CN85109005A - 卸货起重机 - Google Patents

Abstract

一种起重机构包括连接在转轴点的第一和第二起重臂，一个连在上述起重臂的液压筒以及一个位于第二起重臂一端的止动装置，从一个基部位置，筒的初始延伸使第二起重臂绕转轴点转动，直到两臂之间夹角到达预定值。在这一阶段增加了第二臂的有效长度。在这一阶段结束时，止动装置起作用使筒的附加延伸引起起重臂进一步分开而第一起重臂巾其远离转轴点的一端转动，使起重作用与剪刀式起重机作用相同。

Description

卸货起重机

本发明涉及到为自卸卡车和其他可倾卸的运输工具用的起重机。本发明特别提供一个使用更为有效的液压能力的液压卸货起重机。

自卸卡车、拖车和其他可倾卸的运输工具以多种形式广泛地使用在工业与农业方面。一般而言，它们包括一个卸货台，卸货台被旋转地连接在主车架，一般是副车架或运输工具的底盘上的架，由在卸货台架与主车架间的液压机构操作。目前，两种使用最广泛的起重机形式为双臂起重机与剪刀起重机。

附图1A表示了先有技术中的双臂起重机。图中包括一种配备有轮子与轮胎及前架（主架）运输车架，一个倾斜的卸货台架被一个卸货铰链连接在副架之后（左）端，卸货台的其余部分在图中被省略了。

起重机本身在图中被表示其在开或举起位置具有一对三角臂，因而被称为“双臂起重机”。该双臂的下端被横穿过副架的枢轴固定而围绕着它转动。而双臂的上端具有局限在卸货架纵向槽沟内滚动的轮子。

如图所示，该起重机达到了连接在副架横杆与连接三角臂中点横轴之间的液压筒伸长的位置。此种伸长促使上述三角臂围绕在枢转轴，由休止位置向反时针方向旋转，因而轮子在槽沟内滚向后方卸货铰链方向，所以将纵梁举起。另外一种双臂起重机的例子以其被枢支的推杆代替上例的轮子。这种一般形式起重机的许多变形在过去许多年中被供于商业上用。

图1B表示先有技术中剪刀形起重机在开或举起位置。在此，被倾斜的卸货台架直接被卸货铰链连接到车架后方。

此起重机所包括有两纵向分置而相似的上下臂，被定位在运输车纵向中心线的左右两侧。在此右侧视图中，一组被另一组阻挡在其后面。每一组在正常状况下都一致地而同样地各自运动。

经由其相重叠的一端的枢轴和上臂的上端与下臂的下端之相连关系，各组的上臂与下臂均被互相枢接，並枢接于车架及卸货台架。该两组臂被枢动的剪刀动作在其共有的主枢轴周围做开闭动作，该主枢两组臂被枢动的剪刀动作在其共有的主枢轴周围做开闭动作，该主枢轴可以是横跨在两组臂间的轴。

由于臂的“L”字形状，该支枢轴在剪刀闭合时位置比连接在臂与各自的支架之间的卸货铰链低得多。位于各组剪刀臂间而将其连接的液压筒张开时使起重机顶起而倾斜卸货架。

在上臂与卸货台架的连接点在卸货周期开始时运动圆弧之间有所不同。由于臂的几何形状的不同，可能使起重机的动作被束缚或承受到应变力。这种困难只存在于最初卸货架被顶起几度之间（即2至3度），也可以液压筒的总行程百分率来表示，即被用于达成顶起之行程之约5%或以下。这种轨迹的差异用将上臂经由极短距离的抑止装置（在美国专利第3，791，695号中及英国专利第2，049，566号中有详述），而连接于卸货台架而可轻易解决，並轻易解除上述束缚/应变问题。相当多数的剪刀形起重机已被卖出，而且在商业上被应用。

上述各种起重机各具有其优点与缺点。双臂式起重机，一般在其开始顶起时提供较大的扭矩，而胜过剪刀形起重机。但是随着卸货角度的增大，双臂形起重机能作用于卸货台与负荷的扭矩愈减少。双臂形的另一缺点为需要将其较剪刀形向车架后向安装，以便其液压筒臂将货车台顶到最大的卸货角度。而当液压筒靠近货车后端，即有过多的应力产生在后铰链，而使起重机的动作效率减低。

相同规模的剪刀形起重机的优点与缺点与上述刚好相反。例如：一部剪刀形起重机，一般在起顶点的扭矩较少，但另一方面，卸货角增大到某一角度，其可扭矩一直增大。剪刀形的另一优点为可以安装在较双臂形之安装位置靠前方的位置，因而可避免不应有的应力作用在卸货台枢接点。

由于考虑双臂形与剪刀形的相反的优缺点，使本人追求开发一种可以兼备上述两种的优点，而使这两种方式的缺点减到极小的起重机，本人所发现达到此一目的方法，已披露于美国专利第4，302，050号（即′050专利），于1981年11月24日公告而题为“货车起重机”。

该′050专利的起重机使用一种枢动的制动装置与两对可转动的臂以构成起重机组，可由起顶点似双臂式作动到由卸货台顶离车架开始到卸货台到达与车架成预定转辙角止，之后即以剪刀式作动到最高卸货角度止。此起重机组的顶起能力如′050专利所说明及如第11图所示超越相同大小的双臂式或剪刀式。而且此种起重机已在实际使用上显示过其优越性。

在现场的竞争提供一种压力，使经续开发更大顶起能力与液压效率的起重机。本发明的目的是去符合上述需要和其他在熟练的技术人员对下述发现更熟习以后会明确的各种需求。

本发明与上述美国专利第3，791，695号专利（′695专利）与′050专利内容，有许多共同之要素。但是，本发明将上述特性及未被提示的特性结合起来，而成为在以前的专利中未被提示的形式。如此，本发明获得有价值的起重容量上与液压力量效率上的改进。

这些新的结合与利益在可卸货的运输车或副车架与起重机的结合方式，或在对上述运输车或副车架有用的起重机形式中被显示出来。与先有技术中起重机共同的是，本发明包含，或因与由主车架一可能是运输车（卡车或拖板车）车架或副车架构成的可卸货的运输车结合而成为有用。一个卸货台，包括可对支持及卸下卸货台上的负荷的卸货轴可倾斜的卸货台架连结在主车架上。

