专利名称：安装构架件连轴用的装置及适于该装置的连接轴的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是指定用来容易使连接轴进行安装和拆卸的装置，该轴确保了构架件之间，特别是金属构架件之间的连接。本发明主要(但并不是唯一地)开发了其在安装和拆卸支柱(杆)构件连接轴方面的应用，这些支柱构件是用来构成塔式起重机垂直升高塔的，这类塔式起重机都用在房屋建筑和公共劳动工地上。
这种起重机的塔通常是由可迭合构件组成，这些可迭合的构件经常被相互组装在一起或彼此拆开。设计这些迭合件就长度的选择来说，是要使拆卸后的起重机可较容易运输并可使起重机的高度适应于工地上的使用条件。
这些支柱构件的横向截面通常为正方形，每个构件均由四个角型件或支柱构成，这四个角型件由称之为风撑(加强柱)的三角网结构将它们两两相连，该三角网结构由斜杆和横(撑)杆构成。在使用中，支柱构件都是彼此相互垂直地一个装在另一个上面，并利用其角型件使它们彼此实现刚性相连。
在这些角型件之间实现的“首尾”相连应确保垂直塔立柱的连续性并能转移纵向和横向力，这些力来自起重机上部产生的应力。
在当前已知拆卸装配夹具中，而且是在这里所讨论的应用范围内，通常都使用夹板和主轴或连接轴。
根据第一种类型，它适合像角钢外形那样的开式构件外形，例如法国专利FR-A-2185217所描述的那种类型，装配夹具在下部立柱上有一个内夹板和两个外夹板，而在上部立柱上有两个内加强件和两个外加强件，在垂直方向内还有两根彼此岔开的正交连接轴。
用手工安装这些连接轴，通常需用一把锤子把这些轴完全敲入可容纳这些轴的镗孔中。
在拆卸过程中，由于腐蚀或其它化学现象的影响，这些轴会被卡住卸不出来，因此必须在这些轴的头部用锤子猛击，从而把它们敲出镗孔。这种猛击会造成装配件不可逆转的损伤，并可能使轴突然脱出，因此在下落的情况下会使周围产生危险。在这些情况下，常常要求对轴的表面进行处理，以防它们腐蚀而被卡住，这样就可容易进行安装，特别是使拆卸更为简单。
根据第二类型，它适合中空截面构件外形，例如法国专利申请FR-A-2680813(或同族申请EP-A-0530114)所描述的那种类型，装配夹具含有一个横截面大体与构件中空内截面相同的内夹板以及至少与两个待组装构件中的一个成正交的内夹板连接轴。
根据这种实施方式，由于所述轴每一根都有直径彼此不同但差异较小的两个圆柱部分，所以在工地上安装这些连接轴就显得较容易。这两个圆柱部分是由直径逐渐变大的中间部位接合起来的。但是实验证明，要用锤子来完成安装连接轴，在拆卸开始时也要用锤子。
FR-A-2384594，CH-A-477957和WO-A-9004492描述了各种提取装置，这些装置包括待提取物的夹紧器，它们的工作情况如同带有活塞组件的起重器。但是，这些装置的结构与本发明装置的结构不同，而且它们并不是用于同一应用领域。
EP-A-0484930涉及的装置确实是用于装配连接轴的，这些连接轴用来将塔式起重机的各支柱构件组装起来。不过该公知的装置使用的是手动螺旋起重器，这种起重器靠一个手轮进行操作，因此，它构不成能代替人力的机械化装置。
本发明就是要提供一种能使轴的装配和拆卸简易化的装置，从而克服上述缺陷，这些轴确保金属构架件之间，特别是塔式起重机支柱构件之间的连接，该装置使用的是外部能源。
