CN106573763B - 用于起重机的起重机梁 - Google Patents

Abstract

一种用于起重机（3）的起重机梁（1），其中，起重机梁（1）包括具有包围腔（5）的外壁（6）的中空轮廓（4）且纵向延伸，并且如在通过起重机梁（1）的横截面中所见，起重机梁（1）的外壁（6）具有至少在一些区域中朝外凸出的形状以便减小空气阻力，其中，如在通过起重机梁（1）的横截面中所见，外壁（6）具有呈朝外凸出的形状的面朝彼此的两个部分（10、11），该两个部分通过外壁（6）的两个直壁部分（12）连接在一起，所述直壁部分面朝彼此，且起重机梁（1）具有至少一个运行表面（13），用于起重机（3）的起升工具的小车（15）的至少一个运行轮（14），其中，呈朝外凸出的形状的面朝彼此的部分（10、11）在起重机梁的操作位置中上下指向，且直壁部分（12）在侧面界定起重机梁（1）。

Description

用于起重机的起重机梁

本发明涉及用于起重机的起重机梁，其中，起重机梁具有中空轮廓且纵向延伸，所述中空轮廓具有包围腔的外壁，并且当在通过起重机梁的横截面中观察时，起重机梁的外壁具有至少在一些区域中朝外凸出的形状以减小气动阻力，其中，当在通过起重机梁的横截面中观察时，外壁具有呈朝外凸出的形状的两个互相相对的部分，这两个部分通过外壁的两个互相相对的直壁部分互相连接，且起重机梁具有至少一个运行表面，其用于起重机的提升机构的小车的至少一个运行轮。

在用于尤其是相应地大型起重机或必须承载重负载的起重机（诸如龙门起重机、桥式起重机、或悬臂式起重机）的起重机梁的情况下，现有技术中的起重机梁通常以所谓的箱型结构的方式被构造为中空轮廓。该中空轮廓具有腔和包围该腔的外壁。在现有技术中，外壁通常由平面片材-金属面板组装成正方形横截面。为了防止由于稳定性问题而导致的片材-金属面板在压力或剪切应力下的屈服或弯曲，呈所谓的屈曲支撑（其沿起重机的纵向方向延伸）的形式的加强条在现有技术中通常在内部被紧固（尤其是焊接）到外壁。取决于梁的大小，屈曲支撑的数目可变化非常大，且通常在2和20之间。这些屈曲支撑的缺陷在于，一方面，它们增加了起重机梁的重量，且另一方面还增加了在起重机梁的制造中的生产工作量。

从DE 37 23 324 A1中已知一种呈箱型结构的形式的起重机梁，其中，两个侧向腹板面板被构造成凹的、朝内弯曲的壳体，以便用于提高扭转刚度。

DE 1 117 279 B中示出了一种起重机梁，其具有以圆形方式弯曲的中空轮廓，其中，具有朝外凸出的形状的两个互相相对的部分借助于直壁部分互相连接。直壁部分形成朝下敞开的狭槽，起重机-梁运行轨和小车设置在狭槽中。

US 3,294,252 A中示出了具有圆形横截面的起重机梁，其中，相应的运行表面设置在圆形横截面的顶点上的中心区域中。

EP 0 194 615 A1中示出了一种具有圆形横截面的用于单侧伸出小车的起重机梁。力到起重机梁中的引入切向地发生，起重机梁因此不仅经受弯曲应力，而且还经受扭转应力。

因此本发明的目的是在最小化移动起重机梁所需的驱动功率，以及使得高的力因此能够在起重机梁最小变形的情况下引入到起重机梁中的目标下，改善上文中提到的类型的起重机梁。

为此目的，根据本发明规定，互相相对的部分（具有朝外凸出的形状）在起重机梁的操作位置中上下指向，且直壁部分在操作位置中侧向地界定起重机梁，其中，壁部分竖直地延伸，且运行表面被设置和/或支撑在外壁的直壁部分中的一个上，优选地在其顶部上。

