起重机塔头及起重机的制作方法

1.本技术涉及工程机械技术领域，具体涉及一种起重机塔头及起重机。


背景技术：

2.起重机塔头应用于塔式起重机中，可以用于连接起重臂和平衡臂。现有技术中，起重机塔头由多个连接板和多个连接杆焊接而成，其整体的焊接工艺较差，导致加工完成的起重机塔头容易出现应力集中的情况，从而导致起重机塔头整体的结构刚度较差。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本技术的实施例提供了一种起重机塔头及起重机，其可以改善应力集中的问题，增强整体结构刚度。
4.根据本技术的一个方面，提供了一种起重机塔头，包括：上塔体，包括侧壁、连接轴以及加强板，所述侧壁围合形成安装区域；所述连接轴构造为连接所述侧壁、起重臂以及平衡臂；所述加强板位于所述安装区域内，所述加强板与所述侧壁连接；其中，所述连接轴的轴线与第一基准面共面；所述第一基准面表征所述加强板在厚度方向上的中心面；下塔体，构造为连接所述起重臂和所述平衡臂；中间体，位于所述上塔体和所述下塔体之间，且所述中间体构造为连接所述侧壁和所述下塔体，以支撑所述上塔体。
5.本技术提供的起重机塔头，其通过连接轴的轴线与第一基准面共面的结构设置，使加强板与侧壁连接处受到的合力以及连接轴在径向上受到的作用力位于同一平面内，两者作用力之间不会产生剪切作用或扭转作用，从而改善了起重机塔头容易应力集中的问题，增强了整体的结构刚度。
6.根据本技术的另一个方面，所述加强板为y形结构，所述侧壁包括第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板之间形成与所述加强板的形状适配的所述安装区域，所述第一侧板和所述第二侧板均与所述加强板连接。
7.根据本技术的另一个方面，所述加强板连接于所述第一侧板的板面和所述第二侧板的板面，以使得所述加强板、所述第一侧板以及所述第二侧板之间形成工字形结构。
8.根据本技术的另一个方面，所述连接轴包括：第一轴，构造为连接所述第一侧板和所述起重臂；第二轴，构造为连接所述第二侧板和所述平衡臂；第三轴，构造为连接所述第一侧板、所述第二侧板以及所述平衡臂；其中，所述第一轴的轴线、所述第二轴的轴线以及所述第三轴的轴线均与所述第一基准面共面。
9.根据本技术的另一个方面，所述上塔体还包括连接管，所述连接管的一端与所述第一侧板连接，所述连接管的另一端与所述第二侧板连接。
10.根据本技术的另一个方面，所述下塔体包括：支撑架；第一连接体，构造为连接所述支撑架和所述中间体；第二连接体，构造为连接所述支撑架和所述中间体；第一支撑轴，构造为连接所述第一连接体和所述平衡臂；第二支撑轴，构造为连接所述第二连接体和所述起重臂；其中，所述第一支撑轴的轴线和所述第二支撑轴的轴线均与第二基准面共面；所
述第二基准面表征所述支撑架在厚度方向上的中心面。
11.根据本技术的另一个方面，所述第一连接体设置有第一凹槽，所述第一凹槽的开口朝向所述第二支撑轴，且所述第一凹槽的开口朝向与所述第一支撑轴的轴线垂直，且所述第一凹槽的槽底中心点位于所述第二基准面上；和/或，所述第二连接体设置有第二凹槽，所述第二凹槽的开口朝向所述第一支撑轴，且所述第二凹槽的开口朝向与所述第二支撑轴的轴线垂直，且所述第二凹槽的槽底中心点位于所述第二基准面上。
12.根据本技术的另一个方面，所述中间体包括：第一斜杆，所述第一斜杆的一端与所述侧壁连接，所述第一斜杆的另一端与所述第一连接体连接；第二斜杆，所述第二斜杆相对于所述第一斜杆倾斜设置，所述第二斜杆的一端与所述侧壁连接，所述第二斜杆的另一端与所述第二连接体连接；腹杆，所述腹杆的一端与所述第二连接体连接，所述腹杆的另一端与所述侧壁连接。
13.根据本技术的另一个方面，所述第一连接体还设置有第三凹槽，所述第三凹槽的开口朝向所述连接轴，且所述第三凹槽的开口朝向与所述第一斜杆的轴线平行；和/或，所述第二连接体还设置有第四凹槽，所述第四凹槽的开口朝向所述连接轴，且所述第四凹槽的开口朝向与所述第二斜杆的轴线平行。
14.根据本技术的另一个方面，所述第一连接体包括相对设置的两个第一连接片，所述第一斜杆卡设于两个所述第一连接片之间，且两个所述第一连接片均与所述第一斜杆连接；和/或，所述第二连接体包括相对设置的两个第二连接片，所述第二斜杆卡设于两个所述第二连接片之间，且两个所述第二连接片均与所述第二斜杆连接。
