专利名称：用于吊车悬臂节段的连接系统的制作方法
技术领域：
例示的220英尺的悬臂可由枢轴地安装到起重臂上部锻 件的40英尺的悬臂对接端、装备有用于提起和支承载荷的滑轮和索具 的30英尺的悬臂上部构成，其间有五个分段悬臂部件 一个长度为10 英尺、 一个长度为20英尺以及三个长度为40英尺。该例示的悬臂具 有六个悬臂节段连接。 一般地，每个节段具有四个弦杆，和由此的四 个连接器，共有24个必须被定位和销接以装配悬臂的连接器。 40英尺长的分段悬臂部件重量超过5，000磅。因此，需 要由辅助起重臂来提升悬臂部件。通常一个装配工将悬挂悬臂节段保 持大体的对准，同时第二装配工利用大锤(10或15磅)手动驱动销进 入其位置，该销一般具有长的尖锥。连接悬臂节段的销一般用于承载 弦杆之间的压力载荷。因此，销具有紧配合，进一步地增加了组装悬 臂的困难。这样，可能花费三个人(吊车司机和两个装配工)四个小 时或更多时间来装配例示220英尺的悬臂。在吊车移动频繁的地方， 装配和拆卸悬臂的成本可能超过吊车用于提升和安置载荷的成本。
为了使大载量吊车承载非常大的载荷， 一般单个凸耳夹 在两个凹耳之间，产生双剪切连接，需要非常大的销直径来承载压力 载荷，需要有非常大的连接器。已有已知的具有三个凹耳和两个凸耳 的连接器，但没有用于这些类型的悬臂连接以提供组装这些部分时， 悬臂部分之间任意的自对准或可旋转连接(在此当悬臂节段没有轴向 对准时能被初始连接，然后摆动至完成其余连接的位置)的装置。因此， 一种允许悬臂节段的快速连接和从悬臂节段没有 轴向对准的位置的初始连接的、用于悬臂节段的简易、快速连接系统 将是很大的改进。
发明内容
已发明一种用于悬臂节段的改进的连接系统。根据本发 明，悬臂节段具有包括对准表面和/或止动表面的连接器，该对准表面 和/或止动表面允许连接器被容易地对准便于销的插入，并允许悬臂节 段被初始的连接，然后旋转到产生节段之间其余连接的最终位置。在第一方面中，本发明是一种具有带有悬臂节段连接系 统的悬臂的吊车，该吊车具有旋转地安装在下部机构上的上部机构， 该上部机构包括起重绞盘，该悬臂包括
a) 至少一个第一和第二悬臂节段，每一个具有纵轴和第一和第
二端，第一节段的第二端接合到第二节段的第一端；
b) 第一节段的第二端上的至少一个第一连接器相应地与笫二节
段的第一端上的至少一个第二连接器配对；
c) 第一和第二连接器中的每一个包括具有穿过其的孔的至少一 个延伸部，该孔具有垂直于所述纵轴的轴并定位在延伸部，以在悬臂
节段对准时，配对第一和第二连接器的孔对准；
d) 该至少一个第一连接器包括笫一对准表面，该至少一个第二 连接器包括第二对准表面；
e) 当悬臂组装期间第一和第二连接器被组装到一起时，第一和 第二对准表面配合，对准表面推动悬臂节段进入相对位置以使穿过连 接器中延伸部的孔充分地对准，由此，即使悬臂节段没有轴向对准， 锥形的主销也能插入穿过第一和第二配对连接器中延伸部的孔。
在第二方面中，本发明是一种吊车悬臂节段，包括a) 至少三个弦杆，交错元件将弦杆连接成固定的、平行关系以 形成悬臂节段；每个弦杆以及悬臂节段具有第一端和第二端；该至少 三个弦杆中的至少一个位于悬臂节段的第一纵向部分内，至少三个弦 杆的其余弦杆位于悬臂节段的第二纵向部分内；
b) 每个弦杆的第一和笫二端中的每一个上的连接器；连接器的 一半是第一类型并具有延伸部，连接器的一半是第二类型并具有延伸 部，每个连接器包括止动表面；
c) 所述延伸部具有穿过其孔，该孔做成容纳主销的尺寸，延伸 部和孔定位在它们相应的连接器上，以在悬臂节段的第二端处于与相 同悬臂节段的第一端对准并与之联接的位置，其中两个悬臂节段上的 连接器联接在一起时，联接的连接器的延伸部相互重叠，孔对准以使 主销可通过孔插入以将悬臂节段的第二端的连接器固定到相同悬臂节 段的第一端的连接器上；以及
d) 止动表面在连接器上如此设置，当定位相同悬臂节段以使主
