CN107043071B - 具有可变延伸装配边缘的伸缩节 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种伸缩式起重机吊杆的悬臂部分，具有下壳体和上壳体，其中下壳体和上壳体彼此焊接，并且其中下壳体和上壳体之间的焊缝至少在一个区域中以与悬臂部分的至少一个边缘部成一个角度的方式延伸。

Description

具有可变延伸装配边缘的伸缩节
技术领域
本发明涉及一种用于伸缩式起重机吊杆的悬臂部分，具有下壳体和上壳体，其中下壳体和上壳体彼此焊接，并且其中下壳体和上壳体之间的焊缝至少在一个区域中以与悬臂部分的至少一个边缘部成一个角度的方式延伸。
背景技术
如已知的那样，伸缩式起重机的悬臂部分可以包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体可以通过沿着该部分的整个长度延伸的焊缝而连接。这些上壳体和下壳体本身已经包括多个金属片，具有能够相对于悬臂部分横向和纵向地延伸的装配边缘。这种结构的特征在于，上壳体和下壳体的部件由矩形金属片制成，并且上壳体和下壳体的连接焊缝以平行于所述悬臂部分的边缘部的方式延伸。这与以下事实有关：悬臂部分或上壳体和下壳体的非平面区域彼此难以连接。
对于现有技术已知的悬臂部分来说，不利的是，下壳体和上壳体以平行于其边缘部的方式彼此焊接，沿着悬臂部分的整个长度或沿着悬臂部分的一部分具有恒定的横截面，而引入到悬臂部分的载荷随着悬臂部分处的位置和作用在整个起重臂上的力而变化。
因此，已知的悬臂部分在一些区域具有过大尺寸的横截面部分，而同样的横截面部分在悬臂部分的其它区域中可能尺寸过小而不足以承载那里发生的较大扭矩。在此，为了悬臂部分的安全和稳定设计，一种已知的但却有缺点的设计方式是，将下壳体和上壳体的强度尺寸设计为沿着悬臂部分的整个长度都足够大，以便承受在悬臂部分处发生的最大扭矩。结果是，在引入的载荷较小的悬臂部分的区域中出现相当程度的悬臂部分尺寸过大现象，因此安装了大量不必要的材料，从而在相应悬臂部分的制造中产生相应的过高的成本和重量。
发明内容
在这种背景下，本发明的目的是提供一种更好地适应于沿着悬臂部分发生的不同量载荷的悬臂部分，从而在此可以使用较少的材料来制造。
根据本发明，通过具有本发明的特征的悬臂部分实现该目的。相应地提供具有下壳体和上壳体的悬臂部分，其中下壳体和上壳体彼此焊接，并且其中下壳体和上壳体之间的焊缝至少在一个区域中以与悬臂部分的至少一个边缘部成一个角度的方式延伸。
在此，焊缝的倾斜程度意味着与边缘部不平行的程度。可以通过焊缝或下壳体和上壳体之间的焊缝的成角度设置来制造沿着悬臂部分的纵向轴线不具有恒定尺寸的下壳体和上壳体部件。因此，可选地，在特别大的载荷作用于悬臂部分的下壳体的区域，较厚设计的下壳体可以例如具体来说占据悬臂部分的横截面的较大部分；而在较小的载荷作用于悬臂部分或其下壳体的区域，较强或较厚的下壳体可以占据悬臂部分的横截面的较小部分。
相比之下，在这些区域中，比下壳体薄的上壳体可以占据悬臂部分的横截面的较大部分。因此，相应的倾斜延伸的焊缝使得能够制造这样的悬臂部分，具有沿着悬臂部分长度方向的有差异的力学性能，使其适应于沿其纵向轴线发生的不同载荷情况。因此，用于提供具有确定的刚度的悬臂部分的材料的量可以特别地降低。相反，使用相同量的材料，相应的伸缩臂的允许有效载荷可以增加。
在此术语边缘部可以包括悬臂部分的所有非平面结构，特别是悬臂部分的大体上纵向延伸的边缘或相应延伸的弯曲边缘。在此悬臂部分可以具有垂直于悬臂部分的纵向方向的多边形和/或圆形横截面。悬臂部分的横截面的外部轮廓可以具体为多边形和/或圆形。
在本申请中，术语“焊缝”不是以限制性方式指称下壳体和上壳体之间的单个焊缝，而可以是多个焊缝，特别是可以有两个焊缝。其可以设置在悬臂部分的相对设置的侧面，并且具体来说可以彼此对称地延伸。
