CN102431915B - 一种起重机x型支腿及设有该支腿的起重机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种起重机X型支腿，包括前支腿和后支腿，所述前支腿和后支腿的圆弧过渡处的两侧分别设有上加强块和下加强块，所述上加强块嵌入腹板和上盖板并与之焊接连接，所述下加强块嵌入腹板和下底板并与之焊接连接。该支腿大圆弧过渡处的焊缝数量和焊接量较少，不仅易于焊接，而且能显著提高结构强度。此外，其前支腿具有较高的结构强度，且前后支腿不会与走台板干涉。本发明还公开了一种设有所述起重机X型支腿的起重机。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别是轮式起重机的X型支腿。本发明还涉及设有所述支腿的起重机。
背景技术
轮式起重机的特点是能利用轮胎装置，沿无轨路面运动，车架是其行走基体，支承连接起重机各零部件，并承受来自车内、外的各种载荷。
为了增大轮式起重机起重作业时的起重能力和工作稳定性，必须设置支腿机构，支腿机构要求坚固可靠、伸缩方便，行车时收回、工作时外伸撑地，能够将整个起重机架起，在轮式起重机吊重作业时，车架将承受的各种载荷通过车架后段传递给固定支腿最后到达地面。
根据支腿结构的不同，轮式起重机的支腿大体上可分为H型支腿和X型支腿两大类。
请参考图1，图1为现有技术中一种典型的轮式起重机的H型支腿示意图。
如图所示，轮式起重机的H式车架主要由车架前段1、前固定支腿2、车架后段3、回转支座4、后固定支腿5及四个伸缩支腿6构成，伸缩支腿6外伸后呈H形。当起重机起重作业时，起吊机构将力通过回转支座4传递到车架后段3上，整个车架后段3都承受载荷，再通过前固定支腿2、后固定支腿5传至伸缩支腿6，最后到达地面。
请参考图2，图2为现有技术中一种典型的轮式起重机的X型支腿示意图。
如图所示，X型支腿主要由铰接式车架7、活动支腿8、摆动支腿9、摆动油缸10等组成，四个摆动支腿9通过四个铰点与车架7铰接，在摆动油缸10的辅助下可自由摆动，摆动支腿9摆开后呈X形。
为了增大支腿的前后跨距和左右跨距，各活动支腿8在水平油缸作用下可在摆动支腿9内水平伸缩，形成双节伸缩式支腿。起重作业时，铰接式车架7通过回转支座将所承受的载荷通过四个铰点传递给四个摆动支腿9和活动支腿8，最后到达地面。
目前，X型支腿大都采用活动支腿8可在摆动支腿9内水平伸缩的双节伸缩式结构，可增大支腿跨距，使起重机稳定性大大提升。
请参考图3，图3为图2中所示摆动支腿的局部示意图。
如图所示，X型支腿由于大圆弧过渡处应力较大，因此其腹板11需采用外加强板12和内加强板(由于遮挡关系，图中未示出)加强，下底板13需采用上加强弯板14和下加强弯板15加强，从而构成腹板左右加强板和底板上下加强板的组合式结构，以承受大圆弧过渡处的应力。这种由四种加强板构成的组合式结构，使该处抗弯惯性矩大大提升，即承载能力大大提升。
然后，上述内外上下加强板在起到加强作用的同时，也导致X型支腿大圆弧过渡处结构复杂、拼点难度大、焊缝叠加交错、焊接量大。例如，腹板11内外加强板的厚度一般较大，形成的焊道较宽，特别是上加强板14，其与外加强板12和下底板13形成的两道宽焊道很近，容易焊后开裂。
其次，现有X型支腿的前支腿为双节伸缩式支腿，由于基于整车重心考虑，前活动支腿仅部分伸缩到摆动支腿内，即活动支腿可在摆动支腿内水平伸缩的水平油缸行程比较小，前支腿双节伸缩式支腿行程调节作用不明显，反而会增加活动支腿和摆动支腿搭接重量，使搭接区受力比较恶劣，降低了支腿的可靠性。
