CN103507291A - 多段樑 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多段樑，柱左段、接左段、中左段、中右段、接右段和柱右段依次定位连接呈对称结构，左柱和右柱分别固定于柱左段和柱右段下方并与其外侧面相切，柱左段和柱右段外侧面为圆弧面及与其圆弧面相切的平面，中左段和中右段相互靠近的外侧面为位于同一圆周上的圆弧面，所述柱左段和柱右段上的平面位于中左段和中右段圆弧面的切面上，接左段和接右段外侧面高度低于柱左段和柱右段上的平面，柱左段、柱右段、中左段和中右段圆周外侧面上有钢丝槽，柱左段和柱右段横截面呈矩形结构，接左段、接右段、中左段和中右段的内部横截面为工字型结构，本发明抗剪和抗弯强度高，便于加工、运输和组装，其长时间使用也不易发生变形和断裂。

Description

多段樑
技术领域
本发明涉及一种用于钢丝缠绕液压机的机架，特别涉及一种多段樑。
背景技术
传统的钢丝缠绕液压机的机架都采用半圆樑，即左、右柱上通过多块坎合连接形成半圆形的横梁，该半圆形横梁的高度即为整个机架总宽度的一半，其整体的横截面形状基本一致，这样就导致其整体高度大，重量大，各个部位抗剪切和抗弯曲能力平均，强度和刚度相对较低，其加工、运输和组装困难，生产成本高。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种多段樑，该多段樑根据其所承受的弯矩和剪力设计其截面，其高度低，重量轻，强度和刚度大，便于加工、制造、运输和组装，使用寿命长。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多段樑，包括左柱、右柱、柱左段、柱右段、接左段、接右段、中左段、中右段和垫板，所述柱左段、接左段、中左段、中右段、接右段和柱右段自左至右依次定位连接形成一对称结构，所述左柱和右柱分别对应固定定位于柱左段和柱右段下方，且左柱和右柱外侧面分别与柱左段和柱右段外侧面相切对齐，垫板固定位于柱左段、柱右段、接左段、接右段、中左段和中右段形成的整体的正下方，所述柱左段和柱右段背向接左段和接右段的外侧面为圆弧面，柱左段和柱右段朝向接左段和接右段的外侧面为与其圆弧面相切的平面，中左段和中右段相互靠近的外侧面为位于同一圆周上的圆弧面，所述柱左段和柱右段上的平面位于中左段和中右段圆弧面的切面上，接左段和接右段外侧面高度低于柱左段和柱右段上的平面，所述柱左段、柱右段、中左段和中右段圆周外侧面上设有位置和大小对应的钢丝槽，所述柱左段和柱右段横截面呈矩形结构，接左段、接右段、中左段和中右段的内部横截面为工字型结构。
作为本发明的进一步改进，所述中左段和中右段结构对称，接左段和接右段结构对称，均分别包括上盖板、下盖板、左腹板、右腹板和主腹板，左腹板、主腹板和右腹板纵向的两端分别与上、下盖板固定连接，所述左腹板、主腹板和右腹板依次排列，上、下盖板和左、右腹板形成框架结构，主腹板恰位于该框架内。
作为本发明的进一步改进，所述中左段和中右段上还设有侧腹板，侧腹板固定连接与上、下盖板之间，并位于左腹板、主腹板和右腹板厚度方向的两侧。
作为本发明的进一步改进，所述柱左段和柱右段沿其厚度方向的两侧分别设有凹陷结构。
作为本发明的进一步改进，所述柱左段、接左段、中左段、中右段、接右段和柱右段依次通过板柱键连接。
作为本发明的进一步改进，所述柱左段、接左段、中左段、中右段、接右段和柱右段两两之间至少设有两个定位销。
作为本发明的进一步改进，所述柱左段和柱右段靠近接左段和接右段的外侧面设有圆角结构，中左段和中右段靠近接左段和接右段的外侧面也设有圆角结构。
