专利名称：装配式臂节、臂架、起重臂和塔式起重机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有桁架结构的臂节以及臂架，特别涉及适用于起重臂的装配式臂节、臂架，以及使用了该臂节、臂架的起重臂和塔式起重机。
背景技术：
塔式起重机简称塔机(tower crane),主要用于建筑施工中物料的垂直或水平输送以及建筑构件的安装等。塔机主要由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成，其中金属结构主要包括塔身、臂架和底座。臂架用于支撑和提升被吊物，是塔机中的重要的承载部件。按照工作性质臂架可以分为起重臂架和平衡臂架。通常来说，塔机的起重性能主要取决于起重臂架的承载能力。传统的塔机臂架，一般由多个具有桁架结构的臂节单元依次首尾连接而成。臂节的桁架结构，一般来说，其空间框架由数根呈三维空间设置的弦杆(也称弦梁)形成，每相邻两根弦杆之间(即每相邻两根弦杆所形成的臂节一侧平面结构中)固定设置有数根腹杆，所述腹杆的两端支撑于相邻两根弦杆之间。然而，目前臂节中弦杆与腹杆之间的固定连接通常采用焊接方式，一方面不仅需要大型工装，制造成本高；另一方面，随着塔机的起重需求的提高，对于臂架的尺寸要求也会提高(尤其是需要更大截面的起重臂架)，外形尺寸较大的臂节运输困难；因此限制了大型塔机的开发。目前，需要一种便于生产工装以及运输的臂节、臂架，特别是适用于塔机的臂节、臂架。
实用新型内容基于此，本实用新型一方面提供了一种装配式臂节，腹杆与弦杆之间的连接关系为可装卸地固定连接，取代了现有的弦杆与腹杆之间所采用的焊接固定连接方式。本实用新型提供了一种装配式臂节，其具有桁架结构，相邻两根弦杆之间设有数根腹杆，所述数根腹杆包括数根第一腹杆和数根第二腹杆，该数根第一腹杆与该数根第二腹杆沿臂节的轴向交替排列，第一腹杆与相邻的第二腹杆构成一个呈V字形状的腹杆组合，每一根第一腹杆的两端与相应的弦杆之间的连接关系为可装卸地固定连接，每一根第二腹杆的两端与相应的弦杆之间的连接关系为可装卸地固定连接。在一个实施例中，所述相邻两根弦杆上固定设有弦杆耳板，所述腹杆的两端与相应弦杆上的弦杆耳板可装卸地固定连接。在一个实施例中，每一根腹杆的两端部固定设有腹杆耳板，每一根腹杆两端部的腹杆耳板与相应弦杆上的弦杆耳板可装卸地固定连接。在一个实施例中，所述相邻两根弦杆包括构成一个平面结构的第一弦杆和第二弦杆，在该平面结构中，腹杆上端为首端，下端为尾端，在构成V字形状的两根相邻腹杆组成的一个腹杆组合中，第一腹杆首端部的腹杆耳板和第二腹杆的首端部的腹杆耳板安装在第一弦杆相邻的两个不同的弦杆耳板上。在一个实施例中，所述相邻两根弦杆包括构成一个平面结构的第一弦杆和第二弦杆，在该平面结构中，腹杆上端为首端，下端为尾端，在构成V字形状的两根相邻腹杆组成的一个腹杆组合中，第一腹杆的尾端部的腹杆耳板和第二腹杆尾端部的腹杆耳板共同安装第二弦杆的同一个弦杆耳板上。在一个实施例中，所述相邻两根弦杆包括构成一个平面结构的第一弦杆和第二弦杆，在该平面结构中，腹杆上端为首端，下端为尾端，在构成V字形状的相邻的三个腹杆组合中，位于中间的腹杆组合中的第一腹杆首端部的腹杆耳板和位于左侧的腹杆组合中的第二腹杆首端部的腹杆耳板共同安装第一弦杆的一个弦杆耳板上，位于中间的腹杆组合中的第二腹杆首端部的腹杆耳板和位于右侧的腹杆组合中的第一腹杆首端部的腹杆耳板共同安装第一弦杆的另一个弦杆耳板上。在一个实施例中，所述数根第一腹杆沿所述臂节的轴向呈相互平行排列；所述数根第二腹杆沿所述臂节的轴向呈相互平行排列。在一个实施例中，所述装配式臂节的桁架结构由三根或四根呈三维空间设置的弦杆形成，其横截面为等腰三角形或矩形。本实用新型还提供了 一种起重臂，其采用了上述的装配式臂节组装而成的臂架。本实用新型还提供了 一种塔式起重机，其采用了上述的起重臂。本实用新型的装配式臂节与现有技术相比，腹杆与弦杆之间采用可装卸地固定连接的方式，与现有的焊接方式相比，改变的目前惯常的整体式结构，采用拼装式结构，各零部杆件特别是腹杆可以替换，一方面方便制作，生产工装可以更为灵活；另一方面，腹杆可拆卸替换，便于适应塔机的多种承载需求，并且拆卸状态便于运输，不受外形尺寸的限制，降低运输成本。
