CN203808521U - 臂架和工程机械 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种臂架，包括臂架主体，该臂架主体为中空结构，其特征在于，所述臂架主体的外表面和/或内表面上连接有纤维增强材料加强件，所述纤维增强材料加强件部分地覆盖所述臂架主体。此外，本实用新型还公开了一种工程机械。由于臂架主体上连接有部分覆盖所述臂架主体的纤维增强材料加强件，因而不会因为完全整体性地覆盖而增加成本并增大臂架体积，同时，由于纤维增强材料加强件的存在，臂架主体的厚度可以适当地变薄，而纤维增强材料的重量也较轻，因此臂架的重量也会相应地减小，即在减轻臂架重量的同时又保证了臂架的刚度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种臂架和包括该臂架的工程机械。
背景技术
臂架是混凝土泵车或混凝土布料机等混凝土输送设备中的主要承载结构，承受着重物以及满足混凝土输送设备本身各项运动而产生的各种载荷。其结构性能对整机性能有着重要影响。
目前，臂架的的发展趋势是在保证质量安全的前提下，尽可能提高臂节长度，并减轻臂架的质量。图1显示了现有技术中的钢材料臂架的结构示意图，该钢材料臂架包括两个盖板1和两个腹板2，其中，钢材料臂架受重量限制大，难以实现提高臂节长度。图2显示了现有技术中的复合材料臂架，包括金属内衬1’和覆盖该金属内衬1’的复合材料板2’，该复合材料臂架具有诸多缺陷：例如复合材料板通过胶结成型，非一体化，抗冲击强度差，稳定性不好；复合材料板和金属内衬的加工工艺及胶结程序复杂；整体复合材料板体积大，导致原材料费用增高，臂架体积变大；整体复合材料板外框包裹，导致砼管、油缸耳板、销轴孔等的加工与机械连接工艺更为复杂。
鉴于此，有必要提供一种新型的臂架，以克服或缓解上述缺陷。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种臂架，该臂架能够在保持较小重量的同时提高臂架的强度。
本实用新型的另一个目的是提供一种工程机械，该工程机械使用本实用新型提供的臂架。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种臂架，包括臂架主体，该臂架主体为中空结构，其中，所述臂架主体的外表面和/或内表面上连接有纤维增强材料加强件，所述纤维增强材料加强件部分地覆盖所述臂架主体。
优选地，所述臂架主体包括形成所述中空结构的两个盖板和两个腹板，所述两个腹板彼此相对地位于所述两个盖板之间，且所述两个盖板的各自的两个端部延伸出所述两个腹板，并与所述两个腹板形成向外开口的槽状区域，所述纤维增强材料加强件包括连接在所述两个腹板的外侧的第一加强件，所述第一加强件位于所述槽状区域内。
优选地，所述臂架主体包括两个盖板和两个腹板，所述两个盖板和两个腹板共同围成所述中空结构，所述纤维增强材料加强件包括连接在所述两个腹板的内侧的第二加强件。
优选地，所述臂架主体包括两个盖板和两个腹板，所述两个盖板和两个腹板共同围成所述中空结构，所述纤维增强材料加强件包括连接在所述两个盖板的内侧的第三加强件。
优选地，所述纤维增强材料加强件包括彼此隔开的多个加强板。
优选地，所述臂架主体包括两个盖板和两个腹板，所述两个盖板和两个腹板共同围成所述中空结构，且所述两个盖板之间和/或所述两个腹板之间连接有隔板，所述纤维增强材料加强件包括连接在所述臂架主体的内表面上的加强板，所述加强板对称地分布在所述隔板的两侧。
优选地，所述臂架主体上开设有销轴孔，所述销轴孔周围具有加强圈，所述纤维增强材料加强件包括带孔加强板，所述带孔加强板的孔对应地围绕所述加强圈。
优选地，所述臂架主体为钢材料主体，所述纤维增强材料加强件为纤维树脂复合增强材料件。
在上述臂架的技术方案的基础上，本实用新型还提供一种工程机械，包括主机与连接于所述主机的臂架，其中，所述臂架为根据上述技术方案中所述的臂架。
优选地，所述工程机械为混凝土泵车或混凝土布料机，所述臂架为布料臂架。
通过上述技术方案，由于臂架主体上连接有部分覆盖所述臂架主体的纤维增强材料加强件，因而不会因为完全整体性地覆盖而增加成本并增大臂架体积，同时，由于纤维增强材料加强件的存在，臂架主体的厚度可以适当地变薄，而纤维增强材料的重量也较轻，因此臂架的重量也会相应地减小，即在减轻臂架重量的同时又保证了臂架的刚度。