如在过去，本发明的起重机可由休止位置运动到一个起重周期的举高位置以举起该卸货台架並包括有一部或更多可以伸缩的液压筒。第一与第二起重臂（包括一个或两个以上）被连接于液压筒上，並且每一组均可对该臂的主枢轴作相对地枢动。第一连结将第一起重臂与车架之一可枢动地相连，而任何普通的或者是可适用的枢接均可使用。在复数第一臂存在处，可以有复数第一连装置结将其各自连结。

如在先有起重机，本发明包括将第二起重臂与另一车架枢接的第二连接件，但此种连接具有某种特性，则其组合使本起重机具有独特的结构与机能。这里又是，有复数第二臂时，通常可以有复数第二连接装置。首先，与先有起重机不同的是，该第二连接比第一连接更靠近主枢轴，至少当起重机在休止状态时是如此。因此，在休止位置时第二臂的长度比第一臂短很多。

与′050专利的起重机不同，但与一种已叙述但未描绘的′695专利之实施例共同点为，本发明包含第二臂上的导轨与车架上的可滑动机件，该可滑动机件在起重周期中可沿着导轨全长滑动。与′695专利共同的是，该导轨与滑动机件有可相对运动而相互连结面，沿着此面可将负载重力传递到第二臂与其他车架之间。与′695及′050专利不同的是这些力在起重周期进行当中，传递与被导轨面所确定的相当长度的延伸路程中逐渐滑行的接触带。此效果因导轨与滑动机件为使起重机动作而在起重周期的最初阶段所横过的行程具有充分的展延性而达成。此时第一臂静止而第二臂随着逐渐进行的滑动机件，沿导轨的相对运动而增加第二臂在起重周期中的有效长度到第二臂到达预定的转换角度，而在达到转换角之后，围绕主枢轴作剪刀动作接连。

当导轨与滑动机件横移的距离够长时，起重机比相同大小的双臂式或剪刀式起重机要产生较大的起重能力与液压力效率。导轨长度与行程长度可以液压筒在上述预定的转换角度中所展开的程度表示。假设液压筒具有活塞，而其在顶起周期中的全行程是在休止位置的展伸度与其卸货架在最大卸货高度时的展伸度之差异。在此状况下导轨及滑动机件所滑行之行程均有充份的展伸度，因此滑动机件沿导轨的相对运动在起重周期中增加第二臂的相当长的有效长度直到第二臂到达其预定的转换角，即相当于液压筒全行程的十分之一。

根据另一种特殊最佳实施例，包括有防止在至少一部份起重周期当中，卸货台架上的负荷所引起的第二臂上的负荷使主枢轴与第二连接间的距离缩短的装置。此种防止装置可以包括例如：被连接于起重机与一个车架之间的一以抵抗此种缩短距离的弹性装置。根据一种实施例中的弹簧，是在起动机张开时被拉开以抵抗此种缩短。当起重机的第一与第二臂为下及上起重机臂时，该弹性装置可以被连接在起重机下臂与主车架之间。

特别理想的是该防止装置包括有倾斜导轨的负荷承受面，而且这包括一个最佳可能性即该单独倾斜面或此类与起重机重量相组合的倾斜面，能成为唯一的防止装置。因此，该导轨装置的负荷承受面可能倾斜到在沿滑动机件的行程的主要部份的任何一接触段中，一对由最接近于主枢轴的该段的侧面以外的接触段中心线所延伸的参考直线，以其第一条线通过卸货轴及第二条线形成一条该导轨装置的负荷承受面在上述中心的倾斜延长线，而各条线各自分出，但以第二条线由主枢轴分出比第一条线要远。

最理想的状况是，上述防止装置的实施例中，上述分出线存在于几乎是滑动机件滑动行程全长上任何接触带。这将提供在沿全程中进行位置的导轨面的充分倾斜以防止由卸货架的重量作用在第二连结，而在全起重周期中缩短主枢轴与第二连接间的距离。

当第一与第二起重臂，可能被连结到该卸货架与主车架时，以第一与第二起重臂分别做为下起重臂及上起重臂，而以第二连接枢接上起重臂于卸货台架，该导轨包括有一个拉长的导轨在上臂，以及可滑动机件附在卸货台架为佳。虽然该导轨和滑动机件可采用各种不同的形态，例如：可拉长的杆和滑块，但较佳的样式仍以导轨为具有弯曲的几乎占具上臂全长的狭缝。但是如下述，该导轨可以是被形成在该上臂而沿其全长的狭缝。

虽然该滑动机件可以是例如圆筒状杆的一端，可向其轴之垂直方向在导轨装置滑动，但滑动装置最好是被局限在导轨中做相对运动的轮子的方式。在多种最佳实施例中，该导轨则为被刻在上臂全长上的狭缝，而滑动装置则是被狭缝限制，而做相对运动的轮子，而在起重周期中轮子向其移动的狭缝端将构成形成上述转换角度的限动装置。由上述文中的组合，另一方式是该狭缝可以直刻在其全长上。而其约束关系不需要存在于狭缝的全长，可依靠其他使轮子与其连接的构造。

由于垂直方向上的密度要求，起重机最好是被安排成该卸货轴与主枢轴，在起重机休止位置时均在同一平面内。但原理上，並无理由不可使主枢轴在起重机休止位置时被置于在含有卸货轴的水平面下面。

液压筒与第一及第二臂的连结包括一个液压筒与两支臂中之一的直接连结及液压筒与另一臂之间接连结较为有利。液压筒与臂的间接连结的例子为液压筒与臂均被枢接于共同的枢轴，如下述图中所示。转换角可能与下述液压筒的位置相对应是可期待的。在该位置时液压筒的纵方向的轴与由主起重枢轴所引的参考线成直角而经过液压筒的一附属点到介在第一或第二连结与主枢轴之间的臂之一。但是，一种较佳的表现转换角度的方式是以液压筒的伸长度表示。如此，该转换角度可以与液压筒伸出约10%到80%的范围相对应为较佳，更好是在20至75%，而最好是液压筒在顶起周期中，伸出其全行程的40至70%的范围。

