CN106904542B - 伸缩式桅杆与包括此伸缩式桅杆的自动展开与折叠的塔式起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开的伸缩式桅杆包括第一滑动桅杆部分(10)与第二滑动桅杆部分(20)。第一桅杆部分与第二桅杆部分具有包括至少八个面的多边形截面。第一桅杆部分与第二桅杆部分包括相应地定位在通过中间纤维平面(P31)分离的两个区域中的至少两个主支撑构件与至少两个辅助支撑构件。主支撑构件与辅助支撑构件传递扭转作用力。第一桅杆部分与第二桅杆部分的横截面的多边形形状构造为使得：两个主支撑构件传递由弯曲产生的两个主力(F11)并且会合在主交叉点(P11)处，两个辅助支撑构件传递由弯曲产生的两个辅助力(F21)并且会合在远离主交叉点(P11)的辅助交叉点(P21)处。

Description

伸缩式桅杆与包括此伸缩式桅杆的自动展开与折叠的塔式起 重机

技术领域

本发明涉及用于形成自动展开与折叠的塔式起重机的伸缩式桅杆。此外，本发明涉及包括此伸缩式桅杆的自动展开与折叠的塔式起重机。

本发明应用于自动展开与折叠的悬臂起重机领域。本发明可以适用于几种类型的自动展开与折叠的起重机，例如适用于分配器悬臂起重机以及适用于可升高悬臂起重机。

背景技术

EP0855361A1描述了包括在彼此内部滑动的第一桅杆部分与第二桅杆部分的伸缩式桅杆。第一桅杆部分与第二桅杆部分每个都具有含八个面的多边形形状的横截面。第一桅杆部分与第二桅杆部分相应地包括定位在第一桅杆部分的中间纤维平面的任一侧上的四个主支撑构件与四个辅助支撑构件。主支撑构件与辅助支撑构件主要地传送由在第一桅杆部分与第二桅杆部分之间的弯矩与扭矩所产生的作用力。

当塔式起重机展开、折叠或者在操作中时，通过力矩产生的作用力在第一桅杆部分的后支撑构件上引起主合力以及在第二桅杆部分的前支撑构件上形成辅助合力。当伸缩式桅杆扭转偏置时、例如通过阵风或者通过悬臂的定向移动，应该通过特定止动件或者通过在现有支撑件上的摩擦来传递扭矩。

然而，主合力方向与辅助合力方向同时集中在相同的单一交叉点处，投影在垂直于纵向轴线的平面中。因此，扭矩主要被摩擦地接收在现有轴承上，这增加了所需的摩擦系数，由此增加了引导附件的磨损以及伸缩移动所需的能量。

针对传递扭矩同时保持低摩擦系数的传统解决方案涉及倍增接触区域以及减小可移动桅杆部分与固定桅杆部分之间的间隙。然而，此解决方案使得伸缩式桅杆的设计与制造复杂。

发明内容

本发明特别地旨在解决上述问题的全部或部分。

为此目的，本发明的目的是用于形成自动展开与折叠塔式起重机的伸缩式桅杆，此伸缩式桅杆至少包括：一个第一桅杆部分与一个第二桅杆部分，其构造为使得第一桅杆部分可以沿着纵向轴线在第二桅杆部分中滑动，

第一桅杆部分具有含有至少八个面的多边形形状的横截面，所述横截面具有通过中间纤维平面分离的第一区域以及第二区域，第二桅杆部分具有含有至少八个面的多边形形状的横截面，

第一桅杆部分包括定位在第一区域中的至少两个主支撑构件，第二桅杆部分包括定位在第二区域中的至少两个辅助支撑构件，

主支撑构件与辅助支撑构件构造为在第一桅杆部分与第二桅杆部分之间传递由弯矩以及由扭矩引起的作用力，

伸缩式桅杆的特征在于，第一桅杆部分的横截面的多边形形状与第二桅杆部分的横截面的多边形形状构造为使得：

两个主支撑构件传递由所述引起的作用力产生的两个主力，其中投影在与纵向轴线正交的平面中的两个主力的方向会合在主交叉点处；

两个辅助支撑构件传递从所述引起的作用力产生的两个辅助力，其中投影在与所述纵向轴线正交的平面中的两个辅助力的方向会合在辅助交叉点处，

辅助交叉点远离主交叉点。

由此，此第一桅杆部分与第二桅杆部分允许有效地传递弯曲作用力与扭转作用力，同时限定在主支撑构件与辅助支撑构件处形成的作用力的强度，这允许减小具有恒定载荷的伸缩式桅杆的尺寸。

