CN104843581B - 连接装置及具有该连接装置的组合式起重机及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于连接第一起重机和第二起重机的连接装置，所述第一起重机和所述第二起重机各具有臂架，所述连接装置包括第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂构成第一起重机的臂架的顶部，所述第二连接臂构成第二起重机的臂架的顶部，所述第一连接臂和所述第二连接臂绕唯一的共同的枢转轴在同一枢转平面内铰接在一起，并且其中所述第一起重机和所述第二起重机的臂架在同一变幅平面内联动，其中所述变幅平面与所述枢转平面为同一平面。本发明还涉及具有所述连接装置的组合式起重机以及其连接方法。

Description

连接装置及具有该连接装置的组合式起重机及连接方法

技术领域

本发明涉及起重机设备技术领域，更具体地涉及一种用于连接两台带有臂架的基础起重机的连接装置以及具有该连接装置的组合式起重机。

背景技术

对于起重机设备，其每个承受载荷的部件都必须有一定的安全裕度，以确保设备、人员和财产的安全。因此，一旦预期吊载重物超过起重机的极限载荷范围，则不允许用该起重机来起吊该重物。可选的办法是选择更大型号的起重机。另外，从经济性方面考虑，购置较大型的起重机来吊载该重物使得成本大大增加，并且更大型号的起重机在吨位超过一定程度时对地面的要求也越苛刻，进而会使得地面基础处理的成本非常昂贵。为了解决此问题，人们已经考虑到使用多台起重机来联合起吊。

其中第一种联合起吊的方式是在起重机未连接在一起的情况下进行联合吊装：1）起重机吊钩都直接连接到同一重物上（如图1b所示），在该情形下，每台起重机所承受的载荷大小不明；2）多台起重机通过平衡梁共同起吊同一重物（如图1a所示），例如专利文献US7789253B2中所描述的起重机设备。对于此方案，每台起重机的载荷可以确定。对于上述两种情况，起重机的抗倾覆能力和结构稳定性未得到改进，因此在起重运行期间其平衡状态很容易遭到破坏。

其中第二种联合起吊的方式是一台起重机应用两个臂架来进行吊装，例如专利文献CN1899949A中所述的起重机设备。例如，两个平行臂架通过水平连接部件连接起来，比如TEREX-DEMAG CC8800-1 Twin，或者两臂架连接成“A”字形状形成一个联合臂架，比如Sarens SGC-120环轨起重机。

其中第三种联合起吊的方式是两台起重机在它们各自的臂架顶端用一短的平衡梁连接在一起，例如在专利文献GB19670039354中所描述的起重机设备。

对于上述三种联合起吊的方式都存在以下方面的限制：1）组合后的起重机与基础起重机相比没有降低单个起重机臂架的轴向载荷，没有增强基础起重机的抗倾覆能力和结构稳定性；2）结构较为复杂；3）现有起重机本身需要改装以满足联合起吊所需，因此导致比较高的资金投入。

因此，本发明旨在寻找一种能够克服现有技术中上述一个或多个问题的起重机设备。

发明内容

本发明目的是在对现有基础起重机的结构尽可能小范围改变或甚至没有改变的情况下，增强每个基础起重机的起重能力，提高每台基础起重机的抗倾覆能力和结构稳定性，降低每台基础起重机臂架的轴向压力。

本发明的上述目的通过具有如下技术特征的连接装置来实现。本发明的用于连接第一起重机和第二起重机的连接装置，第一起重机和第二起重机各带有臂架，所述连接装置包括第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂构成第一起重机的臂架的顶部，所述第二连接臂构成第二起重机的臂架的顶部，所述第一连接臂和所述第二连接臂绕唯一的共同的枢转轴在同一枢转平面内铰接在一起，其中所述第一起重机和第二起重机的臂架在同一变幅平面内联动，其中所述变幅平面与所述枢转平面为同一平面。特别地，所述第一连接臂构成所述第一起重机的臂架的顶部，使得所述第一连接臂是所述第一起重机的臂架的至少一部分。可选地，所述第一连接臂也可以构造成固定地连接至所述第一起重机的臂架的顶部以作为所述第一起重机的臂架的延伸部分。另外，所述第二连接臂或者通过成为所述第二起重机的臂架的至少一部分或者通过构造成固定地连接至所述第二起重机的臂架的顶部以作为所述第二起重机的臂架的延伸部分来构成所述第二起重机的臂架的顶部。所述第一连接臂和所述第二连接臂优选地直接铰接在一起。特别地，所述共同的枢转轴水平取向。因此，所述共同的枢转平面竖直取向。特别地，第一起重机和第二起重机布置成使得第一起重机的臂架的中轴线和第二起重机的臂架的中轴线布置在所述同一变幅平面内。特别地，所述中（纵）轴线在所述变幅平面内相交。

