用于起重机的辅助装置和包括所述辅助装置的起重机

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查; 驳回;
专利有效性 无效专利 当前状态 驳回
申请号 CN201410540119.8 申请日 2014-10-13
公开(公告)号 CN104555761A 公开(公告)日 2015-04-29
申请人 西法股份公司; 申请人类型 企业
发明人 保罗·达里奥·迈尼; 毛罗·马尔科·科特利尼; 保罗·弗朗西斯科·拉盖尼; 第一发明人 保罗·达里奥·迈尼
权利人 西法股份公司 权利人类型 企业
当前权利人 西法股份公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份: 城市 当前专利权人所在城市:
具体地址 当前专利权人所在详细地址:意大利塞纳哥 邮编 当前专利权人邮编:
主IPC国际分类 B66C23/70 所有IPC国际分类 B66C23/70
专利引用数量 7 专利被引用数量 1
专利权利要求数量 14 专利文献类型 A
专利代理机构 北京中博世达专利商标代理有限公司 专利代理人 申健;
摘要 用于 起重机 (110)的辅助延伸装置,所述起重机(110)装备有 套管 式伸缩臂(111),所述套管式伸缩臂(111)具有至少一个装备有自由端(111c’)的末段(111c),其中所述辅助延伸装置(10,100)用一种或多种 复合材料 制作。
权利要求

1.用于起重机(110)的辅助延伸装置,所述起重机(110)装备有套管式伸缩臂(111),所述套管式伸缩臂(111)具有至少一个装备有自由端(111c’)的末段(111c),其中所述辅助延伸装置(10,100)具有第一端(10a,101a)和第二端(10b,102b),所述第一端被构造为连接到所述自由端(111c’),所述第二端与所述第一端相对,并且被构造为连接用于载荷(115)的附接装置(114),其特征在于,所述辅助延伸装置(10,100)用一种或多种复合材料制作,所述复合材料具有由浸入聚合物基体的增强纤维限定的纤维结构,以及其特征在于,所述第一端(10a,101a)装备有至少一个连接元件(13),所述连接元件(13)构造为以可释放的方式和固定的方式选择性地将所述辅助延伸装置连接到所述末段(111c)。
2.如权利要求1所述的辅助延伸装置,其特征在于,所述连接元件(13)选自组,所述组至少包括孔(13)、针、螺钉、钉、法兰或板。
3.如权利要求1或2所述的辅助延伸装置,其特征在于,所述第一端(10a,101a)装备有多个孔(13),所述孔(13)制作为沿所述辅助延伸装置(10)的延伸彼此分开,并且在所述第一端(10a,101a)附近。
4.如前述权利要求任一项所述的辅助延伸装置,其特征在于,所述辅助延伸装置具有由周壁(11)限定的长方形盒状形状,所述周壁(11)界定至少一个内腔(12,112),所述周壁(11)至少包括一个下部(11i),以及与所述下部(11i)相对的上部(11e),所述下部(11i)在使用时面向由所述可延伸臂(111)包裹的区域。
5.如权利要求4所述的辅助延伸装置,其特征在于,所述周壁(11)的上部(11e)用具有刚性纤维的复合材料制作,所述下部(11i)用具有弹性纤维的复合材料制作,并且其特征在于,所述具有弹性纤维的复合材料包括弹性模量比所述具有刚性纤维的复合材料的弹性模量小的纤维。
6.如权利要求5所述的辅助延伸装置,其特征在于,所述具有刚性纤维的复合材料的所述纤维的弹性模量在180GPa到300GPa之间,以及所述具有弹性纤维的复合材料的所述纤维的弹性模量在150GPa到250GPa之间。
7.如权利要求4-6任一项所述的辅助延伸装置,其特征在于,所述下部(11i)具有的厚度(Hi)大于所述上部(11e)的厚度(He)。
8.如前述权利要求任一项所述的辅助延伸装置,其特征在于,所述纤维选自组,所述组包括玄武岩和玻璃纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚酯-聚芳酯纤维或其他具有可匹敌的机械性能的聚合材料。
