CN105143087A - 用于建筑设备的轻质挠性张紧系统 - Google Patents

Abstract

用于建筑设备的挠性张紧构件的部件和系统。张紧构件由具有比拉伸强度大于1000千牛顿米每千克的纤维组成。所述张紧构件连接两个部件，并且具有允许所述张紧构件相对于部件弯曲的附接件。所述附接件可以提供用于连接多个张紧构件的系统。

Description

用于建筑设备的轻质挠性张紧系统

对于早期提交的申请的参考

本申请根据35USC§119(e)要求2013年12月30日提交的、名称为“LIGHTWEIGHTFLEXIBLETENSIONINGSYSTEMFORCONSTRUCTIONEQUIPMENT”的美国临时申请号：61/922,055的权益；该临时申请的全部内容通过引用被并入本文。

背景

1.技术领域

本发明的实施例针对用于起重机系统的挠性张紧构件，更具体地是针对挠性起重机张紧构件和连接组件。

2.背景技术

大型起重机通常要从高速公路被运输到施工现场，该高速公路是到达施工现场的行程的至少一部分。因为很多国家、地区或其他地域政治主体在他们的管辖权之内对能在高速公路上行驶的车辆的重量（有时是以每个车轴的方式）施加了限制，所以为了运输大型起重机，其通常被分解成多个较小的零件。一旦被运送到所述施工现场，所述起重机由所述多个较小的零件组装而成。一些经常被称作移动式液压起重机的起重机被安置在多车轴运输汽车上，并且被设计为行走在所述高速公路上而且仅需最小的装配活动就可在所述施工现场使用。然而，为了减少车轴的数量，减少所述起重机的重量，或者在单独的运输汽车上运输所述起重机的部分到所述施工现场有相当大的好处。

大型起重机通常使用支护结构以加强起重机的部件，比如起重臂、悬臂以及桅杆。例如，一个起重机的起重臂可能本身不够坚固，因而难以支撑它在搬运悬挂在所述起重臂的末端的大载荷时所受到的弯曲力。相对于增加所述起重臂的截面，这将显著地增加所述起重臂的重量，通常使用支护结构以增加所述起重臂的刚性和负载能力。所述支护结构通常包括至少一个在拉力作用下的张紧构件，所述张紧构件从所述起重臂的侧向位置延伸到所述起重臂上的一个位置以形成三角形。所述侧向位置可以是联接到所述起重臂的立柱，或者它可以是相对于所述起重臂偏置的且在所述起重机的另一个结构上的位置。

在大型起重机中，所述支护结构本身可能是相对地大且重的。在一些例子中，所述支护结构可能要求使用另一个起重机将其提升到恰当位置。在其他例子中，所述支护结构可以通过将较小的单独的零件连接在一起形成。这些较小的单独的零件可以在起重机上被组装到恰当位置，或者在起重机之外组装之后再作为一个单一的单元附接到所述起重机上。

所述单独的零件通常由高拉伸强度钢形成。为了让工人组装所述支护结构，所述单独的零件通常不大于所述工人可以容易地操作的尺寸。另外，不同的起重机选项可能要求不同的支护结构的长度或不同的强度。例如，起重臂可以是可延伸的并且根据所述起重臂的延伸程度要求不同的支护长度。由于这个原因，给定的起重机构造可以具有与该起重机构造相关的特定的一套支护零件。

图1说明了由高拉伸强度钢制成的现有的张紧构件100的例子。所述张紧构件100是刚性的且具有高的弹性模量，因此，在所述张紧构件100的一个端部处的任何运动都被转化到所述张紧构件100的另一个端部。所述张紧构件100可以与另一个张紧构件端部到端部的连接，以跨越比所述单独的张紧构件100的长度104更长的距离。张紧构件100具有在所述张紧构件100的一个端部处形成的眼102。所述眼102被用来连接所述起重机支撑构件100到另一个部件上。例如，销可以延伸通过所述眼102和另一个部件，将它们紧固在一起。

由于所述张紧构件100是刚性的，在所述起重机支撑构件100和起重机之间的任何运动都必须被考虑。如果所述张紧构件100是刚性地附接在所述起重机上的，那么所述张紧构件100将发展除张力负载之外的扭转负载，并且可能将经历结构失效。

在一些起重机中，所述支护结构可以包括钢索作为张紧构件。钢索在一些应用中是有利的，因为他们可以盘绕起来存储并且单根钢索可以被用于跨越大的距离。另外，由于钢索具有一定程度的挠性，因此钢索在它们的附接件中比实心截面张紧构件100更具包容性。然而，钢索通常不像实心截面张紧构件100一样坚固，因此钢索不能在所有情况下使用。

钢制起重机支撑构件100和钢索已经成功地被使用，并且继续成功地在起重机中使用。它们是坚固的、容易获得的并且为操作者所熟知。然而，用一种更加简单的系统来取代钢制起重机支撑构件100和钢索的各种组合是有益的，所述系统在提供相似强度的同时允许简单的连接机制。

发明内容

本发明的实施例针对挠性张紧构件。所述挠性张力构件包括中间部分、第一端部和第二端部。所述中间部分包括具有比拉伸强度大于1000千牛顿米每千克的一束纤维。所述第一端部与所述中间部分连接并且具有第一连接器。所述第二端部与所述中间部分连接并且包含轴向地且侧向地从所述中间部件延伸的第一构件和轴向地且侧向地从所述中间部件延伸并且侧向地从所述第一构件延伸的第二构件。所述第一构件具有第二连接器，并且所述第二构件具有第三连接器。

在本发明的另一个实施例中，所述挠性张紧构件具有插销，所述插销被置于在第一构件和所述第二构件之间。所述插销具有第一销端部和第二销端部。所述第二连接器的尺寸和形状被设计以接收所述第一销端部，并且所述第三连接器的尺寸和形状被设计以接收所述第二销端部。

