一种组合式臂架的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及起重设备技术领域，特别涉及一种组合式臂架。本实用新型所提供的组合式臂架，包括基体臂架、扩展臂架和臂架连接装置，其中，扩展臂架通过臂架连接装置可拆卸地连接于基体臂架的至少一个侧面上。本实用新型将一体式的焊接臂架改为可拆卸的组合式臂架，使臂架的设计不再受运输尺寸、运输重量等因素的限制，臂架的承载能力可以成倍提高，从而能够满足超大型起重设备对臂架承载能力的要求。
【专利说明】
一种组合式臂架
技术领域
[0001]本实用新型涉及起重设备技术领域，特别涉及一种组合式臂架。
【背景技术】
[0002]随着国际能源和化工工程建设的快速发展，工程建设中模块化、大型化和一体化吊装要求不断提高，对起重设备的起重量和起重力矩提出了更高的要求。臂架系统作为起重设备的主要承力件，其自身的结构形式、承载能力等特性直接影响整机的使用性能及起重性能。
[0003]从受力方面讲，臂架属于双向压弯构件，即起重设备吊载工作时，臂架在变幅平面和回转平面内都承受轴向力和弯矩的作用，变幅平面是指臂架与变幅拉板所确定的平面，在变幅平面内，臂架作为两端简支的力学模型来进行分析；回转平面是指平行地面且与变幅平面垂直的平面，在回转平面内，臂架作为一端固定一端自由的力学模型来进行分析。因此，从臂架截面分析，需要足够的截面积，以保证臂架截面强度，从而抵抗轴向力的作用，且需要足够的截面宽度和高度以保证两个平面内的惯性矩，从而提高抗弯作用。可见，为了提高臂架的承载能力，需要增大主弦杆I’的规格和臂架的截面尺寸。
[0004]然而，增加臂架截面尺寸与使臂架满足运输尺寸要求是一对矛盾的问题，而如何解决该问题已经成为起重设备向超大型发展的一个关键的技术障碍。如图1-2所示，在现有技术中，起重设备的臂架通常采用由四根主弦杆I’和若干腹杆2’拼焊而成的桁架式结构，其在长度L方向上通过接头和销轴的连接方式可以实现臂架间的连接，但其在(臂架安装于起重设备后)平行于变幅平面的两个侧面(图2中的截面高度方向)和与变辐平面垂直的两个侧面(图2中的截面宽度方向)均为单层结构，由于现有的臂架为一体焊接结构，增加臂架的截面尺寸(截面宽度B和截面高度H)则意味着会增大臂架的运输尺寸，增加臂架的重量，造成运输不便。可见，受到运输尺寸和运输重量的限制，现有一体焊接形式的臂架结构不能满足超大型起重设备对臂架承载能力的要求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的一个技术问题是:现有臂架为一体焊接式结构，受到运输尺寸和运输重量的限制，其不能满足超大型起重设备对臂架承载能力的要求。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种组合式臂架，其包括基体臂架、扩展臂架和臂架连接装置，扩展臂架通过臂架连接装置可拆卸地连接于基体臂架的至少一个侧面上。
[0007]可选地，臂架连接装置包括第一连接部、第二连接部和连接件，第一连接部连接于基体臂架上，第二连接部连接于扩展臂架上，第一连接部和第二连接部通过连接件可拆卸连接。
[0008]可选地，第一连接部为插槽，第二连接部为能够插入插槽内的插板，连接件为第一销轴，插槽和插板上对应设有销孔，第一销轴能够穿过销孔实现插槽和插板的可拆卸连接。
[0009]可选地，第一连接部为套筒，第二连接部为能够插入套筒内的套管，连接件为第二销轴，套筒和套管上对应设有销孔，第二销轴能够穿过销孔实现套筒和套管的可拆卸连接。
[0010]可选地，臂架连接装置包括包络件和锁止件，包络件具有开口部以将基体臂架的主弦杆和扩展臂架的主弦杆包络其中，锁止件用于将包络件的开口部封闭。
[0011 ]可选地，锁止件的第一端可转动地连接于包络件的开口部的第一侧，锁止件的第二端与包络件的开口部的第二侧可拆卸连接。
[0012]可选地，锁止件的第一端通过第三销轴或螺栓可转动地连接于包络件的开口部的第一侧。
[0013]可选地，锁止件的第二端设有安装孔，包络件的开口部的第二侧能够插入安装孔内并被紧固件锁紧。
[0014]可选地，锁止件的靠近包络件的开口部的一侧设有托座，当锁止件将包络件的开口部封闭时，基体臂架的主弦杆或扩展臂架的主弦杆与托座接触。