图1为本实用新型实施例提供的装配式臂节的其中一侧的平面结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供的装配式臂节，其空间框架由数根呈三维空间设置的弦杆形成，每相邻两根弦杆之间固定设置有数根腹杆，腹杆的两端支撑于相邻两根弦杆之间。每相邻的两根弦杆形成臂节其中一侧的平面结构，为简洁地展现本实施例的臂节，图1示出了臂节的其中一侧的平面结构。请参图1，臂节包括第一弦杆11、第二弦杆12，设置在第一弦杆11和第二弦杆12之间的数根第一腹杆21、数根第二腹杆22。每一根第一腹杆21的两端分别与第一弦杆11和第二弦杆12上的相应的节点位置可装卸地固定连接；同样的，每一根第二腹杆22的两端分别与第一弦杆11和第二弦杆12上的相应的节点位置可装卸地固定连接。该平面结构中，第一弦杆11上沿臂节的轴向固定排列了数个弦杆耳板110，弦杆耳板110可以通过焊接的方式或其他本领域技术人员所熟知的方式固定在第一弦杆11上，通常来说，这些弦杆耳板110沿臂节轴向均匀分布在第一弦杆11的节点位置上(这些节点位置与受力、荷载相关)。同样的，第二弦杆12上沿臂节的轴向固定排列了数个弦杆耳板120，弦杆耳板120可以通过焊接的方式或其他本领域技术人员所熟知的方式固定在第二弦杆12上，通常来说，这些弦杆耳板120沿臂节轴向均匀分布在第二弦杆12的节点位置上(这些节点位置与受力、荷载相关)。在该平面结构中，数根第一腹杆21沿臂节的轴向呈平行排列；数根第二腹杆22沿臂节的轴向呈平行排列。在该平面结构中，数根第一腹杆21与数根第二腹杆22沿臂节的轴向交替排列，第一腹杆21与相邻的第二腹杆22之间构成一个呈V字形状的腹杆组合。该平面结构中，腹杆上端(靠近第一弦杆11的一端)为首端，下端(靠近第二弦杆12的一端)为尾端，第一腹杆的21的首端部设有腹杆耳板21A、尾端部设有腹杆耳板21B，第二腹杆22的首端部设有腹杆耳板22A、尾端部设有腹杆耳板22B。每一腹杆21 (或22)两端的腹杆耳板21A、21B (或22A、22B)可以通过焊接的方式或其他本领域技术人员所熟知的方式固定在腹杆21 (或22)上。在构成V字形状的两根相邻腹杆21、22组成的一个腹杆组合中，第一腹杆21首端部的腹杆耳板21A可装卸地固定连接在第一弦杆11的一个弦杆耳板110上，第二腹杆22首端部的腹杆耳板22A可装卸地固定连接在第一弦杆11的另一个相邻的弦杆耳板110上，即第一腹杆21首端部的腹杆耳板21A和第二腹杆22的首端部的腹杆耳板22A安装在第一弦杆11相邻的两个不同的弦杆耳板110上。在构成V字形状的两根相邻腹杆21、22组成的一个腹杆组合中，第一腹杆21的尾端部的腹杆耳板21B可装卸地固定连接在第二弦杆12的一个弦杆耳板120上，第二腹杆22尾端部的腹杆耳板21B可装卸地固定连接在第二弦杆12的同一个弦杆耳板120上，即第一腹杆21的尾端部的腹杆耳板21B和第二腹杆22尾端部的腹杆耳板21B共同安装第二弦杆12的同一个弦杆耳板120上。在相邻的三个腹杆组合中，位于中间的腹杆组合中的第一腹杆21首端部的腹杆耳板21A和位于左侧的腹杆组合中的第二腹杆22首端部的腹杆耳板22A共同安装第一弦杆11的一个弦杆耳板110上，位于中间的腹杆组合中的第二腹杆22首端部的腹杆耳板22A和位于右侧的腹杆组合中的第一腹杆21首端部的腹杆耳板21A共同安装第一弦杆11的另一个弦杆耳板110上。上述的每一腹杆耳板与相应的弦杆耳板之间的可装卸连接可以采用高强度螺栓连接。例如参见图1，腹杆耳板22B与弦杆耳板120之间通过高强度螺栓111可装卸的固定连接。在固定时，需要工装保证腹杆两端的腹杆耳板的安装孔中心位置以及尺寸与对应的弦杆耳板上的安装孔中心位置以及尺寸相匹配。图1所示实施例的臂节，其空间框架可由三根或四根呈三维空间设置的弦杆形成。当臂节的空间框架由三根弦杆组成时，上面设置一根弦杆，下面设置两根弦杆，使臂节的横截面为等腰三角形；当臂节的空间框架由四根弦杆组成时，上面设置两根弦杆，下面设置两根弦杆，使臂节的横截面为矩形。每个臂节的弦杆首部和尾部设有可供它们彼此首尾装配连接的安装件，例如首部设有连接头，尾部设有插座，这些是本领域技术人员所熟知的。