通过外壁的至少在一些区域中朝外凸出的形状（当在通过起重机梁的所述横截面中观察时），外壁因此偏离矩形，可实现气动改进，使得当正在移动起重机梁时作用在起重机梁上的风压应力通过气动阻力的减小而减小。由此，移动起重机梁所需的驱动功率可显著地减小。根据本发明的起重机梁以箱型结构的方式制成，使得其也具有中空轮廓，该中空轮廓具有包围腔的外壁。用于减小气动阻力的至少在一些区域中朝外凸出的形状也可称为至少在一些区域中气动、朝外凸出的形状。

在起重机梁的操作位置中朝上或朝下指向的部分可被实施为所谓的顶部悬臂和下部悬臂。这些可然后用于吸收和传递弯曲力矩，弯曲力矩通过将应力引入到起重机梁中并且通过起重机梁的静止重量产生。尤其在这样的设计实施例中通过朝外凸出的形状实现在起重机梁的相对低的重量下尤其高的稳定性。

使具有朝外弯曲形状的两个互相相对的部分互相连接的直壁部分也可称为腹板或侧向腹板。

除了对空气动力学或者在减小起重机梁的气动阻力方面的改进之外，通过起重机梁的在一些区域中朝外凸出的形状还实现了静态改进。借助于外壁的在一些区域中朝外凸出的形状，相对于具有相同材料和相同壁厚度的矩形横截面的外壁，起重机梁的稳定性提高。由此，可完全地或至少部分地省去最初提及的呈屈曲支撑的形式的加强元件到外壁的应用。由此，在不增加起重机梁的重量的情况下，实现了起重机梁的更高稳定性且因此更高的负载能力。然而应当指出，如果出于静态原因（例如以便支撑外壁），或者出于其他原因（例如简化起重机梁的制造的那些），这在具体设计的实施例中显得有利，则也可额外地在通过外壁包围的腔内设置内壁。

具有所提及的运行表面的根据本发明的起重机梁的优选变型在起重机梁的操作位置中有利地以大致水平方式运行。在本文中大致水平方式应有利地理解为水平本身，以及从水平偏离最大+/-5°，优选地偏离+/-1°。用于起重机的提升机构的小车的运行轮被支撑在其上的起重机梁通常也被称为起重机的主梁。在这样的主梁的情况下，本发明提供如下优势，即，小车的运行轮的轮负载可通过起重机梁被良好地吸收。

通过分别支撑在壁部分（当在操作位置中观察时优选地竖直地设置）上的运行表面或轨道，尤其可以容易地将运行轮的轮负载以最佳方式引入到起重机梁中。在这样的设计实施例的情况下，尤其可能的是将轮负载在沿着起重机梁的运行表面的任一位置处引入到起重机梁中，甚至是在那里没有任何隔板或任何其他额外子结构时。

根据本发明的起重机梁是细长的，也就是说，其纵向范围显著地大于其宽度范围和厚度范围。如在现有技术中本身已知的，根据本发明的起重机梁的优选设计实施例规定所谓的隔板沿着起重机梁的纵向范围以特定间隔设置在腔中，相应地，外壁被支撑或紧固在该隔板上。隔板有利地被设置成使得前者垂直于，也就是说，正交于起重机梁的纵向范围的方向。可根据需要选择隔板的间隔。