在本发明任何实施例中，可以选择“L”值，即第二轴在休止位置时的有效长度，使其在0.95以下，而第一轴的有效长度即以0.85以下为佳，因为如此可以提供相当的起顶扭矩。在此状况中，导轨的拉长和滑动机件，所横移行程长度应被安排充分的长度，而使滑动机件循导轨的渐进运动将第二轴的有效长度在起重周期中增加到至少1.15L以上。最好此种增加继续到第二轴到达预定的转换角度亦即大约相当于液压筒总行程的20%到75%，依此而逐渐地减少上臂的机械利益而增加起重机的液压效率。更佳的选择是L值约为第一臂的有效长度的0.7倍，而该导轨长度要足够使第二臂的长度增加到在转换角度时至少约为1.25L而当时的液压筒伸出长度约为其全行程的40至70%。

根据本发明，在起重机构的第一段运转中，只有第二起重臂相对于车架之一在运动，第一起重臂即相对于该车架静止。同时，该第二起重臂的有效长度逐渐加长到相当长度，而该第二臂由休止位置向转换角移动。在起重机与车架之一之间的第二连结的伸长的导轨与滑动机件的合作使上述第二起重臂的有效长度的增加成为可能。此种增加缓慢，且最好是连续地以与第一与第二起重臂间的角度成正比或其他关系的速率增加。因为有此种特性，本发明贡献一种经过改良的而耐用而且比先有技术中的相同大小的运输车起重机强大的起重能力与液压力效率。

本发明的货车起重机与′050专利中所披露的起重机不同之处在于，当这两者的第二起重臂的有效长度各自改变时，美国专利第4，302，050号的起重机在到达转换角时就在一时间内发生变化，而根据本发明，这种变化在第二臂由其休止位置回转到转换角度后逐渐地发生。

第二起重臂的有效长度的缓慢增加，使根据本发明的起重机较′050专利的起重机有几项重大的优点。例如：缓慢的增加使两段运转之间之变换较在′050专利中所发生的双臂式及剪刀式起重机更为平滑。这使起重机在由第一段运转转换为第二段运转时承受较少的应力与应变，这效果是极为理想的。

本发明的实施例，先天所具有其他优点如下：第一，由起重机与卸货铰链各自所负担的卸货台架全重量的比率，在起重周期中变化，加在起重机的力量在卸货开始时是最大或近乎最大然后随卸货架倾斜度愈高，这力量便逐渐减少，但将卸货架的重量逐渐地移到铰链上。第二，卸货架的重量对主枢轴的力矩与负荷相对于第二起重臂的力矩随其有效长度而异。第三，液压筒对同一轴的力矩，一般起重机在休止位置时比最大值小，力矩在起重周期的第一段运转中增加，而当到达转换角时或之前到达最大值。第四，一般被采用的关于第二臂位置问题及第二臂与车架的连结问题，主枢轴与液压筒对第二臂的连结问题，等在普通剪刀式起重机设计所考虑会引导到第二臂之力矩的逐渐减少，而相对地增加有关于负荷的机械利益，同时由负荷产生的力矩与力量即减少。

在此情况下，可用的液体动力未被最有效利用。过剩的液压用流体被泵打出去，达成所需的起重用途。这情形在专利′050的起重机的第一段运转的后段部份中也多少会发生。这困难可用加长第二臂的方法而减低到非常低的程度。但这会将卸货台开始倾斜时，及负载的卸货架的向下力量在起重机上是在最大或近于最大时，消耗起重机所产生的起重能力。

因为滑动机件在导轨上，所移动的距离较专利′695所示者为长，本发明在第一段起重周期中极为要紧部份是将第二臂的有效长度加长。于是，第二臂的力矩获得相应地增加，亦即，在起顶以后的起重周期的重要部份的力矩不是增加，就是减少的倾向得到减弱。

在液压筒力矩逐渐增加期间上述力矩的逐渐加强及在逐渐减少负荷所产生的力量与力矩期间增加可变的起重的要求与可用的起重力之间的相关关系。如此，可用的液压动力被更有效利用。此外，在起顶以后所获的液压效率方面的得益使第二臂在休止位置时的长度较第一臂的有效长度稍短的设计显得实际。如此，起顶时的起重力在起顶之后增加第二臂的长度及加强力矩时倾向于减少液压效率的减弱，否则会由第二臂的固定的长度而获利。据此，本发明在起重能力与液压效率方面由构架关系可以获利，这是专利′050与/或′695内所没有的。

本发明的许多实施例优于既有的起重机它具有比少的机件，及机件较易制造等优越性，包括专利′050。从制作的观点出发，这将减少材料趋设备，人工以及装置成本。

第1A图是既有的双臂式起重机在开位置的立体图。

第1B图是既有的剪刀式起重机在上臂与卸货架间装有抑止装置情况的侧面图。

第2图是依本发明实施的可卸货运搬车的卸货台在顶起位置的侧面图。

第3图与第4图表示起重机与一部份主车架及第2图的卸货架在闭位置，第3图为自车架除去卸货架后的顶视图，而第4图是第3图沿线A-A的剖面图。

第5图与第4图相似，但表示起重机的第二臂在不同的三个位置，包括其休止位置，转换角位置与一个中间位置，卸货台与其架台被省略，以表示第二臂与卸货架之间的连接情况。

第6图是相似于第4图部份剖面图，其中第二臂被图示在其转换角位置及在第5图被省略的卸货台与车架部份的图。

第7图是相似于第6图的剖面图，但表示起重机在伸张开，即在转换角以后而接近其最高点的情况。

第8图是相似于第2图除了该起重机被变向而使起重机的末端包括主枢轴伸出而背离卸货轴。

第9图是相似于第2图但包括防止作用于起重机第2连接的负荷使该连结与主枢轴间距离缩短的防止装置。

第10图表示相似于第9图的防止装置，被用于第8图的起重机上。

第11图与第2图及第9图相似，表示另一形式的防止装置在此图中是一种在起重机的第二臂上所形成的弯曲狭缝的倾斜负荷承受面而构成在该臂与卸货架之间的第二连结的一部份。

第12图是相似于第4图的剖面图，除了第11图的弯曲狭缝被置换过。

第13图是相似于第12图的剖面图，但表示第二臂，弯曲狭缝，滑动机件的组合与卸货架的一部分，由休止位置经由中间位置到转换角位置的情形。

第14图是相似于第13图的部份剖面图，表示在转换角部份，附带地表示卸货台的一部份，与在第13图被省略的车架的一部份。

第15图是第二臂外端及其狭缝与车架之一部份之放大图，全部在与第14图所示位置，但有任意可加的制动片在狭缝内。

第16图是与第11图相似，表示一种具有起重机的可卸货运输车，起重机的导引装置包括有一支拉长的导轨，具有防止装置之功用，被装在起重机的第二臂上，但此图表示的导轨为直的。