多个图1所示的臂节依次首尾连接可以形成臂架；每个臂节的尺寸可以完全相同，也可以不同，只需要可以首尾连接形成整体臂架结构即可，这些是本领域技术人员所熟知的。该臂架特别适用于作为起重臂的臂架，起重臂对荷载要求较高，需要具有大截面的起重臂架，相应的，外形尺寸及生产工艺成本随之增加。而本实施例的臂架采用拼装式结构，腹杆可以替换，方便制作，生产工装灵活，且便于适应多种承载需求，便于运输，不受外形尺寸的限制。同样的道理，该臂架也特别适用于作为塔式起重机的臂架，特别适用于作为塔式起重机的起重臂的臂架。以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种装配式臂节，其具有桁架结构，相邻两根弦杆之间设有数根腹杆，其特征在于所述数根腹杆包括数根第一腹杆和数根第二腹杆，该数根第一腹杆与该数根第二腹杆沿臂节的轴向交替排列，第一腹杆与相邻的第二腹杆构成一个呈V字形状的腹杆组合，每一根第一腹杆的两端与相应的弦杆之间的连接关系为可装卸地固定连接，每一根第二腹杆的两端与相应的弦杆之间的连接关系为可装卸地固定连接。
2.如权利要求1所述的装配式臂节，其特征在于所述相邻两根弦杆上固定设有弦杆耳板，所述腹杆的两端与相应弦杆上的弦杆耳板可装卸地固定连接。
3.如权利要求2所述的装配式臂节，其特征在于每一根腹杆的两端部固定设有腹杆耳板，每一根腹杆两端部的腹杆耳板与相应弦杆上的弦杆耳板可装卸地固定连接。
4.如权利要求3所述的装配式臂节，其特征在于所述相邻两根弦杆包括构成一个平面结构的第一弦杆和第二弦杆，在该平面结构中，腹杆上端为首端，下端为尾端，在构成V字形状的两根相邻腹杆组成的一个腹杆组合中，第一腹杆首端部的腹杆耳板和第二腹杆的首端部的腹杆耳板安装在第一弦杆相邻的两个不同的弦杆耳板上。
5.如权利要求3所述的装配式臂节，其特征在于所述相邻两根弦杆包括构成一个平面结构的第一弦杆和第二弦杆，在该平面结构中，腹杆上端为首端，下端为尾端，在构成V字形状的两根相邻腹杆组成的一个腹杆组合中，第一腹杆的尾端部的腹杆耳板和第二腹杆尾端部的腹杆耳板共同安装第二弦杆的同一个弦杆耳板上。
6.如权利要求3所述的装配式臂节，其特征在于所述相邻两根弦杆包括构成一个平面结构的第一弦杆和第二弦杆，在该平面结构中，腹杆上端为首端，下端为尾端，在构成V字形状的相邻的三个腹杆组合中，位于中间的腹杆组合中的第一腹杆首端部的腹杆耳板和位于左侧的腹杆组合中的第二腹杆首端部的腹杆耳板共同安装第一弦杆的一个弦杆耳板上，位于中间的腹杆组合中的第二腹杆首端部的腹杆耳板和位于右侧的腹杆组合中的第一腹杆首端部的腹杆耳板共同安装第一弦杆的另一个弦杆耳板上。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的装配式臂节，其特征在于所述数根第一腹杆沿所述臂节的轴向呈相互平行排列；所述数根第二腹杆沿所述臂节的轴向呈相互平行排列。
8.如权利要求1至6中任意一项所述的装配式臂节，其特征在于所述装配式臂节的桁架结构由三根或四根呈三维空间设置的弦杆形成，其横截面为等腰三角形或矩形。
9.一种起重臂，其采用了如权利要求1至6中任意一项所述的装配式臂节组装而成的臂架。
10.一种塔式起重机，其采用了如权利要求9所述的起重臂。
专利摘要一种装配式臂节，其具有桁架结构，相邻两根弦杆之间设有数根腹杆，所述数根腹杆包括数根第一腹杆和数根第二腹杆，该数根第一腹杆与该数根第二腹杆沿臂节的轴向交替排列，第一腹杆与相邻的第二腹杆构成一个呈V字形状的腹杆组合，每一根第一腹杆的两端与相应的弦杆之间的连接关系为可装卸地固定连接，每一根第二腹杆的两端与相应的弦杆之间的连接关系为可装卸地固定连接。本实用新型的装配式臂节，腹杆与弦杆之间采用用拼装式结构，各零部杆件特别是腹杆可以替换，一方面方便制作，生产工装可以更为灵活；另一方面，腹杆可拆卸替换，便于适应塔机的多种承载需求，并且拆卸状态便于运输，不受外形尺寸的限制，降低运输成本。
文档编号B66C23/64GK202897878SQ201220623289
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者刘毅, 马灿, 罗丹 申请人:中联重科股份有限公司