另外，由于X型支腿设计空间有限，X型支腿上方是起吊机构，支腿下方是走台板供人行走，为满足支腿最大承载力要求，支腿截面必须足够大。这样势必造成支腿与走台板上平面间隙很小，由于装配间隙和支腿自身重力以及垂直油缸重量，造成支腿距离铰点越远越向下倾斜，很容易与走台板干涉。
因此，如何进一步减少X型支腿大圆弧过渡处的焊缝数量和焊接量，从而提高其结构可靠性，并提高其前支腿的结构强度，避免前后支腿与走台板干涉，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种起重机X型支腿。该支腿大圆弧过渡处的焊缝数量和焊接量较少，不仅易于焊接，而且能显著提高结构强度。此外，其前支腿具有较高的结构强度，且前后支腿不会与走台板干涉。
本发明的第二目的是提供一种设有所述X型支腿的起重机。
为了实现上述第一目的，本发明提供一种起重机X型支腿，包括前支腿和后支腿，所述前支腿和后支腿的圆弧过渡处的两侧分别设有上加强块和下加强块，所述上加强块嵌入腹板和上盖板并与之焊接连接，所述下加强块嵌入腹板和下底板并与之焊接连接。
优选地，所述前支腿为单节整体式支腿，所述后支腿为双节伸缩式支腿。
优选地，所述前支腿和后支腿为变截面支腿，其截面高度从铰接端向另一端逐渐减小。
优选地，所述前支腿和后支腿的上盖板呈水平状态，下底板相对于水平面倾斜一定角度。
优选地，所述下底板相对于水平面倾斜的角度范围在1°-5°之间。
优选地，所述上加强块嵌入腹板和上盖板上开设的上嵌槽，所述下加强块嵌入腹板和下底板上开设的下嵌槽。
优选地，所述上嵌槽和下嵌槽与上加强块和下加强块相焊接的侧壁均呈斜面状。
优选地，所述上加强块和下加强块均弯曲呈弧形，其弯曲的弧度与所述前支腿和后支腿的圆弧过渡处的弧度相一致。
为了实现上述第二目的，本发明还提供一种起重机，包括车架以及设于所述车架上的支腿，所述支腿为上述任一项所述的起重机X型支腿。
优选地，具体为轮式起重机。
本发明所提供的起重机X型支腿通过在圆弧过渡处(应力最大的地方)的两侧分别设置上加强块和下加强块的方式对支腿进行加强，支腿圆弧过渡区域上部和下部的应力分别由上加强块和下加强块承受，由于上加强块和下加强块的厚度较大，本身承载能力强、可靠性好，因此能显著提高支腿的结构强度。
这种嵌入式结构能有效解决支腿局部大应力区域存在的问题，不但能实现结构轻量化，而且嵌入式结构形成的焊道较小，极大的减少了该处的焊缝数量和焊接量，由于焊缝是支腿结构最薄弱的地方，因此，焊缝的减少可进一步提高支腿的可靠性。另外，嵌入焊接的方式在整体上更加简单整洁，且拼点定位方便，易于操作，可有效降低劳动强度。
在一种具体实施方式中，所述前支腿为单节整体式支腿，所述后支腿为双节伸缩式支腿，两者构成组合型X型支腿。将前支腿设计为单节整体式支腿，可省去前支腿水平伸缩油缸，减少活动支腿和摆动支腿搭接重量，从而避免搭接处出现恶劣受力状况，使前支腿具有更高的结构强度。
在另一种具体实施方式中，所述前支腿和后支腿为变截面支腿，其截面高度从铰接端向另一端逐渐减小。这种反倾斜式支腿结构形式，通过截面高度变化实现变截面，既能够实现整体结构轻量化，又能够避免由于装配间隙和支腿自重以及垂直油缸重量造成支腿下沉而与走台板干涉。
本发明所提供的起重机设有上述起重机X型支腿，由于上述起重机X型支腿具有上述技术效果，具有该起重机X型支腿的起重机也应具备相应的技术效果。
附图说明
图1为现有技术中一种典型的轮式起重机的H型支腿示意图；
图2为现有技术中一种典型的轮式起重机的X型支腿示意图；
图3为图2中所示摆动支腿的局部示意图；
图4为本发明所提供起重机X型支腿的结构示意图；
图5为图4所示起重机X型支腿圆弧过渡处的结构示意图；
