CN111498715B - 臂架、臂架系统和机械设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种臂架、臂架系统和机械设备。臂架包括：主体结构，主体结构包括碳纤维材料层；连接孔，设于碳纤维材料层上；加固层，对应连接孔的位置设置，且加固层与碳纤维材料层沿连接孔的延伸方向相对设置且相连；其中，连接孔贯穿碳纤维材料层和加固层。本发明所提供的臂架包括主体结构、连接孔和加固层。其中，主体结构包括碳纤维材料层，在碳纤维材料层设置有连接孔，切断碳纤维的情况下，通过设置加固层，对碳纤维材料层起到支撑、保护和加固的作用，同时可以分担大多数载荷，减少主体结构发生的开裂失效的风险，提高臂架的使用可靠性与使用稳定性。

Description

臂架、臂架系统和机械设备

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体而言，涉及一种臂架、一种包括上述臂架的臂架系统和一种包括上述臂架的机械设备。

背景技术

目前，一些现有的臂架使用的材料为碳纤维材料，与传统的金属材料相比碳纤维材料具有能够减轻臂架自重，解决焊缝疲劳开裂，成型工艺好等优点。但是碳纤维材料在被切断后，会导致无法实现连续铺层，从而会对碳纤维臂架的结构强度会产生较大影响，容易发生交界裂纹、开裂、基体破坏、分层塌边等损伤的问题。

发明内容

为了改善上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种臂架。

本发明的再一个目的在于提供一种包括上述臂架的臂架系统。

本发明的另一个目的在于提供一种包括上述臂架的机械设备。

为实现上述目的，本发明第一方面技术方案提供了一种臂架，包括：主体结构，所述主体结构包括碳纤维材料层；连接孔，设于所述碳纤维材料层上；加固层，与所述连接孔相对设置，且所述加固层与所述碳纤维材料层沿所述连接孔的延伸方向相对设置且相连；其中，所述连接孔贯穿所述碳纤维材料层和所述加固层。

本方案所提供的臂架包括主体结构和加固层。其中，主体结构包括碳纤维材料层，通过设置连接孔，可以使臂架进行转动，同样通过开设连接孔可以使臂架连接油缸等部件。同时，连接孔会切断碳纤维，使得原先的碳纤维不再连续，无法实现连续铺层，会对碳纤维材料所构成的臂架的结构强度会产生影响。通过增加加固层，对碳纤维材料层起到支撑、保护和加固的作用，同时可以分担大多数载荷，减少主体结构发生的开裂失效的风险，提高臂架的使用可靠性与使用稳定性。其中，碳纤维材料层为碳纤维材料所形成的结构。

比如，主体结构沿其长度方向的端部位置为臂架与另一臂架，或臂架与其他结构转动连接的部位，而端部位置通常开孔或预留孔洞，使得碳纤维材料构件在该处被切断，从而降低了该处的结构强度。这样，通过在端部位置设置加固层，可以弥补该处的碳纤维材料构件断裂后所降低的结构强度，同时通过加固层本身所具有的强度特性，承受载荷，可以对端部位置进一步加固，减少出现转动连接失效的风险。

另外，本发明提供的上述技术方案中的臂架还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述臂架，还包括：间隔层，设于所述碳纤维材料层和所述加固层之间；其中，所述间隔层附设在所述碳纤维材料层的侧面上，所述加固层附设在所述间隔层远离所述碳纤维材料层的侧面上。

本方案所提供的臂架包括主体结构、连接孔、间隔层和加固层。通过在主体结构与加固层之间增设间隔层，起到间隔主体结构与加固层的作用，减少主体结构与加固层之间发生电化学腐蚀的作用，同时还可以起到缓冲和保护碳纤维材料构件的作用。