优选地，所述水平枢转轴位于所述第一连接臂和/或所述第二连接臂的端部区域。该构型使得铰接连接在一起的第一连接臂和第二连接臂具有更大的枢转角度范围，因此，可适用于臂架长度相差很大的两台基础起重机的联合吊载作业。所述第一连接臂和/或所述第二连接臂的所述端部区域布置成与所述第一连接臂和/或所述第二连接臂的连接区域相对。通过该连接区域，所述第一连接臂和/或所述第二连接臂优选连接到所述第一起重机的臂架和/或所述第二起重机的臂架。特别地，所述枢转轴位于各起重机的臂架的顶端/末端。

有利地，所述第一连接臂和所述第二连接臂之间的铰接连接通过设置在所述第一连接臂和所述第二连接臂上的孔口以及插置在该孔口中的销来实现。该铰接结构简单、易于制造，且方便组装。

在一优选实施例中，所述孔口设置在所述第一连接臂或所述第二连接臂的连接耳上，所述连接耳为单片式或叉形样式。所述叉形样式的连接耳可具有至少两个平行延伸的分支耳，例如为双耳式、三耳式等等。

优选地，所述第一连接臂上的连接耳为单片式的，所述第二连接臂上的配对的连接耳为叉形样式，优选地为双耳式。

优选地，所述第一连接臂上的单片式的连接耳插置在所述第二连接臂上的配对的叉形连接耳的两分支耳之间。该分支耳实际上具有限制配对连接耳沿水平枢转轴移动的功能，因此，使得所形成的铰接连接保持仅具有一个运动自由度。

优选地，当以截面视图观察时，所述第一连接臂上的所述孔口具有闭合的周缘，所述第二连接臂上的所述孔口具有非闭合的周缘且构造成能与穿过所述第一连接臂上的封闭的孔口的销形成卡扣连接。对于此铰接结构，组装方便并且简单，避免了对准销孔所带来的复杂操作程序，还避免了起重机起臂/落臂的作业。

优选地，所述第二连接臂上设置有锁钩，该锁钩构造用于在其中锁钩与所述销接合的锁定位置和其中锁钩与所述销脱离接合的解锁位置之间移动。通过锁钩的设置，可以确保所形成的铰接连接更为牢靠，避免在作业期间由于起重机设备臂架的振动而使所形成的铰接连接断开。

优选地，所述连接装置包括构造用于在组装所述连接装置时引导所述第一连接臂和所述第二连接臂移动以使所述第一连接臂和所述第二连接臂定位在预定位置的引导机构。由此，使得可以简化对准工序，并且提高组装效率。

优选地，所述连接装置包括上锁/解锁机构，其构造用于保持或断开所述第一连接臂和所述第二连接臂之间的铰接连接。通过此上锁/解锁机构，使得由连接装置所形成的铰接连接更为牢靠，从而避免在起重机吊载作业时发生起重机倾翻事故。此外，当需要将该组合式起重机拆开并恢复至原样时，可以利用该上锁/解锁机构来安全断开此铰接连接。

优选地，所述上锁/解锁机构包括至少一个可伸缩执行元件例如液压缸。通过控制系统对这些可伸缩执行元件的自动控制，可将用于保持此铰接连接的锁紧力控制在预定的合理范围。

根据本发明的另一方面，提供一种组合式起重机，包括上述连接装置以及具有臂架的且通过所述连接装置连接在一起的两台基础起重机。

优选地，所述基础起重机为履带式起重机。

优选地，所述基础起重机的臂架长度相等或不等。

优选地，所述组合式起重机包括一个起升滑轮组，该起升滑轮组设置在所述连接装置的水平枢转轴上或所述两台基础起重机中的一台基础起重机的臂架的顶端，该起升滑轮组位于由所述两台基础起重机的臂架限定的角的内部。

优选地，所述组合式起重机包括一对起升滑轮组，各所述起升滑轮组分别设置在相应基础起重机的臂架的顶端，该对起升滑轮组位于由所述两台基础起重机的臂架限定的角的内部。

优选地，所述基础起重机包括用于实现臂架绕所述基础起重机的回转中心做回转运动的回转支承机构。在此构型下，在组合式起重机吊载作业时，可通过该回转支承机构来调节基础起重机的行走方向，即前进或后退或转弯，进而灵活地改变吊载的空间位置。

