CN211664602U - 桁架臂套装结构及起重机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种桁架臂套装结构及起重机，涉及工程机械技术领域。所述桁架臂套装结构包括套接在一起的外桁架臂和内桁架臂，以及设置在二者之间的多个支撑辊；所述外桁架臂和所述内桁架臂均包括多个主弦管；所述支撑辊支撑在两个桁架臂的主弦管之间，且多个所述支撑辊沿着所述主弦管的长度方向分布。本实用新型提出的桁架臂套装结构，在限制臂架外廓尺寸的前提下，同时增大了臂架抗侧载和抵抗变幅平面内载荷的能力，更有效的提高了吊载时臂架的载荷能力，兼顾提高了臂架起臂时的刚性。

Description

桁架臂套装结构及起重机

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种桁架臂套装结构及起重机。

背景技术

为了提高起重机臂架的承载能力，现有技术中通常采取的方式是在靠近臂架根部的位置局部增大臂架的宽度，但是此种方式增大了臂架的外廓尺寸，因此使用以上方法组成双排臂或船吊、环轨吊等常见的人字形臂架时较为困难。其次以上方法存在局限性，仅提高了臂架抗侧载能力，在变幅平面内，对抗起臂和吊载过程中由臂架自重和吊重对臂架产生的弯矩的能力并没有提高。最后，新增的臂架组件需要额外的车辆运输，增大了运输成本。因此，亟待一种新的结构设计来实现提高起重机臂架的承载能力的同时，方便运输和组装。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种桁架臂套装结构及起重机，用以解决现有技术中的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了：

一种桁架臂套装结构，包括套接在一起的外桁架臂和内桁架臂，以及设置在二者之间的多个支撑辊；

所述外桁架臂和所述内桁架臂均包括多个主弦管；

所述支撑辊支撑在两个桁架臂的主弦管之间，且多个所述支撑辊沿着所述主弦管的长度方向分布。

作为对上述的桁架臂套装结构的进一步可选的方案，所述外桁架臂由长度方向的外主弦管和宽度方向的外腹管组成；

所述内桁架臂由长度方向的内主弦管和宽度方向的内腹管组成。

作为对上述的桁架臂套装结构的进一步可选的方案，还包括多个导向辊，所述导向辊设置在所述外腹管和所述内主弦管之间；

所述导向辊一端垂直安装在所述外桁架臂两端面的所述外腹管上，另一端贴合所述内主弦管的侧面。

作为对上述的桁架臂套装结构的进一步可选的方案，所述导向辊包括安装支板和转动设置在所述安装支板上的第一托辊；

所述第一托辊端面设有第一弧形凹面，所述第一弧形凹面与所述内主弦管相互贴合。

作为对上述的桁架臂套装结构的进一步可选的方案，所述桁架臂套装结构至少包含一组所述支撑辊，每组包括四个所述支撑辊，每组所述支撑辊分别固定设置在内外桁架臂的每个主弦管之间。

作为对上述的桁架臂套装结构的进一步可选的方案，所述支撑辊包括U形支架和转动设置在所述U形支架上的第二托辊；

所述第二托辊端面设有第二弧形凹面，所述第二弧形凹面与所述内桁架臂的所述主弦管相互贴合。

作为对上述的桁架臂套装结构的进一步可选的方案，所述U形支架底部固定安装在所述外桁架臂的所述主弦管上，所述U形支架相对于所述外桁架臂倾斜安装。

作为对上述的桁架臂套装结构的进一步可选的方案，所述第二托辊通过第二销轴限位在所述U形支架中转动，所述第二销轴两端通过别针销固定。

作为对上述的桁架臂套装结构的进一步可选的方案，所述桁架臂套装结构两端面设有接头，多个所述桁架臂套装结构通过所述接头连接。

本实用新型还提供一种起重机，包括上述所述的桁架臂套装结构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出的桁架臂套装结构，通过多个支撑辊将外桁架臂和内桁架臂套接在一起，在限制桁架臂外廓尺寸的前提下，同时增大了臂架抗侧载和抵抗变幅平面内载荷的能力，更有效的提高了吊载时臂架的载荷能力，兼顾提高了臂架起臂时的刚性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了桁架臂套装结构的整体结构示意图；