在本发明的另一个实施例中，起重机静态张紧组件包括挠性张紧构件、柄部、和枢轴接头。所述挠性张紧构件包括具有比拉伸强度大于1000千牛顿米每千克的纤维。所述柄部具有镗孔，所述镗孔的形状和大小被设计以接收枢转轴。所述枢轴接头具有联接到所述挠性张紧构件的第一连接器和联接到所述柄部的第二连接器。

在本发明的另一个实施例中，挠性张力构件附接组件包括底座、连接器、多个镗孔和绳索。所述底座具有底部端部和顶部端部，并且所述连接器被置于在所述顶部端部。多个镗孔从所述底部端部延伸向所述顶部端部。所述绳索具有置于在第一镗孔中的第一部分和置于在第二镗孔中的的第二部分。

在本发明的另一个实施例中，起重机张紧组件包括连接块、挠性张紧构件和销。所述连接块具有多个腔，所述多个腔中的每个腔的尺寸和形状被设计以接收挠性张紧构件的端部。所述连接块具有延伸通过所述多个腔之中的第一腔的第一镗孔。所述挠性张紧构件在所述挠性张紧构件的第一端部处具有眼，并且所述挠性张紧构件被放置在所述多个腔之中的一个腔中并使得所述眼具有与所述第一镗孔的中心线同轴的中心线。所述销被置于在所述第一镗孔中，并且延伸通过所述眼。

在本发明的另一个实施例中，起重臂组件包括起重臂、桅杆、和挠性张紧构件。在另一个实施例中，所述起重臂组件包括起重臂、桅杆和起重机静态张紧组件。在另一个实施例中，所述起重臂组件包括起重臂、桅杆和所述挠性张力构件附接组件。

附图说明

图1描述了作为静态支撑构件使用的现有技术钢制拉杆端部的一个例子。

图2描述了本发明的挠性张紧构件的一个实施例。

图3描述了在图2中的所述挠性张紧构件的端部处的沿截面A-A横向截取的截面。

图4描述了在图2中的所述挠性张紧构件的中间部分处的沿截面B-B横向截取的截面。

图5描述了具有两个分开的端部的挠性张紧构件的一个实施例。

图6描述了通过插销联接到枢转轴的挠性张紧构件的一个实施例。

图7描述了通过枢轴接头联接到枢转轴的挠性张紧构件的一个实施例。

图8描述了通过替换的枢轴接头联接到枢转轴的挠性张紧构件的一个实施例。

图8a描述了在图8中使用的绳索保持器。

图9描述了通过球窝接头联接到枢转轴的挠性张紧构件的另一个实施例。

图10是图9中所述的球窝接头的分解视图。

图11是具有单个挠性张紧构件的静态张紧组件的一个实施例。

图12是在图11中的所述组件中使用的挠性张紧构件的一个实施例。

图13是带有两个挠性张紧构件的图11中的所述挠性张紧构件的一个实施例。

图14是带有三个挠性张紧构件的图11中的所述静态张紧组件的一个实施例。

图15是带有两个挠性张紧构件和两个销的图11中的所述静态张紧组件的一个实施例。

图16是具有多于一排腔的挠性张紧构件的一个实施例。

图17说明了移动式起重机的示意图。

图18说明了移动式平台起重机的示意图。

图19说明了塔式起重机190的示意图。

图20说明了履带式起重机的示意图。

图21说明了连接块的一个实施例的分解图。

图22说明了在装配视图中的图21中的所述连接块。

图23说明了连接块的另一个实施例的分解图。

图24说明了在装配视图中的图23中的所述连接块。

图25说明了连接块的另一个实施例的分解图。

图26说明了在装配视图中的图25中的所述连接块。

具体实施方式

在整个描述中将参照材料的比拉伸强度。材料的比拉伸强度是所述材料的拉伸强度除以材料密度。它也可被称为强度/重量比。在这个应用中，材料的所述比拉伸强度将以千牛顿米每千克为单位表示。举个例子，铝具有大约600兆帕（MPa）的拉伸强度，并且其密度大约是2.8克每立方厘米。因此，铝具有大约214千牛米每千克的比强度。

在整个描述中，将参照纤维。术语纤维将在它的传统意义上被使用，即表示细的长丝。纤维可以是自然地产生的，比如蜘蛛丝，或者它们可以是合成的。纤维可以被束在一起以形成更大的部件。所述部件的强度通常将取决于所述纤维的取向。纤维在纵向方向上具有它们的最大强度，而在其他方向上具有极小的强度。因此，如果所有的所述纤维都在单一方向上对准，所述部件将在所述纤维的所述方向上具有最大强度，并且可以在其他方向上是挠性的。当纤维被拧或者编在一起时，它们可以形成绳。所述绳具有极小的抗弯性，所述绳主要作为张紧部件时有用。

本发明的一些实施例针对使用高强度绳代替钢索和钢制张紧构件。所述高强绳由高比拉伸强度纤维形成。所述高比拉伸强度纤维形成纱线，然后所述纱线被拧成股，所述股被编织、拧、或者编在一起以形成所述绳。所述股可以由混合纤维——比如聚芳酰胺纤维和高模量聚乙烯——形成。在形成所述绳之前，所述股可以各自被涂覆耐磨涂层，比如聚氨酯。外部护套可以被使用以防止所述纤维遭受紫外光和外来物质的影响。所述外面的股的编和拧可以是均势的，使得一半的股沿一个方向被拧，而剩下的一半沿相反方向被拧以获得扭矩中性。所述纤维可以被选择以最小化在所述绳之内的蠕变。然而，一些蠕变可能是不可避免的，因而长度调整系统的使用也许是必需的。例如，可以使用螺丝扣来补偿所述绳的任何伸长或蠕变。

图2说明了根据本发明的一个实施例的挠性张紧构件200的一个实施例。所述挠性张紧构件200可以作为在图1中示出的所述张紧构件100的代替物使用，并且可以在图17到20的实施例中作为张紧构件使用。如图3和图4所示，所述挠性张紧构件200由被护套302覆盖的一束纤维300组成。

