一种起重机臂架及起重的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种起重机臂架及起重机，属于起重机设备领域。臂架为桁架结构，桁架结构包括四根主弦杆和多根腹杆，多根上腹杆呈锯齿状连接在第一主弦杆和第二主弦杆之间，多根下腹杆呈锯齿状连接在第三主弦杆和第四主弦杆之间，多根前腹杆呈锯齿状连接在第一主弦杆和第四主弦杆之间，多根后腹杆呈锯齿状连接在第二主弦杆和第三主弦杆之间，桁架结构还包括多根间隔设置的斜向腹杆，多根斜向腹杆包括多根左斜向腹杆和多根右斜向腹杆，左斜向腹杆连接在第一主弦杆和第三主弦杆之间，右斜向腹杆连接在第二主弦杆和第四主弦杆之间，左斜向腹杆和右斜向腹杆依次交替设置。本实用新型通过设置斜向腹杆，增加了斜向腹杆截面的刚性，降低了焊接难度。
【专利说明】一种起重机臂架及起重机
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及起重机设备领域，特别涉及一种起重机臂架及起重机。
【背景技术】
[0002] 作为起重机的一部分，臂架是把货物载荷传递到连接基柱的重要构件，其除了必 须保证强度、刚度、稳定性的要求外，臂架结构设计的合理与否，对起重机比较本身的力流 传递、结构的疲劳寿命、整体自重、稳定性及整机性能都有着重大的影响。
[0003] 现有的桁架式臂架，一般包括依次连接的臂架根部、中间臂节和臂架头部，臂架根 部、中间臂节和臂架头部分别包括相互平行的四根主弦杆，相邻的主弦杆之间焊接有腹杆， 腹杆呈锯齿状焊接在主弦杆之间。为了保证臂架的稳定性，会在四根主弦杆之间设置多个 零杆截面，每个零杆截面包括呈矩形状排列的两根坚直零杆和两根横向零杆，并在零杆截 面的对角处设置有一根保形腹杆(或者是在两根平行的横向零杆之间焊接两根呈八字形排 列的保形腹杆)。其中，主弦杆与腹杆、主弦杆与零杆焊接在一起。
[0004] 在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：
[0005] 为了保证臂架的稳定性而设置的零杆截面，在保证稳定性的同时增加了主弦杆上 的连接点(每一个零杆截面的增加，使得臂架上增加了 10个或者12个连接点)，从而臂架在 使用过程中，会因较多的连接点而造成应力集中，导致臂架断裂，并且较多的连接点增加了 焊接工艺的难度，并且零杆截面的增加，也增加了臂架的重量。 实用新型内容
[0006] 为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种起重机臂架及起重机。 所述技术方案如下：
[0007] -方面，本实用新型实施例提供了一种起重机臂架，所述臂架为桁架结构，所述桁 架结构包括四根主弦杆和多根腹杆，所述四根主弦杆包括第一主弦杆、第二主弦杆、第三主 弦杆和第四主弦杆，所述多根腹杆包括多根上腹杆、多根下腹杆、多根前腹杆和多根后腹 杆，所述多根上腹杆呈锯齿状连接在所述第一主弦杆和第二主弦杆之间，所述多根下腹杆 呈锯齿状连接在所述第三主弦杆和第四主弦杆之间，所述多根前腹杆呈锯齿状连接在所述 第一主弦杆和第四主弦杆之间，所述多根后腹杆呈锯齿状连接在所述第二主弦杆和第三主 弦杆之间，位于所述第一主弦杆上的所述上腹杆形成的锯齿的顶点、位于所述第二主弦杆 上的所述后腹杆形成的锯齿的顶点、位于所述第三主弦杆上的所述下腹杆形成的锯齿的顶 点、位于所述第四主弦杆上的所述前腹杆形成的锯齿的顶点一一对应设置，且四根所述主 弦杆上对应设置的所述锯齿的顶点位于同一个平面内，所述桁架结构还包括多根间隔设置 的斜向腹杆，所述多根斜向腹杆包括多根左斜向腹杆和多根右斜向腹杆，所述左斜向腹杆 连接在所述第一主弦杆和第三主弦杆之间，所述右斜向腹杆连接在所述第二主弦杆和所述 第四主弦杆之间，所述左斜向腹杆和所述右斜向腹杆依次交替设置。