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
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是现有技术中的钢材料臂架的结构示意图。
图2是现有技术中的复合材料臂架的结构示意图。
图3是根据本实用新型的第一种实施方式的臂架的剖视图。
图4是根据本实用新型的第二种实施方式的臂架的局部剖视图。
图5是根据本实用新型的第三种实施方式的臂架的局部剖视图。
附图标记说明
1’ 金属内衬 2’ 复合材料板
1 盖板 2 腹板
3 第一加强件 4 第二加强件
5 第三加强件 6 隔板
7 销轴孔 8 加强圈
9 带孔加强板
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、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
根据本实用新型的一个方面，如图3至图5所示，提供一种臂架，包括为中空结构的臂架主体，其中该臂架主体的外表面和/或内表面上连接有纤维增强材料加强件，纤维增强材料加强件部分地覆盖所述臂架主体，这里所述的部分地覆盖，应理解成纤维增强材料加强件可以是大范围地连接在臂架主体的表面，也可以是局部地连接在臂架的特定的区域，且不限于这两种连接方式。
如上所述，由于臂架主体上连接有部分覆盖臂架主体的纤维增强材料加强件，因而不会因为完全整体性地覆盖臂架而增加成本并增大臂架体积，同时，由于纤维增强材料加强件的存在，臂架主体的厚度可以适当地变薄，而纤维增强材料的重量也较轻，因此臂架的重量也会相应地减小，即在减轻臂架重量的同时又保证了臂架的刚度，防止了臂架过载，达到了延伸臂架长度的目的。
在本实用新型的臂架中，臂架主体可以是普通的钢材料主体，这样保证了臂架的整体性，提高了臂架的稳定性和抗冲击性。所述纤维增强材料加强件可以为纤维树脂复合增强材料，该材料由纤维布与树脂复合或者直接由预浸料固化成型。所述纤维布或预浸料包括单向纤维，双向和三维多向纤维编织物，可以是玻璃纤维、碳纤维、高分子量聚乙烯纤维或芳纶纤维中的一种或多种组合而成；树脂可以为不饱和树脂、乙烯基树脂酚醛树脂和环氧树脂中的一种。且其中，单向纤维主要提供臂架的抗拉强度和抗拉模量，为主要的承力部分；而双向和三向纤维主要提供臂架的抗剪切强度和抗冲击强度，从而提高臂架的结构稳定性。此外，纤维增强材料加强件可以以任何适当的方式连接于臂架主体，例如采用简单可靠的胶结方式。
参见图3，根据本实用新型的第一种实施方式，臂架主体包括形成中空结构的两个盖板1和两个腹板2，两个腹板2彼此相对地位于两个盖板1之间，且两个盖板1的各自的两个端部延伸出两个腹板2，并与两个腹板2形成向外开口的槽状区域，纤维增强材料加强件包括连接在两个腹板2的外侧的第一加强件3，第一加强件3位于槽状区域内。这里，两个盖板1和两个腹板2是相对而言的，即两个盖板1和两个腹板2的位置关系完全可以互换，并且两个盖板1和两个腹板2形成为不具有槽状区域的规则的四边形也是可以的，此类变化都应落入本实用新型的保护范围中。由于根据本实用新型的第一种实施方式的第一加强件3位于槽状区域内，即位于臂架主体占用的最大空间的区域内，这种充分地考虑了臂架的形状构造而进行针对性地连接加强件的方式节省了体积空间。
此外，纤维增强材料加强件可以包括连接在两个腹板2的内侧的第二加强件4以及连接在两个盖板1的内侧的第三加强件5。至此，构成臂架的各个板件上均设置有加强件，因此极大地提高了臂架的整体强度、结构稳定性和减振抗疲劳的能力。
需要说明的是，上述第一加强件3、第二加强件4和第三加强件5均可以是整体的加强板，也可以均包括彼此隔开的多个加强板以减少加强板材料，满足经济性的要求。且本实用新型并不限于这两种形式，第一加强件3、第二加强件4和第三加强件5中的一部分为整体加强板，而另一部分为多个加强板的组合也是可以的。
参见图4，根据本实用新型的第二种实施方式，两个盖板1之间和/或两个腹板2之间连接有隔板6，纤维增强材料加强件包括连接在臂架主体的内表面上的加强板，该加强板对称地分布在隔板6的两侧以对臂架加强。
