一种桁架结构形式的轮式起重机车架及安装方法与流程

1.本发明属于工程机械中的起重机技术领域，具体涉及一种桁架结构形式的轮式起重机车架及安装方法。


背景技术：

2.轮式起重机主要由吊臂、转台及专用底盘组成，车架及支腿是底盘的主要承载结构件。车架是起重机底盘动力系统、行驶系统等各个总成装置的安装载体，同时在起重机作业时起支撑受力作用。如附图1起重机底盘承载示意图所示，轮式起重机将吊装物的载荷由转台、吊臂等组成的上车部件，传递至由活动支腿8和车架7组成的下车部件组成的底盘部件。车架作为底盘的承载部件之一，主要承受来自上车的弯矩和扭矩载荷。如附图2箱型结构车架组成所示，车架主要由车架前段1、前固定腿2、后固定腿4、车架后段3组成，车架的主要结构形式为箱型板材焊接结构。箱型板材车架结构形式承载能力优越，拥有较好的抗弯扭载荷的能力，同时矩形箱型结构拼箱方便，目前设计生产的车架形式主要为此种箱型板材结构。但该构车架同样也有下料工艺复杂，拼箱组对内部隔板板条数量多，焊接量大，是整个底盘中生产周期最长的部件。且因车架焊接量大，焊接变形不易控制。封闭的箱型结构，车架内部的管线路及传动等部件安装维修困难。所以有必要创新一种新型结构车架。
3.由上，现有技术中车架结构的缺陷为：1）目前国内外轮式起重机车架结构形式主要为板材组成的箱型结构形式，该种结构形式的车架板材下料工艺相对复杂，拼点箱型隔板较多，焊接工作量大，生产效率低；封闭的箱型结构，车架内部的管线路及传动等部件安装维修困难。2）利勃海尔首次设计的桁架结构形式车架，仅仅对车架前段一部分结构进行了改进，对于轮式起重机车架，后段才是影响车架生产效率的关键点，桁架结构形式的后段是车架需要更高的技术支撑，所以该专利对车架的改进设计较为局限。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种桁架结构形式的轮式起重机车架及安装方法，可实现装配模块化生产，便于车架内部零部件的安装与维修。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种桁架结构形式的轮式起重机车架，包括前固定腿、车架后段和后固定腿，所述车架后段的前端与所述前固定腿铰接，后端与所述后固定腿铰接；所述车架后段为桁架结构，包括：若干主弦杆，所有所述主弦杆之间均平行设置，相邻所述主弦杆的末端之间焊接一主腹杆；其中一部分所述主弦杆位于同一水平面上，另一部分所述主弦杆位于同一竖直面上，所述水平面和竖直面的交界处为一所述主弦杆；连接接头，固定于所述主弦杆的末端；所述连接接头上开设销孔；腹杆，焊接于相邻的两所述主弦杆之间。
5.优选地，还包括一车架座圈；所述车架座圈为一壳体结构，包括平行设置的顶板和
底板；所述顶板和底板支架通过一圆弧板连接，所述顶板、底板和圆弧板围成一壳体；所述顶板焊接于所述圆弧板的顶端，所述底板的外壁焊接于水平面上的部分腹杆上，所述圆弧板的外壁焊接于竖直面上的部分腹杆上、主弦杆上，所述圆弧板的底部焊接于所述底板上。
6.优选地，所述前固定腿包括固定腿本体，所述固定腿本体的后端面上焊接耳板，所述耳板上开设与连接接头上的销孔对应的通孔。
7.优选地，所述耳板包括平行设置的两板本体，两所述板本体之间形成安装所述连接接头的空间，所述两板本体上均开设所述通孔。
8.优选地，所述连接接头焊接于所述主弦杆。
9.优选地，水平面上的腹杆倾斜设置。
10.一种轮式起重机车架的安装方法，基于所述的桁架结构形式的轮式起重机车架，包括：（1）预制车架后段：首先焊接主弦杆首先焊接主弦杆和主腹杆，之后在相邻两所述主弦杆之间焊接腹杆、在每根主弦杆的两末端具焊接一连接接头；由此，敞开形式的车架后段预制完成；所述车架后段为一镂空的中空腔体；（2）装配车架座圈：首先将底板伸入车架后段的腔体内，之后将底板的外壁焊接于底部水平面的腹杆上、主弦杆上；之后将圆弧板放入车架后段的腔体内，将圆弧板的外壁焊接于竖直面上的腹杆上、主弦杆上；并将圆弧板的底部焊接于所述底板上；最后将顶板焊接于圆弧板的顶端；（3）装配前固定腿和后固定腿：将车架后段前端的连接接头，通过销轴铰接于前固定腿的后端面、将车架后段后端的连接接头，通过销轴铰接于后固定腿的前端面。
11.优选地，在步骤（2）中，安装圆弧板时，当圆弧板与车架后段发生结构干涉时，在圆弧板上做挖孔处理。
12.与现有技术相比，本发明的优点为：1）桁架结构形式车架在满足结构强度前提下，可以简化采购与生产制造工艺，提高生产效率，提高材料利用率，降低生产成本。
13.2）敞开式车架结构，方便车架内部零部件的安装与维修。
14.3）车架生产制造由整体焊接生产变为装配模块化生产，可根据产品不同性能要求，匹配不同的车架后段、前固定腿、后固定腿等结构，加快系列产品的研发与生产速度。
15.4）架焊接量减小，减小了焊接变形，提高了车架生产制造精度，有利于提高整机产品质量。
附图说明