销能插入穿过悬臂节段的第二纵向部分上的其余弦杆的连接器的延伸 部中的孔时，止动表面在止动表面相互接触时配合以对准其相应连接 器的延伸部中的孔。 在另一方面中，本发明是一种在两个分段悬臂部件之间 的配合接头，包括
a) 固定到第一分段悬臂部件的末端的第一连接器和固定到第二 分段悬臂部件的末端的第二连接器；
b) 第一和第二连接器中的每一个具有第一和笫二组延伸部，每 个延伸部具有穿过其的尺寸做成容纳销的孔；
c) 每个连接器还包括定位在第一组和第二组延伸部之间的压力 载荷支承面，第一连接器的压力载荷支承面与第二连接器的压力载荷 支承面是面对面的关系；以及
d) 穿过第一连接器的第一组延伸部和第二连接器的第一组延伸 部的孔的第一销，和穿过第一连接器的第二组延伸部和第二连接器的 第二组延伸部的孔的第二销， 在再一方面中，本发明是一种在两个分段悬臂部件之间 的配合接头，包括a) 固定到第一分段悬臂部件的端部的第一连接器，该连接器包 括每一个都具有穿过其的孔的多个延伸部，捕获在穿过延伸部的附加
孔内的导向销；
b) 固定到第二分段悬臂部件的端部的第二连接器，该连接器还 具有每一个都具有穿过其的孔的多个延伸部，第一连接器的延伸部与 第二连接器的延伸部交错，笫二连接器还具有形成在延伸部外侧上的 止动表面；以及
c) 穿过交错的延伸部的孔将第一和第二连接器保持为枢轴关系 的主销，当悬臂节段轴向对准时，止动表面和导向销相互接触。参考附图将能更好的理解本发明的这些和其它优势，以 及本发明本身，以下是本发明的简要说明。
顶部透—见图
视图。图。
俯视图。视图。为便于参考，名称"顶部"、"底部，，、"水平"和"垂 直"在此和权利要求中使用，指的是一般将被组装在地面上或接近地 面的位置中的分段悬臂的部分。尽管悬臂可能被升起到不同的角度， 包括垂直位置，但仍然使用这些名称。 旋转基座20利用辊道旋转地连接到车身12上，因此旋 转基座20能围绕相对于地面啮合部件14、 16的轴摆动。旋转基座支 承枢轴地安装在旋转基座的前部上的悬臂50、将其第一端安装在旋转 基座上的桅杆28、连接在桅杆和旋转基座的后部之间的后索结30、以 及在支撑件33上具有配重34的可移动配重组件13。配重可以是支撑 件33上的多叠单独配重部件的形式。桅杆28的顶部与悬臂50之间的悬臂起重机索具25用于
控制悬臂角度并传递载荷，因此配重可用于平衡由吊车提起的载荷。 提升索24从悬臂50延伸，支撑吊钩26。旋转基座20还包括通常以机 动提升吊车为基础的其它元件，比如操作者的驾驶室和用于索具25和
提升索24的提升机巻筒。如果需要，悬臂50可包括枢轴地安装到主 悬臂的顶部的俯仰副臂，或其它悬臂结构。后索结30与桅杆28的顶 部相邻连接。后索结30可包括如图1所示的设计成能承载压力和拉力 载荷的街架部件。在吊车10中，在吊车操作期间，比如拾取、移动和 放置操作，桅杆相对于旋转基座保持固定角度。
如图12所示，当悬臂部分153和154没有轴向对准时， 连接器170和180仍能彼此联接，主销穿过延伸部171、 172、 173、 181 和182内的孔插入。此后，当悬臂节段围绕主销枢转时，另一个连接 器上的第二对准表面184将接触导向销174以在悬臂节段对准的点处 止动所述枢转。这样，在一组连接器中提供的对准表面的相同结构提