在上述技术方案中，所述加固层与所述间隔层粘接；和/或所述碳纤维材料层与所述间隔层粘接；和/或所述间隔层包括玻璃纤维布；和/或所述加固层包括高强钢板。

在上述技术方案中，所述碳纤维材料层、至少一个所述间隔层和至少一个所述加固层层叠设置，在所述主体结构的端部位置形成铰接部，所述连接孔为铰接孔，所述铰接孔贯穿所述铰接部；其中，所述铰接部的数量为两个，两个所述铰接部相对设置，两个所述铰接部上的铰接孔同轴设置；和/或所述铰接孔内设置有轴套，所述轴套贯穿所述铰接部。

在上述技术方案中，所述铰接部上设有沿叠层方向贯穿的通孔，所述通孔内穿设有紧固件；所述紧固件从所述碳纤维材料层、间隔层和所述加固层的厚度方向上锁紧所述碳纤维材料层、间隔层和所述加固层。

在上述技术方案中，所述紧固件的数量为多个。

在上述任一技术方案中，所述加固层的数量为两个，两个所述加固层分别设置在所述碳纤维材料构件沿所述铰接孔的轴向方向的两侧；或所述加固层的数量为一个，所述加固层设置在所述碳纤维材料构件沿所述铰接孔的轴向方向的其中一侧。

在上述任一技术方案中，所述加固层的厚度大于所述碳纤维材料构件的厚度。

本发明第二方面的技术方案提供了一种臂架系统，包括：多个臂架，多个所述臂架转动连接；其中，多个所述臂架中包括至少一个如第一方面技术方案中任一项所述的臂架。

本发明第二方面的技术方案提供的臂架系统，因包括第一方面技术方案中任一项所述的臂架，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

本发明第三方面的技术方案提供了一种机械设备，包括：本体；和第一方面技术方案中任一种所述的臂架，与所述本体转动连接；或第二方面的臂架系统。

本发明第三方面的技术方案提供的机械设备，因包括第一方面技术方案中任一项所述的臂架，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例所述的臂架的立体结构示意图；

图2是本发明一个实施例所述的臂架的立体结构示意图；

图3是本发明一个实施例所述的铰接部的剖面结构示意图；

图4是本发明一个实施例所述的铰接部的剖面结构示意图；

图5是本发明一个实施例所述的铰接部的剖面结构示意图；

图6是本发明一个实施例所述的铰接部的剖面结构示意图；

图7是本发明一个实施例所述的臂架系统的结构示意图；

图8是本发明一个实施例所述的机械设备的结构示意图。

其中，图1至图8中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100臂架；10碳纤维材料层；20间隔层；30加固层；40紧固件；50连接孔；60铰接部；70轴套；200机械设备；210本体；300臂架系统。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图8描述本发明一些实施例中的臂架、臂架系统和机械设备。

本申请的一些实施例提供了一种臂架100，包括主体结构、连接孔50和加固层30。

如图1所示，臂架100包括加固层30，主体结构包括碳纤维材料层10，加固层30与碳纤维材料层10相连。

具体地，臂架100设有连接孔50，连接孔50贯穿碳纤维材料层10，使得设置有连接孔50的臂架100能够与其他臂架转动连接，或是通过设置连接孔50作为连接部件，使得臂架100可以连接油缸等结构。同时，连接孔50贯穿碳纤维材料层10，会切断碳纤维材料层10中的碳纤维，使得原先的碳纤维不再连续，无法实现连续铺层，会对碳纤维材料所构成的臂架100的结构强度产生影响。而加固层30具有较强的结构强度，相较于碳纤维材料具有更高的硬度，不易出现开裂等损伤。这样，通过增加加固层30，并使加固层30附设于碳纤维材料层10的侧面，且位于连接孔50的位置上，以对碳纤维材料层10起到支撑、保护和加固的作用，同时可以分担大多数载荷，减少碳纤维材料层10发生的开裂失效的风险，从而提高臂架100的使用可靠性与使用稳定性。