[0015]可选地，基体臂架的主弦杆与托座接触，托座的与基体臂架的主弦杆接触的表面具有与基体臂架相适应的形状;或者，扩展臂架的主弦杆与托座接触，托座的与扩展臂架的主弦杆接触的表面具有与扩展臂架的主弦杆相适应的形状。
[0016]可选地，臂架连接装置还包括垫块，垫块设置在基体臂架的主弦杆和扩展臂架的主弦杆之间以使基体臂架和扩展臂架之间隔开一段距离。
[0017]可选地，垫块具有与扩展臂架的主弦杆相适应的第一表面;和/或，垫块具有与基体臂架的主弦杆相适应的第二表面。
[0018]可选地，其特征在于，包络件为U型架。
[0019]本实用新型所提供的组合式臂架，其采用臂架连接装置将基体臂架和扩展臂架进行可拆卸连接，将一体式的焊接臂架改为可拆卸的组合式臂架，使臂架的设计不再受运输尺寸、运输重量等因素的限制，臂架的承载能力可以成倍提高，从而能够满足超大型起重设备对臂架承载能力的要求。
[0020]通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例进行详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1示出现有技术中的臂架结构的主视图。
[0023]图2示出现有技术中的臂架结构的截面图。
[0024]图3示出本实用新型第一实施例的组合式臂架的主视图。
[0025]图4示出图3所示实施例的基体臂架的立体图。
[0026]图5示出图3所示实施例的基体臂架的主视图。
[0027]图6示出图3所示实施例的扩展臂架的立体图。
[0028]图7示出图3所示实施例的扩展臂架的主视图。
[0029]图8示出本实用新型第二实施例的组合式臂架的主视图。
[0030]图9示出图8所示实施例的基体臂架的主视图。
[0031]图10示出图8所示实施例的扩展臂架的主视图。
[0032]图11示出图8所示实施例的套筒的立体图。
[0033]图12示出图8所示实施例的套管的立体图。
[0034]图13示出本实用新型第三实施例的组合式臂架的主视图。
[0035]图14示出图13所示实施例的U型架处于封闭状态时的结构示意图。
[0036]图15示出图13所示实施例的U型架处于打开状态时的结构示意图。
[0037]图16示出图13所示实施例的垫块的结构示意图。
[0038]图中:
[0039]Γ、主弦杆;2’、腹杆；
[0040]1、基体臂架;2、扩展臂架;31、插槽;32、插板;33、第一销轴;41、套筒;42、套管;43、第二销轴;51、U型架;52、锁止件;521、托座;53、第三销轴;54、螺母;55、垫块。
【具体实施方式】
[0041]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0042]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0043]在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0044]在本实用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0045]图3-16示出了本实用新型的三个实施例。参照图3-16，本实用新型所提供的组合式臂架，包括基体臂架1、扩展臂架2和臂架连接装置，其中，扩展臂架2通过臂架连接装置沿着可拆卸地连接于基体臂架I的至少一个侧面上。
[0046]本实用新型所提供的组合式臂架，其打破传统的焊接设计思路，采用臂架连接装置将基体臂架I和扩展臂架2沿着基体臂架I的至少一个侧面进行可拆卸式连接，将一体式的焊接臂架改为可拆卸的组合式臂架，使臂架的截面尺寸能够不再受运输尺寸、运输重量等因素的限制，从而可以有效解决臂架承载能力与臂架运输尺寸限制这一对矛盾的问题，大幅提高臂架的承载能力，为起重设备向超大型发展提供基础。此外，可拆卸的组合式臂架能够根据实际吊装需求及吊装条件组装形成不同种承载能力的臂架系统，一方面能够满足不同工况的需求，应用更加灵活，另一方面还可以使臂架自身的承载能力与起重设备的整体性能达到良好的匹配，使得整机性能及臂架自身的性能得到更有效地利用。而且，将臂架加强方式由焊接式转变为装配式，也使得臂架的加工工艺更加简单，臂架性能的改进更加容易实现，从而能够有效降低臂架的生产成本。