供悬臂节段上另一个连接器中的止动表面。 下弦杆163设置有与上弦杆161上的连接器170和180 具有相同结构的连接器，但连接器以镜像方式设置，如图15所示。与 下弦杆的连接器上的第一对准表面174和第二对准表面184相比，上 弦杆161的连接器上的第一对准表面174和笫二对准表面l84在连接 器的相对侧上。上弦杆的连接器上的第一对准表面和第二对准表面面 向下弦杆，下弦杆的连接器上的第一对准表面和第二对准表面面向上 弦杆。 悬臂节段还可在上弦杆和下弦杆上的连接器大致同时相 互接触的大致对准的位置组装在一起。可以理解，由于连接器的优选 的几何形状，如果悬臂部分在并拢时没有恰好地对准，延伸部181和 182外侧上的半径将接合销174并推动连接器在销174周围滑动，因此 推动悬臂节段进入正确定位以在连接器的上组和下组上的接合部件和 第二对准表面完全接合时，使穿过连接器中的延伸部的孔对准，以使 主销能插入穿过第一和第二配对连接器中所有延伸部的孔。 在本发明的笫二实施例中，悬臂上的压力载荷在主销中 产生将笫一和第二连接器保持在一起的剪切力。压力载荷由每个主销 中的四个剪切面承载，每个主销允许那些销的直径与仅具有双剪切连 接的系统相比而减小。 两个实施例的有益效果之一是可采用共同铸造来在悬臂 节段的相同端做出所有四个连接器，这样简化了制造过程。在优选的 制造工艺中，铸造预先加工，然后焊接到弦杆构件上。然后，弦杆构 件组装成悬臂节段，然后执行连接器上的最后加工。这个过程允许待 制造的连接器的最终构形，而不必担心由于大的悬臂部分的焊接和加 工而引起的变形。 除了附图中描述的本发明的优选实施例之外，还有其它 预期的实施例。比如，附图示出了在悬臂节段的给定端具有相同数量 的延伸部的全部四个连接器。但是，在节段的一端，连接器70可用于 上弦杆上，连接器80用于下弦杆上，在节段的相对端，连接器80在
20上弦杆上且连接器70在下弦杆上。当两个节段组装在一起时，可采用 相同的非对准和对准的连接操作。 应该理解，本发明的装置能够以各种实施例的形式结合， 仅有几个实施例在上面示出和说明。本发明在不脱离其精神或本质特 征的情况下可体现在其它形式中。比如，尽管具有四个弦杆的悬臂节 段以作说明，但本发明还可与具有三个弦杆或具有四个以上弦杆的悬 臂节段一起使用。代替两个顶部和底部连接器都具有接合部件和笫二 对准表面，这些部件可用于一组连接器，另一个连接器仅具有现有技 术中已知的简单连接器。所述实施例被认为是仅作为在各个方面的说 明而非限制性的，因此本发明的范围由所附权利要求指示，而非由上 述说明书指示。在权利要求的等同意思和范围内的所有变化都将包含 在权利要求的范围内。
权利要求
1. 一种具有悬臂的吊车，该悬臂带有悬臂节段连接系统，该吊车具有旋转地安装在下部机构上的上部机构，该上部机构包括起重绞盘，所述悬臂包括a)至少一个第一和第二悬臂节段，每一个具有纵轴与第一和第二端，第一节段的第二端接合到第二节段的第一端；b)第一节段的第二端上的至少一个第一连接器相应地与第二节段的第一端上的至少一个第二连接器配对；c)第一和第二连接器中的每一个包括具有穿过其的孔的至少一个延伸部，所述孔具有垂直于所述纵轴的轴并定位在所述延伸部内，以在所述悬臂节段对准时，配对第一和第二连接器的所有孔对准；d)所述至少一个第一连接器包括第一对准表面，所述至少一个第二连接器包括第二对准表面；e)第一和第二对准表面配合，以便当悬臂组装期间第一和第二连接器被组装到一起时，所述对准表面推动所述悬臂节段进入相对位置，以使穿过所述连接器中的所述延伸部的孔充分地对准，由此，即使所述悬臂节段没有轴向对准，锥形的主销也能插入穿过第一和第二配对连接器中的所述延伸部的孔。
2. 如权利要求l所述的吊车，其中，第一对准表面包括第一连接 器的所述延伸都的末端上的圆形外表面，第二对准表面包括与笫二连 接器上的所述延伸部的基部相邻的凹处。
3. 如权利要求l所述的吊车，其中，当所述锥形销完全插入穿过 所述孔时，第一和第二对准表面相互不接触。
4. 如权利要求l所述的吊车，其中，笫一和第二悬臂节段中的每 一个包括多个第一和第二连接器，第一和第二连接器中的每一个包括 止动表面，所述止动表面定位成，如果第一和第二连接器中的一组由 穿过它们的孔的销联接在一起且悬臂节段处于非对准位置，悬臂节段 围绕穿过联接的连接器的孔的销的旋转达到悬臂节段上的附加连接器 的止动表面相互接触的位置时，会使悬臂节段对准并且使那些附加连 接器上的孔对准.
