专利名称：桁架臂臂节、桁架臂和起重机的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种桁架臂臂节、桁架臂和起重机。
背景技术：
起重机是一种能够进行物料起重、运输和装卸等作业的工程机械，被广泛的应用于建筑、交通、港口、能源及农田水利等领域，具体如搭建桥梁、安装发电设备、造船、架设风力发电机组等。起重机通常有动力装置、工作机构、臂架、转台和行走装置等组成。其中臂架多为桁架臂结构，其下端铰接于转台上的平台，顶部由变幅钢丝绳滑轮组悬挂支撑，可改变其倾角。请参见图1，现有的桁架臂包括臂头2’，下节臂3’和设于下节臂3’和臂头2’之间的至少一节中间臂4’，通常通过增减中间臂4’的数量来调节桁架臂长度和稳定性。其中，下 节臂和中间臂均包括弦杆，位于弦杆之间腹杆，以及设置于弦杆两侧的连接部。 桁架臂是起重机的关键承载结构，其结构对起重机的承载能力有重要影响。桁架臂结构的稳定性是其结构设计的主要考虑因素。弦杆距离力的作用中心越远，桁架臂结构的稳定性越高，承载能力越强，反之越弱。具体的，桁架臂在回转面和变幅面的稳定性往往不同，桁架臂在回转面的稳定性与臂架截面的宽度有关，桁架臂在变幅面的稳定性与截面的高度有关。现有的桁架臂的中间臂4’的截面通常为宽度尺寸B大于高度尺寸H (图2)，截面变径一般只在桁架臂的末端，因此中间臂部分的截面宽高比对桁架臂整体截面宽高比有重要影响。桁架臂在回转面和变幅面的稳定性往往不同，臂架的承载能力取决于桁架臂稳定性较弱的一面，由此导致桁架臂不能很好的发挥其承载能力。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种桁架臂臂节、桁架臂和起重机，以提高桁架臂的承载能力。有鉴于此，本发明提供了一种桁架臂臂节，其包括相对设置的第一侧和第二侧，且所述第一侧的截面宽度与所述第二侧的截面高度相等；所述第一侧的截面高度与所述第二侧的截面宽度相等。进一步地，其还包括设置于所述第一侧的第一连接部；设置于所述第二侧的第
二连接部。进一步地，所述第一连接部包括第一连接孔，所述第二连接部包括第二连接孔，所述第一连接孔的布置方向与所述第二连接孔的布置方向垂直。本发明还提供一种桁架臂，其设置有上述任一桁架臂臂节。进一步地，上述桁架臂包括臂头、下节臂、位于所述臂头和所述下节臂之间的至少一节第一中间臂，该桁架臂还设置有至少一个截面调节臂组件；所述截面调节臂组件包括两节上述桁架臂臂节，以及设置于所述两个桁架臂臂节之间的第二中间臂；所述第一中间臂和第二中间臂为截面尺寸相同且布置方向垂直的中间臂，所述桁架臂臂节的两个侧面的截面尺寸与所述中间臂的截面尺寸相同。进一步地，所述截面调节臂组件设置于所述臂头与所述第一中间臂之间。进一步地，所述截面调节臂组件设置于所述下节臂与所述第一中间臂之间。进一步地，所述第一中间臂的个数为多个，所述截面调节臂组件设置于多个所述第一中间臂之间。进一步地，所述第二中间臂的个数为多个。本发明还提供一种起重机，设置有上述任一项所述的桁架臂。本发明提供一种桁架臂臂节，其包括两个相对设置的侧面，且两个侧面的截面尺寸设计为第一侧的截面宽度与第二侧的截面高度相等，第一侧的截面高度与第二侧的截面宽度相等。即该桁架臂臂节两侧面的截面尺寸相同但布置方向互相垂直，上述桁架臂臂节的两侧分别用于连接旋转90°后的中间臂，和现有中间臂、臂头或下节臂。