专利名称：臂架、伸缩臂及消防车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械领域，特别是涉及一种臂架，还涉及一种采用该臂架的伸缩臂以及一种包括该伸缩臂的消防车。
背景技术：
目前，消防车的需求救援高度越来越高，同时消防车的承载载荷也在不断地增大，而臂架作为消防车的重要和直接受力部件，既要满足整车的工作性能，臂架的自身强度、刚度和稳定性的要求也非常高。请参阅图1和图2，图1是现有技术一种臂架截面示意图，图2是图1所示的臂架的安装截面示意图。由图1可知，该臂架包括上盖板11和下盖板12，上盖板11和下盖板12均为U型板，具体而言，上盖板11包括水平段111、左竖直段112以及右竖直段113，下盖板12包括水平段121、左竖直段122以及右竖直段123。上盖板11和下盖板12通过焊接进行拼接，在相邻臂架之间，设置有滑块组件(未标示)以将臂架在水平和竖直方向进行固定，滑块组件包括第一滑块单元201和第二滑块单元202，第一滑块单元201包括第一滑块2011以及第二滑块2012，第一滑块2011和第二滑块2012设置于相邻臂架的上盖板11的水平段111之间，第二滑块单元202包括第三滑块2021和第四滑块2022，第三滑块2021和第四滑块2022设置于相邻臂架的下盖板12的水平段121之间。但现有技术的臂架存在以下不足:臂架在承受弯矩作用时，因臂架截面形状简单，臂架质量分布集中在重心附近，容易受到弯矩作用而屈服。
实用新型内容本实用新型提供一种臂架、伸缩臂及消防车，能够解决臂架容易受弯矩作用而屈服的问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种臂架该臂架包括上盖板和下盖板，该上盖板设有第一凸起部，下盖板与该上盖板连接，下盖板设有第二凸起部。其中，上盖板包括第一水平部和第一垂直部，在第一水平部设有第一凸起部，第一凸起部向外凸起；下盖板包括第二水平部和第二垂直部，在第二水平部设有第二凸起部，第二凸起部向外凸起，且与第一凸起部的凸起方向相反。其中，臂架还包括腹板，腹板包括左腹板和右腹板，左腹板和右腹板设置于上盖板和下盖板之间，且左腹板和右腹板的厚度小于上盖板和下盖板的厚度。其中，上盖板的第一垂直部包括连接于第一水平部两侧的第一垂直段和第二垂直段，第一垂直段和第二垂直段的长度均小于第一水平部的水平方向上总长度的四分之一；下盖板的第二垂直部包括连接于第二水平部两侧的第三垂直段和第四垂直段，第三垂直段和第四垂直段的长度均小于第二水平部的水平方向上总长度的四分之一。其中，腹板、上盖板以及下盖板之间采用焊接方式连接。[0010]其中，下盖板和上盖板的横截面形状相同，且相对于左腹板和右腹板的水平中心面对称。为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是:提供一种伸缩臂，该伸缩臂包括至少两个相互嵌套的第一臂架和第二臂架，第一臂架和第二臂架至少其中之一为上述任一种臂架，伸缩臂还包括设置于第一臂架和第二臂架之间的滑块组件，滑块组件包括第一滑块单元和第二滑块单元，第一滑块单元包括第一滑块和第二滑块，第一滑块和第二滑块设置于相邻臂架的上盖板之间，用于从上侧滑动支撑第一臂架和第二臂架；第二滑块单元包括第三滑块以及第四滑块，第三滑块包括第一底壁和与第一底壁连接的第一侧壁，第四滑块包括第二底壁和与第二底壁连接的第二侧壁，第三滑块和第四滑块分别适配设置于臂架的下盖板的两侧拐角处，用于从下侧滑动支撑第一臂架和第二臂架。其中，第一滑块单元还包括固定安装于上盖板的支撑件，支撑件用于支撑第一滑块和第二滑块，以使得第一滑块和第二滑块在水平方向上保持稳定。其中，支撑件包括底板和挡块组件，底板与上盖板连接，挡块组件设置于底板上，挡块组件包括挡块连接件、设于挡块连接件第一端的第一挡块以及设于挡块连接件第二端的第二挡块；第一挡块及第二挡块分别与底板的两端之间形成容纳空间，以便在两个所述容纳空间内分别放置第一滑块和第二滑块。。为解决上述技术问题，本实用新型采用的又一个技术方案是:提供一种消防车，该消防车包括上述任一种伸缩臂。本实用新型的臂架、伸缩臂及消防车通过在上盖板设置第一凸起部，下盖板设置第二凸起部，相比现有技术中上盖板和下盖板均呈U型，臂架质量分布集中，本实用新型的臂架的质量分布远离重心所在的轴，提高了臂架的抗弯截面系数，从而增强了抗弯曲能力。