[0008] 具体地，所述臂架包括依次顺序连接的臂架根部、中间臂节和臂架头部，所述臂架 根部、中间臂节和臂架头部均为所述桁架结构。
[0009] 优选地，沿所述臂架的长度方向，所述臂架上间隔多个所述锯齿的顶点设置有一 根所述斜向腹杆。
[0010] 进一步地，从所述中间臂节的一端起，间隔η个所述锯齿的顶点设置一根所述斜 向腹杆，其中，2彡η彡6,且η为正整数。
[0011] 优选地，在所述中间臂节中，η的取值不同。
[0012] 优选地，所述四根主弦杆平行设置。
[0013] 优选地，所述中间臂节的两端分别设置一根斜向腹杆。
[0014] 优选地，沿着所述主弦杆的长度方向，所述腹杆形成的锯齿向一个方向倾斜。
[0015] 进一步地，所述上腹杆形成的锯齿的倾斜方向，与所述下腹杆形成的锯齿的倾斜 方向相反，所述前腹杆形成的锯齿的倾斜方向，与所述后腹杆形成的锯齿的倾斜方向相反。
[0016] 另一方面，本实用新型实施例还提供了一种起重机，所述起重机包括底架、以及设 置上所述底架上的起升机构、变幅机构、回转机构以及臂架，所述臂架为上述臂架。
[0017] 本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过设置多根斜向腹杆， 左斜向腹杆连接在第一主弦杆和第三主弦杆之间，右斜向腹杆连接在第二主弦杆和第四主 弦杆之间，左斜向腹杆和右斜向腹杆依次交替设置，通过设置斜向腹杆，增加了斜向腹杆截 面的刚性，在保证稳定性的同时，斜向腹杆与主弦杆的连接点少，降低了由于应力集中而导 致臂架断裂的风险，连接点的减少也降低了焊接工艺的难度，并且在采用相同型材的情况 下，采用斜向腹杆比采用横向零杆和坚直零杆的方式大大降低了整体臂架的重量。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实 施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。
[0019] 图1是本实用新型实施例一提供的一种桁架结构的结构示意图；
[0020] 图2是本实用新型实施例一提供的一种桁架结构的结构示意图；
[0021] 图3是本实用新型实施例一提供的一种起重机臂架的结构示意图；
[0022] 图4是本实用新型实施例一提供的一种斜向腹杆设置的结构示意图；
[0023] 图5是本实用新型实施例一提供的又一种斜向腹杆设置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。
[0025] 实施例一
[0026] 本实用新型实施例提供了一种起重机臂架，参见图1，该臂架为桁架结构，桁架结 构包括多根腹杆2和平行设置的四根主弦杆1，四根主弦杆包括第一主弦杆11、第二主弦杆 12、第三主弦杆13和第四主弦杆14,多根腹杆2包括多根上腹杆21、多根下腹杆22、多根前 腹杆23和多根后腹杆24,多根上腹杆21呈锯齿状连接在第一主弦杆11和第二主弦杆12 之间，多根下腹杆22呈锯齿状连接在第三主弦杆13和第四主弦杆14之间，多根前腹杆23 呈锯齿状连接在第一主弦杆11和第四主弦杆14之间，多根后腹杆24呈锯齿状连接在第二 主弦杆12和第三主弦杆13之间，位于第一主弦杆11上的上腹杆21形成的锯齿的顶点、位 于第二主弦杆12上的后腹杆24形成的锯齿的顶点、位于第三主弦杆13上的下腹杆22形 成的锯齿的顶点、位于第四主弦杆14上的前腹杆23形成的锯齿的顶点一一对应设置，且四 根主弦杆1上对应设置的锯齿的顶点位于同一个平面内.桁架结构还包括多根间隔设置的 斜向腹杆3,多根斜向腹杆3包括多根左斜向腹杆31和多根右斜向腹杆32,左斜向腹杆31 连接在第一主弦杆11和第三主弦杆13之间，右斜向腹杆32连接在第二主弦杆12和第四 主弦杆14之间，且斜向腹杆3的两端分别连接在对应地锯齿的顶点上，左斜向腹杆31和右 斜向腹杆32依次交替设置。
