CN220364293U - 一种起重臂下弦连接接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于建筑机械结构技术领域，公开了一种起重臂下弦连接接头，包括：U接头、T接头、连接销轴和锁销。T接头插入到U接头连接，连接销轴插入到U接头和T接头连接，锁销插入到U接头和连接销轴连接，U接头设有连接块、连接销孔、圆角，连接块设有锁孔，T接头设有连接销孔、圆角。本实用新型通过在接头设计中，将连接孔的孔径放大，将连接轴的轴径缩小，以保证连接时为大间隙配合(此间隙的大小要大于金属承压面受压变形的变形量)，使销轴只起连接作用即防止起重臂卸载时回弹脱开，而不传递臂节间的主压力。此种设计这使得此连接方式，在受压力时，U接头端面和T接头底面优先形成接触面A和B，来传递下弦杆间的主压力。

Description

一种起重臂下弦连接接头

技术领域

本实用新型属于建筑机械结构技术领域，尤其涉及一种起重臂下弦连接接头。

背景技术

塔式起重机在建筑施工中有极其重要的作用，平头式塔式起重机下弦之间连接的主要方式包含定位销连接板螺栓式连接和U/T接头式连接。其中，接头式连接以其安拆便捷性以及可靠性已成为行业主流趋势。平头式塔机其起重臂节均为以三角桁架结构构成的单节稳定悬臂梁，上弦以耳板和销轴连接形成臂节间的铰接结构，因此在下弦连接处逐节传递沿弦杆轴向的轴向挤压力F，此力为接头各工况下的主要受力。

目前，现阶段的下弦接头连接是由双耳板型式的U接头、单耳板型式的T接头、贯穿接头的连接销轴三者主要构成。力的传递过程为后节臂下弦杆→后节臂T接头孔壁→连接销轴→前节臂U接头孔壁→前节臂下弦。由于臂节受力越靠近根部越大，因此越靠近根部，对于销轴的强度要求越高，即满足强度要求轴径越大。对于一台塔机所使用的所有起重臂节，为了满足其不同臂长组合的需求，有跨节连接的情况出现，几个不同臂节的销轴的轴径必须取其中计算需求中的最大值，以保证不使用种类繁多的轴套来完成连接。这就使得较大的销轴轴径在于后臂节的连接中，其强度有很大富余。实际制造过程中销轴加工成本高，故若销轴轴径设计较大则难以保证经济性和降低成本。

且传统的接头外形均为方正形，且U接头由于跨节连接时要保证外表面和上平面平齐的原因，其耳槽为偏离中间靠外侧，内外耳厚度因而不同，目前多呈外薄内厚状态，在耳板厚度值满足设计需要的前提下，内耳多出的厚度也给整个塔机增加了重量和制造成本。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

对于一台塔机所使用的所有起重臂节，为了满足其不同臂长组合的需求，有跨节连接的情况出现，几个不同臂节的销轴的轴径必须取其中计算需求中的最大值，以保证不使用种类繁多的轴套来完成连接。这就使得较大的销轴轴径在于后臂节的连接中，其强度有很大富余。实际制造过程中销轴加工成本高，故若销轴轴径设计较大则难以保证经济性和降低成本。

传统的接头外形均为方正形，且U接头由于跨节连接时要保证外表面和上平面平齐的原因，其耳槽为偏离中间靠外侧，内外耳厚度因而不同，目前多呈外薄内厚状态，在耳板厚度值满足设计需要的前提下，内耳多出的厚度也给整个塔机增加了重量和制造成本。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种起重臂下弦连接接头，使U接头端面和T接头底面形成接触作为接头间力的传递方式，从而减少对于连接轴的强度依赖，以减少销轴大小。新式接头连接同时优化了接头的外形大小,更进一步的降低了接头的制造成本。

本实用新型是这样实现的，一种起重臂下弦连接接头，包括：U接头、T接头、连接销轴和锁销。T接头插入到U接头连接，连接销轴插入到U接头和T接头连接，锁销插入到U接头和连接销轴连接。