15.根据本技术的另一个方面，还提供了一种塔式起重机，包括：起重臂；平衡臂；如前所述的起重机塔头，构造为连接所述起重臂和所述平衡臂。
16.本技术提供的起重机，其通过连接轴的轴线与第一基准面共面的结构设置，使加强板与侧壁连接处受到的合力以及连接轴在径向上受到的作用力位于同一平面内，两者作用力之间不会产生剪切作用或扭转作用，从而改善了起重机塔头容易应力集中的问题，增强了整体的结构刚度。
附图说明
17.通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
18.图1为本技术一示例性实施例提供的起重机塔头的结构示意图。
19.图2为本技术一示例性实施例提供的上塔体的结构示意图。
20.图3为本技术一示例性实施例提供的加强板的结构示意图。
21.图4为本技术一示例性实施例提供的下塔体的结构示意图。
22.图5为本技术一示例性实施例提供的支撑架的结构示意图。
23.图6为本技术一示例性实施例提供的第一连接片的结构示意图。
24.图7为本技术一示例性实施例提供的第二连接片的结构示意图。
具体实施方式
25.下面，将参考附图详细地描述根据本技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是本技术的全部实施例，应理解，本技术不受这里描述的示例实施例的限制。
26.本技术实施例提供的起重机可以包括平衡臂、起重臂以及起重机塔头，起重机塔头连接于平衡臂和起重臂，起重臂可以用于吊装货物，平衡臂可以用于放置配重，以保证起重机的整体稳定性。
27.图1为本技术一示例性实施例提供的起重机塔头的结构示意图。如图1所示，在一实施例中，起重机塔头1可以包括上塔体11、下塔体12和中间体13，上塔体11可以用于连接起重臂和平衡臂，下塔体12也可以用于连接起重臂和平衡臂，中间体13设置在上塔体11和下塔体12之间，中间体13连接于下塔体12和上塔体11，从而对上塔体11起到支撑作用。
28.图2为本技术一示例性实施例提供的上塔体的结构示意图。如图2所示，在一实施例中，上塔体11可以包括侧壁111和加强板113，侧壁111可以围合形成安装区域114，加强板113可以容置在安装区域114内，加强板113与侧壁111连接，可以增强侧壁111的整体刚度。
29.在一实施例中，侧壁111与加强板113之间可以通过焊接、粘接等方式进行连接。
30.在一实施例中，侧壁111与加强板113之间焊接成型，制造工艺简单，成型后的整体结构抗拉强度大。
31.如图2所示，在一实施例中，上塔体11还可以包括连接轴112，连接轴112可以用于连接侧壁111、起重臂以及平衡臂，方便侧壁111、起重臂以及平衡臂之间的装配和拆卸。
32.图3为本技术一示例性实施例提供的加强板的结构示意图。如图3所示，在一实施例中，第一基准面1131可以理解为加强板113在其厚度方向上的中心面，而加强板113在其厚度方向上的中心面可以理解为加强板113在厚度方向上的多个中点组成的平面。应当理解的是，在图3所示的放置状态下，第一基准面1131与加强板113的上表面之间的距离等于第一基准面1131与加强板113的下表面之间的距离。
33.在一实施例中，以加强板113与侧壁111焊接为例，加强板113的上表面与侧壁111之间的焊缝受到的作用力以及加强板113的下表面与侧壁111之间的焊缝受到的作用力的合力方向位于第一基准面1131内。
34.类似地，在一实施例中，若加强板113与侧壁111之间粘接或选用其他连接方式，加强板113与侧壁111连接处受到的合力也可以认定为位于第一基准面1131内。
35.如图2和图3所示，在一实施例中，连接轴112的轴线与第一基准面1131共面。在实际应用中，连接轴112在径向上受到的作用力垂直于连接轴112的轴线，并且位于第一基准面1131内。这样，加强板113与侧壁111连接处受到的合力以及连接轴112在径向上受到的作用力位于同一平面内，两者作用力之间不会产生剪切作用或扭转作用，使得上塔体11不容易出现应力集中的情况，从而改善了起重机塔头1容易应力集中的问题，增强了整体的结构刚度。