所述纤维束300由具有高比拉伸强度的纤维组成。在一个实施例中，以可商业获得的聚（对-亚苯基-2,6-苯并二恶唑）（在此后，简写为PBO）可以作为纤维使用。PBO是合成纤维，其具有大约3766千牛顿米每千克的比拉伸强度。额外地有利的是由于PBO具有高的弹性模量，因此在负载条件下，PBO的拉伸非常小。而且，在重复使用后，PBO几乎不经历蠕变。所述纤维束300纵向地定向，所述纤维束300可以使用单根纤维连续盘绕过程形成。在所述过程中，衬套206被安装在与所需构造相对应的位置上。然后纤维围绕所述衬套206缠绕以形成所述纤维束300。由于单根纤维的宽度可能是20微米或更窄，所述纤维可以围绕所述衬套206缠绕上千次或更多。

在本发明的实施例中，所述纤维围绕至少三个衬套203、205和206缠绕，所述衬套203在所述挠性张紧构件200的第一端部202处，所述衬套205和206在所述挠性张紧构件200的第二端部204处。所述纤维可以在衬套203和205之间然后在衬套203和206之间交替的盘绕。在其他实施例中，单根纤维可围绕四个衬套缠绕，其中所述挠性张紧构件的每一端部都有两个衬套。如图5所示并将在下面被讨论。在盘绕后，所述衬套203、205和206可以在所述挠性张紧构件200中被留在原位，以提供连接器210。所述衬套203、205和206可以具有用于连接到另一个部件的眼207。在一些实施例中，所述衬套203、205和206可以是高强度销，所述高强度销侧向地从所述挠性张紧构件200延伸以连接到另一个部件。

所述护套302防止所述纤维束300遭受磨损、潮湿、以及紫外（UV）光。优选地，所述护套302具有耐切割性、耐潮性和耐UV性。为实现所有这些功能，所述护套302可以由多个层组成。在图3和图4的实施例中，所述护套302由编织层304和外层306组成。所述编织层304可以由耐切割的纤维——比如凯夫拉尔（）——形成。所述外层306可以包括弹性的涂层，比如聚氨酯。另外，所述挠性张紧构件200的端部202、204可以用成形为端部终端的额外的材料覆盖。例如，聚氨酯泡沫可以覆盖所述挠性张紧构件200的端部，并且其形状可以被设计以保持所述衬套203、205和206。其它的材料构造是可行的并且所述护套302可以由单层材料或者多层材料组成。此外，在图3的截面中的所述护套302的组成可以不同于在图4的截面中的所述护套302的组成。

图3的截面说明了所述挠性张紧构件200已经被分离成第一构件308和第二构件310的截面，所述第一构件308和第二构件310均轴向地且侧向地从所述挠性张紧构件200的中间部分208向外延伸的。所述第一构件308和所述第二构件310与所述中间部分208由同一纤维束300组成，所述纤维束被分离成两部分以形成所述第一和第二构件308、310。图4说明了所述挠性张紧构件200的所述中间部分208的截面。在所述中间部分208之内的所述纤维束300延伸到所述第一和第二构件308、310中，这样使得在所述中间部分208中的纤维的数量等同于所述第一和第二构件308、310中的纤维加在一起的数量。

回到图2，所述挠性张紧构件200的所述第一端部202具有用于连接到另一个部件的连接器210。所述连接器210可以联接到所述衬套203、205和206或者所述连接器210可以是所述衬套203、205和206本身。例如，所述衬套206可以具有眼207，螺栓或销可以通过所述眼207被放置。在这个例子中，所述眼207可以被认为是所述连接器210。

所述挠性张紧构件200的第二端部204具有轴向地且侧向地从所述中间部分208向外延伸的所述第一构件308和轴向地且侧向地从所述中间部分208向外延伸的第二构件310。所述第一构件308和所述第二构件310各自具有用于连接到另一个部件的连接器210。所述连接器210可以是与在所述挠性张紧构件200的所述第一端部202处的所述连接器210相同的样式。例如，在所述第一端部202处的连接器210可以是带有眼207的衬套208，并且在所述第一和所述第二构件308、310上的连接器210也可以是具有眼207的衬套208。在其他实施例中，所述第一和第二构件308、310的连接器210可以是与在所述挠性张紧构件200的所述第一端部202上的连接器210不同的样式。例如，在所述第一端部202处的连接器210可以包括销衬套并且在所述第二端部处的连接器210可以包括带有眼207的衬套。在一些实施例中，在所述第一和所述第二构件308、310上的所述衬套206的尺寸和形状被设计以接收在所述第一端部202处的销连接器。

将所述第一构件308和所述第二构件310的所述连接器210间隔开允许利用单个销将所述挠性张紧构件200端部到端部连接。所述单个销延伸通过所述第一构件208和第二构件210的眼207以及所述第一端部202的眼。所述间隔进一步允许应力分布在比单个连接器更宽的面积上。

所述护套302可以朝向彼此偏置所述第一构件308和所述第二构件310。间隔物212可以被放置在在所述第一和第二构件308、310处的所述连接器210之间。所述间隔物212保持所述第一构件308和第二构件310以固定距离分离。

图5说明了挠性张紧构件500的另一个实施例。图5的实施例与图2的所述实施例相似，除了所述挠性张紧构件500的第一端部502具有两个连接器504并且所述挠性张紧构件500的第二端部506也具有两个连接器504。所述第一端部502和所述第二端部506在一些实施例中可以是完全相同的，但他们并不需要相同。图5的实施例与图2的所述实施例具有相似的构造，除了所述纤维是围绕4个衬套而不是3个衬套盘绕的。例如，所述纤维交替地在在所述第一端部的第一衬套553和在所述第二端部的第一衬套555之间、在所述第一端部的所述第一衬套553和在所述第二端部的第二衬套556之间、在所述第一端部的第二衬套554和在所述第二端部的所述第一衬套555之间、以及在所述第一端部的所述第二衬套554和在所述第二端部的所述第二衬套556之间盘绕。因为所述挠性张紧构件500比可比较的钢制张紧构件100更轻，所以所述挠性张紧构件500可以跨越更长的距离并且不要求使用端部到端部连接的构件。在这样的实施例中，有利的是使两个端部均具有间隔开的连接器以分配应力。

