臂节、臂架和工程机械的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种臂节、臂架和工程机械。


背景技术：

2.起重机、混凝土泵车、混凝土喷射机等工程机械上广泛采用了箱形臂架。箱形臂架包括至少一节箱形臂节，所谓箱形臂节即其横截面呈封闭式箱形。为追求高性价比和最高的桥长比，在目前的研发设计中，需要在相关标准要求下做到臂节长度最轻最长最窄。
3.然而，臂节结构的刚性及稳定性限制了臂节长度的设计。例如，混凝土泵车进行泵送作业过程中，靠近箱形臂节的连接头部的位置承受较大的弯矩。另外，因臂节长度较长，箱形臂节通常由分开制造的连接头部和中间连接部焊接而成，这就导致连接头部与中间连接部之间的焊缝存在开裂风险，从而影响了臂架的工作稳定性和可靠性。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种臂节、臂架和工程机械，用以解决现有技术中箱形臂节的连接头部与中间连接部之间的焊缝存在开裂风险而影响臂架的工作稳定性和可靠性的问题。
5.本实用新型提供一种臂节，包括箱形主体，所述箱形主体包括中间连接部以及与所述中间连接部的至少一端焊接的连接头部，所述箱形主体的内侧壁设有筋板，所述筋板沿所述箱形主体的长度方向延伸并连接所述中间连接部和所述连接头部。
6.根据本实用新型提供的一种臂节，所述箱形主体包括顶板、底板、第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板的两端分别与所述顶板和所述底板固定连接，所述顶板、所述底板、所述第一侧板和所述第二侧板中至少一者的内侧设有所述筋板。
7.根据本实用新型提供的一种臂节，所述筋板包括第一筋板，所述第一侧板和所述第二侧板上均固定有所述第一筋板；
8.其中，所述第一筋板从所述中间连接部跨过所述中间连接部与所述连接头部之间的焊缝并继续延伸超过150mm；或者，所述连接头部设有贯穿所述第一侧板和所述第二侧板的轴孔，所述轴孔内安装有轴套，所述第一筋板从所述中间连接部延伸至与所述轴套固定连接。
9.根据本实用新型提供的一种臂节，所述筋板包括第二筋板，所述第二筋板固定于所述底板；
10.其中，所述第二筋板从所述中间连接部跨过所述中间连接部与所述连接头部之间的焊缝并继续延伸超过400mm；或者，所述连接头部设有贯穿所述第一侧板和所述第二侧板的两个轴孔，所述第二筋板从所述中间连接部延伸至两个所述轴孔之间。
11.根据本实用新型提供的一种臂节，所述筋板与所述箱形主体的内侧壁焊接。
12.根据本实用新型提供的一种臂节，所述箱形主体的内部有多个隔板，多个所述隔板沿所述箱形主体的长度方向上间隔分布，所述隔板与所述箱形主体的内侧壁固定连接。
13.根据本实用新型提供的一种臂节，所述隔板上设有通孔。
14.根据本实用新型提供的一种臂节，所述隔板对应于所述筋板的位置设有避空槽，所述筋板穿设于所述避空槽。
15.本实用新型还提供一种臂架，包括至少一个上述任一种臂节。
16.本实用新型还提供一种工程机械，包括上述臂架或者至少一个上述任一种臂节。
17.本实用新型提供的臂节、臂架和工程机械，通过在箱形主体的内侧壁设置沿其纵向延伸的筋板，并使筋板横跨中间连接部和连接头部的连接处，加强了臂节的中间连接部和连接头部之间的连接强度和刚度，降低了臂节的连接头部和中间连接部之间焊缝的开裂风险，保证臂架工作的稳定性和可靠性。在此基础上，增大了臂节的可设计长度。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
19.图1是本实用新型提供的臂节的结构示意图之一；
20.图2是图1中臂节的a-a剖视图；
21.图3是图2中臂节的b-b剖视图；
22.图4是图1中臂节的c-c剖视图；
23.图5是本实用新型提供的臂节的结构示意图之二；
24.附图标记：
25.1、箱形主体；
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11、中间连接部；
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12、连接头部；
26.121、轴孔；
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122、轴套；