实际上，在与纵向轴线垂直的平面中,由于主力会合，因此在远离辅助交叉点的主交叉点处相交，其中辅助力的方向在辅助交叉点处相交，扭矩内在地通过与主支撑构件和辅助支撑构件的表面正交的作用力取代。这允许减小与主支撑构件以及辅助支撑构件接触的切向分量，这对于伸缩式桅杆的平衡来说是必要的。

在本申请中，术语“横截面”表示在垂直于相应桅杆部分的纵向轴线的截面平面中所考虑的截面。换句话说，第一桅杆部分具有与其纵向轴线垂直的多边形截面。类似地，第二桅杆部分具有与其纵向轴线垂直的多边形截面。

在本申请中，术语“中间纤维平面”表示其中对于伸缩式桅杆来说弯矩的作用是零的平面。在第一桅杆部分的横截面中，中间纤维平面在第一桅杆部分的横截面的第一区域与第二区域之间形成分离。中间纤维平面可以通过计算定位，使得第一区域相对于此中间纤维平面的二阶惯性矩等于第二区域相对于此中间纤维平面的二阶惯性矩。

主支撑构件紧固在第一桅杆部分的外表面上以支撑第二桅杆部分的内表面。辅助支撑构件紧固在第二桅杆部分的内表面上以支撑第一桅杆部分的外表面。

在伸缩式桅杆的展开或伸缩过程中，主支撑构件与辅助支撑构件执行引导第一桅杆部分与第二桅杆部分的功能。实际上，主支撑构件与辅助支撑构件引导第一桅杆部分相对于第二桅杆部分滑动。

当塔式起重机在操作中时，主支撑构件和辅助支撑构件还执行传递作用力的功能。实际上，主支撑构件与辅助支撑构件在第一桅杆部分与第二桅杆部分之间传递多个作用力。

第一桅杆部分至少部分地沿着第二桅杆部分延伸。当伸缩式桅杆处于紧凑构造中时，第一桅杆部分几乎完全地在第二桅杆部分内部延伸。当伸缩式桅杆处于展开构造中时，第一桅杆部分基本上延伸到第二桅杆部分外部。

根据一个变型，第一桅杆部分基本上在其全部长度上具有大体上恒定的横截面，并且第二桅杆部分基本上在其全部长度上具有大体上恒定的横截面。

换句话说，第一桅杆部分具有大体上棱柱形状，其限定在第一桅杆部分的纵向轴线周围并且其基部是第一桅杆部分的横截面的多边形形状。类似地，第二桅杆部分具有大体上棱柱形状，其限定在第二桅杆部分的纵向轴线周围并且其基部是第二桅杆部分的横截面的多边形形状。由此，可以通过挤压制造第一桅杆部分与第二桅杆部分。

在本申请中，术语“桅杆部分”表示纵向桅杆元件。由此，多个重叠的桅杆部分形成伸缩式桅杆。

根据一个变型，第一桅杆部分具有由平坦金属板构成的大体上管状形状，并第二桅杆部分具有由平坦金属板构成的大体上管状形状。换句话说，第一桅杆部分形成具有实体表面的的箱体，并且第二桅杆部分形成具有实体表面的箱体。

对此变型另选地，第一桅杆部分可以具有由凸起金属板构成的大体上管状形状，并且第二桅杆部分可以具有由凸起金属板构成的大体上管状形状。

根据一个变型，第一桅杆部分的横截面的多边形形状是凸面的。换句话说，多边形形状的表面包括连接多边形形状的轮廓的两个点的任意部分。类似地，第二桅杆部分的横截面的多边形形状是凸面的。

根据一个变型，主交叉点定位在第二区域中并且辅助交叉点定位在第一区域中。由此，当横截面具有沿着两个垂直方向基本上相等的整体尺寸(最大体积)，与主支撑构件和辅助支撑构件接触的侧向分量特别地低。在此变型中，主交叉点与辅助交叉点定位在中间纤维平面的任一侧上。