同时，通过加固层30相对连接孔50设置，即加固层30附设于碳纤维材料层10上设有连接孔50的区域，也称为薄弱区域，使加固层30的端面的尺寸根据薄弱区域的尺寸进行设置，而非根据碳纤维材料层10的端面的整体尺寸进行设置，这样可以合理控制加固层30的端面的面积大小，控制加固层30所使用的材料，降低成本。

其中，加固层30可以是高强钢板，比如结构强度在800Mpa以上的钢材，优选地，结构强度在1000Mpa以上的钢材。加固层30也可以是由高分子材料制成的板材，例如高性能塑料，品种包括聚甲醛、聚丙烯酸酯等。

进一步地，加固层30的厚度大于碳纤维材料层10的厚度。其中，厚度为沿加固层30与碳纤维材料层10的层叠方向的距离。

可以理解，加固层30的厚度直接影响加固层30的结构强度，厚度越大，强度越高，所能负担的载荷越大。通过将加固层30的厚度设置超过碳纤维材料层10的厚度，可以相应增加加固层30的结构强度，以使得加固层30能够承受更多载荷，起到更为有效地加固和支撑作用，从而使得加固层30的厚度大于碳纤维材料层10的厚度，加固层30的结构强度大于碳纤维材料层10结构强度。另外，加固层30的厚度不宜超过碳纤维材料层10的厚度过多，避免过大增加臂架100的整体质量，通过合理设置加固层30的厚度可以控制臂架100的生产成本。

当然，还可以理解的是，加厚加固层30的目的在于提高加固层30的结构强度，如果加固层30的结构强度已经满足设计及使用要求，也可以不进行加厚，即在另外一些实施例中，加固层30的结构强度大于碳纤维材料层10结构强度，加固层30的厚度小于碳纤维材料层10的厚度。

进一步地，如图3和图4所示，碳纤维材料层10和加固层30之间设置有间隔层20。

通过在碳纤维材料层10与加固层30之间增设间隔层20，起到间隔碳纤维材料层10与加固层30的作用，减少碳纤维材料层10与加固层30之间发生电化学腐蚀的作用，同时还可以起到缓冲和保护碳纤维材料层10的作用。

其中，间隔层20可以是玻璃纤维构件，也可以是聚氨酯制成的弹性构件或尼龙构件等。

进一步地，加固层30与间隔层20间粘接；碳纤维材料层10与间隔层20间粘接。

其中，粘接的方式可以是通过结构胶相连，比如加固层30与间隔层20间通过结构胶固定，碳纤维材料层10与间隔层20间通过结构胶固定。这样，通过结构胶使得加固层30、间隔层20、碳纤维材料层10固定连接成一个整体的叠层结构。同时，还可以减少加固层30与碳纤维材料层10相对移动，减少摩擦。

进一步地，如图3和图4所示，碳纤维材料层10、至少一个间隔层20和至少一个加固层30层叠设置，在臂架的端部位置形成铰接部60；铰接部60上设有铰接孔，铰接孔沿层叠方向贯穿铰接部60(包括碳纤维材料层10、间隔层20和加固层30)。其中，连接孔50为铰接孔。

本实施例所提供的臂架100，臂架100的端部设有铰接孔，在臂架100的端部设置加固层30。具体地，臂架100包括铰接部60，铰接部60设于臂架100的端部，铰接部60包括铰接孔，通过设置铰接部60和铰接孔，以便于多个臂架100之间的连接和转动，可以理解的是，对于在碳纤维材料层10上开孔(铰接孔)，或预留孔洞的情况，开孔或预留孔洞区域的碳纤维被切断，无法实现连续铺层，对主体结构的结构强度会产生影响，该区域也成为主体结构上的强度薄弱区域，通过设置加固层30，使加固层30代替该区域的碳纤维材料层10分担大多数载荷，从而减少强度薄弱区域的开裂失效的风险。这样，通过提高薄弱区域的结构强度，提高了臂架100整体的结构强度，进而进一步提高了臂架100的使用可靠性和使用稳定性。