参见图5，根据本实用新型的第三种实施方式，臂架主体上开设有销轴孔7，销轴孔7周围具有加强圈8，纤维增强材料加强件包括带孔加强板9，所述带孔加强板9的孔对应地围绕加强圈8。
可以理解的是，本实用新型并不限于以上三种实施方式，也就是，在臂架主体具有不同的形状构造时，可以灵活的设计纤维增强材料加强件的形状尺寸以满足与臂架主体的匹配，实现其加强臂架的功能。
根据本实用新型的另一个方面，提供一种工程机械，包括主机与连接于所述主机的臂架，其中，所述臂架为根据上述技术方案中所述的臂架。其中，所述工程机械可以为混凝土泵车或混凝土布料机，而所述臂架为布料臂架。这样，由于所述工程机械的臂架的结构特性，无疑提高了这些工程机械的整体性能与使用寿命。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，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。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，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)
1.一种臂架，包括臂架主体，该臂架主体为中空结构，其特征在于，所述臂架主体的外表面和/或内表面上连接有纤维增强材料加强件，所述纤维增强材料加强件部分地覆盖所述臂架主体。
2.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述臂架主体包括形成所述中空结构的两个盖板（1）和两个腹板（2），所述两个腹板（2）彼此相对地位于所述两个盖板（1）之间，且所述两个盖板（1）的各自的两个端部延伸出所述两个腹板（2），并与所述两个腹板（2）形成向外开口的槽状区域，所述纤维增强材料加强件包括连接在所述两个腹板（2）的外侧的第一加强件（3），所述第一加强件（3）位于所述槽状区域内。
3.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述臂架主体包括两个盖板（1）和两个腹板（2），所述两个盖板（1）和两个腹板（2）共同围成所述中空结构，所述纤维增强材料加强件包括连接在所述两个腹板（2）的内侧的第二加强件（4）。
4.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述臂架主体包括两个盖板（1）和两个腹板（2），所述两个盖板（1）和两个腹板（2）共同围成所述中空结构，所述纤维增强材料加强件包括连接在所述两个盖板（1）的内侧的第三加强件（5）。
5.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述纤维增强材料加强件包括彼此隔开的多个加强板。
6.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述臂架主体包括两个盖板（1）和两个腹板（2），所述两个盖板（1）和两个腹板（2）共同围成所述中空结构，且所述两个盖板（1）之间和/或所述两个腹板（2）之间连接有隔板（6），所述纤维增强材料加强件包括连接在所述臂架主体的内表面上的加强板，所述加强板对称地分布在所述隔板（6）的两侧。
7.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述臂架主体上开设有销轴孔（7），所述销轴孔（7）周围具有加强圈（8），所述纤维增强材料加强件包括带孔加强板（9），所述带孔加强板（9）的孔对应地围绕所述加强圈（8）。
8.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述臂架主体为钢材料主体，所述纤维增强材料加强件为纤维树脂复合增强材料件。
9.一种工程机械，包括主机与连接于所述主机的臂架，其特征在于，所述臂架为根据权利要求1至8中任意一项所述的臂架。
10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为混凝土泵车或混凝土布料机，所述臂架为布料臂架。
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