CN203359853U - 塔机拉板和塔机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种改善塔机结合部位受力情况的拉板，特别是适用平头塔机结合部位的拉板。拉板是塔式起重机的重要部件之一，它联接塔身和臂架，并承受着由臂架和吊重所产生的巨大拉力，拉板的结构强度对其安全运行有重要意义。本实用新型拉板能改善拉板在负载突然增加情况下应力分布情况，使得拉板承受的侧向折弯力矩显著降低，大大提高了其抗折弯能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种塔机的拉板，尤其是涉及一种平头塔机的拉板。
背景技术
随着现代建筑工业的发展，对塔机的起重臂总臂长、起升高度和起重量的要求越来越高。而大型塔机的主臂较长，一般都在30m以上，有时整个臂架系统的长度可达80m以上。此时，主臂在变幅平面（即主臂从近似水平状倒卧在车体上的运输状态起臂至大致竖直状态下的起吊工作状态过程中的变幅平面）和回转平面（即主臂跟随转台转动的转动平面）内的挠度过大，造成臂架受力情况恶劣，导致塔机的主臂挠度增大。
目前，作为能够同时改善塔机主臂在变幅平面和回转平面内的拉板，在中吨位塔机上得到了广泛的应用。但是常见塔机的拉板结构采用双层双耳板的结构，同时，耳板在销轴孔的位置设置有加厚的将强板，在上层板和下层板之间具有立板进行连接。塔机臂架与拉板通过销轴与外端耳板所在的销轴孔连接，塔机的塔身与另外一端的耳板所在销轴孔通过销轴连接。这种拉板其受力情况的改善并不理想，拉板中其中一个销轴孔的周边位置，由于局部弯折力矩较大，部分区域应力相当集中，容易发生拉板破坏性的折弯变形，从而严重影响工程质量与安全。
这种结构的拉板具有的缺点如下：加强板布置于拉板内侧导致附加弯矩过大，立板不能够有效降低附加弯矩对拉板应力分布的影响，同时加强板的该种布置将导致材料的浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能降低折弯力矩产生的巨大折弯应力的塔机拉板，该拉板能保证在同样的拉板承载性能上，节省制造材料的消耗，改善长臂重载工况下拉板的应力分布，减小拉板变形及防止拉板因折弯应力受损的可能性。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种塔机的拉板，包括加强板、横板、立板和可旋转地安装销轴的销轴孔，所述横板分为上下平行布置的两块，所述立板连接上下两块所述横板，横板的左右两端设有销轴孔，所述加强板位于所述横板上、沿所述销轴孔的圆周方向布置，其特征在于：所述立板位于所述销轴孔的两侧，并连接上下两块所述横板。
优选地，塔机拉板中所述立板通过焊接方式连接上下两块所述横板。
优选地，塔机拉板中上下两块所述横板的厚度相等，所述立板厚度为所述横板厚度的0.6到2倍。
优选地，塔机拉板中所述立板位于所述销轴孔的两侧，并向横板的中部位置延伸，连接上下两块所述横板，所述立板向横板中部延伸处的厚度大于所述立板位于所述销轴孔两侧处的厚度。
优选地，塔机拉板中所述立板向横板中部延伸处的厚度为所述立板位于所述销轴孔两侧处厚度的1.2到2.5倍。
优选地，塔机拉板中所述加强板为扁平圆状板，扁平圆状板的扁平线位于所述销轴孔的两侧。
优选地，塔机拉板中所述加强板位于上下两块所述横板的外侧，沿所述销轴孔的圆周方向布置。
优选地，塔机拉板中上下两块所述横板之间的距离为从销轴孔直径的0.8倍到上下两块所述横板宽度的1.2倍之间。
优选地，塔机拉板中所述加强板的厚度为所述横板厚度的0.8到1.8倍。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种塔机，所述塔机具有如上所述 的塔机拉板。
