专利名称：一种多箱式倒梯形起重机车架及设有该车架的起重机的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域，特别是轮式起重机的车架。本发明还涉及设有所述车架的起重机。
背景技术：
轮式起重机为起重机的重要种类，其利用轮胎装置能够在带载或空载情况下沿无轨路面运动，并依靠自身重量保持稳定，因此既是公路行驶车辆，又是起重作业工具。车架是整个轮式起重机的安装基础，其功用一是安装起重机的各总成和部件，并使这些总成和部件保持正确的相对位置；二是承受来自起重机和地面的各种静、动载荷。为此，车架的结构首先应满足整车总体布置的要求；其次，车架在承受各种静、动载荷尤其是起重作业载荷时应不至被破坏和发生大的弯扭变形。因此，要求车架应具有足够的强度和刚度；同时其质量应尽可能的小，以减轻行驶重量，降低油耗。请参考图1、图2，图1为现有技术中一种起重机车架的结构示意图；图2为现有技术中另一种起重机车架的结构示意图。如图所示，轮式起重机的车架主体2 '呈整体的箱型结构，待车架主体2 '焊接成形后，再将前固定支腿P、后固定支腿3'与车架主体2'对接或上下搭接，在轮式起重机吊重作业时，车架主体2 '将承受的各种载荷通过固定支腿传至活动支腿最后到达地面。请参考图3、图4，图3为车架截面呈马鞍形的结构示意图；图4为车架截面呈矩形的结构示意图。现有车架的截面多为马鞍形或矩形的单箱型形式，即沿着车架主体2 '纵向方向，只有一个整体式的箱型贯穿前后。单箱型车架在受力简单且起重吨位小的情况下可以满足要求。但是，对于大吨位的起重机，起重工况比较复杂的起重机，比如可以带着重物行驶的起重机，单箱型车架已无法满足较大的剪切、弯曲及扭转载荷要求。虽然采用大截面可有效提高单箱型车架的抗弯曲和抗扭转能力，但是，起重机作为公路行驶车辆，整车车宽有严格的限制要求，所以车架主体的截面不能无限制的增加，这就导致现有的车架结构形式不能满足强度要求。因此，如何在有限的空间内，利用有限的重量资源，使车架刚度和强度均满足吊重作业时的要求，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种多箱式倒梯形起重机车架。该车架在符合车宽要求的前提下，能显著增大车架的弯曲惯性矩和扭转惯性矩，从而提高车架的承载能力，满足起重性能要求。本发明的第二目的是提供一种设有所述起重机车架的起重机。为了实现上述第一目的，本发明提供一种多箱式倒梯形起重机车架，包括呈箱型结构的车架主体，所述车架主体的外轮廓在横截面上呈上宽下窄的倒梯形，其车桥连接段的内部为多箱型结构。优选地，所述车架主体包括对接的车架主体前段和车桥连接段，所述车桥连接段为独立的封闭式箱型结构，其内部具有多个箱型空间。优选地，所述车架主体前段的内部设有两道左右对称的纵向立板，所述纵向立板将车架主体前段的内部分割为三个箱型空间。优选地，所述车桥连接段包括形成其外轮廓的上盖板、下底板、两侧的外立板以及封闭所述外轮廓的前封板和后封板，其内部设有左右对称的两道内立板，所述内立板将车桥连接段的内部分割为三个箱型空间。优选地，所述下底板的中部设有位于所述内立板之间的马鞍形弯板，所述内立板和弯板将车桥连接段的内部分割为四个箱型空间。优选地，所述内立板平行于所述外立板。优选地，所述外立板呈向内弯曲的弧形。优选地，进一步包括支座板，所述支座板连接于所述上盖板的内顶部，其设有连接孔的两端穿过所述内立板和外立板上的沟槽伸出至外部。优选地，所述车架主体前段与车桥连接段的接缝中有至少两条接缝相互错位处于不同的横截面上。优选地，所述车架主体为分体式结构，包括车架主体前段、车架主体中段和车架主体后段，所述车架主体中段为车桥连接段。为实现上述第二目的，本发明还提供一种起重机，包括前固定支腿、后固定支腿以及车架，所述车架为上述任一项所述的起重机车架，所述前固定支腿和后固定支腿与所述车架对接或上下搭接。本发明所提供的起重机车架的车架主体在整体上采用倒梯形箱型结构，并将车桥连接段的内部设置为多箱型结构。其中，倒梯形箱型结构能够在有限的空间内，获得更大的截面惯性矩，从而满足结构强度及整车宽度要求，还可以为车轮让出更多的转向空间，有利于增大车轮转向幅度，进而减小转弯半径；而通过将受力较大的车桥连接段设置为单独的多箱型结构，能够使组合后的车架主体成为变截面形式，可以增大车架的弯曲惯性矩及扭转惯性矩，提高车架的承载能力，从而在受力较大时满足结构强度及刚度要求。在一种具体实施方式
中，所述下底板的中部设有位于所述内立板之间的马鞍形弯板，所述内立板和弯板将车桥连接段的内部分割为四个箱型空间。如此，车桥连接段便成为由多个箱型空间组合成的结构体，可以承受较大且较为复杂的载荷工况。在另一种具体实施方式