参考附图，特别是第一种实施例的第2至第7图，说明典型的货车架10与卸货台12被铰链14在货车后部铰链在一起。铰链14因此包括有卸货台12的卸货轴。卸货台12包括地板52和由纵梁48及横梁50所构成的卸货架。

插入在车架10与卸货台12中间的是副架组80与起重机组16，其一部份出现在第2，3及第4图。副架组80由纵梁82，横梁84及车梁托架86构成。在此实施例中，副架组80被设计並安排成其纵梁82与横梁84停车架10之上而车架托架86沿车架10的外侧向下伸出，每侧二付，而固定在车架10。纵梁82的一端邻接于货车司机室后面而几乎延长于车架10的全长上。横梁84延长在两支纵梁82之间而将其连结起来。运输车架10与副车架80构成本发明实施例的主车架。

副车架组80同时也包括卸货台定位突缘88，突缘88被固定于纵梁82上，而由其向上约30度方向延长，突缘88引导卸货台12到其最低位置，停靠在副车架组80上。

起重机组16有二对臂，在一些实施例中下臂20可能就是第一臂，而上臂18可能就是第二臂。这些臂互相可以相对转动。在第3图可看到上臂板19被接在上臂18的两端而使两个上臂18同时活动。在本发明的实施例中，上臂18被装在下臂20的内侧。上臂18与下臂20被臂枢支横管22铰链接在一起，而枢支横管22则代表或包含主枢轴。因此臂枢支横管代表上臂18对下臂20转动时的枢支点。

如第3、4图起重机组16被副车架托架24与副车架枢支横管26连结在副车架80上。副车架枢支横管26穿过下臂20与副车架托架24，而延长到两纵梁82中间。因此，副车架枢支横管26代表起重臂与车架之一的第一连接，而在本实施例中构成下臂20相对副车架80转动的枢支点。

在其他实施例中，副车架组80被省略而使起重机组16直接连结于运输车架10。在此种实施例中，枢支横管26被直接装在车架10上，而不装在副车架80上。

在第2图到第7图所示的实施例中，下臂20都是矩形剖面的空心直条。下臂20可以被设计成在起重机组在放下位置时下臂20不在副车架80下面。同样，上臂18可以被设计成具有直线的底边，因而上臂18不在副车架80之下。如此，在第2至第7图中，没有副车架组80或起重机组16的机件延长在车架10的顶面以下。这种可能性因为不是所有具有卸货台的货车都在车架内或下面有容纳起重机的空间而显出其价值。此种起重机组与副车架组的设计解决了上述空间问题。但是在本发明其他实施例中，后铰链枢轴14和/或主枢轴22可以被安装在车架10之顶以下。

起重机组16也具有一组能伸缩的平常被用于剪刀型起重机的液压筒30。液压筒30的一端可转动地固定在副车架枢支横管26，另一端为可伸出杆32。十字头34附在杆32上而被十字头枢支横管36可转动地固定在上臂18上。

如第3及第4图所示，十字头34由板54，板56，拉杆60、61、62、63及64和螺钉58等所组成。板54与56的截面成“U”字形，而用螺钉58将其互为连结成以板54与56构成四面壁的开口箱形。在“U”字形底部的板54的表面在本实施例中，是用焊接的方法把它固定在可伸缩杆32上。拉杆60、61、62、63及64位置在板54与56内，而由板56的“U”字形底部连到十字头枢支横管36。十字头34将杆32所传递的力量平均地分配在横管36上，而使横管36对弯力有较高的抵抗能力。

上臂18经由一种引导装置与滑动装置连结在卸货台12上，在此实施例中引导装置与滑动装置属由轴70，轮子72，起重托架74和导轨76所构成的枢动制动装置。起重托架74被装在槽78，而槽78即被装在卸货架下侧。起重托架74位置在两支上臂18的各一侧，而构成二对起重托架。

轴70延长到各对起重托架74中间而被焊在外侧起重托架74。轮子72即在每对起重托架74之间的轴70上转动。

导轨76是长狭缝或是由上臂18侧表面垂直突出的金属突缘所构成的环。该枢动制动装置与上臂18被设计並配置在该各组上臂18被装配在一对起重托架74之间且包围一个轮子72。如此，当起重机组16被适宜地安装在卸货车上时，轴70与轮72沿导轨76的全长移动。

第4至7图的本发明实施例操作如下。当卸货台12在放下或休止位置时，起重机组的侧面形状如第4图所示，下臂20停止在副车架横梁84而本体纵梁48即停在副车架80之的梁82上。液压筒30在其缩入位置而轴70与轮子72即在导轨76的左端（如第2图）。但导轨之长度可以更长且轮子72并非一定停靠在导轨末端。

为开始起重周期而将卸货台12举到卸货位置，液压筒30最初被起动而经由杆32和上臂18发出足够的压力而造成车架10的开始顶起。杆32在十字头枢动横管36处推上臂18，使上臂18向上绕其主枢轴与臂枢动横管22转动。在此卸货台12的初期顶起操作中，下臂20如第4图所示停留在静止状态。而液压筒30即由于上臂18的转动，而绕副车架枢动横管26转动，此时卸货台12绕其卸货轴，即后部铰链转动。在上臂18被顶离车架10后，轴70与轮子72即相对导轨76由其内缘（即第4图之左侧和第5图之最低位置），开始向其外缘（第4及5图之导轨右端）移动。随着上臂18继续围绕枢支横管22转动，轴70和轮子72继续通过图5所示的中间位置相对示导轨76逐渐向外移动。在一些本发明实施例中，轮子72对导轨76以与上臂18及下起重臂20间的角度成正比的速率移动。臂18的继续上升的运动使轴70与轮子进行到导轨76的外缘，即第5图所示的最高位置，在这里上臂18到达其转换角度。在起重周期的第一阶段（到达转换角度），只有上臂18在运动而推卸货台12向上，此时上臂18的长度随卸货台上升而增长。因为卸货台在休止位置时上臂18的有效长度为最短，起重机组16有较大的起顶力矩的优点，但在到达转换角前由于逐渐加长有效长度，由于上臂18的有效长度相对固定在较短的位置，必然有一部份液压效率会被消耗。