9.如前述权利要求任一项所述的辅助延伸装置,其特征在于,所述一种或多种复合材料包括具有大于或等于2500MPa的牵引阻和大于或等于500MPa的压缩阻力的纤维。
10.如前述权利要求任一项所述的辅助延伸装置,其特征在于,所述一种或多种复合材料具有小于3g/cm3的比重。
11.如前述权利要求任一项所述的辅助延伸装置,其特征在于,所述辅助延伸装置包括两个或多个段(101,102),所述段(101,102)具有长方形盒状形状、互连、全部由一种或多种复合材料制作,第一所述段(101)限定所述第一端(101a),以及第二所述段限定所述第二端(102b)。
12.如权利要求11所述的辅助延伸装置,其特征在于,所述两个或多个段(101,102)构造为以套管的方式一个在另一个内滑动,以至少限定所述辅助延伸装置(100)的操作状态以及所述辅助延伸装置(100)的非操作状态,其中在所述操作状态中所述段(101,102)在延伸构造中关于彼此对齐,在所述非操作状态中所述段(101,102)一个收缩在另一个中。
13.用于起重机(110)的套管式伸缩臂和前述权利要求任一项所述的辅助延伸装置(10,100)的结合,其中所述套管式伸缩臂(111)至少包括一个具有自由端(111c’)的末段(111c),所述辅助延伸装置(10,100)连接到所述自由端(111c’)。
14.包括套管式伸缩臂(111)的起重机,所述套管式伸缩臂(111)具有至少一个装备有自由端(111c’)的末段(111c),如权利要求1-12任一项所述的辅助延伸装置(10,100)连接到所述自由端(111c’),至少所述辅助延伸装置(10,100)用一种或多种复合材料制作,所述复合材料具有由浸入聚合物基体的增强纤维限定的纤维结构。

说明书全文

用于起重机的辅助装置和包括所述辅助装置的起重机

技术领域

[0001] 本发明涉及用于起重机的辅助延伸装置,尤其是适用于所述起重机的主臂的一端以增加它可以达到的最大高度的装置。
[0002] 尤其,本发明被应用在伸缩吊杆式起重机领域,即,装备有可以伸缩延伸的主臂的起重机的领域。
[0003] 本发明既适用于固定式起重机又适用于车载起重机,即那些稳定地安装在移动装置上的起重机,所述移动装置例如卡车

背景技术

[0004] 大家都知道,在建筑业,使用固定式和车载式起重机来移动和升起甚至好几百吨的重物,能够到达超过几十米的高度。
[0005] 这种起重机通常装备有可延伸臂,该可延伸臂可以由一个或多个以铰接或套管伸缩的方式彼此连接的段形成。在后面它们被称为伸缩吊杆式起重机,或可延伸或伸缩臂起重机。
[0006] 在一些特殊应用中,附属性能是起重机所需要的,大家都知道使用辅助延伸装置,也称为吊杆,附接到可延伸臂的自由端,以提高起重机最大可达高度方面的性能。通常,辅助延伸装置由材制成,并一般具有网格状结构。辅助延伸装置可以用一个或多个连接或互连到彼此的段或节段制成。
[0007] 已知的辅助延伸装置可以通过旋转的方式组装结合在相应的可延伸臂的自由端上。这允许它们在运输过程中在可延伸臂上回折,以及随后被放置到它们的工作位置,即通过原处进行旋转的方式而关于可延伸臂是悬臂式。
[0008] 已知的辅助延伸装置既可以通过人工操作也可以使用支持起重机进行组装和放置。
[0009] 已知的辅助延伸装置的一个缺点是它们通常很重,甚至大约几吨重。这可能导致起重机整体更重的重量,所以使用卡车来移动它可能不便并且昂贵。
[0010] 如上已知的辅助延伸装置的重量还对起重机在可移动载荷的量方面的表现不利,因为该可移动载荷的量必须加到辅助延伸装置自身上,这已经重压于起重机的可延伸臂上。
[0011] 与辅助延伸装置的重量关联的另一个缺点可以影响载荷可以移动到的平距离,该距离与作用在辅助延伸装置到起重机的可延伸臂的附接区的有关联。
[0012] 归因于辅助延伸装置的重量的另一个限制,影响臂可以达到放置载荷的实际最大高度。
[0013] 已知的辅助延伸装置的另一个缺点与组装和生产辅助延伸装置自身的操作的复杂性和所需时间有关联,因为通常,如上所述,它们具有网格状结构。