本实施例提供的 桁架臂臂节具有如下优点I、该桁架臂臂节的一侧能够连接旋转90°后的中间臂，旋转前后的中间臂的截面宽高比互成倒数，本领域技术人员可以通过调整旋转后中间臂的节数和长度实现对桁架臂整体截面的宽高比的调整；2、两节桁架臂臂节对称着配合使用，两节桁架臂臂节之间设置一节或多节旋转90°后的中间臂，上述两节桁架臂臂节中未与旋转后中间臂相连的一侧的截面尺寸与现有臂头、下节臂及中间臂的尺寸的相适配，连接部的位置相对应，由此便于连接，因此使用该桁架臂臂节不需要对原臂头、下节臂和中间臂的结构进行调整。3、上述桁架臂臂节可根据桁架臂在具体工况中的受力情况设置于臂头和中间臂之间、下节臂和中间臂之间、或多个中间臂之间，设置位置灵活，由此便于技术人员通过调整该桁架臂臂节设置位置以及设置于两个桁架臂臂节之间的中间臂节数和长度来调整桁架臂在不同方向的稳定性，以提高桁架臂的承载能力，使该桁架臂能够适应多种工况需求。本发明还提供一种设置有上述桁架臂臂节和旋转90°后的中间臂的桁架臂，由于上述的桁架臂节具有上述技术效果，因此，设有该桁架臂臂节的桁架臂也应具备相应的技术效果。本发明实施例还提供一种设置有上述桁架臂的起重机，由于上述的桁架臂具有上述技术效果，因此，设有该桁架臂的起重机也应具备相应的技术效果。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I为现有的桁架臂的结构示意图；图2为现有的桁架臂的中间臂的截面示意图；图3为本发明实施例I提供的桁架臂臂节的结构示意图；图4为本发明实施例I提供的桁架臂臂节的俯视示意图；图5为本发明实施例I提供的桁架臂臂节的第一侧的示意图；图6为本发明实施例I提供的桁架臂臂节的第二侧的示意7为本发明实施例2提供的桁架臂的结构示意图8为本发明实施例2提供的桁架臂的主视示意图；图9为本发明实施例2提供的桁架臂的后视示意图。附图标记说明2’臂头3’下节臂4’中间臂11第一侧12第二侧111第一连接部 121第二连接部2臂头3下节臂
41第一中间臂 42第二中间臂Ia第一桁架臂臂节Ib第二桁架臂臂节
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。现有的桁架臂难于适用多种工况的原因在于桁架臂在不同方向的稳定性与其整体截面的宽高比有关，但现有的桁架臂的截面的宽度和高度的调整空间较小，往往是受限于中间臂的尺寸和规格。针对这一问题，本发明考虑将部分现有的中间臂旋转90°后设置于桁架臂中，利用旋转前后的中间臂截面宽高比的不同，改变桁架臂整体截面的宽高比。但桁架臂的下节臂和臂头与中间臂相连的一侧的截面尺寸与中间臂截面尺寸相匹配，连接部位置相对应设置，下节臂和臂头均通过穿过连接部的销轴或螺栓与中间臂相连。将中间臂旋转90°后连接于桁架臂中会增加旋转后的中间臂与其它臂节(臂头、下节臂或旋转前中间臂)的连接难度。进一步地，本发明人考虑到旋转后的中间臂难于与桁架臂中的其它臂节直接连接，由此提供一种桁架臂臂节，该桁架臂臂节用于连接旋转90°后的中间臂和桁架臂中的其它臂节。下面结合图3至图9，对本发明的优选实施例作进一步详细说明。请参见图3至图6，本发明实施例I提供一种桁架臂臂节，该臂节为桁架结构，包括弦管和位于弦管之间的腹管，该桁架臂臂节包括相对设置的第一侧11和第二侧12，且第一侧11的截面宽度BI与第二侧的截面高度H2相等，第一侧的截面高度Hl与第二侧的截面宽度B2相等(图4至图6)；设置于第一侧11的第一连接部111 ;设置于第二侧12的第二连接部121。现有的桁架臂的中间臂为横向布置(截面宽度大于高度)，为了便于描述，对于此种布置方式的中间臂以下简称第一中间臂。本发明人考虑将部分第一中间臂旋转90°连接于桁架臂中，由此实现对桁架臂整体截面的宽高比的调节。