专利名称：一种布料臂架、布料臂架的制造方法及泵送设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种布料臂架、布料臂架的制造方法及泵送设备。
背景技术：
混凝土泵车的布料臂架在作业时需要悬伸出去，因此会承受巨大的弯矩。为了保证布料臂架具有较高的强度和刚度，现有技术中一般采用高强度钢来制造泵车臂架，但如此一来，布料臂架的重量大大增加，由此引起油耗大、机动性差、对底盘要求很高等一系列问题。为了解决布料臂架重量过大的问题，近年来，人们从臂架结构、臂架材料等多方面开展了臂架轻量化的研究。专利申请号为CN201010524104，名称为“一种制造混凝土泵车用碳纤维布料臂架的方法”的专利申请提出使用碳纤维增强环氧树脂来制作混凝土泵车布料臂架，碳纤维增强环氧树脂的重量轻、比强度高，可以大大减轻布料臂架的重量，同时还可以避免大量焊接，臂架的结构强度良好。但是，采用碳纤维复合材料制作布料臂架存在如下几个技术问题第一、碳纤维复合材料制作的布料臂架脆性高，易损坏。第二、碳纤维复合材料制作布料臂架的成本很高。第三、碳纤维复合材料制作的布料臂架难以回收利用，不利于环保。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种布料臂架、布料臂架的制造方法及泵送设备，以解决现有技术中布料臂架过重的问题。一方面，本发明提供了一种布料臂架，所述布料臂架包括顶板、底板和两个侧板，所述顶板、两个侧板及底板组成箱形结构，所述顶板、侧板及底板均由铝合金制成，且所述顶板、侧板及底板为一体成型。优选地，所述两个侧板向所述底板的外侧凸出，所述两个侧板凸出于所述底板的部分上形成有位于所述布料臂架的首端和尾端之间的油缸座。优选地,所述底板包括第一底板和第二底板,所述第一底板和第二底板均连接在所述两个侧板之间，且所述第二底板位于所述第一底板的外侧，与所述第一底板间隔预定距离，所述第一底板自所述首端延伸至所述尾端，所述第二底板自所述首端延伸至所述油缸座。优选地，所述布料臂架的首端和/或尾端上安装有封闭所述箱形结构的包板，所述包板由铝合金制成，且所述包板焊接在所述顶板、两个侧板、底板中的至少两者上。优选地，在所述油缸座上安装有油缸座加强板，所述油缸座加强板连接在所述两个侧板之间，并位于所述底板的外侧。优选地，所述两个侧板的内壁上具有沿所述布料臂架长度方向延伸的凸筋，所述凸筋由铝合金制成，并与所述侧板一体成型。优选地，所述顶板、底板、侧板均在布料臂架的首端向远离所述顶板的一侧弯折，形成铰接座。本发明的布料臂架采用铝合金制成，其重量轻、耐蚀性好，而且制造工艺简单，一方面可以大幅降低布料臂架的成本，另一方面可以降低使用该布料臂架的混凝土泵车的油耗。而且，与现有技术相比，本发明的布料臂架的顶板、侧板及底板为一体成型制造而成，避免了焊接带来的结构强度降低等问题。另一方面，本发明还提供一种布料臂架的制造方法，其包括如下步骤成型利用铝合金一体成型顶板、底板及两个侧板,所述顶板、两个侧板及底板组成箱形结构；铣削在所述箱形结构上进行铣削，得到所需形状的布料臂架。 优选地，在成型步骤中，所述两个侧板向所述底板的外侧凸出；在铣削步骤中，在所述两个侧板凸出于所述底板的部分上铣削出位于所述箱形结构的首端和尾端之间的油缸座。优选地，在成型步骤中，形成的所述底板包括第一底板和第二底板，所述第一底板和第二底板均连接在所述两个侧板之间，且所述第二底板位于第一底板的外侧，与所述第一底板间隔预定距离，所述第一底板和第二底板自所述箱形结构的首端延伸至尾端；在铣削步骤中，铣掉所述第二底板位于所述油缸座与所述尾端之间的部分。优选地，在成型步骤中，所述两个侧板向所述底板的外侧凸出；在铣削步骤中，对所述两个侧板凸出于所述底板的部分进行铣削，以在所述箱形结构的首端形成向远离所述顶板一侧弯曲的绞接座，并在所述首％5和尾之间统出油缸座。优选地，在成型步骤与铣削步骤之间，还包括折弯步骤在所述箱形结构的首端将所述顶板、底板和侧板向远离所述顶板的一侧折弯。优选地，在成型步骤中，在所述两个侧板的内壁上形成沿布料臂架长度方向延伸的凸筋，所述凸筋由铝合金制成，并与所述侧板一体成型。