优选地，所述组合式起重机包括用于对基础起重机的拉板力进行监控的控制系统。通过此控制系统，可以避免起重机的倾翻或滑动，确保起重机能安全作业。

根据本发明的另一方面，提供了一种利用上述连接装置将两台带臂架的基础起重机连接在一起的连接方法，包括步骤：

a)使所述两台基础起重机的臂架面对面设置并位于同一变幅平面内；

b)使第一连接臂和第二连接臂相对于彼此定位在预定的位置；

c)将第一连接臂和第二连接臂铰接在一起，所形成的铰接连接的枢转轴水平取向。

优选地，所述b)步骤包括在定位之前将所述连接装置的第一连接臂的自由端固定地连接在两台基础起重机中的一台基础起重机的臂架的顶端和将所述连接装置的第二连接臂的自由端固定地连接在两台基础起重机中的另一台基础起重机的臂架的顶端。该可选步骤在第一连接臂和第二连接臂与起重机臂架为分开部件时所必须的。通过此实施方案，可以在不大幅度改装现有起重机臂架的情形下实现两台基础起重机臂架的连接。

优选地，所述b）步骤包括借助于控制系统对设置在所述连接装置上的引导机构的监控来实现第一连接臂和第二连接臂的相对定位。

优选地，所述方法包括在形成铰接连接之后借助控制系统对设置在所述连接装置上的上锁/解锁机构的控制来选择性地实现此铰接连接的保持或断开。

对于应用了本发明连接装置而连接在一起的两台基础起重机，在联合作业时，其起重量大于他们单独吊载时起重量之和。比如两台基础起重机单独工作时，每台基础起重机能吊载100吨，通过将该两台起重机利用本发明的连接装置连接在一起，就能达到大于200吨的起重能力。两台起重机要实现此联合吊载作业，对原基础起重机所做的改装仅在于：新增加连接装置以及电气和控制方面的相应调整。

优选地，所述组合式起重机的两个基础起重机利用一基本水平的连接部件连接成连接件。特别地，所述连接部件水平取向。所述两个基础起重机的这种水平连接使得每个布置在地面上的角部与地面之间的水平力降低。

优选地，所述基本水平的连接部件栓系到至少一个所述基础起重机的下部推进主体，特别是栓系到至少一个所述基础起重机的行走履带。作为替代方案，所述基本水平的连接部件可栓系到至少一个所述基础起重机的上部回转主体。特别地，所述基本水平的连接部件可以栓系到其中一个基础起重机的下部推进主体并可栓系到另一基础起重机的上部回转主体。在此情形下，所述连接部件相对于水平面倾斜。但是，这种倾斜应理解为基本水平。此外，所述基本水平的连接部件可以栓系到至少一个所述基础起重机的臂架。优选地，所述基本水平的连接部件的长度能以可变的方式调节。这种长度调节可通过绞车、滑轮系统、气动缸、液压缸或它们的组合来实现。

附图说明

为了充分公开本发明，使得本领域技术人员根据说明书的记载能够实现本发明，特给出以下附图，并结合附图对本发明的实施例进行了详细说明。但是附图及相应的实施例说明仅是为了说明的目的，而非用于限制本发明。

图1a和图1b示出根据现有技术两台履带式起重机如何共同作用来吊装同一重物；

图2示出根据本发明的组合式起重机的一实施例的总体示意图；

图3示出位于本发明的组合式起重机的顶部的用于连接两基础起重机的连接装置；

图4a-4c示出根据本发明的连接装置的第一实施例的示意图，其中图4a示出根据本发明的连接装置的俯视示意图，图4b示出沿水平枢转轴看去得到的本发明连接装置的侧视示意图，图4c示出图4a中X局部的放大示意图；

图5a-5b示出根据本发明的连接装置的第一连接臂和第二连接臂上的连接耳的构型；

图6a-6c示出根据本发明的连接装置的第二实施例的示意图，其中图6a示出根据本发明的连接装置处于组装之前的定位对准状态的俯视示意图，图6b和6c分别示出沿水平枢转轴看去得到的本发明连接装置的处于未组装状态和处于组装状态的侧视示意图；