上臂18自低位置转到转换角之间的起重机组16的力矩臂变化如下。液压力矩的臂长是下面两直线间的距离;（1）一条沿液压筒30的纵轴的直线和（2）一条与直线（1）平行，而经枢支横管22的回转轴，即主枢轴的直线。而货车台及负荷重量对起重机的力矩臂是下面两直线间的距离;在负荷承面与导轨76和轮子72的接触带中心点垂直于导轨面的第一条直线，和（2）平行于第一条直线，且经过主枢轴的第二条直线，亦即该枢动横管22的回转轴。在本实施例中，负荷对起重机的力矩逐渐且持续地随上臂18自其低位置转动到转换角而加强。而卸货台与其负荷对其卸货轴的力矩臂是下面两直线间的距离;（1）第一条直线（与此前所述（1）者相同），（2）平行于第一条直线，並且经过卸货轴，即经过卸货铰链14的第二条直线。这些力矩间关系的变化导致上述优点。

使起重机组16的起重动作形态变换为剪刀形的“转换角”，可能依起重机的大小及形式而改变。这个角度可能被选在剪刀形起重机特性，被认为最有效率之点。在这一点时，由臂枢动横管22向十字头枢动横管36，所画之直线对液压筒30之长向轴成90度。这被一些较早期发明的实施例视为最适当的“转换角”。典型上，此角度是约20度（即车架与车台间之角度），但如下述，现在，较大的转换角，基于下述理由被认为最佳。

当液压筒30充分延长而推卸货台12越过转换角时，上臂18将继续绕臂枢动横管22相对下臂20转动，而下臂20即绕副车架枢动横管26转动。在运动当中，液压筒30继续绕副车架枢动横管26转动。机件继续上述动作，亦即相似于剪刀形起重机的顶起动作，直到所需的最大卸货角度，如第7图所示。在此动作当中，起重机的力矩臂是下列两直角线间之距离;（1）通过枢动横管26的轴和轴70的第一条直线，（2）平行于第一条直线，並通过该主枢轴亦即主枢动横管22的第二条直线。

在起重机组16在转换角以后的剪刀方式运转中，可用力矩随卸货角增加而增加。因此，新的起重机设计有上述两种既有形式（双臂形与剪刀形）的优点而同时缓和其缺点到所希望的程度。加之，当新型起重机被装在有同样大小的既的双臂形起重机更靠前的位置时，后铰链在新型起重机运转时所承受的应力较既有双臂形起重机运转时所产生的要小。

在第8图所示的本发明范围内的实施例中，请注意可伸长杆32，不指向货车后方而指向前方，而液压筒30向顺时针方向转动，而不向反时针方向。起重机组16的其他机件的相对运动除了回转方向之外，全与上述各种实施例相同。

在其他实施例中，起动机组16可以被上下颠倒因液压筒30将可以可旋转地装在卸货台12，轴70将被装在副车架组80。此外，为增加起重力，可以装一套以上的液压筒。而且液压筒都以可旋转的方式用与起重机组的其他机件相独立的装置装在卸货台或车架上。

上述转换角度可以随图中所示实施例中的任何机件的改变而改变。例如：导轨76可以被加长，而导轨76与管22及第36的连结线所成的角度就变，枢支管36对上臂18亦被重新配置，等等。

在以本发明的模型做试验期间，依照第2图到第8图所示比例，将第一与第二臂20及18及曲折的导轨76做成的结果，发现在某些条件之下，例如：当起重机构不够重或卸货架上的负荷足够大时，轮子72可能在起重周期的第二阶段当中不停留在导轨的外端，而在卸货架接近其最高位置时开始回向主枢动横管方向。为使起重机在上述条件之下，在商业用途上可被接受，轮子被认为在起重周期的第二阶段运转当中，亦即在转换角度之后，始终应该停留在导轨的外端。此目标的实现将避免起重机不稳定的可能性，而消除在卸货台与起重机之间留特别空隙的必要，不然的话，该空隙可能为避免起重机在卸货台的下部份当轮子22逆行到底时被拘束而成为必需。以这种方式连接，业已发现，特别是在起重周期的第二阶段，如果给起重机提供一种防护装置，它可以防止由于主枢轴和第二连接点或其它连接点间距离的缩短而引起的由卸货架重量施加在其上的载负，从而上述起重机的工作特性得到明显地改善。该防止装置可能有多种形式，将以第9图至第16图说明如下。

第9图表示一种与第2图所示相似的卸货车。包括同样的货车架10，卸货台12和有上述液压筒30及其他机件的起重机组16，下臂及上臂20与18，及导轨一轮子组合76-72。在此实施例中所用的防止装置是一个连结在车架10与下臂20中间，而在下臂20顶起时被张开的螺旋弹簧。弹簧的张力经由枢动横管22被传递到上臂18，而对上臂18与狭缝76作用向下的拉力，並倾向于将轮子72保持在狭缝76的最外端，亦即在离主枢轴22最远处。

第10图表示同一原理可适用于第8图的主车架/起重机构/卸货架组合，在该组合中起重机已被转到因而其枢动横管22在起重机构在休止位置时向着货车前面方向。第10图表示起重机构16在液压筒30完全伸长时在完全升起位置而上臂与下臂18及20张开到其最大角度。连接运搬车架10与下臂20中间的螺旋弹簧91，经枢动横管22加向下的拉力于上臂18，而将轮子72保持在导轨76的最外端，而将卸货台12维持在稳定的状态之中。

但是现在已发现防止装置可以是一套或多套适宜倾斜的引导装置的负荷承受面，亦即是被修正过形状的导轨76。这些被修正的导引装置，若愿意的话，可以与同一运搬车架，卸货铰链，第二起重臂，液压筒和其他起重机件等，在第2图至第8图中所说明者一起使用。为说明简便起见，卸货架，卸货铰链，卸货台，下起重臂，液压筒与其他用于第11到16图的实施例的元件与被用在第2到第8图中相同的部件，除了为了解被修正的引导装置的构造与运转而有必要者外不再在此讨论。

第11图是除了引导装置的外形在此为弯曲的导轨，亦即在一对上臂18形成的狭缝的一对导轨之外，其他各方面均与第2图相似。如在既有实施例中，轮子72构成上述可滑行的机件而与导轨94以被拘束的状况经由轴70（未图示）而支持卸货架12。

