起重機梁及起重機的製作方法
2023-04-23 14:34:46
本發明涉及工程機械技術領域，尤其是涉及一種起重機梁及起重機。
背景技術：
橋式起重機的從結構上看分為大車和小車兩部分。小車上裝有起升機構和小車運行機構，整個小車沿裝於主梁上的小車軌道運行；大車部分則是由起重機梁及操縱中心所組成。在起重機梁上裝有大車運行機構和小車輸電滑線或小車傳動電纜以及電氣設備(電氣控制屏、電阻器)等。司機室內裝有起重機控制操縱裝置及電氣保護櫃、照明開關等。因此如果按功能分類，橋式起重機則是由金屬結構、機構傳動和電氣傳動等三大部分組成。
橋式起重機的機械傳動部分是起重機運作的執行機構，吊物的升降和移動都是由相應的機械傳動機構的運轉而實現的。機構傳動機構則由起升機構、小車運行機構和大車運行機構等三大部分組成。橋式起重機的金屬結構是起重機的骨架，機械電氣設備均裝於其上，是起重機的承截結構，並使起重機構成一個機構設備的整體。橋式起重機的金屬結構包括主梁和端梁，由於主梁在結構中是主要的承載體，因此提到起重機梁主要是指主梁。由上所述，怎樣提高起重機梁的強度本領域人員一直要解決的問題。
現有技術中有一些成果，如改進材料、增加外部鋼板的厚度和在內部加強筋等。但是一些優質的材料不容易獲得或者價格很高，增加外部鋼板的厚度對車間的承重能力有要求，而在內部加強筋時多是按照經驗確定位置和數量，並且多數時候最終收效甚微。因此，如何提供一種起重機梁，能夠實現重量減輕的同時強度提高，是本領域技術人員亟待解決的問題。
基於此，本發明提供了一種起重機梁以解決上述的技術問題。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種起重機梁，以緩解現有技術中存在的起重機梁鋼板厚時重量大，鋼板薄時剛度、強度低技術問題。
本發明提供的起重機梁，包括框架和包裹在外的所述外圍，所述框架包括四個連接鋼，每個所述連接鋼均為角鋼的形狀，四個所述連接鋼分別置於矩形的四個稜邊處，相鄰兩個連接鋼之間設置有連接杆。
進一步的，位於上側的兩個所述連接鋼的長度大於下側的兩個所述連接鋼。
進一步的，所述外圍為一體成型的鋼板。
進一步的，所述外圍和至少一個所述連接杆鉚接，鉚接的接點有多個，多個所述接點沿所述連接鋼的長度方向布置。
進一步的，所述連接鋼包括兩個立面，所述立面上設置加強結構。
進一步的，所述加強結構為開設在立面上的通孔，所述通孔的周側有一圈折邊。
進一步的，所述通孔有多個，多個所述通孔沿所述立面的長度方向布置。
進一步的，在相對的兩個連接鋼之間設置有加強杆，所述加強杆的兩端分別與所述連接鋼連接。
進一步的，所述外圍和至少一個所述連接鋼螺接。
本發明提供的所述起重機梁為稜柱體，截面為矩形或者梯形。包括框架和外圍，外圍包裹在框架外，框架包括四個連接鋼。每個所述連接鋼均為角鋼的形狀，四個所述連接鋼分別置於矩形的四個稜邊處。相鄰兩個連接鋼之間設置有連接杆，連接杆的作用是調整並控制兩個連接杆之間的距離。
本發明提供的所述起重機梁，沒有使用鋼板直接焊接，設計更合理，強度更高。因為起重機在工作中受到的是垂直於梁的外加載荷，梁的內部受到的是彎曲應力，因此變形後，中性層以下的部分伸長，而中性層以上的部分縮短。側面的兩個板受到的是板側面的正應力，即板正面的切應力，而上下的兩板受到的是板正面的正應力，因此如果直接焊接，由於變形的形式不同，上下板和左右板之間的焊縫就會受到較大的力，焊縫本身的強度就低，在加上兩邊一直受到不同方向的力的拉扯，因此焊縫容易開裂。一旦焊縫有一處開裂會導致其他焊縫更快的開裂。