36.本技术实施例提供的起重机塔头1及起重机，其通过连接轴112的轴线与第一基准面1131共面的结构设置，使加强板113与侧壁111连接处受到的合力以及连接轴112在径向上受到的作用力位于同一平面内，两者作用力之间不会产生剪切作用或扭转作用，从而改善了起重机塔头1容易应力集中的问题，增强了整体的结构刚度。
37.如图2所示，在一实施例中，加强板113为y形结构，y形结构的加强板113抗形变能力强，加强板113与侧壁111连接后，可以有效地提高侧壁111的抗形变能力。另外，由于加强板113使用一体化的y形结构，可以减少加强板113自身上的焊缝，减少焊缝数量，保证加强板113的整体刚度。
38.如图2所示，在一实施例中，侧壁111可以包括第一侧板1111和第二侧板1112，第一侧板1111与第二侧板1112之间可以形成前述的安装区域114，并且形成的安装区域114的外轮廓与y形结构的加强板113相适配，这样可以方便加强板113安装，使得第一侧板1111与第二侧板1112均与加强板113连接后，三者之间不容易出现相对位置变化。
39.如图2所示，在一实施例中，加强板113连接于第一侧板1111的板面和第二侧板1112的板面，使得加强板113、第一侧板1111以及第二侧板1112三者之间可以形成工字形结构，工字形结构的刚度较高，从而可以提高上塔体11的整体刚度，使得上塔体11在使用的过程中不容易出现不可逆的变形和塌陷。
40.如图2所示，在一实施例中，连接轴112可以包括第一轴1121、第二轴1122以及第三轴1123，第一轴1121可以用于连接第一侧板1111和起重臂，第二轴1122可以用于连接第二侧板1112和平衡臂，第三轴1123可以用于连接第一侧板1111、第二侧板1112以及平衡臂，并且，第一轴1121、第二轴1122以及第三轴1123的轴线均与前述的第一基准面1131共面。这样，加强板113与侧壁111的连接处受到的合力、第一轴1121在径向上受到的作用力、第二轴1122在径向上受到的作用力以及第三轴1123在径向上受到的作用力均位于同一平面内，前述四者作用力之间也不会产生剪切作用或扭转作用，使得上塔体11不容易出现应力集中的情况，从而改善了起重机塔头1容易应力集中的问题，增强了整体的结构刚度。
41.如图2所示，在一实施例中，上塔体11还可以包括连接管115，连接管115的一端与第一侧板1111连接，连接管115的另一端与第二侧板1112连接。这样，连接管115可以起到增强第一侧板1111与第二侧板1112之间的刚度的作用，改善第一侧板1111与第二侧板1112容易出现变形塌陷的问题。
42.在一实施例中，连接管115可选用矩形管、圆管等。
43.图4为本技术一示例性实施例提供的下塔体的结构示意图。如图4所示，在一实施例中，下塔体12可以包括支撑架121，支撑架121可以作为支撑中间体13和上塔体11的载体，以提高中间体13与上塔体11的稳定性。
44.如图4所示，在一实施例中，支撑架121可以包括多个支撑管1211，多个支撑管1211首尾连接围合形成矩形的架体结构，其整体稳定性较高，有利于改善中间体13与上塔体11容易倾斜的问题。
45.在一实施例中，多个支撑管1211可以选用矩形管、圆管等。
46.如图4所示，在一实施例中，下塔体12还可以包括第一连接体122和第二连接体123，第一连接体122可以用于连接支撑架121和中间体13，第二连接体123也可以用于连接支撑架121和中间体13。
47.如图4所述，在一实施例中，支撑架121为矩形的架体结构，第一连接体122和第二连接体123的数量均为两个，两个第一连接体122设置在支撑架121其中的两个顶点处，两个第二连接体123则设置在支撑架121中的另外两个顶点处。并且，两个第一连接体122处于支撑架121的同一边上，两个第二连接体123也处于支撑架121的同一边上。
48.如图4所示，在一实施例中，下塔体12还可以包括第一支撑轴124和第二支撑轴125，第一支撑轴124可以用于连接第一连接体122和平衡臂，第二支撑轴125可以用于连接第二连接体123和起重臂。
49.如图4所示，在一实施例中，第一连接体122和第一支撑轴124的数量均为两个，每个第一连接体122上均连接有一个第一支撑轴124。第二连接体123和第二支撑轴125的数量也均为两个，每个第二连接体123上均连接有一个第二支撑轴125。