为了便于描述，将第一中间臂旋转90°后的中间臂称为第二中间臂。但是将第一中间臂旋转90°后，其连接部位置也会发生改变，不能与臂头和/或下节臂的连接部位置相对应，造成连接困难。由此本实施例提供一种上述桁架臂臂节，该臂节可以作为臂头与第二中间臂、下节臂与第二中间臂、以及第一中间臂和第二中间臂之间的连接臂节。本实施例提供的桁架臂臂节既可实现对桁架臂整体截面宽高比例的调整，又能在不改变现有的臂头、下节臂和第一中间臂的结构的前提下实现第二中间臂与上述臂节的连接，提高桁架臂的通用性。上述桁架臂臂节的两侧截面的尺寸设计如下第一侧的截面宽度BI与第二侧的截面高度H2相等，第一侧的截面高度Hl与第二侧的截面宽度B2相等。上述桁架臂臂节的两侧分别用于与第二中间臂，和第一侧用于与第一中间臂、臂头或下节臂相连。具体操作时，设置桁架臂臂节的一侧与第一中间臂的截面宽高相同，则该上述桁架臂臂节另一侧的截面宽高势必与第二中间臂的截面宽高相同。假设的上述桁架臂臂节的BI >H1，则上述桁架臂的第二侧用于与第二中间臂相连，本领域技术人员通过调整第二中间臂的个数实现对桁架臂整体截面宽高比的调整，连接好一定节数的第二中间臂后，再将最后一节的第二中间臂的一侧与另一上述桁架臂臂节的第二侧相连，该桁架臂臂节的第一侧可与第一中间臂、臂头或下节臂相连。因此，本领域技术人员可以借助上述桁架臂臂节将第二中间臂连接于桁架臂中，并且无需要改变现有的臂头、下节臂以及第一中间臂的结构。上述第一连接部111和第二连接部121用于桁架臂臂节与第二中间臂、第一中间臂、臂头或下节臂的连接，作为优选方案，第一连接部111和第二连接部121与桁架臂臂节一体成型。本领域技术人员可以理解，第一连接部111和第二连接部121也可不设置于桁 架臂臂节上，该祐1架臂臂节可通过其他外加连接部件与上述臂节相连。进一步地，上述桁架臂臂的第一连接部111包括第一连接孔，第二连接部包括第二连接孔121，且第一连接孔和第二连接孔的布置方向互相垂直。本实施例中，第一连接孔的布置方向为与桁架臂臂架的底面平行，第二连接孔的布置方向为与桁架臂臂架的底面垂直。由此使得该桁架臂臂节第二连接部121的位置与第一中间臂旋转90°后的连接部位置相对应，因此只需将现有的第一中间臂旋转90°便能方便地与桁架臂臂节的第二侧相连，以便于技术人员快速方便的组装桁架臂。综上所述,本实施例提供的祐1架臂臂节具有如下优点I、该桁架臂臂节的一侧能够连接旋转90°后的中间臂，旋转前后的中间臂的截面宽高比不同，本领域技术人员可以通过调整旋转后中间臂的节数和长度实现对桁架臂整体截面的宽高比的调整；2、两节桁架臂臂节对称着配合使用，两节桁架臂臂节之间设置一节或多节旋转90°后的中间臂，上述两节桁架臂臂节中未与旋转后中间臂相连的一侧的截面尺寸与现有臂头、下节臂及中间臂的尺寸的相适配，连接部的位置相对应，由此便于连接，因此使用该桁架臂臂节不需要对原臂头、下节臂和中间臂的结构进行调整。3、上述桁架臂臂节可根据桁架臂在具体工况中的受力情况设置于臂头和中间臂之间、下节臂和中间臂之间、或多个中间臂之间，设置位置灵活，由此便于技术人员通过调整该桁架臂臂节设置位置以及设置于两个桁架臂臂节之间的中间臂节数和长度来调整桁架臂在变幅面和回转面两个方向上的稳定性，以提高桁架臂的承载能力，使桁架臂能够适应多种工况需求。