图2示出了桁架臂套装结构的左视图；

图3示出了桁架臂套装结构的导向辊的结构示意图；

图4示出了桁架臂套装结构的支撑辊的结构示意图。

主要元件符号说明：

1-外桁架臂；11-外主弦管；12-外腹管；13-三联接头；2-内桁架臂；21-内主弦管；22-内腹管；23-两联接头；3-导向辊；31-安装支板；311-圆弧凹槽；32-第一托辊；321-第一弧形凹面；33-第一销轴；331-定位孔；34-第一销轴孔；4-支撑辊；41-U形支架；42-第二托辊；421-第二弧形凹面；43-托板；44-安装孔；45-第二销轴；46-别针销。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

本申请提供了一种桁架式臂架的设计和安装方式，用以同时增强臂架抵抗变幅平面内外力和侧载的能力。桁架臂套装结构起臂或吊载时受到向上或向下的扭矩，通过将两节长度相同、截面大小不同的臂架进行套装，从而增大臂架的承载能力，不仅可以适用于吊装场景，也可以适用于运输场合。

如图1所示，桁架臂套装结构包括套接在一起的外桁架臂1和内桁架臂2，外桁架臂1和内桁架臂2的长度相等，横截面积不同。内桁架臂2的横截面积小于外桁架臂1的横截面积，外桁架臂1和内桁架臂2的两端面和侧面分别平行。通过外桁架臂1和内桁架臂2套装的形式增大了桁架臂的横截面积和承受力度。其中外桁架臂1长度方向为四根外主弦管11，内桁架臂2长度方向为四根内主弦管21，外主弦管11和内主弦管21可以承受较大的压力和轴向力。

外桁架臂1和内桁架臂2之间通过多个支撑辊4连接，多个支撑辊4分布在外桁架臂1和内桁架臂2的长度方向。多个支撑辊4分别支撑在外主弦管11和内主弦管21之间。支撑辊4用于起臂、吊载时连接外桁架臂1和内桁架臂2并传递力，由于支撑辊4连接外主弦管11和内主弦管21，因此可以起到很好的支撑作用。

外桁架臂1由长度方向的外主弦管11和宽度方向的外腹管12组成；内桁架臂2由长度方向的内主弦管21和宽度方向的内腹管22组成。要满足臂架套装的前提是外桁架臂1和内桁架臂2的横截面积不同，即宽度方向的外腹管12和内腹管22的尺寸不同。

外桁架臂1由外主弦管11和外腹管12组成，外桁架臂1包括两个端面和多个侧面。两个端面由多个外腹管12组成，每两个外腹管12之间的夹角相等；多个侧面由外主弦管11和外腹管12组成，外主弦管11沿长度方向分布，侧面上的外腹管12呈V形或W形，每根外腹管12分别连接相邻的两根外主弦管11，两根相邻的外腹管12与外主弦管11构成三角形，从而增强结构的稳固性。

在本实施例中外桁架臂1是长方体形，长度方向的外主弦管11有四根，侧面分布有若干外腹管12；两个端面分别由四根互相垂直的外腹管12组成，端面的四根互相垂直的外腹管12围成的面积等于外桁架臂1的横截面积。

内桁架臂2由内主弦管21和内腹管22组成，内桁架臂2包括两个端面和多个侧面。两个端面由多个内腹管22组成，每两个内腹管22之间的夹角相等；多个侧面由内主弦管21和内腹管22组成，内主弦管21沿长度方向分布，侧面上的内腹管22呈V形或W形，每根内腹管22分别连接相邻的两根主弦管，两根相邻的内腹管22与内主弦管21构成三角形，从而增强结构的稳固性。