作为本发明的进一步改进，所述中左段和中右段相接面高度为左柱和右柱之间的宽度的30%-80%，中左段和中右段的圆弧面半径为其相接面高度的四分之三，柱左段和柱右端上圆弧面的半径为中左段和中右段相接面高度的一半，柱左段上圆弧面的圆心及柱右端上圆弧面的圆心到左柱和右柱上侧面的距离为柱左段和柱右段宽度的八分之一至六分之一之间，柱左段和柱右段上圆弧面与平面相接的切线距离左柱和右柱内侧面间距离为柱左段和柱右段宽度的四分之一至三分之一之间，柱左段和柱右段顶面圆弧面与平面之切线距过柱左段上圆弧面的圆心垂线的距离为柱左段和柱右段宽度的八分之一至六分之一之间，柱左段和柱右段与接左段和接右段相接的侧面垂直于柱左段和柱右段上平面。
本发明的有益技术效果是：本发明通过将钢丝缠绕液压机机架的横梁设计成分段结构，根据不同部位承受的力矩不同，采用不同的横截面结构，有效提高了其抗剪和抗弯强度，提高了其整体刚性，有效降低了其整体高度和重量，便于加工、运输和组装，其长时间使用也不易发生变形和断裂，有利于延长其使用寿命和使用稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构的示意图；
图2为中左段和中右段横截面结构示意图；
图3为接左段和接右段横截面结构示意图；
图4为柱左段和柱右段横截面结构示意图；
图5为加厚的柱左段和柱右段横截面结构示意图；
图6为板柱键连接结构示意图；
图7为传统横梁的受力分布图。
具体实施方式
实施例：一种多段樑，包括左柱1、右柱2、柱左段3、柱右段4、接左段5、接右段6、中左段7、中右段8和垫板9，所述柱左段3、接左段5、中左段7、中右段8、接右段6和柱右段4自左至右依次定位连接形成一对称结构，所述左柱1和右柱2分别对应固定定位于柱左段3和柱右段4下方，且左柱1和右柱2外侧面分别与柱左段3和柱右段4外侧面相切对齐，垫板9固定位于柱左段3、柱右段4、接左段5、接右段6、中左段7和中右段8形成的整体的正下方，所述柱左段3和柱右段4背向接左段5和接右段6的外侧面为圆弧面，柱左段3和柱右段4朝向接左段5和接右段6的外侧面为与其圆弧面相切的平面，中左段7和中右段8相互靠近的外侧面为位于同一圆周上的圆弧面，所述柱左段3和柱右段4上的平面位于中左段7和中右段8圆弧面的切面上，接左段5和接右段6外侧面高度低于柱左段3和柱右段4上的平面，所述柱左段3、柱右段4、中左段7和中右段8圆周外侧面上设有位置和大小对应的钢丝槽11，所述柱左段3和柱右段4横截面呈矩形结构，接左段5、接右段6、中左段7和中右段8的内部横截面为工字型结构，该多段樑针对使用过程中各个部位承受的力矩不同分别设计横截面，位于左柱1和右柱2上方的柱左段3和柱右段4主要承受剪力，而位于半圆樑的中央部位的中左段7和中右段8承受的弯矩最大，用于连接的接左段5和接右段6上也承受弯矩，但是其所承受的弯矩远小于中左段7和中右段8，针对各个部分受力不同设计不同的横截面，既节省了材料，又大大增强了其强度和刚度，有利于延长其使用寿命和使用稳定性，避免其长时间使用发生变形和断裂，有了柱左段3、中左段7以及柱右段4和中右段8的支承，接左段5和接右段6表面上不设钢丝槽11，且其高度低于中左段7与中右段8上的平面，多段樑的分段结构可减轻整个樑的重量，使其便于加工和组装，同时降低生产成本和生产难度。
所述中左段7和中右段8结构对称，接左段5和接右段6结构对称，均分别包括上盖板12、下盖板13、左腹板14、右腹板15和主腹板16，左腹板14、主腹板16和右腹板15纵向的两端分别与上、下盖板固定连接，所述左腹板14、主腹板16和右腹板15依次排列，上、下盖板和左、右腹板形成框架结构，主腹板16恰位于该框架内。
所述中左段7和中右段8上还设有侧腹板，侧腹板固定连接与上、下盖板之间，并位于左腹板14、主腹板16和右腹板15厚度方向的两侧。