图7示出具有不等长度的臂架的两台起重机在利用本发明的连接装置连接之后联合起吊重物的示意图；

图7a示出图7的两台起重机利用系结元件栓系；

图8示出本发明的另一实施例的起重机；以及

图9示出图2的两台起重机通过系结元件栓系。

附图标记列表

1连接装置 19臂架起升钢丝绳

10履带式基础起重机 20拉板

11下部推进主体 21重物

110行走履带 100组合式起重机

12回转支承机构 1001系结元件

13上部回转主体 1002系结元件

14臂架 1003系结元件

140臂架的自由端 1004可变长度和/或可变力调节元件

15起升滑轮组

16吊钩 101第一连接臂

17平衡梁 1010自由端

18桅杆 102第二连接臂

1020自由端 1062第二引导部分

103销 1061a凹部

104孔口 1061b突起部

111连接耳 1062a突起部

111a,111b分支耳 1062b凹部

106引导机构 107锁钩

1061第一引导部分 108上锁/解锁机构

具体实施方式

下面将具体参照附图说明本发明的实施例。只要有可能，在所有附图中都使用相同的附图标记来表示相同的或相似的部件。

为了说明的目的，本发明以具有臂架的履带式起重机为例进行说明。本领域技术人员很容易想到，本发明同样也适用于其他类型的具有臂架的起重机，例如汽车式起重机等。

参照图1a和图1b，可以看出，现有的履带式起重机10包括具有行走履带110的下部推进主体11、通过回转支承机构12安装在下部推进主体上的上部回转主体13、安装在上部回转主体13上的臂架14。在臂架14的自由端140设置有起升滑轮组15和从该滑轮组上悬挂的用于钩住重物21的吊钩16。行走履带110通过来自液压马达的动力而带动起重机直线或转弯行走，从而改变重物的空间位置。回转支承机构12构造用于让上部回转主体绕其旋转轴线做回转运动，从而带动臂架14以及臂架上附接的重物21绕起重机回转中心旋转。用于改变臂架14仰角的变幅机构包括桅杆18、臂架起升钢丝绳19和拉板20。拉板20的一端与臂架14的自由端140连接，另一端与臂架起升钢丝绳19的一端连接。在需要提起臂架时，通过压力信号致动液压马达，从而由液压马达驱动变幅卷扬来例如卷入或放出一定的钢丝绳，使得钢丝绳有一定程度的张紧或松弛，从而使得拉板20也被张紧或松弛，进而带动臂架14的自由端往上提或下降，即改变臂架的仰角，实现臂架的变幅动作。履带式起重机还包括用于实现吊钩16的起升/下落动作的起升系统。起升系统包括起升马达、起升卷筒、起升钢丝绳、起升滑轮组，吊钩16连接在起升滑轮组的动滑轮组上，起升钢丝绳绕过规定的倍率，在动滑轮组和静滑轮组之间延伸，最后缠绕在起升卷筒上，起升马达驱动起升卷筒卷入或者放出钢丝绳，从而控制了吊钩的上升和下降，实现提起、放下重物的作业要求。

本文中，臂架的变幅指的是臂架的俯仰运动，其中幅度是指吊钩垂直投影到起重机所在水平面的点到起重机回转中心线的水平距离，变幅平面指的是由臂架、臂架在水平面上的投影线段以及臂架顶端至水平面之间的垂直距离线段构成的三角形所在的平面。

本文中“上”或“下”指的是在起重机设备搁置在水平位置并处于工作状态时相对于起重机主体而言的，例如参考图1a和1b中的上下方向。此处，上下方向也称为“竖直方向”，与竖直方向垂直的方向为水平方向。

此外，为方便描述和说明，本文中“基础起重机”指的是单台的能够独立完成吊载作业的起重机。因此，对于履带式起重机，基础起重机则至少包括下部推进主体、上部回转主体以及臂架。

图1a和1b示出的是两台起重机共同来起吊一个重物时的可能方案，在图1a中，示出借助于平衡梁17来起吊，而图1b中直接将各个吊钩钩住同一重物。如上文已提到的，这两种方案都没有改进基础起重机的抗倾覆能力或结构稳定性。两个基础起重机的组合的现有的起重能力至多是该两台起重机的起重能力之和。

为了提高和扩展两台起重机的组合的起重性能，本发明提出使用一连接装置1将两台单独的起重机联合起来作为单台的组合式起重机100来工作。参照图2所示，其示出一台起重机A和一台起重机B面对面地设置，使得起重机A的臂架a的变幅平面和起重机B的臂架b的变幅平面重合。在臂架a和臂架b的顶端固定地连接有一连接装置1，该连接装置包括第一连接臂101和第二连接臂102。连接装置1与臂架a和臂架b之间的连接例如通过焊接、铆接、螺纹连接、过盈连接、法兰连接等常规方法来实现。该连接可以是可拆卸的，也可以是不可拆卸的。第一连接臂101和第二连接臂102刚性地铰接在一起使得第一连接臂和第二连接臂可绕共同的水平枢转轴（轴线）在同一竖直枢转平面内相对于彼此枢转。如图3所示，连接装置1可作为整体从臂架a和臂架b上拆卸下来。

进一步地，参照图4a-4c，第一连接臂101具有待与臂架a的顶端（自由端）固定地连接的自由端1010。第一连接臂101与臂架a之间的连接使得第一连接臂不可相对于臂架a转动。第二连接臂102具有待与臂架b的顶端（自由端）固定地连接的自由端1020。第二连接臂102与臂架b之间的连接使得第二连接臂不可相对于臂架b转动。虽然图中所示的是第一连接臂和第二连接臂与臂架a、b为分开的部件时的情形，但是，本领域技术人员容易想到，第一连接臂也可以是臂架a的至少一部分，第二连接臂也可以是臂架b的至少一部分。

