁定构件。在千斤顶通常为圆柱形的图2至图4所示的实施方案中，锁定构件包括被安装在支撑柱(为了进行说明，前锁定构件未在图3和图4中示出)之上的止动件107。有四个止动件107，每一个均具有四分之一圆的轮廓。止动件107可进行操作以相对于千斤顶100的圆柱形几何形状选择性地沿径向移入和移出。止动件107包括在其外表面上的一个或多个凸起108。每个凸起108具有适于与在活塞内部上的凹槽109相匹配的水平上表面和有角度的下表面。止动件107中的每一个包括在内部上侧上的被配置成接收与其配合接合的具有相应形状的凸起的有角度的凹部110。在图中所示的实施方案中，有角度的凹部具有T形轮廓。其他实施方案具有燕尾形轮廓或任何其他合适的轮廓。

锁定机构也包括可采用倒金字塔形式的凸台111。在有四个止动件的所示实施方案中，凸台111为四面体。凸台111与每个止动件107的有角度的凹部110通过凸起112滑动接合，该凸起112具有与凹部相互补的形状且因此具有在所示实施方案中的T形轮廓。该结构意味着凸台111机械地联动所有止动件107，从而使凸台将纵向移动转换为止动件的径向移动，如将在下面进一步所解释的。

凸台111被安装在细长构件(如杆114)的一端上，细长构件穿过支撑柱104的长度位于中央细长腔体115中。杆114能够在腔体115中沿纵向上下移动。杆114的一部分包括凸缘或活塞116，其以密封的方式被滑动地安装在腔体115内，例如通过适当的垫圈或O型圈。

千斤顶100还包括用于将流体引入位于凸缘116下方的腔体115中的装置和用于允许流体离开所述腔体的装置。在壳体101中设有流体可进入和离开所穿过的一个或多个孔122。

设有偏置装置以在向下的纵向方向上推动杆114。在图2中所示的实施方案中，偏置装置包括位于支撑柱104的内壁上呈肩部117形式的邻接构件和在压缩状态下位于肩部117和凸缘116的上侧之间的弹簧118。弹簧在凸缘116上提供向下的力，从而向下推动杆114。

因此，将理解的是，杆114形成单作用活塞气缸的一部分，其中流体用于在第一方向上移动活塞(即，杆114)且反作用弹簧用于在相反的方向上移动活塞。

千斤顶的操作

现在将描述千斤顶100的操作。在活塞105下方的腔体或在杆114的凸缘116下方的腔体中没有流体的情况下，活塞缩回至壳体101中且锁定机构被接合。

为了抬升千斤顶，通过在壳体底部的孔120将流体注入活塞105下方的腔体中。液压使活塞105向上移动并移出壳体101的顶部。在活塞105内部上的凹槽109以及在止动件107外部上的凹槽108的轮廓形成棘轮机构，其允许活塞105在向上的方向上的移动。活塞105向上的移动凭借凹槽109的倾斜面推动凹槽108的倾斜面而向内推动止动件107。反过来，止动件107的凹部110的有角度的面向上的面推动T形凸起112的有角度的面向下的面，其使凸台111被向上推动，从而克服支撑柱104内的弹簧118的力而将杆114向上拉动。

一旦活塞105已向上移动通过与锁定机构中的凹槽/凸起中的一个的高度相应的距离，则通过棘轮机构的凹槽释放止动件107，且由于压缩弹簧118向下推动杆114，凸台111也被向下推动。凸台111的T形凸起112的有角度的面向下的面推动止动件107的凹部110的有角度的面向上的面，从而沿径向向外推动止动件和推至与活塞105内部上的下一组凹槽锁定接合。

由于凸台111使所有止动件107的移动一起机械性地联动，其确保了所有止动件接合或释放与活塞的锁定接合。对于满足千斤顶的额定负载承载能力而言，与活塞相接合的所有止动件可能是重要的。

在该位置上，凭借活塞105被锁定至支撑柱104而锁定千斤顶。棘轮凹槽的轮廓防止活塞105向下移动。弹簧118的作用是指止动件107总被推至径向延伸(锁定)的位置，从而充当故障安全装置。即使在活塞105下的腔室中具有液压故障，机构也能自锁，这是因为止动件被向外推动。在锁定位置中，被置于活塞105之上的负载通过止动件107进行支撑，该止动件107反过来通过支撑柱104所支撑，该支撑柱104通过千斤顶的底座直接支撑。