第12图提供了第11图所示起重机的放大图，一部份表示剖面，所示为起重机放下时与运输车与卸货架连结的部份。除了弯曲导轨94与其支持，即上臂18的外端部份之外，图内所示所有机件均与第4图所说明者相同。此起重机构的顶视图与第3图相同。

作为一组，第12至第14图与自第4至第6图相类似。除了弯曲的导轨94与其他配合此不同点所需要的上臂18的改变之外是相同的。这些图说明一组引导装置的负荷承受面，在沿滑动机件所移动行程的主要部份的接触段上任意一点，其倾斜的情况是自接触段最靠近主枢轴侧以外的任何接触段部份中心延长出的一对参考直线第一条同时经过卸货轴，而第二条即构成该引导装置的负荷承受在上述中心点的倾斜方向线，而各自分开后第二条参考直线离主枢轴的距离，比第一条参考直线远。这些图同时说明发明的最佳形式，即其中的参考直线的分离存在于引导装置与滑动机件间接触段的全长中任意部份。这对全长中的导轨面提供连续而充分的倾斜度，以防止加在第二连结上的卸货架重量使主枢轴与第二连结间的距离在全起重周期中缩短。第12图至14图表示起重机构在其休止位置（第12图）;表示休止位置，中间位置与转换角位置（第13图）及表示在转换角位置（第14图）。上述参考直线被应用在第12至第14图，以表示本实施例中起重机在休止位置，中间位置与转换角位置时，该参考直线所占的位置。

在第12图中可看出引导装置即弯曲的导轨94，有与可滑动机件即轮子72卫相啮合的负荷承受面95，这轮子与装在先有实施例中卸货架的轮子相似。並且可以认识引导装置与滑动装置，可以有各种不同的形式，而且在两者互相啮合接触处就有负荷承受面存在。本例中，接触段96就是轮子在任何时间与面95接触的任何位置。接触段的位置在升高臂10时会沿着负荷承受面95，轮子与导轨做相对运动而移动。

不管引导装置与滑动机件是否有较狭小的接触段;如使用弯曲导轨与轮子时便是如此，或较广的接触段;例如使用弯曲导杆与滑动块时便是如此，接触段会有被用于定义一对参考直线位置的中心部，而该参考直线再被用于定义引导装置的负荷承受面95的轮廓。这些参考直线由各接触段的最近于滑动机件的休止位置与主枢轴，在本例是枢动横管22一侧以外的接触段95的中心延长而出。

在此实施例中，参考直线所延伸出来的接触段侧面，同时是最接近于卸货轴者，但若起重机转动到如第10图所示状况下，最远离卸货轴侧面就会被用。在第12图，第一条直线A，经过运搬车的卸货轴（未图示）亦即相当于第二图之卸货铰链14。第二条直线构成在上述中心的引导装置的负荷承受面的倾斜方向线的延长。如此，若该引导装置的负荷承受面95有最好是但不必要的均一的曲率，即参考直线B将与面95相切在接触段之中心。第一条直线A与第二条直线分开，而第二条线离主枢轴比A远。

第13与第14图表示上述关系，如何继续适合于第13图所示的起重机的中间位置，与第14图所示的转换角位置。请注意两参考直线分开的角度，随着起重机接近转换角位置而加大，这情况在第14图中用角“θ”表示，起重机将继续由第14图的位置升高到，相似于第7图所示的最高位置，如此更高位置表示起重周期之第二阶段。在此起重周期之第二阶段中，由于卸货轴的位置与起重机，以及由于卸货轴与轮子72间之距离相当长于臂18，角θ在起重机继续由第14图的位置向其最高位置增高时减小。因此在必须维持上述分开角到起重机到达其最高位置的实施例中，具有加大的θ角是合乎理想的。

在开发本发明的较早时期，我认为最好是使起重机的比例设计成转换角度发生液压筒的力矩大约达到其极大值，而且最好是在其卸货角（即主车架与卸货架间之角度）约20度时。但是在第11至15图所描述的弯曲狭缝式实施例中，最好使用稍大些的转换角，即约25度。而在原来所预定的转换角处液压筒力矩已接近並且超过最大值。在通用的原型中所采用的比例是。液压筒的力矩发生在冲杆的全行程约33%处，而转换角即发生在约58%处。液压筒行程的58%相当于这些原型的第二臂展长约33%。在一些情况下这被认为並不是理想的转换角，因为这可能在最大液压筒力矩之后力量减少速率大于马力减少速率。不论如何，这些技巧具有本发明的优点，将能轻易地设计具有可用与所需动力间有理想程度的同值关系的起重机。

如第15图所示，在引导装置的外端亦即远离主枢轴的一设置一具补助保持装置被发现有用。这将有助于操作员在卸货架在转换角与最高位置之间以激烈的前后动作锁定运搬车时，使卸货台维持在稳定情况。这在第15图以卸货台12之一部份和上臂18之一在第14图所描述的同一高程状况来说明。在此实施例中，每一导轨负荷承受面95均有狭小的符合轮子72而靠近导轨之外端之凹面做为轮子的保持装置。

虽然第11至15图弯曲导轨代表最佳引导装置的本发明实施例，每一引导装置可以具有全长几乎是直线的负荷承受面。这在第16图中以及双导轨99中之一图示出来。假如这图中添加第12至14图中所说明的参考直线A与B，即可被看出导轨99亦在卸货周期中维持上述的两参考直线的分开现象。以第11至15图之弯曲形导轨为较佳的理由之一是第16图所示的实施例将需要上臂18与下侧卸货台12之间的加大的空隙。

任何这叙述与附带的专利请求所参照的单项，例如液压筒，第一或第二起重臂或此种臂与车架间的枢接等，此类引用应被了解是包含在上述中，可能存在的单项或两项或其任何项目的组合。

其他更多特性、修改与改良，将会被熟练的技术家，经考虑已有发现之后便很明瞭了。这些其他的特性、修改与改良因此被认为是本发明的一部份，其范围将于下述请求中被限定。

Claims (28)

1、一种可用于运输车的起重机，该运输车包括一座主车架与卸货台，而该卸货台即具有围绕卸货轴倾斜的卸货架从而能支持与倾卸附在卸货台上的载荷，上述起重机在起重周期中可自休止位置移动至提高位置以升高卸货架，而由下列各项所构成，