图4a-4c中示出第一连接臂和第二连接臂之间的铰接连接的枢转轴位于第一连接臂101和第二连接臂102的端部。本领域技术人员很容易想到，所述枢转轴也可位于第一连接臂和第二连接臂的其他位置，例如接近端部的位置。

图4a-4c所示的第一连接臂101和第二连接臂102之间的铰接连接是通过设置在第一连接臂和所述第二连接臂上的孔口104以及插置在该孔口中的销103来实现。但是，本领域技术人员很容易想到，该铰接连接可以通过其他方式形成，例如设置在第一连接臂/第二连接臂上的销轴和第二连接臂/第一连接臂上的与该销轴配对的卡爪部件等。

在一实施例中，第一连接臂和/或第二连接臂的用于与彼此形成铰接连接的铰接区域包括至少一个连接耳111。连接耳111上设置有供销穿过的孔口104。在第一连接臂和第二连接臂的连接耳111上的孔口104对齐的情况下（如图4a所示），一水平取向的销穿过这些孔口，如图4b所示，从而形成第一连接臂和第二连接臂之间的铰接连接。销限定该铰接连接的枢转轴，第一连接臂和第二连接臂可在同一竖直平面内绕该水平枢转轴枢转。为了限制第一连接臂101和第二连接臂102在其他方向例如沿销的纵轴方向上运动，可设置止挡装置或锁定装置，使得第一连接臂和第二连接臂之间仅具有唯一一个绕枢转轴枢转的运动自由度。

大多数起重机的臂架为桁梁结构，因此，第一连接臂和第二连接臂也可相应地设计成具有桁梁结构。当然，在满足设计强度需要的情况下，本领域技术人员可以想到将第一连接臂和第二连接臂设计成具有其他结构例如箱型结构或板结构的连接部件。

根据设计强度的需要，第一连接臂和第二连接臂的连接耳可设置成一个或多个。如图4a所示，有两个连接耳分别布置在第一连接臂和第二连接臂的前后边缘梁上（此处，“前”和“后”是指沿图4b所示的水平枢转轴的垂直纸面的延伸方向看去而得到的）。对于单个连接耳，也可以设计成具有不同的样式，例如单片式、叉形样式（具有至少两个平行延伸的分支耳的连接耳结构）。参照图4c所示，其中一个连接臂上的连接耳111设计成单片式，而相应的与之匹配的连接耳设计成叉形样式（具体为双耳式）。在该叉形连接耳的两分支耳111a,111b之间的间隙中插置有相应的单片式的连接耳，并且销通过该对连接耳上的孔或开口并直接串接该对连接耳。当然，本领域技术人员容易想到，连接耳之间的连接结构构型也可以是单片式/单片式、双耳式/三耳式、三耳式/四耳式等等。

在图4c所示的实施例中，连接耳111与配对连接耳111之间的构型可以不同。优选地，同一连接臂上的连接耳的构型也可以不同。

参照图5a和图5b，可以看出，第一连接臂101上的位于前后两边缘梁端部的连接耳具有不同的构型，其中一个连接耳为单片式，另一个连接耳为叉形样式。从连接强度的角度来考虑，优选地，第二连接臂102上的配对连接耳分别为叉形样式和单片式。当然，本领域技术人员容易想到，第一连接臂和第二连接臂上的连接耳可都为单片式或都为叉形样式。

进一步地，参照图6a所示，根据本发明的一实施例，为了实现臂架a和臂架b的快速、简便、准确的连接，该连接装置1还可以包括用于引导第一连接臂101和第二连接臂102移动以使所述第一连接臂和所述第二连接臂定位在预定位置的引导机构106。具体地，该引导机构106引导第一连接臂101和第二连接臂102朝向彼此移动以使得第一连接臂和第二连接臂大致位于同一竖直平面内并使第一连接臂和第二连接臂上的连接耳的孔口对准。在图6a所示的实施例中，该引导机构106包括连接在第一连接臂上的第一引导部分1061和连接在第二连接臂上的第二引导部分1060。第一引导部分1061上设置有一凹部1061a和一突起部1061b。第二引导部分1062上设置有用于与第一引导部分上的突起部1061b配合的凹部1062b和用于与第一引导部分上的凹部1061a配合的突起部1062a。一旦第一引导部分上的突起部1061b触碰到第二引导部分上的凹部1062b的底部并且第二引导部分上的突起部1062a触碰到第一引导部分上的凹部1061a的底部，该引导机构会给起重机的控制系统发送一表示第一连接臂和第二连接臂定位对准的信号。