图1是现有技术一种臂架的截面示意图；图2是图1所示的臂架的安装截面示意图；图3是本实用新型臂架一实施例的截面示意图；图4是本实用新型臂架另一实施例的截面示意图；图5是本实用新型伸缩臂一实施例的部分截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施方式对本实用新型进行详细说明。请参阅图3，图3是本实用新型臂架一实施例的截面示意图。该臂架包括上盖板31和下盖板32。上盖板31包括第一水平部311和连接该第一水平部311的第一垂直部312，第一水平部311的中部设有第一凸起部3111，第一凸起部3111向外凸起。下盖板32包括第二水平部321和连接该第二水平部321的第二垂直部322，第二水平部321的中部设有第二凸起部3211，第二凸起部3211向外凸起，且与第一凸起部3111的凸起方向相反。优选地，第一凸起部3111与第二凸起部3211相对称。上盖板31和下盖板32之间采用焊接方式连接。其中，在本实施例中，第一凸起部3111和第二凸起部3211优选为U型，但其具体形状，本领域技术人员可根据具体情况进行设置。臂架在实际应用中主要受到弯矩的作用力，在本实施例中，以臂架截面的几何中心为原点，建立二维坐标系Oxy (如图3所示)。根据材料力学可知，该臂架的抗弯截面系数W为:ff=I/e其中，I为惯性矩，e为重心到相应边的距离。以截面图形对X轴的惯性矩为例，Ix= / Ay2dA，其中，y为上盖板或下盖板边缘到X轴的距离。结合上述两个公式可知，重心所在轴为X轴时，臂架的质量分布越远离X轴，即y值越大，该臂架的抗弯截面系数W越大，抗弯曲能力越强。本实施例的臂架通过在上盖板31和下盖板32分别设置第一凸起部3111和第二凸起部3211，相比现有技术的臂架的上盖板和下盖板均为U型板，本实施例的第一凸起部3111向y轴正方向凸起以及第二凸起部3211向y轴负方向凸起使得臂架的质量分布远离重心所在的X轴，从而增大了臂架的抗弯截面系数，加强了臂架的抗弯曲能力。请参阅图4，图4为本实用新型臂架另一实施例的截面示意图。该臂架包括上盖板41、下盖板42以及连接在上盖板41与下盖板42两侧之间的腹板，为了方便描述，建立以臂架几何中心为原点的二维坐标系O’ X’ y’。上盖板41包括第一水平部411和第一垂直部412，第一水平部411的中部设有往外突出的第一凸起部4111。进一步地，第一垂直部412包括第一垂直段4121和第二垂直段4122，该第一垂直段4121和第二垂直段4122分别垂直地连接于第一水平部411的两侧。且第一垂直段4121和第二垂直段4122的长度均小于第一水平部411的水平方向上总长度的四分之一，以利于在加工成型时折弯机的下刀。相应地，下盖板42包括第二水平部421和第二垂直部422，第二水平部421的中部设有往外突出的第二凸起部4211。进一步地，第二垂直部422包括第三垂直段4221和第四垂直段4222，该第三垂直段4221和第四垂直段4222分别垂直地连接于第二水平部421的两侧。且第三垂直段4221和第四垂直段4222的长度均小于第二水平部421的水平方向上总长度的四分之一，以利于在加工成型时折弯机的下刀。值得一提的是，在其他实施例中，第一垂直段4121、第二垂直段4122、第三垂直段4221以及第四垂直段4222的长度可由本领域技术人员根据具体情况进行设置，本实用新型对此不作限定。本实施例的第一凸起部4111和第二凸起部4211与上一实施例的第一凸起部3111和第二凸起部3211具有相同的技术特征，此处不再赘述。腹板包括左腹板431和右腹板432，左腹板431和右腹板432设置于上盖板41和下盖板42之间，且左腹板431和右腹板432的厚度小于上盖板41和下盖板42的厚度。左腹板431和右腹板432的质量分布均离臂架的重心所在轴(图4中X轴)较近而厚度较上盖板41和下盖板42薄，使得臂架的质量分布远离重心所在轴，从而增大了抗弯截面系数。在本实施例中，上盖板41和下盖板42的横截面形状相同，且相对于左腹板431和右腹板432的水平中心面对称(图4中X轴所在面)。左腹板431、右腹板432、上盖板41以及下盖板42之间优选为采用焊接方式连接以保证各元件之间的连接强度。[0037]需要说明的是，在其他实施例中，上盖板41和下盖板42的横截面形状也可不相同，如上盖板为方形，下盖板的形状与本实施例中的下盖板42形状相同；或者上盖板的形状与本实施例中的上盖板41形状相同，下盖板为方形。