5. 如权利要求4所述的吊车，其中，所述止动表面中的每一个包 括大致平的压力载荷支承面。
6. 如权利要求l所述的吊车，其中，第一连接器包括两组延伸部， 第二连接器包括两组延伸部，两个销用于连接每一组配对的第一和第 二连接器。
7. 如权利要求l所述的吊车，其中，第一连接器包括两组延伸部， 第二连接器包括两组延伸部，第一对准表面包括每个延伸部的末端上 的圆形外表面。
8. 如权利要求7所述的吊车，其中，笫二连接器的第二对准表面 包括多个凹处。
9. 如权利要求l所述的吊车，其中，第一连接器上的第一对准表 面从所述延伸部延伸，大致平行于第一连接器的所述延伸部内的所述 孔的轴线。
10. 如权利要求l所述的吊车，其中，每一个第一连接器上的所述 对准表面设置有捕获在穿过第一连接器上的每个延伸部的附加孔内的 导向销。
11. 如权利要求10所述的吊车，其中，笫二连接器上的第二对准 表面包括与所述导向销的外圆周匹配的销座。
12. 如权利要求l所述的吊车，其中，所述延伸部沿大致平行于其 附接的悬臂节段的纵轴的方向延伸远离所述悬臂节段。
13. 如权利要求l所述的吊车，其中，第一连接器包括两组的三个 延伸部，第二连接器包括两组的两个延伸部，当所述悬臂部件在其工 作位置连接时，第二连接器的每一个延伸部装配在第一连接器上的延 伸部之间。
14. 如权利要求l所述的吊车，其中，第一连接器包括三个延伸部， 笫二连接器包括两个延伸部，当所述悬臂部件在其工作位置连接时， 第二连接器的每一个延伸部装配在第一连接器上的延伸部之间。
15. 如权利要求l所述的吊车，其中，所述悬臂上的压力载荷在所 述主销中产生将第一和第二连接器保持在一起的剪切力。
16. 如权利要求15所述的吊车，其中，所述压力载荷由每个主销 中的四个剪切面承栽。
17. 如权利要求l所述的吊车，其中，笫一和第二悬臂节段中的每 一个包括其间具有中间索条元件的四个弦杆，每个所述弦杆具有对应 于所述悬臂节段的第一和第二端的第一和第二端。
18. 如权利要求17所述的吊车，其中，当所述吊车处于工作模式 时，所述四个弦杆中的两个包括上弦杆，所述四个弦杆中的另两个包 括下弦杆，所述四个弦杆中的每一个在笫一端具有第一连接器并在第 二端具有第二连接器。
19. 如权利要求18所述的吊车，其中，与所述下弦杆的连接器上 的第一和第二对准表面相比，所述上弦杆的连接器上的第一和第二对 准表面位于所述连接器的相对侧。
20. 如权利要求19所述的吊车，其中，所述上弦杆的连接器上的 第一和第二对准表面面向所述下弦杆，所述下弦杆的连接器上的第一 和第二对准表面面向所述上弦杆。
21. 如权利要求4所述的吊车，其中， 一组连接器上的所述接触面 与另一组连接器上的第一和第二对准表面相同。
22. —种吊车悬臂节段，包括a) 至少三个弦杆，交错元件将弦杆连接成固定的、平行关系以 形成悬臂节段；每个弦杆以及所述悬臂节段具有第一端和第二端；所 述至少三个弦杆中的至少一个位于所述悬臂节段的第一纵向部分内， 所述至少三个弦杆的其余弦杆位于所述悬臂节段的第二纵向部分内；b) 每个所述弦杆的第一和第二端中的每一个上的连接器；所述 连接器的一半是第一类型并具有延伸部，所述连接器的一半是第二类 型并具有延伸部，每个连接器包括止动表面；c) 所述延伸部具有穿过其的孔，该孔做成容纳主销的尺寸，所 