优选地，在铣削步骤之后，还包括焊接步骤在所述箱形结构的首端和/或尾端上焊接封闭所述箱形结构的铝合金包板，且所述包板焊接在所述顶板、两个侧板、底板中的至少两者上。优选地，在成型步骤中，所述两个侧板向所述底板的外侧凸出；在铣削步骤中，在所述两个侧板凸出于所述底板的部分上铣削出位于所述箱形结构的首端和尾端之间的油缸座；在焊接步骤中，在所述油缸座上焊接铝合金制成的油缸座加强板，所述油缸座加强板连接在所述两个侧板之间，并位于所述底板的外侧。与现有技术中先成型四块钢板再将四块钢板焊接为箱形结构相比，本发明的布料臂架的制造方法更为简单，而且制造出来的布料臂架的重量轻、耐蚀性好、强度高。再一方面，本发明还提供一种泵送设备，其包括上述任一项所述的布料臂架。该泵送设备显然也具有上述布料臂架所带来的全部有益效果，在此不再赘述。
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为本发明的第一实施例的布料臂架的结构示意图；图2为本发明的第一实施例的布料臂架的断面结构示意图；图3为本发明的第一实施例的布料臂架的分解图；图4为本发明的第二实施例的布料臂架的结构示意图；图5为本发明的第二实施例的布料臂架的另一视角结构示意图；图6为本发明的第二实施例的布料臂架的局部放大结构示意图；图7为本发明的第二实施例的布料臂架的剖视图；
图8为本发明的第一实施例的布料臂架的制造方法示意图；图9为本发明的第二实施例的布料臂架的制造方法示意图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不受下面公开的具体实施例的限制。图I为本发明的第一实施例的布料臂架的结构示意图；图2为本发明的第一实施例的布料臂架的侧视图；图3为本发明的第一实施例的布料臂架的分解图；图4为本发明的第二实施例的布料臂架的结构示意图；图5为本发明的第二实施例的布料臂架的另一视角结构示意图；图6为本发明的第二实施例的布料臂架的局部放大结构示意图；图7为本发明的第二实施例的布料臂架的剖视图；图8为本发明的第一实施例的布料臂架的制造方法示意图；图9为本发明的第二实施例的布料臂架的制造方法示意图。下面结合图I至图9对本发明进行进一步的阐述。请参考图I至图7，本发明实施例提供的一种布料臂架，布料臂架包括顶板11、底板12和两个侧板13，顶板11和底板12连接在两个侧板13之间，并间隔预定距离，顶板11、两个侧板13及底板12组成箱形结构，顶板11、侧板13及底板12均由铝合金制成，且顶板11、侧板13及底板12为一体成型。该布料臂架可以安装在混凝土泵车、布料杆或者泵水消防车等泵送设备上。一般而言，上述泵送设备上可以设置有由多个布料臂架依次铰接而成的臂架系统。铝合金具有密度小、强度高、耐蚀性好、易加工等特点，以牌号为LC4的超高强度硬铝为例，其挤压件在室温下的抗拉强度不小于539MPa，完全可以满足泵车布料臂架的工况要求。因此，本发明的布料臂架采用铝合金制成，其重量轻、耐蚀性好，而且制造工艺简单，一方面可以大幅降低布料臂架的成本，另一方面可以降低使用该布料臂架的混凝土泵车的油耗。而且，与现有技术中将四块钢板焊接为箱形结构相比，本发明的布料臂架的顶板11、侧板13及底板12为一体成型制造而成，避免了焊接带来的结构强度降低等问题。请参考图I和2，在本发明第一实施例中，两个侧板13向底板12的外侧凸出，两个侧板13凸出于底板12的部分上形成有位于布料臂架的首端15和尾端16之间的油缸座
17。本发明所称底板12的外侧是指底板12远离顶板11的一侧。由于侧板13向底板12外侧凸出，因此可以很方便地在侧板的凸出部分加工出油缸座17，制造工艺简单。在本实施例中,底板12包括第一底板121和第二底板122，第一底板121和第二底板122均连接在两个侧板13之间,且第二底板122位于第一底板121的外侧,与第一底板121间隔预定距离，第一底板121自布料臂架的首端15延伸至尾端16，第二底板122自布料臂架的首端15延伸至油缸座17。由于布料臂架在首端15与油缸座17之间受力较大，因此容易失效。本发明通过在首端15与油缸座17之间增设第二底板122，使得布料臂架的强度得以增强，而在油缸座17与尾端16之间这段受力相对较小的区域，则只设有第一底板121，因此在臂架强度得到较大提升的同时又不会过多地增加臂架的重量。在本实施例中，布料臂架的首端15和尾端16均向远离顶板11的一侧弯曲，且首端15和尾端16上均开设有轴孔，从而在首端15和尾端16形成铰接座，用于通过销轴与其他臂架铰接。