中，所述车架主体前段与车桥连接段的接缝中有至少两条接缝相互错位处于不同的横截面上。这种错开的焊缝使对接结构布置更为合理，且焊缝分布均匀，可有效减少应力集中，增大了焊缝的抗剪切能力，提高结构的可靠性。本发明所提供的起重机设有上述起重机车架，由于上述起重机车架具有上述技术效果，设有该起重机车架的起重机也应具备相应的技术效果。
图1为现有技术中一种起重机车架的结构示意图2为现有技术中另一种起重机车架的结构示意图；图3为车架截面呈马鞍形的结构示意图；图4为车架截面呈矩形的结构示意图；图5为本发明所提供起重机车架的一种具体实施方式
的结构示意图；图6为图5中所示车架主体前段的局部放大示意图；图7为图6的A向视图；图8为图5中所示车桥连接段的局部放大示意图；图9为图8的B向视图；图10为图5中所示车桥连接段的使用状态参考图；图11为图8所示车桥连接段在去除前封板后的内部结构示意图；图12为图11的C向视图；图13为图8所示车桥连接段的分解示意图；图14为车架主体前段、车桥连接段和后固定支腿的对接示意
图15为本发明所提供起重机车架的另一种具体实施方式
的结构示意图；图16为图15所示起重机车架的分解图。图1至图4中:前固定支腿P 车架主体2 ^ 后固定支腿图5至图16中:10.前固定支腿 20.车架主体 30.后固定支腿 21.车架主体前段22.车桥连接段 23.车架主体后段 211.纵向立板 221.上盖板 222.下底板 223.外立板224.前封板 225.后封板封闭 226.内立板 227.支座板 228.弯板
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。请参考图5，图5为本发明所提供起重机车架的一种具体实施方式
的结构示意图。在一种具体实施方式
中，本发明提供的起重机车架的车架主体20呈箱型结构，其外轮廓在横截面上呈上宽下窄的倒梯形。倒梯形箱型结构能够在有限的空间内，获得更大的截面惯性矩，从而满足结构强度及整车宽度要求，还可以为车轮让出更多的转向空间，有利于增大车轮转向幅度，进而减小转弯半径。车架主体20由独立的两部分对接而成，即车架主体前段21与车桥连接段22，在受力较大的车桥连接区域，采用了单独的多箱型结构，组合后的车架主体20为变截面的箱型结构。请参考图6、图7，图6为图5中所示车架主体前段的局部放大示意图；图7为图6的A向视图。车架主体前段21的内部设有两道左右对称的纵向立板211，纵向立板211将车架主体前段21的内部分割为三个箱型空间，相当于在车架主体前段21的内部又增加了矩形结构，通过加装纵向立板211，可有效提高其结构强度。
请参考图8、图9，图8为图5中所示车桥连接段的局部放大示意图；图9为图8的B向视图。车桥连接段22为独立的封闭式箱型结构，其内部具有多个箱型空间。具体地，上盖板221、下底板222、两侧的外立板223从四个方向围各形成车桥连接段的外轮廓，并由前封板224和后封板封闭225，其内部设有左右对称的两道内立板226，内立板226将车桥连接段22的内部分割为三个箱型空间。两道平行的支座板227连接于上盖板221的内顶部，其设有连接孔的两端穿过内立板226和外立板223上的沟槽伸出至外部，外立板223呈向内弯曲的弧形，以便为油缸提供足够的安装空间。进一步地，下底板222的中部设有位于内立板226之间的马鞍形弯板228，内立板226和弯板228将车桥连接段22的内部分割为四个箱型空间。多箱型结构，能够使组合后的车架主体20成为变截面形式，可以增大车架的弯曲惯性矩及扭转惯性矩，提高车架的承载能力，从而在受力较大时满足结构强度及刚度要求。请参考图10，图10为图5中所示车桥连接段的使用状态参考图。车桥连接段22为独立的箱型结构，在焊接完成之后，前方与车架主体前段21对接，后方与后固定支腿30对接，在起重作业时，承受着来自车架主体中心回转座圈处及后固定支腿处的巨大载荷；同时，起重机在吊重作业状态下行驶，来自车桥上的力会对该处的箱型结构产生巨大的冲击载荷。请参考图11、图12、图13，图11为图8所示车桥连接段在去除前封板后的内部结构示意图；图12为图11的C向视图；图13为图8所示车桥连接段的分解示意图。车桥连接段22的两个内立板226平行于外立板223，与上盖板221、下底板222构成新的倒梯形箱型，同时分割出两个箱型空间A及箱型空间B ;下底板222与其上方的弯板228形成马鞍形的箱型，同时分割出两个箱型空间C及箱型空间D。因此，车桥连接段22是由多个箱型组合成的结构体，可以承受较大且较为复杂的载荷工况。请参考图14，图14为车架主体前段、车桥连接段和后固定支腿的对接示意图。车架主体前段21与车桥连接段22的接缝中有至少两条接缝相互错位处于不同的横截面上。具体地，单独焊接完车架主体前段21、车桥连接段22、后固定支腿30之后，将其组焊成一个整体，其中，车桥连接段22的下底板22的长度在前、后方向上各伸出一部分，车架主体前段21及后固定支腿30的底板长度相应的缩短一部分。这样布置，使对接焊缝被设计在不同的横截面上，避免了所有对接焊缝集中到车桥连接段22的前封板224及后封板225，增大了焊缝的抗剪切能力，提高结构的可靠性。请参考图15、图16，图15为本发明所提供起重机车架的另一种具体实施方式