[0047]本实用新型的三个实施例均以截面形状为长方形的组合式臂架为例，且均以扩展臂架2连接于基体臂架I的垂直于变辐平面的两个相对的侧面(即截面宽度所对应的侧面)上为例对本实用新型进行说明。在其它实施例中，扩展臂架也可以仅连接于垂直于变辐平面的两个相对的侧面中的一个侧面上;或者，在截面形状为长方形的组合式臂架中还可以连接于平行于变辐平面的两个相对的侧面(即截面高度所对应的侧面)上;在截面形状为长方形的组合式臂架中还可以在所有的四个侧面中每一个侧面上各连接一个扩展臂架。当然，本实用新型同样适用于其它截面形状的组合式臂架，如梯形截面的组合式臂架。
[0048]另外，本实用新型三个实施例中，基体臂架I为一体焊接式空间桁架结构，扩展臂架2为一体式的平面桁架组构，但在其它实施例中，基体臂架也可以为组合式的空间桁架架结构，扩展臂架2也可以为组合式的平面桁架结构，或者为一体焊接式的或组合式的空间桁架结构。
[0049]本实用新型的臂架连接装置有多种实施方式，以下以两种实施方式为例进行说明。
[0050]作为本实用新型臂架连接装置的第一种实施方式，臂架连接装置可以包括第一连接部、第二连接部和连接件，第一连接部连接于基体臂架I上，第二连接部连接于扩展臂架2上，第一连接部和第二连接部通过连接件可拆卸连接。这样通过连接件将第一连接部和第二连接部固定连接，即能够将扩展臂架2组装至基体臂架I上，增大臂架的截面尺寸，增强臂架的承载能力，而在需要运输时，又可以通过拆除连接件使基体臂架I和扩展臂架2作为两个单独的部件进行运输，满足运输尺寸的要求，从而能够有效解决臂架承载能力与臂架运输尺寸限制这一对矛盾的问题。
[0051]基于该第一种实施方式的臂架连接装置，本实用新型提供了如图3-图7所示的组合式臂架的第一实施例和如图8-12所示的组合式臂架的第二实施例。
[0052]由图3-7可知，在本实用新型的第一实施例中，组合式臂架包括基体臂架1、扩展臂架2和臂架连接装置，其中，臂架连接装置包括作为第一连接部、第二连接部和连接件，第一连接部为连接于基体臂架I上的插槽31，第二连接部为对应连接于扩展臂架2上的插板32，连接件为第一销轴33，插板32能够插入插槽31内，且插槽31和插板32上对应设有销孔，第一销轴33能够穿过销孔实现插槽31和插板32的可拆卸连接，从而实现基体臂架I与扩展臂架2的可拆卸式连接。
[0053]基于该实施例，在需要增大臂架的承载能力时，将插板32插入对应的插槽31内，并通过第一销轴33将基体臂架I和扩展臂架2固定连接在一起，增大基体臂架I的截面宽度B(或截面高度H)，从而使得组合式臂架具有更强的抗弯及抗拉压能力；而在需要运输时，则可以将第一销轴33断开，方便地实现基体臂架I和扩展臂架2的拆装，从而可以将基体臂架I和扩展臂架2作为两个单独的部分进行运输，以降低臂架运输高度(或减小臂架运输宽度)，减轻臂架运输重量，满足臂架运输尺寸要求。可见，在该实施例中，基体臂架I和扩展臂架2采用插板式连接方式形成组合式臂架，使臂架的截面尺寸无须再受运输尺寸、运输重量等因素的限制，从而可以大幅提高臂架的承载能力，使其能够灵活地满足不同实际工况的需求，成本较低，且工艺较简单。
[0054]如图4所示，在该实施例中，插槽31由两个相互平行的插板连接于基体臂架I的主弦杆上形成，也即该插槽31为双插板插槽，对应地，如图6所示，在该实施例中，插板32为连接于扩展臂架2的主弦杆上的相应位置处的单插板结构，该插板32的宽度小于插槽31的双插板之间的间距，以保证插板32能够顺利插入插槽31中。当然，本实用新型基体臂架I和扩展臂架2之间的插板式连接方式并不局限于这种单板对双板的结构形式，其也可以采用双板对三板等其他结构形式。此外，如图4所示，在该实施例中，插槽31是沿着基体臂架I的截面高度H方向设置的，然而实际上，插槽31也可以沿着基体臂架I的截面宽度B方向设置，这些都在本实用新型的保护范围之内。
[0055]由图8-12可知，在本实用新型的第二实施例中，基体臂架I和扩展臂架2采用套筒式连接方式形成组合式臂架，其与第一实施例的差别在于，臂架连接装置的第一连接部为连接于基体臂架I上的套筒41，臂架连接装置的第二连接部为连接于扩展臂架I上的套管42，臂架连接装置的连接件为第二销轴43，其中，套管42的外径小于套筒41的内径，从而套管42能够顺利插入套筒41中，且套筒41和套管42上对应设有用于第二销轴43穿过的销孔。