对此变型另选地，主交叉点与辅助交叉点可以相应地定位在第一区域中与第二区域中。在此另选中，主交叉点与辅助交叉点定位在中间纤维平面的任一侧上。

根据一个实施方式，主交叉点与辅助交叉点之间的距离为在由垂直于中间纤维平面测量到的第一桅杆部分的最大长度的25％与75％之间。

由此，此距离允许主支撑构件与辅助支撑构件以低的侧向分量和切向分量非常有效地传递扭转作用力。

根据一个实施方式，每个主支撑构件与中间纤维平面形成小于45度的接触角，并且每个辅助支撑构件与中间纤维平面形成小于45度的接触角。

由此，此接触角允许减小与主支撑构件和辅助支撑构件接触的横向分量与切向分量，这允许限定主支撑构件与辅助支撑构件的尺寸。

根据一个实施方式，第二桅杆部分的多边形形状至少包括：

主支撑构件支撑在其上的一个后右面，此后右面与中间纤维平面形成在20度与40度之间的角度；

主支撑构件支撑在其上的一个后左面，此后左面与中间纤维平面形成在20度与40度之间的角度。

由此，此角度允许形成不像本技术领域中的那么宽的后面，这降低了使第一桅杆部分与第二桅杆部分扭曲的风险。此外，由于右面与左面可以比本技术领域中的更宽并且可以包括纵向肋部，因此横截面的扭曲阻力大于其后右面与后左面具有相同宽度的横截面的扭曲阻力。

根据一个实施方式，第一桅杆部分的多边形形状至少包括：

辅助支撑构件支撑在其上的一个前右面，前右面与中间纤维平面形成在20度与40度之间的角度，

辅助支撑构件支撑在其上的一个前左面，前左面与中间纤维平面形成在20度与40度之间的角度。

由此，此角度允许形成不像本技术领域中的那么宽的前面，这降低了包绕第一桅杆部分与第二桅杆部分的风险。

根据一个实施方式，第一桅杆部分与第二桅杆部分中的至少一个包括定位在相应的桅杆部分的多边形形状的两个相对面上的纵向肋部。

纵向肋部沿着纵向轴线延伸。

由此，纵向肋部相应地加固第一桅杆部分和/或第二桅杆部分。实际上，纵向肋部增加了多边形形状的辅助惯性矩，这增加了用于扣紧恒定体积的机械阻力。

根据一个变型，第一桅杆部分由被焊接与折叠以形成两个半壳体的两个平坦金属板构成。根据一个变型，第二桅杆部分由被焊接与折叠以形成两个半壳体的两个平坦金属板构成。

根据一个实施方式，其中对于第一桅杆部分与第二桅杆部分中的至少一个来说，设有纵向肋部的每个面的宽度包括在多边形形状的其它各面的宽度的150％与250％之间。

其它各面这里指的是没有纵向肋部的各面。

由此，设有纵向肋部的面的此宽度在沿着相当大作用力被施加的方向向此横截面施加了高的二阶矩。

根据一个变型，对于第一桅杆部分的横截面来说，缺少纵向肋部的每个面的宽度小于缺少纵向肋部的最窄面的宽度的120％。

类似地，对于第二桅杆部分的横截面来说，缺少纵向肋部的每个面的宽度小于缺少纵向肋部的最窄面的宽度的120％。

根据一个实施方式，第一桅杆部分的多边形截面相对于包含纵向轴线的平面对称。

根据一个变型，第一桅杆部分的多边形截面相对于彼此垂直的两个平面对称，所述两个平面中的至少一个包含此纵向轴线。

类似地，第二桅杆部分的多边形截面可以相对于包括纵向轴线的一个或两个平面是对称的。

根据一个变型，所述至少一个对称平面与中间纤维平面是重合的。

根据一个变型，第二桅杆部分的多边形截面至少相对于包含纵向轴线的平面对称。此对称平面还可以与中间纤维平面一致。

根据一个实施方式，第一桅杆部分包括四个主支撑构件，两个主支撑构件定位在第二区域中。

并且第二桅杆部分包括四个辅助支撑构件,两个辅助支撑构件定位在第一区域中。

换句话说，除了确定主交叉点的上述两个主支撑构件以外，第一桅杆部分包括两个额外主支撑构件。类似地，除了确定辅助交叉点的上述两个辅助支撑构件以外，第二桅杆部分包括两个额外辅助支撑构件。

由此，尤其当塔式起重机展开时，两个额外主支撑构件与两个额外辅助支撑构件可以传递由第一桅杆部分与第二桅杆部分之间的弯矩产生的作用力。

当伸缩式桅杆处于静态阶段时，每个主支撑构件不仅执行支撑功能，而且还当伸缩式桅杆被展开或折叠时执行引导第二桅杆部分的功能(第一桅杆部分相对于第二桅杆部分的滑动)。

类似地，当伸缩式桅杆处于静态阶段时，每个辅助支撑构件不仅执行支撑功能，而且还当伸缩式桅杆被展开或折叠时执行引导第一桅杆部分的功能(第一桅杆部分相对于第二桅杆部分的滑动)。

