CN106115514A - 臂架及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种臂架及起重机。臂架包括第一臂架分体、第二臂架分体和多个连杆结构，第一臂架分体和第二臂架分体具有焊接桁架结构，第一臂架分体和第二臂架分体均包括两个间隔设置的主弦杆组，每个主弦杆组包括连接主弦杆，第一臂架分体和第二臂架分体相对设置，多个连杆结构中的每个连杆结构均设置于第一臂架分体和第二臂架分体之间且分别与第一臂架分体的连接主弦杆和第二臂架分体的连接主弦杆可拆卸地连接以形成具有空间桁架结构的臂架。本发明的臂架在能够保证臂架的承载能力的基础上还能满足运输尺寸要求。

Description

臂架及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种臂架及起重机。

背景技术

随着国际能源和化工工程建设领域的快速发展，工程中模块化、大型化和一体化吊装要求不断提高，对起重设备起重量和起重力矩提出了更高的要求。臂架作为起重设备的主要承力件，其自身的结构形式、承载能力等特性直接影响整机的使用性能及起重性能。

如图1所示，现有技术中的起重设备的臂架一般采用由四根主弦杆111和若干腹杆112拼焊而成的桁架式结构。从受力方面讲，臂架属于双向压弯构件，即起重设备吊载工作时，臂架在起重机的变幅平面和回转平面内都承受轴向力和弯矩的作用，因此从臂架截面分析，需要足够的截面积，以保证臂架截面强度，从而抵抗轴向力的作用，如图2所示，需要足够的截面宽度B和高度H以保证两个平面内的惯性矩，从而抵抗弯矩的作用。为了提高臂架的承载能力，需要增大主弦杆111的规格和臂架的截面尺寸，而道路运输的高速宽度限制又严重制约着其截面的增大，因此既要保证臂架足够的承载能力，又要满足运输尺寸要求，如何解决这对矛盾成为了起重设备向超大型发展的一个关键问题。

为了增强起重设备臂架自身的承载能力，现有技术中采用了两种技术方案：

第一种方案是增加臂架的截面尺寸，提高臂架用的材料规格及材质。

第二种方案是如图3所示的复合主弦杆式臂架。复合主弦杆式臂架采用复合主弦杆114。例如，如图4和图5所示，由两根主弦杆111形成的复合主弦杆代替原有的一根主弦杆；或者，如图6所示，由三根主弦杆111形成的复合主弦杆代替原有的一根主弦杆；再例如，如图7所示，由四根主弦杆111形成的复合主弦杆代替原有的一根主弦杆。图3至图7中，各复合主弦杆之间通过腹杆112或者腹板直接焊接连接形成整体焊接的复合主弦杆式臂架。

第二种方案虽然在一定程度上解决了提高臂架承载能力的问题，但是还存在不能满足运输尺寸要求以及不能根据实际吊装条件进行调节的问题。具体说明如下：臂架的截面尺寸及材料规格受运输尺寸及运输重量限制不可能无限的增大；提高材质增加成本，对材料自身要求较高，且提高材质对臂架承载能力提升有限；复合主弦杆式臂架的结构形式复杂，因此对加工工艺要求较高；各主弦杆之间为一整体，因此主弦杆的数量不能无限制的增加，因而臂架自身的承载能力提升也很有限；复合主弦杆式臂架的各主弦杆、腹杆之间为一焊接整体，其自身的重量无法根据实际吊装需求及吊装条件进行调节，自身的重量无法与整机性能达到良好的匹配，甚至会使整机的性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种臂架及起重机，以解决现有技术中的臂架存在的不能既保证臂架的承载能力又满足运输尺寸要求的问题。

本发明第一方面提供一种臂架，臂架包括第一臂架分体、第二臂架分体和多个连杆结构，第一臂架分体和第二臂架分体具有焊接桁架结构，第一臂架分体和第二臂架分体均包括两个间隔设置的主弦杆组，每个主弦杆组包括连接主弦杆，第一臂架分体和第二臂架分体相对设置，多个连杆结构中的每个连杆结构均设置于第一臂架分体和第二臂架分体之间且分别与第一臂架分体的连接主弦杆和第二臂架分体的连接主弦杆可拆卸地连接以形成具有空间桁架结构的臂架。

进一步地，多个连杆结构中的每个连杆结构均分别与位于臂架的同一侧的第一臂架分体的连接主弦杆和第二臂架分体的连接主弦杆可拆卸地连接。

进一步地，第一臂架分体和第二臂架分体的连接主弦杆上均间隔设有至少两个连接结构，连杆结构与连接结构可拆卸地连接。

进一步地，至少两个连接结构包括分别设于连接主弦杆的两端的两个端部连接结构以及设于两个端部连接结构之间的中间连接结构，连接主弦杆包括间隔设置的第一连接主弦杆和第二连接主弦杆，其中，第一连接主弦杆上的中间连接结构与第二连接主弦杆上的中间连接结构交错设置；或者，第一连接主弦杆上的中间连接结构与第二连接主弦杆上的中间连接结构相对设置。