50.图5为本技术一示例性实施例提供的支撑架的结构示意图。如图5所示，在一实施例中，第二基准面1212可以理解为支撑架121在其厚度方向上的中心面，而支撑架121在其厚度方向上的中心面可以理解为支撑架121在厚度方向上的多个中点组成的平面。应当理解的是，在图5所示的放置状态下，第二基准面1212与支撑架121的上表面之间的距离等于第二基准面1212与支撑架121的下表面之间的距离。
51.在一实施例中，以多个支撑管1211相互焊接为例，多个支撑管1211的上表面之间的焊缝受到的作用力以及多个支撑管1211的下表面之间的焊缝受到的作用力的合力方向位于第二基准面1212内。
52.类似地，在一实施例中，若多个支撑管1211之间粘接或选用其他连接方式，多个支撑管1211之间受到的合力也位于第二基准面1212内。
53.如图4和图5所示，在一实施例中，第一支撑轴124的轴线和第二支撑轴125的轴线均与第二基准面1212共面。这样，多个支撑管1211的连接处受到的合力、第一支撑轴124在径向上受到的作用力以及第二支撑轴125在径向上受到的作用力位于同一平面内，这几者作用力之间不会产生剪切作用或扭转作用，使得下塔体12不容易出现应力集中的情况，从而改善了起重机塔头1容易应力集中的问题，增强了整体的结构刚度。
54.如图4和图5所示，在一实施例中，第一连接体122设置有第一凹槽1221，第一凹槽1221的开口朝向第二支撑轴125，第一凹槽1221的开口朝向与第一支撑轴124的轴线垂直，且第一凹槽1221的槽底中心点位于第二基准面1212上。第一凹槽1221的槽底中心点可以理解为第一凹槽1221的槽底面中到第一凹槽1221的各个侧壁的距离相等的点。
55.图6为本技术一示例性实施例提供的第一连接片的结构示意图。如图4和图6所示，第一连接体122可以包括相对设置的两个第一连接片1223，两个第一连接片1223的结构相同，每个第一连接片1223上均设置有第一凹槽1221。
56.如图4和图6所示，以第一连接片1223与支撑架121之间焊接为例，第一连接片1223与支撑架121之间的焊缝会延伸至第一凹槽1221内。图6中作用力f1可以表征第一支撑轴124沿径向上所受的合力。图6中作用力f2可以表征第一凹槽1221内的焊缝所受的合力，作用力f2箭头所指示的点即可以理解为前述的第一凹槽1221的槽底中心点。由于第一凹槽1221的槽底中心点位于第二基准面1212上，第一凹槽1221的槽底中心点处受到的作用力f2也位于第二基准面1212上，这样可以使得作用力f2与作用力f1均位于第二基准面1212内，有利于改善起重机塔头1容易应力集中的问题，增强了整体的结构刚度。
57.如图4所示，在一实施例中，第二连接体123设置有第二凹槽1231，第二凹槽1231的开口朝向第一支撑轴124，第二凹槽1231的开口朝向与第二支撑轴125的轴线垂直，且第二凹槽1231的槽底中心点位于第二基准面1212上。第二凹槽1231的槽底中心点可以理解为第二凹槽1231的槽底面中到第二凹槽1231的各个侧壁的距离相等的点。
58.图7为本技术一示例性实施例提供的第二连接片的结构示意图。如图7所示，第二连接体123可以包括相对设置的两个第二连接片1233，两个第二连接片1233的结构相同，每个第二连接片1233上均设置有第二凹槽1231。
59.如图4和图7所示，以第二连接片1233与支撑架121之间焊接为例，第二连接片1233与支撑架121之间的焊缝会延伸至第二凹槽1231内。图7中作用力f3可以表征第二支撑轴125沿径向上所受的合力。图7中作用力f4可以表征第一凹槽1221内的焊缝所受的合力，作用力f4箭头所指示的点即可以理解为前述的第二凹槽1231的槽底中心点。由于第二凹槽1231的槽底中心点位于第二基准面1212上，第二凹槽1231的槽底中心点处受到的作用力f4也位于第二基准面1212上，这样可以使得作用力f4与作用力f3均位于第二基准面1212内，有利于改善起重机塔头1容易应力集中的问题，增强了整体的结构刚度。
