[发明专利]抗压曲升降缸体

说明书

背景技术

本发明涉及对用于升降缸体的活塞的改进，升降缸体诸如用于材料搬运车辆的桅杆组件中的升降缸体。

诸如材料搬运车辆的车辆用于吊起和搬运诸如货盘或包装箱的材料经过工厂或仓库。一种常用的材料搬运车辆是升降式叉车。升降式叉车通常具有附连到叉车前端的竖直伸缩桅杆。桅杆致动滑架或铲叉，其上的支承材料可通过伸缩桅杆的向上延伸而被升高。

这种升降式叉车通常在狭小空间内操作且预期安全地将目标升高到较高高度。但是，在提供短的总体叉车长度和提供高的升高高度之间有设计上的矛盾。

因此，一直需要能够有更大延伸长度而不会显著改变车辆其它部分的桅杆组件。

发明内容

迄今为止，用于升降缸体的活塞设计基于满足液压系统的压力或流量要求。因而，常规升降缸体的活塞由诸如标准和高强度钢的均质、各向同性材料构成。这依赖于高强度钢，因为用于升降缸体的结构材料已经致使业内人士忽视了使用这些材料产生的其它限制。

在本公开中，提出对升降缸体的活塞的材料结构的修改，其改进活塞的抗压曲性。这解决了现有活塞设计所忽视的问题并还使升降缸体的延伸长度增加，而不会使活塞由于活塞超过临界压曲强度而失效。

公开了一种用于车辆、诸如材料搬运车辆的桅杆组件的改进升降缸体。升降缸体包括缸体壳体，该缸体壳体内接纳有活塞。活塞沿延伸轴线在延伸位置与缩回位置之间可移动。该活塞包括复合材料，该复合材料包括沿延伸轴线定向的强化相，由此增加活塞的抗压曲性（相对于没有轴向定向强化相的类似活塞）。

升降缸体可基于多种不同结构设计中的任何设计并可实施多种活塞类型中的任何类型。例如，活塞可以是中空活塞或实心活塞。

复合材料可包括其中分散有强化相的基体材料，诸如金属基体复合材料。在某些形式中，基体材料可以是含铁材料，包括例如含铁合金、钢、包括高强度钢在内的钢合金。在一种形式中，强化材料可以是设置在所述钢内的石墨-环氧树脂子基体。在另一种形式中，强化相可包括碳化钨。

考虑到，在一些形式中，强化相可以使用强化材料的股或其它柱体而从活塞的第一轴向端到活塞的第二轴向端是连续的。在其它形式中，强化相可以是从活塞的第一轴向端到活塞的第二轴向端不连续的（例如不连续的晶须或纤维）。

活塞可包括密封表面。在某些情况下，强化相可提供不连续的表面特性并引起形成可靠密封的问题。因而，诸如镀铬的涂层可敷加在复合材料上以提供密封表面。

考虑到上述（且还如下所述）类型的升降缸体可包括在车辆中。因此，根据另一方面，公开了一种车辆，包括具有本文所述一个或多个升降缸体的桅杆组件。该桅杆组件包括多个部分，该多个部分经由升降缸体的延伸相对于彼此可延伸。车辆可以是升降式叉车，但其它类型的车辆也可采用具有改进活塞的改进升降缸体。

通过使用定向的强化相提供沿活塞延伸方向各向异性的活塞，为活塞提供改进的抗压曲性。其中，由于该改进的活塞，升降缸体可延伸更大距离（即通过升降缸体的更大延伸长度，桅杆组件可延伸到更大高度）而无需担心升降缸体和活塞尤其会由于压曲而失效。尽管活塞沿延伸方向材料特性的改进以沿垂直于延伸方向的方向的材料特性降低为代价，但由于沿这些其它方向的材料特性几乎没有设计限制，所以其牺牲或降低是合理的。

此外，即使对其中延伸长度增加不一定有利的系统，压曲强度的提高也允许用较小尺寸的升降缸体允许使用更高压力。升降缸体尺寸（例如直径）的该减小意味着车辆的总体包装尺寸或占地面积可减小，同时保持原始延伸长度。

从详细说明书和附图中会显现出本发明的这些和其它优点。以下仅是对本发明某些较佳实施例的描述。为了评估权利要求所寻求的本发明的全部范围，这些较佳实施例并不表示权利要求书范围内的仅有实施例。

附图说明

图1是升降式叉车的侧视图；

图2是图1的升降式叉车的桅杆结构的立体图。

图3是通过升降缸体截取的断开侧剖视图。

图4是包括钢和石墨-环氧树脂子基体的用于升降缸体的复合材料的示例性剖视图。

图5是包括钢和碳化钨纤维的用于升降缸体的复合材料的示例性剖视图。

具体实施方式