[0014] 已知的辅助延伸装置的另一个缺点是它们很难在起重机的可延伸臂的端部组装,因为通常它们需要一个或多个支持起重机。
[0015] 从WO-A-96/26887、WO-A-2012/156807、EP-A-1.361.189和EP-A-1.090.875可知,用复合材料制作的起重机的可延伸臂的段的使用。
[0016] 文件WO-A-96/26887、WO-A-2012/156807和EP-A-1.361.189,具体地,公开了可延伸臂,其中,每个段相互连接到另一个段并且不容易拆散,而实质上不移除可延伸臂的部件,例如可以伸缩移动段的驱动装置。
[0017] 文件WO-A-96/26887公开了用于升起载荷的起重机,载荷例如平台。起重机包括伸缩臂,所述伸缩臂由复合材料构成的节段形成。节段彼此滑动合作只要每个节段可以关于另一节段向内部或向外部滑动。
[0018] 节段中的一个,尤其是限定伸缩臂的自由端的节段装备有臂。该臂也用复合材料制成并且设计为支撑平台以容纳载荷或人。
[0019] 臂只有可延伸臂和平台之间的连接的功能,并且装备有构造为保持平台水平的调整装置。
[0020] 然而,这个臂不适合连接到附接(attachment)装置,例如载荷可以附接到的吊钩。
[0021] 本发明的一个目的是获得用于起重机的辅助延伸装置,该装置具有可延伸臂,所述可延伸臂相比于已知的辅助延伸装置具有限定的重量,容易并快速地制造,并且对于给定相同的性能,允许限制它安装在其上的起重机的整体重量。
[0022] 本发明的另一个目的是简化辅助延伸装置和起重机的可延伸臂之间的选择性(selective)的连接操作。
[0023] 本发明的另一个目的是获得辅助延伸装置,该装置具有相对于其承受的压力的最优化的机械阻力。
[0024] 本发明的另一个目的是获得用于具有可延伸臂的起重机的辅助延伸装置,该装置对于给定的相同的可到达高度,允许通过它安装于其上的起重机增加可移动的载荷量。
[0025] 本发明的另一个目的是获得辅助延伸装置,该装置对于给定的相同的载荷量和相同的辅助装置长度,允许增加通过起重机,载荷可移动到的水平距离,在所述起重机的可延伸臂上安装有辅助延伸装置。
[0026] 另一个目的是获得辅助延伸装置,该装置对于给定与已知的辅助延伸装置相同的重量,允许它所安装于其上的起重机到达更大的放置载荷的最大高度。
[0027] 本发明的另一个目的是获得辅助延伸装置,该装置具有与已知的辅助延伸装置相同的尺寸,更容易运输和更容易人工安装在起重机的可延伸臂上,并且不需要支持起重机。
[0028] 本申请人已经设计、测试和实施了本发明以克服现有技术状态的缺点和获得这些以及其他目的和优点。

发明内容

[0029] 本发明阐述和以独立权利要求为特征,而从属权利要求描述本发明的其他特征或主要发明思想的变体。
[0030] 根据上述目的,根据本发明的辅助延伸装置可以连接到起重机的套管式伸缩臂的末段的自由端。
[0031] 根据本发明的一方面,辅助延伸装置具有构造为连接到末段的自由端的第一端以及与第一端相对的第二端,第二端构造为用于载荷的附接装置的连接。
[0032] 根据本发明的另一方面,辅助延伸装置用一种或多种复合材料制作,这些复合材料具有由浸入聚合物基体的加固纤维定义的纤维结构。
[0033] 用一种或多种复合材料制作辅助延伸装置具有以下优点,使它更轻并且比已知的钢制辅助延伸装置更易管理,以及允许更容易和更快地制造它,例如通过模塑。
[0034] 根据本发明的另一方面,辅助延伸装置的第一端装备有至少一个连接元件,该连接元件构造为以可释放的方式和固定的方式选择性地将辅助延伸装置连接到末段。
[0035] 以这种方式,可以用简化的方式将辅助延伸装置连接到可延伸臂,除非特殊操作状况的需要。
[0036] 本发明的一些形式的实施例,纤维选自组,该组包括玄武岩和玻璃纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚酯-聚芳酯纤维或其他具有可匹敌的机械性能的聚合材料。
