CN112004770A - 起重机主梁的拼接接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种起重机的主梁(1)的拼接接头(5)，其中所述主梁(1)包括至少两个纵向主梁部分(1a)，所述至少两个纵向主梁部分要通过它们的端部连接至彼此并且各自具有中心腹板(2)，所述中心腹板包括至少一个腹板(2a)、被布置至所述中心腹板(2)的顶部部分的纵向上部凸缘(3)或顶板以及纵向下部凸缘(4)，所述纵向下部凸缘被布置至所述中心腹板(3)的底部部分并且从所述中心腹板(2)突出至它的两侧。所述拼接接头(5)包括：在所述中心腹板(2)的两个外侧上用于接收所述拼接接头的剪切力的板状舌槽接头(6)，所述舌槽接头(6)相应地包括固定至待接合的主梁部分(1a)的中心腹板(2)的舌(7)，以及固定至待接合的第二主梁部分(1a)的中心腹板(2)的槽(8)；以及接收所述拼接接头(5)的弯曲力的下部凸缘接头(9)，其中所述腹板(2)的相对的外侧上的舌槽接头(6)相对于彼此相反地布置，并且所述腹板(2)的相对侧上的舌和槽(7，8)的位置彼此相反。

Description

起重机主梁的拼接接头
技术领域
本发明涉及一种起重机的主梁的拼接接头，其中所述主梁包括至少两个纵向主梁部分，所述至少两个纵向主梁部分要通过它们的端部连接至彼此并且各自具有中心腹板，所述中心腹板包括：至少一个腹板；被布置至所述中心腹板的顶部部分的纵向上部凸缘或顶板，以及纵向下部凸缘，所述纵向下部凸缘被布置至所述中心腹板的底部部分并且从所述中心腹板突出至它的两侧。
背景技术
传统上，已经通过在彼此面对的端部处将主梁部分焊接在一起而实施主梁的拼接接头或者将主梁的拼接接头实施为这些端部的凸缘接头或搭板接头。接合元件的数量通常较高，这给接头的经济实施带来挑战。
在凸缘接头中，待接合在一起的主梁部分的端部设置有合适的坚固的横向端板，然后通过所述横向端板用螺栓将这些端部接合在一起。为了确保螺栓在这样的接头中的功能，凸缘的厚度通常较大。所有力由螺栓的法向力/预张力承担。焊接厚的端部凸缘可能额外需要预热。相对于轧制所述端板的方向的横向力可能导致对z板的需求(层状撕裂)以及所述预热需要。将端板焊接至型材状或壳体状主梁部分引起较大的局部热量输入，这可能引起变形，必须通过机械加工来补偿所述变形。
搭板接头由接合板实施，所述接合板固定于主梁部分的中心腹板的两侧上且固定至下部和上部凸缘。腹板中的螺栓传递剪切力，并且凸缘中的螺栓传递弯矩。该解决方案要对准大量的接合元件(螺栓)以及许多孔，它们需要处于它们的正确的位置中。对准主梁部分的端部以使得孔对齐是一个苛刻的过程。惯例是，搭板接头难以制造和安装，并且价格昂贵。
发明内容
本发明的一个目的是实现一种新型的拼接接头，从而可以解决上述问题。通过本发明的拼接接头达到该目的，所述拼接接头的特征在于，所述拼接接头包括：在所述中心腹板的两个外侧上接收所述拼接接头的剪切力的板状舌槽接头，所述舌槽接头相应地包括固定至待接合的主梁部分的中心腹板的舌；固定至待接合的第二主梁部分的中心腹板的槽；接收所述拼接接头的弯曲力的下部凸缘接头，其中所述腹板的相对的外侧上的舌槽接头相对于彼此相反地布置，并且所述腹板的相对侧上的舌和槽的位置彼此相反。
当舌和槽在相对侧上彼此相反时，实现以下优点：与例如舌在同一主梁部分的敞开的端部处的接合区域上平行的情况相比，拼接接头的稍后的打开和组装更简单。实际上，在这样的情况下，主梁部分的端部更容易将它们自身定向至适当的位置中。
在从属权利要求中公开本发明的优选实施例。
本发明实现以下优点，例如：