述延伸部和孔定位在它们相应的连接器上，以在所述悬臂节段的第二 端处于与相同悬臂节段的笫一端对准并与之联接的位置，其中两个悬 臂节段上的连接器联接在一起时，联接的连接器的延伸部相互重叠， 孔对准以使主销可插入通过孔来将悬臂节段的第二端的连接器固定到相同悬臂节段的第一端的连接器上；以及d) 所述止动表面在所述连接器上如此设置，当定位所述相同悬 臂节段以使主销能插入穿过所述悬臂节段的笫二纵向部分上的所述其 余弦杆的连接器的延伸部中的孔时，所述止动表面在所述止动表面相 互接触时配合以对准其相应连接器的延伸部中的孔。
23. 如权利要求22所述的吊车悬臂节段，其中，所述悬臂节段包 括四个弦杆，所述弦杆中的两个在所述悬臂节段的第一纵向部分内，其余两个弦杆在所述悬臂节段的第二纵向部分内。
24. 如权利要求22所述的吊车悬臂节段，其中，所述悬臂节段的 第一端上的所有连接器是第一类型。
25. 如权利要求22所述的吊车悬臂节段，其中，每个弦杆的相对 端部上的连接器具有彼此不同数量的延伸部。
26. 如权利要求25所述的吊车悬臂节段，其中，第一类型的连接 器具有两个延伸部，第二类型的连接器具有三个延伸部。
27. 如权利要求22所述的吊车悬臂节段，其中，位于所述悬臂节 段的第一纵向部分的至少一个弦杆的笫一端上的第一类型的连接器包 括第一对准表面，位于所述悬臂节段的第一纵向部分的至少一个弦杆 的第二端上的第二类型的连接器包括第二对准表面，当悬臂组装期间 相同悬臂节段的第一和第二连接器被组装到一起时，所述对准表面配 合，所述对准表面将悬臂节段推进相对位置，以使穿过连接器中延伸 部的孔充分地对准，由此即使悬臂节段没有轴向对准，锥形的主销可 插入穿过第一和第二配对连接器中的延伸部的孔。
28. 如权利要求27所述的吊车悬臂节段，其中，第一对准表面包 括在第一类型的连接器的延伸部的末端上的圆形外表面，第二对准表 面包括与第二类型的连接器上的延伸部的基部相邻的凹处。
29. 如权利要求27所述的吊车悬臂节段，其中，第一和第二对准 表面还包括所述止动表面。
30. —种在两个分段悬臂部件之间的配合接头，包括a) 固定到第一分段悬臂部件的端部的第一连接器和固定到第二 分段悬臂部件的端部的第二连接器；b) 第一和第二连接器中的每一个具有第一和第二组延伸部，每 个延伸部具有穿过其的尺寸做成容纳销的孔；c) 每个连接器还包括定位在笫一组和第二组延伸部之间的压力 载荷支承面，第一连接器的所述压力载荷支承面与第二连接器的所述 压力载荷支承面是面对面的关系；以及d) 穿过笫一连接器的笫一组延伸部和笫二连接器的第一组延伸 部的孔的第一销，与穿过第一连接器的第二组延伸部和第二连接器的 第二组延伸部的孔的第二销。
31. 如权利要求30所述的配合接头，其中，第一连接器上的第一组延伸部中的延伸部的数量等于第一连接器上的第二组延伸部中的延 伸部的数量。
32. 如权利要求30所述的配合接头，其中，第一连接器上的第一 组延伸部中有三个延伸部，第二连接器上的第一组延伸部中有两个延 伸部。
33. 如权利要求30所述的配合接头，其中，第一连接器上的第一 组延伸部中的延伸部包括在其末端上的圆形第一对准表面，第二连接器包括提供第二对准表面的第一组延伸部的基部处的凹处，设置第一 和笫二对准表面以使所述连接器能由倾斜的关系组装在一起，第一和 第二对准表面配合以将第一连接器上的第一组延伸部中的孔与笫二连 接器上的笫一组延伸部的孔充分对准，使锥形销能插入穿过所述孔。
