CN220033928U - 一种臂架及高空作业设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种臂架及高空作业设备，臂架包括至少两节嵌套设置的臂节，至少一节所述臂节包括上盖板和下盖板，所述上盖板包括上顶壁以及分别连接在所述上顶壁两端并向下延伸的上侧壁，所述下盖板包括下底壁以及分别连接在所述下底壁两端并向上延伸的下侧壁，所述上侧壁与所述下侧壁连接以使所述上盖板与所述下盖板围成封闭的轮廓，所述下侧壁的壁厚自上至下逐渐增大。本申请所公开的臂架抗弯抗压性能好，臂节的承压能力显著提高，有效防止臂节在受载时发生屈曲失稳，提升了伸缩臂的工作安全性能，在对臂节的承压能力影响较小的基础上，还有助于减轻臂节的重量，实现伸缩臂的轻量化设计，降低臂节的加工制造成本。

Description

一种臂架及高空作业设备

技术领域

本申请涉及高空作业设备技术领域，具体涉及一种臂架及高空作业设备。

背景技术

叉装车，尤其是伸缩臂叉装车作为搬运专用车辆，因具有安全可靠、工作效率高、性能优异等特性，且能满足多工况、多工作装置进行工作，故而在众多领域应用广泛，在市场性需求带动下，行业发展速度不断加快。伸缩臂的臂架是一种依靠多节臂节实现伸长或者缩短的结构，使伸缩臂的极为重要的部分，现有伸缩臂的臂节的截面大多为矩形、U形等结构，载荷上限高的伸缩臂的臂节壁厚大，使臂节自重占载荷的比重大、制造成本高，载荷上限低的伸缩臂的臂节壁厚小，容易发生局部压溃和屈曲破坏，使得臂节的壁厚难以在载荷与重量等多重限制条件下保持最优。此外，臂节焊缝位置不合理容易使焊缝受力大、受力不均，降低了臂节结构的安全性。

实用新型内容

本申请提供了一种臂架及高空作业设备，以解决上述技术问题中的至少一个技术问题。

本申请所采用的技术方案为：

一种臂架，包括至少两节嵌套设置的臂节，至少一节所述臂节包括上盖板和下盖板，所述上盖板包括上顶壁以及分别连接在所述上顶壁两端并向下延伸的上侧壁；所述下盖板包括下底壁以及分别连接在所述下底壁两端并向上延伸的下侧壁，所述上侧壁与所述下侧壁连接以使所述上盖板与所述下盖板围成封闭的轮廓，所述下侧壁的壁厚自上至下逐渐增大。

本申请中的臂架还具有下述附加技术特征：

所述下侧壁的内表面为竖直面，所述下侧壁的外表面为倾斜面以使所述下侧壁的壁厚自上至下逐渐增大。

所述下侧壁的外表面与竖直面之间的夹角位于0.75°-1.5°之间。

所述上侧壁的壁厚自上至下逐渐减小。

所述下侧壁的顶端处的壁厚至少大于所述上侧壁的底端处的壁厚。

所述上盖板的高度尺寸与所述下盖板的高度尺寸，所述上侧壁与所述下侧壁焊接连接。

所述下底壁设为由平板以及位于所述平板两侧的斜板组成的多边形结构，所述平板与所述上顶壁平行布置，所述斜板与水平面和竖直面均呈夹角布置，所述斜板连接所述下侧壁和所述平板。

相邻两个所述臂节的上顶壁之间设有至少一个第一滑块；和/或，相邻两个所述臂节的上侧壁之间设有至少一个第二滑块；和/或，相邻两个所述臂节的下侧壁之间设有至少一个第三滑块；和/或，相邻两个所述臂节的下底壁之间设有至少一个第四滑块。

本申请所公开的一种高空作业设备，包括伸缩臂，所述伸缩臂包括如前所述的臂架。

所述高空作业设备为伸缩臂叉装车。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的技术效果为：

1.本申请中，臂节由上盖板和下盖板连接配合组成，下盖板的下侧壁的壁厚自上至下逐渐增大，则下侧壁的结构强度自上之下逐渐增大，抗弯抗压性能也逐步增加，使臂节的承压能力显著提高，有效防止臂节在受载时发生屈曲失稳，提升了伸缩臂的工作安全性能。而臂节的中性面区域作为受载荷影响最小的部位，其发生变形的可能性较其他部位更小，因此，臂节靠近中性面的位置壁厚可以适当减薄，正如本申请的下侧壁越靠上的区域壁厚越小，在对臂节的承压能力影响较小的基础上，还有助于减轻臂节的重量，减少臂节自身重量在所有载荷中的占比，实现伸缩臂的轻量化设计，降低臂节的加工制造成本。