可以考虑形成舌槽接头的部件的与它们的制造有关的公差。该舌槽构造还容许它在接头中的位置不限于一个限定的位置。当有利地通过火焰切割制造用于所述舌槽接头的部件时，很容易为它们建立最佳形状，从而确保在接头中不存在游隙而无需昂贵的机械加工。所述中心腹板所经受的剪切力在不具有额外的接合元件的情况下被传递跨过所述接头。当所述舌槽接头的舌和槽已经被附接于适当的位置中(以下文所述的方式)时，它们的形状将待接合在一起的所述主梁部分精确地引导于它们的正确的位置中。当所述主梁的最终的组装在客户处进行时，这一点特别地重要。由于上述原因，所述接头也可以快速组装。
当在所述下部凸缘接头中使用放置于所述下部凸缘下方的联接板时，可以通过定位它的紧固螺栓来实现一种结构，其中被用作手推车的车轮的运行表面的下部凸缘可以被制造得足够光滑而无需昂贵的机械加工。
根据本发明所述的接头不具有主要的热输入中心，因为如果通过焊接紧固所述舌槽接头的部件，则仅仅需要用于紧固所述舌槽接头的部件的热量。当使用壳体状中心腹板时，不需要在所述壳体状中心腹板中制造用于拧紧接合螺栓的任何种类的开口。所述接头所需的所有部件可以通过车间通常使用的通用制造技术来制造，比如通过激光或等离子炬进行的火焰切割。这也使工作阶段最小化。此外，由于工作阶段和目标在主梁内部外部，所以不需要在所述主梁内部工作。
附图说明
现在将参考附图更详细地解释说明本发明，其中：
图1为本发明的起重机的主梁上的拼接接头在所述接头的最终的接合之前的立体图；
图2为根据图1的接头的在它的完成形式中的立体图；
图3为图2的完成的接头的侧视图；
图4为根据先前的图的接头的立体图，其中所述接头不带有上部凸缘的联接板；
图5为起重机的主梁上的替代的拼接接头的在它的完成形式中的侧视图，以及
图6示出舌槽接头的槽的替代的实施方式，以及
图7a和7b示出形成本发明的拼接接头的工作阶段以及在工作中使用的附件。
具体实施方式
参考附图，示出起重机主梁1，所述起重机主梁具有至少两个纵向主梁部分1a，所述至少两个纵向主梁部分要通过它们的端部接合在一起。每个主梁部分1a具有中心腹板2，所述中心腹板包括至少一个腹板，在该示例性情况下，所述中心腹板包括彼此相隔一定距离的两个腹板2a。纵向上部凸缘3已经被紧固至中心腹板2的顶部部分，所述纵向上部凸缘3在中心腹板2的两侧上从该中心腹板突出。相对应地，纵向下部凸缘4已经被紧固于中心腹板2的底部部分上，所述纵向下部凸缘同样在中心腹板2的两侧上从该中心腹板突出。该下部凸缘4的边缘通常充当手推车(未示出)的支撑件和运行引导件。下部凸缘4的尺寸考虑到：适于在下部凸缘4上运行的手推车的车轮能够通过适于下部凸缘4的螺栓接头。可以火焰切割主梁部分1a的端部而不需要进行在火焰切割之后的精加工。
在主梁部分1a之间布置有起重机主梁1的拼接接头5，所述拼接接头一方面在中心腹板2的两个外侧上包括接收拼接接头5的剪切力的板状舌槽接头6，其中该舌槽接头6相应地包括固定至待接合的主梁部分1a的中心腹板的舌7，以及固定至待接合的第二主梁部分1a的中心腹板2的槽8；所述拼接接头另一方面包括接收拼接接头5的弯曲力的下部凸缘接头9。在这里，拼接接头5被显示为与主梁1连接，但是它也可以被制造成与包括一个腹板的主梁(工字梁)连接。
腹板2的相对的外侧上的舌槽接头6有利地相对于彼此相反地布置，其中腹板的相对侧上的舌和槽7、8的位置彼此相反。这意味着可以将待接合的所有主梁部分1a制造成相同的，但是在制造拼接接头5时将它们倒转。当主梁1的两个不同侧上的舌和槽7、8被从板材料拆除时，它们被制造成它们自己的相互的对。
槽8具有几乎为矩形的凹槽切口8a，并且舌7具有联接区域7a，所述联接区域的形状与凹槽切口8a匹配并且通过预定的适配器适合切口凹槽8a。
在最有利的情况下，槽8具有大致上朝向舌7变宽的凹槽切口8a，并且舌7具有联接区域7a，所述联接区域的形状对应于凹槽切口8a并且通过预定的适配器适配于凹槽切口8a。附图所示的解决方案具有这样的稍微变宽的凹槽切口8a和稍微变窄的联接区域7a。当从侧边观看时，舌槽接头可以具有梯形形式，所述梯形形式的纵向中心线沿主梁1的纵向轴线的方向。然而，舌槽接头6的形状不仅仅限于这些示例。重要的是，主梁部分1a可以容易地连接至彼此，同时舌槽接头6的舌槽对7、8按计划接收接头5的剪切力。