进一步，U接头的右端设有连接块，U接头的双耳板中部连同连接块左右端设有连接销孔，连接块的上下端设有锁孔，U接头的双耳板下端设有圆角。

进一步，T接头的单耳板中部设有连接销孔，T接头的单耳板下端设有圆角。

进一步，连接销轴的右端为梯形端，连接销轴右侧靠近梯形端处设有锁孔。

进一步，锁销的顶端设有端头，锁销的底端为梯形端，锁销底侧靠近梯形端处设有固定孔。

进一步，U接头端面和T接头底面接触形成接触面A和接触面B，连接销轴与连接销孔之间为轴孔大间隙配合。

结合上述的技术方案和解决的技术问题，本实用新型所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

第一、本实用新型在结合起重臂下弦力的传递及其特有的工况后，可将接头力的传递改为：后节臂下弦杆→后节T接头底面→前接头U接头端面→前节臂下弦杆，跳过销轴的传递。通过在接头设计中，将连接孔的孔径放大，将连接轴的轴径缩小，以保证连接时为大间隙配合(此间隙的大小要大于金属承压面受压变形的变形量)，使销轴只起连接作用即防止起重臂卸载时回弹脱开，而不传递臂节间的主压力。此种设计这使得此连接方式，在受压力时，U接头端面和T接头底面优先形成接触面A和B，来传递下弦杆间的主压力。

本实用新型改进两种接头的外形设计，在满足计算要求的前提下加工圆角，减少接头自身重量。并对U接头的外形也在满足计算要求的前提下，将原内外薄厚不一的形状设计改为统一厚度，同样减少接头自身重量。

本实用新型的接头不再依靠销轴及销轴连接孔壁，而靠面接触传递主要受力的设计及接头特殊的圆角方式和外形设计。

第二，现有的塔吊起重臂下弦的两种连接型式包括接头销轴式和端面螺栓式。现有的接头连接是依靠销轴及接头内孔孔壁进行下弦主压力的传递的，对销轴轴径大小依赖度较高，其优势是销轴连接相对可靠且安拆方便；现有端面螺栓连接方式中，端面起主压力的传递作用，螺栓主要起防止卸载回弹脱开的作用，其优势是结构简单、加工制造成本较低。本实用新型，结合两种传统型式的结构优势即用形成端面来作为主压力的传递、且使用较小销轴完成防止卸载回弹。吸取了各自的优点，做到了安全可靠、安拆方便、降低成本。在实现关键功能传力和防脱开的结合之外，本实用新型对于接头自身通过内外厚度统一、添加圆角来进一步对接头重量轻量化。接头内外厚度的统一还使得连接销轴的长度可相应的缩短并统一，销轴的种类减少、重量相应减轻。接头下部圆角的添加除了减轻重量，在起重臂节实际连接中还有适应焊接制造误差便于安装的功能。

第三，作为本实用新型的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：

本实用新型的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：本实用新型通过在接头设计中，将连接孔的孔径放大，将连接轴的轴径缩小，以保证连接时为大间隙配合。致使在实际制造过程中销轴加工成本低，销轴轴径设计缩小保证了经济性，同时了降低成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的塔机连接U接头结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的塔机连接T接头结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的连接销轴结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的锁销结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的接触面式传力连接示意图；

图6是本实用新型实施例提供的连接设计原理的剖面示意图；

图中：1、U接头；2、T接头；3、连接销轴；4、锁销；5、连接块；6、连接销孔；7、锁孔；8、圆角；9、端头；10、固定孔；11、接触面A；12、接触面B；13、轴孔大间隙配合。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种起重臂下弦连接接头，包括：U接头1、T接头2、连接销轴3和锁销4。

