CN103410326A - 过渡节臂及其制造方法、折叠臂架、布料设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种过渡节臂及其制造方法、折叠臂架、布料设备。该过渡节臂包括节臂本体（10），节臂本体（10）的两端分别设置有连接销轴孔（13），两端的连接销轴孔（13）的中心轴线彼此平行并倾斜于节臂本体（10）的纵向中平面。根据本发明的过渡节臂，结构简单，制造方便，可以有效保证过渡节臂的性能。

Description

过渡节臂及其制造方法、折叠臂架、布料设备

技术领域

本发明涉及物料输送辅助结构技术领域，具体而言，涉及一种过渡节臂及其制造方法、折叠臂架、布料设备。 

背景技术

随着社会的发展，高层建筑越来越多，长臂架混凝土泵车在市场上占据的比例已经越来越高。然而因为道路桥梁限定及国家交通方面强制规定，泵车限高限宽限重是摆在目前泵车研究设计者前的一道难题。为此，作为轻质高强材料，高强铝合金材料、复合材料在混凝土泵车上的应用也越来越广泛。 

现有的泵车为了设计紧凑，专门将泵车第三节臂11’设计为S型弯曲结构（如图1所示），以便在折叠臂架时将一二节臂和四五六节臂错开。 

上述的结构虽然可以使一二节臂和四五六节臂错开，但是该结构设计同时给碳纤维臂架制作带来了不便，会存在纤维弯曲的问题，影响第三节臂11’的性能，并增加了第三节臂11’的制造难度。 

发明内容

本发明旨在提供一种过渡节臂及其制造方法、折叠臂架、布料设备，结构简单，制造方便，可以有效保证过渡节臂的性能。 

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种过渡节臂，包括节臂本体，节臂本体的两端分别设置有连接销轴孔，两端的连接销轴孔的中心轴线彼此平行并倾斜于节臂本体的纵向中平面。 

进一步地，节臂本体为直臂。 

进一步地，节臂本体包括第一U形板和第二U形板，第一U形板和第二U形板各自具有两个侧壁及连接该两个侧壁的连接壁，第一U形板的两个侧壁和第二U形板的两个侧壁相对接，第一U形板和第二U形板的连接位置处设置有粘接角。 

进一步地，粘接角设置在第一U形板和第二U形板的内侧壁面连接位置处，第一U形板和第二U形板的外侧壁面连接位置处设置有外补强结构。 

进一步地，节臂本体的中性面位于第一U形板和第二U形板之间的粘接缝内。 

进一步地，第一U形板和第二U形板的连接壁之间固定连接有腹板。 

根据本发明的另一方面，提供了一种过渡节臂的制造方法，包括：成型节臂本体；在节臂本体的两端加工连接销轴孔，并使两端的连接销轴孔的中心轴线彼此平行并倾斜于节臂本体的纵向中平面。 

进一步地，成型节臂本体的步骤包括：成型第一U形板；成型第二U形板；将第一U形板和第二U形板对接，并在粘接缝处通过粘接角连接。 

进一步地，成型第一U形板的步骤和成型第二U形板的步骤均包括：将碳纤维预浸料铺放入U形模具内；对外表面的碳纤维进行±45°铺层叠放，其中45°铺层和－45°铺层依次间隔铺设；对碳纤维进行90°铺层叠放；对内表面的碳纤维进行±45°铺层叠放，其中45°铺层和－45°铺层依次间隔铺设；固化成型U形板。 

进一步地，对碳纤维进行90°铺层叠放的步骤还包括，在90°铺层中掺杂±45°铺层，其中90°铺层所占比例大于60%。 

进一步地，在成型第二U形板的步骤之后，将第一U形板和第二U形板对接的步骤之前还包括：成型腹板；将腹板的两相对侧分别粘接在第一U形板和第二U形板的槽底。 

进一步地，成型腹板的步骤包括：在模具中进行碳纤维预浸料铺放，使用±45°和90°铺层叠放，其中±45°铺层所占比例大于90°铺层所占比例；加热固化成型腹板。 

进一步地，在将第一U形板和第二U形板对接，并在粘接缝处通过粘接角连接的步骤之后还包括：在粘接缝位置进行粘接补强。 

根据本发明的另一方面，提供了一种折叠臂架，包括第一组节臂、第二组节臂和过渡节臂，该过渡节臂为上述的过渡节臂，过渡节臂设置在第一组节臂和第二组节臂之间，第一组节臂连接在过渡节臂的第一端，第二组节臂连接在过渡节臂的第二端，第一组节臂和第二组节臂在过渡节臂的两侧错位设置。 