本发明实施例2还提供一种桁架臂，请参见图7至图9，该桁架臂设置有上述桁架臂臂节，具体的，该桁架臂包括臂头2，下节臂3，位于臂头2和下节臂3之间的至少一节中间臂41，以及至少一个截面调节臂组件，该截面调节臂组件包括两个上述桁架臂臂节，为了便于描述，以下称为第一桁架臂臂节Ia和第二桁架臂臂节lb，以及设置于上述两个桁架臂臂节之间的第二中间臂42，第二中间臂42与第一中间臂41为截面尺寸相同且布置方向互相垂直的中间臂；上述桁架臂臂节的两个侧面截面的尺寸与所述中间臂的截面尺寸相同。本实施例提供的桁架臂设置有截面调节臂组件，该截面调节臂组件由第一桁架臂臂节Ia和第二桁架臂臂节lb，以及将现有桁架臂中的第一中间臂41旋转90°后的第二中间臂42组成。通常情况下，第一中间臂41在桁架臂中的布置方向为截面宽度大于高度，由此第二中间臂42在桁架臂中的布置方向为截面高度大于宽度，通过对第二中间臂42和第一中间臂41臂节数和长度的选择可实现对桁架臂整体截面宽高比的调整。第一桁架臂臂节Ia和第二桁架臂臂节Ib用于连接第二中间臂42和桁架臂中的其它臂节(臂头2、下节臂3或第一中间臂41)。本领域技术人员可以理解，为了保证上述连接作用，上述两个桁架臂臂节是对称设置的，具体的，假设BI >H1，则第一架桁架臂臂节Ia的第一侧与桁架臂中的其它臂节相连，其第二侧与第二中间臂42的一侧相连，第二中间臂42的另一侧与第二桁架臂臂节Ib的第二侧相连，第二桁架臂臂节Ib的第一侧与桁架臂中的其它臂节相连。上述截面调节臂组件可以设置于桁架臂的任意位置，本领域技术人员可以根据桁架臂在具体工况中的受力情况选择上述截面调节臂组件的设置位置，具体的可以设置于以下位置中的一种或多种上述截面调节臂组件设置于臂头2与第一中间臂41之间(如图7所示)。具体的，该截面调节臂组件包括依次连接的第一桁架臂臂节la，第二中间臂42和第二桁架臂臂节lb，第二中间臂42的两侧分别与第一桁架臂臂节Ia的第二侧和第二桁架臂臂节Ib的第二侧相连，第一桁架臂臂节Ia的第一侧与臂头2相连，第二桁架臂臂节Ib的第一侧与第一中间臂41相连；上述截面调节臂组件设置于下节臂3和第一中间臂41之间。具体的，截面调节臂组件包括依次连接的第一桁架臂臂节la，第二中间臂42和第二桁架臂臂节lb，第二中间臂42的两侧分别与第一桁架臂臂节Ia的第二侧和第二桁架臂臂节Ib的第二侧相连，第一桁架臂臂节Ia的第一侧与第一中间臂相连41，第二桁架臂臂节Ib的第一侧与下节臂3相连；第一中间臂41为多个时，上述截面调节臂组件设置于多个第一中间臂41之间。具体的，截面调节臂组件包括依次连接的第一桁架臂臂节la，第二中间臂42和第二桁架臂臂节lb，第二中间臂42的两侧分别与第一桁架臂臂节Ia的第二侧和第二桁架臂臂节Ib的第二侧相连，第一桁架臂臂节Ia的第一侧与第一中间臂相连，第二桁架臂臂节Ib的第一侧与另一第一中间臂相连。上述截面调节臂组件中第二中间臂42的个数可以为一个或多个，本领域技术人员可以根据桁架臂整体截面所需的宽高比对第二中间臂的个数进行调整。第二中间臂的个数优选为多个。桁架臂臂节和第二中间臂42之间，以及相连的第二中间臂42之间(第二中间臂为多个的情况)可以通过销轴或螺栓连接。上述桁架臂中，截面调节臂组件可以通过销轴或螺栓与下节臂3、臂头2或第一中间臂41相连。上述桁架臂也可不设第一中间臂，将上述截面调节臂组件直接设置于臂头和下节臂之间。由上述内容可知，本实施例提供的桁架臂具有如下优点、