U接头1的右端设有连接块5，U接头1的双耳板中部连同连接块5左右端设有连接销孔6，连接块5的上下端设有锁孔7，U接头1的双耳板下端设有圆角8。

如图2所示，T接头2的单耳板中部设有连接销孔6，T接头2的单耳板下端设有圆角8。

如图3所示，连接销轴3的右端为梯形端，连接销轴3右侧靠近梯形端处设有锁孔7。

如图4所示，锁销4的顶端设有端头9，锁销4的底端为梯形端，锁销4底侧靠近梯形端处设有固定孔10。

如图5所示，T接头2插入到U接头1连接，连接销轴3插入到U接头1和T接头2连接，锁销4插入到U接头1和连接销轴3连接。

如图6所示，U接头1端面和T接头2底面接触形成接触面A11和接触面B12，连接销轴3与连接销孔6之间为轴孔大间隙配合13。

针对起重臂下弦连接接头的本实用新型的技术方案，可以加以下结构部件，形成新的技术方案：

1)密封圈：在U接头和T接头的连接处，加装一层密封圈，可以有效防止接头处的液体或者粉尘进入，保护连接口，延长使用寿命。

2)弹簧垫片：在连接销轴和T接头之间，加装一层弹簧垫片，可以起到减震、缓冲作用，提高连接的稳定性和可靠性。

3)传感器：在连接接头的关键部位，如锁销和连接销轴处，加装传感器，可以实时监测连接接头的状态，及时发现故障，提高设备安全性。

4)强化材质：对连接接头的关键部位，如U接头、T接头、连接销轴和锁销等，采用高强度、耐磨损的钢材或复合材料制作，可以提高连接接头的强度和耐用性。

综上所述，通过添加密封圈、弹簧垫片、传感器和强化材质等结构部件，可以进一步提高起重臂下弦连接接头的性能和可靠性，提高设备的安全性和稳定性。

本实用新型的工作原理为：

先将T接头2的单耳板插入到U接头1的双耳板之间，使得U接头1端面和T接头2底面接触，然后将连接销轴3对准T接头2、U接头1和连接块5上的连接销孔6插入连接，接着将锁销4对准连接销轴3和连接块5上锁孔7插入连接，完成接头组装。在结合起重臂下弦力的传递及其特有的工况后，可将接头力的传递改为：后节臂下弦杆→后节T接头底面→前接头U接头端面→前节臂下弦杆，跳过销轴的传递。在接头设计中，将连接孔的孔径放大，将连接轴的轴径缩小，以保证连接时为大间隙配合(此间隙的大小要大于金属承压面受压变形的变形量)，使销轴只起连接作用即防止起重臂卸载时回弹脱开，而不传递臂节间的主压力。此种设计这使得此连接方式，在受压力时，U接头1端面和T接头2底面优先形成接触面A11和B12，来传递下弦杆间的主压力。

塔机其起重臂节均为以三角桁架结构构成的单节稳定悬臂梁，上弦以耳板和销轴连接形成臂节间的铰接结构，使得本实用新型用于塔式起重机起重臂下弦连接的特殊工况具体为：带载工作状态和非带载状态时，连接处均主要受沿弦杆轴向的挤压力F，但需要防止脱开的连接。那么同样具有持续挤压力工况的其他连接情形下也可使用本实用新型接头进行连接。故此种连接型式也已实际应用于诸如具有类似工况的平衡臂与起重臂间下弦的连接、平衡臂自身下弦的连接、起重臂下弦与回转塔身的连接等。

本实用新型在塔机起重臂下弦连接的实例运用中，已实现了其主要功能：传递主压力和连接。在塔机臂节下弦连接时，确认形成了最初设计的主压力传递面。

该起重臂下弦连接接头的优点和积极效果如下：

1)结构简单：该连接接头仅包括U接头、T接头、连接销轴和锁销，结构简单，易于制造和安装。

2)可靠性高：连接接头采用T接头插入到U接头连接，连接销轴插入到U接头和T接头连接，锁销插入到U接头和连接销轴连接的方式，连接牢固，可靠性高。

3)维护方便：该连接接头的拆卸和维护比较方便，只需要拆下锁销，取出连接销轴和T接头即可，维护成本低。

4)适用范围广：该连接接头适用于起重机械、建筑机械等重型设备的下弦连接，具有广泛的适用范围。

综上所述，该起重臂下弦连接接头具有结构简单、可靠性高、维护方便和适用范围广等优点和积极效果，可以有效提高起重机械、建筑机械等重型设备的安全性和稳定性。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种起重臂下弦连接接头，其特征在于，所述起重臂下弦连接接头，包括：U接头、T接头、连接销轴和锁销，T接头插入到U接头连接，连接销轴插入到U接头和T接头连接，锁销插入到U接头和连接销轴连接；

所述U接头的右端设有连接块，U接头的双耳板中部连同连接块左右端设有连接销孔，连接块的上下端设有锁孔，U接头的双耳板下端设有圆角。

2.如权利要求1所述的起重臂下弦连接接头，其特征在于，所述T接头的单耳板中部设有连接销孔，T接头的单耳板下端设有圆角。

3.如权利要求1所述的起重臂下弦连接接头，其特征在于，所述连接销轴的右端为梯形端，连接销轴右侧靠近梯形端处设有锁孔。

4.如权利要求1所述的起重臂下弦连接接头，其特征在于，所述锁销的顶端设有端头，锁销的底端为梯形端，锁销底侧靠近梯形端处设有固定孔。

5.如权利要求1所述的起重臂下弦连接接头，其特征在于，所述U接头端面和T接头底面接触形成接触面A和接触面B，连接销轴与连接销孔之间为轴孔大间隙配合。