CN203820333U - 一种起重机臂架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种起重机臂架，属于海洋工程起重领域。所述臂架为桁架结构，第一主弦管与上腹管的连接点和第一主弦管与前腹管的连接点交替间隔布置，第二主弦管与后腹管的连接点和第二主弦管与上腹管的连接点交替间隔布置，第三主弦管与下腹管的连接点和第三主弦管与后腹管的连接点交替间隔布置，第四主弦管与前腹管的连接点和第四主弦管与下腹管的连接点交替间隔布置；从臂架的一端起，第一、二、三和四主弦管上的第n个连接点位于同一平面内，且该平面与臂架的长度方向垂直，其中，n为正整数。本实用新型通过将各主弦管上的腹管的连接点均设为两个，均匀分布，解决了连接点处应力集中的问题，整个臂架的应力分布更均匀，力流更顺畅。

Description

一种起重机臂架

技术领域

本实用新型涉及海洋工程起重运输机械的设施领域，特别涉及一种起重机臂架。

背景技术

随着近几年海洋工程领域的快速发展，海工起重机的设计与应用日趋广泛。作为海工起重机的一部分，臂架是把货物载荷传递到连接基柱的重要结构件，其除了必须保证强度、刚度、稳定性的要求外，臂架结构设计的合理与否，对起重机臂架本身的力流传递、结构的疲劳寿命、整体自重、稳定性及整机性能都有着重大的影响。

现有一种桁架式臂架，包括依次连接的底节臂、中间臂和顶节臂，底节臂、中间臂和顶节臂分别包括主弦管、下腹管、上腹管、前腹管、后腹管、竖直零杆和横向零杆，其中，竖直零杆与横向零杆间隔焊接在主弦管上，位于同一平面的竖直零杆与横向零杆将臂架分为多节，下腹管、上腹管、前腹管和后腹管焊接在竖直零杆和横向零杆相交处的主弦管上，且位于不同平面的下腹管与上腹管相互平行设置（即下腹管与上腹管的走向相同），位于不同平面的前腹管与后腹管也相互平行设置（前腹管与后腹管的走向也相同）。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

不同平面的下腹管、上腹管、前腹管和后腹管与主弦管的焊接处的连接点在同一根主弦管上会交汇，且整个臂架中这些焊接处的连接点是不均匀分布的，在这些不均匀分布的连接点容易产生应力集中，降低焊接处的疲劳强度，增加安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中焊接处容易产生应力集中，降低焊接处的疲劳强度，增加安全隐患的问题，本实用新型实施例提供了一种起重机臂架。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种起重机臂架，所述臂架为桁架结构，所述桁架结构包括平行设置的四根主弦管、多根上腹管、多根下腹管、多根前腹管、多根后腹管、多根横向零杆和多根竖直零杆，所述多根横向零杆和所述竖直零杆连接在所述主弦管之间且垂直于所述主弦管，所述主弦管包括第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管，所述多根上腹管呈锯齿状连接在所述第一主弦管和所述第二主弦管之间，所述多根下腹管呈锯齿状连接在所述第三主弦管和所述第四主弦管之间，所述多根前腹管呈锯齿状连接在所述第一主弦管和所述第四主弦管之间，所述多根后腹管呈锯齿状连接在所述第二主弦管和所述第三主弦管之间，所述第一主弦管与所述上腹管的连接点和所述第一主弦管与所述前腹管的连接点沿所述第一主弦管的长度方向交替间隔布置，所述第二主弦管与所述后腹管的连接点和所述第二主弦管与所述上腹管的连接点沿所述第二主弦管的长度方向交替间隔布置，所述第三主弦管与所述下腹管的连接点和所述第三主弦管与所述后腹管的连接点沿所述第三主弦管的长度方向交替间隔布置，所述第四主弦管与所述前腹管的连接点和所述第四主弦管与所述下腹管的连接点沿所述第四主弦管的长度方向交替间隔布置；

从所述臂架的一端起，所述第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管上的第n个连接点位于同一平面内，且所述平面与所述臂架的长度方向垂直，其中，n为正整数。