在图6b所示的一实施例中，其中一个连接臂上的连接耳的销孔具有非闭合的周缘（当以截面视图看时），即如图6b所示为圆弧形状。在组装连接装置1时，该具有非闭合的周缘的销孔只是卡接在插装于另一连接臂上的连接耳的销孔中的销上。为了固定销，如图所示，可以在第二连接臂102上设置一锁钩107。锁钩107构造用于在与销接合的锁定位置和与销脱离接合的解锁位置之间移动。该锁钩107在其锁定位置钩住销并联合具有非闭合的周缘的销孔共同作用来防止连接臂与销脱离接合。在该实施例中，同样可以使用引导结构来引导第一连接臂和第二连接臂移动以将第一连接臂和第二连接臂定位在上述预卡接的位置，从而方便形成铰接连接。

在图6b和图6c所示的实施例中，连接装置还包括构造用于保持或断开所述第一连接臂和所述第二连接臂之间的铰接连接的上锁/解锁机构108。上锁/解锁机构108可包括至少一个可接收来自控制系统的控制信号并根据该控制信号而伸缩的执行元件，例如液压缸或电力推杆等。

为了使连接操作自动化，该起重机系统可包括一用于协助完成连接装置的组装以及因而臂架之间的连接的控制系统。例如，控制系统可构造用于在收到上述对准信号之后向机械手臂发出命令指示机械手臂将销插入已对准的销孔并命令上锁/解锁机构将此铰接连接锁紧/保持，以确保在组合式起重机起重期间第一连接臂和第二连接臂仅能在同一平面内做枢转运动。

图2和3中示出本发明的连接装置将臂架长度大致相等的两个基础起重机联合起来进行吊载作业。在此情形下，两个臂架从重物得到相等的载荷，重物几乎位于两台面向彼此的起重机的中间。本发明也可用于联合臂架长度不等的两台基础起重机，如图7所示。对于图7所示的情形，重物分配到两个臂架的轴向力不等，重物移动的速度更接近于离重物距离小的起重机的移动速度。此外，在两台基础起重机联合吊载作业的情况下，当采用一个起升滑轮组工作时，该起升滑轮组15可设置在连接装置的水平枢转轴上（如图7所示）或设置在其中一个臂架的顶端上，使得该起升滑轮组位于由所述两台基础起重机的臂架限定的角的内部。当然也可以采用一对起升滑轮组（如图2或3所示，对于此情形不需要额外的起升系统），各起升滑轮组分别设置在相应基础起重机的臂架的顶端，使得该对起升滑轮组位于由所述两台基础起重机的臂架限定的角的内部。对于起升滑轮组的安装位置以及安装数目，本领域技术人员可根据具体所采用的基础起重机的起重性能以及吊载的具体重量而定。

图7a中示出的组合式起重机100包括系结元件1003。该系结元件1003直接将第一起重机A和第二起重机B栓系在一起。系结元件1003直接附接到第一起重机A的上部回转主体13和第二起重机B的上部回转主体上。系结元件1003可释放地附接至起重机A、B中的每一个。此外，设置可变长度和/或可变力调节元件1004。该可变长度和/或可变力调节元件1004使得能够补偿起重机A、B上的相互作用力的不对称分配，特别是起重机A、B的臂架a、b上的相互作用力的不对称分配。根据图7a所示的优选实施例，可变长度和/或可变力调节元件1004是液压缸。但是，也可以使用气动缸来作为可变长度和/或可变力调节元件1004。此外，可变长度和/或可变力调节元件1004可包括钢丝绳绞车或钢丝绳绞车和滑轮的组合装置。特别地，可以补偿由沿着液压管线的泄漏引起的不对称载荷。另外，用于将臂架a、b和臂架起升钢丝绳19栓系在一起的起升绞车也可引起不对称载荷。如图7所示组合式起重机100的不对称加载主要是由起重机A、B的臂架a、b的不同长度引起的。但是，利用臂架起升钢丝绳19对臂架a、b的不对称起升和/或泄漏可引起不对称的加载状态。因此，可变长度和/或可变力调节元件也可集成在起重机中，如图8或9所示。

为了更清楚地了解本发明的连接装置以及组合式起重机的优点，下面以图示的履带式起重机为例说明本发明连接装置的组装方法以及组合式起重机的操作过程。

本发明连接装置的组装方法，根据组装空间位置可分为两种：1）在地面组装；2）在空中组装。而根据操作类型可分为：手动连接和自动连接。当然，本发明连接装置的具体组装方法可以为上述类型的组合，例如在空中自动连接、在地面手动连接等。下面就其中两种组装方法进行示例性说明：

在地面手动连接：将起重机A和起重机B的臂架大致放置在水平位置，并使得臂架面对面并设置在同一变幅平面内；将连接装置1的第一连接臂101的自由端1010固定地连接至起重机A的臂架的自由端，将连接装置的第二连接臂102的自由端1020固定地连接至起重机B的臂架的自由端，使第一连接臂和第二连接臂相对于彼此定位，使得各自的销孔104对齐；将销103插置在对齐的销孔中，并利用止挡装置或锁定机构将销固定；通过变幅机构起升起重机A和B的臂架，命令起重机A和B的行走履带沿所要求的方向行驶。

