CN110217705A - 一种桁架臂及其履带式起重机 - Google Patents

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余钦伟
朱发浩
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    • B66C23/36—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
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Abstract

本发明公开了一种桁架臂，包括由若干段复合节点和若干根臂架组成的一体化臂架；任一根臂架均由多段子臂架与复合节点间隔地纵向可拆卸地连接而成，若干根臂架中的同一横向位置段的子臂架平行排列，通过复合节点将该横向位置段的所有子臂架横向连接。本发明的桁架臂有效增加履带起重机回转面截面惯性矩，提高桁架臂抗侧向变形能力，承载能力得到显著提升；工艺生产、组装、运输便利，通过将若干小截面子臂架组合连接形成大截面臂架以达到性能提升目的，避免直接生产整体不可拆分的大截面臂架。

Description

一种桁架臂及其履带式起重机
技术领域
本发明涉及一种桁架臂及其履带式起重机，属于起重机吊装技术领域。
背景技术
随着近年来国家基建行业的大力发展及建设需求，履带产品尤其是对大吨位产品的吊重性能要求越来越高，在风电领域尤为明显，目前风电吊装高度需求已达到160m以上，常规履带起重机的单臂架性能因受侧向刚度约束已远远不能满足要求，亟需一种新型的臂架结构形式以解决上述问题。
现有技术采用的为矩形臂架截面，该臂架截面具有截面宽、高度接近相等的特征。臂架在回转平面为一端固支、一端自由的力学模型，受到风载、回转惯性力等侧向载荷时会产生侧向位移，其长臂状态下决定臂头侧向位移的因素为臂架宽度方向的截面惯性矩。根据国家相关标准规定臂头侧向位移不超臂长长度的2%，目前臂架宽度所提供惯性矩不足以满足大长臂风电工况吊重性能要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：
本发明主要解决履带起重机的性能受臂架侧向刚度约束，限制起重性能的技术问题。
本发明提供的完整技术方案：
一种桁架臂，其特征是，包括由若干段复合节点和若干根臂架组成的一体化臂架；
任一根臂架均由多段子臂架与复合节点间隔地纵向可拆卸地连接而成，若干根臂架中的同一横向位置段的子臂架平行排列，通过复合节点将该横向位置段的所有子臂架横向连接。
进一步地，所述复合节点为单扇结构、桁架式结构、封闭箱型或半封闭箱型。
进一步地，每段复合节点的长度横跨于所有组合的臂架横截面，且使各臂架之间具有预定的间距。
进一步地，每段复合节点的相对的两侧面分别与一子臂架连接。
进一步地，各段子臂架的壁厚与长度相同或不同。
进一步地，若干根臂架中的同一横向位置段的子臂架长度相同。
进一步地，多个所述一体化臂架通过过渡节连接。
进一步地，多个所述一体化臂架中包含的臂架数量相同或不同。
进一步地，多个所述一体化臂架或单个所述一体化臂架的最外两端中，其中一端通过过渡节与底节臂连接，另一端通过底节臂与单臂架连接，所述单臂架外端与臂头连接。
一种履带式起重机，其特征是，包括上述任意一项所述的桁架臂。
本发明所达到的有益效果：
1.本发明的桁架臂有效增加履带起重机回转面（臂架宽度方向）截面惯性矩，提高桁架臂抗侧向变形能力，承载能力得到显著提升。
2.工艺生产、组装、运输便利，通过将若干小截面子臂架组合连接形成大截面臂架以达到性能提升目的，避免直接生产整体不可拆分的大截面臂架。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的桁架臂；
图2是本发明的一种实施例的复合节点一体化臂架；
图3是图2的左视图；
图4是图2中的臂架1示意图；
图5是本发明的另一种实施例的桁架臂；
图6是一种单扇结构的复合节点结构图；
图7是采用图6的复合节点连接的一体化臂架连接示意图；
图8是图7中I部放大图；
图9是图7中II部放大图；