为此，本发明的内容就是有关一种构架件连接轴的装置和拆卸装置，该装置有一个起重器本体，其开口前端可以压靠在构架件上、还有一组沿轴向滑动地安装在起重器本体中的活塞，起重器本体内有几个可装入液压流体或气动流体的腔室，本发明装置还包括一个带有夹片(爪)的夹头(卡盘)，该夹头可轴向移动，是夹紧要安装或要拆卸的连接轴端部的、还有控制夹头的夹紧/松开以及控制该夹头沿一个方向或沿另一个方向进行牵动和作轴向移动的控制器，还有能量供应及控制装置，本发明装置的特征在于起重器本体由三部分构成，可容纳前活塞的起重器本体管状前部，该活塞的头部周边处可安装夹头(卡盘)，还有一根朝向后面的中空杆，该头部可在所述起重器本体前部里边滑动;另一部分可容纳固定地连接到前活塞中空杆上的后活塞，也就是管状的起重器本体后部，该后活塞有一个滑动地装在所述本体后部内的头部和一根朝后的中空杆其内截面形成一个镗孔，该镗孔在后面用一个塞子封闭，还包括一个在起重器本体前后两部分之间的密封隔离板，隔板中心有一个可滑动安装中空杆并使该杆通过的孔，该杆将后活塞和前活塞相连，前活塞的内部围佳一个中心活塞，该中心活塞有一个滑动地装在后活塞中空杆镗孔内的头部和一根指向前方并滑动安装的杆，该杆通过前活塞头部中心处的镗孔，该杆对夹头的夹片起作用。
最好是，装有液压或气压软管(挠胜联轴节)及电源电缆的连接套通到起重器本体的后部，折箱(伸缩筒)最好装在起重器本体的后部，并且该折箱可让连接套通过，该起重器本体的外部至少有一个控制手柄。
因此，本发明的装置是一种与外部能源，例如液压机组相联的便于控制的便携式工具。把该装置的起重器本体分成三部分使得该装置的加工简单。
根据另一特征，夹头有一个被拧在前活塞头上的套筒，几个安在套筒内的摆动夹片以及拧在中心活塞杆前端上的截锥形底座，该底座紧靠在夹片内的凸缘上。用螺钉固定装配可以比较容易换掉完整的夹头，尤其是对于根据待安装或拆卸的连接轴直径而装配本发明的装置。
按照本发明的一个较好实施形式，起重器本体内部与前活塞和隔板一起确定了环形截面的第一腔室，而所述前活塞的中空杆内部与中心活塞及后活塞中空杆的镗孔部分一起形成了环形截面的第二腔室，该腔室由通过中空杆壁上的开孔与第一腔室相连通。
此外，起重器本体后部与后活塞头部、前活塞中空杆以及隔板一起确定了一个环形截面的第三腔室，而后活塞中空杆的镗孔与中心活塞的头部和塞子一起形成了圆形截面的第四腔室。
本发明还有个内容就是作为构架件的连接轴，该轴专门与上面所限定的安装装置一起使用。
根据本发明，这种连接轴的轴体有两个直径不同但差异较小的同轴圆柱部分，这两个圆柱部分由一个直径逐渐变大的中间部位相连，靠近较大直径一侧的那端有一个由短凸头延伸出来的凸缘所形成的头部，而另一端是由长凸头延伸出来的截锥部分形成的。
这些长短凸头的端部是相同的，并且与夹头夹片的内部轮廓相符。这些长短凸头可以用与轴的剩余部分在一起的单一部件构成。或比如用螺钉把它们固定到轴的两端，对于拧紧或拧开所述长短凸头来说，本发明的装置适于这种情况更好些。
本发明的装置特别适合于支柱构件连接轴的安装和拆卸，这些支柱构件可构成房屋建设和公共劳动工地上所用的塔式起重机垂直升高塔。该装置同时满足两个目的使连接轴，特别是使上述连接轴的安装/拆卸工作安全，简单。
不管怎样，本发明还要借助下面结合附图的描述得到更好的理解，这些附图作为例子表示了构架件连接轴的安装及拆卸装置的实施形式以及适于本装置的连接轴的实施形式。
图1是本发明带有动力源机组的装置的总体透视图;
图2是该单个装置局部剖视的轴测投影图;
图3是该装置的轴向剖视图;
图4是适于该装置的连接轴的实施方式;
图5至图9表示本发明装置用于安装连接轴的各个使用工序;
图10至14表示本发明装置用于拆卸连接轴的各种不同使用工序;
图15表示该装置用于塔式起重机支柱构件连接轴的安装情况;
图16为放大图，它采用表示所涉及连接轴的方式说明了图15的详细情况。
图1所示的组合件包括-本发明的用于构架件连接轴的安装装置1;
-通过一个扰性液压机插口件3和装设在连接套4中的电缆而连接到装置1的液压机组2;和-连到液压机组2的供电电源5。
图2所示的装置1外壳包括-管状起重器前部6，其前端是敞口的;
-同样为管状的起重器后部7，它由一块隔板8与起重器前部6对中，并使起重器前后部6和7之间密封地分隔开;和-嵌在起重器后部7后方的弹性伸缩筒(折箱)9，该筒密封地紧固在通过该筒的连接套4周围。