所述柱左段3和柱右段4沿其厚度方向的两侧分别设有凹陷结构，在柱左段3和柱右段4上设置略微凹陷的结构不降低其抗剪切能力同时减轻其重量。
所述柱左段3、接左段5、中左段7、中右段8、接右段6和柱右段4依次通过板柱键10连接，板柱键10能够承受连接部位的剪力，确保连接稳定性，当然对于小吨位、小跨度的压机，各个界面之间也可以采用焊接的方式连接而不采用板柱键10。
所述柱左段3、接左段5、中左段7、中右段8、接右段6和柱右段4两两之间至少设有两个定位销17，其尺寸不宜过大，以免引起应力集中。
所述柱左段3和柱右段4靠近接左段5和接右段6的外侧面设有圆角结构，中左段7和中右段8靠近接左段5和接右段6的外侧面也设有圆角结构。
所述中左段7和中右段8相接面高度O1B为左柱和右柱之间的宽度L的30%-80%，中左段7和中右段8的圆弧面半径R2为其相接面高度O1B的四分之三，柱左段3和柱右端上圆弧面的半径R3为中左段7和中右段8相接面高度O1B的一半，柱左段3上圆弧面的圆心O3及柱右端上圆弧面的圆心O4到左柱1和右柱2上侧面的距离Δ1为柱左段3和柱右段4宽度D的八分之一至六分之一之间，柱左段3和柱右段4上圆弧面与平面相接的切线距离左柱1和右柱2内侧面间距离Δ2为柱左段3和柱右段4宽度D的四分之一至三分之一之间，柱左段3和柱右段4顶面圆弧面与平面之切线距过柱左段3上圆弧面的圆心O3垂线的距离Δ3为柱左段3和柱右段4宽度D的八分之一至六分之一之间，柱左段3和柱右段4与接左段5和接右段6相接的侧面垂直于柱左段3和柱右段4上平面，所述多段樑在设计时，画直线段AC，使得AC长度为整个多段樑的总宽度（即L+2D），直线段AC的中心为O1，做竖直线段O1B，直线段O1B即为多段樑的总高度，使O1B=（0.3～0.8）L， B点为多段樑的最高点，然后在直线O1B上找到点O2，使得O2B=3/4O1B，然后以点O2为圆心，以R2=O2B为半径做圆，形成中左段7和中右段8外侧的圆弧面投影线，然后分别找到O3和O4点，该两点沿O1B对称分布，O3和O4点到直线段AC的垂直距离为Δ1=（1/8～1/6）D，O3和O4点分别到点A和点C所在竖直线的距离即为柱左段3和柱右段4外侧圆弧面的半径R3=1/2O1B，分别以O3和O4点为圆心，以R3为半径做圆，即得柱左段3和柱右段4外侧圆弧面投影线，然后做圆O3和圆O2圆周的切线，分别交圆O3和O2于点E和点H，然后做圆O4和O2的切线，两切线交点为I，然后将L平分为6～8份，取6份为佳，得到点K、J 、K′和J′，链接点E和点O3，得直线段EO3，然后做直线段FK，使得其平行于EO3，并交切线段EH于点F，则KF即为柱左段3和接左段5的交界面投影线，同理得柱右段4和接右段6的交界面投影线，在切线段EH上找到点M，使得FM=1/2FI，链接MJ得到接左段5和中左段7的交界面投影线，同理得接右段6和中右段8的交界面投影线，然后在靠近O1的一侧做线段FM的平行线即为接左段5外侧面的投影线，同理的接右段6的投影线，最后将各个直角做相应圆角即可得多段樑的投影面结构线，然后设计垫板9，垫板9的宽度L′小于左、右柱间距离L，大于接左柱1和接右柱2下端之间的距离KK′，垫板9的厚度G随载荷的宽度L″变化而变化，该多段樑的整体高度相对于传统樑的高度（R1=1/2L+D）要低，节省材料，同时各段针对其所承受的力矩采用不同的横截面结构，其整体强度增大，使用稳定性高。

Claims (8)