图6说明了结合了插销602的挠性张紧构件600的一个实施例，所述插销被置于在第一构件604和第二构件606之间。在这个实施例中，具有眼610的衬套608被置于在所述第一和第二构件604、606中。每个所述眼610的尺寸和形状被设计以接收所述插销602的销端部612。所述销端部612被贴合装配在所述衬套608的所述眼610中，这样使得所述插销602被放置在所述第一构件604和所述第二构件606之间。在一些实施例中，所述插销602可以具有将所述销端部612束缚在所述衬套608中的保持器。例如，销端部612可以延伸通过衬套608，并且具有设置在所述销端部上的固定夹，所述固定夹阻止所述插销602缩进到所述衬套608中。

所述插销602可以具有被置于在所述销端部612之间的镗孔614。所述镗孔614可以与所述销端部612的轴线正交地被设置。所述镗孔614的尺寸和形状被设计以接收枢转轴616。利用传统技术，比如固定夹、锁环、螺栓以及在现有技术中已知的其他技术，所述插销602可以被固定到所述枢转轴616。这个实施例使得所述挠性张紧构件600能仅使用两个接头就可以在三个轴线中绕所述枢转轴616旋转。所述插销602可以围绕所述枢转轴616枢转，所述张紧构件600可以围绕所述插销602的所述销端部612枢转，并且所述挠性张紧构件600本身可以沿它自己的轴线扭转。

图7说明了静态张紧组件700的一个实施例的一个端部。所述挠性张紧组件700具有由具有比强度大于1000千牛顿米每千克的纤维形成的挠性张紧构件702。枢轴接头704具有与所述挠性张紧构件702的端部708连接的第一连接器706和与柄部710连接的第二连接器707。所述柄部710具有镗孔712，所述镗孔712的尺寸和形状被设计以接收枢转轴714。所述第一连接器706可以使得所述挠性张紧构件702能相对于所述枢轴接头704绕第一轴线716旋转，并且所述第二连接器707可以使得所述挠性张紧构件702能绕与所述第一轴线716正交的第二轴线718旋转。在图7的所述实施例中，所述挠性张紧构件702可以是在图2中所描述的所述挠性张紧构件200。在这样的实施例中，所述第一构件308和第二构件310的所述连接器210可以将所述张紧连接构件702连接到所述枢轴接头704。

图8说明了静态张紧组件800的另一个实施例。这个实施例与图7的所述实施例相似，但是，所述挠性张紧构件是由绳组件802形成的。所述绳组件802具有至少一个纤维绳804和连接块806，所述纤维绳804由多股具有比强度大于1000千牛顿米每千克的纤维组成。在这个实施例中，枢轴接头808具有与所述连接块806的顶部端部814连接的第一连接器810和与柄部814连接的第二连接器812。所述柄部814具有镗孔816，所述镗孔816的尺寸和形状被设计以接收枢转轴818。所述第一连接器810使得所述绳组件802能相对于所述枢轴接头808绕第一轴线820旋转，并且所述第二连接器812使得所述挠性张紧构件802能相对于所述柄部814绕第二轴线822旋转。

图8a提供了图8的所述连接块806的详细视图。所述连接块806具有多个镗孔824，所述多个镗孔824纵向地从底部端部826延伸向所述顶部端部813。所述多个镗孔824被布置成在每对镗孔之间有水平连接部，这样使得当绳804通过第一镗孔830穿到所述连接块的所述底部端部826中时，所述绳804横穿到第二镗孔832中，然后通过所述第二镗孔832穿出所述连接块806的所述底部端部826。在图8a的所述实施例中，所述水平连接部是最接近所述第一镗孔830的出口838形成的侧向镗孔828。绳804穿过所述第一镗孔830直到它从所述连接块806中穿出。然后所述绳804被送入到所述侧向镗孔828并且最接近所述第二镗孔832地从所述连接块806穿出。随后，所述绳804被送入到所述第二镗孔832直到它从所述连接块806的所述底部端部826处穿出。所述绳804的每个端部都可以延伸所述静态张紧组件800的整个长度，或者所述绳804的一个端部可以在所述连接装置806的附近被打结。虽然图8a的所述连接装置806具有两对纵向镗孔，但是其他数量的镗孔也是可行的。

所述连接块806可以具有逐渐变细的盖834，如在图8a中所示，但是其他构造也是可行的。例如，所述连接块806可能具有平的顶部，所述平的顶部带有离开所述连接块806的所述顶部端部813的纵向镗孔。然而，所述逐渐变细的盖834是优选的，因为这样它可以容易地被所述绳804穿过。由于所述连接块806具有置于其顶部端部813的连接器，比如在图8a中所示的眼836，所以当所述连接块被附接到枢轴接头808时，将很难用绳穿过所述连接块806。所述逐渐变细的盖834允许所述绳804从侧向位置，而不是当所述连接块806具有平的顶部端部813时所要求的端部位置，穿进和穿出所述连接块806。

图9说明了静态张紧组件900的另一个实施例。这个实施例与图8的所述实施例相似，但是在所述连接块902和所述枢轴接头904之间的连接有所不同。代替所述眼836，所述连接块902通过球形接头906连接到所述枢轴接头904。所述连接块902具有与所述连接块902的底部端部908相对地被设置的球908和轴910。所述球形接头906允许所述绳组件912相对于所述枢轴接头904在三个不同的正交轴向上旋转。图10说明了图9的所述实施例的分解图。所述球形接头906由与所述连接块902连接的所述球908、护盖1000、两个半护盖1002、两个保持器板1004，以及套接口1006。所述套接口1006可以是与所述枢轴接头904一体的，或者它可以是附接到所述枢轴接头904上的单独的部件。