[0037] 根据本发明,制作根据本发明的辅助延伸装置的一种或多种复合材料包括加固纤维,该加固纤维具有大于或等于2500MPa的牵引阻力,尤其大于或等于3000MPa,更尤其大于或等于3500MPa,以及具有大于或等于500MPa的压缩阻力,尤其大于或等于1000MPa,更尤其大于或等于2000MPa,甚至更尤其大于或等于2500MPa。
[0038] 根据本发明的另一方面,辅助延伸装置可以用具有比重至少小于3g/cm3的复合材料制作。
[0039] 这有利于允许获得具有等于或高于已知钢制装置的机械性能的辅助延伸装置,使用更少的材料和获得相对更轻的结构,这也减轻了起重机的整体重量。
[0040] 从可定位的载荷数量以及给定相同的载荷所能达到的水平距离意义上来说,这个相对的轻(lightness)给出了辅助延伸装置便于移动和安装方面的、以及增加起重机的性能方面的相当大的优点。
[0041] 此外,用具有低比重的材料制作的辅助延伸装置可以相当地长,具有与已知的钢制辅助延伸装置相同的重量和机械性能,这给出了起重机能够达到更高的高度的优点。
[0042] 在本发明的一些构想中,辅助延伸装置具有由周壁(perimeter wall)限定的长方形(oblong)盒状形状,该周壁限定至少一个内腔并包括至少一个下部以及与下部相对的上部,该下部在使用时,面朝可延伸臂包裹(subtend)的区域。
[0043] 盒状形状有助于允许减少制作根据本发明的装置的时间并因此减少了成本。
[0044] 此外,根据本发明的一方面,下部被构造为具有比上部更大的压缩阻力。
[0045] 本发明的另一方面提供:上部被构造为具有比下部更大的牵引阻力。
[0046] 以这种方式,我们方便地获得用于起重机的可延伸臂的辅助延伸装置,所述装置是最优化的以支持它在正常使用时所承受的压力,即,到外弧面的牵引应力和到内弧面的压缩应力
[0047] 本发明的一些形式的实施例中,周壁的上部由刚性纤维复合材料制作,下部用弹性纤维复合材料制作。弹性纤维复合材料包括具有弹性模量小于所述刚性纤维复合材料的纤维。
[0048] 根据一个实施例,刚性纤维复合材料的纤维具有包含在大约180GPa到大约300GPa之间的弹性模量,尤其大约200GPa到大约260GPa之间,所述弹性纤维复合材料的纤维具有包含在大约150GPa到250GPa之间的弹性模量,尤其大约170GPa到大约220GPa之间。
[0049] 根据本发明的另一方面,所述下部具有比上部的厚度大的厚度。
[0050] 以这种方式,通过下部和上部的材料和/或尺寸的差异化选择,基于特定要求,最优化根据本发明的辅助延伸装置关于它通常承受的压力的行为成为可能,即,到内弧面或下区的压缩应力和到外弧面或上区的牵拉压力。
[0051] 本发明的一些实施中,辅助延伸装置包括一个或多个具有长方形盒状形状、互连地、全部用一种或多种复合材料制作的段。第一所述段限定所述第一端,第二所述段限定所述第二端。
[0052] 在一个实施例中,两个或多个段被构造为以套管方式使一个在另一个内滑动以限定辅助延伸装置的至少一个操作状态,以及限定非操作状态,在操作状态中,段在延伸构造中关于彼此对齐,在非操作状态中,段一个收缩在另一个内。
[0053] 这些方案具有以下优点,它们给予辅助延伸装置在非操作步骤中令人惊讶的紧凑性,例如在运输过程中,并且还有利于允许容易地从操作状态通到非操作状态,反之亦然。
[0054] 本发明还涉及套管式伸缩臂,在它的末段的自由端连接有辅助装置,还涉及包括所述套管式伸缩臂的起重机。附图说明
[0055] 本发明的这些以及其他特征将会从以下一些形式的实施例的描述中变得明显,并参考附图作为非限制例子给出,其中:
[0056] 图1为具有安装有根据本发明的辅助延伸装置的伸缩臂的车载起重机的示意性侧视图;
[0057] 图2为图1中的辅助延伸装置的三维视图;
[0058] 图3为图2中的辅助延伸装置的一种形式的实施例的以截面示出的部分三维视图;
[0059] 图4为图3中的辅助延伸装置的横截面;
[0060] 图5为图4的变体;
[0061] 图6为图2中的辅助延伸装置的另一种形式的实施例的、在操作状态中的、以截面示出的三维视图;