根据本发明的另一方面，提供了一种布料设备，包括折叠臂架，该折叠臂架为上述的折叠臂架。 

应用本发明的技术方案，过渡节臂包括节臂本体，节臂本体上设置有连接销轴孔，连接销轴孔的中心轴线倾斜于节臂本体的纵向中平面。当该过渡节臂用于连接上下两组节臂形成臂架，并使两组节臂错位设置时，由于节臂本身的连接销轴孔的中心轴线是倾斜于节臂本体的纵向中平面，因此无需使节臂本体发生弯曲，或者使节臂本体弯曲较小幅度，就可以实现上述功能，保证了过渡节臂的性能，此外仅通过简单改变连接销轴孔的设置方式，就可以大幅降低过渡节臂的制造难度，使得过渡节臂的制造更加简单，降低过渡节臂的制造成本，并使得臂架整体的布局更加紧凑。 

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1示出了现有技术中的过渡节臂的结构示意图； 

图2示出了根据本发明的实施例的过渡节臂的结构示意图；以及 

图3示出了根据本发明的实施例的过渡节臂的截面结构示意图。 

附图标记：10、节臂本体；11、第一U形板；12、第二U形板；13、连接销轴孔；14、粘接角；15、外补强结构；16、腹板。 

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 

粘接角定义：粘接角是一种工艺辅助结构，附加在某一个部件（如下U型板）上，在进行粘合操作时，粘接角的存在能造成更大的粘合面，保证粘结强度。 

如图2和图3所示，根据本发明的实施例，过渡节臂包括节臂本体10，节臂本体10的两端分别设置有连接销轴孔13，两端的连接销轴孔13的中心轴线彼此平行并倾斜于节臂本体10的纵向中平面。优选地，在连接销轴孔13内设置有销轴套。 

当该过渡节臂用于连接上下两组节臂形成臂架，并使两组节臂错位设置时，由于节臂本身的连接销轴孔13的中心轴线是倾斜于节臂本体10的纵向中平面的，因此无需使节臂本体10发生弯曲，或者使节臂本体10弯曲较小幅度，就可以实现上述功能，保证了过渡节臂的性能，此外仅通过简单改变连接销轴孔13的设置方式，就可以大幅降低过渡节臂的制造难度，使得过渡节臂的制造更加简单，降低过渡节臂的制造成本，并使得臂架整体的布局更加紧凑。 

优选地，在本实施例中，节臂本体10为直臂，在加工制造过渡节臂时，不需要对过渡节臂本身的结构进行改造，只需要在设置连接销轴孔13时按照一定的倾斜角度加工，就可以很方便地完成过渡节臂的制造，可以较好地保持过渡节臂本身的性能。 

结合参见图3所示，在本实施例中，节臂本体10包括第一U形板11和第二U形板12，第一U形板11和第二U形板12各自具有两个侧壁及连接该两个侧壁的连接壁，第一U形板11和第二U形板12的两个侧壁相对接，第一U形板11和第二U形板12的连接位置处设置有粘接角14。在本实施例中，该粘接角14设置在第一U形板11和第二U形板12的内侧壁面连接位置处，用于加强两个U形板之间的连接强度，提高过渡节臂整体的结构强度。 

优选地，为了进一步地加强第一U形板11和第二U形板12的连接结构，提高过渡节臂的整体性能，在第一U形板11和第二U形板12的外侧壁面连接位置处设置有外补强结构15，该外补强结构15为粘接补强。 

优选地，节臂本体10的中性面位于第一U形板11和第二U形板12之间的粘接缝内。由于节臂本体10在中性面区域不受力或者受到较小的作用力，因此将过渡节臂设计为使中性面位于第一U形板11和第二U形板12之间的粘接缝内的结构，可以较好地保护粘接缝，弥补了第一U形板11和第二U形板12之间的粘接强度不足的问题。 

优选地，在第一U形板11和第二U形板12的连接壁之间固定连接有腹板16，该腹板16连接在第一U形板11和第二U形板12的槽底中间位置。在本实施例中，腹板16与第一U形板11和第二U形板12的连接位置处均设置有粘接角14，以增强腹板16与第一U形板11和第二U形板12的连接强度。 