34. —种在两个分段悬臂部件之间的配合接头，包括a) 固定到第一分段悬臂部件的端部的第一连接器，所述连接器 包括每一个都具有穿过其的孔的多个延伸部，和捕获在穿过所述延伸 部的附加孔内的导向销；b) 固定到第二分段悬臂部件的端部的第二连接器，所述连接器 也具有每一个都具有穿过其的孔的多个延伸部，第一连接器的延伸部 与第二连接器的延伸部交错，第二连接器还具有形成在所述延伸部外 侧上的止动表面；以及c) 穿过所述交错的延伸部的孔将第一和第二连接器保持为枢轴 关系的主销，当所述悬臂节段轴向对准时，所述止动表面和所述导向 销相互接触。
35. 如权利要求34所述的在两个分段悬臂部件之间的配合接头， 其中，第一连接器包括三个延伸部，第二连接器包括两个延伸部。
36. —种连接提升吊车悬臂的第一和第二节段的方法，所述每个 悬臂节段包括纵轴和四个弦杆，每个弦杆在其每个端部具有连接器， 该方法包括a) 将两个悬臂节段接合在一起以使第一悬臂节段上的两个连接 器上的第一对准表面接触第二悬臂节段上的两个相应连接器上的第二 对准表面以形成两对接合的连接器，但所述两个节段的纵轴不对准， 每个节段上的其余连接器不接合，第一和第二对准表面配合以大致对 准所述连接器内的孔；b) 用销将每个接合的连接器紧固在一起，以提供枢轴连接；c) 围绕所述枢轴连接使所述两个节段相对彼此枢转，直到第一 节段的非接合连接器上的止动表面接触第二节段的非接合连接器上的 止动表面；以及d) 将前述的非接合连接器销接于它们相应的配对连接器。
37. 如权利要求36所述的方法，其中，第一节段的所述非接合连 接器上的止动表面和第二节段的所述非接合连接器的止动表面都包括压力载荷支承面。
38. 如权利要求36所述的方法，其中，当第一节段的所述非接合 连接器上的止动表面接触第二节段的非接合连接器上的止动表面时， 所述配对连接器的第一对准表面和第二对准表面相互移开并不再接 触。
39. 如权利要求36所述的方法，其中，第一节段的所述非接合连 接器上的第一对准表面包括与所述接合的连接器的止动表面相同的止 动表面，第二节段的所述非接合连接器上的笫二对准表面包括与所述 接合的连接器的止动表面相同的止动表面。
全文摘要
用于吊车悬臂节段的连接系统。悬臂包括第一和第二悬臂节段，分别具有纵轴与第一和第二端，第一节段的第二端接合到第二节段的第一端，和分别与第二节段的第一端上的第二连接器配对的第一节段的第二端上的第一连接器。第一和第二连接器分别包括具有孔的延伸部。该孔具有垂直于纵轴的轴并定位在延伸部内，以在对准悬臂节段时，对准配对的第一和第二连接器的所有孔。第一连接器包括第一对准表面，第二连接器包括与第一对准表面接合的第二对准表面，以在第一和第二对准表面完全接合时，对准穿过连接器中的延伸部的孔，即使悬臂节段没有轴向对准，主销也能插过第一和第二配对连接器中全部延伸部的孔。
文档编号B66C23/70GK101456520SQ20081017881
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月1日 优先权日2007年11月29日
发明者F·潘, N·P·霍利, R·J·沃克 申请人:马尼托瓦克起重机有限公司