一種起重機臂架的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種起重機臂架，屬于海洋工程起重領域。所述臂架為桁架結構，第一主弦管與上腹管的連接點和第一主弦管與前腹管的連接點交替間隔布置，第二主弦管與后腹管的連接點和第二主弦管與上腹管的連接點交替間隔布置，第三主弦管與下腹管的連接點和第三主弦管與后腹管的連接點交替間隔布置，第四主弦管與前腹管的連接點和第四主弦管與下腹管的連接點交替間隔布置；從臂架的一端起，第一、二、三和四主弦管上的第n個連接點位于同一平面內，且該平面與臂架的長度方向垂直，其中，n為正整數(shù)。本實用新型通過將各主弦管上的腹管的連接點均設為兩個，均勻分布，解決了連接點處應力集中的問題，整個臂架的應力分布更均勻，力流更順暢。
【專利說明】一種起重機臂架
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及海洋工程起重運輸機械的設施領域，特別涉及一種起重機臂架。【背景技術】
[0002]隨著近幾年海洋工程領域的快速發(fā)展，海工起重機的設計與應用日趨廣泛。作為海工起重機的一部分，臂架是把貨物載荷傳遞到連接基柱的重要結構件，其除了必須保證強度、剛度、穩(wěn)定性的要求外，臂架結構設計的合理與否，對起重機臂架本身的力流傳遞、結構的疲勞壽命、整體自重、穩(wěn)定性及整機性能都有著重大的影響。
[0003]現(xiàn)有一種桁架式臂架，包括依次連接的底節(jié)臂、中間臂和頂節(jié)臂，底節(jié)臂、中間臂和頂節(jié)臂分別包括主弦管、下腹管、上腹管、前腹管、后腹管、豎直零桿和橫向零桿，其中，豎直零桿與橫向零桿間隔焊接在主弦管上，位于同一平面的豎直零桿與橫向零桿將臂架分為多節(jié)，下腹管、上腹管、前腹管和后腹管焊接在豎直零桿和橫向零桿相交處的主弦管上，且位于不同平面的下腹管與上腹管相互平行設置(即下腹管與上腹管的走向相同)，位于不同平面的前腹管與后腹管也相互平行設置(前腹管與后腹管的走向也相同)。
[0004]在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題:
[0005]不同平面的下腹管、上腹管、前腹管和后腹管與主弦管的焊接處的連接點在同一根主弦管上會交匯，且整個臂架中這些焊接處的連接點是不均勻分布的，在這些不均勻分布的連接點容易產(chǎn)生應力集中，降低焊接處的疲勞強度，增加安全隱患。

【發(fā)明內容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術中焊接處容易產(chǎn)生應力集中，降低焊接處的疲勞強度，增加安全隱患的問題，本實用新型實施例提供了一種起重機臂架。所述技術方案如下:
[0007]本實用新型實施例提供了一種起重機臂架，所述臂架為桁架結構，所述桁架結構包括平行設置的四根主弦管、多根上腹管、多根下腹管、多根前腹管、多根后腹管、多根橫向零桿和多根豎直零桿，所述多根橫向零桿和所述豎直零桿連接在所述主弦管之間且垂直于所述主弦管，所述主弦管包括第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管，所述多根上腹管呈鋸齒狀連接在所述第一主弦管和所述第二主弦管之間，所述多根下腹管呈鋸齒狀連接在所述第三主弦管和所述第四主弦管之間，所述多根前腹管呈鋸齒狀連接在所述第一主弦管和所述第四主弦管之間，所述多根后腹管呈鋸齒狀連接在所述第二主弦管和所述第三主弦管之間，所述第一主弦管與所述上腹管的連接點和所述第一主弦管與所述前腹管的連接點沿所述第一主弦管的長度方向交替間隔布置，所述第二主弦管與所述后腹管的連接點和所述第二主弦管與所述上腹管的連接點沿所述第二主弦管的長度方向交替間隔布置，所述第三主弦管與所述下腹管的連接點和所述第三主弦管與所述后腹管的連接點沿所述第三主弦管的長度方向交替間隔布置，所述第四主弦管與所述前腹管的連接點和所述第四主弦管與所述下腹管的連接點沿所述第四主弦管的長度方向交替間隔布置；
[0008]從所述臂架的一端起，所述第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管上的第η個連接點位于同一平面內，且所述平面與所述臂架的長度方向垂直，其中，η為正整數(shù)。