这样，加固层30不仅具有降低碳纤维材料层10在承受较大应力时出现裂纹、开裂、基体破坏、分层塌边等风险的作用，而且当应力集中在碳纤维材料层10的薄弱区域时，加固层30可以分担其中大部分应力，减少碳纤维材料层10的结构被破坏的可能性。

在一些实施例中，如图3所示，加固层30的数量为一个，加固层30设置在碳纤维材料层10沿铰接孔的轴向方向的其中一侧。

沿铰接孔的轴向方向依次为加固层30、间隔层20和碳纤维材料层10。

通过沿铰接孔的轴向方向设置加固层30，可以增强臂架100在这个方向上的结构强度，其弥补碳纤维材料层10在打孔或预留孔洞的情况下，在沿铰接孔的轴向方向上强度的衰减，从而减少相关技术中，由碳纤维材料制成的臂架100在薄弱区域开裂失效的风险。

在一些实施例中，如图4所示，加固层30的数量为两个，两个加固层30分别设置在碳纤维材料层10沿铰接孔的轴向方向的两侧。

具体地，沿铰接孔的轴向方向依次为加固层30、间隔层20、碳纤维材料层10、间隔层20和加固层30。通过在一个碳纤维材料层10的两侧均设置加固层30，可以起到更有效地加固作用，降低碳纤维材料层10沿轴向正反两个方向发生开裂失效的风险。从而使得具备加固层30的臂架100在三维空间中的X轴、Y轴、Z轴方向都具有较强的结构强度。

在一些实施例中，如图5和图6所示，铰接部60的数量为两个，两个铰接部60相对设置，两个铰接部60上的铰接孔同轴设置。

通过设置两个铰接部60，可以增加臂架100转动的稳定性。同时通过增加铰接部60的数量，使应力分布地更加均匀，减少铰接部60出现损伤的可能性。

其中，两个铰接部60间隔设置在沿碳纤维材料层10、加固层30层叠方向的臂架100的两侧位置。可以理解的是，与本实施例所提供的臂架100铰接的另一臂架，设置有一个铰接部60，该铰接部60设置在另一臂架的中部位置上。

当然，铰接部60的数量还可以是一个、三个等。

在一些实施例中，如图5和图6所示，铰接孔内设置有轴套70，轴套70贯穿铰接部60。

通过设置轴套70，既可以便于臂架100的转动，又便于应力的传递，将应力从碳纤维材料层10传递至加固层30，由加固层30分担其中大部分应力，减少碳纤维材料层10的结构被破坏的可能性。优选地，轴套70为耐磨轴套70。

其中，值得说明的是，图5和图6所示的连接孔50的箭头指向表示在该位置设置有连接孔50(铰接孔)，在连接孔50(铰接孔)内设置有轴套7070。而并非箭头指向的空白处为连接孔50。在一些实施例中，如图3和图4所示，铰接部60上设有沿层叠方向贯穿的通孔，通孔内穿设有紧固件40；紧固件40与通过锁紧配合，并从碳纤维材料层10、间隔层20和加固层30的厚度方向上锁紧碳纤维材料层10、间隔层20和加固层30。

通过设置紧固件40，可以有效增强碳纤维材料层10、间隔层20、加固层30之间的连接强度。

在另外一些实施例中，通孔沿碳纤维材料层10、加固层30的层叠方向贯穿臂架。其中，碳纤维材料层10的数量为至少1个；间隔层20的数量为至少1个；加固层30的数量为至少1个。这样，无论是铰接部60为3层的层叠结构(依次为碳纤维材料层10、间隔层20、加固层30)，还是5层的层叠结构(依次为加固层30、间隔层20、碳纤维材料层10、间隔层20、加固层30)，或者臂架的一端设有两个铰接部60的情况，均可以通过一个紧固件40与通孔锁紧配合连接，提高碳纤维材料层10、间隔层20、加固层30做组成的层叠结构的连接强度，并可以减少设置通孔的数量，简化生产工艺，减低成本。