进一步地，连接结构包括两个连接部，两个连接部分别用于与不同的连杆结构连接。

进一步地，两个端部连接结构中一个连接结构包括一个连接部，另一个连接结构包括两个连接部，中间连接结构包括两个连接部。

进一步地，第一连接主弦杆上的包括一个连接部的端部连接结构与第二连接主弦杆上的包括两个连接部的端部连接结构相对设置。

进一步地，连杆结构包括连杆以及分别设于连杆的两端的臂架连接部，臂架连接部与连接结构连接。

进一步地，主弦杆组包括一个主弦杆或两个以上主弦杆。

本发明第二方面提供一种起重机，包括本发明第一方面的任一项提供的臂架。

基于本发明提供的臂架和起重机，臂架包括第一臂架分体、第二臂架分体和多个连杆结构。第一臂架分体和第二臂架分体相对设置，多个连杆结构中的每个连杆结构均设置于第一臂架分体和第二臂架分体之间且分别与第一臂架分体的连接主弦杆和第二臂架分体的连接主弦杆可拆卸地连接以形成具有空间桁架结构的臂架。由于多个连杆结构中的每个连杆结构均分别与第一臂架分体的连接主弦杆和第二臂架分体的连接主弦杆可拆卸地连接，因此在运输臂架时，可以将连杆结构拆掉并使第一臂架分体和第二臂架分体叠放或者第一臂架分体和第二臂架分体可以单独运输，因此本发明的臂架可以减小运输重量。并且通过更换设置于第一臂架分体和第二臂架分体之间的连杆结构的长度可以使臂架的截面尺寸得到改变而保证臂架的承载能力。因此，本发明的臂架在能够保证臂架的承载能力的基础上还能满足运输尺寸要求。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为现有技术的臂架的主视图结构示意图；

图2为图1中臂架的侧视图结构示意图；

图3为现有技术的复合主弦杆式臂架的主视图结构示意图；

图4为图3中的复合主弦杆式臂架的A-A向剖视结构示意图；

图5为复合主弦杆式臂架的第二种方案的横截面结构示意图；

图6为复合主弦杆式臂架的第三种方案的横截面结构示意图；

图7为复合主弦杆式臂架的第四种方案的横截面结构示意图；

图8为本发明第一实施例的臂架的结构示意图；

图9为图8中的臂架分体的结构示意图；

图10为图8中的连杆结构的结构示意图；

图11为本发明第一实施例的臂架的另一种方案的结构示意图；

图12为图11中的臂架的A-A向结构示意图；

图13为本发明第二实施例的臂架的横截面结构示意图；

图14为本发明第三实施例的臂架的横截面结构示意图；

图15为本发明第四实施例的臂架的横截面结构示意图。

各附图标记分别代表：

111-主弦杆；112-腹杆；114-复合主弦杆；2-臂架；21-第一臂架分体；211-第一连接主弦杆；212-第二连接主弦杆；213-腹杆；214-双孔耳板；215-单孔耳板。22-第二臂架分体；23-连杆结构；231-连杆；232-臂架连接部；25-销轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本发明实施例的臂架包括第一臂架分体、第二臂架分体和多个连杆结构。第一臂架分体和第二臂架分体具有焊接桁架结构。第一臂架分体和第二臂架分体均包括两个间隔设置的主弦杆组。每个主弦杆组包括连接主弦杆。第一臂架分体和第二臂架分体相对设置。多个连杆结构中的每个连杆结构均设置于第一臂架分体和第二臂架分体之间且分别与第一臂架分体的连接主弦杆和第二臂架分体的连接主弦杆可拆卸地连接以形成具有空间桁架结构的臂架。

由于多个连杆结构中的每个连杆结构均分别与第一臂架分体的连接主弦杆和第二臂架分体的连接主弦杆可拆卸地连接，因此在运输臂架时，可以将连杆结构拆掉并使第一臂架分体和第二臂架分体叠放或者第一臂架分体和第二臂架分体可以单独运输，因此本发明实施例的臂架可以减小运输重量。并且通过更换设置于第一臂架分体和第二臂架分体之间的连杆结构的长度可以使臂架的截面尺寸得到改变：当臂架用于大起重量工况或作为起重机的主起重臂时，在组装时可以使用长度较长的连杆结构；当臂架用于小起重量工况或作为起重机的副臂时，在组装时可以使用长度较短的连杆结构。综上可知，本发明实施例的臂架在能够保证臂架的承载能力的基础上还能满足运输尺寸要求。

