一种高刚性的梁结构的制作方法

本发明涉及承受相对大载荷的梁结构技术领域，具体涉及一种高刚性的梁结构。

背景技术：

现代工业领域中有很多场合需要用到承受大载荷的梁。由于对设备精度、可靠性、稳定性等方面的要求，承受大弯矩、大扭矩的梁所产生的变形量必须受到严格控制。这就要求梁具有高刚性。

现有常见承受大载荷的梁结构存在刚度不足，导致结构产生较大变形量，严重降低设备精度与稳定性，甚至使设备不能正常工作。例如，龙门式机床的横梁在工作时承受大弯矩、大扭矩，刚度不足会导致工件加工精度降低，甚至在主轴进给过程中横梁发生明显振动；摊铺机的路面压实装置在滚压过程中要承受大弯矩、大扭矩，刚度不足会使得路面压实不均匀。此外，此梁结构也适用于一些对变形有较高要求的设备，如病理全自动封染一体机，虽然载荷相对不大，但梁尺寸小，悬挂的运动载荷精度要求高。

综上所述，本发明是设计一种具有高刚性的梁结构，能够在承受大弯矩、大扭矩时变形量小的梁结构，以解决现有梁结构刚度不足的问题。

本发明可用于机床、行车、压路设备等领域，结构形式也可用于医用设备设计。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的是提供一种高刚性的梁结构，以解决现有梁刚度不足的问题。该梁结构抗弯扭能力强，结构简单、对称，可以根据实际情况灵活设计结构尺寸。

技术方案：本发明一种高刚性的梁结构，包括由四组平板首尾依次相连形成截面为正方形的中心梁以及由四组边板首尾依次相连形成截面为正方形的外框架，所述中心梁位于外框架的内部且中心梁与外框架形成回字形结构，中心梁的侧棱边分别焊接有向中心梁中心线延伸的中心板，所述中心板在中心梁中心线处相交并通过焊接固定，所述中心梁的侧棱边与外框架的内侧壁之间焊接有角管，所述角管的圆心位于外框架的对角线上且角管与外框架的两内侧壁相切，所述中心梁中相邻侧棱边均焊接有向外框架的边板中心线延伸的斜撑板，所述斜撑板在外框架的边板中心线处相交并通过焊接固定，所述中心梁、外框架的两头分别焊接有前端板和后端板。

进一步的，所述相交的斜撑板以及与相交的斜撑板相对应的中心梁平板之间固定焊接有隔板，所述隔板沿中心梁平板的长度方向间隔设置有多组。

进一步的，所述斜撑板、角管和外框架的边板之间固定焊接有边隔板，所述边隔板沿外框架边板的长度方向间隔设置有多组。

进一步的，所述中心板、中心梁的平板、外框架的边板、斜撑板、前端板和后端板上设有均布的过孔或减重孔。

进一步的，所述中心板、中心梁的平板、外框架的边板、斜撑板、前端板和后端板上设有均布的不连续的焊接用孔。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明采用的结构简单、对称，制造、装配、包装、运输方便；

(2)本发明为框架式结构，有效提高了梁的抗弯刚度、抗扭刚度，工作状态下能有效减少结构静变形；

(3)本发明将梁的截面全部分隔成三角形，在中心区域放置较少材料而在远离中心的地方放置了大量材料，且在四个中心梁的侧棱边处采用圆形角管进行局部强化，这有效提升了梁的抗弯截面系数、抗扭截面系数，从而增强了梁的抗弯、抗扭能力。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明隔板连接结构示意图。

具体实施例

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：

如图1至图3所示，本发明一种高刚性的梁结构，包括由四组平板首尾依次焊接相连形成截面为正方形的中心梁1以及由四组边板首尾依次焊接相连形成截面为正方形的外框架2，中心梁1位于外框架2的内部且中心梁1与外框架2形成回字形结构，中心梁1的侧棱边分别焊接有向中心梁1中心线延伸的中心板3，中心板3有四组，中心板3在中心梁1中心线处相交并通过焊接固定，中心梁1的侧棱边与外框架2的内侧壁之间焊接有角管4，角管4为空心圆柱结构，角管4的圆心位于外框架2的对角线上且角管4与外框架2的两内侧壁相切并通过焊接固定，在四个中心梁1的侧棱边处采用圆形角管4进行局部强化，这有效提升了梁的抗弯截面系数、抗扭截面系数；

中心梁1中相邻侧棱边均焊接有向外框架2的边板中心线延伸的斜撑板5，外框架2的边板中心线与外框架2的边板长度方向平行，斜撑板5在外框架2的边板中心线处相交并通过焊接固定，这样使得梁的截面全部分隔成三角形，增强了梁的抗弯、抗扭能力；相交的斜撑板5以及与相交的斜撑板5相对应的中心梁1平板之间固定焊接有隔板6，隔板6沿中心梁1平板的长度方向间隔设置有多组，隔板6对相交的斜撑板5起支撑作用；斜撑板5、角管4和外框架2的边板之间固定焊接有边隔板7，边隔板7沿外框架2边板的长度方向间隔设置有多组，边隔板7对角管4起支撑和固定作用；

中心梁1、外框架2的两头分别焊接有前端板8和后端板9，中心板3、中心梁1的平板、外框架2的边板、斜撑板5、前端板8和后端板9上设有均布的减重孔10，中心板3、中心梁1的平板、外框架2的边板、斜撑板5、前端板8和后端板9上设有均布的不连续的焊接用孔11，通过这些焊接用孔11将中心板3等组件焊到已经焊好的组件四周。