60.如图1所示，在一实施例中，中间体13可以包括第一斜杆131、第二斜杆132以及腹杆133，第一斜杆131的一端与侧壁111连接，第一斜杆131的另一端与第一连接体122连接，第二斜杆132相对于第一斜杆131倾斜设置，第二斜杆132的一端与侧壁111连接，第二斜杆132的另一端与第二连接体123连接，腹杆133的一端与第二连接体123连接，腹杆133的另一端与侧壁111连接。这样，第一斜杆131、第二斜杆132以及腹杆133可以增强上塔体11的稳定性，改善上塔体11容易出现倾斜偏移的问题。
61.如图4所示，在一实施例中，第一斜杆131的数量和第一连接体122的数量均为两个，两个第一斜杆131分别与两个第一连接体122一一对应连接。第二斜杆132、腹杆133以及第二连接体123的数量均为两个，两个第二斜杆132分别与两个第二连接体123一一对应连接，两个腹杆133分别与两个第二连接体123一一对应连接。这样，可以进一步提高上塔体11的稳定性。
62.如图4所示，在一实施例中，每个第一连接体122包括的第一连接片1223的数量为两个，两个第一连接片1223分别连接于第一斜杆131相对的两侧，使得第一斜杆131卡设于两个第一连接片1223之间，这样，两个第一连接片1223可以对第一斜杆131起到限位加固的作用，降低第一斜杆131的晃动幅度，提高第一斜杆131的稳定性，从而提高上塔体11的整体稳定性。
63.如图4所示，在一实施例中，每个第二连接体123包括的第二连接片1233的数量为两个，两个第二连接片1233分别连接于第二斜杆132相对的两侧，使得第二斜杆132卡设于两个第二连接片1233之间，这样，两个第二连接片1233可以对第二斜杆132起到限位加固的作用，降低第二斜杆132的晃动幅度，提高第二斜杆132的稳定性，从而提高上塔体11的整体稳定性。
64.如图4和图6所示，在一实施例中，第一连接体122设置有第三凹槽1222，第三凹槽1222的开口朝向连接轴112，第三凹槽1222的开口朝向与第一斜杆131的轴线平行。应当理解的是，第三凹槽1222的槽底中心点与第一斜杆131的轴线可以确定一个平面，因此，第三凹槽1222的槽底中心点与第一斜杆131的轴线位于同一个平面内。第三凹槽1222的槽底中心点可以理解为第三凹槽1222的槽底面中到第三凹槽1222的各个侧壁的距离相等的点。
65.如图6所示，每个第一连接片1223上均设置有第三凹槽1222。
66.如图4和图6所示，以第一连接片1223与第一斜杆131之间焊接为例，第一连接片1223与第一斜杆131之间的焊缝会延伸至第三凹槽1222内。图6中作用力f5可以表征第三凹
槽1222内的焊缝所受的合力，作用力f5箭头所指示的点即可以理解为前述的第三凹槽1222的槽底中心点。由于第三凹槽1222的槽底中心点与第一斜杆131的轴线共面，因此，第三凹槽1222的槽底中心点处受到的作用力f5和第一斜杆131沿其轴向受到的作用力位于同一个平面，这样也可以改善起重机塔头1容易应力集中的问题，增强了整体的结构刚度。
67.如图4和图7所示，在一实施例中，第二连接体123设置有第四凹槽1232，第四凹槽1232的开口朝向连接轴112，第四凹槽1232的开口朝向与第二斜杆132的轴线平行。应当理解的是，第四凹槽1232的槽底中心点与第二斜杆132的轴线可以确定一个平面，因此，第四凹槽1232的槽底中心点与第一斜杆131的轴线位于同一个平面内。第四凹槽1232的槽底中心点可以理解为第四凹槽1232的槽底面中到第四凹槽1232的各个侧壁的距离相等的点。
68.如图6所示，每个第二连接片1233上均设置有第四凹槽1232。
69.如图4和图6所示，以第二连接片1233与第二斜杆132之间焊接为例，第二连接片1233与第二斜杆132之间的焊缝会延伸至第四凹槽1232内。图6中作用力f6可以表征第四凹槽1232内的焊缝所受的合力，作用力f6箭头所指示的点即可以理解为前述的第四凹槽1232的槽底中心点。由于第四凹槽1232的槽底中心点与第二斜杆132的轴线共面，因此，第四凹槽1232的槽底中心点处受到的作用力f6和第二斜杆132沿其轴向受到的作用力位于同一个平面，这样也可以改善起重机塔头1容易应力集中的问题，增强了整体的结构刚度。
70.为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。