[0062] 图7为图6中的辅助延伸装置在非操作状态的部分截面视图。
[0063] 在以下描述中,即使在不同形式的实施例中,同样的参考数字表示根据本发明的辅助延伸装置和车载起重机的相同的部件。应当理解,一种形式的实施例的元件和特征可以方便地并入到其他形式的实施例而不需进一步的澄清。

具体实施方式

[0064] 现在我们将详细参考本发明的各种形式的实施例,其中在附图中示出一个或多个例子。每个例子都会以本发明的实例说明的形式提供,并且不应该理解为对其的限制。例如,图示或描述的因为它们是一种形式的实施例的一部分的特征可以采用到或与其他形式的实施例相联系以产生另一种形式的实施例。可以理解本发明应该包括所有这样改动和变体。
[0065] 图1用于描述可能形式的实施例,其中根据本发明的辅助延伸装置10被安装在车载起重机或卡车起重机110上。
[0066] 卡车起重机110可以包括伸缩臂111,伸缩臂111装备有多个段111a、111b、111c,一个在另一个内滑动,可以线性延伸以呈现(assume)延伸操作状态,或在非操作状态或停机时间中一个收缩在另一个内以,例如在运输过程中。
[0067] 说明书下文我们会仅仅以例子的形式提到卡车起重机110,但是以下考虑会对任何无论什么样的,固定的或车载的,装备有套管式伸缩臂的起重机都有效。
[0068] 可延伸臂111的段可以分成基段111a、中间段111b(一个或多个)和末段111c。如图1所示的例子的特定情况下,不但基段111a和末段111c,可延伸臂111也包括四个中间段111b。
[0069] 基段111a例如可以旋转连接到机动底座112,依次安装在卡车113上并按照惯例地可绕垂直轴X旋转。
[0070] 垂直轴X可以穿过基段111a的旋转区域到机动底座112。
[0071] 可延伸臂111可以关于垂直轴X倾斜以使载荷115到达期望的水平距离。
[0072] 水平距离关于所述垂直轴X测量。
[0073] 可延伸臂111的倾斜可以由已知的方式通过线性驱动器116控制,例如液压的,具有一个端部连接到机动底座112并且另一个端部连接到基段111a的线性驱动器。
[0074] 在卡车起重机110使用期间,可延伸臂111从不会平行于垂直轴X,并且可以呈现最多一个最小倾斜位置。因此,限定由可延伸臂111包含的内弧面区域I或下部区域,以及可延伸臂111关于内弧面区域I的相对的外弧面区域E或上部区域总是可能的。
[0075] 辅助延伸装置10可以包括第一端10a,第一端10a构造为以固定方式选择性地连接到可延伸臂111的末段111c的自由端111c'。
[0076] 辅助延伸装置10也可以包括第二端10b,与第一端10a相对并构造为连接附接装置114,载荷115可以附接到该附接装置上。
[0077] 辅助延伸装置10可以旋转连接到可延伸臂111的末段111c,以使它可以关于它的第一端10a旋转。
[0078] 根据一个实施例,辅助延伸装置10和可延伸臂111的末段111c之间的至少一个可以装备有定向元件17,该定向元件17构造为允许辅助延伸装置10关于可延伸臂111进行度定位。
[0079] 图1用于说明辅助延伸装置10的可能的位置,可以假定参考位置以及多个操作位置,其中在参考位置处辅助延伸装置10与可延伸臂111对齐,在操作位置处辅助延伸装置10关于所述参考位置倾斜。
[0080] 在图1所示的具体情况中,举例来说,示出了三个操作位置,其中辅助延伸装置10关于参考位置分别倾斜20°、40°和60°,该参考位置由可延伸臂111的位置限定。
[0081] 举例来说,图1示出了对于不同载荷量的实体以及对于可延伸臂111不同的倾斜度,载荷115可以到达的一些最大水平距离。
[0082] 最大水平距离在图1中由参考字母数字(alphanumerical references)D1,D,…,Dn表示,并且从垂直轴X开始测量。
[0083] 图2用于描述辅助延伸装置10的可能形式的实施例,其中它具有长方形和沿纵轴Y的主要的发展,纵轴Y连接第一端10a和第二端10b。