在装置1的外部还有一个控制手柄10和两个吊环螺钉11、12，这两个螺钉分别固定在起重器前部6和起重器后部7的前上方和后上方，以便固定所述装置1的背带(图中未示)。其它一些设在里面的朝着起重器后部7的吊环螺钉13用以确保钩住一个有时也称作“短统袜”的网(图中未示出)，该网在发生意外时可以拉住连接套4。
起重器前、后部6和7之间用法兰盘14和15将它们组装在一起，这两个法兰分别对准安在隔板8中的凸肩16和17并由螺钉18连接，环形垫圈19和20保证了凸肩16和17处的密封。
正如图3所详述的那样，装置1的外壳里装有-前活塞21，它有一个可在起重器前部6内滑动的头部22和一根指向后部并在孔24中滑动的中空杆23，孔24开在隔板8的中心;
-与前活塞21的中空杆23固定连接的后活塞25，它有一个可在起重器后部7内滑动的头部26和一根指向后部的中空杆27，该中空杆的内截面构成了孔28，该孔的后部由塞29盖住，该塞由螺钉固定并有一个定中凸台(肩)30，环形垫圈31确保凸台30处的密封;
-中心活塞32，它有一个可在后活塞25的中空杆27内孔28中滑动的头部33，并有一根指向前部又在前活塞21头部22中心处所开的孔35中滑动的杆34;和-夹头36，它有一个拧在前活塞21头部22周围的套筒37，装在套筒37内的摆动夹片38以及一个拧在中心活塞32的杆34上并紧贴夹片38内凸台部分40的截锥形底座39。
为了确保工作时的密封性能，将环形垫圈41、42、43、44和45分别装在前活塞21的头部22，后活塞25的头部26，中心活塞32的头部33上以及隔板8的孔24中和前活塞21头部22的孔35中。
起重器前部6和前活塞21及隔板8一起确定了环形截面的第一腔室46，而所述前活塞21的中空杆23内部与中心活塞32及后活塞25的中空杆27镗孔部分28一起确定了环形截面的第二腔室47，它由穿过中空杆23壁的径向开孔48与第一腔室相通。
起重器后部7与后活塞25的头部26，前活塞21的中空杆23和隔板8一起确定了环形截面的第三腔室49，而后活塞25的中空杆27内镗孔28与中心活塞32的头部33和塞29一起构成了圆形截面的第四个(也是最后一个)腔室50。
从液压机组2和挠性液压机插口件3，通过连接套4的第一个液压软管给第一和第二腔室46和47供应流体，液压流体通过后活塞25的中空杆27壁内轴向开的孔51，并到达第二腔室47的内部，由第二个液压软管给第三腔室49供应流体，该液压流体通过后活塞25的中空杆27壁内轴向开的孔52，而第四腔室50是由第三个液压软管供应流体，而该液压流体通过塞29内的轴向开孔53，该塞堵住后活塞25的孔28。
由扰性液压机插口件3确保阀动分配，操作顺序和安全性能。
所述的装置1用以安装和拆卸如图4所示的连接轴54连接轴54有一个由两个直径不同但彼此差别较小的同轴圆柱部分56，57组成的本体55，这两个圆柱部分由直径逐渐变大的中间部位58相连。位于圆柱部分56大直径一侧的轴54端部有一个由凸缘60构成的头部59，该凸缘由短凸头61延伸成凸台。另一端62是由截锥部分63构成，该截锥部分是由长凸头65延伸出来的，它有一个用于装入轴固定销(未示出)的圆孔64。
长短凸头61、65端部的形状相同，它们与本发明装置1的紧固夹头36的夹片38相配。正如下面将详述的那样，长凸头65用以安装连接轴54，而短凸头61用以拆卸这些连接轴54。
为了描述本发明装置1的工作情况，下面考虑该装置对于两种直径的轴进行安装和拆卸的情况，该轴限定在金属构架件的拆卸装配装置中，该装置是在法国专利申请FR-A-2680813中所描述的并示于附图15和16中。