进一步地，所述臂架包括顺序连接的底节臂、中间臂和顶节臂，所述底节臂、所述中间臂和所述顶节臂均为所述桁架结构。

优选地，位于同一平面的所述竖直零杆与所述横向零杆构成一个零杆截面，所述零杆截面为矩形或正方形。

进一步地，所述臂架上间隔多个连接点设置一个所述零杆截面。

更进一步地，从所述中间臂的一端起，所述中间臂的第a*m+1个连接点处设置一个所述零杆截面，其中，4≤a≤8，且a、m均为正整数。

优选地，a等于6。

优选地，所述底节臂的两端分别设置一个所述零杆截面。

优选地，所述顶节臂的两端分别设置一个所述零杆截面。

优选地，所述中间臂的两端分别设置一个所述零杆截面。

可选地，所述底节臂与所述中间臂、所述中间臂与所述顶节臂之间通过螺栓或者销轴连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将上腹管、后腹管、下腹管和前腹管呈锯齿状顺序连接在的第一主弦管与第二主弦管、第二主弦管与第三主弦管、第三主弦管与第四主弦以及第四主弦管与第一主弦管之间，各主弦管上的各腹管的连接点交替间隔分布，且从臂架的一端起，第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管上的第n个连接点位于同一平面内，且该平面与臂架的长度方向垂直，上腹管和下腹管相互交叉设置，后腹腹管和前腹管相互交叉设置，各主弦管上的腹管的连接点均为两个，均匀分布，可以有效避免各个腹管与各主弦管连接处应力集中的问题，整个臂架的应力分布更均匀、构造更简单，臂架的力流更顺畅，有效地降低了安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种起重机臂架的侧视结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种起重机臂架的俯视结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的臂架的中间臂的部分三维的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本实用新型实施例提供了一种起重机臂架，参见图1、图2和图3，该臂架为桁架结构，该桁架结构包括平行设置的四根主弦管121、多根上腹管122、多根下腹管123、多根前腹管124、多根后腹管125、多根横向零杆126和多根竖直零杆127，多根横向零杆126和竖直零杆127连接在主弦管121之间且垂直于主弦管121，该主弦管121包括第一主弦管1211、第二主弦管1212、第三主弦管1213和第四主弦管1214，多根上腹管122呈锯齿状连接在第一主弦管1211和第二主弦管1212之间，每根上腹管122的两端分别连接在第一主弦管1211和第二主弦管1212上，多根下腹管123呈锯齿状连接在第三主弦管1213和第四主弦管1214之间，每根下腹管123的两端分别连接在第三主弦管1213和第四主弦管1214上，多根前腹管124呈锯齿状连接在第一主弦管1211和第四主弦管1214之间，每根前腹管124的两端分别连接在第一主弦管1211和第四主弦管1214上，多根后腹管125呈锯齿状连接在第二主弦管1212和第三主弦管1213之间，每根后腹管125的两端分别连接在第二主弦管1212和第三主弦管1213上。

第一主弦管1211与上腹管122的连接点和第一主弦管1211与前腹管124的连接点沿第一主弦管1211的长度方向交替间隔布置，第二主弦管1212与后腹管125的连接点和第二主弦管1212与上腹管122的连接点沿第二主弦管1212的长度方向交替间隔布置，第三主弦管1213与下腹管123的连接点和第三主弦管1213与后腹管125的连接点沿第三主弦管1213的长度方向交替间隔布置，第四主弦管1214与前腹管124的连接点和第四主弦管1214与下腹管123的连接点沿第四主弦管1214的长度方向交替间隔布置。

从臂架的一端起，第一主弦管1211、第二主弦管1212、第三主弦管1213和第四主弦管1214上的第n个连接点位于同一平面内，且该平面与臂架的长度方向垂直，其中，n为正整数。

