CN102515021A

CN102515021A - 单梁起重机的主梁

Info

Publication number: CN102515021A
Application number: CN2011104002233A
Authority: CN
Inventors: 王松江
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明涉及一种起重机主梁改进结构，特别是涉及一种单梁起重机的主梁，包括上承力板、下承力板和两对称异形侧板，在梁主体的内腔沿横向方向每隔一段距离固定有加强板，主梁横截面为近似组合截面，上部为下开口矩形，中间为上、下开口倒等腰梯形，下部为上开口矩形，且上部开口矩形的长边和宽边大于下部上开口矩形的长边和宽边，上承力板宽度大于两侧板之间的最大宽度，下承力板的宽度大于两侧板之间的最小宽度，小于两侧板之间的最大宽度，上承力板大于或等于两侧板，下承力板的厚度大于两侧板的厚度。本发明结构简单，容易制造加工，降低制造成本，提高生产效率，特别适用于流水线生产，在主梁制作过程中轻松解决了起重机主梁的上拱度问题，还延长了起重机使用寿命，非常利于推广实施。

Description

单梁起重机的主梁

技术领域

本发明涉及一种起重机主梁改进结构，特别是涉及一种单梁起重机的主梁。

背景技术

目前，电动单梁起重机、葫芦门式起重机的主梁结构形式一般有两种（如图1、图2所示），一种是使用钢板压延成U形槽，在U形槽里面焊接支撑筋板，然后把工字钢与筋板焊接，最后用侧板把工字钢与U形槽焊接在一起，该制作方法对接焊缝较多；U形槽与侧板都需要冷弯或压延成型，由于按国家现行标准，主梁要求一定的上拱度，U形槽在拼焊组合时就要形成一定的拱度，工字钢也需要使用冷弯或火焰加热的方法形成一定的拱度；而且因为四条主焊缝位置和形状问题，实现自动焊接较困难；焊接和制造过程中需要控制的工艺较多，制作工艺相对复杂。另一种是使用四块钢板直接拼焊成型，虽然能很好的解决起拱、成型的问题，且所有外面焊缝可以采用自动焊接，但为满足电动葫芦运行的强度需要，下盖板通常要加宽、加厚，这样会使起重机主梁自重加大，增加生产成本。

专利号为CN200720091601.3的中国专利公开了一种“单梁起重机的主梁”（如图3所示），包括横断面为U型的梁盒体和通过两侧的连接腹板固连在所述梁盒下方的给工字钢，其中一侧的连接腹板与梁盒体之间为整体冷压框架结构。其优点是成型后主梁的焊缝减至三条，具有一定的积极效果。然而上述专利公开的主梁结构并非最佳方案，虽然减少了一条焊缝，但其制造成型工艺和焊接工艺相对复杂，而且增加了箱盒里面筋板的焊接难度，与老产品相比技术进步有限。

专利号为CN200920297226.7的中国专利公开了一种“单梁起重机的主梁”（如图4所示），包括梁主体和其底端固定的载重钢板，在梁主体内腔沿横向方向每隔一段距离固定有加强板，且梁主体为由一片钢板冷弯制成的轴对称的半封闭结构体。通过对钢板冷弯的方法，虽然可以把起重机主梁的焊缝减少到两条，解决了主梁的拱度问题，但在制造过程中发现该结构存在以下几个问题：1、当主梁冷弯成型后高度过大，比如高度超过700mm时，箱型主梁内部筋板的施焊条件较差。2、箱型主梁制造过程钢板成型工艺相对麻烦，使用压力机和折弯机成型时，受设备条件限制，生产效率相对较低，如采用冷弯成型线生产时，因成型工艺复杂，设备投资又太高。3、当起重量或跨度较大时，需要的主梁箱型钢板宽度较大，仍需要进行钢板的拼焊。4、主梁生产时，因为是一张钢板整体冷弯成型，受现行量产钢板规格的限制较大，部分宽度的钢板存在废料率较大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，而提供一种结构简单，容易制造加工，提高生产效率，降低制造成本的单梁起重机的主梁。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种单梁起重机的主梁，包括上承力板、下承力板，以及把上承力板和下承力板焊固连接在一起的两对称异形侧板，在梁主体的内腔沿横向方向每隔一段距离固定有把所有外围钢板连接在一起的加强板，主梁横截面为近似组合截面，上部为下开口矩形，中间为上、下开口倒等腰梯形，下部为上开口矩形，且上部开口矩形的长边和宽边大于下部上开口矩形的长边和宽边，所述上承力板宽度大于两侧板之间的最大宽度，下承力板的宽度大于两侧板之间的最小宽度，而小于两侧板之间的最大宽度，上承力板大于或等于两侧板，下承力板的厚度大于两侧板的厚度。