请参考图3和图7，作为优选实施方式，布料臂架的首端15和/或尾端16上安装有封闭箱形结构的包板，包板由铝合金制成，且包板焊接在顶板11、两个侧板13、底板12中的至少两者上。在第一和第二实施例中，布料臂架的首端15焊接有大头包板18，尾端16焊接有小头包板19,大头包板18和小头包板19焊接在顶板11、两个侧板13、底板12上。通过在首端15和/或尾端16上安装包板，可以使首端15和/或尾端16得到局部加强。而且，包板由铝合金制成，并通过焊接的方式安装，其重量轻、安装方便。本领域技术人员可以理解，尽管在第一和第二实施例中，布料臂架的两端均安装有包板，但在其他实施例中，根据需要仅在其中一端安装包板也能起到增强臂架强度的作用。请参考图3和图7，在油缸座17上还安装有用于提高油缸座17的强度的油缸座加强板20，油缸座加强板20连接在两个侧板13之间，并位于底板12的外侧。油缸座加强板20也是铝合金制成，可以通过焊接的方式与两个侧板13连接。请参考图2、图3和图6，两个侧板13的内壁上具有沿布料臂架长度方向延伸的凸筋14，凸筋14由铝合金制成，并与侧板13 —体成型。在第一实施例和第二实施例中，侧板13上间隔设置有多个凸筋14。通过设置凸筋14，可以增强侧板13的强度，从而提高整个布料臂架的强度，而且凸筋14是与侧板13 —体成型的，制造工艺也比较简单。请参考图4至图7，在本发明第二实施例的布料臂架中，顶板11、底板12、侧板13均在布料臂架的首端15向远离顶板11的一侧弯折，且两个侧板13上开设有轴孔，使得首端15上形成铰接座。在本实施例中，是通过将臂架首端15向远离顶板11的一侧扳弯，形成上述结构。相较于第一实施例中直接在首端15上铣出铰接座，第二实施例中通过将顶板11、底板12和侧板13折弯后再铣出铰接座，因此在一体成型时成型的侧板13可以更窄，更能节省材料，而且加工也更方便。下面还会通过布料臂架的制造方法来更详细地阐述这一结构带来的优点。需要说明的是，本发明第二实施例的布料臂架的底板12也可以由如第一实施例中所述的第一底板121和第二底板122构成，第一底板121和第二底板122的安装位置与第一实施例相同。请参考图8和图9，本发明还提供一种布料臂架的制造方法，其包括如下步骤
成型利用铝合金一体成型顶板11、底板12及两个侧板13，顶板11和底板12连接在两个侧板13之间，并间隔预定距离，顶板11、两个侧板13及底板12组成箱形结构；铣削在箱形结构上进行铣削，得到所需形状的布料臂架。在上述步骤中，成型可以采用铝合金挤压成型技术，铣削可以在数控机床进行。与现有技术中先成型四块钢板再将四块钢板焊接为箱形结构相比，本发明的布料臂架的制造方法更为简单，而且制造出来的布料臂架的重量轻、耐蚀性好、强度高。优选地，在成型步骤中，两个侧板13向所述底板12的外侧凸出；在铣削步骤中，在两个侧板13凸出于底板12的部分上铣削出位于箱形结构的首端15和尾端16之间的油缸座17。
作为进一步的优化方案，在成型步骤中，形成的底板12包括第一底板121和第二底板122，第一底板121和第二底板122均连接在两个侧板13之间,且第二底板122位于第一底板121的外侧，与第一底板121间隔预定距离，第一底板121和第二底板122自布料臂架的首端15延伸至尾端16 ;在铣削步骤中，铣掉第二底板122位于油缸座17与尾端16之间的部分。通过在首端15与油缸座17之间增设第二底板122，使得布料臂架的强度得以增强，而在油缸座17与尾端16之间这段受力相对较小的区域，则铣去第二底板122，因此在臂架强度得到较大提升的同时又不会过多地增加臂架的重量。优选地，请参考图8，在铣削步骤中，在箱形结构的首端15铣出向远离顶板11的一侧弯曲的铰接座，并在首端15和尾端16之间铣出油缸座17。通过在首端15和尾端16上直接铣削出铰接座，制造工艺更为简单。