起重机梁的外壁的至少在一些区域中朝外凸出的形状的又一优势在于相对于具有矩形横截面的外壁的常规起重机梁，显著地减少了由于风和/或振动引起的噪音的产生等等。

而且，通过本发明还提高了例如在暴风雨的情况下，抵抗起重机梁和/或起重机翻倒的稳定性。

本发明的尤其优选的示例性实施例规定，当在通过起重机梁的横截面中观察时，起重机梁的外壁自始至终具有朝外凸出的形状。

起重机梁通常通过起重机在相对于其周围空气的至少一个运动方向上运动。在本文中，包括起重机梁的整个起重机可运动，和/或起重机梁相对于起重机的其他部件运动。基于当在运动方向上运动时尽可能高得减小起重机梁的气动阻力的理念，在本发明的优选设计实施例中规定，起重机梁的外壁的宽度范围平行于运动的方向通过外壁的宽度范围的第一端部和第二端部界定，且当在通过起重机梁的横截面中观察时，在外壁的两个互相相对的部分之间正交于运动方向测量的间隔从腔的宽度范围的端部中的至少一个，优选地从宽度范围的两个端部，朝着腔的中心区域至少在一些区域中增大。当然，还可存在示例性实施例，在其情况下，起重机梁可在两个或更多运动方向上运动。在这些变型中，上述相应地适用于运动方向中的至少一个，且优选地适用于起重机梁最常运动的运动方向，或者预期最高风压应力的运动方向。由于主旨是减小气动阻力，所以运动方向的焦点问题总是在起重机梁和周围空气之间的相对运动。当正在确定上述运动方向时，例如还可因此考虑局部普遍的主风向。在这种意义上，上述原理甚至可适用于下述情况：起重机梁或起重机相应地以位置固定的方式被设置。

外壁的朝外凸出的形状也可被称为外壁的朝外弯曲的形状，其中，该朝外凸出或弯曲的形状分别可以但不需要以圆形方式实施。因此，对于外壁的至少在一些区域中朝外凸出的形状，存在最多样化的设计实施例。例如，可能的是当在通过起重机梁的横截面中观察时，外壁的至少在一些区域中朝外凸出或弯曲的形状被构造成圆形。替代地，或者在外壁的其他区域中，也可能的是当在通过起重机梁的横截面中观察时，外壁的至少在一些区域中朝外凸出的形状被构造成多边形。

朝上凸出的形状进一步具有如下优势，即，在起重机梁上可不积聚或者仅积聚很少的雨水或者其他沉积物，且因此可不产生或者仅产生由于位于其上的雨水引起的起重机梁的较小的额外应力。为了避免在其上承载的沉积物的负载，还可规定，起重机梁在操作位置中被设置成沿起重机梁的纵向方向略微倾斜。当在所提及的横截面中观察时，起重机梁的外壁的构造成具有朝外凸出的形状的那些部分可部分被构造成以圆弧形状或任何弯曲形状弯曲。如上文中已提及的，还可想到多边形线或凸出的其他形状。

本发明的优选设计实施例规定，平行于运动方向的起重机梁的外壁的宽度范围大于或者小于起重机梁的外壁的厚度范围（其正交于运动方向）。在本文中，宽度范围和厚度范围在每种情况下都是外壁在所提及的相应方向上的最大范围。有利地，起重机梁的纵向范围和外壁的宽度范围以及外壁的厚度范围在每种情况下互相正交。

当在所提及的横截面中观察时，如果外壁在水平方向上的宽度范围大于在竖直方向上的厚度范围，则这在减小风压应力的背景下通常是尤其有利的。当对于起重机梁设定了尤其高的静态要求时，将在竖直方向上的外壁的厚度范围设计成大于其在水平方向上的宽度范围可能是有利的。在优选设计实施例中规定，当在起重机梁的所提及的横截面中观察时，外壁在竖直方向上的厚度范围在外壁沿水平方向的宽度范围的50%和80%之间。在诸如例如龙门起重机或桥式起重机的大型起重机的情况下，在将根据本发明的所述起重机梁采用为主梁（使其纵向方向对准成主要为大致水平）的情况下，当在通过起重机梁的所提及的横截面中观察时，外壁在水平方向上的宽度范围可具有2.5 m到10 m的值，优选地3 m到6m的值。起重机梁的长度可例如从10 m到150 m。在直壁部分或腹板相应地设置在外壁中的情况下，当在竖直方向上观察时，前者的厚度在操作位置中有利地在外壁沿竖直方向的所提及的厚度范围的20到60%之间，优选地在30和40%之间。即使在优选设计实施例中，外壁的宽度范围在水平方向上延伸，且外壁的厚度范围在竖直方向上延伸，但是这当然不是强制性的。

在优选设计实施例中，当在通过起重机梁的横截面中观察时，外壁至少关于对称轴线轴向对称。上面所提及的运动方向有利地平行于对称轴线或者对称轴线中的一个。通过起重机梁的横截面优选地在一平面中观察，起重机梁的纵向范围分别以垂直或正交的方式延伸到该平面。起重机梁的外壁优选地部分地或完全由钢构成。厚度在8和20 mm之间的钢面板有利地被用于制造外壁。