所述套接口1006的尺寸和形状被设计以接收所述护盖1000、1002。在图9所示的实施例中，所述护盖1000、1002是圆筒状的，但是它们不需要如此。例如，所述护盖1000、1002可能具有正方形的外部形状，那么所述套接口1006可以是互补的正方形凹部。所述球形接头906通过将所述护套1000放置在所述套接口1006中被组装。然后所述球908被放置在所述护套1000的凹部1008中。随后所述两个半护套1002在所述球908上面被放置在所述套接口1006中并且同时所述轴910在所述两个半护套1002之间的延伸，这样使得所述球908是在所述护套1000和所述两个半护套1002之间。优选地，所述护套1000、1002形成比所述球908的外直径稍大的球形的凹部，并且具有与所述套接口1006的深度相匹配的总高。当所述护盖1000、1002和球908在恰当位置时，所述保持器板1004被放置在所述凹部的上面并且被固定在恰当位置。图9中的所述实施例使用螺丝1008固定，所述螺钉1008延伸通过所述保持器板1004并延伸到所述枢轴接头904的一面中。

图23说明了静态张紧组件2300的另一个实施例。所述静态张紧组件2300包括绳组件2314和连接块2318，所述绳组件2314具有至少一条由多股具有比强度大于1000千牛顿米每千克的纤维组成的纤维绳2316，所述连接块2318具有内环2302、外环2304、盖子2306以及支架2308。所述内环2302被固定在起重机上的安装位置，比如在起重臂的足部的枢轴接头。所述内环2302可以在所述安装位置上滑动，然后通过穿过在所述内环2302中的孔2312的销被固定。所述外环2304被固定在所述内环2302的上面，并且所述外环被配置为绕所述内环2302旋转。所述内环可以具有球形外表面，所述外环可以具有互补的内表面，因此所述内环和所述外环一起形成了球形接头。

具有周向凹槽的盖子2306围绕所述外环2304放置。所述周向凹槽的尺寸和形状可以被设计以接收环绕所述盖子2306的所述绳组件2314。所述盖子通过所述支架2308被固定在所述外环上，所述支架2308通过螺栓2310附接到所述盖子并且通过螺栓2320附接到所述内部盖子。

图24说明了在装配构造中的图23的所述静态张紧组件。在一个应用中，所述内环的内表面被放置在所述起重臂的所述足部处的枢轴接头的上面，并且所述绳组件2314在相对的端部（未示出）处与起重机部件相连。在操作中，所述绳组件能在所述枢轴接头和所述起重机部件之间提供张力，但当所述起重机部件由于所述球形接头而移动时并不扭转，所述球形接头允许三个自由度。

图11说明了起重机张紧组件1100的一个端部的实施例。所述起重机张紧组件1100包括连接块1102、起重机张紧构件1104以及销1106。

所述连接块1102具有多个腔1108，所述多个腔中的每一个腔的尺寸和形状被设计以接收起重机张紧构件1104的端部。所述连接块1102具有镗孔1110，所述镗孔1110延伸通过所述多个腔1108之中的第一腔1112。所述镗孔1110可以从所述连接块1102的一个侧向面1114延伸通过所述连接块1102的另一个侧向面1116，或者所述镗孔1110可以部分地延伸通过所述连接块1102。

图12说明了一个示例性张紧构件1104。所述张紧构件1104具有置于在第一端部1202处的眼1200并且可以额外地具有置于在所述张紧构件的相对端部1206处的眼1204。在所述眼1204、1206之间的主体1208是由具有比拉伸强度大于1000千牛顿米每千克的纤维形成的。在一些实施例中，所述张紧构件1104可以是在图2中示出的所述挠性支撑构件200。在其他实施例中，所述张紧构件1104可以是具有眼的绳。在使用中，所述张紧构件1104被置于在所述多个腔1108之中的一个腔中，这样使得所述眼1200具有与延伸通过所述腔的所述镗孔1110的中心线同轴的中心线。

所述销1106被置于在所述镗孔1110中，并且所述销1106延伸到腔中且延伸通过所述张紧构件1104的所述眼1200，从而将所述张紧构件1104固定在恰当位置。所述销1106可以是U形夹销，所述U形夹销具有防止所述销1106完全地穿过所述镗孔1110的扩大的头部和防止所述销1106从所述镗孔1110中被移出的开尾销。在一些实施例中，所述镗孔1110可以具有螺纹部分，所述销1106可以是穿过所述腔的螺栓并且被拧到所述镗孔1110的所述螺纹部分中。在其他的实施例中，所述销1106可以具有防止所述销1106从所述镗孔1110被移出的固定夹。

在所述镗孔1110延伸通过不止一个腔的实施例中，所述销1106可以延伸通过不止一个腔，这样使得所述销能将不止一个张紧构件1104固定在恰当位置。图13说明了图11的所述起重机张紧组件，但是在图11的所述单个张紧构件1104由两个张紧构件1300、1302代替。所述销1106延伸通过所述第一和第二张紧构件1300、1302的眼1200，这样使得所述单个销1106固定了两个张紧构件。图14说明了图11的连接块，但是具有三个张紧构件1400、1402、1404。所述销1106延伸通过所有三个张紧构件的眼1200。图15说明了图13的所述连接块1102，但是所述张紧构件1300、1302中的每一个由单独的销1500、1502固定。

所述连接块1102可以具有另一个镗孔1122，所述镗孔未延伸通过所述多个腔1108中的任何一个。所述第二镗孔1122的尺寸和形状可以被设计以接收枢转轴。在一些实施例中，所述连接块1102可以具有与所述多个腔相对放置的球。所述球可以在球窝接头中使用，如图9中所描述的。

图16描述了连接块1600的另一个实施例。所述连接块1600具有第一多个腔1602和第二多个腔1604，所述第一多个腔1602的尺寸和形状被设计以接收张紧构件1104的端部，所述第二多个腔1604的尺寸和形状被设计以接收张紧构件1104的端部。第一镗孔1606延伸通过所述第一多个腔1602，并且平行于所述第一镗孔1606的第二镗孔1608延伸通过所述第二多个腔1604。所述第二多个腔1604可以与所述第一多个腔1602具有相同的尺寸和形状，或者在一些实施例中，他们的尺寸和形状可以被设计以接收不同尺寸的张紧构件。在图16的实施例中，第一销（未示出）将所述张紧构件1104固定在所述第一多个腔1602中，并且第二销（未示出）将张紧构件1104固定在所述第二多个腔1604中。