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131、第一筋板；
27.132、第二筋板；
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14、焊缝；
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15、顶板；
28.16、底板；
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17、第一侧板；
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18、第二侧板；
29.19、隔板；
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191、通孔；
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192、避空槽；
30.20、加强板。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是一体地连接。对于本领域的普通技
术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.下面结合图1-图5描述本实用新型的臂节。
35.如图1所示为本实用新型提供的臂节的结构示意图之一，如图2所示为图1中臂节的a-a剖视图，如图3所示为图2中臂节的b-b剖视图，本实用新型实施例提供的臂节包括箱形主体1，箱形主体1包括中间连接部11以及与中间连接部11的至少一端焊接的连接头部12，箱形主体1的内侧壁设有筋板，筋板沿箱形主体1的长度方向延伸并连接中间连接部11和连接头部12。其中，箱形主体1的长度方向即为臂节的长度方向。
36.其中，筋板为沿箱形主体1的纵向延伸的条形板状件。可在中间连接部11和连接头部12焊接后，将整条筋板焊接于箱形主体1的内侧壁，进一步通过筋板连接中间连接部11和连接头部12。在中间连接部11和连接头部12的焊接处形成焊缝14，若筋板设置在具有焊缝14的侧壁上，则筋板横跨焊缝14以连接中间连接部11和连接头部12。
37.本实施例中，筋板也可以与中间连接部11一体铸造形成，筋板用于与连接头部12的部分延伸到中间连接部11的外部，中间连接部11与连接头部12焊接时，再将延伸至中间连接部11以外的部分与连接头部12焊接，此种制造工艺较为简单，减少了焊接工艺。
38.如图4所示为图1中臂节的c-c剖视图，箱形主体1包括顶板15、底板16、第一侧板17和第二侧板18，第一侧板17和第二侧板18的两端分别与顶板15和底板16固定连接，顶板15、底板16、第一侧板17和第二侧板18中至少一者的内侧设有筋板。每一筋板均沿箱形主体1的纵向延伸并连接中间连接部11和连接头部12。第一侧板17和第二侧板18的上端与顶板15焊接，下端与底板16焊接，第一侧板17和第二侧板18相对平行设置，形成矩形横截面的箱形主体1。当然，本实用新型实施例并不限于矩形横截面的箱形主体1，例如还可以为三角形或梯形等。
39.本实用新型实施例提供的臂节，通过在箱形主体的内侧壁设置沿其纵向延伸的筋板，并使筋板横跨中间连接部和连接头部的连接处，加强了臂节的中间连接部和连接头部之间的连接强度和刚度，降低了臂节的连接头部和中间连接部之间焊缝的开裂风险，保证臂架工作的稳定性和可靠性。在此基础上，增大了臂节的可设计长度。
40.如图1-图3所示，本实用新型实施例中，筋板包括第一筋板131，第一侧板17和第二侧板18上均固定有第一筋板131。
41.其中，第一筋板131从中间连接部11跨过中间连接部11与连接头部12之间的焊缝14并继续延伸超过150mm。
42.或者，如图5所示为本实用新型提供的臂节的结构示意图之二，连接头部12设有贯穿第一侧板17和第二侧板18的轴孔121，轴孔121内安装有轴套122，第一筋板131从中间连接部11延伸至与轴套122固定连接，如第一筋板131与轴套122焊接，使第一筋板131同时连接中间连接部11、连接头部12以及连接头部12上的轴套122，进一步增强了臂节的结构强度和刚度。
