CN104071708B - 起重机及其臂架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种起重机及其臂架，该臂架侧壁面可开孔区域内开设至少一个减重孔：可开孔区域左轮廓与臂架侧壁面左外廓、可开孔区域右轮廓与臂架侧壁面右外廓的最小距离分别为臂架侧壁面纵向最大尺寸的1/10～1/9；可开孔区域上轮廓与臂架侧壁面上外廓、可开孔区域下轮廓与臂架侧壁面下外廓的最小距离分别为臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3；减重孔在臂架侧壁面横向、纵向的最大尺寸分别为臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3、臂架侧壁面横向最大尺寸的2～3倍；减重孔截面积之和不大于可开孔区域面积的35％～40％。本发明起重机中的臂架在满足疲劳寿命要求前提下，各部位寿命趋于一致，可减轻臂架重量、提升臂架性能。
Description
技术领域
本发明涉及起重机械，尤其涉及一种起重机及其臂架
背景技术
长臂架是许多大型起重机产品的重要组成部分，是起重机能否正常工作的关键结构。然而，在实际工作中，臂架由于使用频繁，其中的个别部件(部位)容易形成疲劳破坏，进而导致整个起重机无法正常工作；由此，给客户带来巨大的损失，造成极大的浪费，不利于提升企业产品的竞争力。由此可见，臂架作为起重机的主要承载部件，它的强度和自重直接关系到起重机的安全及性能。为了使臂架的疲劳寿命满足设计要求，通常使用高强度材料以加强臂架强度，这无疑会加大臂架及整机重量，其无助于提升产品性能，却大大增加制造成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种起重机臂架，可在满足疲劳寿命设计要求的基础上，减轻臂架重量。
为解决以上技术问题，本发明提供的起重机臂架，其技术方案是：臂架侧壁面的可开孔区域内开设有至少一个减重孔，其中：所述可开孔区域轮廓与臂架侧壁面外廓间满足以下条件：所述可开孔区域左轮廓与臂架侧壁面左外廓间的最小距离为臂架侧壁面纵向最大尺寸的1/10～1/9；所述可开孔区域右轮廓与臂架侧壁面右外廓间的最小距离为臂架侧壁面纵向最大尺寸的1/10～1/9；所述可开孔区域上轮廓与臂架侧壁面上外廓间的最小距离为臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3；所述可开孔区域下轮廓与臂架侧壁面下外廓间的最小距离为臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3；所述减重孔在臂架侧壁面横向的最大尺寸为臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3；所述减重孔在臂架侧壁面纵向的最大尺寸为臂架侧壁面横向最大尺寸的2～3倍；所述减重孔的截面积之和不大于所述可开孔区域面积的35％～40％。
优选地，所述减重孔为多个，相邻减重孔轮廓间的最小距离不小于相邻减重孔中心的距离的一半。
优选地，所述减重孔为圆孔，直径不大于臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3。
优选地，所述减重孔为椭圆孔，短轴不大于臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3，长轴不大于短轴的2倍，且长轴方向为臂架轴向。
优选地，所述减重孔为长圆孔，横向尺寸不大于臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3，纵向尺寸的最大值为横向尺寸的1.5～2倍。
优选地，臂架的首端和/或尾端设置有销轴；所述可开孔区域轮廓与销轴内侧的最小距离为10cm～20cm。
优选地，臂架的中部设置一油缸座；所述可开孔区域右轮廓接近油缸座左侧。
优选地，臂架为顶板、底板和侧板构成的箱形结构。
优选地，所述可开孔区域上轮廓、所述可开孔区域下轮廓与侧板中心线的最大距离分别为侧板宽度的1/8～1/6。
优选地，臂架中夹设有若干横向的加强板；所述可开孔区域左轮廓接近最左侧加强板。
在此基础上的起重机，包括以上所述的起重机臂架。
与现有技术相比，本发明基于等寿命设计思想，在臂架上开设减重孔，使臂架各个部件或部位的寿命尽量趋于一致，实现对臂架的结构优化，在满足疲劳寿命设计要求的情况下，最大程度地减轻臂架重量、提升臂架的性能、并降低成本。
附图说明
图1是本发明起重机臂架的示意图；
图2是图1所示臂架一应用实例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进行详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明的基本构思是，在臂架侧壁面的可开孔区域内开设至少一个减重孔。显然，为保证满足疲劳寿命设计要求，减重孔的大小、形状及开孔位置等要素进行一定限制及优化，下面结合附图与具体实施例进行说明。
请参见图1，该图为本发明起重机臂架的示意图。该起重机臂架上设置减重孔，这些减重孔并非可以随意开设，否则将严重地损害臂架。实际上，本实施例中的减重孔的开设方式是经过反复、严格的仿真试验与现场试验的结果，这些减重孔的大小、形状及开孔位置等要素构成一个有机的整体，由此在满足疲劳寿命设计要求的基础上达到减轻臂架重量的目的，以下详细描述。
如图1所示，该臂架100中，可开孔区域轮廓2与臂架侧壁面外廓1之间的相对位置关系满足如下条件：
可开孔区域左轮廓与臂架侧壁面左外廓间的最小距离L1为臂架侧壁面纵向最大尺寸L的1/10～1/9；
可开孔区域右轮廓与臂架侧壁面右外廓间的最小距离L2为臂架侧壁面纵向最大尺寸L的1/10～1/9；