为了降下千斤顶，最初将少量的流体注入活塞105下的腔体中以使千斤顶极少量延伸。这样做的效果是减轻锁定机构上的负载，这表示锁定机构能无磨损地缩回，而如果在负载的全重情况下缩回则会导致磨损。

一旦活塞已进行少量延伸，则将流体注入杆114下的腔体中。该腔体中的液压增加直到克服弹簧118的作用向上推动杆114为止。这使凸台111向上移动且T形凸起112的有角度的面向上的面拉动凹部110的面向下的面，从而导致止动件向内移动。通过这种方式，止动件与活塞相脱离。

一旦锁定机构脱离，液压流体则被注入在活塞105的凸缘106上方的壳体中的腔体中，从而增加向下作用在活塞上的液压。同时，允许流体通过底座中的孔120离开壳体101的底部。这使活塞105下降。在任何点上，均可通过停止将液压流体注入在活塞凸缘106上方的壳体中和/或通过降低杆114下的腔室中的液压而停止下降，从而使锁定机构重新接合。

如果液压机构发生故障(即控制活塞105下的流体压力的机构以及控制杆114下的流体压力的机构)，那么锁定机构将由于弹簧118向下推动杆114而自动接合且活塞将通过锁定机构而保持。在延伸的过程中，液压对杆114和活塞105开放。由于杆凸缘116上具有大致相等的区域，这两者受到相同的压力，由弹簧118所产生的主要的净力是向下的。这意味着，在延伸过程中，液压机构之一的液压故障将意味着两个活塞底侧的压力损失，且因此自锁机构将锁定且负载将被支撑。

在活塞内部以及止动件外部上的凸起/凹槽的高度确定千斤顶的可用可锁定位置之间的距离。通过适当调整锁定凹槽/凸起的尺寸，锁定位置之间的增量距离可发生变化。较小高度的凹槽意味着可用锁定位置之间具有较小的增量距离。

在所示的实施方案中，止动件107的凹部110和凸台111的T形凸起112与千斤顶主轴线的角度为约45°。这导致纵向方向上杆114的移动幅度与径向方向上止动件107的移动幅度之间的比例为1：1。在该实施方案中，由杆和止动件所施加的力的比例也是1：1。如本领域技术人员将理解的那样，在其他实施方案中，如果需要其他的比例，那么凹部和止动件的角度可发生变化。

如上所述的根据本发明的实施方案的锁定机构的一个优点是组件均位于千斤顶的内部。因此，保护机构免受会影响其操作的干扰、损害和污染。内部组件部分也避免了操作员或处于机构环境中的附近设备的会导致对操作员、千斤顶和/或附近设备造成损伤或损害的任何风险。

此外，锁定机构组件中的至少一些位于支撑构件的内部。例如，在图2至图4所示的实施方案中，杆114和控制其移动的组件位于支撑柱104的内部。这可有效使用空间，从而使坚决锁定机构能够被结合至千斤顶的紧凑形式中而不会牺牲能被千斤顶支撑的负载。

控制系统

设有控制系统以使千斤顶的操作能够受用户的控制。可提供适于用于操作千斤顶的机构的任何控制系统。在本发明的一些实施方案中，远程控制千斤顶的操作，从而使用户无需在举起操作中身体走到负载下以控制千斤顶。

在图1至图4所示的本发明的实施方案中，通过液压操作控制活塞和锁定机构。控制阀的合适网络可用于控制系统的液压装置。控制阀可位于远离千斤顶的位置上和/或控制控制阀的组件部分可位于远程位置上。

图5为根据本发明的实施方案的用于操作千斤顶的控制系统400的示意图。控制系统400适于操作与在气动动力下操作的相对于图1至图4所描述的千斤顶100类似的千斤顶。在示意图中，千斤顶的主活塞被描绘为双作用气缸401且控制锁定机构的杆被描绘为单作用气缸402。也示出泵403、电机404和多个阀。

控制系统400使用单个流体源以控制千斤顶的操作。该流体源经阀被转移至两个气缸。在本发明的替代实施方案中，可使用不同流体源以用于双作用和单作用气缸。

该示意图示出，为了释放锁定机构，流体被施加至两个气缸401和402，从而既少量延伸活塞以减轻锁定机构上的负载又释放锁定机构。一旦锁定释放且完全缩回，则发送信号至双作用气缸401以在缩回方向上驱动主活塞。