[0084] 第一端10a可以装备有一个或多个连接元件13,该连接元件13构造为以可释放的方式和固定的方式选择性地连接可延伸臂111的末段111c。
[0085] 根据一个实施例,连接元件13可以与定向元件17合作,或者可以具有定向元件17的功能。
[0086] 连接装置可以在至少包括孔13(图1)、针、螺钉、钉、法兰、板的组中选择。
[0087] 根据一个实施例(图1),第一端10a可以装备有多个孔13,在这种情况下有两个孔13。在第一端10a中,这两个孔13制作为沿辅助延伸装置10的延伸彼此分开,并在所述第一端10a附近。以这种方式,辅助延伸装置10可以有选择地固定到可延伸臂111的端部,并且可避免辅助延伸装置10的旋转。
[0088] 根据另一个实施例,孔13制作为穿过辅助延伸装置10的厚度。
[0089] 所述附接(attachment)可以直接通过螺钉、针或其他附接组件的方式实现,或者可以提供插入元件给它以加强和稳固连接,所述插入元件例如板、法兰或其他。
[0090] 附接装置114额可以连接到第二端10b。
[0091] 辅助延伸装置10可以用复合材料制作,例如具有纤维结构的复合材料,该纤维结构包括包含在聚合物基体中的具有高机械阻力的增强纤维。
[0092] 举例来说,纤维可以是碳、玄武岩和玻璃纤维,或一种或多种聚合物材料,例如芳纶纤维、聚乙烯纤维或聚酯-聚芳酯纤维或又称高科技聚合物(technopolymers)的其他聚合材料。
[0093] 制作辅助延伸装置10的复合材料可以包含增强纤维,该增强纤维可具有大于或等于2500MPa的牵引机械阻力,以及大于或等于2800MPa的压缩机械阻力,所述牵引机械阻力甚至可达到3500MPa或更高,因此两者都大于低合金钢或结构钢的阻力,而低合金钢或构造钢通常用于制作已知的具有网格结构的辅助延伸装置。
[0094] 举例来说,在一种情况中,使用的材料可以是包含碳纤维的复合材料,该碳纤维具有3530MPa的牵引阻力。
[0095] 增强纤维可以赋予(confer)组成辅助延伸装置10的复合材料包含在1500MPa到6000MPa之间的牵引机械阻力,因此是低合金结构钢的强度的大约4到15倍,对于低合金构造钢所述强度通常包含在350MPa到550MPa之间。
[0096] 此外,玻璃和玄武岩纤维的密度大约是2.5–2.8g/cm3,因此是钢的平均密度3 3
(7.6–8.0g/cm)的大约1/3,而上面引用的高科技聚合物具有大约1.5g/cm 的密度,因此是钢的平均密度的大约1/5。
[0097] 因此,使辅助延伸装置10比当前使用的由结构钢制作的装置具有相当高的抗性(resistant)是可能的。
[0098] 此外,给定相同的机械阻力,使用复合材料得到相当轻的辅助延伸装置10是可能的。
[0099] 事实上,复合材料的阻力/重量比甚至可以是低合金结构钢的40倍。
[0100] 仅仅举例来说,用复合材料基于碳纤维制作的14米长的辅助延伸装置10可以重约250-300kg,而同样长度的标准辅助延伸装置可以重达大约800kg到900kg之间,具有包含在500kg到600kg之间的重量差。
[0101] 按绝对价值计算,这种差别根据辅助延伸装置10的尺寸而不同,然而按百分比计算,差别可以包含在辅助延伸装置10的重量的大约30%到大约400%之间。
[0102] 因此,具有相同的卡车起重机110的性能,装备有根据本发明的辅助延伸装置10相较于标准辅助延伸装置更轻。
[0103] 此外,用复合材料制作的相对轻的辅助延伸装置10容易移动和运输。
[0104] 此外,通过采用复合材料赋予它所制作的辅助延伸装置10的相对的轻(lightness)能够(allow)加快和简化将它组装到可延伸臂111的末段111c的操作。
[0105] 尤其,辅助延伸装置10减轻的重量可以允许仅仅或几乎仅仅用人工来执行组装操作,因此能够减少或消除使用一个或多个支持起重机的需要,而相反的情况则发生在大多数已知情况中。事实上,现有技术的状态中,人工组装仅用于更小的辅助延伸装置,因此不能应用于通常的建筑环境中。