2.下侧壁的内表面为竖直面，下侧壁的外表面为倾斜面以使下侧壁的壁厚自上至下逐渐增大，即通过改变下侧壁的外表面的倾斜度实现壁厚的变化，内表面仍为竖直面，可使臂节的截面形状以及截面积不变，刚度和抗弯截面模量基本不变，相邻两个臂节之间的受力也更加均匀。

3.通过使上侧壁的壁厚自上至下逐渐减小，在对臂节的承压能力影响较小的基础上，能够进一步减轻臂节的重量，减少臂节自身重量在所有载荷中的占比，实现伸缩臂的轻量化设计，降低臂节的加工制造成本。

4.下侧壁的顶端处的壁厚至少大于上侧壁的底端处的壁厚，在优选的实施例中，可使下侧壁最薄区域的厚度大于上侧壁的最厚区域的厚度，既能提升臂节承压能力，降低下盖板被向下压弯的可能性，又能通过上盖板的减薄设计减轻臂节重量。

5.通过使上盖板的高度尺寸与下盖板的高度尺寸，上侧壁与下侧壁焊接连接，则上侧壁和下侧壁的焊缝位于臂节的中性面上，焊缝受力小且分布均匀，减小焊缝应力，提升了焊缝的强度和寿命，进一步提升伸缩臂的安全系数。

6.通过使下底壁为多边形结构，可以利用臂节自身结构的重力，避免相邻两臂节发生相对转动，降低结构复杂性，降低材料和加工成本。

7.第一滑块和第二滑块主要用于相邻两个臂节之间的限位和导向，第三滑块和第四滑块除了可以在相邻两个臂节之间实现限位和导向，还可以为相邻两个臂节的位于内侧的臂节提供可靠支撑。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请中实施例所提供的臂架的剖视图一；

图2为本申请中实施例所提供的臂架的剖视图二。

附图标记：

1臂节，11上盖板，111上顶壁，112上侧壁，12下盖板，121下底壁，1211平板，1212斜板，122下侧壁，2第一滑块，3第二滑块，4第三滑块，5第四滑块。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请中，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，还可以是通信；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申请中的具体含义。

在本申请中，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。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申请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。

本申请的实施例中，提供了一种臂架，为便于说明和理解，本申请所提供的下述内容，均是在图示产品结构基础上进行的阐述。当然，本领域技术人员能够理解的是，上述结构仅作为一种具体的示例和示意性的说明，并不能构成对于本申请所提供技术方案的具体限定。此外，本申请还提供了一种高空作业设备。

如图1和图2所示，一种臂架，包括至少两节嵌套设置的臂节，至少一节臂节1包括：上盖板11和下盖板12，上盖板11包括上顶壁111以及分别连接在上顶壁111两端并向下延伸的上侧壁112；下盖板12包括下底壁121以及分别连接在下底壁121两端并向上延伸的下侧壁122，上侧壁112与下侧壁122连接以使上盖板11与下盖板12围成封闭的轮廓，下侧壁122的壁厚自上至下逐渐增大。

本申请中，臂节1由上盖板11和下盖板12连接配合组成，下盖板12的下侧壁122的壁厚自上至下逐渐增大，则下侧壁122的结构强度自上之下逐渐增大，抗弯抗压性能也逐步增加，使臂节1的承压能力显著提高，有效防止臂节1在受载时发生屈曲失稳，提升了伸缩臂的工作安全性能。而臂节1的中性面区域作为受载荷影响最小的部位，其发生变形的可能性较其他部位更小，因此，臂节1靠近中性面的位置壁厚可以适当减薄，正如本申请的下侧壁122越靠上的区域壁厚越小，在对臂节1的承压能力影响较小的基础上，还有助于减轻臂节1的重量，减少臂节1自身重量在所有载荷中的占比，实现伸缩臂的轻量化设计，降低臂节1的加工制造成本。在臂节1轻量化的基础上，单位长度的臂节1的重量显著减小，可允许臂节1做的更长，作业高度更高。

在一优选的实施例中，可以使臂架的所有臂节的下侧壁的壁厚均自上至下逐渐增大，以进一步减轻臂架的重量，实现轻量化设计。在另一优选的实施例中，可使下盖板12两端的下侧壁122保持结构一致。如图1所示，本申请示意性地绘示了臂架由嵌套在一起的两个臂节组成，位于外侧的臂节1和位于内侧的臂节的下侧壁的壁厚均自上至下逐渐增大。