根据本发明的优选实施例，可以想到下壳体厚度大于上壳体。因此，在较厚的下壳体处发生的较高的压缩力或沿着悬臂部分的长度变化的弯曲扭矩可以有利地被下壳体承受，而下壳体不会在发生载荷的相应部分被设计得尺寸过大，也不会在整体上造成悬臂部分尺寸过大。
在另一个优选实施例中，进一步可以想到，下壳体随着悬臂部分中的转矩增加而升高。在此下壳体的升高意味着从侧面观察悬臂部分时，该下壳体从底部到顶部占据悬臂部分横截面的更大横截面部分。例如，如果在所讨论的悬臂部分发生载荷或所引入扭矩的线性增加，则焊缝可以以相应的线性方式沿着悬臂部分上升。
在另一个优选实施例中，可以想到，下壳体和上壳体之间的焊缝沿着整个悬臂部分以与悬臂部分的边缘部成恒定或变化的角度的方式延伸和/或以弯曲的方式延伸。也可以想到下壳体和上壳体之间的焊缝沿着所述悬臂部分的一部分以与悬臂部分的边缘部成恒定或变化的角度的方式延伸和/或以弯曲的方式延伸。下壳体和上壳体之间的焊缝沿着所述悬臂部分的另外的部分以平行于所述悬臂部分的边缘部的方式延伸。还可以想到可自由或大致自由地延伸焊缝范围，使得可以以特别简单的结构方式适应于诸如在悬臂部分处的螺栓连接元件或其它载荷引入的结构。这些结构的安装部可以被配置为通过具有较大尺寸的下壳体和/或占据悬臂部分的横截面的较大部分的下壳体来增强。下壳体和上壳体的边缘被制造成使其彼此形状相配或彼此相邻地彼此焊接而没有间隙。为此，下壳体的边缘可以形成为与焊接到其的上壳体的边缘互补。这同样适用于相对于悬臂部分的边缘部成角度延伸及平行延伸和/或弯曲延伸的焊缝。
在一个优选实施例中，还可以想到，下壳体和上壳体通过激光混合工艺彼此焊接。这样的方法特别简单地使得建立不以平面方式延伸的焊缝成为可能，从而可以在纵向延伸或以一定角度延伸的悬臂部分的弯曲边缘上进行相应的焊接。可选地或附加地，也可以想到其他焊接工艺，具体来说，通过这些焊接工艺可以自动地制造相应的非平面焊缝。
本发明还涉及一种用于伸缩式起重机的吊杆，所述吊杆具有至少一个根据本发明的悬臂部分，本发明也涉及一种具有至少一个根据本发明的悬臂部分的伸缩式起重机。
附图说明
本发明的详细内容和优点将通过附图中示出的示例性实施例进一步阐明。示出了：
图1、2：根据现有技术的悬臂部分的不同视图;
图3、4：根据本发明的具有沿着悬臂部分的整个长度上升的焊缝的悬臂部分的不同视图;
图5、6：根据本发明的具有折线焊缝的悬臂部分的不同视图;
图7、8：根据本发明的具有自由延伸的焊缝的悬臂部分的不同视图; 以及
图8：根据本发明的具有以弯曲方式延伸的焊缝的悬臂部分的不同视图。
具体实施方式
图1示出了现有技术中已知的具有下壳体2和上壳体1的伸缩式起重机的吊杆的悬臂部分，其中下壳体2和上壳体1通过沿着悬臂部分的整个长度延伸的焊缝3彼此焊接。如图1和图2所示，焊缝3以平行于悬臂部分的边缘部4的方式延伸。
图3和图4示出了根据本发明的焊缝3在悬臂部分的整个长度上以与边缘部4成恒定角度的方式延伸。在此以一定角度延伸的焊缝3可以称为装配边缘。
通过诸如激光混合工艺的现代焊接工艺，可以实现图3-7所示的边缘部4之外的焊接或非平面焊缝的焊接。在此焊缝3不再以平行于边缘部4的方式延伸，而是可以在悬臂部分的弯曲表面上延伸和/或超出其边缘而延伸。可伸缩部分或悬臂部分的可选较厚的下壳体2可以随着转矩增加而升高。然而，如图5所示，还可以想到的构造方式是，在初始延伸段或焊缝段相对于悬臂部分的边缘部4是上升的或具有角度，而在后续段具有与悬臂部分的边缘部4平行对齐的焊缝3。在图5所示的悬臂部分的后部区域或悬臂部分的右侧区域，可以是悬臂部分的夹紧区域，在此夹紧区域，该悬臂部分被相应地夹紧在另一悬臂部分中或夹紧在另一个夹紧装置中。