A.一具可伸缩的液压筒，

B.与上述液压筒相连而且本身也互相连结的第一与第二臂连结该臂等可绕在其上的主枢轴相对转动，

C.一组可枢动方式连接第一起重臂与车架之一的第一连结，

D.一组以可枢动方式连结第二起重臂与其他车架的第二连结，而

1.当起重机在休止位置时，比第一连结相当靠近主枢轴，因而在休止位置时第二臂的有效长度比第一臂的有效长度短，

2.包括在第二臂上的一支延长的引导机件与一具可滑动机件，而

a.用于附属在另一车架及；

b.在起重周期中沿引导机件的全长做相对运动，上述的引导机件与可滑动机件有互相啮合的表面被负荷重量加上，而将其传于第二臂与其他车架之间的循起重周期的进行，而逐渐移动的引导机件面上移动的接触段，以及

4.包含引导机件的充分延长和其被滑动机件滑行过之路程该路程使起重机

a.在起重周期之第一阶段内，以第一臂在休止位置第二臂在动作而被上述滑动机件的渐进的相对运动循引导

机件在起重周期中延长第二臂的有效长度直到第二臂到达预定的转换角为止，

b.在起重周期到达转换角以后的第二阶段内，围绕着主起重枢轴作剪刀动作，和

c.产生大于相同大小的双臂式起重机或剪刀式起重机所能产生的起重能力与液压力效率。

2、一种可用于运输车的起重机，该运输车包含一座主车架与卸货台，而该卸货台即具有围绕卸货轴倾斜的卸货架从而能支持与倾卸附在卸货台上的载荷，上述起重机在起重周期中可自休止位置移动至提高位置以升高卸货架，而由下列各项所构成，

A.一种可伸缩的而其冲杆行程代表起重机的休止位置与升高位置的液压筒，

B.与上述液压筒相连而且本身也互相连结的第一与第二臂连结该臂等可围绕在其上的主枢轴作相对转动，

C.一组枢动自由地连结第一起重臂与车架之一的第一连结，

D.一种第二连结;

1.将第二起重臂与另一车架以枢动自由方式相连，

2.当起重机在休止位置时，比第一连结靠近主枢轴，因此在休息位置时第二臂的有效长度比第一臂短，

3.包括第二臂上的引导装置以及一个具有下列条件的滑动机件，

a.被固定在另一车架上，而

b.可在起重周期中沿引导装置的全长移动，

上述引导装置与滑动机件可有相对运动，互相啮合之面，在起重周期进行中沿此面将负荷传递于第二臂与其他车架中间的引导装置表面上逐渐变置中的接触段，而

4.包括有足够长度的引导装置和滑动机件所滑行的轨道，使起重机

a.在起重周期的第一阶段内，以第一臂在休止位置第二臂在动作而被上述滑动机件的渐进的相对运动循引导机件在起重周期中延长第二臂的有效长度直到第二臂到达预定的转换角度约相当于液压筒行程的至少10%，

b.在起重周期到达转换角以后的第二阶段内，围绕在主起重枢轴作剪刀动作，

3、一种可卸货的运输车，包含一部据请求专利项目范围第1项的连结在一座主车架与卸货台之间的起重机，而上述卸货台包括一座可绕卸货轴倾斜的卸货架以支持、卸下卸货台所负的载荷。

4、一种可卸货的运输车，包含一部据请求专利项目范围第2项的连结在一座主车架与卸货台之间的起重机，而上述卸货台包括一座可绕卸货轴倾斜的卸货架以支持、卸下卸货台所负的载荷。

5、一种可卸货的运输车，包含一部据请求专利项目范围第二项的连结在一座主车架与卸货台之间的起重机，而上述卸货台包括一座可绕卸货轴倾斜的卸货架以支持卸下卸货台所负的载荷，前述第一与第二起重臂即各为下与上起重臂，而各被连于前述液压筒并互相以相对枢动自由的方式连在前述各臂的主枢轴，该液压筒的冲杆经由一枢轴与该上臂直接相连，而液压筒的另一端即经由共同的枢轴与该下臂间接相连。一组第一连结将该下起重臂与运搬车架以枢动自由方式相连，另有一组第二连结，

1.将上起重臂与卸货架枢接

2.当起重机在休止位置时，比第一连接靠近主枢轴，因此上臂在休止位置时的有效长度“L”，比下臂有效长度短大约0.85，以提供充足的起顶力矩。

3.在上臂具有一条弯曲的狭缝与一个轮子，该轮子

a.附在卸货架上，而且

b.被束在上述弯曲狭缝内，在起重周期中沿狭缝对其做相对运动。

上述狭缝与轮子有可相对运动且互相连结的面，而经由该面将包括负荷所引起的力以及其他一切负荷，随起重周期的进行，传递到上臂与卸货架间的沿着狭缝面逐渐移位的接触段上。

4.包含足够长度的狭缝以供轮子移动而使起重机;

a.在起重周期的第一阶段，在下臂静止而上臂动作的状况下运动，同时拌着该轮子在狭缝内逐渐移动以增加上臂的有效长度在其到达转换角度时加长到1.15L，该转换角度大约相当于该液压筒全行程的20到75%，自此逐渐减少上臂的机械效益而增加液压力效率;

b.在起重周期的第2阶段内到达转换角度之后，使起重机的动作转变为绕主起重枢轴作剪刀动作，而且;

c.由此而产生比同规模的双臂式或剪刀式起重机更大的起重能力及综合液压力效率，和

5.在上述导轨的负荷承面的轮廓有充分倾斜度，使得在沿上述之导轨全长中任一接触段，有一对参考直线由最接近于该主枢轴的接触段的中心发出，以其第一条同时通过卸货轴而以其第二条形成表示导轨表面在上述中心点倾斜度的延长线，而互相分开后第二条直线离主枢轴比第一条直线为远，因而使导轨表面在其几乎全长具有充分的倾斜度，以防止加在上述第二连结上的卸货架上的负荷力使主枢轴与上述第二连结间空隙在整个起重周期中缩短。

6、一种根据请求专利项目范围第5项的设备，其L值约小于下臂有效长度的十分之七，而其狭缝有足够的长度使在其转换角时，上臂的有效长度增加到约1.25L，此时其转换角位置发生于在液压筒行程的40至70%位置。