现在公开的槽8为一件式的，但是如图6中所示，它也可以包括一起形成凹槽切口8a的两个部分81和82。从适配器和安装的需求的角度看，这容许对舌槽接头6进行不同的调节。
每个舌槽接头6的舌和槽7、8有利地为例如通过射束切割法从同一板材料一次火焰切割而成的零件。这容许形成尺寸精确的接头对，在其中形成自然的配合。可以通过为槽8的凹槽切口8a与舌7的联接区域7a之间的水平接触点选择合适的角度(即，在上文提到的槽8的变宽以及舌7的变窄)来补偿在切割过程期间形成的具有切割射束的宽度的间隙。舌槽接头6的舌和槽7、8通过焊接紧固至中心腹板2，在下文中描述焊接的执行(紧固时间点)。在完成的接头中，舌和槽7、8有利地在它们的边界表面处通过紧固螺栓10固定至彼此。
为了接收所述剪切力以及拼接接头5的拉力，下部凸缘接头9包括布置于中心腹板2的腹板2a之间的空间中的第一联接板11，以及布置于下部凸缘4下方并且大致上在下部凸缘4的宽度上延伸的第二联接板12，其中通过第二联接板12下方的紧固螺栓13、14将第一联接板11、第二联接板12紧固至两个待接合的主梁部分1a，第二联接板12的紧固螺栓14紧固至突出至下部凸缘4的侧边的凸缘部分4a。如果第二联接板12足够厚和/或腹板2a之间的空间较小，则第一联接板11可以被省略。然而，第一联接板11是有利的，因为它沿横向方向支撑拼接接头5。
图5示出替代的下部凸缘接头90，所述下部凸缘接头包括：布置于两个待接合的主梁部分1a的下部凸缘4的底部表面上的凸耳91；待放置于相对的凸耳91之间的中间件装置92；以及穿过凸耳91和中间件装置92的紧固螺栓93。
本发明的拼接接头5可以进一步包括布置于上部凸缘3上方的第三联接板15，所述第三联接板通过该第三联接板15上方的紧固螺栓16紧固至两个待接合的主梁部分1a(图1至3)。
拼接接头5的压缩力被传递于上部凸缘3和中心腹板2以及可能的第三联接板15的接触区域上。
在主梁部分1a之间的拼接接头5中可以存在端间间隙，以使得仅仅拼接接头5的底部边缘具有对接接头，另外当从侧边观看时，拼接接头5可以向上敞开作为狭窄的V形狭槽。优点是，在高的主梁1(高度例如为400mm或更高)的适配器表面上，仅仅底部边缘具有精确的接触，其余的表面不需要精密的配合需求，并且既然如此，它们不需要被机械加工、抛光或以其它方式更精确地适于彼此。由于端间间隙，可能构成预升高或预弯曲，之后可以对所述预升高或预弯曲进行调节或校正。穿过中心腹板2的螺栓的孔在间隙孔方面具有适当的量的游隙。在端间间隙中，梁的力得以承受，以使得被添加至下部凸缘4的联接板11、12承受拉动部分。放置于上部凸缘3中的联接板15承受压缩。腹板2a的侧边上的舌板和槽板7、8承受剪切力。上部凸缘3中的联接板15通过螺栓和螺母接头组装，以使得存在穿过上部凸缘3的间隙孔，所述间隙孔具有足够的游隙以便于安装并且在需要时设定适当的预升高。
拼接接头5的组装力和方向主要为轴向的。计划在水平面上在大体平坦的表面上进行组装，因为这是通过螺栓轴向地进行组装的最自然的方法，舌和槽7、8的形状容许沿轴向方向在彼此旁边进行安装，换句话说，被放置于对接接头中的舌和槽7、8的关于它们的纵向侧的阳表面和阴表面被形成为使得可以通过线性运动进行轴向设定。如果主梁1由两个部分组装而成(主梁可以由两个以上的主梁部分组装在一起)，则拼接接头5在主梁1的纵向方向的大致一半处。可以存在多个平行的主梁1。主梁1适合于由端部支撑作为支撑主梁1，而在端部之间不具有中间支撑件。
参考图7a和7b，根据图1至4的本发明的拼接接头5被实施如下：