图10是一种变宽度桁架式结构的复合节点结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，通过复合节点一体化臂架100、400、500及其两端连接的过渡节200、300、600、700以改变臂架沿轴向刚度水平。具体连接方案为底节臂800、过渡节600、复合节点一体化臂架400、过渡节200、复合节点一体化臂架100、过渡节300、复合节点一体化臂架500、过渡节700、单臂架900、臂头1000依次连接；其中过渡节200、过渡节300、过渡节600、过渡节700在宽度方向具有一端与复合节点一体化臂架100、400、500相同的较大宽度特征，另一端宽度相对较窄的特征。其中复合节点一体化臂架100、复合节点一体化臂架400、复合节点一体化臂架400组成臂架数量可相同也可不同。
本例中复合节点一体化臂架100臂架组数为4，复合节点一体化臂架400、500臂架组数为2。当各复合节点一体化臂架组数相同时，则过渡节300与过渡节700保留一组，同理过渡节200与过渡节600也保留一组。
在其他实施方式中，也可以只采用复合节点一体化臂架100，如图5所示，该复合节点一体化臂架100组数为2组，n节臂架各自连接臂节（即所连接臂节相互独立），臂架整体沿轴线方向无过渡节。
如图2、图3和图4所示，复合节点一体化臂架100由若干臂架1、臂架2...臂架n与若干复合节点11、复合节点22...复合节点nn组成。其中的任一根臂架1由子臂架1-1、子臂架1-2...子臂架1-m组成，各子臂架均具有各自的壁厚tn与长度Ln（各个子臂架壁厚与长度可相同，也可不同）。若干臂架中的同一横向位置段的子臂架平行排列，通过复合节点可以将该横向位置段的所有子臂架横向连接，同时，复合节点又可以使同一臂架中相同位置段的子臂架在轴向上连接在一起，由若干复合节点最终连接形成复合节点一体化臂架100，复合节点一体化臂架100具有宽度尺寸B明显大于高度尺寸H的特征。
复合节点结构形式，具体如图6所示。 其结构由主撑杆1-1，横杆1-2，竖杆1-3，斜杆1-4，接头1-5、接头1-6等件拼焊组成的单扇结构。
另一种实施例中，复合节点1、2...n宽度可变，结构形式也不局限于单扇结构，可为桁架式结构或其他能实现相同功能的结构形式，如图10所示即为一种变宽度桁架式结构的复合节点结构形式，采用桁架式结构nn’的复合节点连接形成的复合节点一体化臂架如图5所示。
结合图4、图7、图8和图9所示，对采用图6所示的单扇结构的复合节点连接形成的复合节点一体化臂架进行进一步说明。本实施例中，以两根臂架1、臂架2为例，连接时，两根臂架的子臂架1-2两端的接头1-2-1、1-2-2分别与两个复合节点结构上的接头1-5或接头1-6连接，两两接头间通过销轴3连接，接头1-5或接头1-6可再分别与子臂架1-1、子臂架1-3连接，使臂架1、臂架2沿轴向不断扩展连接，组装成复合节点一体化臂架。
本发明中复合节点不局限于单扇结构或桁架式结构，其结构形式可为封闭箱型、半封闭箱型以及其它能达到相同目的的结构形式。其框架搭建组成材料不局限于使用管材焊接，也可为角钢、方钢等其它截面规格。
本发明相连臂架间通过销轴铰接固定，可由螺栓、螺母紧固形式替代。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种桁架臂，其特征是，包括由若干段复合节点和若干根臂架组成的一体化臂架；
任一根臂架均由多段子臂架与复合节点间隔地纵向可拆卸地连接而成，若干根臂架中的同一横向位置段的子臂架平行排列，通过复合节点将该横向位置段的所有子臂架横向连接。
2.根据权利要求1所述的桁架臂，其特征是，所述复合节点为单扇结构、桁架式结构、封闭箱型或半封闭箱型。
3.根据权利要求1所述的桁架臂，其特征是，每段复合节点的长度横跨于所有组合的臂架横截面，且使各臂架之间具有预定的间距。
4.根据权利要求1所述的桁架臂，其特征是，每段复合节点的相对的两侧面分别与一子臂架连接。
5.根据权利要求1所述的桁架臂，其特征是，各段子臂架的壁厚与长度相同或不同。
6.根据权利要求1所述的桁架臂，其特征是，若干根臂架中的同一横向位置段的子臂架长度相同。
7.根据权利要求1所述的桁架臂，其特征是，多个所述一体化臂架通过过渡节连接。
8.根据权利要求1所述的桁架臂，其特征是，多个所述一体化臂架中包含的臂架数量相同或不同。
9.根据权利要求1或7所述的桁架臂，其特征是，多个所述一体化臂架或单个所述一体化臂架的最外两端中，其中一端通过过渡节与底节臂连接，另一端通过底节臂与单臂架连接，所述单臂架外端与臂头连接。
10.一种履带式起重机，其特征是，包括如权利要求1至权利要求9中任意一项所述的桁架臂。
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