[0106] 相反地,由复合材料制作的辅助延伸装置10,即使具有相当大的长度,也可以通过能够将它人工组装到末段111c的操作员移动和升起,即使只是部分的移动和升起。
[0107] 这是很清楚的,通过使用比那些常用的材料更轻的材料来限制辅助延伸装置10的重量能够提高卡车起重机110的载荷115的可移动量的尺寸方面的性能。相较于使用标准辅助延伸装置的可移动量,事实上所述量恰恰可以通过用复合材料制作的辅助延伸装置10和同样长度但是由钢制作的标准辅助延伸装置之间的重量差而提高。
[0108] 图2用于描述各种形式的实施例,其中辅助延伸装置10全部或几乎全部由复合材料制作,并具有由单一段限定的形状,该单一段具有连接到可延伸臂111的第一端10a和第二端10b,连接装置114连接到第二端10b。
[0109] 在变体形式的实施例中,与辅助延伸装置10的第一端10a和/或第二端10b相对应,可提供金属加固插件,所述金属加固插件淹没(drown)在复合材料结构中并具有给出辅助延伸装置10到可延伸臂111的末段111c的连接更大的强度和硬度的功能和/或加强支撑载荷115的区域的功能。
[0110] 在可能的实施中,辅助延伸装置10可以具有沿纵轴Y的恒定高度。
[0111] 在其他实施中,还可以提供所述高度沿着纵轴Y变化,例如从第一端10a到第二端10b减少(图2)。
[0112] 图3用于描述各种形式的实施例,其中辅助延伸装置10具有盒状形状。以这种方式,减少辅助延伸装置10和可延伸臂111的重量成为可能。在一个实施例中,辅助延伸装置10具有管状形状。在该实施例中,辅助延伸装置10的横截面可以是正方形的、矩形的或一般多边形的。
[0113] 辅助延伸装置10的盒状形状可以使用用于模塑复合材料的技术方便地获得,例如那些具有阳模或阴模的模塑。
[0114] 这促进和减少了辅助延伸装置10的生产时间,可以用有限数量的操作步骤来获得辅助延伸装置10,相较于需要大量焊接的制作网格结构所需的操作步骤数量,相当大地减少。
[0115] 此外,给定相同的体积和相同的机械性能,用复合材料制作的盒状结构比钢网格机构更轻。
[0116] 此外,通过使用复合材料制作辅助延伸装置10,后者的形状不受连接到的结构和设计要求的局限性的约束。
[0117] 参考图3,辅助延伸装置10的盒状形状由周壁11限定,周壁11界定了内腔12。
[0118] 周壁11可以包括第一端部11a和第二端部11b(后者在图中未示出),它们分别限定辅助延伸装置10的第一端10a和第二端10b的形状。
[0119] 周壁11也可以包括在使用时面向内弧面区域I的下部11i,以及在使用时面向外弧面区域E的上部11e,内弧面区域I被可延伸臂111包含。
[0120] 下部11i和上部11e关于纵轴Y相对,辅助延伸装置10沿着纵轴Y发展。
[0121] 下部11i被构造为在使用时支撑压缩应力,该压力是由于在它的第二端10b处的载荷115的影响下导致辅助延伸装置10所承受的弯曲所引起的。
[0122] 上部11e构造为在使用时支撑牵引应力,该牵引应力是由于载荷115的影响导致辅助延伸装置10所承受的弯曲所引起的。
[0123] 使用辅助延伸装置10作为卡车起重机的套管式伸缩臂111的延伸具有使下部11i和上部11e总是承受同样类型的压力的效果,即分别为压缩应力和牵引应力。
[0124] 辅助延伸装置10构造为具有最优化的以抵抗所述压力的下部11i和上部11e。
[0125] 尤其地,下部11i被构造为比上部11e具有更大的压缩阻力,而后者被构造为比下部11i具有更大的牵引阻力。
[0126] 借助图3到5以举例的方式来描述的辅助延伸装置10的一些形式的实施例,可以提供周壁11,该周壁11可以具有恒定(图3和4)或可变(图5)的厚度。
[0127] 使用图4描述的一些形式的实施例可以提供使用不同的复合材料以赋予辅助延伸装置10异质的内部结构,这些不同的复合材料从上面描述的那些材料中选择。
[0128] 例如,可以提供用刚性纤维的复合材料制作辅助延伸装置10的周壁11的上部11e,以及用弹性纤维的复合材料制作下部11i。