装配装置把属于两个金属构架件68、69的框架66、67，例如两个构成塔式起重机垂直升高塔的支柱构件，头尾相连地装配在一起，这如图15所示。正如图16中更具体地表示出的那样，该装配装置主要有一个其横断面与框架66、67中空内截面基本相同的内夹板70，它在工地上用两根两种直径的连接轴54固定到待装配的两个框架66、67中的至少一个上，如上所述，这两根轴相互正交，而且在内夹板70的纵向方向上它们相互移开一段距离，即在垂直方向上移开一段距离。每个连接轴54穿过夹板70上的相应孔71以及框架66、67上开的孔。
图5至图9示出了用本发明装置1安装连接轴54的情况。
首先，将连接轴54手动地部分引入到对应的孔71中，并从所述连接轴54头部59相反一侧将本发明装置1引到该连接轴的延伸部分中，起重器前部6的前端压靠在框架66的一个面上。
因此工作顺序如下-将夹头36的夹片38卡在连接轴54的长凸头65上，这样在初始时前活塞21位于其前部-见图5。
-在给腔室50供流体时，夹紧长凸头65上的夹片38-见图6。
-在同时给腔室49和50供流体的牵拉连接轴54，以便在保持夹片38夹紧长凸头65时使活塞21和25后退-见图7。
-在给腔室46和47供流体时使装置1的外壳相对于活塞21后退，装置1离开框架66，从而抽出装置1-见图8。
-在给腔室47供流体时，放出长凸头65，松开夹片38，因为后活塞25的头部26是阻挡隔板8的前限位块，所以腔室46的体积不再增加-见图9。
图10至图14示出了用本发明装置1取出连接轴54的情况，方式与上面的类似从连接轴54的头部59一侧把装置1引到该连接轴的延伸部分中，起重器前部6的前端压靠在框架66的一个面上，该面在上述所用的一侧的相反侧。
因此工作顺序如下-将夹头36的夹片38卡在连接轴54的短凸头61上-见图10。
-在给腔室50供流体时，夹片38夹紧在短凸头61上-见图11。
-在给腔室49和50供流体时牵拉连接轴54-见图12。
-在给腔室46和47供流体时抽出装置1-见图13。
-在给腔室47供流体时放出短凸头61，松开夹片38-见图14。
不超出本发明范围的有-改变活塞的具体形状和它们的装配;
-改变各个腔室的供应(动力源)系统;
-用气压能量代替液压能量来给起重器供应能量;
-在所述装置中加入安全功能;
-使装置适于任何形状，用于任何金属或非金属结构，直径不同的连接轴的安装或拆卸，这主要用互换的夹头得以实现。
-关于连接轴，可采用能拆换的凸头，例如用螺钉固定法将它们连接到这些轴的端部，本发明的装置较理想地适于这种情况，从而确保所述凸头的螺钉连接/螺钉拆卸，但手工进行螺钉连接/螺钉拆卸还有待观察。
权利要求
1.一种构架件，特别是金属构架件(68、69)连接轴(54)的安装和拆卸装置，该装置有一个其开口前端可以压靠在构架件(68、69)上的起重器本体(6、7、8)；一组沿着轴向在起重器本体(6、7、8)中滑动的活塞(21、25、32)，起重器本体确定出几个可充入液压流体或气动流体的腔室(46、47、49、50)；一个带有夹片(38)的夹头(36)，该夹头可轴向移动地夹紧要安装或要拆卸的连接轴(54)的端部(61、65)；控制夹头(36)的夹紧/松开以及控制该夹头(36)沿一个方向或另一个方向进行牵引和作轴向移动的控制器(21至35)；还有能量供应及控制设备(2至5)，本发明装置的特征在于，起重器本体(6、7、8)由三部分构成可装入前活塞(21)的管状起重器前部(6)，该活塞有一个在其周围可容纳夹头(36)的头部(22)和一根指向后面的中空杆(23)，所述头部可在起重器前部内滑动；可装入后活塞(25)且也是管状的起重器后部(7)，该后活塞固定地连接到前活塞(21)中空杆(23)上而且它有一个滑动地装在所述起重器后部(7)内的头部(26)和一根指向后边其内截面构成镗孔(28)的中空杆(27)，该镗孔的后面用一个塞子(29)封闭；以及起重器前后部(6和7)之间的一块密封隔离板(8)，该隔板的中心有一个可滑动地安装中空杆(23)并使该杆通过的孔(24)，该杆将后活塞(25)和前活塞(21)相连，前活塞的内部围住一个中心活塞(32)，该中心活塞有一个可滑动地装在后活塞(25)的中空杆(27)内镗孔(28)里的头部(33)和一根指向前方的杆(34)，该杆滑动地通过前活塞(21)头部(22)中心处的开孔(35)，杆(34)作用于夹头(36)的夹片(38)。