所述主梁内的加强板垂直于主梁侧壁，并且完全填充于主梁体内侧。

所述加强板上还设有带翻边的通孔。

所述上承力板与加强板之间还设有条形过渡钢板，过渡钢板焊固在加强板上端面，过渡钢板与上承力板对应位置横向设有细长方形通孔，通过该通孔从外部将过渡钢板和上承力板焊固在一起。

所述过渡钢板长度略小于加强板宽度，所述通孔长度略小于过渡钢板长度，通孔宽度小于过渡钢板的宽度。

所述两侧板的下部向内凹进并焊固在呈向上凸起的弧面的下承力板上。

所述下承力板厚度大于上承力板厚度。

相同起重量的下承力板宽度相同。

本发明技术方案的有益效果是：

1、本发明主梁两异形侧板，在冷弯成型时仅需要在满足强度要求的宽度的钢板上形成两个150°折角，不但容易实现，而且冷弯成型设备投资很小，大大降低了制造成本。

2、本发明下承力板与冷弯成型的异形侧板下部钢板焊接前，通过下料的方法就可以实现起重机主梁的起拱问题，不用火焰三角区加热的方法使起重机主梁起拱，节能降耗，简化了生产工艺，延长起重机使用寿命，可最大限度的减轻主梁重量，节约生产成本，符合国家倡导的低碳环保要求。

3、本发明采用钢板冷弯成型生产线时，该结构的主梁横截面对接焊缝可全部取消，极大的减少了起重机焊缝长度；而且，在上承力板与加强板之间增设过渡钢板，在过渡钢板与上承力板对应位置横向设有细长方形通孔之后，本发明箱形梁所有外部焊缝均可以采用自动焊接，不仅降低生产成本、保证焊接质量还提高了焊接效率，与现有技术LDA型主梁（如图1所示）焊缝长度进行对比，按照6米一个接头计算可减少焊缝20%以上，最高的减少焊缝可以达到40%（详见表一），若使用冷弯成型生产线，其节省的焊缝长度会更多。

表一：单位：米

Figure 2011104002233100002DEST_PATH_IMAGE001

4、本发明主梁在满足使用性能的前提下，与如图1所示的现有主流产品相比，取消了工字钢，不受工字钢下翼缘厚度的影响，特别当起重量较大时，可以避免因选用工字钢下翼缘面强度不足需要在其下翼缘下面加焊加强钢板的工序，而直接根据需要选择合适厚度的下承力板，减少焊缝，最大限度的减轻了主梁重量；而且，该主梁结构的下承力板，即电动葫芦运行工作面处的宽度在相同起重量的情况下是恒定值，该宽度不随起重机跨度长短的变化而改变，既能满足电动葫芦运行的强度需要，还最大限度的减轻了起重机主梁的重量，与如图1所示的现有主流产品LDA型主梁相比一般能节约原材料重量6%以上（详见表二）；而且，由于下承力板在起重量相同的前提下宽度值恒定，安装电动葫芦运行小车时，葫芦小车轮子之间的距离不需要进行宽度的调整，取消了电动葫芦的调整垫，简化了电动葫芦小车的连接结构和安装工序，省时省力。

表二：单位：m/kg

Figure 2011104002233100002DEST_PATH_IMAGE002

5、本发明主梁制造工艺简单，三维建模方便，有限元分析快捷，方便对每台不同起重量、不同跨度的起重机主梁进行有限元仿真分析；可以在满足起重量强度要求下，根据原材料的规格确定下料尺寸，通过改变侧板高度和上下承力板厚度灵活改变其截面尺寸，把产品废料率控制到最低范围，在侧板完全一致的情况下满足不同跨度、不同起重量的需要；尽可能的减少侧板的规格和生产线的数量；特别适用于流水线生产，提高了生产效率，利于推广实施。