在本实施例中内桁架臂2是长方体形，长度方向的内主弦管21有四根，侧面分布有若干内腹管22；两个端面分别由四根互相垂直的内腹管22组成，端面的四根互相垂直的内腹管22围成的面积等于内桁架臂2的横截面积。

外主弦管11和内主弦管21的长度相同，内桁架臂2端面的四根互相垂直的内腹管22围成的面积小于外桁架臂1端面的四根互相垂直的外腹管12围成的面积。

外桁架臂1和内桁架臂2可以利用现有的桁架部件来构造。外桁架臂1可以使用重型主臂或常规主臂，内桁架臂2可以使用轻型主臂或副臂，从而满足套装对截面不同的要求。

如图1和图2所示，桁架臂套装结构还包括多个导向辊3，导向辊3设置在外腹管12和内主弦管21之间，用于长度方向和宽度方向的定位。导向辊3分为水平和竖直两组，导向辊3一端固定安装在内主弦管21的侧面，另一端垂直设置于外桁架臂1两端面的外腹管12。其中外桁架臂1的一个端面的四根外腹管12分为水平方向的两根内腹管22和竖直方向的两根外腹管12，水平设置的导向辊3垂直于竖直方向的外腹管12，竖直设置的导向辊3垂直于水平方向的两根外腹管12。

多个导向辊3在桁架臂套装结构起臂或吊载时几乎不受力或只受到很小的力。当内桁架臂2在起臂或吊载时受力后，从受力状态回复到不受力或撤去某个方向的力时，内桁架臂2从弹性形变回复，此时导向辊3的定位导向作用确保内桁架臂2回到变形前相对外桁架臂1相同的位置，从而确保下一次变形时支撑辊4、外主弦管11和内主弦管21的定位准确，支撑辊4可以起到支撑作用。

如图3所示，导向辊3包括安装支板31和转动设置在所述安装支板31上的第一托辊32。安装支板31远离第一托辊32的端面开设圆弧凹槽311，圆弧凹槽311的内凹弧面与外桁架臂1两端面的外腹管12的侧面弧度一致，确保安装支板31的圆弧凹槽311直接焊接在外桁架臂1两端面的外腹管12上，安装支板31垂直于外桁架臂1两端面的外腹管12。

第一托辊32转动设置在安装支板31上，第一托辊32端面设有第一弧形凹面321，第一弧形凹面321的弧度与内主弦管21的弧度一致，确保安装时第一弧形凹面321与内主弦管21相互贴合。

第一托辊32与安装支板31通过第一销轴33安装，其中，安装支板31远离圆弧凹槽311一端开设对称的第一销轴孔34，第一销轴33插入第一销轴孔34将第一销轴33将第一托辊32卡入安装支板31中，第一销轴33上开设对称的定位孔331，插销(图3中未示出插销)插入定位孔331，别针销将第一销轴33的位置固定，使得第一托辊32能够在安装支板31中绕第一销轴33转动。

第一销轴孔34采用腰型孔，导向辊3可以沿腰形孔方向与桁架臂套装结构变形方向进行相同的位移，从而保证桁架臂套装结构在起臂、吊载时受力变形的情况下，导向辊3不受力。

导向辊3固定安装在外桁架臂1的两端面的外腹管12上，第一托辊32与安装支板31安装间隙较大，保证导向辊3在受力状态下可以沿至少一个方向产生位移。

桁架臂套装结构至少包含一组所述支撑辊4，每组包括四个所述支撑辊4，每组所述支撑辊4分别固定设置在内桁架臂2和外桁架臂1的每个主弦管之间。内外主弦管11平行设置，四个支撑辊4分别支撑相邻的四根外主弦管11和四根内主弦管21，因此，在支撑辊4的作用下，内桁架臂2和外桁架臂1套装在一起。在本实施例中，桁架臂套装结构包含四组所述支撑辊4，每根外主弦管11和内主弦管21之间均匀分布四个支撑辊4。在其他实施例中，桁架臂套装结构包含支撑辊4的数量与外主弦管11的长度有关，外主弦管11的长度越长，所需设置的支撑辊4的数量越多。