控制系统可包括用于指示锁定机构是处于锁定还是处于解锁配置中的装置。用于指示的装置可包括在控制设备上的指示器或用户能接收锁定机构的配置的可视指示所用的且从而获知千斤顶是否安全以供使用或工人是否能安全地走到支撑负载下方以进行任何必要的任务的其他显示装置。

在图1至图4所示的本发明的实施方案中，锁定状态指示装置包括用于将杆114的位置转换成指示设备的状态变化的装置，即当杆被抬升时，锁定机构解锁，且当杆被降下时，锁定机构锁定。

千斤顶100包括被安装在杆114上的支架125，其与穿过壳体101安装且被连接至轴127的小齿轮126相合作，轴127延伸出壳体101一侧且能够像小齿轮126旋转一样旋转。杆114的上下移动，即在对应于止动件107的锁定和解锁配置的位置之间的移动，使小齿轮126且从而使轴127顺时针和逆时针旋转。

轴127可被进一步连接至适于将其顺时针/逆时针旋转转换成对用户的关于锁定机构配置的指示的任何机构或设备。在一个实施方案中，轴与致动两个阀的小片相接合。阀反过来又致动操作员可见的指示设备，例如，位于下垂物或其他手持设备上。

本发明的替代实施方案

图1所示的本发明的实施方案示出包括锁定机构的千斤顶，且该锁定机构允许千斤顶延伸但却防止千斤顶缩回，除非锁定机构脱离的情况下。在本发明的替代实施方案中，千斤顶包括锁定机构，其实现了相反的情况：活塞在不释放锁定机构的情况下能缩回但却不能延伸。这种设备可用于某些情况下，例如，千斤顶被用作举起中的联动、与典型的起重吊索、钢丝绳或链条结合使用的情况。在这些实例中，当大的负载被举起且准备被置于位置上时，在举起过程中液压可调气缸允许对物品进行精确定位和微调而无需进行重吊以调整腿的长度且从而调整负载位置。

为了实现这一点，在活塞内部和止动件外部上的凹槽的棘轮轮廓是相反的。即，在活塞内部上的凹槽具有倾斜的上表面和平坦的下表面，而在止动件外部上的凹槽与该轮廓互补。

对千斤顶其他组件的相对尺寸的合适的轻微改动可能需要在千斤顶的此“张力”版本中进行改变，且这些改动对于本领域的技术人员来说将是明显的。

相对于图1至图4的以上描述为锁定机构的一个实例，其中的一部分位于千斤顶的支撑柱的内部。本发明的其他实施方案包括其他锁定机构，其也具有位于支撑柱中的部件。现在将提及其他的实例。

在一个实施方案中，止动件通过各联动件被连接至轴向移动的杆，该联动件在向外推动止动件的向外方向上旋转以在杆向下移动后接合活塞凹槽。

在某些实施方案中，锁定机构包括具有位于支撑柱之上并进行安装的一个或多个凸轮或其他凸起的锁定构件，从而使锁定构件的轴向旋转被转换成径向移动以使凸轮沿径向向外推动止动件。锁定构件的进一步的旋转或反向旋转通过锁定构件和止动件之间的弹簧和/或机械联动件使止动件缩回。锁定构件的旋转可由穿过支撑柱的杆的旋转所控制，其可反过来由任何适当的机构直接(例如，使用千斤顶的底座中的旋转致动器)或间接(例如，千斤顶底座中与杆成直角旋转耦接的另外的杆的旋转)地旋转。

在相关的实施方案中，锁定构件的凸轮直接与活塞内部上的凹槽相接合且不具有单独的止动件。凸轮可具有适当的轮廓以提供如上面相对于图1所讨论的棘轮作用。

在进一步的实施方案中，通过液压或气动机构直接致动止动件。例如，液压流体可被包含在穿过支撑柱的腔体中且止动件可被安装在密封外壳中，从而通过液压流体的压力增大和减小而使其向外和向内移动(起到类似于液压制动器的作用)。这种实施方案可包括位于止动件之间的机械联锁以确保其能一起延伸和缩回。流体致动可以是单作用(使用所提供的用于执行未通过流体致动进行的动作的机械装置仅延伸或仅缩回止动件)或双作用的(同时延伸和缩回止动件)。