6、本发明由于运行小车两侧运行轨面间距的拉大，很大程度上增加了其稳定性，减少了电动葫芦在主梁运行时的摆动。由于在下承力板运行的车轮为圆柱体，车轮与下承力板的接触面为线接触，可在一定程度上增加车轮与下承力板的接触面，避免应力的过于集中，减少因应力过于集中对下承力板表面的破坏。

7、本发明在设备允许条件下，几乎可以完全取消主梁对接焊缝，而且由于不用火焰加热起拱和焊缝的减少，极大的减少了因火焰加热和焊接对主梁钢板材料性能的影响，从而保证了主梁的强度和刚度。

8、本发明结构简单，制造工艺简单，所有外观焊缝可全部采用自动焊，不但能满足起重机电动葫芦运行强度的需要，最大限度的减轻设备重量，在主梁制作过程中轻松解决了起重机主梁的上拱度问题，简化了单梁起重机的制造工艺，节约制造时间，降低生产成本，延长了起重机使用寿命。

附图及说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为现有单梁起重机的主梁结构示意图之一；

图2为现有单梁起重机的主梁结构示意图之二；

图3为现有单梁起重机的主梁结构示意图之三；

图4为现有单梁起重机的主梁结构示意图之四；

图5为本发明单梁起重机的主梁横截面结构示意图之一；

图6为图5所示的单梁起重机的主梁正面结构示意图；

图7为本发明单梁起重机的主梁横截面结构示意图之二；

图8为图7所示单梁起重机的主梁A-A剖视结构示意图；

图9为图7所示单梁起重机的主梁的俯视旋转90°后的结构示意图；

图10为本发明单梁起重机的主梁横截面结构示意图之三；

图中序号：1、载重钢板，1′、顶面钢板，1″、下承力板，2、2′、连接部分的竖直连接板， 3、3′、承力部分的对称腹板， 4、水平脊板，5、U型梁盒体， 6、6′、连接腹板，7、工字钢，8、主梁竖向侧板，9、承力部分，9′、下开口矩形，9″、上、下开口的倒等腰梯形，10、连接部分，10′、上开口矩形，11、加强板，12、12′、竖直板，13、过渡钢板，14、细长方形通孔，15、带翻边的通孔，16、上承力板，17、17′、异形侧板。

具体实施方式

实施例一：

参见图5、图6，图中，本发明单梁起重机的主梁包括上承力板16、下承力板1″，以及把上承力板16和下承力板1″焊固连接在一起的两对称异形侧板17、17′，在梁主体的内腔沿横向方向每隔一段距离固定有加强板11，主梁横截面为近似组合截面，上部为下开口矩形9′，中间为上、下开口倒等腰梯形9″，下部为上开口矩形10′，且上部下开口矩形9′的长边和宽边大于下部上开口矩形10′的长边和宽边，所述上承力板16宽度大于两侧板17、17′之间的最大宽度，下承力板1″的宽度大于两侧板17、17′之间的最小宽度，而小于两侧板17、17′之间的最大宽度，上承力板16的厚度大于或等于两侧板17、17′的厚度；下承力板1″的厚度大于两侧板17、17′的厚度；所述主梁内的加强板11垂直于主梁侧壁，并且完全填充于主梁体内侧；所述两侧板17、17′的下部向内凹进并焊固在呈向上凸起的弧面的下承力板1″上；所述下承力板1″厚度大于上承力板16厚度；相同起重量的下承力板宽度1″相同。

本实施例制造加工过程如下：

根据不同起重量和跨度确定两异形侧板17、17′钢板的厚度，经冷弯成型后，在主梁内腔沿横向按主梁强度要求每隔一端距离焊接加强板11，两加强板11间距一般为500 mm或1000mm；在两侧板17、17′的下部竖直位置切割出需要的上拱度预拱值，与下承力板1″焊接，最后两侧板17、17′的上部外侧边纵向焊固在上承力板16的下表面。

