包括伸缩桅杆的塔式起重机的制作方法

本发明涉及自动展开与折叠塔式起重机。此外，本发明涉及用于展开此塔式起重机的方法。

背景技术：

ep0855361a1描述了包括悬臂与伸缩桅杆的自动展开与折叠塔式起重机。伸缩桅杆包括第一桅杆部分，第二桅杆部分，以使在桅杆部分的锁定位置与释放位置之间可移动的侧闩滑动。

ep0855361a1的闩枢转地安装并且伸缩桅杆包括用于移动侧闩的手杆。侧闩将来自悬臂以及来自第一桅杆部分的竖直作用力传递到第二桅杆部分。侧闩、右闩与左闩与焊接到第一桅杆部分的侧面、右边与左面的固着楔子配合。每个固着楔子都具有用于将相应闩引导到其锁定位置的引导斜坡。

然而，ep0855361a1的闩与固着楔子相对地笨重并且它们要求i)沿着竖直方向以便其支撑面对准以及ii)沿着水平方向以便控制第一桅杆部分与第二桅杆布恩之间的间隙的高度准确性。此外，每个引导斜坡都可以在水平平面中产生足够的作用力，其局部地施加以使第一桅杆部分与第二桅杆部分扩大。

技术实现要素：

本发明特别地旨在解决上述问题的全部或部分。

为此目的，本发明的目的是包括悬臂与伸缩桅杆的自动展开与折叠塔式起重机，伸缩桅杆包括至少一个第一桅杆部分与一个第二桅杆部分，至少一个第一桅杆部分与一个第二桅杆部分构造为使得第一桅杆部分可以沿着纵向方向在第二桅杆部分中滑动，

第一桅杆部分至少具有两个主侧面、主前面与主后面，当塔式起重机处于操作位置中时，主前面朝向悬臂定向，主后面与主前面相对，

第二桅杆部分至少具有两个辅助侧面、辅助前面与辅助后面，当塔式起重机处于操作位置中时，辅助前面朝向悬臂定向，辅助后面与辅助前面相对，

塔式起重机的特征在于：

伸缩桅杆还包括前闩与后闩，前闩与后闩至少与纵向方向正交地并且相应地在锁定位置与释放位置之间平移移动，

在锁定位置中，前闩与主前面和辅助前面配合，并且其中，后闩与主后面和辅助后面配合，以使第一桅杆部分相对于第二桅杆部分不移动，

在释放位置中，前闩与后闩相对于第二桅杆部分释放第一桅杆部分，

伸缩桅杆还包括致动装置，此致动装置构造为在其释放位置与其锁定位置之间移动前闩和后闩，致动装置布置在第一桅杆部分中，

前闩、后闩、辅助前面与辅助后面构造为使得前闩在第一桅杆部分与第二桅杆部分之间仅传递在垂直于纵向方向的平面中定向的作用力。

换句话说，前闩、后闩、辅助前面与辅助后面构造为使得前闩不在第一桅杆部分与第二桅杆部分之间传递沿着纵向方向定向的任何作用力。

此外，前闩、后闩、辅助前面与辅助后面可以构造为使得后闩在第一桅杆部分与第二桅杆部分之间传递沿着纵向方向定向的大体上全部作用力。

由此，仅通过后闩传递竖直作用力，同时前闩仅传递水平作用力。因此，在伸缩桅杆的竖直中间平面中，例如在桅杆的对称平面中，作用力的分布是均衡的，这避免使锁定系统与第一桅杆部分的前面过大。

在与伸缩桅杆的竖直中间平面(包括纵向方向)正交的平面中，前闩与后闩加入通过施加在此平面外部并且例如由于在悬臂上的阵风或者塔式起重机的定向移动时的动态作用的力矩产生的作用力的恢复。由此，前闩与后闩之间的距离允许在不引起第一桅杆部分与第二桅杆部分之间的相对移动的情况下在第一桅杆部分与第二桅杆部分之间重新获得高的扭矩。因此，通过切变前闩与后闩实现了作用力的传递，这相对于将焊接在薄的管状桅杆上的止动件减小了疲劳故障的风险。

当塔式起重机处于操作构造中时：a)纵向方向基本上是竖直的；b)垂直于纵向方向的平面基本上是水平的；以及c)包含在与纵向方向垂直的平面中的任意方向都基本上是水平的。

根据变型，在释放位置中的前闩与后闩机械地连接到第一桅杆部分。

在本申请中，术语“桅杆部分”表示纵向桅杆构件。由此，几个叠加的桅杆部分形成伸缩桅杆。

第一桅杆部分至少部分地在第二桅杆部分中延伸。当伸缩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中延伸。当伸缩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。