下部凸缘接头9的第一联接板11(可能的)和第二联接板12通过紧固螺栓13、14固定至一个主梁部分1a。使主梁部分1a紧紧地抵靠彼此，然后，通过紧固螺栓10在拼接接头5的两侧上将舌和槽7、8以及可能放置于它们的顶部上的L形安装工具17紧固至中心腹板2。在此之后，将舌和槽7、8通过它们的边缘焊接至中心腹板2。舌和槽7、8被焊接至中心腹板2，但是有利地不通过焊接相互连接。因此，有利地可以通过螺栓接头组装和拆卸拼接接头5。L形紧固工具设置有用于紧固螺栓18的孔，如果主梁部分1a在焊接之后彼此分离并且拼接接头5没有被当时当地完成，则稍后可以通过所述孔将预制的拼接接头5(舌和槽7、8)拧紧于适当的位置中。如果拼接接头5没有被立即完成，则在主梁部分1a的端部可以被制造成在安装舌和槽7、8时紧紧地保持在一起的情况下，也不需要以上文中所述的方式准备下部凸缘接头9。
如果现在一次完成拼接接头5，则不一定需要安装工具17，其中通过将第一和第二联接板11、12紧固至第二主梁部分1a并且通过额外将可能的第三联接板15安装于上部凸缘3上方来完成拼接接头5。另外，特别地如果一次完成拼接接头5，则舌和槽7、8也可以以其它方式紧固至中心腹板以进行焊接。然而，如果上述紧固螺栓10被用于紧固用于焊接的舌和槽7、8以及安装工具17，则它们可以被特别地用于在紧固工具17被移除之后将舌和槽7、8联接至彼此。在附图中，可以在舌和槽7、8的竖直联接表面连接至彼此的这样的位置中看到这种联接。如图7中所示，可以注意到，当通过使用紧固螺栓18将拼接接头5拉在一起时，当使用安装工具17时，拼接接头5侧上的舌7的前边缘安装于竖向间隙中。在这种情况下，竖向间隙为安装工具17与主梁1之间的间隙。竖向间隙的厚度与用于舌和槽7、8的材料厚度大致相同。连同舌和槽7、8的适当的厚度一起，紧固螺栓10还容许补偿拼接接头5在例如焊接舌和槽7、8期间的潜在的变形。通过使用紧固螺栓18，可以使主梁部分1a可控地接近彼此，而无需例如通过叉车或类似物将重的主梁部分1a推动于组装平台上。另外，安装者同时看到拼接接头5的完成并且可以在同一工作位置中增加紧固螺栓18的力。这有助于制造拼接接头，并且减少对工人之间的相互协调的需要。此外，可以在安装状态中避免焊接工作和最终的检查，因为可能已经通过车间处的制造和检查设备将舌和槽7、8焊接至每个主梁部分1a。作为以上所述的内容的结果，不需要对匹配所需的组装平台设定任何高要求。
图5的拼接接头5的实施与图1至4中的拼接接头的实施的不同之处仅仅在于下部凸缘接头90的制造。在此，不需要以与根据图1至4所述的下部凸缘接头90相同的方式考虑下部凸缘接头90，但是可以在紧固舌和槽7、8期间利用它。
本发明的以上描述仅仅旨在示例说明本发明的基本思想。因此，本发明以及它的实施例不限于以上示例，而是本领域中的技术人员可以在所附权利要求的范围内实现本发明的细节。

Claims (14)

1.一种起重机的主梁(1)的拼接接头(5)，其中所述主梁(1)包括至少两个纵向主梁部分(1a)，所述至少两个纵向主梁部分要通过它们的端部连接至彼此并且各自具有中心腹板(2)，所述中心腹板包括：至少一个腹板(2a)；被布置至所述中心腹板(2)的顶部部分的纵向上部凸缘(3)或顶板；以及纵向下部凸缘(4)，所述纵向下部凸缘被布置至所述中心腹板(3)的底部部分并且从所述中心腹板(2)突出至它的两侧，
其特征在于，所述拼接接头(5)包括：
-在所述中心腹板(2)的两个外侧上用于接收所述拼接接头(5)的剪切力的板状舌槽接头(6)，所述舌槽接头(6)相应地包括固定至待接合的主梁部分(1a)的中心腹板(2)的舌(7)，以及固定至待接合的第二主梁部分(1a)的中心腹板(2)的槽(8)；以及
-接收所述拼接接头(5)的弯曲力的下部凸缘接头(9；90)，
-其中所述腹板(2)的相对的外侧上的舌槽接头(6)相对于彼此相反地布置，并且所述腹板(2)的相对侧上的舌和槽(7，8)的位置彼此相反。
