一种增强臂架刚度的装置及臂架结构的制作方法

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种增强臂架刚度的装置及应用该增强臂架刚度的装置的臂架结构。

背景技术：
随着日趋激烈的市场竞争，混凝土泵车大米数臂架结构和轻量化设计理念逐步流行，如何在底盘桥荷限制和保证泵送高度的条件下，应用轻量化设计臂架结构，增加产品市场竞争力，成为大家关注的热点。然而，大米数轻量化的臂架同时也存在一些负面效应：基于重量、截面等因素的限制，臂架大部分采用薄板箱体结构，虽然能够满足强度要求，但在刚度上就有所损失，容易造成较大变形，过大的变形会使得臂架在作业状态中产生较大的抖动，操作困难，此外过大的变形使得臂架产生拱形等现象，使得用户难以接受此类问题，此现象在长臂架结构上尤为突出。其次，混凝土泵车在泵送过程中产生交变载荷，臂架在交变应力作用下，虽然所受应力小于材料的许用应力，但经过应力的多次重复后，臂架将产生裂纹或完全断裂，出现疲劳失效的现象。因此，需要在长臂架结构上安装一个能够提高臂架刚度的装置，该装置可以在增加较小重量的前提下，大大提高臂架结构的刚度，从而减小变形，避免在交变应力作用下出现疲劳失效问题。对于提高长臂架结构刚度，现有技术中通常采用以下两种方案：1、增加箱体结构截面高度；2、在箱体结构1’内部增加隔板2’（如图1-4所示）。对于第1种方案，由于受到空间布置的限制，增加箱体结构截面高度的可操作性十分有限。对于第2种方案，在箱体结构内部增加隔板，其不仅会增加整个臂架的重量及焊接量，而且由于不可拆卸而导致调节不方便，因此不利于后续的维护。同时，隔板焊接在箱体结构的上下两盖板上，一般焊接处由于产生刚度突变，将会有产生应力集中的可能，加上臂架结构长期受到交变载荷等外力的作用，经常会出现盖板内侧加强板处开裂的状况，修复十分困难。

技术实现要素：
本发明的目的是提出一种可拆卸且调节方便的增强臂架刚度的装置及臂架结构。为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种增强臂架刚度的装置，其包括前调节机构、后调节机构、中间连接机构和张紧绳索，其中：所述前调节机构、后调节机构和中间连接机构分别用于连接臂架的侧壁前部、后部以及前部和后部之间；所述前调节机构、后调节机构和中间连接机构所在的三点连线能够围成一个三角形；所述中间连接机构分别与所述前调节机构和后调节机构通过所述张紧绳索以可拆卸的连接方式相连接；所述张紧绳索的松紧度能够通过所述前调节机构或后调节机构或中间连接机构进行调节。进一步地，所述前调节机构和后调节机构分别包括第一调节支架和第一张紧调节件，其中：所述第一张紧调节件与所述张紧绳索固定连接，所述第一张紧调节件能够通过所述第一调节支架调节所述张紧绳索的松紧度。进一步地，所述中间连接机构包括一个固定支架和一根转轴，其中：所述固定支架用于固定连接臂架的侧壁；所述转轴的两端与所述固定支架转动连接；所述张紧绳索的两端分别连接所述前调节机构和后调节机构，中部置于所述转轴上并能够沿着所述转轴滑行。进一步地，所述中间连接机构还包括若干滚轮，各所述滚轮间隔套设在所述转轴上，相邻的两个所述滚轮形成一个供所述张紧绳索通过的滑行通道。进一步地，所述中间连接机构包括第二调节支架和第二张紧调节件，其中：所述第二张紧调节件与所述张紧绳索固定连接，所述第二张紧调节件能够通过所述第二调节支架调节所述张紧绳索的松紧度。进一步地，所述第二调节支架的数目为两个；所述第二张紧调节件的数目为两个；其中一个所述第二张紧调节件装配在一个所述第二调节支架上，与所述前调节机构连接并张紧同一所述张紧绳索；另外一个所述第二张紧调节件装配在另一个所述第二调节支架上，与所述后调节机构连接并张紧同一所述张紧绳索。进一步地，所述第一调节支架和第二调节支架均包括连接块和具有螺纹通孔的立板，其中：所述连接块固定在所述臂架的侧壁；所述立板垂直固定在所述连接板上。