根据变型，第一桅杆部分具有包括至少八个面的多边形形状的横截面，并且第二桅杆部分具有包括至少八个面的多边形形状的横截面。根据变型，第一桅杆部分与第二桅杆部分的横截面的多边形形状是凸面。

根据变型，第一桅杆部分具有由平面金属板组成的大体上管状形状，并且第二桅杆部分具有由平面金属板组成的大体上管状形状。换句话说，第一桅杆部分由实体面形成箱状物，并且第二桅杆部分由实体面形成箱状物。

根据变型，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，第一桅杆部分与第二桅杆部分每个都大体上具有棱柱的形状。

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剖切平面中考虑的截面。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。

根据实施方式，辅助前面与辅助后面相应地包括辅助前支撑件与辅助后支撑件，辅助前支撑件与辅助后支撑件构造为使得：

前闩的底部在锁定位置中远离辅助前支撑件；以及

后闩在锁定位置中抵靠辅助后支撑件支撑。

由此，辅助前支撑件与辅助后支撑件相应地与前闩以及后闩配合，使得前闩在第一桅杆部分与第二桅杆部分之间仅传递在与纵向方向垂直的平面中定向的作用力。此外，由于前闩的底部未触碰辅助前支撑件，因此前闩不能将纵向作用力传递到第二桅杆部分。

根据变型，辅助前支撑件包括具有部分圆柱形凹槽的前支撑块，并且辅助后支撑件包括后支撑块，此后支撑块具有可以由此与后闩配合的部分圆柱形凹槽。

根据变型，主前表面与主后表面相应地包括主前支撑件与主后支撑件，主前支撑件与主后支撑件构造为相应地在第一桅杆部分与前闩之间和第一桅杆部分与后闩之间传递作用力。

主前支撑件与辅助后支撑件每个都可以相应地包括前支撑块与后支撑块。前支撑块可以具有部分圆柱形凹槽，并且后支撑块可以具有部分圆柱形凹槽，这些凹槽相应地与前闩和后闩配合。

根据实施方式，辅助前支撑件具有当塔式起重机位于操作位置中时向上地开口的前闩，辅助后支撑件具有当塔式起重机位于操作位置中时向上地开口的后槽口，前槽口与后槽口构造为使得当前闩与后闩位于其锁定位置中时，后闩抵靠后槽口的底部支撑并且前闩远离前槽口的底部。

由此，由于在锁定位置中前闩远离前槽口的底部(没有支撑)，因此前闩不能将任何纵向作用力传递到第二桅杆部分。因此，当塔式起重机位于操作位置中时，前闩仅将水平作用力传递到第二桅杆部分。

由此，是通过抵靠后槽口的底部支撑的后闩将全部纵向作用力从第一桅杆部分传递到第二桅杆部分。此布置允许在与纵向方向正交并且包括前闩与后闩的平移的方向的平面中具有均衡系统。

根据变型，当前闩与后闩位于相同高度并且在其锁定位置中时，前槽口的底部低于后槽口的底部。

根据实施方式，后槽口具有向上地向外扩展的的形状，并且前槽口包括i)具有向上地向外扩展的形状的引导部分以及ii)具有适配到前闩的u状的锁定部分。

由此，不考虑不同部件的定位或制造缺陷，后槽口与前槽口的此形状方便第一桅杆部分相对于第二桅杆部分的居中。此外，由于第一桅杆部分通过悬臂受到向前倾斜力矩，因此在纵向方向周围的前槽口与后槽口的向外扩展的形状允许第一桅杆部分相对于第二桅杆部分的自居中。

根据实施方式，前闩包括前杆，后闩包括后杆，前杆与后杆具有基本上相等的横截面尺寸。

由此，此前杆与后杆允许分配前闩与后闩受到的作用力。

根据变型，前杆与后杆是圆柱形，其直径基本上是相等的。由此，后杆的圆柱形形状允许后闩在不考虑其方向的情况下传递作用力。

根据实施方式，其中第一桅杆部分的右侧部分与左侧部分相对于沿着纵向方向延伸并且平行于悬臂的延伸平面的对称平面对称，前杆的轴线与后杆的轴线在对称平面中延伸。

换句话说，前闩与后闩沿着第一桅杆部分的对称平面延伸。

由此，沿着对称平面的前闩与后闩的此布置允许相对于支撑在伸缩桅杆的侧面上的侧闩减小前闩与后闩上的水平作用力。此外，此布置适于例如当悬置载荷相对于伸缩桅杆侧向地偏离时的非对称加载。