关于使臂节1的下侧壁122的壁厚自上至下逐渐增大的形成方式，作为本申请的一种优选实施方式，如图2所示，可以使下侧壁122的内表面为竖直面，下侧壁122的外表面为倾斜面以使下侧壁122的壁厚自上至下逐渐增大。

本领域技术人员能够理解的是，下侧壁122的内表面为竖直面，下侧壁122的外表面为倾斜面以使下侧壁122的壁厚自上至下逐渐增大，即通过改变下侧壁122的外表面的倾斜度实现壁厚的变化，内表面仍为竖直面，可使臂节1的截面形状以及截面积不变，刚度和抗弯截面模量基本不变，相邻两个臂节之间的受力也更加均匀。

作为一种优选实施例，可以使臂节1的下侧壁122的壁厚自上至下呈线性变化，即下侧壁122的外表面为倾斜设置的平面结构。优选地，如图2所示，可以使下侧壁122的外表面与竖直面之间的夹角α位于0.75°-1.5°之间，在该限定条件下，当下侧壁122的高度尺寸确定后，下侧壁122底端处的壁厚h4与顶端处的壁厚h3之间的差异区间即可根据α夹角确定。在又一优选的实施例中，可使下底壁121的厚度与下侧壁122底端处的厚度保持一致，即下底壁121的壁厚可以保持h4，使下侧壁122和下底壁121平滑过度，简化了加工工艺，降低了制造成本。

作为本申请的一种优选实施方式，如图1和图2所示，可以使上侧壁112的壁厚自上至下逐渐减小。正如前述所提及的，臂节1的中性面区域作为受载荷影响最小的部位，其发生变形的可能性较其他部位更小，使得上盖板11靠近中性面的位置壁厚同样可以适当减薄，因此，本申请通过使上侧壁112的壁厚自上至下逐渐减小，在对臂节1的承压能力影响较小的基础上，能够进一步减轻臂节1的重量，减少臂节1自身重量在所有载荷中的占比，实现伸缩臂的轻量化设计，降低臂节1的加工制造成本。

在优选的实施例中，可以使臂架的所有臂节的上侧壁的壁厚均自上至下逐渐减小，以进一步减轻臂架的重量，实现轻量化设计。在另一优选的实施例中，可使上盖板11两端的上侧壁112保持结构一致。如图1所示，在臂架由嵌套在一起的两个臂节组成的实施例中，位于外侧的臂节1和位于内侧的臂节的上侧壁的壁厚均自上至下逐渐减小。

作为本实施方式下的一种优选实施例，可以使臂节1的上侧壁112的壁厚自上至下呈线性变化，即上侧壁112的外表面为倾斜设置的平面结构。优选地，如图2所示，可以使上侧壁112的外表面与竖直面之间的夹角β位于0.75°-1.5°之间，在该限定条件，当上侧壁112的高度尺寸确定后，上侧壁112底端处的壁厚h1与顶端处的壁厚h2之间的差异区间即可根据β夹角确定。

作为本实施方式下的一种优选实施例，可以使上顶壁111的厚度与上侧壁112顶端处的厚度保持一致，即上顶壁111的壁厚可以保持h2，使上侧壁112和上顶壁111平滑过度，简化了加工工艺，降低了制造成本。

作为本实施方式下的一种优选实施例，可以使下侧壁122的顶端处的壁厚至少大于上侧壁112的底端处的壁厚。即，如图2所示，下侧壁122顶端处的壁厚h3至少大于上侧壁112底端处的壁厚h1，在优选的示例中，可使下侧壁122最薄区域的厚度大于上侧壁112的最厚区域的厚度，即h3大于h2，既能提升臂节1承压能力，降低下盖板12被向下压弯的可能性，又能通过上盖板11的减薄设计减轻臂节1重量。

作为本申请的一种优选实施方式，本申请前述所有实施方式和实施例均可进一步地使上盖板11的高度尺寸与下盖板12的高度尺寸，上侧壁112与下侧壁122焊接连接。本领域技术人员能够理解的是，通过使上盖板11的高度尺寸与下盖板12的高度尺寸，上侧壁112与下侧壁122焊接连接，则上侧壁112和下侧壁122的焊缝位于臂节1的中性面上，焊缝受力小且分布均匀，减小焊缝应力，提升了焊缝的强度和寿命，进一步提升伸缩臂的安全系数。