的结构示意图；图16为图15所示起重机车架的分解图。在另一种具体实施方式
中，车架主体20为分体式结构，包括车架主体前段21、车桥连接段22和车架主体后段23，其中车桥连接段22为车架主体中段，其余结构与上述方案基本相同，在同等边界条件下，可有效的在控制车架重量，提升结构性能。当然，上述起重机车架仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，将车桥连接段22的内部设计成其他多箱型结构，或者车架主体前段21与车桥连接段22为一体式结构等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。除了上述起重机车架，本发明还提供一种起重机，包括前固定支腿10、后固定支腿30以及车架(见图5)，所述车架为上文所述的起重机车架，其车架主体20前段嵌入到前固定支腿10，车架主体前段21与车桥连接段22对接，车桥连接段22与后固定支腿30对接，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。以上对本发明所提供的起重机车架及起重机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种多箱式倒梯形起重机车架，包括呈箱型结构的车架主体，其特征在于，所述车架主体的外轮廓在横截面上呈上宽下窄的倒梯形，其车桥连接段的内部为多箱型结构。
2.根据权利要求1所述的多箱式倒梯形起重机车架，其特征在于，所述车架主体包括对接的车架主体前段和车桥连接段，所述车桥连接段为独立的封闭式箱型结构，其内部具有多个箱型空间。
3.根据权利要求2所述的多箱式倒梯形起重机车架，其特征在于，所述车架主体前段的内部设有两道左右对称的纵向立板，所述纵向立板将车架主体前段的内部分割为三个箱型空间。
4.根据权利要求2所述的多箱式倒梯形起重机车架，其特征在于，所述车桥连接段包括形成其外轮廓的上盖板、下底板、两侧的外立板以及封闭所述外轮廓的前封板和后封板，其内部设有左右对称的两道内立板，所述内立板将车桥连接段的内部分割为三个箱型空间。
5.根据权利要求4所述的多箱式倒梯形起重机车架，其特征在于，所述下底板的中部设有位于所述内立板之间的马鞍形弯板，所述内立板和弯板将车桥连接段的内部分割为四个箱型空间。
6.根据权利要求5所述的多箱式倒梯形起重机车架，其特征在于，所述内立板平行于所述外立板。
7.根据权利要求6所述的多箱式倒梯形起重机车架，其特征在于，所述外立板呈向内弯曲的弧形。
8.根据权利要求4所述的多箱式倒梯形起重机车架，其特征在于，进一步包括支座板，所述支座板连接于所述上盖板的内顶部，其设有连接孔的两端穿过所述内立板和外立板上的沟槽伸出至外部。
9.根据权利要求2至8任一项所述的多箱式倒梯形起重机车架，其特征在于，所述车架主体前段与车桥连接段的接缝中有至少两条接缝相互错位处于不同的横截面上。
10.根据权利要求9所述的多箱式倒梯形起重机车架，其特征在于，所述车架主体为分体式结构，包括车架主体前段、车架主体中段和车架主体后段，所述车架主体中段为车桥连接段。
11.一种起重机，包括前固定支腿、后固定支腿以及车架，其特征在于，所述车架为上述权利要求1至10任一项所述的多箱式倒梯形起重机车架，所述前固定支腿和后固定支腿与所述车架对接或上下搭接。
全文摘要
本发明公开了一种多箱式倒梯形起重机车架，包括呈箱型结构的车架主体，所述车架主体的外轮廓在横截面上呈上宽下窄的倒梯形，其车桥连接段的内部为多箱型结构；所述车架主体包括对接的车架主体前段和车桥连接段，所述车桥连接段为独立的封闭式箱型结构，其内部具有多个箱型空间。该车架在符合车宽要求的前提下，能显著增大车架的弯曲惯性矩和扭转惯性矩，从而提高车架的承载能力，满足起重性能要求。本发明还公开了一种设有所述多箱式倒梯形起重机车架的起重机。
文档编号B62D21/18GK103112499SQ201310038579
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者马善华, 贾晓杰, 段月磊 申请人:徐州重型机械有限公司