根据本发明的起重机梁可在最多样类型的起重机中采用。

除了起重机梁本身，本发明还涉及起重机，其具有至少一个根据本发明的起重机梁。在本文中尤其优选的是龙门起重机或桥式起重机或悬臂式起重机。起重机的根据本发明的起重机梁可以既是以大致竖直方式延伸的支撑件（例如用于将起重机的运行机构连接到主梁），又可以是以大致水平方式延伸的主梁。在龙门起重机或桥式起重机的情况下，根据本发明的起重机可具有单个或否则两个或更多呈根据本发明的起重机梁的形式的主梁。

本发明的优选设计实施例的更多特征和细节在附图中以各种变型的形式示出。在附图中：

图1到图3示出具有根据本发明的起重机梁的起重机的各种设计实施例；

图4示出通过在图1到图3中示出的起重机梁的横截面；以及

图5和图6示出上述的替代设计实施例。

图1示出呈龙门起重机的形式的起重机3，其中，根据本发明构造的起重机梁1在所示出的操作位置中被实施为主梁，其以大致水平方式被设置。如在图4中更清楚地示出的，该主梁1具有中空轮廓4，其中，腔5通过外壁6包围。如能够在根据图4的通过起重机梁1的横截面中容易看到的，起重机梁的外壁6被构造成具有至少在一些区域中朝外凸出的形状，以减小气动阻力。在具体示例性实施例中，形成上部悬臂和下部悬臂的部分10和11具有朝外凸出的形状。在侧向上，外壁6由直壁部分12组成。根据图1，主梁1支撑小车15，起重机的本身已知的提升机构（此处未示出）紧固到该小车15。小车15能相应地沿着起重机梁或主梁1在纵向方向27上移位。为此目的，在所示第一示例性实施例中的起重机梁1具有两个运行表面13，小车15的两个运行轮14沿该运行表面运行。如能够在图6中尤其容易看到的，运行表面13此处被构造为轨道。运行表面或轨道13相应地被支撑在直壁部分12上，直壁部分12也可被称为外壁6的腹板或侧向腹板。尤其由于壁部分12的竖直范围，所以可使非常重的负载承载在壁部分12上，而不会由于其引起起重机梁1的任何显著变形。在该示例性实施例中的起重机梁1在任何情况下均从两个十字头22悬置。继而，十字头22通过支撑件21（其被实施为如在现有技术中那样）支撑在运行机构23上。为了稳定，所示变型中的支撑件21又再次通过在运行机构23上方的水平连接25互相连接。水平连接25也可被称为头梁。起重机3可在通常在轨道上引导的运行机构23上在运动方向7上移位。借助于起重机梁1的根据本发明的至少在一些区域中朝外凸出的形状，起重机梁1的气动阻力在本文中显著地减小，使得可节省用于移位包括起重机梁1的整个起重机3的驱动功率且需要更少的驱动功率。在所示示例性实施例中的起重机梁1在纵向方向27上是细长的。在此处所示的龙门起重机的情况下，运动方向7因此延伸成正交于纵向范围27。

图2示出具有仅一个主梁的龙门起重机的示例性实施例，其在基本结构方面类似于图1。此处将仅讨论与图1不同的点。在其他方面，适用对图1的叙述。在根据图1和根据图2的示例性实施例之间的实质不同点在于本身已知的撑杆借助于图2中的保持件16提供，起重机梁1额外地从所述撑杆悬置。在将尤其重的负载钩挂到小车15并且通过小车运输时，和/或在起重机梁1（如此处所示）在水平方向上突伸超过在支撑件21之间的中间空间非常远时，也就是说在纵向方向27上具有非常大的纵向范围时，这是有利的。