2.根据权利要求1所述的构架件，特别是金属构架件连接轴的安装和拆卸装置，其特征在于;夹头(36)有一个被拧在前活塞(21)头部(22)上的套筒(37)，若干个安在套筒(37)内的摆动夹片(38)以及拧在中心活塞(32)杆(34)前端上的截锥形底座(39)，该底座紧靠在夹片(38)内的凸缘(40)上。
3.根据权利要求1或2所述的构架件，特别是金属构架件连接轴的安装和拆卸装置，其特征在于起重器前部(6)与前活塞(21)及隔板(8)一起确定了环形截面的第一腔室(46)，而所述前活塞(21)的中空杆(23)内部与中心活塞(32)及后活塞(25)的中空杆(27)内镗孔(28)一部分形成了环形截面的第二腔室(47)，该腔室由通过中空杆(23)壁上的孔(48)与第一腔室(46)相通。
4.根据权利要求3所述的构架件，特别是金属构架件连接轴的安装和拆卸装置，其特征在于起重器后部7与后活塞(25)的头部(26)、前活塞(21)的中空杆(23)以及隔离板(8)一起确定了一个环形截面的第三腔室(49)，而后活塞(25)的中空杆(27)内镗孔(28)与中心活塞(32)的头部(33)以及塞子(29)一起形成一个圆形截面的第四腔室(50)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的构架件，特别是金属构架件连接轴的安装和拆卸装置，其特征在于装有液压或气压软管及电源电缆的连接套(4)通到起重器本体(6、7、8)的后部，最好在起重器本体(6、7、8)后部装一个折箱(伸缩筒)(9)，该伸缩筒可让连接套(4)通过，起重器本体(6、7、8)的外部至少有一个控制手柄(10)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的构架件，特别是金属构架件连接轴的安装和拆卸装置，其特征在于该装置用于连接轴(54)的安装和拆卸，该连接轴用以将构成塔式起重机垂直上升塔的支柱构件(68、69)组装起来。
7.与权利要求1至6中任一项所述的安装装置一起使用的构架件(68、69)的连接轴(54)，其特征在于这种连接轴有一个由两个其直径不同但彼此差别较小的同轴圆柱部分(56、57)组成的本体(55)，这两个圆柱部分由直径逐渐变大的中间部位(58)相连，位于大直径圆柱部分56一侧的端部有一个由凸缘(60)构成的头部(59)，该头部由短凸头(61)凸出延伸，另一端部(62)是由长凸头(65)延伸出来的截锥部分(63)构成。
8.根据权利要求7所述的构架件连接轴，其特征在于这些长短凸头(61、65)用螺钉把它们接到轴(54)的两端，安装装置(1)最好适于上述凸头(61、65)的螺钉固定/螺钉拆卸。
全文摘要
本装置包括一个由三部分组成的起重器本体，可将其开口的前端压靠在构架件上。起重器本体内藏有带夹片并可轴向移动的夹头，夹片可夹紧要安装或要拆卸的连接轴端部，本装置还包括一些有关夹头的夹紧/松开及将该夹头沿一个方向或另一个方向进行轴向牵引或移动的控制器，这些控制器是以三个活塞的整体机组形式实现的，这三个活塞限定出四个腔室还包括一些所配备的能量供应装置。
文档编号B25B27/02GK1099684SQ9410482
公开日1995年3月8日 申请日期1994年3月29日 优先权日1993年3月30日
发明者胡伯特·博龙, 简·克劳缔·圣特格兰德, 亚克斯·法劳 申请人:波泰股份有限公司