进一步地，所述第一张紧调节件和第二张紧调节件均包括螺杆、紧固螺母和防脱螺母，其中：所述螺杆的一端用于旋入所述第一调节支架和第二调节支架的螺纹通孔中，与所述张紧绳索固定连接；所述螺杆的另一端连接所述紧固螺母和防脱螺母。进一步地，所述张紧绳索为钢丝绳或碳纤维绳。本发明还提供一种臂架结构，包括臂架，其包括上述各实施例中的增强臂架刚度的装置。基于上述技术方案中的任一技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：由于本发明设置了前调节机构、后调节机构、中间连接机构和张紧绳索，前调节机构、后调节机构和中间连接机构分别用于连接臂架的侧壁前部、后部以及前部和后部之间，并且，前调节机构、后调节机构和中间连接机构所在的三点连线能够围成一个三角形，三角形具有稳定性，有着稳固、坚定、耐压的特点。由于本发明所提供的增强臂架刚度的装置设置在臂架两侧的侧板上，显然，本发明可以在不用增加臂架箱体结构截面高度以及重量的前提条件下，对臂架两侧的刚度进行加强。本实施例中，三角形的角度范围并无限制，只是一种概念型的结构形式，目的是使钢丝绳处于受拉状态，进而提高臂架结构的刚度，减 小变形。因此，针对不同截面、不同长度的臂架，三角形的布置都会有所不同，这需根据具体情况进行优化分析。另外，由于本发明中的中间连接机构分别与前调节机构和后调节机构通过张紧绳索以可拆卸的连接方式相连接。张紧绳索的松紧度能够通过前调节机构或后调节机构或中间连接机构进行调节。由此可以看出，本发明不仅可以从臂架上拆卸下来，而且调节方便，因此避免了现有技术中在箱体结构内部增焊隔板所带来的整个臂架的重量增加以及不可拆卸而导致的调节不方便的问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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1为现有技术中一增强臂架刚度的装置在臂架上的布置示意图；图2为图1中臂架结构的截面示意图；图3为现有技术中另一增强臂架刚度的装置在臂架上的布置示意图；图4为图3中臂架结构的截面示意图；图5为本发明所提供的增强臂架刚度的装置一实施例在臂架上的布置示意图；图6为图5中A部的局部放大图;图7为图5中B部的局部放大图；图8为本发明所提供的增强臂架刚度的装置另一实施例在臂架上的布置示意图；图9为图8中C部的局部放大图。具体实施方式为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细 的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明保护范围的限制。如图5所示，本发明所提供的增强臂架刚度的装置，其包括前调节机构、后调节机构、中间连接机构和张紧绳索，其中：前调节机构、后调节机构和中间连接机构分别用于连接臂架的侧壁前部、后部以及前部和后部之间。并且，前调节机构、后调节机构和中间连接机构所在的三点连线能够围成一个三角形，三角形具有稳定性，有着稳固、坚定、耐压的特点。由于本发明所提供的增强臂架刚度的装置设置在臂架两侧的侧板上，显然，本发明可以在不用增加臂架箱体结构截面高度以及重量的前提条件下，对臂架两侧的刚度进行加强。本实施例中，三角形的角度范围并无限制，只是一种概念型的结构形式，目的是使钢丝绳处于受拉状态，进而提高臂架结构的刚度，减小变形。因此，针对不同截面、不同长度的臂架，三角形的布置都会有所不同，这需根据具体情况进行优化分析。中间连接机构分别与前调节机构和后调节机构通过张紧绳索以可拆卸的连接方式相连接。张紧绳索的松紧度能够通过前调节机构或后调节机构或中间连接机构进行调节。由此可以看出，本发明不仅可以从臂架上拆卸下来，而且调节方便，因此避免了现有技术中在箱体结构 内部增焊隔板所带来的整个臂架的重量增加以及不可拆卸而导致的调节不方便的问题。具体地，如图6所示，前调节机构和后调节机构分别包括第一张紧调节件4和第一调节支架5，其中：第一张紧调节件4与张紧绳索3固定连接，第一张紧调节件4能够通过第一调节支架5调节张紧绳索3的松紧度。