I、该桁架臂设置有截面臂调节组件，该截面调节臂组件中设置有与第一中间臂布置方向垂直的第二中间臂，两种中间臂的截面宽高比不同，本领域技术人员可以通过调整第二中间臂的节数和长度实现对桁架臂整体截面的宽高比的调整；2、该桁架臂设置的截面调节臂组件中两节桁架臂臂节对称着配合使用，两节桁架臂臂节之间设置一节或多节第二中间臂，上述两节桁架臂臂节中未与第二中间臂相连的一侧的截面宽和高与现有臂头、下节臂尺寸和中间相适配，连接部的位置相对应，便于连接，因此使得该桁架臂不需要对原臂头、下节臂和第一中间臂的结构进行调整。3、上述截面调节臂组件可根据桁架臂在具体工况中的受力情况设置于臂头和中间臂之间、下节臂和中间臂之间、或多个中间臂之间，设置位置灵活，由此便于技术人员通过调整截面调整臂组件设置位置以及设置于两个桁架臂臂节之间的第二中间臂个数来调整桁架臂在变幅面和回转面两个方向的稳定性，提高桁架臂的承载能力，使桁架臂能够适应多种工况需求。本发明实施例还提供一种设置有上述桁架臂的起重机，如履带式起重机。由于上 述的桁架臂具有上述技术效果，因此，设有该桁架臂的起重机也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种桁架臂臂节，其特征在于，其包括相对设置的第一侧(11)和第二侧(12)，且所述第一侧(11)的截面宽度(BI)与所述第二侧(12)的截面高度(H2)相等；所述第一侧(11)的截面高度(Hl)与所述第二侧(12)的截面宽度(B2)相等。
2.根据权利要求I所述的桁架臂臂节，其特征在于，还包括 设置于所述第一侧(11)的第一连接部(111); 设置于所述第二侧(12)的第二连接部(121)。
3.根据权利要求2所述的桁架臂臂节，其特征在于，所述第一连接部(111)包括第一连接孔，所述第二连接部(121)包括第二连接孔，所述第一连接孔的布置方向与所述第二连接孔的布置方向垂直。
4.一种桁架臂，其特征在于，设置有权利要求I至3任意一项所述的桁架臂臂节。
5.根据权利要求4所述的桁架臂，其特征在于，所述桁架臂包括臂头(2)、下节臂(3)、位于所述臂头(2)和所述下节臂(3)之间的至少一节第一中间臂(41)，其特征在于，该桁架臂还设置有至少一个截面调节臂组件； 所述截面调节臂组件包括两节如权利要求I至3任意一项所述的桁架臂臂节，以及设置于所述两个桁架臂臂节之间的第二中间臂(42);所述第一中间臂(41)和第二中间臂(42)为截面尺寸相同且布置方向垂直的中间臂，所述桁架臂臂节的两个侧面的截面尺寸与所述中间臂的截面尺寸相同。
6.根据权利要求5所述的桁架臂，其特征在于，所述截面调节臂组件设置于所述臂头(2 )与所述第一中间臂(41)之间。
7.根据权利要求5所述的桁架臂，其特征在于，所述截面调节臂组件设置于所述下节臂(3)与所述第一中间臂(41)之间。
8.根据权利要求5所述的桁架臂，其特征在于，所述第一中间臂(41)的个数为多个，所述截面调节臂组件设置于多个所述第一中间臂(41)之间。
9.根据权利要求4至8任意一项所述的桁架臂，其特征在于，所述第二中间臂(42)的个数为多个。
10.一种起重机，其特征在于，设置有如权利要求4至9任意一项所述的桁架臂。
全文摘要
本发明公开一种桁架臂臂节、桁架臂和起重机，该桁架臂臂节包括相对设置的第一侧和第二侧，且第一侧的截面宽度与第二侧的截面高度相等；第一侧的截面高度与第二侧的截面宽度相等。该桁架臂臂节的一侧能够连接旋转90°后的中间臂，可以通过调整旋转后中间臂的节数和长度实现对桁架臂整体截面的宽高比的调整，进而便于调整桁架臂在变幅面和回转面两个方向的稳定性，提高桁架臂的承载能力。
文档编号B66C23/70GK102774761SQ20121026507
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者廖建国, 张世勇 申请人:三一重工股份有限公司