[0056]如图8所示，将套管42插入套筒41中，并使第二销轴43穿过销孔，则可以实现基体臂架I和扩展臂架2的组装，而如图9-10所示，将第二销轴43断开，则可以实现基体臂架I和扩展臂架2的分离，这样就使得该实施例的组合式臂架不仅能够方便地增大臂架的截面尺寸，增强臂架的承载能力，而且可以满足运输尺寸限制，方便地进行运输。
[0057]如图11和12所示，在该第二实施例中，套筒41和套管42采用中空圆管结构，实际上，采用方管、矩形管或其他异型管结构的套筒41和套管42也能够实现本实用新型的目的。
[0058]作为本实用新型臂架连接装置的第二种实施方式，臂架连接装置可以包括包络件和锁止件52，其中，包络件具有开口部以将基体臂架I和扩展臂架2的主弦杆包络其中，而锁止件52则用于将包络件的开口部封闭，这样通过包络件与锁止件52的配合，则能够实现基体臂架I与扩展臂架2的可拆卸连接。
[0059]锁止件52可以为与包络件分离的单独部件，例如其可以为一根销轴，该销轴可以穿过包络件开口部两侧的销孔实现对包络件开口部的封闭。但为了减少因分离的零部件易丢失等原因所造成的不必要的麻烦，可以将锁止件52与包络件设计为活动连接结构，例如，锁止件52的第一端可转动地连接于包络件的开口部的第一侧，锁止件52的第二端与包络件的开口部的第二侧可拆卸连接，这样不仅能够方便地实现包络件开口部的打开与封闭，即方便地实现基体臂架I和扩展臂架2的组装与拆卸，而且由于锁止件52的第一端始终与包络件连接在一起，因此还能够防止零部件丢失，使用更加方便快捷。
[0060]基于该第二实施方式的臂架连接装置，本实用新型提供了如图13-16所示的组合式臂架的第三实施例。
[0061 ]由图13-16可知，在该第三实施例中，基体臂架I和扩展臂架2采用U型架连接方式形成组合式臂架。如图14和15所示，在该实施例中，包络件为U型架51，其具有开口部，该开口部的第一侧通过第三销轴53与锁止件52的第一端可转动连接，而锁止件52的第二端则设有与该开口部的第二侧相适应的安装孔。这样，如图14所示，使U型架51开口部的第二侧插入锁止件52第二端的安装孔内，并通过螺母54或其他紧固件锁紧，即可以将U型架51的开口部封闭；而如图15所示，旋松螺母54等紧固件，并绕第三销轴53转动锁止件52，就能够将U型架51的开口部打开。当然，第三销轴53也可以用螺栓等其他结构件代替。
[0062]基于该实施例的组合式臂架，如图13所示，将U型架51套在基体臂架I的主弦杆和扩展臂架2的主弦杆上，并通过锁止件52和螺母54等紧固件将U型架51的开口部封闭，就能够将扩展臂架2组装至基体臂架I上，从而使得组合式臂架具有更大的截面尺寸，进而使得组合式臂架具有更高的抗弯和抗拉压强度;而当需要运输时，也只需旋松螺母54等紧固件并转动锁止件52，将U型架51的开口部打开，就能够使基体臂架I和扩展臂架2分离，作为两个单独的部件进行运输，满足运输尺寸的限制。
[0063]此外，由图14和图15可知，在该第三实施例中，锁止件52的靠近包络件的开口部的一侧设有托座521，该托座521用于在将基体臂架I与扩展臂架2组装在一起时与基体臂架I的主弦杆进行接触，形成对基体臂架I的主弦杆的支撑，增加组装的稳固性，并进一步改善臂架的受力状况。而且，为了更好地形成支撑，在该实施例中，该托座521的与基体臂架I的主弦杆接触的表面具有与基体臂架I的主弦杆相适应的弧形形状。
[0064]需要说明的是，在该实施例中，托座521是与基体臂架I的主弦杆相接触的，但本领域技术人员不难理解，托座521实际上也可以与扩展臂架2的主弦杆接触，此时托座521对扩展臂架2的主弦杆形成支撑，且托座521可以具有与扩展臂架2的主弦杆相适应的弧形表面。
[0065]进一步地，如图13所示，在该第三实施例中，臂架连接装置还包括垫块55，该垫块55设置在基体臂架I的主弦杆和扩展臂架2的主弦杆之间以使基体臂架I和扩展臂架2之间隔开一段距离，这样不仅能够避免基体臂架I和扩展臂架2之间的直接刚性接触，而且还能够保证基体臂架I和扩展臂架2之间力的有效传递。