另外，锁紧配合可以有效地提高叠层结构的疲劳寿命，其中紧固件40可以是高锁紧固件40，比如高锁螺栓和高锁螺母的组合结构。高锁螺栓利用过盈量与通孔产生锁紧配合和具有较高预紧力，从而提高叠层结构的疲劳寿命。

同时，也可以通过先进的连接技术提高叠层结构的疲劳寿命，比如锁紧配合铆接、电磁铆接、孔挤压强化技术等。

进一步地，如图3和图4所示，紧固件40的数量为多个。

通过增加紧固件40的数量，提高碳纤维材料层10和加固层30之间的连接强度，使得碳纤维材料层10和加固层30连接的更加牢固。通过设置多个紧固件40还可以分担加固层30与碳纤维材料层10之间的剪切应力，提高臂架100的使用可靠性。

本申请的一些实施例提供了一种臂架系统300，如图7所示，包括多个臂架100，多个臂架100转动连接。

本实施例所提供的臂架系统300，因包括上述任一实施例中的臂架100，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

在另外一些实施例中，臂架系统300包括至少一个如上述任一实施例中的臂架100，另外的臂架100可以替换为不同于本申请中臂架100的其他臂架结构。

本申请的一些实施例提供了一种机械设备200，包括：本体210和如上述任一实施例中的臂架100，臂架100与本体210铰接。如图8所示。

其中，机械设备200为消防车、混凝土泵车等设置有臂架100的车辆，本体210为车体等结构。机械设备200也可以是臂架起重机等设备。

另外，可以理解的是，机械设备200也可以包括本体210和上述任一实施例中的臂架系统300。

本实施例所提供的机械设备200，因包括上述任一实施例中的臂架100，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

下面以混凝土泵车的碳纤维臂架为例，具体说明本申请所提供的臂架100的具体结构和机械设备200的结构。

传统的混凝土泵车臂架100采用钢铁制作，因此臂架100自重很重，质量较重，限制了臂架100长度及工作范围，同时臂架100的质量大的话，对底盘的稳定性有很高的要求，也使得泵车行驶和工作时油耗很高。另一方面，钢铁制作的臂架100存在大量的焊缝，由于作业工况处于动载，焊缝处容易发生结构疲劳开裂。再者，金属的臂架100存在生锈腐蚀问题。碳纤维复合材料，也称碳纤维材料，由于质轻、高强、且具有优异的抗疲劳性能和耐腐蚀性能，被广泛应用在航天、航空、汽车制造等领域。用碳纤维复合材料代替钢铁制作的臂架100，不但可以减轻臂架100自重，提高稳定性，师在设计臂架100长度和工作范围时有更大的空间，同时可以解决焊缝疲劳开裂的问题。因此，国内外机械厂家都开始设计和制作碳纤维臂架。

但是目前的碳纤维臂架的端部连接存在如下缺陷：碳纤维臂架的一节臂与另一节臂之间通过铰链，比如销轴连接，销轴需要插入臂架100的端部，端部设置有铰接部60，如图2所示。这就需要在一体成型的碳纤维臂架端部连接处开孔或预留孔洞。金属材料由于各项同性的特点，开孔问题比较简单。碳纤维复合材料是各项异性材料，其强度在沿X轴、Y轴、Z轴三个方向上各不相同，开孔或预留孔洞部分碳纤维被切断，无法实现连续铺层，对碳纤维臂架的结构强度会产生影响，并且这种影响比金属材料大得多。其中，X轴、Y轴、Z轴指两两相互垂直的方向，并非固定的方向。另外，碳纤维复合材料具有层间强度低、层间抗冲击能力差等缺点，故端部连接处是其应用的薄弱环节之一。而臂架100端部连接处在开孔或预留孔洞之后，要通过销轴及安装在孔洞处的耐磨轴套70向端部连接处传递高荷载，同时整个端部连接还要承受作业工况下的连续动载，更加成为薄弱地带，存在更加严重的应力集中，易发生交界裂纹、开裂、基体破坏、分层塌边等损伤。而碳纤维增强复合材料结构对损伤非常敏感，在损伤状态下其强度会严重降低。