根据实施方式，前闩沿着第一锁定方向可移动，后闩沿着第二锁定方向可移动，第一锁定方向与第二锁定方向平行或共线。

对此实施方式另选地，前闩与后闩可以沿着既非平行又非共线的平移方向可移动。

根据变型，锁定方向中每个都仅在与纵向方向正交的平面中延伸。

根据实施方式，致动装置至少包括：

一个直线缸体；

将至少一个直线缸体机械地连接到前闩的一个前连接杆；以及

将至少一个直线缸体机械地连接到后闩的一个后连接杆。

由此，此直线缸体与此连接杆使得致动装置可靠且经济。此外，直线缸体允许同时地移动前锁定件与后锁定件。

对此实施方式另选地，致动装置可以包括两个直线缸体，其布置为相应地致动前连接杆与后连接杆，由此相应地移动前闩与后闩。换句话说，前闩与后闩中的每个都连接到其自身的直线缸体。

根据变型，直线缸体或每个直线缸体都是电动缸体。另选地，直线缸体或每个直线缸体可以是液压缸。

根据实施方式，塔式起重机还包括：

第一支撑梁，其布置为将作用力从第一桅杆部分传递到前闩；

第二支撑梁，其布置为将作用力从第二桅杆部分传递到后闩；

并且，在释放位置中，连接杆相应地抵靠第一支撑梁以及第二支撑梁，以限定前闩与后闩的平移。

由此，当连接杆对接时，每个连接杆都使前闩或后闩的移动停止，这避免了过度加载致动装置。

根据实施方式，前闩具有闩肩部，并且前壳体具有前止动表面，此前止动表面构造为当前闩位于锁定位置中时抵靠闩肩部。

由此，当前壳体与后壳体是贯穿壳体时，此闩肩部允许避免前闩与后闩的完全退出。

根据实施方式，前闩与后闩主要延伸到位于释放位置中的第一桅杆部分中。

由此，由于前闩与后闩以及致动装置基本上位于第一桅杆部分中，因此减小了伸缩桅杆的体积。此外，由于致动装置位于可移动的第一桅杆部分中，因此伸缩桅杆可以在不需要增加闩的数量的情况下在几个锁定高度处操作。

换句话说，当前闩与后闩位于其释放位置中时，前闩的长度的至少50％在第一桅杆部分中，也就是说，在主前面与主后面之间延伸，并且后闩的长度的至少50％在第二桅杆部分中延伸。

根据变型，塔式起重机包括具有传感器的探测系统，其构造为当前闩与后闩相应地在其锁定位置或释放位置中时通知操作者和/或中央处理单元。

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。

附图文字

根据仅通过非限定实例的方式提供并且参照附图的下面的描述将会更好地理解本发明并且其优点也将显现，在附图中相同附图标记与结构上和/或功能上相同或类似的元件相应。在附图中：

图1是在伸缩桅杆的展开过程中根据本发明的塔式起重机的示意性侧视图；

图2是在操作构造中的图1的塔式起重机的示意性侧视图；

图3是图1中的细节iii的较大比例视图并且示出了伸缩桅杆的一部分；

图4是当前闩与后闩在释放位置中时沿着图3中的线iv-iv的剖面；

图5是当前闩与后闩在释放位置中时与图4类似的视图；

图6是通过图3的伸缩桅杆的一部分的对称平面的部分截锥立体图；

图7是根据图5中的箭头vii的侧视图；

图8是图6中箭头viii的侧视图；

图9是根据图6中的箭头ix的侧视图；

图10是图3中的细节x的较大比例视图,

图11是图3中的细节xi的较大比例视图,

图12是当前闩与后闩在释放位置中时沿着图10中的线xii-xii的剖面；以及

图13是当前闩与后闩在释放位置中时沿着图11中的线xiii-xiii的剖面。

具体实施方式

图1至图9示出了自动展开与折叠塔式起重机1。塔式起重机1包括悬臂2与伸缩桅杆4。当塔式起重机1处于操作构造中时(图2)，纵向方向z10基本上是竖直的。

伸缩桅杆4包括第一桅杆部分10、第二桅杆部分20与第三桅杆部分25。第一桅杆部分10与第二桅杆部分20构造为使得第一桅杆部分10可以沿着纵向方向z10在第二桅杆部分20中滑动。

第一桅杆部分10与第二桅杆部分20每个都具有由平面金属板组成并且具有凸面八边形横截面的管状形状。第一桅杆部分10和第二桅杆部分20每个形成具有八个实体面的箱状物。