[0027] 具体地，在实际应用中，斜向腹杆3与四根主弦杆1的端面平行。例如，以一根左 斜向腹杆31为例，第一主弦杆11的一端到这根左斜向腹杆31的长度(沿第一主弦杆的长 度方向）为L1，第三主弦杆13的一端(与第一主弦杆11的一端位于同一端）到这根左斜向 腹杆31的长度(沿第三主弦杆13的长度方向)为L2,则L1=L2。或者，以一根右斜向腹杆32 为例，第二主弦杆12的一端到这根右斜向腹杆32的长度(沿第二主弦杆12的长度方向)为 L3,第四主弦杆14的一端(与第二主弦杆12的一端位于同一端)到这根右斜向腹杆32的长 度(沿第四主弦杆14的长度方向）为L4,则L3=L4。
[0028] 具体地，如图2所示，斜向腹杆3的两端分别连接在对应地锯齿的顶点上，则斜向 腹杆3与对应地上腹杆21、下腹杆22、前腹杆23和后腹杆24位于同一个平面上，并将上腹 杆21、下腹杆22、前腹杆23和后腹杆24组成的平行四边形分隔成两个三角形，利用三角形 的稳定性增加了斜向腹杆截面（即平行四边形）的刚性，其保持截面形状的能力得到增强， 臂架的稳定性也得以增强。
[0029] 具体地，如图3所示，臂架包括依次顺序连接的臂架根部10、中间臂节20和臂架头 部30,臂架根部10、中间臂节20和臂架头部30均为桁架结构。
[0030] 具体地，作为本实施例的一种实施方式，臂架根部10、中间臂节20和臂架头部30 可以焊接为一体。
[0031] 可选地，作为本实施例的又一种实施方式，臂架根部10与中间臂节20、中间臂节 20和臂架头部30之间通过螺栓或者销轴可拆卸连接。
[0032] 优选地，沿臂架的长度方向，臂架上间隔多个锯齿的顶点a设置有一根斜向腹杆 3。间隔多个锯齿的顶点a设置一根斜向腹杆3,在保证臂架的稳定性的同时，不会增加焊接 工艺的难度。
[0033] 进一步地，从中间臂节20的一端起，间隔η个锯齿的顶点a设置一根斜向腹杆3， 其中，2 < η < 6,且η为正整数。限制η的取值，在保证臂架的稳定性的同时，又不会由于 斜向腹杆3的增加而加大焊接工艺的难度。
[0034] 优选地，作为本实施例的一种实施方式，在中间臂节20中，η的取值可以不同。例 如，如图4所示，从中间臂节20的一端起，先在第一主弦杆11和第三主弦杆13之间，设置 一根左斜向腹杆31，然后隔2个锯齿的顶点a，在第二主弦杆12和第四主弦杆14之间，设 置一根右斜向腹杆32,再隔3个锯齿的顶点a，在第一主弦杆11和第三主弦杆13之间，设 置一根左斜向腹杆31，再间隔3个锯齿的顶点a，在第二主弦杆12和第四主弦杆14之间， 设置一根右斜向腹杆32,……。又例如，从中间臂节20的一端起，先在第二主弦杆12和第 四主弦杆14之间，设置一根右斜向腹杆32,然后隔2个锯齿的顶点a，在第一主弦杆11和 第三主弦杆13之间，设置一根左斜向腹杆31，再隔3个锯齿的顶点a，在第二主弦杆12和 第四主弦杆14之间，设置一根右斜向腹杆32,再隔2个锯齿的顶点a，在第一主弦杆11和 第三主弦杆13之间，设置一根左斜向腹杆31，......。