可以理解地，四根主弦管121的横截面可以是矩形或正方形。相对设置的上腹管122与下腹管123相互交叉，相对设置的前腹管124与后腹管125相互交叉。

具体地，上腹管122、下腹管123、前腹管124和后腹管125均可以通过焊接的方式分别连接在第一主弦管1211与第二主弦管1212上、第三主弦管1213与第四主弦管1214上、第一主弦管1213与第四主弦管1214上、第二主弦管1212与第三主弦管1213上。

结合图3，各主弦管上的各腹管的每个连接处的连接点均为两个，连接点均匀分布，整个桁架结构呈螺旋式分布，这样的结构构造更简单，臂架的应力分布更均匀，力流更顺畅。

结合图1和图2，该臂架包括顺序连接的底节臂11、中间臂12和顶节臂13，底节臂11、中间臂12和顶节臂13均为桁架结构。

结合图3，位于同一平面的横向零杆126和竖直零杆127构成一个零杆截面S。具体地，零杆截面S可以为矩形或正方形。

实现时，位于第一主弦管1211、第二主弦管1212所在的平面的横向零杆126可以连接在上腹管122与第一主弦管1211，也可以连接在上腹管122与第二主弦管1212的连接点处，且与第一主弦管1211和第二主弦管1212的长度方向垂直；位于第三主弦管1213和第四主弦管1214所在平面的横向零杆126可以连接在下腹管123与第三主弦管1213连接点处，也可以连接在下腹管123与第四主弦管1214连接点处，且与第三主弦管1213和第四主弦管1214的长度方向垂直。位于第一主弦管1211和第四主弦管1214所在平面的竖直零杆127可以连接在前腹管124与第一主弦管1211的连接点处，也可以连接在在前腹管124与第四主弦管1214的连接点处，且与第一主弦管1211和第四主弦管1214的长度方向垂直；位于第二主弦管1212、第三主弦管1213所在平面的竖直零杆127可以连接在后腹管125与第二主弦管1212的连接点处，也可以连接在后腹管125与第三主弦管1213的连接点处，且与第二主弦管1212和第三主弦管1213的长度方向垂直，横向零杆126和竖直零杆127也相互垂直。

具体地，横向零杆126和竖直零杆127也可以通过焊接的方式连接在各个主弦管上。

在本实施例中，结合图1和图2，臂架上间隔多个连接点设置一个零杆截面S。

实现时，从中间臂的一端起，中间臂的第a*m+1个连接点处可以设置一个零杆截面，其中，4≤a≤8，且a、m均为正整数。

优选地，a等于6，即第1个连接点处、第7个连接点处、第13个连接点处等设置一个零杆截面S。也就是说，中间臂12的第1个连接点处设有一个零杆截面S，且在其后每间隔五个连接点均设有一个零杆截面S，这些间隔式均匀分布的零杆截面S有利于提高结构的局部稳定性，对局部长度起到保持截面形状的作用，与每个连接点处都设有横向零杆和竖直零杆的臂架相比，间隔式分布的零杆截面减少了横向零杆和竖直零杆的使用数量，这样既减少了焊接工作量，又减轻了臂架的重量，且横向零杆减少在一定程度上减小了臂架的受风面积，进一步降低了安全隐患。

可以理解地，中间臂12中的零杆截面S也可以根据实际情况非均匀间隔设置。此外，在其他实施例中，也可以在臂架的每一个连接点处均可以设置一个零杆截面S。

需要说明的是，在实际应用中，当中间臂的长度小于20米时，通常不会在中间臂之间设置零杆截面；当中间臂的长度在20～40米时，通常会在中间臂之间设置一个零杆截面。

结合图1和图2，底节臂11的两端分别设置一个零杆截面S。顶节臂13的两端也分别设置一个零杆截面S。中间臂的两端分别设置一个零杆截面S。容易理解地，此时，底节臂11与中间臂12相邻处以及中间臂12与顶节臂13相邻处均有两个零杆截面S。这些零杆截面是为了保持臂架的基本形状和稳定性。实现时，底节臂11和顶节臂13可以根据主弦管121的长度均匀或者不均匀的间隔设置多个零杆截面S。具体地，底节臂11与中间臂12、中间臂12与顶节臂13之间可以通过螺栓或者销轴连接，也可以通过焊接的方式连接。

