变截面塔身结构及变截面特殊节的制作方法

本实用新型涉及一种变截面塔身结构及变截面特殊节，尤其适用于起重吨位较大的塔式起重机。

背景技术：

现有塔式起重机均采用同种截面的塔身，即自上而下，塔身标准节截面尺寸一致。当需要增加独立高度时，由于标准节数量增多，下部标准节受力加大，为满足强度要求，一般采用在下部标准节主弦上增加筋板以提高强度。如图1所示，现有塔身是由加强节（11）和标准节（12）组成，加强节（11）与标准节（12）的区别在于加强节（11）是在标准节（12）的基础上，通过在关键节点位置增加筋板，以提高强度。但是这种通过在下部标准节上增加筋板的形式加强标准节的强度是有限的，有时并不能满足增加至相应独立高度的要求。

对于中、小吨位的的塔式起重机，其塔身高度不大，承受的荷载一般不高，对于塔机的工作效率影响不太明显，通过在下部标准节主弦上增加筋板提高下部标准节的承载能力，通常没有使用两种截面塔身的必要，但是这种承载能力的提高效果比较小。

对于起重吨位较大的塔式起重机，塔身工作时承受较大的载荷，一般塔身高度较大，其垂直荷载作用在塔身上，往往使得塔身的承载偏大，导致塔身标准节一般自身重量较大。每增加一节标准节，对下部标准节的受力影响很大，仅通过在下部标准节主弦上增加筋板提高下部标准节的承载能力，并不能满足下部标准节强度要求。

针对上述问题，为了降低塔身承载，可以使用较大截面的标准节作为塔身的下半部分。这样就必须使用两种截面标准节的塔身来优化塔身的承载状况，即必须使用变截面特殊节来达到目的，这正是本实用新型的设计初衷。

技术实现要素：

针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种变截面塔身结构，在不改变已有标准节结构形式的情况下，通过在底层安装更大截面的标准节，并在上下两种不同截面的标准节之间加装一种变截面特殊节，以显著地增加塔身的独立高度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种变截面塔身结构，包括构成上部塔身的小尺寸截面标准节，构成下部塔身的大尺寸截面标准节，以及连接上、下部塔身之间的一个变截面特殊节；大尺寸截面标准节的截面尺寸大于小尺寸截面标准节的截面尺寸，并且变截面特殊节的上端截面尺寸与小尺寸截面标准节的截面尺寸一致，其下端截面尺寸与大尺寸截面标准节的截面尺寸一致。

进一步，所述的大尺寸截面标准节的主弦结构强度大于小尺寸截面标准节的主弦结构强度；

本变截面塔身结构的上部塔身由小尺寸截面标准节组成，下部塔身由大尺寸截面标准节组成，中间用变截面尺寸标准节连接小、大尺寸截面标准节。通过使用较大截面的标准节作为塔身的下半部分，使得塔身各个部位的承载能力更加合理，可以有效降低下部塔身应力，显著增加塔身的独立高度，提升塔机性能。

本实用新型还提供一种变截面特殊节主要由四个主弦杆、八个K片、四个橫腹杆、四个斜腹杆构成；相邻两个主弦杆底部通过一个橫腹杆连接，顶部通过一个斜腹杆连接，中部通过两个上下排列的K片连接。

进一步，所述的主弦杆分为三部分：包括中间主弦杆，其顶端和底端分别连接一主弦接头，顶端主弦接头用于与小尺寸截面标准节连接，底端主弦接头用于与大尺寸截面标准节连接。

更进一步，变截面特殊节内部还连接有一个平台和一个爬梯。

本变截面特殊节这种桁架式结构能够有效地传递载荷，使塔身节应力分布相对均匀，使塔身各个部位的承载能力更加合理，可以有效降低下部塔身应力，显著增加塔身的独立高度，提升塔机性能。并且由于采用分体式结构，可以现场装配，减少运输费用。

综上，而本变截面塔身及变截面特殊节结构，能够使得塔身各个部位的承载能力更加合理，有效降低了下部塔身应力，显著增加塔身了的独立高度，提升了塔机性能。尤其针对大吨位塔机，为提高塔身独立高度而采用本实用新型，在下部塔身采用更大的标准节，能够满足下部标准节强度要求。

附图说明

图1为现有塔身的结构示意图；

图2为本实用新型变截面塔身的结构示意图；

图3为本实用新型变截面特殊节的结构示意图；

图4为图3中A向的结构示意图；

图中：11、加强节，12、标准节，1、大尺寸截面标准节，2、变截面特殊节，21、主弦杆，21-1、主弦接头，21-2、中间主弦杆，22、K片，23、橫腹杆，24、斜腹杆，3、小尺寸截面标准节。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，本实用新型变截面塔身结构包括构成上部塔身的小尺寸截面标准节3，构成下部塔身的大尺寸截面标准节1，以及一个连接上、下部塔身之间的变截面特殊节2。

其中，大尺寸截面标准节1的截面尺寸大于小尺寸截面标准节3的截面尺寸，并且大尺寸截面标准节1的主弦结构强度大于小尺寸截面标准节3的主弦结构强度。

变截面特殊节2的上端截面尺寸与小尺寸截面标准节3的截面尺寸一致，其下端截面尺寸与大尺寸截面标准节1的截面尺寸一致。

如图3和图4所示，本实用新型变截面特殊节，其上端截面尺寸小于下端截面尺寸，主要由四个主弦杆21、八个K片22、四个橫腹杆23、四个斜腹杆24、一个平台25和一个爬梯26构成；相邻两个主弦杆21底部通过一个橫腹杆23连接，顶部通过一个斜腹杆24连接，中部通过两个上下排列的K片22连接；变截面特殊节内部还连接有平台25和爬梯26。

其中，主弦杆21包括中间主弦杆21-2，其顶端和底端分别连接一主弦接头21-1，顶端主弦接头21-1用于与小尺寸截面标准节连接，底端主弦接头21-1用于与大尺寸截面标准节连接。

装配时，由于变截面特殊节采用分体式结构，可以拆开运输再在现场装配。使用大尺寸截面标准节1作为塔身的下半部分，小尺寸截面标准节3作为塔身的上半部，两种不同截面的标准节通过变截面特殊节2连接。可以使得塔身各个部位的承载能力更加合理，有效降低下部塔身应力，显著增加塔身的独立高度，提升塔机性能。同时，本技术方案对大吨位塔身的结构设计具有重要的参考价值。