在一些实施例中，在箱形结构的尾端16上也铣出铰接座，尾端的铰接座的弯曲方向可以与首端15的铰接座的弯曲方向相同，也可以相反。首端15和尾端16之间可以具有一个或两个油缸座17，当具有两个沿布料臂架的长度方向分布的油缸座17时，邻近首端15的油缸座17与首端15的铰接座朝向同一侧，邻近尾端16的油缸座17与尾端14的铰接座朝向同一侧。优选地，请参考图9，在成型步骤与铣削步骤之间，还包括折弯步骤在箱形结构的首端15将顶板11、底板12和侧板13向远离顶板11的一侧折弯。一般而言，在布料臂架的高度方向(即侧板13的宽度方向)上，首端15的铰接座的高度大于油缸座17的高度，因此，如果直接在侧板13上铣出铰接座和油缸座17，则侧板13凸出于底板12的宽度要略大于铰接座的高度，而如果将顶板11、底板12和侧板13折弯后再铣出铰接座和油缸座17，则侧板13凸出于底板12的宽度只需略大于油缸座17的高度。因此，在一体成型时成型的侧板13可以更窄，更能节省材料，而且更方便在数控机床上进行加工。优选地，在铣削步骤之后，还包括焊接步骤在箱形结构的首端15和/或尾端16上焊接封闭箱形结构的铝合金包板，且包板焊接在顶板11、两个侧板13、底板12中的至少两者上。在本发明的实施例中，箱形结构的首端15焊接有大头包板18，尾端16焊接有小头包板19,大头包板18和小头包板19焊接在顶板11、两个侧板13、底板12上。通过在首端15和/或尾端16上焊接铝合金包板，可以使首端15和/或尾端16得到局部加强。优选地，在成型步骤中，两个侧板13向所述底板12的外侧凸出；在铣削步骤中，在两个侧板13凸出于底板12的部分上铣削出位于箱形结构的首端15和尾端16之间的油缸座17 ;在焊接步骤中，在油缸座17上焊接铝合金制成的油缸座加强板20，用于加强油缸座17的强度。油缸座加强板20连接在两个侧板13之间，并位于底板12的外侧。优选地，在成型步骤中，在两个侧板13的内壁上形成沿布料臂架长度方向延伸的凸筋14，凸筋14由铝合金制成，并与侧板13 —体成型。具体地，可以在侧板13上成型多个间隔设置的凸筋14。通过设置凸筋14，可以增强侧板13的强度，从而提高整个布料臂架的强度，而且凸筋14是与侧板13—体成型的，制造工艺也比较简单。本发明还提供一种泵送设备，其包括上述任一实施例所述的布料臂架。该泵送设备可以为混凝土泵车、布料杆或泵水消防车。该泵送设备显然也具有上述布料臂架所带来的全部有益效果，在此不再赘述。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技
术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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
1.一种布料臂架，所述布料臂架包括顶板(11)、底板(12)和两个侧板(13)，所述顶板(11)、两个侧板(13)及底板(12)组成箱形结构，其特征在于，所述顶板(11)、侧板(13)及底板(12)均由铝合金制成，且所述顶板(11)、侧板(13)及底板(12)为一体成型。
2.根据权利要求I所述的布料臂架，其特征在于，所述两个侧板(13)向所述底板(12)的外侧凸出，所述两个侧板(13)凸出于所述底板(12)的部分上形成有位于所述布料臂架的首端(15)和尾端(16)之间的油缸座(17)。
3.根据权利要求2所述的布料臂架，其特征在于，所述底板(12)包括第一底板(121)和第二底板(122)，所述第一底板(121)和第二底板(122)均连接在所述两个侧板(13)之间，且所述第二底板(122)位于所述第一底板(121)的外侧，与所述第一底板(121)间隔预定距离，所述第一底板(121)自所述首端(15)延伸至所述尾端(16)，所述第二底板(122)自所述首端(15)延伸至所述油缸座(17)。
4.根据权利要求I所述的布料臂架，其特征在于，所述布料臂架的首端(15)和/或尾端(16)上安装有封闭所述箱形结构的包板(18、19)，所述包板(18、19)由铝合金制成，且所述包板(18、19 )焊接在所述顶板(11)、两个侧板(13 )、底板(12 )中的至少两者上。