为此，本申请的一个具体实施例提供了一种碳纤维臂架，通过对臂架100端部开孔连接的薄弱地带进行加固加强，防止出现结构破坏。从而针对现有的碳纤维臂架端部连接的不足，提供了一种端部连接部位加固的结构与方法，来解决碳纤维复合材料臂架端部连接薄弱的问题。

具体地，在臂架100的端部连接区域采取加固层30(比如高强钢板)、间隔层20(比如玻璃纤维布)、主体结构(碳纤维复合材料形成主体结构的侧板，也是臂架100的侧板)叠加在一起组成的三层叠层结构，或者高强钢板、玻璃纤维布、碳纤维复合材料侧板、玻璃纤维布、高强钢板的五层叠层结构。对三层叠层结构而言，高强钢板可以根据需要布置在碳纤维复合材料侧板的内侧或外侧，但高强钢板和碳纤维复合材料之间必须用玻璃纤维布用来隔离。

其中，碳纤维复合材料侧板的内侧或外侧指的是，臂架100端部的截面呈近似U型的结构，如图3所示，高强钢板设置在U结构的外侧。U结构的中间为内侧。

其中，叠层结构中的高强钢板能对碳纤维复合材料臂架的侧板起到支撑、保护和加固作用，同时分担大多数载荷，避免其在端部连接薄弱地带的开裂失效；中间层玻璃纤维布起到将碳纤维复合材料侧板与高强钢板隔离的作用，避免发生两者之间发生电化学腐蚀，同时起到缓冲及保护碳纤维侧板的作用。

具体实施例中，还提供了一种叠层结构固定方法，高强钢板、玻璃纤维布、碳纤维复合材料侧板的叠层结构，或者高强钢板、玻璃纤维布、碳纤维复合材料侧板、玻璃纤维布、高强钢板的叠层结构的固定通过结构胶实现彼此间的一次固定，通过高锁连接副穿过层叠拧紧的方式对该叠层结构实现二次固定，叠层结构固定十分牢靠。此外，高锁连接副的锁紧配合安装对于提高结构疲劳非常有效。

上述的三层叠层结构或五层叠层结构，与上述的叠层结构固定方法，共同构成对碳纤维臂架端部连接进行加固的结构与方法。

通过该叠层结构的设计，实现对碳纤维臂架端部连接部位的加固，端部连接销轴孔处承受的载荷通过耐磨轴套70传递到叠层结构上，特别是高强钢板上，可以对原薄弱地带起到加强加固的作用，可以避免碳纤维臂架端部连接处容易失效的问题。

对于三层叠层结构，高强钢板、玻璃纤维布、碳纤维臂架的侧板，也就是碳纤维复合材料构件彼此之间通过结构胶粘接，再通过高锁连接副连接固定，形成双重固定。

对于五层叠层结构，高强钢板、玻璃纤维布、碳纤维臂架的侧板，也就是碳纤维复合材料构件、玻璃纤维布、高强钢板彼此之间通过结构胶粘接，再通过高锁连接副连接固定。

其中，上述两种叠层结构所选的高强钢板的厚度与强度需大于碳纤维臂架侧板的厚度与强度。

另外，可以通过未来技术进步，出现成熟的超高强度且层间粘结强度很好，三个方向强度都很高的碳纤维复合材料替代上述实施例。

综上，本具体实施例所提供的臂架100至少具有以下有益效果：

(1)通过在碳纤维臂架端部连接部位设计高强钢板、玻璃纤维布、碳纤维复合材料侧板叠加在一起组成的三层叠层结构，或者高强钢板、玻璃纤维布、碳纤维复合材料侧板、玻璃纤维布、高强钢板的五层叠层结构，可以有效的解决臂架100端部连接处开孔薄弱地带容易开裂失效的问题；