可以理解的是，只要上盖板或下盖板其中任何一个采用了本实施例的“凸起”结构，都应属于本实用新型的保护范围。本实施例的臂架通过在上盖板41和下盖板42分别设置第一凸起部4111和第二凸起部4211，相比现有技术的臂架的上盖板和下盖板均为U型板，第一凸起部4111和第二凸起部4211使得臂架的质量分布远离重心所在轴，从而增大了臂架的抗弯截面系数，加强了臂架的抗弯曲能力。进一步地，在上盖板41和下盖板42之间设置厚度小于上盖板41和下盖板42的腹板，使得靠近重心所在轴的臂架质量减小，从而臂架质量分布更加远离重心所在轴，进一步增大了臂架的抗弯截面系数，加强了臂架的抗弯曲能力，同时还节约了材料，降低了成本。请参阅图5，图5是本实用新型伸缩臂一实施例的部分截面示意图。该伸缩臂包括至少两个相互嵌套的第一臂架51和第二臂架52以及滑块组件(未标示)。第一臂架51和第二臂架52均优选为前述实施例的臂架，但在其他实施例中，也可只需第一臂架51或第二臂架52为前述实施例的臂架，本实用新型对此不作限制。 滑块组件设置于第一臂架51和第二臂架52之间，滑块组件包括第一滑块单元531和第二滑块单元532。其中，第一滑块单元531包括第一滑块5311、第二滑块5312以及固定安装于上盖板60的支撑件5313，第一滑块5311和第二滑块5312设置于第一臂架51和第二臂架52的上盖板60之间，用于从上侧滑动支撑第一臂架51和第二臂架52。具体而言，当第一臂架51伸缩时，第一滑块5311和第二滑块5312相对于第二臂架52滑动，从而减少第一臂架51和第二臂架52之间的摩擦。支撑件5313包括底板53131和设置于该底板53131上的挡块组件，挡块组件包括挡块连接件53132、该挡块连接件53132固定设置于底板53131上。挡块连接件53132的第一端连接有第一挡块53133，挡块连接件53132的第二端连接有第二挡块53134。第一挡块53133与底板53131的第一端之间形成截面为L形的容纳空间，以便在该容纳空间内放置第一滑块5311。类似地，第二挡块53134与底板53131的第二端之间也形成截面为L形的容纳空间，以便在该容纳空间内放置第二滑块5312。具体而言，将上盖板60的第一凸起部(未标示)开槽，并在槽内设置上述支撑件5313,通过螺钉(图未不)将第一挡块53133和底板53131固定于上盖板60,同样地,第二挡块53134和底板53131通过螺钉固定于上盖板60。第一挡块53133和第二挡块53134分别与第一滑块5311和第二滑块5312间隔预定距离，第一臂架51在相对第二臂架52滑动的过程中，还可能受到不同方向的力，第一挡块53133和第二挡块53134可抵住第一滑块5311和第二滑块5312，避免孤立的第一滑块5311和第二滑块5312受力过度，以使得第一滑块5311和第二滑块5312在水平宽度方向上保持稳定。值得一提的是，在其他实施例中，第一挡块53133、第二挡块53134以及底板53131也可通过焊接等其他方式固定，本实用新型对此不作限定。第二滑块单元532包括第三滑块5321和第四滑块5322，第三滑块5321包括第一底壁53211和与第一底壁53211连接的第一侧壁53212，第四滑块5322包括第二底壁53221和与第二底壁53221连接的第二侧壁53222。第三滑块5321和第四滑块5322分别适配设置于第一臂架51的下盖板70的两侧拐角处，用于从下侧滑动支撑第一臂架51和第二臂架52。具体地，当第一臂架51相对于第二臂架52伸缩时，第一侧壁53212和第二侧壁53222在水平宽度方向上支撑第一臂架51和第二臂架52，第一底壁53211和第二底壁53221在竖直高度方向上支撑第一臂架51和第二臂架52，以减小第一臂架51和第二臂架52之间的摩擦，同时第二滑块单元532与第一臂架51和第二臂架52的接触面积较大，能提供较好的稳定性。其中，在本实施例中，第一底壁53211和第一侧壁53212 —体成型，第二底壁53221和第二侧壁53222也一体成型，以方便安装和定位。当然，在其他实施例中，也可采用焊接等方式进行连接，本实用新型对此不作限定。此外，为了进一步提高伸缩臂的稳定性，避免伸缩臂在受力时在分段连接处产生应力集中，将上盖板60和下盖板70的每个连接分段之间采用圆弧过渡连接。需要说明的是，在本实用新型实施例中提到的方位用词“水平宽度”和“竖直高度”等均是相对概念，是根据特定情况的一种表述，根据具体视角可以进行相应调整或变更。