1.一种多段樑，其特征在于：包括左柱（1）、右柱（2）、柱左段（3）、柱右段（4）、接左段（5）、接右段（6）、中左段（7）、中右段（8）和垫板（9），所述柱左段（3）、接左段（5）、中左段（7）、中右段（8）、接右段（6）和柱右段（4）自左至右依次定位连接形成一对称结构，所述左柱（1）和右柱（2）分别对应固定定位于柱左段（3）和柱右段（4）下方，且左柱（1）和右柱（2）外侧面分别与柱左段（3）和柱右段（4）外侧面相切对齐，垫板（9）固定位于柱左段（3）、柱右段（4）、接左段（5）、接右段（6）、中左段（7）和中右段（8）形成的整体的正下方，所述柱左段（3）和柱右段（4）背向接左段（5）和接右段（6）的外侧面为圆弧面，柱左段（3）和柱右段（4）朝向接左段（5）和接右段（6）的外侧面为与其圆弧面相切的平面，中左段（7）和中右段（8）相互靠近的外侧面为位于同一圆周上的圆弧面，所述柱左段（3）和柱右段（4）上的平面位于中左段（7）和中右段（8）圆弧面的切面上，接左段（5）和接右段（6）外侧面高度低于柱左段（3）和柱右段（4）上的平面，所述柱左段（3）、柱右段（4）、中左段（7）和中右段（8）圆周外侧面上设有位置和大小对应的钢丝槽（11），所述柱左段（3）和柱右段（4）横截面呈矩形结构，接左段（5）、接右段（6）、中左段（7）和中右段（8）的内部横截面为工字型结构。
2.如权利要求1所述的多段樑，其特征是：所述中左段（7）和中右段（8）结构对称，接左段（5）和接右段（6）结构对称，均分别包括上盖板（12）、下盖板（13）、左腹板（14）、右腹板（15）和主腹板（16），左腹板（14）、主腹板（16）和右腹板（15）纵向的两端分别与上、下盖板固定连接，所述左腹板（14）、主腹板（16）和右腹板（15）依次排列，上、下盖板和左、右腹板形成框架结构，主腹板（16）恰位于该框架内。
3.如权利要求1所述的多段樑，其特征是：所述中左段（7）和中右段（8）上还设有侧腹板，侧腹板固定连接与上、下盖板之间，并位于左腹板（14）、主腹板（16）和右腹板（15）厚度方向的两侧。
4.如权利要求1所述的多段樑，其特征是：所述柱左段（3）和柱右段（4）沿其厚度方向的两侧分别设有凹陷结构。
5.如权利要求1所述的多段樑，其特征是：所述柱左段（3）、接左段（5）、中左段（7）、中右段（8）、接右段（6）和柱右段（4）依次通过板柱键（10）连接。
6.如权利要求5所述的多段樑，其特征是：所述柱左段（3）、接左段（5）、中左段（7）、中右段（8）、接右段（6）和柱右段（4）两两之间至少设有两个定位销（17）。
7.如权利要求1所述的多段樑，其特征是：所述柱左段（3）和柱右段（4）靠近接左段（5）和接右段（6）的外侧面设有圆角结构，中左段（7）和中右段（8）靠近接左段（5）和接右段（6）的外侧面也设有圆角结构。
8.如权利要求7所述的多段樑，其特征是：所述中左段（7）和中右段（8）相接面高度（O1B）为左柱和右柱之间的宽度（L）的30%-80%，中左段（7）和中右段（8）的圆弧面半径（R2）为其相接面高度（O1B）的四分之三，柱左段（3）和柱右端上圆弧面的半径（R3）为中左段（7）和中右段（8）相接面高度（O1B）的一半，柱左段（3）上圆弧面的圆心（O3）及柱右端上圆弧面的圆心（O4）到左柱（1）和右柱（2）上侧面的距离（Δ1）为柱左段（3）和柱右段（4）宽度（D）的八分之一至六分之一之间，柱左段（3）和柱右段（4）上圆弧面与平面相接的切线距离左柱（1）和右柱（2）内侧面间距离（Δ2）为柱左段（3）和柱右段（4）宽度（D）的四分之一至三分之一之间，柱左段（3）和柱右段（4）顶面圆弧面与平面之切线距过柱左段（3）上圆弧面的圆心（O3）垂线的距离（Δ3）为柱左段（3）和柱右段（4）宽度（D）的八分之一至六分之一之间，柱左段（3）和柱右段（4）与接左段（5）和接右段（6）相接的侧面垂直于柱左段（3）和柱右段（4）上平面。
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