[0066]为了实现垫块55更可靠地设置，垫块55可以具有与基体臂架I的主弦杆和/或扩展臂架2的主弦杆相适应的表面形状。如图16所示，在该第三实施例中，垫块55具有与扩展臂架2的主弦杆相适应的第一弧形表面，以及与基体臂架I的主弦杆相适应的第二弧形表面，这样垫块55能够与基体臂架I和扩展臂架2进行更有效地接触，从而使得组合式臂架的结构更加可靠。
[0067]可见，本实用新型的组合式臂架通过将臂架加强方式由焊接式转变为组装式，使得臂架的设计无须再受运输尺寸和运输重量的限制，臂架的承载能力可以大幅提高，理论上可以无限制的提升，从而使得起重设备向超大型化发展成为可能。
[0068]以上所述仅为本实用新型的示例性实施例，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。
【主权项】
1.一种组合式臂架，其特征在于，包括基体臂架(I)、扩展臂架(2)和臂架连接装置，所述扩展臂架(2)通过所述臂架连接装置可拆卸地连接于所述基体臂架(I)的至少一个侧面上;所述臂架连接装置包括第一连接部、第二连接部和连接件，所述第一连接部连接于所述基体臂架(I)上，所述第二连接部连接于所述扩展臂架(2)上，所述第一连接部和所述第二连接部通过所述连接件可拆卸连接;或者，所述臂架连接装置包括包络件和锁止件(52 )，所述包络件具有开口部以将所述基体臂架(I)的主弦杆和所述扩展臂架(2)的主弦杆包络其中，所述锁止件(52)用于将所述包络件的开口部封闭。2.根据权利要求1所述的组合式臂架，其特征在于，所述第一连接部为插槽(31)，所述第二连接部为能够插入所述插槽(31)内的插板(32)，所述连接件为第一销轴(33)，所述插槽(31)和所述插板(32)上对应设有销孔，所述第一销轴(33)能够穿过所述销孔实现所述插槽(31)和所述插板(32)的可拆卸连接。3.根据权利要求1所述的组合式臂架，其特征在于，所述第一连接部为套筒(41)，所述第二连接部为能够插入所述套筒(41)内的套管(42)，所述连接件为第二销轴(43)，所述套筒(41)和所述套管(42)上对应设有销孔，所述第二销轴(43)能够穿过所述销孔实现所述套筒(41)和所述套管(42)的可拆卸连接。4.根据权利要求1所述的组合式臂架，其特征在于，所述锁止件(52)的第一端可转动地连接于所述包络件的开口部的第一侧，所述锁止件(52)的第二端与所述包络件的开口部的第二侧可拆卸连接。5.根据权利要求4所述的组合式臂架，其特征在于，所述锁止件(52)的第一端通过第三销轴(53)或螺栓可转动地连接于所述包络件的开口部的第一侧。6.根据权利要求4所述的组合式臂架，其特征在于，所述锁止件(52)的第二端设有安装孔，所述包络件的开口部的第二侧能够插入所述安装孔内并被紧固件锁紧。7.根据权利要求1所述的组合式臂架，其特征在于，所述锁止件(52)的靠近所述包络件的开口部的一侧设有托座(521 )，当所述锁止件(52)将所述包络件的开口部封闭时，所述基体臂架(I)的主弦杆或所述扩展臂架(2)的主弦杆与所述托座(521)接触。8.根据权利要求7所述的组合式臂架，其特征在于，所述基体臂架(I)的主弦杆与所述托座(521)接触，所述托座(521)的与所述基体臂架(I)的主弦杆接触的表面具有与所述基体臂架(I)相适应的形状;或者，所述扩展臂架(2)的主弦杆与所述托座(521)接触，所述托座(521)的与所述扩展臂架(2)的主弦杆接触的表面具有与所述扩展臂架(2)的主弦杆相适应的形状。9.根据权利要求1所述的组合式臂架，其特征在于，所述臂架连接装置还包括垫块(55)，所述垫块(55)设置在所述基体臂架(I)的主弦杆和所述扩展臂架(2)的主弦杆之间以使所述基体臂架(I)和所述扩展臂架(2)之间隔开一段距离。10.根据权利要求9所述的组合式臂架，其特征在于，所述垫块(55)具有与所述扩展臂架(2)的主弦杆相适应的第一表面;和/或，所述垫块(55)具有与所述基体臂架(I)的主弦杆相适应的第二表面。11.根据权利要求1-10任一所述的组合式臂架，其特征在于，所述包络件为U型架(51)。
【文档编号】B66C23/64GK205419602SQ201521014063
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月9日
【发明人】陈卫东, 肖猛, 周玉龙, 孟进军, 陈国亮, 胡本
【申请人】徐工集团工程机械股份有限公司