在用于锁定机构的单作用液压机构的情况下，弹簧或其他偏置设备用于将机构推至锁定配置中，从而使设备实现自锁定。这等同于相对于图1至图4所讨论的本发明的实施方案，除了不具有包括杆和凸台的中间机械锁定机构。

在一些实施方案(包括在双作用液压机构的情况下)中使止动件向外偏置的另一方式，千斤顶包括液压储备，如蓄压器。在这些实施方案中，低存储压力被永久施加至锁定机构的一侧以确保朝向锁定配置的偏置，从而如果从将机构向解锁配置推动的双作用气缸的一侧移除压力，则锁定自动再接合。这种实施方案的一个缺点为机构依赖于流体作用而不是积极的机械作用。

在其他实施方案中，其他装置可用于从壳体延伸活塞和缩回活塞，其包括气动或机械机构。例如，支架可被安装在活塞上，该活塞与转动起来以抬升或降下活塞的小齿轮相合作。在这样的实施方案中，控制系统可包括电机和用于控制所述电机的远程控制装置，如本领域已知的那样。可替代地，活塞可形成单作用液压或气动气缸，其中活塞通过从活塞下的腔室移除流体而在其自身重量、负载重量和/或大气压力下缩回。

在本发明的替代实施方案中，可提供其他装置以指示锁定机构是否处于锁定/解锁配置中。例如，一个或多个开关设备(如电气开关等)可用于检测杆114的位置。例如，电气开关可进行定位，从而使位于杆114和千斤顶的另一部分上的终端仅当杆被完全降下时相接触，从而指示锁定机构被锁定。开关可与合适的指示设备有线或无线通信。可替代地，适当的开关设备可直接检测止动件的位置。

除非上下文有清楚的要求，否则在整个说明书和权利要求中，词语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”等均可被解释为包括的意思，而不是排他或详尽的意思，即其意思为“包括，但不限于”。

如果有的话，在上面和下面所引用的所有申请、专利和出版物的整个公开均以引用方式并入本文。

参照本说明书中的任何现有技术不是且不应被认为是承认或以任何形式建议该现有技术形成在全球任何国家的努力领域中的公知常识的一部分。

本发明也可以被广泛地说成个别地或共同地取决于在本申请的说明书中提及或指出的部件、元件和特性、所述部件、元件或特性中两个或多个的任一个或所有组合。

在前面的描述中已参考整体或具有其已知的等同物的组件的地方，那些整体则被并入本文如单独阐述一样。

应注意的是，对于本领域的技术人员来说，对本文所述的当前优选的实施方案进行的各种变化和修改将是明显的。可在不脱离本发明的精神和范围和不减少其伴随的优点的前提下进行此类变化和修改。因此意图是，这样的改变和修改均被包括在本发明内。

Claims (31)

1.一种延伸设备，其包括：

-具有封闭的第一端和开放的第二端的壳体；

-位于所述壳体内从其所述第一端突出的支撑构件；

-被可滑动地安装在所述壳体中所述支撑构件周围的活塞；

-用于使所述活塞延伸出所述壳体的所述第二端的装置；

-用于使所述活塞缩回至所述壳体中的装置；以及

-用于将所述活塞可释放地锁定至所述支撑构件的锁定机构，

其中所述锁定机构包括一个或多个锁定构件，所述一个或多个锁定构件被安装在所述支撑构件上、可操作用于选择性地移入和移出与所述活塞的锁定接合。

2.根据权利要求1所述的延伸设备，其中所述锁定机构中的至少一部分位于所述支撑构件内。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的延伸设备，其中所述锁定机构包括用于使所述锁定机构偏置至与所述活塞锁定接合的偏置装置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的延伸设备，其中用于使所述活塞延伸出所述壳体的所述装置包括用于从所述活塞的凸缘下方和/或上方的所述壳体引入和移除流体的流体控制装置。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的延伸设备，其中用于使所述活塞缩回至所述壳体中的所述装置包括用于从所述活塞的凸缘下方和/或上方的所述壳体引入和移除流体的流体控制装置。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的延伸设备，其中所述活塞采用双作用气缸的形式。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的延伸设备，其中所述锁定机构还包括用于将所述锁定构件移入和移出与所述活塞的接合的流体受控装置。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的延伸设备，其中所述锁定机构包括锁定构件，所述锁定构件可操作用于相对于所述延伸设备径向移动使得在径向延伸的位置上，所述锁定构件与所述活塞相接合且在径向缩回的位置上，所述锁定构件不与所述活塞相接合。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的延伸设备，其中所述锁定机构包括被可滑动地安装在所述支撑构件内的细长构件以及用于将所述细长构件的移动转换为所述锁定构件的径向移动的装置。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的延伸设备，其中所述锁定机构包括：