在空中自动连接：起重机A和B的臂架各具有一定的仰角，并且通过控制系统控制起重机的行走动作或回转动作，使得起重机A和B的臂架面对面并位于同一变幅平面内，来自控制系统的控制命令指示机械手臂将第一连接臂和第二连接臂的自由端分别固定地连接到起重机A和B的臂架的自由端；通过引导机构106的引导来定位第一连接臂101和第二连接臂102，待定位完成后，机械手臂在控制命令的指示下将销插入第一连接臂和第二连接臂的铰接区域的销孔中，从而形成铰接连接；控制系统接着发出控制命令指示上锁/解锁机构108对此铰接连接锁定，防止该铰接连接的断开。由于上述所有动作通过控制系统对机械手臂的控制来实现，因此，连接动作快速且精准，尤其是可以避免在高空作业以组装和连接两基础起重机的操作人员可能遇到的安全事故所带来的风险。

需要说明的是，通常，当臂架架在空中时，臂架自由端一般在高于5m或者高于15m或更高的高度位置，操作人员在高空中执行上述连接动作的风险和成本非常高，因此，通过自动化手段完成上述连接动作具有显著的优势。操作人员只需在驾驶室中逐个发出连接动作的信号：移动起重机、降低臂架仰角、左回转一点、右回转一点、将销穿插在销孔中或将连接臂卡接在销上、向上锁/解锁结构发送锁定信号等等，因此简单易行，并且不易发生操作失误。

事实上，在地面组装连接装置的方案也可以通过控制系统的自动控制来完成，因为上述所有连接动作都可以被编程而标准化、自动化。

对于组装完成的组合式起重机100，首先，通过控制系统命令各自的回转支承机构的制动器为打开状态，即使得制动器停止对回转支承机构的回转运动的制动，此时，各基础起重机可以自由发生回转运动。在吊载作业时，每个基础起重机的行走履带可以根据需要沿任何方向行走。

通过此连接装置实现的铰接连接，使得两台基础起重机的臂架近似构成三角架（此三角架所在平面为臂架的共同的变幅平面）。由该两个臂架限定的角度会随着两基础起重机之间的距离的变化而变化，并且在所述角度变化期间该两个臂架的运动由于所述铰接连接而始终相关联。当以吊载位于由该两个臂架限定的角内的姿态进行吊装作业时，该组合式起重机的抗倾覆能力和结构稳定性得到显著增强。

在该组合式起重机100吊载作业时，由于连接装置作为中间力的传递部件，两臂架所产生的水平方向上相反的力可以抵消，因此，拉板力不再是支持臂架所必须的，也就是说，拉板可以在起重机行走或臂架变幅时处于完全松弛的状态。由于拉板并不是一直受力，臂架所受到的轴向力也大为减小，有时大约减小一半。同时，拉板、起升钢丝绳、桅杆等部件由于其所承受的力的减小而不再成为限制起重性能的因素，这意味着无需投入更多的资金来购买更大直径的钢丝绳或滑轮或轴承等昂贵部件以满足起重需求。

在组合式起重机100吊载作业时，控制系统必须实时监控基础起重机的拉板所承受的力。在拉板中的力很小的情况下，起升钢丝绳应当通过控制系统来控制，以防止乱绳等次生的故障发生。此外，当臂架开始变得水平时，通过控制系统来增加两台基础起重机的拉板中的张紧力，以将臂架拉起，从而防止起重机在地面上滑动。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对本领域的技术人员而言，可以在不偏离本发明的范围的情况下对本发明的装置做出多种改良和变型。本领域的技术人员通过考虑本说明书中公开的内容也可得到其它实施例。本说明书和示例仅应被视为示例性的，本发明的真实范围由所附权利要求以及等同方案限定。

此外，参照图8，描述了组合式起重机100的另一实施例。根据图8的组合式起重机100与图2的组合式起重机100相类似。主要差别在于系结元件1002的使用。该系结元件1002本身可以与图9中的系结元件1001和图7a中的系结元件1003相同。

如图8所示，系结元件1002直接固定至第一起重机A的行走履带110和第二起重机B的行走履带110上。图8中的组合式起重机100的整体稳定性额外被加强。但是，也可以将系结元件1001附接到起重机A、B中的一个的下部推进主体11中的至少一个上，特别地附接到起重机A、B的行走履带110上。