下面将根据图8至图15对本发明具体实施例的臂架的结构进行详细说明。

如图8所示，在第一实施例中，臂架2包括第一臂架分体21、第二臂架分体22和多个连杆结构23。第一臂架分体21和第二臂架分体22具有焊接桁架结构。第一臂架分体21和第二臂架分体22均包括两个间隔设置的主弦杆组，每个主弦杆组包括连接主弦杆，第一臂架分体21和第二臂架分体22相对设置，多个连杆结构23中的每个连杆结构均设置于第一臂架分体21和第二臂架分体22之间且分别与第一臂架分体21的连接主弦杆和第二臂架分体22的连接主弦杆可拆卸地连接以形成具有空间桁架结构的臂架。

具体地，如图9所示，第一臂架分体21包括间隔设置的第一连接主弦杆211、第二连接主弦杆212以及设置于第一连接主弦杆211与第二连接主弦杆212之间的腹杆213。腹杆213与第一连接主弦杆211和第二连接主弦杆212焊接连接。第二臂架分体也具有与第一臂架分体相同的焊接桁架结构。

如图9所示，在本实施例中，主弦杆组包括一个主弦杆。该主弦杆即为连接主弦杆。

在本实施例中，主弦杆为圆管。在其他实施例中，主弦杆可以为方管、矩形管或其他形状的管件均可以。

优选地，如图8所示，多个连杆结构23中的每个连杆结构23均分别与位于臂架2的同一侧的第一臂架分体21的连接主弦杆和第二臂架分体22的连接主弦杆可拆卸地连接。

第一臂架分体21和第二臂架分体22之间设有多个连杆结构，因此第一臂架分体21和第二臂架分体22的连接主弦杆上均间隔设有至少两个连接结构。连杆结构23与连接结构可拆卸地连接。

在本实施例中，第一臂架分体21和第二臂架分体22的结构相同。下面将以第一臂架分体21为例来说明第一臂架分体的具体结构。

如图9所示，第一臂架分体21包括间隔设置的第一连接主弦杆211、第二连接主弦杆212以及设置于第一连接主弦杆211与第二连接主弦杆212之间的腹杆213。腹杆213与第一连接主弦杆211和第二连接主弦杆212焊接连接。至少两个连接结构包括分别设于连接主弦杆的两端的两个端部连接结构以及设于两个端部连接结构之间的中间连接结构。

如图9所示，在本实施例中，第一连接主弦杆211上的中间连接结构与第二连接主弦杆212上的中间连接结构交错设置。因此如图8所示，将第一臂架分体21和第二臂架分体22相对设置，连杆结构23就可以与交错设置的中间连接结构分别连接，如此设置可使连杆结构与同一侧的连接主弦杆形成三角形结构，使得臂架的受力性能更稳定。

为了使同一侧的连接主弦杆的端部均设有垂直于连接主弦杆的连杆结构，因此第一连接主弦杆211和第二连接主弦杆212的两端均设有端部连接结构。

优选地，在本实施例中，两个端部连接结构中一个连接结构包括一个连接部，另一个连接结构包括两个连接部，中间连接结构包括两个连接部。如图9所示，双孔耳板214即为包括两个连接部的连接结构。单孔耳板215即为包括一个连接部的连接结构。如图8所示，如此设置使臂架的结构更加紧凑，使得设于第一臂架分体21和第二臂架分体22之间的连杆结构中的位于中间的连杆结构相对于连接主弦杆斜置，位于两端的连杆结构相对于连接主弦杆垂直设置。

第一连接主弦杆上的包括一个连接部的端部连接结构与第二连接主弦杆上的包括两个连接部的端部连接结构相对设置。

如图11和图12所示，在另一个方案中，第一连接主弦杆211上的中间连接结构与第二连接主弦杆(图中未示出)上的中间连接结构相对设置。如此设置使得设于第一臂架本体21和第二臂架本体22之间的连杆结构交错设置，排列更加紧密，从而提高臂架的受力性能和承重能力。

如图11所示，连接结构包括两个连接部，两个连接部分别用于与不同的连杆结构连接。

如图10所示，连杆结构23包括连杆231以及分别设于连杆231的两端的臂架连接部232，臂架连接部232与连接结构连接。连杆结构的结构简单，加工难度低，易于在实际工程实践中应用。

如图9所示，具体地，连接结构包括单耳板。臂架连接部232包括双耳板。双耳板232与单耳板上均设有销轴孔。如图8所示，可通过销轴25连接。

在一个附图未示出的实施例中，第一臂架分体和第二臂架分体的结构可以不同。比如第一臂架分体的宽度小于第二臂架分体的宽度，那么第一臂架分体和第二臂架分体形成的臂架的截面形状就可以为梯形。