下面详细说明上述的过渡节臂的制造方法。 

根据本发明的实施例，过渡节臂的制造方法包括：成型节臂本体10；在节臂本体10上加工连接销轴孔13，并使连接销轴孔13的中心轴线倾斜于节臂本体10的纵向中平面。节臂本体10可以用各种方法成型，例如可以采用整体成型法，或者将过渡节臂分成几个部分，分别对各部分成型，最后将这些部分组合连接，最终形成过度节臂。优选地，节臂本体10为直臂。 

在本实施例中，成型节臂本体10的步骤包括：成型第一U形板11；成型第二U形板12；将第一U形板11和第二U形板12对接，并在粘接缝处通过粘接角14连接。其中成型第一U形板11的步骤和成型第二U形板12的步骤均包括：将碳纤维预浸料铺放入U形模具内；对外表面的碳纤维进行±45°铺层叠放，其中45°铺层和－45°铺层依次间隔铺设；对碳纤维进行90°铺层叠放；对内表面的碳纤维进行±45°铺层叠放，其中45°铺层和－45°铺层依次间隔铺设；固化成型U形板。第一U形板11和第二U形板12的成型方法基本相同，且均是在热压罐中固化成型的。在U形板上，具有一定的90°铺层，可以保证足够的强度，而在U形板的内表面和外表面均为±45°铺层，可以保护U形板的90°铺层，并可以保证U形板的成型外观。粘接角使用±45°的碳纤维布在U形板两内侧手糊粘贴，并固化成型。 

优选地，对碳纤维进行90°铺层叠放的步骤还包括，在90°铺层中掺杂±45°铺层，其中90°铺层所占比例大于60%。此种结构，可以在保证U形板的受压或者受拉结构的性能的基础上，更加有效地保护90°铺层结构，并进一步提高过渡节臂的整体性能。 

在成型第二U形板12的步骤之后，将第一U形板11和第二U形板12对接的步骤之前还包括：成型腹板16；将腹板16的两相对侧分别粘接在第一U形板11和第二U形板12的槽底。具体操作方式如下：先将第一U形板11、第二U形板12和腹板16预成型，然后将腹板16粘接在第一U形板11的槽底中间位置，将第二U形板12盖在腹板16上，使腹板16设置在第二U形板12的槽底中间位置，并将腹板16粘接在第二U形板12上。其中成型腹板16的步骤包括：在模具中进行碳纤维预浸料铺放，使用±45°和90°铺层叠放，其中±45°铺层所占比例大于90°铺层所占比例；加热固化成型腹板16。在本实施例中，制造腹板16时，首先在一个带侧边的可加热模具中进行碳纤维预浸料铺放，然后使用±45°和90°铺层叠放，再在最外面使用真空袋膜封住，然后抽真空，使模具加热固化成型。此种加工方法简单易行，成本较低。 

在腹板16以及粘接角14处具有一定数量的±45°铺层，可以保证过渡节臂具有足够的剪切强度。 

在粘接缝处应该保证具有足够的强度，为了满足此设计要求，粘接缝的厚度应该小于1mm，优选地，粘接缝的厚度小于0.5mm。 

为了进一步地提高粘接缝处的结构强度，优选地，在将第一U形板11和第二U形板12 对接，并在粘接缝处通过粘接角14连接的步骤之后还包括：在粘接缝位置进行粘接补强，粘接补强采用±45°和90°铺层结构。在粘接缝外补强结构位置，具有±45°和90°铺层，可以保证粘接缝的剪切强度和抗压强度。 

上述用于粘接的胶黏剂应该具有较强的抗压强度，一般为环氧树脂与一定的填料所组成的混合物。 

在节臂本体10上打上连接销轴孔13后，还可以在连接销轴孔13内设置销轴套。 

根据本发明的实施例，折叠臂架包括第一组节臂、第二组节臂和过渡节臂，过渡节臂为上述的过渡节臂，过渡节臂设置在第一组节臂和第二组节臂之间，第一组节臂连接在过渡节臂的第一端，第二组节臂连接在过渡节臂的第二端，第一组节臂和第二组节臂在过渡节臂的两侧错位设置。 