本实用新型的拉板，其立板在处于折弯应力分布带处并连接上下两块横板，改善了大扭矩工况下的拉板耳板的受力状况，减小了其变形量，使得拉板受力时不发生折弯破损。该拉板结构利用立板与横板的位置关系的布置，同样的制造材料能具备更好的应力消除特性，提高了拉板的结构性能。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1A是根据现有技术的一种塔机的拉板结构示意图；
图1B是根据现有技术的一种塔机的拉板结构示意图；
图2A是根据现有技术的一种塔机的拉板受力示意图；
图2B是根据现有技术的一种塔机的拉板受力示意图；
图3A是本实用新型优选实施方式的一种塔机拉板结构示意图；
图3B是本实用新型优选实施方式的一种塔机拉板结构示意图；
图4A是本实用新型优选实施方式的一种塔机拉板受力示意图；
图4B是本实用新型优选实施方式的一种塔机拉板受力示意图。
附图标记说明
1、加强板
2、横板
3、立板
4、销轴孔
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。方位词“左、右”通常是针对附图所示的横向而言的。
图1A和图1B所示为塔机拉板，横板2分为上横板和下横板，上横板和下横板之间通过立板3进行连接，拉板的一侧通过销轴（未画出）与塔头（未画出）连接，拉板的另一侧通过销轴（未画出）与起重臂（未画出）连接。塔机工作时，拉板右侧的起重臂将载荷传递至拉板处，方向平行于拉板的横板（2），其受力方式如图2A和图2B所示。
机构在工作时，销轴在弹性范围内会发生微小变形，此变形将导致销轴与拉板的接触压力分布主要集中在如图2A和图2B中销轴孔周边所示的区域E和G处，应力集中导致载荷F对横板施加一个附件弯矩M，实际情况受力可等效为平行载荷F和弯矩M的共同作用。弯矩M使得横板2上A、B处受压，C、D处受拉，而C、D处弯矩产生的拉应力与平行载荷F所产生的拉应力叠加后将极大程度提高C、D处的应力分布。以常用拉板设计尺寸为例：如a=16mm，b=240mm，c=30mm，经分析计算，拉板因弯矩所产生的拉应力最大可达371F，而平行载荷F所产生的拉应力才为260F，叠加后最大拉应力可达631F。
由此可知，这样的结构在弯矩增加时，A、B、C、D处的横板区域承受正常工作时或轻载时应力的4到6倍，极易发生弯折或断裂事故。
本实用新型中，加强板1布置到拉板中的横板2外部，从而降低载荷的作用力臂，提升机构的承载能力；同时，连接上横板和下横板的立板置于销 轴孔的两侧，甚至沿着横板的向中间的延伸位置，这个位置为应力分布的集中区域。这样的立板与横板相对位置的结构设置，分散了弯矩在横板交叉区域的应力，可降低拉板上薄弱区域的最大应力，提升机构的承载能力。
如图3A和图3B所示，加强板1布置于横板2外侧，由此带来的与塔头处和起重臂处接头的配合间隙通过减小上下横板之间的距离L来解决。立板3布置于拉板左右两端靠近通孔处连接横板2。
销轴因弹性变形导致的应力集中主要分布在拉板上A和B处，集中力F对拉板作用力臂为d，实际情况受力可等效为平行载荷F和弯矩M的共同作用。例如，当关键尺寸跟现有拉板相同时，即a=16mm，b=240mm，计算可得弯矩M在拉板内外两侧产生拉压应力最大为78F。立板3作用于拉板两端，因附加弯矩的产生而整体受拉，故对拉板反作用力F1如图4A和图4B所示，力F1限制拉板的张开，减轻附加弯矩对拉板的影响。拉板上最大拉应力仅为260F，较原机构承载能力提升142.7%。
进一步的实施方案，根据图3A和图3B所示，也可以使横板间距L的缩短使立板3长度减少，立板3的长度也即横板间距L。加强板1在直径不变的前提下还可以改为扁平形状，这种受力结构更优、紧凑的结构减少了材料用量。上下两块横板间的距离L可以设置为销轴孔的直径到横板宽度之间的某个值，优选为销轴孔直径的0.8倍到横板宽度1.2倍之间的数值范围。加强板1置于拉板外侧，降低了不均匀分布载荷对拉板的力臂，大幅度降低了附加弯矩，立板3置于拉板两端有效解决了附加弯矩对机构产生的影响。