图6为图5的局部放大示意图；
图7为图4中所示前支腿与走台板的相对位置关系示意图。
图1至图3中：
1.车架前段 2.前固定支腿 3.车架后段 4.回转支座 5.后固定支腿 6.伸缩支腿 7.铰接式车架 8.活动支腿 9.摆动支腿 10.摆动油缸 11.腹板 12.外加强板 13.下底板 14.上加强弯板 15.下加强弯板
图4至图7中：
21.前支腿 22.后支腿 22-1.摆动支腿 22-2.活动支腿 23.车架24.摆动油缸 31.上加强块 32.下加强块 41.腹板 42.上盖板 43.下底板 50.走台板
具体实施方式
本发明的核心是提供一种起重机X型支腿。该支腿大圆弧过渡处的焊缝数量和焊接量较少，不仅易于焊接，而且能显著提高结构强度。此外，其前支腿具有较高的结构强度，且前后支腿不会与走台板干涉。
本发明的另一核心是提供一种设有所述X型支腿的起重机。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本文中的“上、下、左、右”等表示方位的用语是基于附图的位置关系，不应将其理解为对保护范围的绝对限定。
请参考图4，图4为本发明所提供起重机X型支腿的结构示意图。
在一种具体实施方式中，本发明提供的起重机X型支腿，包括两个前支腿21和两个后支腿22，四个支腿通过四个铰点与车架23铰接，在摆动油缸24的辅助下可自由摆动，摆开后呈X形。
后支腿22为双节伸缩式支腿，主要由摆动支腿22-1和活动支腿22-2两部分组成，其中摆动支腿22-1由板材拼焊成箱型结构，用于连接活动支腿22-2和车架23、可绕铰点自由摆动；活动支腿22-2也由板材拼焊成箱型结构，可在摆动支腿22-1内水平伸缩，用于支撑起重机。
基于整车重心的考虑，现有前支腿的活动支腿仅部分伸缩到摆动支腿内，即活动支腿在摆动支腿内水平伸缩的水平油缸行程比较小，行程调节作用不明显，而且活动支腿与摆动支腿搭接处受力比较恶劣。
对此，本发明将前支腿21设计为单节整体式支腿，与双节伸缩式后支腿22构成组合型X型支腿，其结构简单实用，可节省前支腿水平油缸，减少前支腿搭接重量，使前支腿避免出现搭接处受力恶劣的问题，从而显著提高可靠性。
请参考图5、图6，图5为图4所示起重机X型支腿圆弧过渡处的结构示意图；图6为图5的局部放大示意图。
如图所示，由于前支腿21和后支腿22大圆弧过渡处的应力较大，因此需要在该处对支腿结构进行加强。
具体方式是在前支腿21和后支腿22的圆弧过渡处的两侧分别设置上加强块31和下加强块32，其中上加强块31嵌入腹板41和上盖板42并与之焊接连接，下加强32块嵌入腹板41和下底板43并与之焊接连接。
上加强块31和下加强块32均弯曲呈弧形，其弯曲的弧度与前支腿21和后支腿22的圆弧过渡处的弧度相一致，上加强块31嵌入腹板41和上盖板42上开设的上嵌槽，下加强块32嵌入腹板41和下底板43上开设的下嵌槽。
上嵌槽和下嵌槽的侧壁均呈斜面状，这样，可以与上加强块31和下加强块32形成“V”形焊槽，便于焊接并形成高强度焊缝。
请参考图7，图7为图4中所示前支腿与走台板的相对位置关系示意图。
如图所示，前支腿21的上盖板42呈水平状态，下底板43倾斜一定角度，与水平面形成夹角α，即前支腿21为变截面支腿，其截面高度从铰接端向另一端逐渐变化的，距离铰点越近截面高度值越大，距离铰点越远截面高度值越小，整个截面高度变化趋势与支腿受力大小变化趋势一致，受力越小截面高度越小，实现了结构轻量化。
上述反倾斜式支腿结构，可以使前支腿21的下底板43与走台板50之间的距离从铰接端向另一端逐渐增大，从而为前支腿21向下倾斜提供足够的余量。这样，由于装配间隙和支腿自身重力以及垂直油缸重量造成支腿距离铰点越远越向下倾斜时，也不会与走台板50干涉。