本实用新型实施例将上腹管、后腹管、下腹管和前腹管呈锯齿状顺序连接在的第一主弦管与第二主弦管、第二主弦管与第三主弦管、第三主弦管与第四主弦以及第四主弦管与第一主弦管之间，各主弦管上的各腹管的连接点交替间隔分布，且从臂架的一端起，第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管上的第n个连接点位于同一平面内，且该平面与臂架的长度方向垂直，上腹管和下腹管相互交叉设置，后腹腹管和前腹管相互交叉设置，各主弦管上的腹管的连接点均为两个，均匀分布，可以有效避免各个腹管与各主弦管连接处应力集中的问题，整个臂架的应力分布更均匀、构造更简单，臂架的力流更顺畅，有效地降低了安全隐患。此外，横向零杆和竖直零杆的使用数量减少，连接点的数目也相应减少，可以降低焊接工作量，有效避免焊接变形和因密集的焊接影响母材的机械性能的问题，进一步降低了安全隐患。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种起重机臂架，所述臂架为桁架结构，所述桁架结构包括平行设置的四根主弦管、多根上腹管、多根下腹管、多根前腹管、多根后腹管、多根横向零杆和多根竖直零杆，所述多根横向零杆和所述竖直零杆连接在所述主弦管之间且垂直于所述主弦管，所述主弦管包括第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管，所述多根上腹管呈锯齿状连接在所述第一主弦管和所述第二主弦管之间，所述多根下腹管呈锯齿状连接在所述第三主弦管和所述第四主弦管之间，所述多根前腹管呈锯齿状连接在所述第一主弦管和所述第四主弦管之间，所述多根后腹管呈锯齿状连接在所述第二主弦管和所述第三主弦管之间，其特征在于， 

所述第一主弦管与所述上腹管的连接点和所述第一主弦管与所述前腹管的连接点沿所述第一主弦管的长度方向交替间隔布置，所述第二主弦管与所述后腹管的连接点和所述第二主弦管与所述上腹管的连接点沿所述第二主弦管的长度方向交替间隔布置，所述第三主弦管与所述下腹管的连接点和所述第三主弦管与所述后腹管的连接点沿所述第三主弦管的长度方向交替间隔布置，所述第四主弦管与所述前腹管的连接点和所述第四主弦管与所述下腹管的连接点沿所述第四主弦管的长度方向交替间隔布置； 

从所述臂架的一端起，所述第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管上的第n个连接点位于同一平面内，且所述平面与所述臂架的长度方向垂直，其中，n为正整数。 

2.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述臂架包括顺序连接的底节臂、中间臂和顶节臂，所述底节臂、所述中间臂和所述顶节臂均为所述桁架结构。 

3.根据权利要求2所述的臂架，其特征在于，位于同一平面的所述竖直零杆与所述横向零杆构成一个零杆截面，所述零杆截面为矩形或正方形。 

4.根据权利要求3所述的臂架，其特征在于，所述臂架上间隔多个连接点设置一个所述零杆截面。 

5.根据权利要求4所述的臂架，其特征在于，从所述中间臂的一端起，所述中间臂的第a*m+1个连接点处设置一个所述零杆截面，其中，4≤a≤8，且a、 m均为正整数。 

6.根据权利要求5所述的臂架，其特征在于，a等于6。 

7.根据权利要求3所述的臂架，其特征在于，所述底节臂的两端分别设置一个所述零杆截面。 

8.根据权利要求3所述的臂架，其特征在于，所述顶节臂的两端分别设置一个所述零杆截面。 

9.根据权利要求3所述的臂架，其特征在于，所述中间臂的两端分别设置一个所述零杆截面。 

10.根据权利要求2所述的臂架，其特征在于，所述底节臂与所述中间臂、所述中间臂与所述顶节臂之间通过螺栓或者销轴连接。