本实施例两异形侧板的成型过程是：将∠ABC和∠BCD两个折角和∠HGF和∠GFE成型，可以采用折弯机冷弯成型，然后分段焊接，但有对接焊缝，也可以采用钢板冷弯成型生产线，一次完成全部成型过程。该方案可根据需要确定成型钢板的长度，只要设备允许，可以按起重机跨度的需要长度做成主梁，而无任何对接焊缝，对主梁的起拱也无任何影响。

考虑内部加强板焊接的方便，下承力板总宽度一般为250mm左右，两异形侧板之间的最小净间距为140mm左右，以方便焊接和保证焊接质量。

实施例二：

参见图7至图9，图中，本实施例与实施例一相同编号部分代表意义相同不再重述，其区别在于：本实施例所述上承力板16与加强板11之间还设有条形过渡钢板13，过渡钢板13焊固在加强板11上端面，过渡钢板13与上承力板16对应位置横向设有细长方形通孔14，通过该通孔14从外部将过渡钢板13和上承力板16焊固在一起；所述过渡钢板13长度略小于加强板11宽度，所述通孔14长度略小于过渡钢板13长度，通孔14宽度小于过渡钢板13的宽度。

本实施例制造加工过程如下：

根据不同起重量和跨度确定两异形侧板17、17′钢板的厚度，经冷弯成型后，在主梁内腔沿横向按主梁强度要求每隔一端距离焊接加强板11和过渡钢板13，在成型侧板17、17′下部位置切割出需要的上拱度预拱值，与下承力板1″焊接，最后两侧板17、17′上部外侧边纵向焊固在上承力板16的下表面，上承力板16开有与加强板11对应位置的条状通孔14（上承力板厚度≤6mm时，不需开孔，可以直接采用埋弧焊进行熔透焊接），用塞焊的方式在开孔位置把上承力板16与过渡钢板13焊接。

实施例三：

参见图10，本实施例与实施例二相同编号部分代表意义相同不再重述，其区别在于：本实施例所述加强板11设有带翻边的通孔15。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种单梁起重机的主梁，包括上承力板、下承力板，以及把上承力板和下承力板焊固连接在一起的两对称异形侧板，在梁主体的内腔沿横向方向每隔一段距离固定有连接所有外围钢板的加强板，其特征是：主梁横截面为近似组合截面，上部为下开口矩形，中间为上、下开口倒等腰梯形，下部为上开口矩形，且上部开口矩形的长边和宽边大于下部上开口矩形的长边和宽边，所述上承力板宽度大于两侧板之间的最大宽度，下承力板的宽度大于两侧板之间的最小宽度，而小于两侧板之间的最大宽度，上承力板大于或等于两侧板厚度，下承力板的厚度均大于两侧板的厚度。

2.根据权利要求1所述的单梁起重机的主梁，其特征是：所述主梁内的加强板垂直于主梁侧壁，并且完全填充于主梁体内侧。

3.根据权利要求2所述的单梁起重机的主梁，其特征是：所述加强板上还设有带翻边的通孔。

4.根据权利要求1所述的单梁起重机的主梁，其特征是：所述上承力板与加强板之间还设有条形过渡钢板，过渡钢板焊固在加强板上端面，过渡钢板与上承力板对应位置横向设有细长方形通孔，通过该通孔从外部将过渡钢板和上承力板焊固在一起。

5.根据权利要求1所述的单梁起重机的主梁，其特征是：所述过渡钢板长度略小于加强板宽度，所述通孔长度小于过渡钢板长度，通孔宽度小于过渡钢板的宽度。

6.根据权利要求1至5任一项所述的单梁起重机的主梁，其特征是：所述两侧板的下部向内凹进并焊固在呈向上凸起的弧面的下承力板上。

7.根据权利要求1至5任一项所述的单梁起重机的主梁，其特征是：所述下承力板厚度大于上承力板厚度。

8.根据权利要求1至5任一项所述的单梁起重机的主梁，其特征是：相同起重量的下承力板宽度相同。