当桁架臂套装结构起臂时，桁架臂套装结构在重力作用下产生垂直向下的挠度，此时内桁架臂2和外桁架臂1同时变形，向主弦管的长度方向弯曲。此时支撑辊4承受竖直方向的力。

当桁架臂套装结构用于吊载时，桁架臂套装结构有向变幅平面和垂直于变幅平面两个方向屈曲的趋势。此时，支撑辊4受到水平方向和竖直向下两个方向的力。桁架臂套装结构侧载时，支撑辊4用于抵抗侧载，受到竖直向下的力。

因此，支撑辊4在起臂或者吊载时受到水平方向和竖直向下两个方向的力，为了承受两个方向的力，支撑辊4倾斜安装在外主弦管11和内主弦管21之间。

如图4所示，支撑辊4包括U形支架41和转动设置在U形支架41上的第二托辊42，第二托辊42抵持在内主弦管21的外侧面上，第二托辊42端面设有第二弧形凹面421，第二弧形凹面421与内主弦管21相互贴合。

U形支架41底部固定安装在外主弦管11上，U形支架41相对于外桁架臂1倾斜安装。支撑辊4通过托板43固定安装在外主弦管11上，U形支架41远离第二托辊42的端面固定安装有托板43，托板43表面设有内凹弧面，托板43的内凹弧面与外桁架臂1两端面的外主弦管11的侧面弧度一致，确保托板43固定安装在外主弦管11的内侧面上，托板43倾斜安装在外主弦管11上，托板43受力并将力传递给U形支架41。

U形支架41和托板43的连接部位设有对齐的安装孔44，外主弦管11上焊接螺柱，螺柱有内螺纹孔，螺钉穿过安装孔44，将U形支架41和托板43连接到螺柱内，从而将U形支架41和托板43固定安装在外主弦管11上。

托板43可以采用具有缓冲作用的材料，例如尼龙或复合材料、高分子材料等。托板43若使用刚性较好的材料如钢材，需要有较好的加工和焊接精度保证，确保能够承受局部应力集中导致局部损坏的危险。

U形支架41与第二托辊42通过第二销轴45安装，其中，U形支架41远离托板43一端开设对称的销轴孔，第二销轴45插入销轴孔，通过第二销轴45将第二托辊42卡入U形支架41中，第二销轴45两端通过别针销46固定。第二销轴45上开设对称的轴孔，别针销46插入轴孔，别针销46将第二销轴45的位置固定，使得第二托辊42能够在U形支架41中绕第二销轴45转动。

桁架臂套装结构两端面设有接头，多个桁架臂套装结构通过销轴在接头的位置铰接。在本实施例中，接头包括两联接头23和三联接头13，外桁架臂1的两个端面的四角分别分布有四个三联接头13，内桁架臂2的两个端面的四角分别分布有四个两联接头23，相邻的桁架套装结构组装时，两联接头23插入三联接头13的两道沟槽中。两联接头23和三联接头13上设有轴孔，组装好之后的两联接头23和三联接头13的轴孔对齐，在轴孔中插入销轴，从而将相邻的桁架套装结构铰接在一起。

在其他实施例中，桁架臂套装结构的一端面分布有4-8个三联接头13，另一端面分布有4-8个两联接头23，相邻的桁架套装结构组装时，其中一个桁架臂套装结构的两联接头23插入相邻的另一个桁架臂套装结构的三联接头13的两道沟槽中。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，将内桁架臂2旋转90°进行套装，即宽度和高度方向对换之后再进行套装，用于增强宽度或高度方向的载荷能力。与这种桁架臂套装结构相对应的臂头和下节臂部件需使用刚性较强的结构，保证臂架在起臂、吊载的受力状态下，内桁架臂2受力小于外桁架臂1。