根据一个变型，四个主支撑构件定位在相对于纵向轴线成对地相对的多边形形状的面上，并且四个辅助支撑构件定位在相对于纵向轴线成对地相对的多边形形状的面上。

根据一个变型，主支撑构件包括主垫。每个主垫都可以具有矩形轮廓的横截面。对于此变型来说另选地，主支撑构件可以包括布置为相对于第二桅杆部分引导第一桅杆部分的主辊。

根据一个变型，辅助支撑构件包括辅助垫。每个辅助垫都可以具有矩形轮廓的横截面。对于此变型来说另选地，辅助支撑构件可以包括布置为相对于第二桅杆部分引导第一桅杆部分的辅助辊。

根据一个实施方式，至少一个主支撑构件具有大于主支撑构件支撑在其上的面的宽度的70％的宽度，并且至少一个辅助支撑构件具有大于所述辅助支撑构件支撑在其上的面的宽度的70％的宽度。

由此，此宽度限定允许传递相当大的作用力的大的支撑表面。

根据一个变型，每个主支撑构件都具有大于相应主垫支撑在其上的面的宽度的70％的宽度，并且每个辅助支撑构件都具有大于相应辅助垫支撑在其上的面的宽度的70％的宽度。

主支撑构件或辅助支撑构件的宽度是由相应的第二桅杆部分或第一桅杆部分的此支撑构件提供的支撑表面的宽度。

根据一个变型，至少一个主支撑构件围绕与第一桅杆部分的纵向轴线基本上平行的轴线枢轴地安装，并且至少一个辅助支撑构件围绕与第二桅杆部分的纵向轴线基本上平行的轴线枢轴地安装。特别地，每个主支撑构件都可以基本上围绕与第一桅杆部分的纵向轴线平行的轴线枢轴地安装，并且每个辅助支撑构件都可以基本上围绕与第二桅杆部分的纵向轴线平行的轴线枢轴地安装。

根据一个变型，每个主支撑构件都布置在第一桅杆部分的纵向端部上。根据一个变型，每个辅助支撑构件都布置在第二桅杆部分的纵向端部上。

根据一个变型，主支撑构件沿着纵向轴线定位在相同高度处，并且辅助支撑构件沿着纵向轴线定位在相同高度处。

此外，本发明的目的是自动展开与折叠塔式起重机，其包括悬臂与伸缩式桅杆的，塔式起重机的特征在于伸缩式桅杆是根据本发明的伸缩式桅杆。

根据一个变型，塔式起重机还包括基部与系杆，此系杆将悬臂机械地连接到基部，伸缩式桅杆的横截面的宽度在伸缩式桅杆的横截面的长度的90％与110％之间。

对此变型另选地，悬臂仅通过伸缩式桅杆机械地连接到基部，伸缩式桅杆的横截面的宽度小于伸缩式桅杆的横截面的长度的70％。

换句话说，在此实施方式中，塔式起重机缺少任何系杆。

可以单独地或者根据任何技术上可能的组合来考虑上述实施方式与变型。

附图说明

根据下面的描述将会更好地理解本发明并且其优点也将显现，此描述仅作为非限定实例提供并且参照附图，其中相同的附图标记与结构上和/或功能上相同或类似元件相应。在附图中：

图1是根据本发明的塔式起重机的示意性侧视图，并且包括位于塔式起重机的展开的开始处的、根据本发明的伸缩式桅杆；

图2是在伸缩式桅杆的伸缩过程中的图1的塔式起重机的示意性侧视图；

图3是在操作构造中的图1的塔式起重机的示意性侧视图；

图4是用于示出伸缩式桅杆的一部分的、在图2中的细节IV的放大比例的视图；

图5是图4中的细节V的较大比例的视图；

图6是图4中的细节VI的较大比例的视图；

图7是沿图5的线VII-VII截取的横截面视图；

图8是沿图6的线VIII-VIII截取的横截面视图；

图9是属于图4的伸缩式桅杆的第一桅杆部分的一部分的示意性立体图；

图10是属于图9的第一桅杆部分的主支撑构件的一部分的视图；

图11是与图7和图8类似的截面示意图，并且示出了图4的伸缩式桅杆中的主力与辅助力；以及

图12是与图11类似的截面示意图，并且示出了现有技术领域的伸缩式桅杆中的主力与辅助力。

具体实施方式

图1、图2和图3示出了包括悬臂102和伸缩式桅杆1的自动展开与折叠的塔式起重机100。图4至图12示出了伸缩式桅杆1。

伸缩式桅杆1包括第一桅杆部分10与第二桅杆部分20。第一桅杆部分10具有由平坦金属板12构成的大体上管状形状，其中平坦金属板12被焊接且折叠以形成两个半壳体。第二桅杆部分20具有由平坦金属板22构成的大体上管状形状，其中平坦金属板22被焊接且折叠以形成两个半壳体。