[0009]進一步地，所述臂架包括順序連接的底節(jié)臂、中間臂和頂節(jié)臂，所述底節(jié)臂、所述中間臂和所述頂節(jié)臂均為所述桁架結構。
[0010]優(yōu)選地，位于同一平面的所述豎直零桿與所述橫向零桿構成一個零桿截面，所述零桿截面為矩形或正方形。
[0011]進一步地，所述臂架上間隔多個連接點設置一個所述零桿截面。
[0012]更進一步地，從所述中間臂的一端起，所述中間臂的第a*m+l個連接點處設置一個所述零桿截面，其中，4 < a < 8，且a、m均為正整數(shù)。
[0013]優(yōu)選地，a等于6。
[0014]優(yōu)選地，所述底節(jié)臂的兩端分別設置一個所述零桿截面。
[0015]優(yōu)選地，所述頂節(jié)臂的兩端分別設置一個所述零桿截面。
[0016]優(yōu)選地，所述中間臂的兩端分別設置一個所述零桿截面。
[0017]可選地，所述底節(jié)臂與所述中間臂、所述中間臂與所述頂節(jié)臂之間通過螺栓或者銷軸連接。
[0018]本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0019]通過將上腹管、后腹管、下腹管和前腹管呈鋸齒狀順序連接在的第一主弦管與第二主弦管、第二主弦管與第三主弦管、第三主弦管與第四主弦以及第四主弦管與第一主弦管之間，各主弦管上的各腹管的連接點交替間隔分布，且從臂架的一端起，第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管上的第η個連接點位于同一平面內，且該平面與臂架的長度方向垂直，上腹管和下腹管相互交叉設置，后腹腹管和前腹管相互交叉設置，各主弦管上的腹管的連接點均為兩個，均勻分布，可以有效避免各個腹管與各主弦管連接處應力集中的問題，整個臂架的應力分布更均勻、構造更簡單，臂架的力流更順暢，有效地降低了安全隱患。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本實用新型實施例提供的一種起重機臂架的側視結構示意圖；
[0022]圖2是本實用新型實施例提供的一種起重機臂架的俯視結構示意圖；
[0023]圖3是本實用新型實施例提供的臂架的中間臂的部分三維的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0025]實施例
[0026]本實用新型實施例提供了一種起重機臂架，參見圖1、圖2和圖3，該臂架為桁架結構，該桁架結構包括平行設置的四根主弦管121、多根上腹管122、多根下腹管123、多根前腹管124、多根后腹管125、多根橫向零桿126和多根豎直零桿127，多根橫向零桿126和豎直零桿127連接在主弦管121之間且垂直于主弦管121，該主弦管121包括第一主弦管1211、第二主弦管1212、第三主弦管1213和第四主弦管1214，多根上腹管122呈鋸齒狀連接在第一主弦管1211和第二主弦管1212之間，每根上腹管122的兩端分別連接在第一主弦管1211和第二主弦管1212上，多根下腹管123呈鋸齒狀連接在第三主弦管1213和第四主弦管1214之間，每根下腹管123的兩端分別連接在第三主弦管1213和第四主弦管1214上，多根前腹管124呈鋸齒狀連接在第一主弦管1211和第四主弦管1214之間,每根前腹管124的兩端分別連接在第一主弦管1211和第四主弦管1214上，多根后腹管125呈鋸齒狀連接在第二主弦管1212和第三主弦管1213之間，每根后腹管125的兩端分別連接在第二主弦管1212和第三主弦管1213上。
[0027]第一主弦管1211與上腹管122的連接點和第一主弦管1211與前腹管124的連接點沿第一主弦管1211的長度方向交替間隔布置，第二主弦管1212與后腹管125的連接點和第二主弦管1212與上腹管122的連接點沿第二主弦管1212的長度方向交替間隔布置，第三主弦管1213與下腹管123的連接點和第三主弦管1213與后腹管125的連接點沿第三主弦管1213的長度方向交替間隔布置,第四主弦管1214與前腹管124的連接點和第四主弦管1214與下腹管123的連接點沿第四主弦管1214的長度方向交替間隔布置。
[0028]從臂架的一端起，第一主弦管1211、第二主弦管1212、第三主弦管1213和第四主弦管1214上的第η個連接點位于同一平面內，且該平面與臂架的長度方向垂直，其中，η為正整數(shù)。