[0129] 对于刚性纤维的复合材料,我们指包含具有高弹性模量纤维的材料,尤其弹性模量包含在180GPa到300GPa之间的材料,在这种情况下,举例来说,为包含碳纤维的材料,可以大约为230GPa。
[0130] 对于弹性纤维的复合材料我们指包含具有的弹性模量比刚性纤维的复合材料的弹性模量低的和韧性更强的纤维的材料,优选地弹性模量包含在150GPa到250GPa之间,尤其是在170GPa到220GPa之间。
[0131] 在下部11i和上部11e之间使用不同的材料,尤其是关于压缩和牵引具有不同反应的材料,可以赋予下部11i期望的比上部11e更高的压缩阻力,赋予上部11e期望的比下部11i更高的牵引阻力。
[0132] 应当注意,如果由两个或多个复合材料限定,辅助延伸装置10的异质结构也可以用单一模塑操作获得,因此要使用的复合材料的选择是自由的和无限制的。
[0133] 图5用于描述辅助延伸装置10的可能形式的实施例,可以与这里描述的所有形式的实施例进行结合,其中下部11i具有的厚度Hi大于上部11e的厚度He。
[0134] 下部11i的更大的厚度Hi意在赋予辅助延伸装置10更大的阻力,使压缩应力的截面抗性稳定在下部11i中,因此能够移动更大的载荷115以及具有更高的安全性。
[0135] 在一些实施中,厚度Hi可以包含在厚度He的101%到200%之间,例如105%到150%之间,在特定方案中在厚度He的105%到120%之间。
[0136] 可能形式的实施例可以提供为下部11i和上部11e都使用单一复合材料,或为两个部11i、11e使用不同的复合材料,这些复合材料从上面描述的材料中选择。
[0137] 选择标准把设计要求和辅助延伸装置10的操作端使用考虑进去。
[0138] 图6和7用于描述各种形式的实施例,其中辅助延伸装置10用一种或多种上述复合材料制作,并且被多个互连的段限定。
[0139] 在这些形式的实施例中,段可以构造为使辅助延伸装置100至少呈现操作状态(图6),其中段沿着纵轴Y连续地彼此对齐,以及呈现非操作状态(图7),其中段被组合合在一起、聚集、折叠或交叠以限定辅助延伸装置100的最小延伸。
[0140] 尤其地,图7用于描述各种形式的实施例,其中辅助延伸装置100是套管伸缩式类型,其中段具有盒状形状并可以收缩在彼此内部。
[0141] 举例来说在图6所示的特定情况中,辅助延伸装置100可以包括两个段,即第一段101和第二段102。
[0142] 第一段101可以具有附接(attachment)端101a,该附接端101a被构造为连接到可延伸臂111的末段111c的自由端111c',以及具有与附接端101a相对的连接(connection)端101b。
[0143] 连接端101b被构造为与第二段102的相应连接端102a相连。
[0144] 第二段102可以装备有附接端102b,与连接端102a相对并且附接装置114可以已知的方式连接到该附接端102b。
[0145] 图6用于描述辅助延伸装置100的操作状态,其中第一段101和第二段102沿纵轴Y对齐。
[0146] 图7用于描述辅助延伸装置100的非操作状态,其中第二段102整体包含在第一段101的内腔112内。
[0147] 以这种方式,在所述非操作状态中辅助延伸装置100的体积是最小的,使得容易移动和运输。
[0148] 运输的便利性还通过辅助延伸装置100的轻盈而增加,因为它全部或几乎全部由复合材料制作。
[0149] 应当清楚,对于前文所述的辅助延伸装置和卡车起重机,可以做出部件的改动和/或增加,而不脱离本发明的领域和范围。
[0150] 事实上,可以理解,对装备有两个段101、102的辅助延伸装置100的提及,仅举例来说,具有本发明的可能实施的价值,并且可以提供更多数量的段而不脱离本文限定的保护领域。
[0151] 也应当清楚,尽管本发明已经参考一些具体的例子进行了描述,本领域技术人员当然应当可以实现许多其他等价形式的辅助延伸装置和卡车起重机,这些装置和起重机具有如前权利要求所述的特征,并因此所有的都在权利要求限定的保护领域之内。
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