图2的示例性实施例在图3中被进一步修改。此处，根据本发明的起重机梁1具有起重机-梁部分24，其额外地能在通过双箭头31指示的竖直方向上枢转。用于使起重机-梁部分24在根据双箭头31的方向上枢转的驱动器未在此处绘出。然而，该驱动器可被实施为如本身已知的那样。在根据图3的该示例性实施例中，起重机梁1的至少一个起重机-梁部分24可因此不仅在运动方向7上运动，而且还在根据双箭头31的运动方向上运动。然而，起重机梁1在此还被实施成使得起重机梁在包括起重机梁1的起重机3在运动方向7上的移位期间，导致气动阻力的对应减小，且因此导致所需的驱动功率的减小。然而，图3也是根据本发明的起重机3（不必然为龙门起重机）的示例。更确切地说，起重机-梁部分24是悬臂式起重机的起重机梁。根据图3的示例性实施例因此是龙门起重机和悬臂式起重机的组合。

本发明当然也可在许多其他起重机类型的情况下实施，尤其在桥式起重机和其他悬臂式起重机的情况下，而这不必在此更详细地具体说明。

如上所述，图4现在示出通过在根据图1到图3的示例性实施例中采用的起重机梁1的横截面。所图示的横截面在设置成垂直于主梁1的相应纵向范围的平面中示出。这也适用于根据图5和图6的横截面，其将在下面解释。

在根据图4的示例性实施例中，形成上部和下部悬臂的部分10和11各自具有朝外凸出的形状，用于减小气动阻力。外壁6的部分10在此处所示的操作位置中指向上，且确保雨水或任何其他沉积物可（如果真得出现的话）仅朝着相应地轨道或运行表面13积聚在起重机梁1的非常小的区域中。为了使这些水也被排出，主梁1可被实施成在其纵向方向27上略微倾斜。部分10和11的朝外凸出的形状，除了减小气动阻力外，还确保主梁1的高稳定性，使得在不必为此目的在通过外壁6包围的腔5内进一步提供屈曲支撑或其他加强件的情况下，主梁可吸收高静态力。而且，朝外凸出的部分10和11还减小了起重机梁1对通过激励振动导致噪音生成的敏感性。起重机梁1被构造成中空轮廓4的形状。外壁6包覆腔5。在所示示例性实施例中，外壁6由两个已经提及的部分10和11以及直壁部分12组装。此处在该示例性实施例中的直壁部分12被实施为H梁，如从钢工程中本身已知的那样。通过其，由承载在小车15上的负载引起的非常大的力可通过运行表面13吸收。在根据图4的示例性实施例中，外壁6的朝外凸出的形状（也就是说部分10和11）被构造成圆形的。相应地绘出宽度范围17以及厚度范围或高度范围18两者。当在与运动方向7平行的方向上观察时，外壁16的宽度范围17通过第一端部8并且通过第二端部9界定。当在通过起重机梁的横截面中观察时，如此处所示的，在外壁6的互相相对的部分之间正交于运动方向7测量的间隔19从腔5的宽度范围17的两个端部8和9朝着腔的中心区域20至少在一些区域中增大。在示例性方式中，此处绘出正交于宽度范围17测量的少许间隔19。该起重机梁1的横截面具有两个对称轴线28。对称轴线中的一个，即水平的对称轴线，与运动方向7平行延伸，且因此也平行于宽度范围17。

图5示出对于根据图4的横截面的第一替代方式。此处，在所示横截面中的两个互相相对的上部和下部悬臂，也就是说部分10和11，没有被构造成圆形的而是被构造成多边形的，以便实现外壁6的根据本发明的朝外凸出的形状。在其他方面适用对图4在本文中所提及的叙述。

图6以图4的修改实施例的形式示出又一变型。此处，外壁6的纵向槽29设置在下部悬臂11中。供应线等可例如在所述纵向槽29中引导。然而，在此同样适用的是至少在一些部分中，在外壁6的互相相对的部分之间正交于运动方向7测量的间隔19从腔5的宽度范围17的两个端部8和9朝着腔5的中心区域20增大。

在根据图4到图6的示例性实施例中，通过主梁的横截面被实施成至少主要为大约晶体状的。

附图标记列表

1 起重机梁

3 起重机

4 中空轮廓

5 腔

6 外壁

7 运动方向

8 第一端部

9 第二端部

10 部分

11 部分

12 直壁部分

13 运行表面

14 运行轮

15 小车

16 保持件

17 宽度范围

18 厚度范围

19 间隔

20 中心区域

21 支撑件

22 十字头

23 运行机构

24 起重机-梁部分

25 水平连接

26 水平连接

27 纵向方向

28 对称轴线

29 纵向槽

31 双箭头。

Claims (10)