可开孔区域上轮廓与臂架侧壁面上外廓间的最小距离H1为臂架侧壁面横向最大尺寸H的1/4～1/3；
可开孔区域下轮廓与臂架侧壁面下外廓间的最小距离H2为臂架侧壁面横向最大尺寸H的1/4～1/3。
对于减重孔3的尺寸，应满足如下条件：
减重孔在臂架侧壁面横向的最大尺寸D2为臂架侧壁面横向最大尺寸H的1/4～1/3；
减重孔在臂架侧壁面纵向的最大尺寸D1为臂架侧壁面横向最大尺寸H的2～3倍。
同时，减重孔3的截面积之和不大于可开孔区域面积的35％～40％。
由于上述可开孔区域的疲劳寿命远在5％倍臂架最大寿命值之上，且该可开孔区域的应力相对较小，开孔后对臂架疲劳寿命影响较小，有利于保证臂架的安全。
特别地，在开设多个减重孔的情况下，减重孔的间隔也应进行限制，其相邻减重孔轮廓间的最小距离d2不小于相邻减重孔中心的距离d1的一半。
如图1所示，减重孔3的形状可为多种：例如，减重孔3为圆孔，直径D不大于臂架侧壁面横向最大尺寸H的1/4～1/3；再如，减重孔3为椭圆孔，短轴b不大于臂架侧壁面横向最大尺寸H的1/4～1/3，长轴a不大于短轴b的2倍，且长轴方向为臂架轴向；又如，减重孔3为长圆孔，横向尺寸D2不大于臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3，纵向尺寸D1的最大值为横向尺寸D2的2倍。
需指出的是，在臂架设置销轴及油缸座时，还应对可开孔区域加严：若臂架设置有销轴，在满足前述条件基础上，可开孔区域轮廓应接近销轴内侧；若臂架中部设置油缸座时，应使可开孔区域右轮廓接近油缸座。
请参见图2，该图是图1所示臂架一应用实例的结构示意图。该臂架100由一顶板11、一底板12和两侧板13，构成箱形结构；若干加强板14，沿臂架横向布置，用于加强臂架的结构强度；一油缸座15，设置在臂架中部，用于铰接驱动油缸(图未示出)；销轴16，设置在臂架100的首端A和/或尾端B，用于实现臂架的转动。
对于此种箱形结构而言，可开孔区域区域S满足：
可开孔区域上轮廓与侧板中心线的最大距离H3、可开孔区域下轮廓与侧板中心线的最大距离H4分别为侧板宽度H0的1/8～1/6。
因设置销轴16，可开孔区域轮廓与销轴内侧的最小距离D3为10cm～20cm。同时，因设置有加强板14及油缸座15，应进一步使得：可开孔区域左轮廓接近最左侧加强板14，可开孔区域右轮廓接近油缸座15左侧。
本发明从使用者最关心的产品寿命出发，基于等寿命设计思想，在臂架100上开设若干减重孔3，而不是一味追求强度上的加强；由此，在保证寿命不变的基础上实现臂架100的结构优化，提高臂架100的性能。具体而言：通过开设减重孔3，使臂架100各个部位寿命趋于一致，实现臂架100的减重，降低生产成本；同时，增加臂架100的柔性，实现臂架100的被动减振，提高臂架100的抗振性能；此外，还可提高臂架100的灵活性，提升臂架100的工作效率。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种起重机臂架，其特征在于，臂架侧壁面的可开孔区域内开设有至少一个减重孔，所述可开孔区域轮廓与臂架侧壁面外廓间满足以下条件：所述可开孔区域左轮廓与臂架侧壁面左外廓间的最小距离为臂架侧壁面纵向最大尺寸的1/10～1/9；所述可开孔区域右轮廓与臂架侧壁面右外廓间的最小距离为臂架侧壁面纵向最大尺寸的1/10～1/9；所述可开孔区域上轮廓与臂架侧壁面上外廓间的最小距离为臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3；所述可开孔区域下轮廓与臂架侧壁面下外廓间的最小距离为臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3；所述减重孔在臂架侧壁面横向的最大尺寸为臂架侧壁面横向最大尺寸的1/4～1/3；所述减重孔在臂架侧壁面纵向的最大尺寸为臂架侧壁面横向最大尺寸的2～3倍；所述减重孔的截面积之和为所述可开孔区域面积的35％～40％。
2.如权利要求1所述的起重机臂架，其特征在于，所述减重孔为多个，相邻减重孔轮廓间的最小距离不小于相邻减重孔中心的距离的一半。
3.如权利要求1所述的起重机臂架，其特征在于，臂架的首端和/或尾端设置有销轴；所述可开孔区域轮廓与销轴内侧的最小距离为10cm～20cm。
4.如权利要求2所述的起重机臂架，其特征在于，臂架的中部设置一油缸座；所述可开孔区域右轮廓接近油缸座左侧。
5.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述的起重机臂架。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210906 Address after: Room 307, building 1, Jingxiu family, Huangjing Town, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Taicang Libao Intelligent Technology Co., Ltd Address before: 215400 room 407, building 1, jingxiurenjia, Huangjing Town, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: Taicang wanpin Intelligent Technology Co., Ltd |
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| TR01 | Transfer of patent right |