-用于将流体引入腔体以使所述细长构件在所述腔体中沿第一纵向方向移动的装置；以及

-用于允许流体离开所述腔体以允许所述细长构件在所述腔体中沿第二纵向方向移动的装置。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的延伸设备，其中所述锁定构件包括用于在所述第二纵向方向上推动所述细长构件的偏置装置。

12.根据权利要求11所述的延伸设备，其中所述偏置装置包括被安装在所述细长构件上的位于所述细长构件一端的凸缘和所述支撑构件内的邻接构件之间的弹簧。

13.根据权利要求9所述的延伸设备，其中用于将纵向移动转换为径向移动的所述装置包括被安装在所述细长构件的所述第一端上的凸台，所述凸台可操作性地与所述锁定构件相接合并将所述细长构件的纵向移动转换成所述锁定构件的横向移动。

14.根据权利要求13所述的延伸设备，其中所述凸台包括至少一个有角度的凸起，每一个均与所述锁定构件中的一个中的凹部相接合，所述有角度的凸起将所述凸台的纵向移动转换为所述锁定构件的径向移动。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的延伸设备，其中当所述锁定构件与所述活塞锁定接合时，防止所述活塞后退至所述壳体中但却能使所述活塞进一步地延伸出所述壳体。

16.根据权利要求15所述的延伸设备，其中所述活塞和锁定机构一起形成棘轮机构。

17.根据权利要求1-16中的任一项所述的延伸设备，其中所述活塞包括在内表面上的多个凹槽且所述锁定构件包括适于在锁定接合时接合所述凹槽中的一个或多个的一个或多个凸起。

18.根据权利要求17所述的延伸设备，其中所述凹槽和/或凸起具有平坦边缘和倾斜边缘。

19.根据权利要求1-18中的任一项所述的延伸设备，其中所述壳体和所述支撑构件被安装在底座部分上。

20.根据权利要求1-19中任一项所述的延伸设备，其中能被引入所述壳体中和/或所述支撑构件中的所述腔体中的所述流体为液体。

21.根据权利要求1-20中任一项所述的延伸设备，其中能被引入所述壳体中和/或所述支撑构件中的所述腔体中的所述流体为气体。

22.根据权利要求1-21中任一项所述的延伸设备，其中所述延伸设备和锁定机构通过液压和/或气动装置进行操作。

23.根据权利要求1-22中任一项所述的延伸设备，其中所述延伸设备包括用于指示所述锁定机构是处于锁定配置还是处于解锁配置中的装置。

24.根据权利要求23所述的延伸设备，其中用于指示所述锁定机构是处于锁定配置还是处于解锁配置中的所述装置包括用于检测所述细长构件的位置的装置。

25.根据权利要求23或权利要求24所述的延伸设备，其中用于指示所述锁定机构是处于锁定配置还是处于解锁配置中的所述装置包括将所述细长构件的所述位置转化为指示设备的状态变化。

26.根据权利要求1-25中任一项所述的延伸设备，其中所述延伸设备通过遥控器进行操作。

27.根据权利要求26所述的延伸设备，其中所述遥控器包括用于指示所述锁定机构是处于所述锁定配置还是处于所述解锁配置中的装置。

28.一种延伸系统，其包括根据权利要求1-25中任一项所述的延伸设备以及用于控制所述延伸设备的操作的控制设备。

29.根据权利要求28所述的延伸系统，其中所述控制设备被定位远离所述延伸设备。

30.根据权利要求28或权利要求29所述的延伸系统，其中所述控制设备远程操作控制所述延伸设备中的流体流动的多个阀。

31.根据权利要求28-30中任一项所述的延伸系统，其中所述控制设备包括用于指示所述延伸设备的锁定机构是处于锁定配置还是处于解锁配置中的装置。