上述后支腿22也采用反倾斜式结构，其特点和前支腿21相同，就不再重复。
这里，对上加强块31和下加强块32的厚度不做具体限定，其厚度越大，结构强度越高，从理论上来讲，由于数量减少，其厚度应大于现有技术中加强板的厚度，本领域技术人员可根据起重机吨位对支腿强度的要求进行计算和实验，并确定最适宜的厚度值。
同理，前支腿21和后支腿22的下底板相对于水平面倾斜的角度α也可以根据实际需要进行确定。具体可控制在1°-5°之间。
上述起重机X型支腿在圆弧过渡处(应力最大的地方)的两侧分别设置上加强块31和下加强块32，在进行起重作业时，支腿圆弧过渡区域上部和下部的应力分别由上加强块31和下加强块32承受，由于上加强块31和下加强块32的厚度较大，本身承载能力强、可靠性好，因此能显著提高支腿的结构强度。
此外，嵌入式结构能有效解决支腿局部大应力区域存在的问题，不但能实现结构轻量化，而且形成的焊道较小，极大的减少了该处的焊缝数量和焊接量，由于焊缝是支腿结构最薄弱的地方，因此，焊缝的减少可进一步提高支腿的可靠性。
另外，嵌入焊接的方式在整体上更加简单整洁，且拼点定位方便，易于操作，可有效降低劳动强度。
当然，上述起重机X型支腿仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
除了上述起重机X型支腿，本发明还提供一种起重机，包括车架以及设于所述车架上的支腿，所述支腿为以上所述的起重机X型支腿，其余结构请参考现有技术，就不再赘述。
具体地，所述起重机为轮式起重机。该起重机利用轮胎装置能在带载或空载情况下沿无轨路面运动，并依靠自重保持稳定。
以上对本发明所提供的起重机X型支腿及起重机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种起重机X型支腿，包括前支腿和后支腿，其特征在于，所述前支腿和后支腿的圆弧过渡处的两侧分别设有上加强块和下加强块，所述上加强块嵌入腹板和上盖板并与之焊接连接，所述下加强块嵌入腹板和下底板并与之焊接连接。
2.根据权利要求1所述的起重机X型支腿，其特征在于，所述前支腿为单节整体式支腿，所述后支腿为双节伸缩式支腿。
3.根据权利要求2所述的起重机X型支腿，其特征在于，所述前支腿和后支腿为变截面支腿，其截面高度从铰接端向另一端逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的起重机X型支腿，其特征在于，所述前支腿和后支腿的上盖板呈水平状态，下底板相对于水平面倾斜一定角度。
5.根据权利要求4所述的起重机X型支腿，其特征在于，所述下底板相对于水平面倾斜的角度范围在1°-5°之间。
6.根据权利要求1至5任一项所述的起重机X型支腿，其特征在于，所述上加强块嵌入腹板和上盖板上开设的上嵌槽，所述下加强块嵌入腹板和下底板上开设的下嵌槽。
7.根据权利要求1至5任一项所述的起重机X型支腿，其特征在于，所述上嵌槽和下嵌槽与上加强块和下加强块相焊接的侧壁均呈斜面状。
8.根据权利要求1至5任一项所述的起重机X型支腿，其特征在于，所述上加强块和下加强块均弯曲呈弧形，其弯曲的弧度与所述前支腿和后支腿的圆弧过渡处的弧度相一致。
9.一种起重机，包括车架以及设于所述车架上的支腿，其特征在于，所述支腿为上述权利要求1至8任一项所述的起重机X型支腿。
10.根据权利要求9所述的起重机，其特征在于，具体为轮式起重机。
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