作为本申请的一种优选实施方式，本申请前述所有实施方式和实施例均可进一步地使下底壁121设为由平板1211以及位于平板1211两侧的斜板1212组成的多边形结构，平板1211与上顶壁111平行布置，斜板1212与水平面和竖直面均呈夹角布置，斜板1212连接下侧壁122和平板1211。

需要说明的是，本申请对斜板1212的数量不作限定，如图2所示，本申请示意性地绘示了平板1211两端各设有一个斜板1212的实施例，使下底壁121为包括三条边，则下盖板12为五边形结构，当热，在其他实施例中，下底壁121还可以为其他的多边形结构，例如七边形结构等。本领域技术人员能够理解的是，通过使下底壁121为多边形结构，可以利用臂节1自身结构的重力，避免相邻两臂节1发生相对转动，降低结构复杂性，降低材料和加工成本。

如图1所示，作为一种优选实施例，可以使相邻两个臂节的上顶壁之间设有至少一个第一滑块2，作为另一种优选实施例，可以使相邻两个臂节的上侧壁之间设有至少一个第二滑块3，作为又一种优选实施例，可以使相邻两个臂节的下侧壁之间设有至少一个第三滑块4，作为再一种优选实施例，可以使相邻两个臂节的下底壁之间设有至少一个第四滑块5。其中，第一滑块2和第二滑块3主要用于相邻两个臂节之间的限位和导向，第三滑块4和第四滑块5除了可以在相邻两个臂节之间实现限位和导向，还可以为相邻两个臂节的位于内侧的臂节提供可靠支撑。此外，第一滑块2、第二滑块3、第三滑块4、第四滑块5共同限位相邻两个臂节，使两个臂节之间的间隙基本保持不变，提高了臂节的安全系数。在优选的示例中，如图1和图2所示，可以使相邻两个臂节下底壁的平板和两个斜边之间各设有一个第四滑块5，提升第四滑块5对两个臂节的限位效果以及对位于内侧的臂节的承载可靠性。

本申请所提供的一种高空作业设备，包括伸缩臂，伸缩臂包括如前所述的臂架。

需要说明的是，由于本申请提供的高空作业设备包括上述任意一项实施方式中的臂架，因此，臂架所具有的有益效果均是本申请提供的高空作业设备所包含的，在此不做赘述。进一步需要说明的是，高空作业设备的类型不作限定，其可以为伸缩臂吊装车、伸缩臂高空作业车等等。在优选的实施例中，高空作业设备设为伸缩臂叉装车。

本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种臂架，其特征在于，包括至少两节嵌套设置的臂节，至少一节所述臂节包括：

上盖板，所述上盖板包括上顶壁以及分别连接在所述上顶壁两端并向下延伸的上侧壁；

下盖板，所述下盖板包括下底壁以及分别连接在所述下底壁两端并向上延伸的下侧壁，所述上侧壁与所述下侧壁连接以使所述上盖板与所述下盖板围成封闭的轮廓，所述下侧壁的壁厚自上至下逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，

所述下侧壁的内表面为竖直面，所述下侧壁的外表面为倾斜面以使所述下侧壁的壁厚自上至下逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的臂架，其特征在于，

所述下侧壁的外表面与竖直面之间的夹角位于0.75°-1.5°之间。

4.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，

所述上侧壁的壁厚自上至下逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的臂架，其特征在于，

所述下侧壁的顶端处的壁厚至少大于所述上侧壁的底端处的壁厚。

6.根据权利要求1至5任一项所述的臂架，其特征在于，

所述上盖板的高度尺寸与所述下盖板的高度尺寸，所述上侧壁与所述下侧壁焊接连接。

7.根据权利要求1至5任一项所述的臂架，其特征在于，

所述下底壁设为由平板以及位于所述平板两侧的斜板组成的多边形结构，所述平板与所述上顶壁平行布置，所述斜板与水平面和竖直面均呈夹角布置，所述斜板连接所述下侧壁和所述平板。

8.根据权利要求7所述的臂架，其特征在于，

相邻两个所述臂节的上顶壁之间设有至少一个第一滑块；和/或，相邻两个所述臂节的上侧壁之间设有至少一个第二滑块；和/或，相邻两个所述臂节的下侧壁之间设有至少一个第三滑块；和/或，相邻两个所述臂节的下底壁之间设有至少一个第四滑块。

9.一种高空作业设备，其特征在于，包括伸缩臂，所述伸缩臂包括如权利要求1至8任一项所述的臂架。

10.根据权利要求9所述的高空作业设备，其特征在于，

所述高空作业设备为伸缩臂叉装车。