以上实施例中，主弦杆组包括一个主弦杆。本发明实施例的臂架包括的第一臂架分体和第二臂架分体的主弦杆组还可以是复合主弦杆。

如图13所示，在第二实施例中，主弦杆组包括两个主弦杆。两个主弦杆平行设置于同一纵向平面内，第一连接主弦杆211和第二连接主弦杆均为主弦杆组中的两个主弦杆中位于臂架内侧的主弦杆。

如图14所示，在第三实施例中，主弦杆组包括两个主弦杆。两个主弦杆平行设置于同一横向平面内，第一连接主弦杆211和第二连接主弦杆212均为主弦杆组中的两个主弦杆中位于臂架外侧的主弦杆。

如图15所示，在第四实施例中，主弦杆组包括三个主弦杆。三个主弦杆平行设置且截面为三角形，第一连接主弦杆211和第二主弦杆均为主弦杆组中位于臂架内侧的主弦杆。

与现有技术中的复合主弦杆的臂架相比，本发明实施例的臂架的运输尺寸及运输重量都可以通过将连杆结构拆掉来满足要求。

另外，本发明实施例的臂架的承载能力可以根据实际吊装需求及吊装条件进行调节，自身的承载能力可以与实际的吊装重量达到良好的匹配。

在一个附图未示出的实施例中，复合主弦杆可以包括多个主弦杆。

综上可知，本发明实施例的臂架使得臂架的运输尺寸及运输重量不再成为束缚臂架承载能力的因素，因此可提高臂架的承载能力。另外，当本发明实施例的臂架需要提升起重性能时，既可以通过更换连杆结构的尺寸或提高连杆结构的强度，也可以通过增加第一臂架分体或第二臂架分体的主弦杆组所包含的主弦杆的数量即可，性能提升简单，成本较低。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种臂架，其特征在于，所述臂架(2)包括第一臂架分体(21)、第二臂架分体(22)和多个连杆结构(23)，所述第一臂架分体(21)和所述第二臂架分体(22)具有焊接桁架结构，所述第一臂架分体(21)和所述第二臂架分体(22)均包括两个间隔设置的主弦杆组，每个所述主弦杆组包括连接主弦杆，所述第一臂架分体(21)和所述第二臂架分体(22)相对设置，所述多个连杆结构(23)中的每个连杆结构均设置于所述第一臂架分体(21)和所述第二臂架分体(22)之间且分别与所述第一臂架分体(21)的连接主弦杆和所述第二臂架分体(22)的连接主弦杆可拆卸地连接以形成具有空间桁架结构的臂架。

2.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述多个连杆结构(23)中的每个连杆结构(23)均分别与位于所述臂架(2)的同一侧的所述第一臂架分体(21)的连接主弦杆和所述第二臂架分体(22)的连接主弦杆可拆卸地连接。

3.根据权利要求2所述的臂架，其特征在于，所述第一臂架分体(21)和所述第二臂架分体(22)的连接主弦杆上均间隔设有至少两个连接结构，所述连杆结构(23)与所述连接结构可拆卸地连接。

4.根据权利要求3所述的臂架，其特征在于，所述至少两个连接结构包括分别设于所述连接主弦杆的两端的两个端部连接结构以及设于所述两个端部连接结构之间的中间连接结构，所述连接主弦杆包括间隔设置的第一连接主弦杆(211)和第二连接主弦杆(212)，其中，所述第一连接主弦杆(211)上的中间连接结构与所述第二连接主弦杆(212)上的中间连接结构交错设置；或者，所述第一连接主弦杆(211)上的中间连接结构与所述第二连接主弦杆(212)上的中间连接结构相对设置。

5.根据权利要求4所述的臂架，其特征在于，所述连接结构包括两个连接部，所述两个连接部分别用于与不同的所述连杆结构(23)连接。

6.根据权利要求4所述的臂架，其特征在于，所述两个端部连接结构中一个连接结构包括一个连接部，另一个连接结构包括两个连接部，所述中间连接结构包括两个连接部。

7.根据权利要求6所述的臂架，其特征在于，所述第一连接主弦杆(211)上的包括一个连接部的端部连接结构与所述第二连接主弦杆(212)上的包括两个连接部的端部连接结构相对设置。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的臂架，其特征在于，所述连杆结构(23)包括连杆(231)以及分别设于所述连杆(231)的两端的臂架连接部(232)，所述臂架连接部(232)与所述连接结构连接。

9.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述主弦杆组包括一个主弦杆或两个以上主弦杆。

10.一种起重机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的臂架。