第一桅杆部分10与第二桅杆部分20构造为使得当展开或折叠塔式起重机100时第一桅杆部分10可以沿着纵向轴线Z10在第二桅杆部分20中滑动。第二桅杆部分的横截面大于第一桅杆部分10的横截面20，使得第一桅杆部分10可以在第二桅杆部分20中滑动。

当伸缩式桅杆1处于紧凑构造中时，第一桅杆部分10几乎完全地在第二桅杆部分20中延伸。当伸缩式桅杆1处于展开构造中时(图3)，第一桅杆部分10基本上延伸到第二桅杆部分20的外部。

如图7、图8和图9中所示，在与纵向轴线Z10垂直的平面中，第一桅杆部分10具有含有八个面的多边形形状的横截面，由此为八边形形状的横截面。类似地，在与纵向轴线Z10垂直的平面中，第二桅杆部分20具有含有八个面的多边形形状的横截面，由此为八边形形状的横截面。

第一桅杆部分10具有在其全部长度上基本上恒定的横截面。类似地，第二桅杆部分20具有在其全部长度上基本上恒定的横截面。

这里的第一桅杆部分10的横截面的八边形形状的八个面包括：

前面14.1与后面14.2，前面14.1与后面14.2彼此平行并且当塔式起重机100在操作中时趋于分别向前与向后定向；

右面14.3与左面14.4，右面14.3与左面14.4彼此平行并且当塔式起重机100处于操作中时趋于分别向右与向左定向，其中右面14.3与前面14.1垂直；

前右倾斜面14.5，其在前面14.1与右面14.3之间延伸；

前左倾斜面14.6，其在前面14.1与左面14.4之间延伸；

后右倾斜面14.7，其在后面14.2与右面14.3之间延伸；以及

后左倾斜面14.8，其在后面14.2与左面14.4之间延伸。

类似地，第二桅杆部分20的横截面的八边形形状的八个面包括：

前面24.1与后面24.2，前面24.1与后面24.2彼此平行并且当塔式起重机100在操作中时趋于分别向前与向后定向；

右面24.3与左面24.4，右面24.3与左面24.4彼此平行并且当塔式起重机100处于操作中时趋于分别向右与向左定向，其中右面24.3与前面24.1垂直；

前右倾斜面24.5，其在前面24.1与右面24.3之间延伸；

前左倾斜面24.6，其在前面24.1与左面24.4之间延伸；

后右倾斜面24.7，其在后面24.2与右面24.3之间延伸；以及

后左倾斜面24.8，其在后面24.2与左面24.4之间延伸。

第一桅杆部分10的横截面限定中间纤维平面P31，其平行于或者包含纵向轴线Z10并且其由此垂直于此横截面。中间纤维平面P31在第一桅杆部分10的横截面的第一区域10.1与第二区域10.2之间形成分离。

第一桅杆部分10的八边形部分是凸面的并且相对于中间纤维平面P31对称。第二桅杆部分20的八边形部分是凸面的并且相对于中间纤维平面P31对称。这些八边形部分中每一个的对称平面都与中间纤维平面P31一致。

第一桅杆部分10包括两个纵向肋部12.1。纵向肋部12.1定位在第一桅杆部分10的两个相对面14.3、14.4上。类似地，第二桅杆部分20包括两个纵向肋部22.1。纵向肋部22.1定位在第二桅杆部分20的两个相对面24.3、24.4上。

第一桅杆部分10包括四个主支撑构件11:i)两个主支撑构件11定位在图7或图8中的顶部处的第一区域10.1中；ii)另外的两个主支撑构件11定位在图7或图8中的底部处的第二区域10.2中。换句话说，中间纤维平面P31将四个主支撑构件11分为两组(每组两个)。

类似地，第二桅杆部分20包括四个辅助支撑构件21:i)两个辅助支撑构件21定位在图7或图8中的顶部处的第一区域10.1中；ii)另外的两个辅助支撑构件21定位在图7或图8中底部处的第二区域10.2中。换句话说，中间纤维平面P31将四个主支撑构件11分为两组(每组两个)。