16.图1为现有技术中起重机底盘承载示意图；图2为现有技术中箱型车架结构组成示意图；
图3为现有技术中箱型车架后段结构图；图4为桁架结构形式车架底盘结构件组成；图5为桁架结构形式车架装配连接关系；图6为桁架结构形式车架后段结构；图7为图6的a-a剖视图；图8为前固定腿的结构图。
17.其中，1-车架前段，2-前固定腿，3-车架后段，4-后固定腿，5-车架座圈，6-销轴，7-车架，8-活动支腿， 9-盖板，10-腹板，11-横向隔板，12-纵向隔板，13-下底板，31-连接接头，32-腹杆，33-主弦杆，34-主腹杆，35-圆弧板，36-底板，21-固定腿本体，22-耳板。
具体实施方式
18.下面将结合示意图对本发明的桁架结构形式的轮式起重机车架及安装方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
19.如图4~8，一种桁架结构形式的轮式起重机车架，包括前固定腿2、车架后段3和后固定腿4。
20.车架前段1与前固定腿2之间通过焊接连接。车架后段3的前端与前固定腿2通过销轴6铰接，后端与后固定腿4通过销轴6铰接。而现有轮式起重机底盘承载结构件的布局形式如附图2所示，其中车架由车架前段1、前固定腿2、车架后段3、后固定腿4组成，车架的这四个组成部件为焊接连接形式，活动支腿8与车架通过装配连接。
21.车架后段3为桁架结构，包括：4根主弦杆33、主腹杆34、腹杆32、连接接头31和车架座圈5。
22.所有主弦杆33之间均平行设置，相邻主弦杆33的末端之间焊接一主腹杆34；其中一部分主弦杆33位于同一水平面上，另一部分主弦杆33位于同一竖直面上，水平面和竖直面的交界处为一主弦杆33。4根主弦杆33形成车架后段的支撑骨架，主腹杆34靠近主弦杆33两头形成两侧支撑骨架。
23.连接接头31，焊接于主弦杆33的末端；连接接头31上开设安装销轴6的销孔。
24.腹杆32，焊接于相邻的两主弦杆33之间。水平面、竖直面上的所有腹杆32均倾斜设置。腹杆32根据三角桁架结构形式分布于主弦杆33和主腹杆34之间，起到加强支撑作用。
25.车架座圈5为一壳体结构，包括平行设置的顶板和底板36；顶板和底板36支架通过一圆弧板35连接，顶板、底板36和圆弧板35围成一壳体；顶板的内壁焊接于水平面上的部分腹杆32上，底板36的内壁焊接于竖直面上的部分腹杆32上，圆弧板35的外壁焊接于主弦杆33上。
26.前固定腿2包括固定腿本体21，固定腿本体21的后端面上焊接耳板22，耳板22上开设与连接接头31上的销孔对应的通孔。如图8所示，耳板22包括平行设置的两板本体，两板本体之间形成安装连接接头31的空间，两板本体上均开设通孔。耳板的板本体上与桁架结构形式车架后段的连接接头通过销轴6连接。如附图5所示。
27.桁架结构形式具有较好的抗弯抗扭载荷的能力，目前在大吨位轮式起重机中广泛应用于桁架臂结构。其结构主要由钢管型材焊接组成，钢管型材下料工艺简单，焊接量小，生产效率高，此种结构形式可用于车架设计。
28.而现有结构形式的箱型车架后段结构如附图2~3所示，该车架后段主要由盖板9、腹板10、车架座圈5、横向隔板11、纵向隔板12以及下底板13焊接拼箱组成，其结构形式主要为板材箱型结构，与专利中申请的结构形式不同。
29.该车架的安装方法包括：（1）预制车架后段3。
30.首先焊接主弦杆33首先焊接主弦杆33和主腹杆34，之后在相邻两主弦杆33之间焊接腹杆32、在每根主弦杆33的两末端具焊接一连接接头31。由此，敞开形式的车架后段预制完成；所述车架后段为一镂空的中空腔体。
31.（2）装配车架座圈5：（21）首先将底板36，由车架后段3的镂空处伸入车架后段3的腔体内，之后将车架座圈5的底板的外壁焊接于底部水平面的腹杆32上、主弦杆33上。
32.如图6所示，可将底板36由竖直面上的两相邻腹杆32之间形成的镂空处，将底板36放入。
33.（22）之后将圆弧板35放入车架后段3的腔体内，将圆弧板35的外壁焊接于竖直面上的腹杆32上、主弦杆33上；并将圆弧板35的底部焊接于车架座圈5的底板上。安装圆弧板35时，当圆弧板35与车架后段3发生结构干涉（如，圆弧板35与车架后段3上的腹杆32发生干涉，即圆弧板35放入时，圆弧板35触碰部分腹杆32，导致圆弧板35无法放入）时，此时可在圆弧板35上做挖孔处理。
34.其中，将圆弧板35放入车架后段3的腔体内时，由水平面上的两相邻腹杆32之间形成的镂空处，将圆弧板35放入。
35.（23）最后将顶板焊接于圆弧板35的顶端。
36.（3）装配前固定腿2和后固定腿4：将车架后段3前端的连接接头31，通过销轴6铰接于前固定腿2的后端面、将车架后段3后端的连接接头31，通过销轴6铰接于后固定腿4的前端面。
37.上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。