图21说明了连接块1200的另一个实施例的分解图。所述连接块2100具有板2102，所述板2102带有从所述板2102延伸的两个臂2104。所述板2102在起重机上已存在的枢轴点和所述连接块2100之间充当旋转连接部。每个臂2104都可以作为如图21中所示的单独的部件被形成，或者可以是与所述板2102一体的单个零件。U形夹2106被置于所述两个臂2104之间并且销2108将所述U形夹固定在恰当位置。每个臂2104都具有尺寸和形状被设计为接收所述销2108的孔2110。所述U形夹2106具有与所述臂孔2110对准的孔2112，所述销2108穿过所述臂2104的所述孔2110并且穿过所述U形夹2106的所述孔212的被插入。所述销2108的第一端部具有扩大的部分2114，所述扩大的部分2114防止所述销2108完全地穿过所述孔2110，并且所述销2108的另一个侧具有用于接收锁定销的孔2116。当所述锁定销被插入到所述销2108中后，由于在所述锁定销和所述臂2104之间的干涉，所述销2108不能从所述孔21114中移出。

图22说明了在装配状态中的图21中的所述连接块2100。在所述板2102中的孔2118提供了到起重机上的点的旋转连接部，这允许绕第一轴线2120旋转。所述U形夹2106与所述臂2104连接，并且可自由地绕第二轴线2122旋转，所述第二轴线垂直于所述第一轴线2120以允许两个自由度。如在图7中所描述的那些挠性张紧构件可以具有放置在所述U形夹2106中的眼1200，通过所述U形夹2106中的第二孔2124插入第二销以将所述挠性张紧构件固定在恰当位置。

图25说明了连接块2500的另一个实施例。这个连接块2500具有底座2602、U形夹2604、小销2606、和大销2608。所述底座2602被配置以通过在起重机上的板的孔被插入，所述底座2602具有防止所述底座2602穿过所述板的扩大的部分2610。所述扩大的部分2610可以具有轴承，所述轴承在所述扩大的部分和所述板之间，从而允许所述底座2602可以相对于所述板旋转。在其他实施例中，轴承可以在所述底座2602内部，这样使得所述底座2602的一部分可以相对于所述底座2602的剩余部旋转。与所述扩大的部分2610相对，所述底座2602具有穿过所述底座2602的孔2612。所述孔2612的尺寸和形状被设计以接收销。所述底座2602也可以具有凹入部分，所述凹入部分的尺寸和形状被设计以接收所述U形夹2604的一部分。在其他的实施例中，所述U形夹2604可以具有凹部，所述凹部的尺寸和形状被设计以接收所述底座2602的一部分。

所述U形夹2604具有在一侧上的多个臂2614并具有用于连接到所述底座2602的延伸部分2616。所述延伸部分2616可以插入到所述底座2602的所述凹部中，并将所述底座的所述孔2612对准所述U形夹2604的孔2618，或者在其他实施例中，所述延伸部分2616可以接收所述底座2602的一部分并将所述U形夹的所述孔2618对准所述底座的所述孔2612。然后，所述小销2606通过所述孔2612、2618插入，以将所述底座2602固定到所述U形夹2604上。所述U形夹2604的所述多个臂2614形成了一系列的凹部2620，所述凹部2620的尺寸和形状被设计以接收张紧构件，比如在前面所描述的那些张紧构件。第二孔2622穿过所述多个臂2614，这样使得当张紧构件的眼被放置在所述凹部2620中时，所述大销2608可以通过所述凹部和所述眼插入，以将所述张紧构件固定在所述凹部2620中。

图26说明了在装配构造中的所述连接块2500。在使用中，所述连接块200可以与已经存在的枢轴点一起使用，比如在图8和9中所示的枢轴点。所述连接块2500可以代替连接块806或者连接块902。在一个实施例中，所述连接块2500可以在起重臂的足部的枢轴点处使用。所述连接块2500提供了防止所述张紧构件的扭转应力的额外自由度。

图20说明了履带式起重机16的示意图。所述起重机16具有由多个部分形成的桁架起重臂。桅杆162侧向地从所述起重臂161延伸并且直接地与所述起重臂161的第一端部连接。所述桅杆162通过挠性张紧构件163的系统与所述起重臂161的第二端部连接。所述挠性张紧构件163为所述起重臂161的所述第二端部提供额外的支撑并且可能影响所述起重臂161的运动。由于所述起重臂161的延伸长度，很多挠性张紧构件163可以端部到端部地连接，以跨越在所述桅杆162和所述起重臂161的所述第二端部之间的距离。也可以并排地使用多个挠性张紧构件163，以增加挠性张紧构件163的所述系统的负载能力。

图17说明了移动式起重机170的示意图。所述移动式起重机170具有可伸缩的起重臂171，所述可伸缩的起重臂171由挠性张紧构件172的系统支撑。桅杆173从所述起重臂171侧向地延伸，以偏置所述挠性张紧构件172远离所述起重臂171。在设置过程中，所述桅杆173可以绕所述起重臂171枢转，并要求所述挠性张紧构件172也同时枢转。如前面所描述的那样，所述张紧构件172被设计为带有到所述桅杆173的附接件，所述附接件允许所述挠性张紧构件172相对于所述桅杆173旋转和运动。

图18说明了移动式平台起重机180的示意图。所述起重机180具有可伸缩的立柱181，所述立柱181具有置于在所述可伸缩的立柱181的端部上的起重臂组件182。所述可伸缩的立柱181通过使用挠性张紧构件183被支撑，所述挠性张紧构件183从所述起重臂组件182延伸到在所述起重机180的底座处的外伸支架184。所述挠性张紧构件183可以端部到端部地被连接以跨越在所述外伸支架182和所述起重臂组件182之间的距离。