(2)上述叠层结构更加牢固，施加在这种叠层结构上的绝大部分载荷都由高强钢板来承担，高强钢板断裂失效后，大部分载荷才由碳纤维复合材料来承担。且由于高强钢板不存在各项异性的问题，故极大提高了原碳纤维臂架碳纤维复合侧板沿X、Y、Z轴三个方向的强度；

(3)上述叠层结构通过结构胶粘接与高锁连接副双重固定的方式固定，连接十分可靠。此外，高锁连接副的锁紧配合安装对于提高结构疲劳非常有效；

(4)碳纤维臂架端部连接加固结构比原碳纤维臂架端部连接承受交变载荷的能力大大提高。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种臂架，其特征在于，包括：

主体结构，所述主体结构包括碳纤维材料层(10)；

连接孔(50)，设于所述碳纤维材料层(10)上；

加固层(30)，与所述连接孔(50)相对设置，且所述加固层(30)与所述碳纤维材料层(10)沿所述连接孔(50)的延伸方向相对设置且相连；

其中，所述连接孔(50)贯穿所述碳纤维材料层(10)和所述加固层(30)；

间隔层(20)，设于所述碳纤维材料层(10)和所述加固层(30)之间；

其中，所述间隔层(20)附设在所述碳纤维材料层(10)的侧面上，所述加固层(30)附设在所述间隔层(20)远离所述碳纤维材料层(10)的侧面上。

2.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，

所述加固层(30)与所述间隔层(20)粘接；和/或

所述碳纤维材料层(10)与所述间隔层(20)粘接；和/或

所述间隔层(20)包括玻璃纤维布；和/或

所述加固层(30)包括高强钢板。

3.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，

所述碳纤维材料层(10)、至少一个所述间隔层(20)和至少一个所述加固层(30)层叠设置，在所述主体结构的端部位置形成铰接部(60)，所述连接孔(50)为铰接孔，所述铰接孔贯穿所述铰接部(60)；

其中，所述铰接部(60)的数量为两个，两个所述铰接部(60)相对设置，两个所述铰接部(60)上的铰接孔同轴设置；和/或所述铰接孔内设置有轴套(70)，所述轴套(70)贯穿所述铰接部(60)。

4.根据权利要求3所述的臂架，其特征在于，

所述铰接部(60)上设有沿叠层方向贯穿的通孔，所述通孔内穿设有紧固件(40)；

所述紧固件(40)从所述碳纤维材料层(10)、间隔层(20)和所述加固层(30)的厚度方向上锁紧所述碳纤维材料层(10)、间隔层(20)和所述加固层(30)。

5.根据权利要求4所述的臂架，其特征在于，

所述紧固件(40)的数量为多个。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的臂架，其特征在于，

所述加固层(30)的数量为两个，两个所述加固层(30)分别设置在所述碳纤维材料层(10)沿所述连接孔(50)的轴向方向的两侧；或

所述加固层(30)的数量为一个，所述加固层(30)设置在所述碳纤维材料构层(10)沿所述连接孔(50)的轴向方向的其中一侧。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的臂架，其特征在于，

所述加固层(30)的厚度大于所述碳纤维材料层(10)的厚度。

8.一种臂架系统，其特征在于，包括：

多个臂架(100)，多个所述臂架(100)转动连接；

其中，多个所述臂架(100)中包括至少一个如权利要求1至7中任一项所述的臂架(100)。

9.一种机械设备，其特征在于，包括：

本体(210)；和

如权利要求1至7中任一项所述的臂架(100)，与所述本体(210)转动连接或权利要求8所述的臂架系统。

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