根据本发明的实施例，布料设备包括折叠臂架，该折叠臂架为上述的折叠臂架。 

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：过渡节臂包括节臂本体，节臂本体上设置有连接销轴孔，连接销轴孔的中心轴线倾斜于节臂本体的纵向中平面。当该过渡节臂用于连接上下两组节臂形成臂架，并使两组节臂错位设置时，由于节臂本身的连接销轴孔的中心轴线是倾斜于节臂本体的纵向中平面，因此无需使节臂本体发生弯曲，或者使节臂本体弯曲较小幅度，就可以实现上述功能，保证了过渡节臂的性能，此外仅通过简单改变连接销轴孔的设置方式，就可以大幅降低过渡节臂的制造难度，使得过渡节臂的制造更加简单，降低过渡节臂的制造成本，并使得臂架整体的布局更加紧凑。 

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (15)

1.一种过渡节臂，其特征在于，包括节臂本体（10），所述节臂本体（10）的两端分别设置有连接销轴孔（13），两端的所述连接销轴孔（13）的中心轴线彼此平行并倾斜于所述节臂本体（10）的纵向中平面。

2.根据权利要求1所述的过渡节臂，其特征在于，所述节臂本体（10）为直臂。

3.根据权利要求1或2所述的过渡节臂，其特征在于，所述节臂本体（10）包括第一U形板（11）和第二U形板（12），所述第一U形板（11）和所述第二U形板（12）各自具有两个侧壁及连接该两个侧壁的连接壁，所述第一U形板（11）的两个侧壁和所述第二U形板（12）的两个侧壁相对接，所述第一U形板（11）和所述第二U形板（12）的连接位置处设置有粘接角（14）。

4.根据权利要求3所述的过渡节臂，其特征在于，所述粘接角（14）设置在所述第一U形板（11）和所述第二U形板（12）的内侧壁面连接位置处，所述第一U形板（11）和所述第二U形板（12）的外侧壁面连接位置处设置有外补强结构（15）。

5.根据权利要求3所述的过渡节臂，其特征在于，所述节臂本体（10）的中性面位于所述第一U形板（11）和所述第二U形板（12）之间的粘接缝内。

6.根据权利要求3所述的过渡节臂，其特征在于，所述第一U形板（11）和所述第二U形板（12）的连接壁之间固定连接有腹板（16）。

7.一种过渡节臂的制造方法，其特征在于，包括：

成型节臂本体（10）；

在节臂本体（10）的两端加工连接销轴孔（13），并使两端的所述连接销轴孔（13）的中心轴线彼此平行并倾斜于节臂本体（10）的纵向中平面。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述成型节臂本体（10）的步骤包括：

成型第一U形板（11）；

成型第二U形板（12）；

将第一U形板（11）和第二U形板（12）对接，并在粘接缝处通过粘接角（14）连接。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述成型第一U形板（11）的步骤和所述成型第二U形板（12）的步骤均包括：

将碳纤维预浸料铺放入U形模具内；

对外表面的碳纤维进行±45°铺层叠放，其中45°铺层和－45°铺层依次间隔铺设；

对碳纤维进行90°铺层叠放；

对内表面的碳纤维进行±45°铺层叠放，其中45°铺层和－45°铺层依次间隔铺设；固化成型U形板。

10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述对碳纤维进行90°铺层叠放的步骤还包括，在90°铺层中掺杂±45°铺层，其中90°铺层所占比例大于60%。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的制造方法，其特征在于，在所述成型第二U形板（12）的步骤之后，所述将第一U形板（11）和第二U形板（12）对接的步骤之前还包括：

成型腹板（16）；

将腹板（16）的两相对侧分别粘接在所述第一U形板（11）和所述第二U形板（12）的槽底。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述成型腹板（16）的步骤包括：

在模具中进行碳纤维预浸料铺放，使用±45°和90°铺层叠放，其中±45°铺层所占比例大于90°铺层所占比例；

加热固化成型腹板（16）。

13.根据权利要求8至10中任一项所述的制造方法，其特征在于，在所述将第一U形板（11）和第二U形板（12）对接，并在粘接缝处通过粘接角（14）连接的步骤之后还包括：

在粘接缝位置进行粘接补强。

14.一种折叠臂架，包括第一组节臂、第二组节臂和过渡节臂，其特征在于，所述过渡节臂为权利要求1至6中任一项所述的过渡节臂，所述过渡节臂设置在所述第一组节臂和所述第二组节臂之间，所述第一组节臂连接在所述过渡节臂的第一端，所述第二组节臂连接在所述过渡节臂的第二端，所述第一组节臂和所述第二组节臂在过渡节臂的两侧错位设置。

15.一种布料设备，包括折叠臂架，其特征在于，所述折叠臂架为权利要求14所述的折叠臂架。

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