第一桅杆部分10具有两个主侧面11和12、主前面13与主后面14。当塔式起重机1位于操作位置中时，主前面13朝向悬臂2定向。主后面14与主前面13相对。主侧面11和12包括左侧面11和右侧面12。

类似地，第二桅杆部分20具有两个辅助侧面21和22、辅助前面23与辅助后面24。当塔式起重机1位于操作位置中时，辅助前面23朝向悬臂2定向。辅助后面24与辅助前面23相对。辅助侧面21和22包括左侧面21和右侧面22。

伸缩桅杆4还包括前闩30与后闩40。前闩30与后闩40定位在第一桅杆部分10中。

前闩30包括前杆31并且后闩40包括后杆41。在这里前杆31和后杆41是圆柱形并且具有基本上相等的直径。

第一桅杆部分10的右侧部分与左侧部分相对于沿着纵向方向z10延伸并且与悬臂2的延伸平面p2平行的对称平面p10是对称的。前杆31的轴线x31与后杆41的轴线x41在对称平面p10中延伸。由此，前闩30与后闩40沿着第一桅杆部分10的对称平面p10的延伸。

前闩30与后闩40可以与纵向方向z10正交地平移移动。前闩30沿着第一锁定方向x30是可移动的。后闩40沿着第二锁定方向x40是可移动的。第一锁定方向x30与第二锁定方向x40在这里是共线的。第一锁定方向x30与第二锁定方向仅在与纵向方向z10正交的平面中延伸。

前闩30在锁定位置(图5-图7)与释放位置(图4)之间可平移移动，

在锁定位置中，前闩30与主前面13配合并且与辅助前面23配合，

在释放位置中，前闩30不与辅助前面23配合。

类似地，后闩40在锁定位置(图5-图7)与释放位置(图4)之间可平移移动，

在锁定位置中，后闩40与主后面14配合并且与辅助后面24配合，

在释放位置中，后闩40不与辅助后面24配合。

在附图的实例中，为了允许上述操作：

主前面13具有构造为用于通过前闩30的前通道13.3；

后前面14具有构造为用于通过后闩40的后通道14.4；

辅助前面23具有构造为容纳前闩30的端部的前壳体23.3；以及

辅助后面24具有构造为容纳后闩40的端部的后壳体24.4。

在释放位置(图4)中，前闩30与后闩40机械地连接到第一桅杆部分10，并且全部在第一桅杆部分10中延伸。

伸缩桅杆4还包括致动装置50，此致动装置构造为在其释放位置(图4)与其锁定位置(图5-图7)之间移动前闩30和后闩40。致动装置50布置在第一桅杆部分10中。

致动装置50在这里包括：

直线缸体51；

前连接杆53，其具有弯曲形状并且其将直线缸体51机械地连接到前闩30；以及

后连接杆54，其具有弯曲形状并且其将直线缸体51机械地连接到后闩40。

当前闩30与后闩40在其相应的锁定位置中(图5-图7)时，前闩30与后闩40使第一桅杆部分10相对于第二桅杆部分20不移动。

当前闩30与后闩40在其相应的释放位置中(图5-图7)时，前闩30与后闩40相对于第二桅杆部分20释放第一桅杆部分10。

前闩30、后闩40、辅助前面23与辅助后面24构造为使得前闩30在第一桅杆部分10与第二桅杆部分20之间仅传递在垂直于纵向方向z10的平面中定向的作用力f30。

前闩30、后闩40、辅助前面23与辅助后面24构造为使得前闩30不在第一桅杆部分10与第二桅杆部分20之间传递沿着纵向方向z10定向的任何作用力。因此，当塔式起重机1位于操作位置中时，前闩30仅将水平作用力f30传递到第二桅杆部分20。

因此，后闩40在第一桅杆部分10与第二桅杆部分20之间传递沿着纵向方向z10(竖直)定向的全部作用力f41。作用力f41是在后闩40与第二桅杆部分20之间传递的倾斜作用力f40的竖直分量(z10)。

辅助前面23包括辅助前支撑件23.1。辅助后面24包括辅助后支撑件24.1。类似地，主前面13与主后面14相应地包括主前支撑件13.1与主后支撑件14.1。

主前支撑件13.1与辅助后支撑件23.1在这里构造为使得：

在锁定位置中的前闩30的底部远离辅助前支撑件23.1；以及

后闩40在锁定位置中抵靠辅助后支撑件24.1支撑。

由于前闩30不触碰辅助前支撑件23.1，因此前闩30不会将竖直作用力传递到第二桅杆部分20。因此，辅助前支撑件23.1与辅助后支撑件24.1与前闩30以及与后闩40相应地配合，使得前闩30仅传递定向在垂直于纵向方向z10的平面(水平面)中的作用力f30。