本实施例的伸缩臂通过在第一滑块5311和第二滑块5312之间设置支撑件5313，相比现有技术中第一滑块和第二滑块孤立地设置于相邻臂架之间，本实施例的伸缩臂能够使得第一滑块5311和第二滑块5312在水平宽度方向上保持稳定,从而提高伸缩臂的稳定性。进一步地，第三滑块5321和第四滑块5322通过适配设置于第一臂架51的下盖板70的两侧拐角处，能够在水平宽度和竖直高度方向上同时提供支撑，且与第一臂架51和第二臂架52的接触面积大，能够进一步增加伸缩臂的稳定性。本实用新型还提供一种消防车，该消防车包括前述实施例的伸缩臂，消防车的其他结构请参照现有技术，此处不再赘述。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种臂架，其特征在于，所述臂架包括: 上盖板，所述上盖板设有第一凸起部； 下盖板，所述下盖板与所述上盖板连接，所述下盖板设有第二凸起部。
2.根据权利要求1所述的臂架，其特征在于， 所述上盖板包括第一水平部和第一垂直部，在所述第一水平部设有所述第一凸起部，所述第一凸起部向外凸起； 所述下盖板包括第二水平部和第二垂直部，在所述第二水平部设有所述第二凸起部，所述第二凸起部向外凸起，且与所述第一凸起部的凸起方向相反。
3.根据权 利要求2所述的臂架，其特征在于，所述臂架还包括: 腹板，所述腹板包括左腹板和右腹板，所述左腹板和所述右腹板设置于所述上盖板和所述下盖板之间，且所述左腹板和所述右腹板的厚度小于所述上盖板和所述下盖板的厚度。
4.根据权利要求3所述的臂架，其特征在于， 所述上盖板的所述第一垂直部包括连接于所述第一水平部两侧的第一垂直段和第二垂直段，所述第一垂直段和所述第二垂直段的长度均小于所述第一水平部的水平方向上总长度的四分之一； 所述下盖板的所述第二垂直部包括连接于所述第二水平部两侧的第三垂直段和第四垂直段，所述第三垂直段和所述第四垂直段的长度均小于所述第二水平部的水平方向上总长度的四分之一。
5.根据权利要求4所述的臂架，其特征在于， 所述腹板、所述上盖板以及所述下盖板之间采用焊接方式连接。
6.根据权利要求5所述的臂架，其特征在于， 所述下盖板和所述上盖板的横截面形状相同，且相对于所述左腹板和所述右腹板的水平中心面对称。
7.一种伸缩臂，其特征在于，包括至少两个相互嵌套的第一臂架和第二臂架，所述第一臂架和所述第二臂架至少其中之一为根据权利要求1-6任一项所述的臂架，所述伸缩臂还包括设置于所述第一臂架和第二臂架之间的滑块组件，所述滑块组件包括: 第一滑块单元，所述第一滑块单元包括第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和所述第二滑块设置于所述第一臂架和所述第二臂架的上盖板之间，用于从上侧滑动支撑所述第一臂架和所述第二臂架； 第二滑块单元，所述第二滑块单元包括第三滑块以及第四滑块，所述第三滑块包括第一底壁和与所述第一底壁连接的第一侧壁，所述第四滑块包括第二底壁和与所述第二底壁连接的第二侧壁，所述第三滑块和所述第四滑块分别适配设置于所述第一臂架的下盖板的两侧拐角处，用于从下侧滑动支撑所述第一臂架和所述第二臂架。
8.根据权利要求7所述的伸缩臂，其特征在于，所述第一滑块单元还包括固定安装于所述上盖板的支撑件，所述支撑件用于支撑所述第一滑块和所述第二滑块，以使得所述第一滑块和所述第二滑块在水平方向上保持稳定。
9.根据权利要求8所述的伸缩臂，其特征在于，所述支撑件包括: 底板，所述底板与所述上盖板连接；挡块组件，所述挡块组件设置于所述底板上； 所述挡块组件包括挡块连接件、设于所述挡块连接件第一端的第一挡块以及设于所述挡块连接件第二端的第二挡块； 所述第一挡块 及所述第二挡块分别与所述底板的两端之间形成容纳空间，以便在两个所述容纳空间内分别放置所述第一滑块和所述第二滑块。
10.一种消防车，其特征在于，包括根据权利要求7-9任一项所述的伸缩臂。
专利摘要本实用新型公开了一种臂架，该臂架包括上盖板和下盖板，该上盖板设有第一凸起部，下盖板与该上盖板连接，下盖板设有第二凸起部。本实用新型还公开了一种伸缩臂以及消防车。通过上述方式，本实用新型的臂架、伸缩臂以及消防车能够加强臂架的抗弯曲能力。
文档编号A62C27/00GK203043383SQ20122070260
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者廖善梅, 王志恒, 梁米 申请人:长沙中联消防机械有限公司