7、一种根据请求专利第1、2、4、3或6项，包含防止加在上述第二连结上的卸货架上的负荷力使主枢轴与上述第二连结间的间隙在至少一阶段起重周期中缩短的装置。

8、一种根据请求专利第7项所述的设备;其防止装置包含连结于上述起重机与上述车架之间的复原装置以反抗上述的缩短现象。

9、一种根据请求专利第8项的设备，其反复原装置系一种弹簧，在起重机开时被拉开以抗拒上述的缩短作用。

10、一种根据请求专利第8项的设备，其第一与第二起重臂分别为其下及上臂，而其复原装置被连结在该起重机的下臂与主车架之间。

11、一种根据请求专利第7项的设备，其防止装置包含一组引导装置的负荷承受面。

12、一种根据请求专利第1、2、3、4或6项的设备，其引导装置的负荷承受面被倾斜，以防止卸货架的重量所引起而加于第二连结上的负荷，使主枢轴与第二连结间的间隙在起重周期中至少一阶段内缩短，而在沿上述行程中大部份的接触段中，一对参考直线由最接近于该主枢轴的接触段的中心发出，以其第一条同时通过卸货轴而以其第二条形成表示导轨表面在上述中心点的倾斜度的延长线，而互相分开后第二条直线离主枢轴比第一条直线为远。

13、一种根据请求专利第1、2、3、4或6项之设备，其引导装置的负荷承受面被倾斜，以防止卸货架的重量所引起而加于第二连结上的负荷，使主枢轴与第二连接间之间隙在起重周期中至少一阶段内缩短，而在沿上述行程几乎全程中的任何接触段，有一对参考直线由最接近于该主枢轴的接触段的中心发出，以其第一条同时通过卸货轴而以其第二条形成表示导轨表面在上述中心点的倾斜度的延长线，而互相分开后第二条直线离主枢轴比第一条直线为远，如此使导轨面有充分的倾斜在上述沿全行程的进行位置以防止在全起重周期中，由卸货架的重量而产生的负荷加在上述第二连结时缩短主枢轴与第二连结间的间隙。

14、一种根据请求专利第1、2、3、4或6项之设备，其第一与第二臂乃各为下与上臂，而第二连结可枢动地将上起重臂与卸货架连结，上述引导装置包含在上臂上延长的导轨，上述可滑动机件被固定在卸货架上。

15、一种根据请求专利第14项的设备，其导轨系一条形成在上臂之上（包括在其内）而沿着导轨几乎全长的弯曲狭缝。

16、一种根据请求专利第14项的设备，其导轨系一条形成在上臂之上（包括在其内）而沿着导轨几乎全长的直线狭缝。

17、一种根据请求专利第14项的设备，其滑动机件为被拘束在导轨而与其做相对运动的轮子。

18、一种根据请求专利第14项的设备，其导轨是一条形成在上臂之上（包括在其内）而沿着导轨的几乎全长的弯曲狭缝，而上述滑动装置乃是一被拘束于上述狭缝内做相对运动的轮子，而在起重周期间轮子所向狭缝终端形成规定转换角的啮合制动装置。

19、一种根据请求专利第14项的设备，其导轨系一条形成在上臂之上（包括在其内）而沿着导轨几乎全长的弯曲狭缝，而上述滑动装置乃是一被拘束于上述狭缝内做相对运动的轮子，而在起重周期间轮子运动方向的狭缝终端形成规定转换角的啮合制动装置。

20、一种根据请求专利第1、2、3、4或6项之设备，其第一与第二臂乃各为下与上臂，而上述第一与第二连结将下及上起重臂以可枢动的方式各与主车架及卸货架相连，上述引导机件包含一个位于上臂而沿被规定的行程至少大部份弯曲的导轨，上述滑动机件被固定在卸货架上，而在沿上述行程的大部份中任一接触段，有一对参考直线由最接近于该主枢轴的接触段的中心发出，以其第一条同时通过卸货轴而以其第二条形成表示导轨表面在上述中心点之倾斜度的延长线，而互相分开后第二条直线离主枢轴比第一条直线要远。

21、一种根据请求专利第1、2、3、4或6项之设备，其第一与第二起重臂乃各为上及下起重臂，该第一及第二连结将下及上起重臂与主车架及卸货架各自连接。上述引导机件包含一具位于二臂的延长的导轨被定出的行程中至少大部份直线地延长，而上述滑动机件即被固定在卸货架上，而在沿上述行程的大部份中任一接触段中，有一对参考直线由最接近于该主枢轴的接触段的中心发出。以其第一条同时通过卸货轴而以其第二条形成表示导轨表面在上述中心点的倾斜度之延长线，而互相分开后第二条直线离主枢轴比第一条直线为远。

22、一种根据请求专利第1、2、3、4或6项之设备，其第一及第二起重臂乃各为上及下起重臂，该第一及第二连结将下及上起重臂与主车架及卸货架各自连接。上述引导装置包含一具位于上臂的延长之导轨，上述滑动件即被固定在卸货架上，而在沿上述行程的大部份中的任一接触段，有一对参考直线由最接近于该主枢轴的接触段的中心发出，以其第一条同时通过卸货轴而以其第二条形成表示导轨表面在上述中心点的倾斜度的延长线，而互相分开后第二条直线离主枢轴比第一条直线为远，如此使导轨面有充分的倾斜在上述沿全行程的进行位置以防止在全起重周期中，由卸货架的重量而产生的负荷加在上述第二连结时缩短主枢轴与第二连结间的空间。

23、一种根据请求专利第1、2、3、4或6项的设备，其卸货轴与主枢轴在起重机在休止位置时几乎在同一平面上。

24、一种根据请求专利第1、2、3、4或6项的设备，其液压筒与上述各臂的连结包含一组液压筒与上述各臂之一的直接连结，以及其他臂与上述液压筒的间接连结，该间接连结中液压筒与其他臂均被连结于共同的枢轴。

25、一种根据请求专利第1、2、3、4或6项的设备，其转换角相当于液压筒的一特定位置，即其纵轴几乎与由主起重枢轴经过液压筒附件上的一点而到上述各臂的中间位置，位在上述连结与上述主枢轴中间者所画的参考直线几乎成直角的位置。

26、一种根据请求专利第2、3或5项的设备，其转换角度相当于液压筒在其起重周期中大约伸长到其全长的10至80%的长度时的位置。

27、一种根据请求专利第2、3或4项的设备，其转换角度相当于液压筒在其起重周期中大约伸长到其全长的20至75%长度时的位置。

28、一种根据请求专利第2、3、4或6项的设备，其转换角度相当于液压筒在其起重周期中大约伸长到其全长的40至70%长度时的位置。

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