根据图3A和图3B，立板3在厚度上还可以根据不同额定工作载荷的塔机设定不同的值，比如在接近销轴孔的位置，其厚度可以随着靠近加强板1与向横板2中间位置延伸过渡的区域逐渐增加，其具体形状，可以是在横板上的投影为符合应力曲线分布的形状，从而使得针对应力的区域分散得更好，使受力更佳。如上述分析，一般情况下，从横板从销轴孔向横板中间位 置处延伸，应力一般在该段距离的中间某处比较大，而在横板中间的该距离的末端，应力逐渐减少，而在与销轴孔的轴心平行的位置，应力也是逐渐减小的，故其应力分布是呈中间大，两头小的大致呈现抛物线状的曲线。如果在该距离中间的部分，也就是中间部分应力较大的位置以合适厚度的立板连接上下两块横板，则可以较好地分散原本在中间位置积聚的应力，从而避免折弯应力造成对拉板的破坏性损伤。
当然，在有的情况下，销轴两侧的两块立板甚至可以根据情况可以设置呈稍微的倾斜角度的形式，如，越往横板的中部，立板的距离合适地调小，且厚度也相应增大，越往横板的两端，即销轴孔的轴线两侧位置处，距离稍微偏大，且立板的厚度与越往横板中部延伸处的厚度相应小些，这样的设置，可使得拉板的应力分布更佳，设置立板可以设置成呈弯曲的弧状的形式，都是可以解决所述折弯应力的问题的。
以上结合附图详细描述了本实用新型的各种优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (10)
1.一种塔机拉板，包括加强板（1）、横板（2）、立板（3）和可旋转地安装销轴的销轴孔（4），所述横板（2）分为上下平行布置的两块，所述立板（3）连接上下两块所述横板（2），横板（2）的左右两端设有销轴孔（4），所述加强板（1）位于所述横板（2）上、沿所述销轴孔（4）的圆周方向布置，其特征在于：所述立板（3）位于靠近所述销轴孔（4）的两侧，连接上下两块所述横板（2）。
2.根据权利要求1所述的拉板，其特征在于：所述立板（3）通过焊接方式连接上下两块所述横板（2）。
3.根据权利要求2所述的拉板，其特征在于：上下两块所述横板（2）的厚度相等，所述立板（3）厚度为所述横板（2）厚度的0.6到2倍。
4.根据权利要求3所述的拉板，其特征在于：所述立板（3）位于所述销轴孔（4）的两侧，并向横板（2）的中部位置延伸，连接上下两块所述横板（2），所述立板（3）向横板（2）中部延伸处的厚度大于所述立板（3）位于所述销轴孔（4）两侧处的厚度。
5.根据权利要求4所述的拉板，其特征在于：所述立板（3）向横板（2）中部延伸处的厚度为所述立板（3）位于所述销轴孔（4）两侧处厚度的1.2到2.5倍。
6.根据权利要求1所述的拉板，其特征在于：所述加强板（1）为扁平圆状板，所述扁平圆状板的扁平线位于所述销轴孔（4）的两侧。
7.根据权利要求1所述的拉板，其特征在于：所述加强板（1）位于上下两块所述横板（2）的外侧，沿所述销轴孔（4）的圆周方向布置。
8.根据权利要求1所述的拉板，其特征在于：上下两块所述横板（2）之间的距离为从销轴孔（4）直径的0.8倍到上下两块所述横板（2）宽度的1.2倍之间。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的拉板，其特征在于：所述加强板（1）的厚度为所述横板（2）厚度的0.8到1.5倍。
10.一种塔机，其特征在于：所述塔机具有根据权利要求1至9中任一项所述的拉板。
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Cited By (1)
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| CN103910291A (zh) * | 2014-03-11 | 2014-07-09 | 徐州建机工程机械有限公司 | 一种起重臂与平头式塔顶连接结构 |
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