此外，参照图9，描述了组合式起重机100的另一实施例。根据图9的组合式起重机100与图8的组合式起重机类似。主要差别在于系结元件1001的位置。为了加强组合式起重机100的稳定性，设置系结元件1001。系结元件1001直接将第一起重机A和第二起重机B栓系在一起。根据图9的优选实施例的系结元件1001是绳子。但是，可选实施例例如拉紧杆或链也是可能的。也可以提供多于一个的系结元件1001以进一步加强起重机的稳定性。如图9所示，系结元件1001可释放地附接至第一起重机A的臂架a和第二起重机B的臂架b。由于系结元件1001至臂架a、b的可释放附接，可以单独于起重机A、B运输系结元件1001。系结元件1001优选地水平取向。但是，系结元件1001的倾斜取向也是可能的。其最大倾斜角至多为10°，特别地至少为5°，特别地至少为1°。系结元件1001使得能够闭合所形成的力三角。所述力三角由待由组合式起重机起吊的负载以及引入到起重机A、B的臂架a、b中的每一个的负载形成。一旦所述力三角的在臂架a、b中的负载超过行走履带110和地面（地下）之间的摩擦力，起重机A、B将远离彼此漂移。起重机A、B的这种漂移通过系结元件1001来阻止。至少对于待起吊的高载荷而言，系结元件1001增加了单个组合式起重机100的稳定性。

Claims (14)

1.一种用于连接第一起重机和第二起重机的连接装置，所述第一起重机和所述第二起重机各具有臂架，所述连接装置包括第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂构成第一起重机的臂架的顶部，所述第二连接臂构成第二起重机的臂架的顶部，所述第一连接臂和所述第二连接臂绕唯一的共同的枢转轴在同一枢转平面内铰接在一起，并且其中所述第一起重机和所述第二起重机的臂架在同一变幅平面内联动，其中所述变幅平面与所述枢转平面为同一平面，其中所述连接装置包括构造用于在组装所述连接装置时引导所述第一连接臂和所述第二连接臂移动以使所述第一连接臂和所述第二连接臂定位在预定位置的引导机构，其中所述引导机构引导所述第一连接臂和所述第二连接臂朝向彼此移动以允许将所述第一连接臂和所述第二连接臂定位在同一竖直平面内并且使所述第一连接臂和所述第二连接臂上的连接耳的孔口对准。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述枢转轴位于所述第一连接臂和/或所述第二连接臂的端部区域。

3.根据权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于，所述第一连接臂和所述第二连接臂之间的铰接连接通过设置在所述第一连接臂和所述第二连接臂上的孔口以及插置在该孔口中的销来实现。

4.根据权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于，所述连接装置包括上锁/解锁机构，其构造用于保持或断开所述第一连接臂和所述第二连接臂之间的铰接连接。

5.一种组合式起重机，包括上述权利要求1-4中的任一项所述的连接装置以及具有臂架的且通过所述连接装置连接在一起的两台基础起重机。

6.根据权利要求5所述的组合式起重机，其特征在于，所述基础起重机的臂架长度相等或不等。

7.根据权利要求5或6所述的组合式起重机，其特征在于，所述组合式起重机包括一个起升滑轮组，该起升滑轮组设置在所述连接装置的水平枢转轴上或所述两台基础起重机中的一台基础起重机的臂架的顶端，该起升滑轮组位于由所述两台基础起重机的臂架限定的角的内部。

8.根据权利要求5或6所述的组合式起重机，其特征在于，所述组合式起重机包括一对起升滑轮组，各所述起升滑轮组分别设置在相应基础起重机的臂架的顶端，该对起升滑轮组位于由所述两台基础起重机的臂架限定的角的内部。

9.根据权利要求5或6所述的组合式起重机，其特征在于，所述基础起重机包括用于实现臂架绕所述基础起重机的回转中心做回转运动的回转支承机构。

10.根据权利要求5或6所述的组合式起重机，其特征在于，所述组合式起重机包括用于对基础起重机的拉板力进行监控的控制系统。

11.一种利用上述权利要求1-4之一所述的连接装置将两台带臂架的基础起重机连接在一起的连接方法，包括下列步骤：

a)使所述两台基础起重机的臂架面对面设置并位于同一变幅平面内；

b)使第一连接臂和第二连接臂相对于彼此定位在预定的位置；

c)将第一连接臂和第二连接臂铰接在一起，所形成的铰接连接的枢转轴水平取向。

12.根据权利要求11所述的连接方法，其特征在于，所述b)步骤包括在定位之前将所述连接装置的第一连接臂的自由端固定地连接在两台基础起重机中的一台起重机的臂架的顶端和将所述连接装置的第二连接臂的自由端固定地连接在两台基础起重机中的另一台基础起重机的臂架的顶端。

13.根据权利要求11所述的连接方法，其特征在于，所述b)步骤包括借助于控制系统对设置在所述连接装置上的引导机构的监控来实现第一连接臂和第二连接臂的相对定位。

14.根据权利要求11所述的连接方法，其特征在于，所述方法包括在形成铰接连接之后借助控制系统对设置在所述连接装置上的上锁/解锁机构的控制来选择性地实现此铰接连接的保持或断开。