图19说明了塔式起重机190的示意图。所述塔式起重机190具有桁架塔191，所述桁架塔191带有置于在所述桁架塔190的顶部上的起重臂192。为支撑所述起重臂192，挠性张紧构件193将桅杆194连接到所述起重臂192。

前面所描述的实施例的张紧构件、张紧系统、和连接块可以在图17到20中所描述的起重机中使用。例如，挠性张紧构件200可以作为张紧构件163、172、183、和193使用。由于挠性张紧构件200具有比相似的钢制张紧构件更轻的重量，所以如果与使用钢制张紧构件相比，将需要更少的张紧构件。此外，所描述的连接块和静态张紧组件可以被用来将所述挠性张紧构件200连接到所描述的起重机的所述桅杆和起重臂。

本发明，在各种实施例中，包括提供在缺少未这里描绘或描述的物体情况下的设备和操作，或者在本发明的各种实施例中，包括在缺少可能已经在先前的设备或操作中使用的物体情况，例如，为了提高性能，实现简易性和/或降低实施成本。

本发明的前述讨论为了说明和描述目的已经被给出。所述前述并不是为了限制本发明到在此所公开的一种或多种形式。在前述具体实施方式中，为了提高公开效率的目的，本发明的各种特征在一个或多个实施例中被归组在一起。这种公开的方法不应被解释为反映了一种意向，即所要求的本发明要求比在每个权利要求中明确列举的特征更多的特征。更确切地说，正如下面的权利要求所反映的那样，创新方面在于少于单个前述公开的实施例的全部特征。因此，所述下面的权利要求在此并入到具体实施方式这个部分中，使得每个权利要求其本身都可作为本发明的单独的优选实施例。

此外，虽然本发明的描述已经描述了一个或多个实施例和某些变型以及修改，但是其他的变型和修改也在本发明的范围之内，例如，在理解本公开之后，在本领域的技术人员的技术和知识范围内的那些变型和修改。打算获得在允许程度上包括可替换的实施例的权利，所述可替换的实施例包括权利要求中所记载的替换的、可互换的和/或等同的结构、功能、范围或步骤，不论这样的替换的、可互换的和/或等同的结构、功能、范围或步骤是否在本文中被公开，并且不打算公开地贡献任何可授予专利的主题。

Claims (40)

1.一种挠性张紧构件，其包括：

a）中间部分，所述中间部分包括纤维束，所述纤维束具有比拉伸强度大于1000千牛顿米每千克的纤维；

b）连接到所述中间部分的第一端部，所述第一端部具有第一连接器；

c）连接到所述中间部分的第二端部，所述第二端部包括从所述中间部分轴向地且侧向地延伸的第一构件和从所述中间部分轴向地且侧向地延伸并且从所述第一构件侧向地延伸的第二构件，所述第一构件具有第二连接器并且所述第二构件具有第三连接器。

2.根据权利要求1所述的挠性张紧构件，其进一步包括置于在所述第二连接器和所述第三连接器之间的间隔物。

3.根据权利要求1所述的挠性张紧构件，其进一步包括覆盖所述第二端部的一部分的耐切割保护性护套。

4.根据权利要求3所述的挠性张紧构件，其中，所述耐切割保护性护套朝向所述第三连接器偏置所述第二连接器。

5.根据权利要求1所述的挠性张紧构件，其中，所述第一端部包括从所述中间部分轴向地且侧向地延伸的第三构件，和从所述中间部分轴向地且侧向地延伸并且从所述第三构件侧向地延伸的第四构件，所述第三构件具有所述第一连接器并且所述第四构件具有第四连接器。

6.一种根据权利要求1所述的挠性张紧构件和设置于在第一构件和所述第二构件之间的插销的组合，所述插销具有第一销端部和第二销端部，其中，所述第二连接器的尺寸和形状被设计以接收所述第一销端部并且所述第二连接器的尺寸和形状被设计以接收所述第三销端部。

7.根据权利要求6所述的组合，其中，所述插销具有被置于在所述第一销端部和所述第二销端部之间的镗孔，所述镗孔的尺寸和形状被设计以接收枢转轴。

8.根据权利要求1所述的挠性张紧构件，其中，所述纤维包括聚（对-亚苯基-2,6-苯并二恶唑）。

9.根据权利要求3所述的挠性张紧构件，其中，所述护套包括聚芳酰胺纤维层和聚氨酯层。

10.一种起重机静态张紧组件，其包括：

a）挠性张紧构件，所述挠性张紧构件包括具有比拉伸强度大于1000千牛顿米每千克的纤维；

b）柄部，所述柄部具有尺寸和形状被设计的能接收枢转轴的镗孔；以及

c）枢轴接头，所述枢轴接头具有联接到所述挠性张紧构件的第一连接器和联接到所述柄部的第二连接器。

11.根据权利要求10所述的起重机静态张紧组件，其中，所述第一连接器使得所述挠性张紧构件能够相对于所述枢轴接头绕第一轴线旋转，并且所述第二连接器使得所述挠性张紧构件能够绕与所述第一轴线正交的第二轴线旋转。

12.根据权利要求11所述的起重机静态张紧组件，其中，所述挠性张紧构件包括中间部分和与所述中间部分相连的端部，所述端部包括从所述中间部分轴向地且侧向地延伸的第一构件和从所述中间部分轴向地且侧向地延伸并且从所述第一构件侧向地延伸的第二构件，所述第一构件和第二构件被紧固到所述枢轴接头。

13.根据权利要求10所述的起重机静态张紧组件，其中，所述挠性张紧构件包括由所述纤维组成的绳。

14.根据权利要求10所述的起重机静态张紧组件，其中，所述第一连接器使得所述挠性张紧构件能相对于所述枢轴接头绕第一轴线、第二轴线和第三轴线旋转，所述第二轴线垂直于所述第一轴线，并且所述第三轴线垂直于所述第一轴线和所述第二轴线。