图2以及图4-8更详细地示出了不同的焊缝类型。在所述图的上部区域中以展开形式示出了下壳体2和上壳体1的各个对应的金属片。在此，下壳体2和上壳体1以相应的平面图示出，并且未示出完成下壳体2和上壳体1所需的未被展开的纵向延伸边缘部。
在相应附图的中间区域中示出了各个悬臂部分的侧视图，附加的终端部能够在悬臂部分的端部处被识别。
在相应附图的下部区域中示出了在悬臂部分的对应点处的横截面图。在此可以看出，下壳体2通常比相应的上壳体1厚。在此较厚意味着相应部件的金属片厚度较厚。虚线垂直线表示其各个横截面所在的区域或它们显示的是悬臂部分的哪个相应区域。
截面图示出了悬臂部分的实施例，其中下壳体2具有圆形横截面。然而，可以想到能满足相应的伸缩式起重机的要求的所有其他横截面。
根据本发明的悬臂部分的制造过程可以是，在第一步骤中确定沿着悬臂部分发生哪些载荷。在下一步骤中确定沿着悬臂部分的纵向方向承受这些载荷所需的悬臂部分厚度或材料厚度。在下一步骤中，确定适合于承受计算出来的载荷的下壳体2和上壳体1的几何尺寸，如此限定的下壳体2和上壳体1由合适的半成品制成。下壳体2和上壳体1的焊接在下一步骤进行，具体来说通过激光混合工艺完成。附加的步骤，特别是用于悬臂部分的准备或后处理步骤，以及上述主要步骤之间的进一步的中间步骤，当然也可以存在。
图7示出了自由延伸的焊缝3，其中由于相应的焊缝路线而需要特别厚的区域5可以通过形成该区域5的或者设置在该区域5中的相应增强的下壳体2而构成。加厚区域5例如可以是在悬臂部分中引入外力的部分的那部分区域。
以与图3和图4类似的方式，图8示出了焊缝3，其以根据本发明的一个角度延伸并且不是在悬臂部分的整个长度上线性延伸，而是至少部分地弯曲延伸。为了更好地展示焊缝3的曲率而示出了直线，此直线和焊缝3之间的间距在特定点通过两个指向彼此的相应箭头来强调。所示出的所有实施例的焊缝3可以在悬臂部分的旁侧设置，相应的焊缝3通常能够设置在悬臂部分的左侧和右侧。在此悬臂部分的两个焊缝3可相对于彼此对称或非对称。

Claims (7)

1.一种伸缩式起重机吊杆的悬臂部分，具有下壳体（2）和上壳体（1），所述悬臂部分的大体上纵向延伸的边缘以及相应的弯曲部构成具有非平面结构的边缘部，
所述下壳体（2）和所述上壳体（1）仅通过沿着悬臂部分的整个长度延伸的位于左右两侧的两条焊缝（3）彼此焊接，所述两条焊缝（3）中的每一条都至少在一个区域中以与悬臂部分的所述边缘部成一个角度的方式延伸并且与所述边缘部交叉，
所述下壳体（2）厚度大于所述上壳体（1），而且，随着所述悬臂部分中的转矩的增加，所述下壳体（2）在悬臂部分横截面中所占的比例升高，而与此同时所述上壳体（1）在悬臂部分横截面中所占的比例降低。
2.根据权利要求1所述的悬臂部分，其特征在于，所述下壳体（2）和所述上壳体（1）之间的焊缝沿着整个悬臂部分以与悬臂部分的边缘部成恒定或变化的角度的方式延伸和/或以弯曲的方式延伸。
3.根据权利要求1或2所述的悬臂部分，其特征在于，所述下壳体（2）和所述上壳体（1）之间的焊缝沿着所述悬臂部分的一部分以与悬臂部分的边缘部成恒定或变化的角度的方式延伸和/或以弯曲的方式延伸。
4.根据权利要求3所述的悬臂部分，其特征在于，所述下壳体（2）和所述上壳体（1）之间的焊缝沿着所述悬臂部分的一部分以平行于所述悬臂部分的边缘部的方式延伸。
5.根据权利要求1或2或4所述的悬臂部分，其特征在于，所述下壳体（2）和所述上壳体（1）通过激光混合工艺彼此焊接。
6.一种伸缩式起重机的吊杆，具有至少一个根据权利要求1-5中任一项所述的悬臂部分。
7.一种伸缩式起重机，具有至少一个根据权利要求1-5中任一项所述的悬臂部分。
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