5.根据权利要求2所述的布料臂架，其特征在于，在所述油缸座(17)上安装有油缸座加强板(20)，所述油缸座加强板(20)连接在所述两个侧板(13)之间，并位于所述底板(12)的外侧。
6.根据权利要求I至5任一项所述的布料臂架，其特征在于，所述两个侧板(13)的内壁上具有沿所述布料臂架长度方向延伸的凸筋(14)，所述凸筋(14)由铝合金制成，并与所述侧板(13) —体成型。
7.根据权利要求I至5任一项所述的布料臂架，其特征在于，所述顶板(11)、底板(12)、侧板(13)均在布料臂架的首端(15)向远离所述顶板(11)的一侧弯折，形成铰接座。
8.—种布料臂架的制造方法，其特征在于，包括如下步骤 成型利用铝合金一体成型顶板(11)、底板(12)及两个侧板(13)，所述顶板(11)、两个侧板(13)及底板(12)组成箱形结构； 铣削在所述箱形结构上进行铣削，得到所需形状的布料臂架。
9.根据权利要求8所述的布料臂架的制造方法，其特征在于， 在成型步骤中，所述两个侧板(13)向所述底板(12)的外侧凸出； 在铣削步骤中，在所述两个侧板(13)凸出于所述底板(12)的部分上铣削出位于所述箱形结构的首端(15)和尾端(16)之间的油缸座(17)。
10.根据权利要求9所述的布料臂架的制造方法，其特征在于， 在成型步骤中，形成的所述底板(12)包括第一底板(121)和第二底板(122)，所述第一底板(121)和第二底板(122)均连接在所述两个侧板(13)之间，且所述第二底板(122)位于第一底板(121)的外侧，与所述第一底板(121)间隔预定距离，所述第一底板(121)和第二底板(122)自所述箱形结构的首端(15)延伸至尾端(16); 在铣削步骤中，铣掉所述第二底板(122)位于所述油缸座(17)与所述尾端(16)之间的部分。
11.根据权利要求8所述的布料臂架的制造方法，其特征在于， 在成型步骤中，所述两个侧板(13)向所述底板(12)的外侧凸出；在铣削步骤中，对所述两个侧板(13)凸出于所述底板(12)的部分进行铣削，以在所述箱形结构的首端(15)形成向远离所述顶板(11) 一侧弯曲的铰接座。
12.根据权利要求8至11任一项所述的布料臂架的制造方法，其特征在于，在成型步骤与铣削步骤之间，还包括折弯步骤在所述箱形结构的首端(15)将所述顶板(11)、底板(12)和侧板(13)向远离所述顶板(11)的一侧折弯。
13.根据权利要求8至11任一项所述的布料臂架的制造方法，其特征在于，在成型步骤中，在所述两个侧板(13)的内壁上形成沿布料臂架长度方向延伸的凸筋(14)，所述凸筋(14)由铝合金制成，并与所述侧板(13)—体成型。
14.根据权利要求8至11任一项所述的布料臂架的制造方法，其特征在于，在铣削步骤之后，还包括焊接步骤在所述箱形结构的首端(15)和/或尾端(16)上焊接封闭所述箱形结构的铝合金包板(18、19)，且所述包板(18、19)焊接在所述顶板(11)、两个侧板(13)、底板(12)中的至少两者上。
15.根据权利要求9或10所述的布料臂架的制造方法，其特征在于， 在铣削步骤之后，还包括焊接步骤在所述油缸座(17)上焊接铝合金制成的油缸座加强板(20)，所述油缸座加强板(20)连接在所述两个侧板(13)之间，并位于所述底板(12)的外侧。
16.一种泵送设备，其特征在于，包括如权利要求I至7任一项所述的布料臂架。
全文摘要
本发明公开了一种布料臂架，用于安装在泵送设备上，所述布料臂架包括顶板、底板和两个侧板，所述顶板和底板连接在所述两个侧板之间，并间隔预定距离，所述顶板、两个侧板及底板组成箱形结构，所述顶板、侧板及底板均由铝合金制成，且所述顶板、侧板及底板为一体成型。本发明的布料臂架采用铝合金制成，其重量轻、耐蚀性好，而且制造工艺简单。本发明还提供一种布料臂架的制造方法及具有上述布料臂架的泵送设备。
文档编号E04G21/04GK102900235SQ20121034931
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者唐宜, 易文, 秦建军 申请人:三一重工股份有限公司