主支撑构件11包括主垫11.1，每个主垫都具有矩形轮廓的横截面。辅助支撑构件21包括辅助垫21.1，每个辅助垫都具有矩形轮廓的横截面。

主支撑构件11连接到第一桅杆部分10的前右面14.5、前左面14.6、后右面14.7和后左面14.8。辅助支撑构件21连接到第二桅杆部分20的前右面24.5、前左面24.6、后右面24.7和后左面24.8。

四个主支撑构件11定位在相对于纵向轴线Z10成对地相对的八边形形状的面上。主支撑构件11可以支撑在第二桅杆部分20的前右面24.5、前左面24.6、后右面24.7与后左面24.8上。由此，主支撑构件11支撑在倾斜面上。

类似地，四个辅助支撑构件21定位在第二桅杆部分20的、相对于纵向轴线Z20成对地相对的八边形形状的面上。辅助支撑构件21支撑在第一桅杆部分10的前右面14.5、前左面14.6、后右面14.7和后左面14.8上。由此，辅助支撑构件21可以支撑在倾斜面上。

如图8中所示，全部主支撑构件11沿着纵向轴线Z10定位在相同的高度处，由此当纵向轴线Z10竖直时位于相同高度处。类似地，如图7中所示，辅助支撑构件21沿着纵向轴线Z10或者沿着第二桅杆部分20的纵向轴线Z20定位在相同高度处，由此当纵向轴线Z10竖直时位于相同高度处。

如图4中所示，主支撑构件11定位成低于辅助支撑构件21。辅助支撑构件21更靠近悬臂102，其载荷引起倾斜向前力矩。

因此，当伸缩式桅杆1是静态(不滑动)并且塔式起重机100位于操作阶段时，主支撑构件11仅支撑在后右倾斜面24.7与后左倾斜面24.8上，同时辅助支撑构件21仅支撑在前右倾斜面14.5和前左倾斜面14.6上。因此，当塔式起重机100位于操作阶段时，两个主支撑构件11不支撑第二桅杆部分20，并且两个辅助支撑构件21不支撑第一桅杆部分10。

此外，每个主支撑构件11都布置在第一桅杆部分10的纵向端部10.5上。类似地，每个辅助支撑构件21都布置在第二桅杆部分20的纵向端部20.5上。当塔式起重机100处于操作构造中时，主支撑构件11与辅助支撑构件21定位在不同高度处。

主支撑构件11紧固在第一桅杆部分10的外表面上以支撑第二桅杆部分20的内表面。类似地，辅助支撑构件21紧固在第二桅杆部分20的内表面上以支撑第二桅杆部分20的外表面。

主支撑构件11与辅助支撑构件21执行在伸缩式桅杆1的展开与折叠过程中引导第一桅杆部分10和第二桅杆部分20的功能。实际上，主支撑构件11与辅助支撑构件21引导第一桅杆部分10相对于第二桅杆部分20滑动。

当塔式起重机100在操作中时(静态伸缩式桅杆)，主支撑构件11和辅助支撑构件21还执行传递作用力的功能。主支撑构件11与辅助支撑构件21构造为在第一桅杆部分10与第二桅杆部分20之间传递、通过悬臂102的重量以及通过悬臂102上的侧向风、由通过例如从悬臂102悬置的载荷产生的弯矩以及扭矩引起的作用力。

如在图9和图10中示出的，每个主支撑构件11都围绕与纵向轴线Z10平行的轴线Z11枢轴地安装。类似地，每个辅助支撑构件21都基本上围绕平行于纵向轴线Z10的轴线枢轴地安装。

如图12中所示，第一桅杆部分10与第二桅杆部分20的横截面的八边形形状构造为使得两个主支撑构件11传递由引起的作用力(弯曲，扭曲)产生并且与纵向轴线Z10基本上正交的两个主力F11。两个主力F11的方向、考虑到投影在与纵向轴线Z10正交的平面(这里是图12的平面)中，会合在主交叉点P11处。

类似地，如图11中所示，第一桅杆部分10与第二桅杆部分20的横截面的八边形形状构造为使得两个辅助支撑构件21传递由引起的作用力(弯曲，扭曲)产生并且与纵向轴线Z10基本上正交的两个辅助力F21。两个辅助力F21的方向、考虑到投影在与纵向轴线Z10正交的平面(这里是图11的平面)中，会合在辅助交叉点P21处。