实施例三

本实用新型还提供一种包含了桁架臂套装结构的起重机。起重机由一个或多个桁架臂套装结构组装而成，运输时仅需将每两个桁架臂架套装结构之间连接的销轴拆除，即可将桁架臂套装结构直接放上车辆运输，缩短了拆装时间，当到达吊装场景时通过销轴将一个或多个桁架臂套装结构进行组装，能够快速组装出起重机的吊装臂架，在提升起重机臂架的承载能力的前提下，运输和组装的成本低。

进一步的，桁架臂套装结构的组合形式可以进一步扩展为双排臂、人字形臂架等其他形式，用于流动式起重机和其他桁架臂式起重机。

本实用新型提出的桁架臂套装结构，通过多个支撑辊将外桁架臂和内桁架臂套接在一起，在限制桁架臂外廓尺寸的前提下，同时增大了臂架抗侧载和抵抗变幅平面内载荷的能力，更有效的提高了吊载时臂架的载荷能力，兼顾提高了臂架起臂时的刚性。

多个桁架臂套装结构之间通过销轴连接接头，便于拆卸和运输。当桁架臂套装结构从吊载状态转换为运输状态，仅需将各节臂架间连接的销轴拆除，直接放上运输车辆运输，缩短了拆装时间，同时运输成本低。桁架臂套装结构可以使用起重机现有的臂架组成套装臂架，无需额外采购特殊臂架，采购成本低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种桁架臂套装结构，其特征在于，包括套接在一起的外桁架臂和内桁架臂，以及设置在二者之间的多个支撑辊；

所述外桁架臂和所述内桁架臂均包括多个主弦管；

所述支撑辊支撑在两个桁架臂的主弦管之间，且多个所述支撑辊沿着所述主弦管的长度方向分布。

2.根据权利要求1所述的桁架臂套装结构，其特征在于，所述外桁架臂由长度方向的外主弦管和宽度方向的外腹管组成；

所述内桁架臂由长度方向的内主弦管和宽度方向的内腹管组成。

3.根据权利要求2所述的桁架臂套装结构，其特征在于，还包括多个导向辊，所述导向辊设置在所述外腹管和所述内主弦管之间；

所述导向辊一端垂直安装在所述外桁架臂两端面的所述外腹管上，另一端贴合在所述内主弦管的侧面。

4.根据权利要求3所述的桁架臂套装结构，其特征在于，所述导向辊包括安装支板和转动设置在所述安装支板上的第一托辊；

所述第一托辊端面设有第一弧形凹面，所述第一弧形凹面与所述内主弦管相互贴合。

5.根据权利要求1所述的桁架臂套装结构，其特征在于，所述桁架臂套装结构至少包含一组所述支撑辊，每组包括四个所述支撑辊，每组所述支撑辊分别固定设置在内桁架臂和外桁架臂的主弦管之间。

6.根据权利要求5所述的桁架臂套装结构，其特征在于，所述支撑辊包括U形支架和转动设置在所述U形支架上的第二托辊；

所述第二托辊端面设有第二弧形凹面，所述第二弧形凹面与所述内桁架臂的所述主弦管相互贴合。

7.根据权利要求6所述的桁架臂套装结构，其特征在于，所述U形支架底部固定安装在所述外桁架臂的所述主弦管上，所述U形支架相对于所述外桁架臂倾斜安装。

8.根据权利要求6所述的桁架臂套装结构，其特征在于，所述第二托辊通过第二销轴限位在所述U形支架中转动，所述第二销轴两端通过别针销固定。

9.根据权利要求1所述的桁架臂套装结构，其特征在于，所述桁架臂套装结构两端面设有接头，多个所述桁架臂套装结构通过所述接头连接。

10.一种起重机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的桁架臂套装结构。

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