本实施例中，由于张紧绳索3采用的是钢丝绳或碳纤维绳，因此，通过第一张紧调节件4调节钢丝绳或碳纤维绳的长度，便能够调节钢丝绳或碳纤维绳的松紧度。当然，张紧绳索3并不局限于钢丝绳或碳纤维绳，只要满足相应的强度及柔性强度即可。张紧绳索3的数量可以根据具体情况而定，1根或是图6中的2根，或是3、4、5……根。上述实施例中，第一调节支架5包括连接块51和立板52，连接块51和立板52可以是一体成型，也可以是通过焊接的方式连接在一起。其中：连接块51固定在臂架1的侧壁。连接块51可以以焊接的方式固定在臂架1，也可以采用如螺栓连接的方式固定在臂架1上，还可以采用其他的方式固定在臂架上，只要在连接后能够保证连接强度即可。立板52垂直固定在连接板51上，立板52上开设有螺纹通孔，供第一张紧调节件4实现调节臂架两个连接点（这两个连接点指的是前调节机构、后调节机构和中间连接机构中任意两个连接点）间钢丝绳长度的目的。当然，第一张紧调节件4作用是调节臂架两个连接点（这两个连接点指的是前调节机构、后调节机构和中间连接机构中任意两个连接点）间钢丝绳长度的目的。第一张紧调节件4包括螺杆41、紧固螺母42、防脱螺母43以及垫片6，其中：螺杆41的一端旋入调节支架5的螺纹通孔中，与张紧绳索3固定连接，螺杆41的另一端连接紧固螺母42和防脱螺母43。本实施例中，螺杆与张紧绳索3（如钢丝绳或碳纤维绳）端部的具体连接方式不限，只要能够保证连接的可靠性和强度即可。例如：现有一种方法是通过一个锥孔螺母套将螺杆与钢丝绳相连接，锥孔螺母套内有一段与螺杆相配合的螺纹和一段与钢丝绳相 连接的锥形孔，锥孔内的钢丝每根分开，并同心弯曲，锥形孔内的空隙中填充有合金。如图7所示，作为中间连接机构的一种实现方式，中间连接机构可以包括一个固定支架7和一根转轴（图中未示出），其中：固定支架7用于固定连接在臂架1的侧壁。转轴的两端与固定支架7转动连接。张紧绳索3的两端分别连接前调节机构和后调节机构，中部置于转轴上并能够沿着转轴滑行。由于中间连接机构并未处于前调节机构和后调节机构之间的连线上，因此，其目的在于将前调节机构和后调节机构之间的张紧绳索3进一步张紧，使张紧绳索3成为一个三家坡形的形状，从而起到了提高稳定性的技术效果。上述实施例中，中间连接机构还可以包括若干个滚轮8，每一个滚轮8间隔套设在转轴上，并且，相邻的两个滚轮8形成一个供张紧绳索3通过的滑行通道。这样不仅可以形成滑行通道，还可以对张紧绳索3在转轴上的滑行进行限位。本实施例中，滚轮8可以采用尼龙滚轮，可以减轻重量。若干个滚轮8可以分开设置，也可以与转轴设置成一个整体结构。上述的张紧绳索3的长度调节方式是：通过臂架两端侧板的第一张紧调节件4和第一调节支架5进行调节，即通过旋转紧紧固螺母42和防脱螺母43，调节螺杆41的长度，从而实现两个连接点间钢丝绳长度的可调。但是，方式不只局限于此，只要能够达到调节且固定锁紧的目的即可。因此，如图8、图9所示，本发明还提供另外一种中间连接机构的实现方式，中间连接机构可以包括第二调节支架和第二张紧调节件，其中：第二张紧调节件与张紧绳索固定连接，第二张紧调节件能够通过第二调节支架调节张紧绳索的松紧度。本实施例中，第二调节支架的数目是两个，第二张紧调节件的数目是两个。其中一个第二张紧调节件装配在一个第二调节支架上，与前调节机构连接并张紧同一张紧绳索。另外一个第二张紧调节件装配在另一个第二调节支架上，与后调节机构连接并张紧同一张紧绳索。第二调节支架和第二张紧调节件 的结构分别与前调节机构和后调节机构中的第一张紧调节件4和第一调节支架5相同，在此不再赘述。本发明还提供一种臂架结构，其包括臂架1，在臂架1的两侧分别设置有上述各实施例中的增强臂架刚度的装置。所述臂架结构的其它部分可以参照现有技术，本文不再展开描述。本发明可以在不用增加臂架箱体结构截面高度以及重量的前提条件下，对臂架两侧的刚度进行加强。由于本发明采用的是可拆卸连接的方式，因此调节方便，利于后续的维护。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。