2.根据权利要求1所述的拼接接头，其特征在于，所述槽(8)具有大致矩形凹槽切口(8a)，并且所述舌(7)具有联接区域(7a)，所述联接区域的形状与所述凹槽切口(8a)匹配并且通过预定的适配器适合所述凹槽切口(8a)。
3.根据权利要求1或2所述的拼接接头，其特征在于，所述槽(8)具有大致上朝向所述舌(7)变宽的凹槽切口(8a)，并且所述舌(7)具有联接区域(7a)，所述联接区域的形状对应于所述凹槽切口(8a)并且通过预定的适配器适合所述凹槽切口(8a)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的拼接接头，其特征在于，所述槽(8)为一件式的。
5.根据前述权利要求1至3中的任一项所述的拼接接头，其特征在于，所述槽包括两个部分(81，82)，所述两个部分(81，82)一起形成所述凹槽切口(8a)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的拼接接头，其特征在于，每个舌槽接头(6)的舌和槽(7，8)有利地为从同一板材料一次火焰切割而成的零件。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的拼接接头，其特征在于，所述舌槽接头(6)通过焊接紧固至所述中心腹板(2)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的拼接接头，其特征在于，所述舌和槽(7，8)在它们的边界表面处通过紧固螺栓(10)固定至彼此。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的拼接接头，其特征在于，所述中心腹板(2)包括彼此相隔一定距离的两个腹板(2a)，其中所述下部凸缘接头(9)包括布置于所述腹板(2a)之间的空间中的第一联接板(11)以及布置于所述下部凸缘(4)下方并且大致上在所述下部凸缘(4)的宽度上延伸的第二联接板(12)，其中所述第一联接板、第二联接板(11，12)通过所述第二联接板(12)下方的紧固螺栓(13，14)紧固至两个待接合的主梁部分(1a)，所述第二联接板(12)的紧固螺栓(14)紧固至突出至所述下部凸缘(4)的侧边的凸缘部分。
10.根据前述权利要求1至8中的任一项所述的拼接接头，其特征在于，所述下部凸缘接头(90)包括：布置于两个待接合的主梁部分(1a)的下部凸缘(4)的底部表面上的凸耳(91)；待放置于相对的凸耳(91)之间的中间件装置(92)；以及穿过所述凸耳(92)和所述中间件装置(92)的紧固螺栓(93)。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的拼接接头，其特征在于，所述拼接接头(5)进一步包括布置于所述上部凸缘(3)上方的第三联接板(15)，所述第三联接板通过该第三联接板(15)上方的紧固螺栓(16)紧固至所述两个待接合的主梁部分(1a)。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的拼接接头，其特征在于，可以通过打开螺栓接头(10，13，14，16)而拆卸所述拼接接头(5)。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的拼接接头，其特征在于，在所述主梁部分(1a)之间的所述拼接接头(5)中存在端间间隙，以使得仅仅所述拼接接头(5)的底部边缘具有对接接头，另外当从侧边观看时，所述拼接接头(5)向上敞开作为狭窄的V形狭槽。
14.一种起重机主梁，其特征在于，所述起重机主梁包括根据权利要求1至13中的任一项所述的拼接接头(5)中的至少一个。
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