1.一种用于起重机（3）的起重机梁（1），其中，所述起重机梁（1）具有中空轮廓（4）且纵向延伸，所述中空轮廓（4）具有包围腔（5）的外壁（6），且当在通过所述起重机梁（1）的横截面中观察时，所述起重机梁（1）的所述外壁（6）具有至少在一些区域中朝外凸出的形状以减小气动阻力，其中，当在通过所述起重机梁（1）的所述横截面中观察时，所述外壁（6）具有呈朝外凸出的形状的两个互相相对的部分（10、11），所述两个互相相对的部分（10、11）通过所述外壁（6）的两个互相相对的直壁部分（12）互相连接，并且所述起重机梁（1）具有至少一个运行表面（13），用于所述起重机（3）的提升机构的小车（15）的至少一个运行轮（14），其特征在于，具有朝外凸出的形状的所述互相相对的部分（10、11）在所述起重机梁的操作位置中上下指向，并且所述直壁部分（12）在所述操作位置中侧向地界定所述起重机梁（1），其中，所述直壁部分（12）竖直地延伸，以及所述运行表面（13）被设置和/或支撑在所述外壁（6）的所述直壁部分（12）中的一个上。

2.根据权利要求1所述的起重机梁（1），其中，所述运行表面（13）被设置和/或支撑在所述外壁（6）的所述直壁部分（12）的顶部上。

3.根据权利要求1所述的起重机梁（1），其特征在于，所述起重机梁（1）能在至少一个运动方向（7）上运动，且所述起重机梁（1）的所述外壁（6）的宽度范围（17）平行于所述运动方向（7）通过所述外壁（6）的所述宽度范围（17）的第一端部（8）和第二端部（9）界定，并且当在通过所述起重机梁（1）的所述横截面中观察时，在所述外壁（6）的两个互相相对的部分之间正交于所述运动方向（7）测量的间隔（19）从所述腔（5）的所述宽度范围（17）的所述端部（8、9）中的至少一个朝着所述腔（5）的中心区域（20）至少在一些区域中增大。

4.根据权利要求1所述的起重机梁（1），其特征在于，所述起重机梁（1）能在至少一个运动方向（7）上运动，且所述起重机梁（1）的所述外壁（6）的宽度范围（17）平行于所述运动方向（7）通过所述外壁（6）的所述宽度范围（17）的第一端部（8）和第二端部（9）界定，并且当在通过所述起重机梁（1）的所述横截面中观察时，在所述外壁（6）的两个互相相对的部分之间正交于所述运动方向（7）测量的间隔（19）从所述腔（5）的所述宽度范围（17）的两个端部（8、9）朝着所述腔（5）的中心区域（20）至少在一些区域中增大。

5.根据权利要求1到4中的任一项所述的起重机梁（1），其特征在于，当在通过所述起重机梁（1）的所述横截面中观察时，所述外壁（6）的至少在一些区域中朝外凸出的形状被构造成圆形的。

6.根据权利要求1到4中的任一项所述的起重机梁（1），其特征在于，当在通过所述起重机梁（1）的所述横截面中观察时，所述外壁（6）的至少在一些区域中朝外凸出的形状被构造成多边形的。

7.根据权利要求1到4中的任一项所述的起重机梁（1），其特征在于，所述运行表面（13）被构造为轨道。

8.根据权利要求3或4所述的起重机梁（1），其特征在于，所述起重机梁（1）能在至少一个运动方向（7）上运动，并且平行于所述运动方向（7）的所述起重机梁（1）的所述外壁（6）的宽度范围（17）大于或小于正交于所述运动方向（7）的所述起重机梁（1）的所述外壁（6）的厚度范围（17）。

9.一种起重机（3），其特征在于，所述起重机具有至少一个根据权利要求1到8中的任一项所述的起重机梁（1）。

10.根据权利要求9所述的起重机（3），其特征在于，所述起重机是龙门起重机或桥式起重机或悬臂式起重机。