[0029]可以理解地，四根主弦管121的橫截面可以是矩形或正方形。相對設置的上腹管122與下腹管123相互交叉，相對設置的前腹管124與后腹管125相互交叉。
[0030]具體地，上腹管122、下腹管123、前腹管124和后腹管125均可以通過焊接的方式分別連接在第一主弦管1211與第二主弦管1212上、第三主弦管1213與第四主弦管1214上、第一主弦管1213與第四主弦管1214上、第二主弦管1212與第三主弦管1213上。
[0031]結合圖3，各主弦管上的各腹管的每個連接處的連接點均為兩個，連接點均勻分布，整個桁架結構呈螺旋式分布，這樣的結構構造更簡單，臂架的應力分布更均勻，力流更順暢。
[0032]結合圖1和圖2，該臂架包括順序連接的底節(jié)臂11、中間臂12和頂節(jié)臂13，底節(jié)臂
11、中間臂12和頂節(jié)臂13均為桁架結構。
[0033]結合圖3,位于同一平面的橫向零桿126和豎直零桿127構成一個零桿截面S。具體地，零桿截面S可以為矩形或正方形。
[0034]實現(xiàn)時，位于第一主弦管1211、第二主弦管1212所在的平面的橫向零桿126可以連接在上腹管122與第一主弦管1211，也可以連接在上腹管122與第二主弦管1212的連接點處，且與第一主弦管1211和第二主弦管1212的長度方向垂直；位于第三主弦管1213和第四主弦管1214所在平面的橫向零桿126可以連接在下腹管123與第三主弦管1213連接點處，也可以連接在下腹管123與第四主弦管1214連接點處，且與第三主弦管1213和第四主弦管1214的長度方向垂直。位于第一主弦管1211和第四主弦管1214所在平面的豎直零桿127可以連接在前腹管124與第一主弦管1211的連接點處，也可以連接在在前腹管124與第四主弦管1214的連接點處，且與第一主弦管1211和第四主弦管1214的長度方向垂直；位于第二主弦管1212、第三主弦管1213所在平面的豎直零桿127可以連接在后腹管125與第二主弦管1212的連接點處，也可以連接在后腹管125與第三主弦管1213的連接點處，且與第二主弦管1212和第三主弦管1213的長度方向垂直,橫向零桿126和豎直零桿127也相互垂直。
[0035]具體地，橫向零桿126和豎直零桿127也可以通過焊接的方式連接在各個主弦管上。
[0036]在本實施例中，結合圖1和圖2，臂架上間隔多個連接點設置一個零桿截面S。
[0037]實現(xiàn)時，從中間臂的一端起，中間臂的第a*m+l個連接點處可以設置一個零桿截面，其中，4≤a≤8，且a、m均為正整數(shù)。
[0038]優(yōu)選地，a等于6，即第I個連接點處、第7個連接點處、第13個連接點處等設置一個零桿截面S。也就是說，中間臂12的第I個連接點處設有一個零桿截面S，且在其后每間隔五個連接點均設有一個零桿截面S，這些間隔式均勻分布的零桿截面S有利于提高結構的局部穩(wěn)定性，對局部長度起到保持截面形狀的作用，與每個連接點處都設有橫向零桿和豎直零桿的臂架相比，間隔式分布的零桿截面減少了橫向零桿和豎直零桿的使用數(shù)量，這樣既減少了焊接工作量，又減輕了臂架的重量，且橫向零桿減少在一定程度上減小了臂架的受風面積，進一步降低了安全隱患。
[0039]可以理解地，中間臂12中的零桿截面S也可以根據(jù)實際情況非均勻間隔設置。此外，在其他實施例中，也可以在臂架的每一個連接點處均可以設置一個零桿截面S。
[0040]需要說明的是，在實際應用中，當中間臂的長度小于20米時，通常不會在中間臂之間設置零桿截面；當中間臂的長度在20~40米時，通常會在中間臂之間設置一個零桿截面。
[0041]結合圖1和圖2，底節(jié)臂11的兩端分別設置一個零桿截面S。頂節(jié)臂13的兩端也分別設置一個零桿截面S。中間臂的兩端分別設置一個零桿截面S。容易理解地，此時，底節(jié)臂11與中間臂12相鄰處以及中間臂12與頂節(jié)臂13相鄰處均有兩個零桿截面S。這些零桿截面是為了保持臂架的基本形狀和穩(wěn)定性。實現(xiàn)時，底節(jié)臂11和頂節(jié)臂13可以根據(jù)主弦管121的長度均勻或者不均勻的間隔設置多個零桿截面S。具體地，底節(jié)臂11與中間臂12、中間臂12與頂節(jié)臂13之間可以通過螺栓或者銷軸連接，也可以通過焊接的方式連接。