15.根据权利要求14所述的起重机静态张紧组件，其中，所述第一连接器包括球窝接头。

16.根据权利要求14所述的起重机静态张紧组件，其中，所述挠性张紧构件进一步包括连接块，所述连接块具有多个纵向镗孔并且所述绳被置于在至少两个所述镗孔中。

17.一种挠性张力构件附接组件，其包括：

a）底座，所述底座具有底部端部和顶部端部；

b）连接器，所述连接器被置于在所述顶部端部处；

c）多个镗孔，所述多个镗孔从所述底部端部延伸向所述顶部端部；

d）挠性张紧构件，所述挠性张紧构件具有第一部分和第二部分，所述第一部分被置于所述多个镗孔之中的第一镗孔中，所述第二部分被置于所述多个镗孔之中的第二镗孔中。

18.根据权利要求17所述的挠性张力构件附接组件，其中，所述顶部端部具有逐渐变细的盖，其中所述多个镗孔从所述底部端部延伸到所述逐渐变细的盖的表面。

19.根据权利要求18所述的挠性张力构件附接组件，其中，所述底座是圆柱形的并且所述逐渐变细的盖是圆锥形的。

20.根据权利要求17所述的挠性张力构件附接组件，其中，所述连接器进一步包括横孔，并且所述挠性张紧构件的所述第一部分通过所述挠性张紧构件的连接部分与所述挠性张紧构件的所述第二部分连接，所述连接部分置于在所述横孔中。

21.根据权利要求17所述的挠性张力构件附接组件，其中，所述连接器从由球和眼孔组成的组中选择。

22.根据权利要求17所述的挠性张力构件附接组件，其进一步包括具有第三部分和第四部分的第二挠性张紧构件，所述第三部分被置于所述多个镗孔之中的第三镗孔中，所述第四部分被置于所述多个镗孔之中的第四镗孔中。

23.一种权利要求20所述的挠性张力构件附接组件、套接口和保持器的组合，所述套接口的尺寸和形状被设计以接收所述球，所述保持器被配置为将所述球保持在所述套接口之内。

24.根据权利要求23所述的组合，其中，所述保持器包括护盖、第一半护盖、第二半护盖、和两个固定板，其中所述保持器允许所述球在由所述护盖和所述两个半护盖形成的凹部之内旋转。

25.一种起重机张紧组件，其包括：

a）连接块，所述连接块具有多个腔，所述多个腔中的每个腔的尺寸和形状被设计以接收挠性张紧构件的端部，所述连接块具有延伸通过所述多个腔之中的第一腔的第一镗孔；

b）挠性张紧构件，所述挠性张紧构件具有在所述挠性张紧构件的第一端部处的眼，所述挠性张紧构件的所述第一端部被置于所述多个腔之中的腔中，并使得所述眼具有与所述第一镗孔的中心线同轴的中心线；以及

c）销，所述销被置于在所述第一镗孔中并且延伸通过所述眼。

26.根据权利要求25所述的起重机张紧组件，其中，所述第一镗孔延伸通过所述多个腔之中的第二腔。

27.根据权利要求25所述的起重机张紧组件，其中，所述连接块具有第二镗孔，所述第二镗孔不穿过所述多个腔之中的腔。

28.根据权利要求27所述的起重机张紧组件，其中，所述第二镗孔的尺寸和形状被设计以接收枢转轴。

29.根据权利要求25所述的起重机张紧组件，其中，所述连接块具有从所述连接块延伸并与所述多个腔相对的球。

30.根据权利要求27所述的起重机张紧组件，其中，所述连接块进一步包括第二多个腔，所述第二多个腔的尺寸和形状被设计以接收挠性张紧构件的端部，所述连接块具有平行于所述第一镗孔并且延伸通过所述第二多个腔之中的至少两个腔的第二镗孔。

31.根据权利要求25所述的起重机张紧组件，其进一步包括具有第二眼的第二挠性张紧构件，所述第二眼被置于在所述第二挠性张紧构件的端部，所述第二挠性张紧构件的所述端部被置于所述多个腔之中的第二腔中并且所述第二眼与所述第一镗孔同轴，其中，所述销延伸通过所述第二眼。

32.根据权利要求25所述的起重机张紧组件，其中，所述挠性张紧构件包括具有比拉伸强度大于1000千牛顿米每千克的纤维。

33.根据权利要求32所述的起重机张紧组件，其中，所述挠性张紧构件是合成纤维绳。

34.根据权利要求32所述的起重机张紧组件，其中，所述挠性张紧构件包括围绕至少三个衬套缠绕的纤维。

35.根据权利要求25所述的起重机张紧组件，其进一步包括具有第二眼的第二挠性张紧构件，所述第二眼在所述第二挠性张紧构件的端部处，所述第二挠性张紧构件的所述端部被置于所述多个腔之中的腔中，并且所述第二眼与第二镗孔同轴；以及第二销，所述第二销被置于所述第二镗孔中并且延伸通过所述第二眼。

36.根据权利要求25所述的起重机张紧组件，其中，所述销是U形夹销。

37.根据权利要求25所述的起重机张紧组件，其中，所述第一镗孔具有螺纹部分，其中所述销具有互补的外螺纹。

38.一种起重机，其包括：

a）起重臂；

b）桅杆，所述桅杆在其第一端部处联接到所述起重臂；以及

c）根据权利要求1到5中任一项所述的挠性张紧构件，所述挠性张紧构件将所述桅杆的第二端部联接到所述起重臂。

39.一种起重机，其包括：

a）起重臂；

b）桅杆，所述桅杆在其第一端部处联接到所述起重臂；以及

c）根据权利要求10到16中任一项所述的起重机静态张紧组件，所述起重机静态张紧组件将所述桅杆的第二端部联接到所述起重臂。

40.一种起重机，其包括：

a）起重臂；

b）桅杆，所述桅杆在其第一端部处联接到所述起重臂；以及

c）根据权利要求17到37中任一项所述的挠性张力构件附接组件，所述挠性张力构件附接组件将所述桅杆的第二端部联接到所述起重臂。