[0035] 优选地，作为本实施例的另外一种实现方式，在中间臂节20中，η的取值也可以相 同。例如，如图5所示，从中间臂节20的一端起，先在第一主弦杆11和第三主弦杆13之 间，设置一根左斜向腹杆31，然后隔2个锯齿的顶点a，在第二主弦杆12和第四主弦杆14之 间，设置一根右斜向腹杆32,再隔2个锯齿的顶点a，在第一主弦杆11和第三主弦杆13之 间，设置一根左斜向腹杆31，……，依次循环往复。又例如，从中间臂节20的一端起，先在 第二主弦杆12和第四主弦杆14之间，设置一根右斜向腹杆32,然后隔3个锯齿的顶点a， 在第一主弦杆11和第三主弦杆13之间，设置一根左斜向腹杆31，再隔3个锯齿的顶点a， 在第二主弦杆12和第四主弦杆14之间，设置一根右斜向腹杆32，……，依次循环往复。
[0036] 可选地，臂架头部10的两端分别设置一根斜向腹杆3。通过在臂架头部10的两端 分别设置一根斜向腹杆3,可以增加臂架头部10的稳定性。
[0037] 可选地，中间臂节20的两顿分别设置一根斜向腹杆3。通过在中间臂节20的两端 分别设置一根斜向腹杆3,可以增加中间臂节20的稳定性。
[0038] 可选地，臂架根部30的两端分别设置一根斜向腹杆3。通过在臂架根部30的两端 分别设置一根斜向腹杆3,可以增加臂架根部30的稳定性。
[0039] 优选地，在臂架头部10与中间臂节20相连接的第一端面处，臂架头部10第一端 面处设置的斜向腹杆3与中间臂节20第一端面处设置的斜向腹杆3的方向相反。在中间 臂节20与臂架根部30相连接的第二端面处，中间臂节20第二端面处设置的斜向腹杆3与 臂架根部30第二端面处设置的斜向腹杆3的方向相反。
[0040] 优选地，四根主弦杆1平行设置。当四根主弦杆1平行设置时，四根主弦杆1的横 截面为矩形，臂架为等截面臂架。显然地，四根主弦杆1也可以不平行，此时，臂架为非等截 面臂架。例如第一主弦杆11与第二主弦杆12呈一定的角度，第三主弦杆13与第二主弦杆 12平行，第四主弦杆14与第一主弦杆11平行，此时，该四根主弦杆1的横截面为等腰梯形。
[0041] 优选地，沿着主弦杆1的长度方向，腹杆2形成的锯齿向一个方向倾斜。
[0042] 进一步地，上腹杆21形成的锯齿的倾斜方向，与下腹杆22形成的锯齿的倾斜方向 相反，前腹杆23形成的锯齿的倾斜方向，与后腹杆24形成的锯齿的倾斜方向相反。
[0043] 本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过设置多根斜向腹杆， 左斜向腹杆连接在第一主弦杆和第三主弦杆之间，右斜向腹杆连接在第二主弦杆和第四主 弦杆之间，左斜向腹杆和右斜向腹杆依次交替设置，增加了斜向腹杆截面的刚性，在保证稳 定性的同时，斜向腹杆与主弦杆的连接点少，降低了由于应力集中而导致臂架断裂的风险， 连接点的减少也降低了焊接工艺的难度，并且在采用相同型材的情况下，采用斜向腹杆比 采用横向零杆和坚直零杆的方式大大降低了整体臂架的重量。
[0044] 实施例二
[0045] 本实用新型实施例提供了一种起重机，该起重机包括底架、以及设置在底架上的 起升机构、变幅机构、回转机构以及臂架，臂架为实施例一中所述的臂架。
[0046] 本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在起重机的臂架中设 置多根斜向腹杆，左斜向腹杆连接在第一主弦杆和第三主弦杆之间，右斜向腹杆连接在第 二主弦杆和第四主弦杆之间，左斜向腹杆和右斜向腹杆依次交替设置，增加了斜向腹杆截 面的刚性，在保证稳定性的同时，斜向腹杆与主弦杆的连接点少，降低了由于应力集中而导 致臂架断裂的风险，连接点的减少也降低了焊接工艺的难度，并且在采用相同型材的情况 下，采用斜向腹杆比采用横向零杆和坚直零杆的方式大大降低了整体臂架的重量。