[0042]本實用新型實施例將上腹管、后腹管、下腹管和前腹管呈鋸齒狀順序連接在的第一主弦管與第二主弦管、第二主弦管與第三主弦管、第三主弦管與第四主弦以及第四主弦管與第一主弦管之間，各主弦管上的各腹管的連接點交替間隔分布，且從臂架的一端起，第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管上的第η個連接點位于同一平面內，且該平面與臂架的長度方向垂直，上腹管和下腹管相互交叉設置，后腹腹管和前腹管相互交叉設置，各主弦管上的腹管的連接點均為兩個，均勻分布，可以有效避免各個腹管與各主弦管連接處應力集中的問題，整個臂架的應力分布更均勻、構造更簡單，臂架的力流更順暢，有效地降低了安全隱患。此外，橫向零桿和豎直零桿的使用數(shù)量減少，連接點的數(shù)目也相應減少，可以降低焊接工作量，有效避免焊接變形和因密集的焊接影響母材的機械性能的問題，進一步降低了安全隱患。[0043]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種起重機臂架，所述臂架為桁架結構，所述桁架結構包括平行設置的四根主弦管、多根上腹管、多根下腹管、多根前腹管、多根后腹管、多根橫向零桿和多根豎直零桿，所述多根橫向零桿和所述豎直零桿連接在所述主弦管之間且垂直于所述主弦管，所述主弦管包括第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管，所述多根上腹管呈鋸齒狀連接在所述第一主弦管和所述第二主弦管之間，所述多根下腹管呈鋸齒狀連接在所述第三主弦管和所述第四主弦管之間，所述多根前腹管呈鋸齒狀連接在所述第一主弦管和所述第四主弦管之間，所述多根后腹管呈鋸齒狀連接在所述第二主弦管和所述第三主弦管之間，其特征在于， 所述第一主弦管與所述上腹管的連接點和所述第一主弦管與所述前腹管的連接點沿所述第一主弦管的長度方向交替間隔布置，所述第二主弦管與所述后腹管的連接點和所述第二主弦管與所述上腹管的連接點沿所述第二主弦管的長度方向交替間隔布置，所述第三主弦管與所述下腹管的連接點和所述第三主弦管與所述后腹管的連接點沿所述第三主弦管的長度方向交替間隔布置，所述第四主弦管與所述前腹管的連接點和所述第四主弦管與所述下腹管的連接點沿所述第四主弦管的長度方向交替間隔布置； 從所述臂架的一端起，所述第一主弦管、第二主弦管、第三主弦管和第四主弦管上的第η個連接點位于同一平面內，且所述平面與所述臂架的長度方向垂直，其中，η為正整數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的臂架，其特征在于，所述臂架包括順序連接的底節(jié)臂、中間臂和頂節(jié)臂，所述底節(jié)臂、所述中間臂和所述頂節(jié)臂均為所述桁架結構。
3.根據(jù)權利要求2所述的臂架，其特征在于，位于同一平面的所述豎直零桿與所述橫向零桿構成一個零桿截面，所述零桿截面為矩形或正方形。
4.根據(jù)權利要求3所述的臂架，其特征在于，所述臂架上間隔多個連接點設置一個所述零桿截面。
5.根據(jù)權利要求4所述的臂架，其特征在于，從所述中間臂的一端起，所述中間臂的第a*m+l個連接點處設置一個所述零桿截面，其中，4≤a≤8，且a、m均為正整數(shù)。
6.根據(jù)權利要求5所述的臂架，其特征在于，a等于6。
7.根據(jù)權利要求3所述的臂架，其特征在于，所述底節(jié)臂的兩端分別設置一個所述零桿截面。
8.根據(jù)權利要求3所述的臂架，其特征在于，所述頂節(jié)臂的兩端分別設置一個所述零桿截面。
9.根據(jù)權利要求3所述的臂架，其特征在于，所述中間臂的兩端分別設置一個所述零桿截面。
10.根據(jù)權利要求2所述的臂架，其特征在于，所述底節(jié)臂與所述中間臂、所述中間臂與所述頂節(jié)臂之間通過螺栓或者銷軸連接。
【文檔編號】B66C23/64GK203820333SQ201420018744
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權日:2014年1月13日
【發(fā)明者】蔣文革, 雷旭, 張歡, 何鵬, 余鋒 申請人:武漢船用機械有限責任公司