主前支撑件13.1与主后支撑件14.1构造为分别在第一桅杆部分10与前闩30之间以及第一桅杆部分10与后闩40之间传递作用力，尤其是竖直作用力(z10)。

主前支撑件13.1在这里包括具有半圆柱形凹槽的前支撑块。类似地，主后支撑件14.1包括具有半圆柱形凹槽的后支撑块。这些半圆柱形凹槽与形成前闩30与后闩40的前杆和后杆配合。

此外，辅助前支撑件23.1具有当塔式起重机1位于操作位置中时向上开口的前槽口23.2。类似地，辅助前支撑件24.1具有当塔式起重机1位于操作位置中时向上开口的后槽口24.2。

当前闩30与后闩40位于锁定位置中时，由于前槽口23.2和后槽口24.2的形状与布置，后闩40抵靠后槽口24.2的底部24.20支撑，并且前闩30远离前闩23.2的底部23.20。图9示出了前闩30与前槽口23.2的底部23.20之间的距离d。

这里的后槽口24.2具有向上地向外扩展的形状。前槽口23.2包括:i)具有向上地向外扩展的形状的引导部分23.21，以及ii)具有适配到前闩30的u状的锁定部分23.22。特别地，u状的侧向间隙最小化，使得前闩抵靠锁定部分23.22的边缘支撑。

当前闩30与后闩40位于相同高度并且在其锁定位置中时(图5-图7)，前槽口23.2的底部低于后槽口24.2的底部。

此外，塔式起重机1还包括第一支撑梁16与第二支撑梁17，它们布置为相应地传送i)第一桅杆部分10的作用力到前闩30以及ii)第二桅杆部分20的作用力到后闩40。

在释放位置中(图4)，连接杆53和54相应地抵靠第一支撑梁16以及抵靠第二支撑梁17，这限定了前闩30与后闩40的平移。当连接杆对接时(图4)，每个连接杆都使前闩30或后闩40的移动停止。

前闩30具有闩肩部30.5并且前壳体23.3具有当前闩30位于锁定位置(图5-图7)中时抵靠闩肩部30.5的前止动表面。当前壳体23.3是贯通壳体时，闩肩部30.5避免了前闩30与后闩40的完全退出。

类似地，后闩40具有闩肩部40.5并且后壳体24.4具有后止动表面28(图7)，当后闩40位于锁定位置(图5-图7)中时，此后止动表面抵靠闩肩部40.5。

此外，如图10至图13中所示，第一桅杆部分10包括四个主支撑构件18.1，其中两个定位在第一桅杆部分10的前区中，并且其中两个在第一桅杆部分10的后区中。类似地，第二桅杆部分20包括四个辅助支撑构件18.2，其中两个定位在第二桅杆部分20的前区中，并且其中两个定位在第二桅杆部分20的后区中。

主支撑构件18.1与辅助支撑构件18.2连接到八边形部分的倾斜面。主支撑构件18.1相应地支撑在第二桅杆部分20的前右、前左、后右与后左面上。类似地，辅助支撑构件18.2相应地支撑在第一桅杆部分10的前右、前左、后右与后左面上。

如图3中所示，主支撑构件18.1低于辅助支撑构件18.2定位。辅助支撑构件18.2更靠近悬臂102，其载荷引起倾斜向前力矩。

在伸缩桅杆4的展开与折叠过程中，主支撑构件18.1与辅助支撑构件18.2实现了引导第一桅杆部分10和第二桅杆部分20的功能。实际上，主支撑构件18.1与辅助支撑构件18.2通过相对于第二桅杆部分20滑动引导第一桅杆部分10。

当塔式起重机100处于操作中时，主支撑构件18.1与辅助支撑构件18.2实现了传递作用力的功能(静态伸缩桅杆)。主支撑构件18.1与辅助支撑构件18.2构造为在第一桅杆部分10与第二桅杆部分20之间传递通过由例如从悬臂102悬置的载荷、通过悬臂102的重量以及通过悬臂102上的侧向风产生的弯矩以及扭矩引起的作用力。

此外，伸缩桅杆4包括侧向支撑构件19，其构造为在第一桅杆部分10与第二桅杆部分的右面与左面之间传递侧向作用力。侧向支撑构件19在这里定位在与辅助支撑构件18.2相同的高度处。

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的任何元件开始，可以在不偏离本发明的范围的情况下考虑其它实施方式。