辅助交叉点P21远离主交叉点P11。在图11中示出了将辅助交叉点P21与主交叉点P11分开的距离P21.P11。

在附图的实例中，主交叉点P11定位在第二区域10.2中，也就是说在传递辅助力F21的辅助支撑构件21的一侧上。对称地，辅助交叉点P21定位在第一区域10.1中，也就是说在传递主力F11的主支撑构件11的一侧上。

对于主力F11会合在主交叉点P21处的方向来说，第二桅杆部分20的多边形形状可以构造为使得：

主支撑构件11支撑在其上的后右面24.7与中间纤维平面P31形成大致等于30度的角度A24.7；为了简化描述，相对于与中间纤维平面P31平行的平面实现此角度A24.7,

主支撑构件11支撑在其上的后左面24.8与中间纤维平面P31形成大致等于30度的角度A24.8；为了简化描述，相对于与中间纤维平面P31平行的平面实现此角度A24.8。

对于辅助力F21会合在辅助交叉点P21处的方向来说，第一桅杆部分10的多边形形状可以构造为使得：

辅助支撑构件21支撑在其上的前右面14.5与中间纤维平面P31形成包括在20度与40度之间的角度A14.5；为了简化描述，相对于与中间纤维平面P31平行的平面实现此角度A14.5,

辅助支撑构件21支撑在其上的前左面14.6与中间纤维平面P31形成大致等于30度的角度A14.6；为了简化描述，相对于与中间纤维平面P31平行的平面实现此角度A14.6。

由此，每个主支撑构件11都与中间纤维平面形成小于45度的接触角A24.7或A24.8。类似地，每个辅助支撑构件21都与中间纤维平面P31形成小于45度的接触角A14.5或A14.6。

由于在图11的平面中，主力F11与辅助力F21的方向会合在两个远离点(P11和P12)处，因此第一桅杆部分10与第二桅杆部分20允许有效地传递弯矩与扭矩，同时限定在支撑件处的合力的强度。

在此处主交叉点P11与辅助交叉点之间的距离P11.P21大致等于垂直于中间纤维平面P31测量到的第一桅杆部分10的最大长度L1的40％。

此外，每个主支撑构件11都具有大致等于主支撑构件11支撑在其上的多边形形状的面(例如：右面14.6)的宽度W24.6的宽度W11。每个辅助支撑构件21都具有宽度W21，其大致等于辅助支撑构件21支撑在其上的多边形形状的面的宽度W14.8的95％。在图8中示出了宽度W24.6和W14.8。

此处设有纵向肋部12.1的每个面14.3、14.4的宽度W14.3或宽度W14.4几乎等于多边形形状的每个其他面14.1、14.2的宽度W14.1的150％。类似地，此处设有纵向肋部22.1的每个面24.3、24.4的宽度几乎等于多边形形状的每个其他面24.1、24.2的宽度的150％。

此处缺少纵向肋部的每个面14.5、14.6、14.7、14.8的宽度W14.8都几乎等于缺少纵向肋部12.1的最窄面14.1、14.2的宽度W14.1的105％。类似地，此处缺少纵向肋部22.1的每个面24.5、24.6、24.7、24.8的宽度都几乎等于缺少纵向肋部22.1的最窄面24.1、24.2的宽度W14.1的105％。

如图2和图3中所示，塔式起重机100还包括基部104与系杆106。系杆106将悬臂102机械地连接到基部104。由于系杆106在不经伸缩式桅杆1的情况下将悬臂102的作用力的一部分直接传递到基部104，因此这里的第一桅杆部分10的横截面的宽度W1(在图11中可见)大致等于第一桅杆部分10的横截面的长度L1(在图11中可见)的120％。

当然，本发明不限于在当前专利申请中描述的特定实施方式，也不限于在本领域中技术人员力所能及范围内的实施方式。从等效于在本专利申请中指示的元件开始，可以在不偏离本发明的范围的情况下考虑其它实施方式。

Claims (11)

1.一种伸缩式桅杆(1)，其用于形成自动展开与折叠塔式起重机(100)，所述伸缩式桅杆(1)至少包括：一个第一桅杆部分(10)与一个第二桅杆部分(20)，其构造为使得所述第一桅杆部分(10)能够沿着纵向轴线(Z10)在所述第二桅杆部分(20)中滑动，

所述第一桅杆部分(10)具有含有至少八个面的多边形形状的横截面，所述横截面具有通过中间纤维平面(P31)分离的第一区域(10.1)与第二区域(10.2)，所述第二桅杆部分(20)具有含有至少八个面的多边形形状的横截面，