43.进一步的，位于中间连接部11的第一侧板17与位于连接头部12的第一侧板17焊接，位于中间连接部11的第二侧板18与位于连接头部12的第二侧板18焊接，第一筋板131横跨中间连接部11和连接头部12在第一侧板17和第二侧板18上的焊缝。
44.进一步的，如图1所示，两个轴孔121之间设有加强板20，加强板20的两端分别套设于两个轴套122，用于增强两个轴孔121之间连接部位的结构强度。
45.如图1和图3所示，本实用新型实施例中，筋板包括第二筋板132，第二筋板132固定于底板16。
46.其中，第二筋板从中间连接部11跨过中间连接部11与连接头部12之间的焊缝14并继续延伸超过400mm。
47.或者，如图1、图3和图5所示，连接头部12设有贯穿第一侧板17和第二侧板18的两个轴孔121，第二筋板132从中间连接部11延伸至两个轴孔121之间。当然，本实施例中的两个轴孔121内也安装有轴套122，第二筋板132可延伸至与远离中间连接部11的轴套122搭接。
48.进一步的，位于中间连接部11的底板16与位于连接头部12的底板16焊接，第二筋板132横跨中间连接部11和连接头部12在底板16上的焊缝。
49.本实用新型实施例中，可在底板16、第一侧板17和第二侧板18上均设置筋板，以较大程度的增强臂节的结构强度和刚度。
50.如图1-图5所示，本实用新型实施例中，箱形主体1的内部有多个隔板19，多个隔板19沿箱形主体1的长度方向上间隔分布，隔板19与箱形主体1的内侧壁焊接。本实用新型实施例中，隔板19设置于中间连接部11，隔板19沿中间连接部11的中心轴线排布。当然，连接头部12也可以设置隔板19。隔板19能够有效提高臂节抵抗截面变形的能力。
51.本实用新型实施例中，中间连接部11与连接头部12的焊接接口为楔形，中间连接部11与连接头部12的楔形接口焊接后，在焊接处设置隔板19，该隔板19在横向上连接中间连接部11与连接头部12，结合第一筋板131和/或第二筋板132在纵向上连接中间连接部11与连接头部12，进一步加强了中间连接部11与连接头部12的连接强度。
52.进一步的，隔板19上设有通孔191，以减轻隔板19的重量。当箱形主体1的横截面较大时，可在第一侧板17和第二侧板18上设置筋板，并使隔板19至少与第一侧板17和第二侧板18焊接固定。或者，第一侧板17、第二侧板18和底板16上均设置由筋板，并使隔板19的三侧分别与第一侧板17、第二侧板18和底板16焊接固定，另一侧与顶板15之间存在间隙，以减轻隔板19的重量。
53.进一步的，隔板19对应于箱形主体1横截面的棱角部位设有倒角，一方面可减轻隔板19的重量，另一方面可方便隔板19的安装。
54.进一步的，如图4所示，隔板19对应于筋板的位置设有避空槽192，筋板穿设于避空槽192，使得第一筋板131和第二筋板132能够沿箱形主体1纵向从箱形主体1的一端延伸到另一端。
55.在本实用新型另一实施例中，箱形主体1内侧壁沿其纵向排列有多个筋板，相邻两个筋板由一个隔板19隔开，且相邻两个筋板分别与该隔板19的两侧焊接。
56.本实用新型还提供一种臂架，该臂架包括至少一个如上述任一实施例所述的臂节。当有多个臂节时，多个臂节顺次通过连接头部12铰接。具体的，位于中间的臂节包括两个连接头部12，两个连接头部12分别与中间连接部11的两端焊接且分别为大头端和小头端。位于臂架两端的臂节至少包括一个连接头部12(大头端或者小头端)，用于与相邻臂节的连接头部12铰接。相邻的两个臂节中的一臂节的大头端与另一臂节的小头端铰接。
57.本实用新型实施例通过在臂节的箱形主体1的内侧壁设置沿其纵向延伸的筋板，并使筋板横跨中间连接部11和连接头部12的焊接处，加强了臂节的中间连接部11和连接头
部12之间的连接强度和刚度，降低了臂节的连接头部12和中间连接部11之间焊缝的开裂风险，保证臂架工作的稳定性和可靠性。
58.本实用新型还提供一种工程机械，该工程机械包括上述实施例所述的臂架或者至少一个上述任一实施例所述的臂节。具体的，该工程机械还包括主机，臂架一端的臂节与主机铰接。该工程机械可以为起重机、混凝土泵车、混凝土喷射机、消防车等。
59.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。