[0047] 上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0048] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件 来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读 存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[〇〇49] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
【权利要求】
1. 一种起重机臂架，所述臂架为桁架结构，所述桁架结构包括四根主弦杆和多根腹杆， 所述四根主弦杆包括第一主弦杆、第二主弦杆、第三主弦杆和第四主弦杆，所述多根腹杆包 括多根上腹杆、多根下腹杆、多根前腹杆和多根后腹杆，所述多根上腹杆呈锯齿状连接在所 述第一主弦杆和第二主弦杆之间，所述多根下腹杆呈锯齿状连接在所述第三主弦杆和第四 主弦杆之间，所述多根前腹杆呈锯齿状连接在所述第一主弦杆和第四主弦杆之间，所述多 根后腹杆呈锯齿状连接在所述第二主弦杆和第三主弦杆之间，位于所述第一主弦杆上的所 述上腹杆形成的锯齿的顶点、位于所述第二主弦杆上的所述后腹杆形成的锯齿的顶点、位 于所述第三主弦杆上的所述下腹杆形成的锯齿的顶点、位于所述第四主弦杆上的所述前腹 杆形成的锯齿的顶点一一对应设置，且四根所述主弦杆上对应设置的所述锯齿的顶点位于 同一个平面内，其特征在于，所述桁架结构还包括多根间隔设置的斜向腹杆，所述多根斜向 腹杆包括多根左斜向腹杆和多根右斜向腹杆，所述左斜向腹杆连接在所述第一主弦杆和第 三主弦杆之间，所述右斜向腹杆连接在所述第二主弦杆和所述第四主弦杆之间，且所述斜 向腹杆的两端分别连接在对应地所述锯齿的顶点上，所述左斜向腹杆和所述右斜向腹杆依 次交替设置。
2. 根据权利要求1所述的臂架，其特征在于，所述臂架包括依次顺序连接的臂架根部、 中间臂节和臂架头部，所述臂架根部、中间臂节和臂架头部均为所述桁架结构。
3. 根据权利要求2所述的臂架，其特征在于，沿所述臂架的长度方向，所述臂架上间隔 多个所述锯齿的顶点设置有一根所述斜向腹杆。
4. 根据权利要求3所述的臂架，其特征在于，从所述中间臂节的一端起，间隔η个所述 锯齿的顶点设置一根所述斜向腹杆，其中，2 < η < 6,且η为正整数。
5. 根据权利要求4所述的臂架，其特征在于，在所述中间臂节中，η的取值不同。
6. 根据权利要求2所述的臂架，其特征在于，所述四根主弦杆平行设置。
7. 根据权利要求2所述的臂架，其特征在于，所述中间臂节的两端分别设置一根斜向 腹杆。
8. 根据权利要求2所述的臂架，其特征在于，沿着所述主弦杆的长度方向，所述腹杆形 成的锯齿向一个方向倾斜。
9. 根据权利要求8所述的臂架，其特征在于，所述上腹杆形成的锯齿的倾斜方向，与所 述下腹杆形成的锯齿的倾斜方向相反，所述前腹杆形成的锯齿的倾斜方向，与所述后腹杆 形成的锯齿的倾斜方向相反。
10. -种起重机，所述起重机包括底架、以及设置在所述底架上的起升机构、变幅机构、 回转机构以及臂架，其特征在于，所述臂架为如权利要求1至9任一项所述的臂架。
【文档编号】B66C23/64GK203833520SQ201420101698
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】蒋文革, 何鹏, 雷旭, 张欢, 余峰, 任攀 申请人:武汉船用机械有限责任公司