所述第一桅杆部分(10)包括定位在所述第一区域(10.1)中的至少两个主支撑构件(11)，所述第二桅杆部分(20)包括定位在所述第二区域(10.2)中的至少两个辅助支撑构件(21)，

所述主支撑构件(11)与所述辅助支撑构件(21)构造为在所述第一桅杆部分(10)与所述第二桅杆部分(20)之间传递由弯矩以及由扭矩引起的作用力，

所述伸缩式桅杆(1)的特征在于，所述第一桅杆部分(10)的横截面的多边形形状与所述第二桅杆部分(20)的横截面的多边形形状构造为使得：

所述两个主支撑构件(11)传递由所述引起的作用力产生的两个主力(F11)，其中投影在与所述纵向轴线(Z10)正交的平面中的两个主力(F11)的方向会合在主交叉点(P11)处；

所述两个辅助支撑构件(21)传递由所述引起的作用力产生的两个辅助力(F21)，其中投影在与所述纵向轴线(Z10)正交的平面中的两个辅助力(F21)的方向会合在辅助交叉点(P21)处，

所述辅助交叉点(P21)远离所述主交叉点(P11)。

2.根据权利要求1所述的伸缩式桅杆(1)，其中，所述主交叉点(P11)与所述辅助交叉点(P12)之间的距离(P11.P21)为在由垂直于所述中间纤维平面(P31)测量到的所述第一桅杆部分(10)的最大长度(L1)的25％与75％之间。

3.根据权利要求1或2所述的伸缩式桅杆(1)，其中，每个主支撑构件(11)与所述中间纤维平面(P31)形成小于45度的接触角(A24.7，A24.8)，并且其中每个辅助支撑构件(21)与所述中间纤维平面(P31)形成小于45度的接触角(A14.5，A14.6)。

4.根据权利要求3所述的伸缩式桅杆(1)，其中，所述第二桅杆部分(20)的多边形形状至少包括：

主支撑构件(11)支撑在其上的一个后右面(24.7)，所述后右面(24.7)与所述中间纤维平面(P31)形成在20度与40度之间的角度(A24.7)，

主支撑构件(11)支撑在其上的一个后左面(24.8)，所述后左面(24.8)与中间纤维平面(P31)形成在20度与40度之间的角度(A24.8)。

5.根据权利要求1所述的伸缩式桅杆(1)，其中，所述第一桅杆部分(10)的多边形形状至少包括：

辅助支撑构件(21)支撑在其上的一个前右面(14.5)，所述前右面(14.5)与所述中间纤维平面(P31)形成在20度与40度之间的角度(A14.5)，

辅助支撑构件(21)支撑在其上的一个前左面(14.6)，所述前左面(14.6)与所述中间纤维平面(P31)形成在20度与40度之间的角度(A14.6)。

6.根据权利要求1所述的伸缩式桅杆(1)，其中，所述第一桅杆部分(10)与所述第二桅杆部分(20)中的至少一个包括定位在相应的桅杆部分(10，20)的多边形形状的两个相对面上的纵向肋部(12.1，22.1)。

7.根据权利要求6所述的伸缩式桅杆(1)，其中，对于所述第一桅杆部分(10)与所述第二桅杆部分(20)中的至少一个来说，设有纵向肋部(12.1，22.1)的每个面的宽度包括在所述多边形形状的其它各面的宽度的150％与250％之间。

8.根据权利要求1所述的伸缩式桅杆(1)，其中，所述第一桅杆部分(10)的多边形截面相对于包含所述纵向轴线(Z10)的平面是对称的。

9.根据权利要求1所述的伸缩式桅杆(1)，其中，所述第一桅杆部分(10)包括四个主支撑构件(11)，其中两个主支撑构件(11)定位在所述第二区域(10.2)内，

并且其中所述第二桅杆部分包括四个辅助支撑构件(21),其中两个辅助支撑构件(21)定位在所述第一区域(10.1)中。

10.根据权利要求1所述的伸缩式桅杆(1)，其中，至少一个主支撑构件(11)具有大于所述主支撑构件(11)支撑在其上的面的宽度(W24.6)的70％的宽度(W11)，并且其中至少一个辅助支撑构件(21)具有大于所述辅助支撑构件(21)支撑在其上的面的宽度(W14.8)的70％的宽度(W21)。

11.一种自动展开与折叠塔式起重机(100)，其包括悬臂(102)与伸缩式桅杆(1)，所述塔式起重机(100)的特征在于是根据权利要求1所述的伸缩式桅杆(1)。