本發明提供的所述起重機梁，使用了框架作為承載結構，每根連接鋼都是一體的，即沒有焊縫或者其他拼接，使整體結構的強度提高。連接鋼之間不是之間用鋼板連接，而是有一定的空間。由於材料的變形是材料的固有特性，不容易避免，而這一空間為材料的變形提供了一定的空間，使得材料在發生變形的時候對周邊的材料和結構沒有擠壓。這樣從整體上看，梁在受到同樣的外力時變形量減少了，而變形量的減小有利於避免梁的破壞失效，從而梁的剛度和強度都有所提高。本申請的起重機梁，還設有外圍來包裹框架，外圍主要其保護作用，這個外圍可以防止內部框架的鏽蝕，還可以防爆。因此，本申請的起重機梁的使用面更廣、安全性更高。此外，由於框架為主要承載力的結構，外圍的厚度可以大幅的減小，因此，在同樣的承載量的前提下，本申請的起重機梁的整體重量大幅降低。這不僅能夠適用各種的車間廠房，而且運行平穩安全。
本發明還提供了一種起重機，包括上述任一項所述的起重機梁。由於起重機梁具有上述效果，包括上述任一項所述的起重機梁的起重機也具有相同的效果。
基於此，本發明較之原有技術，具有剛度大、強度大、安全性高以及適用範圍廣的優點。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明框架的示意圖；
圖2為框架換熱外圍的組裝圖；
圖3為框架中的加強杆的結構示意圖；
圖4為包括加強結構的連接鋼的結構示意圖。
標記：1－連接鋼；2－連接杆；3－外圍；4－通孔；5－折邊；6－加強杆。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在本發明的描述中，需要說明的是，如出現術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等，其所指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，如出現術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，如出現術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
實施例一
本發明的目的在於提供一種起重機梁，以緩解現有技術中存在的起重機梁鋼板厚時重量大，鋼板薄時剛度、強度低技術問題。本發明的核心是提供一種重量輕且強度高的起重機梁。
如圖1－圖4所示，在本實施例中提供了一種起重機梁，所述起重機梁包括框架和包裹在外的所述外圍3，所述框架包括四個連接鋼1，每個所述連接鋼1均為角鋼的形狀，四個所述連接鋼1分別置於矩形的四個稜邊處，相鄰兩個連接鋼1之間設置有第一連接杆2。
本發明提供的所述起重機梁為稜柱體，截面為矩形或者梯形。包括框架和外圍3，外圍3包裹在框架外，框架包括四個連接鋼1。每個所述連接鋼1均為角鋼的形狀，四個所述連接鋼1分別置於矩形的四個稜邊處。相鄰兩個連接鋼1之間設置有連接杆2，連接杆2的作用是調整並控制兩個連接杆2之間的距離。
本發明提供的所述起重機梁，沒有使用鋼板直接焊接，設計更合理，強度更高。因為起重機在工作中受到的是垂直於梁的外加載荷，梁的內部受到的是彎曲應力，因此變形後，中性層以下的部分伸長，而中性層以上的部分縮短。側面的兩個板受到的是板側面的正應力，即板正面的切應力，而上下的兩板受到的是板正面的正應力，因此如果直接焊接，由於變形的形式不同，上下板和左右板之間的焊縫就會受到較大的力，焊縫本身的強度就低，在加上兩邊一直受到不同方向的力的拉扯，因此焊縫容易開裂。一旦焊縫有一處開裂會導致其他焊縫更快的開裂。
本發明提供的所述起重機梁，使用了框架作為承載結構，每根連接鋼1都是一體的，即沒有焊縫或者其他拼接，使整體結構的強度提高。連接鋼1之間不是之間用鋼板連接，而是有一定的空間。由於材料的變形是材料的固有特性，不容易避免，而這一空間為材料的變形提供了一定的空間，使得材料在發生變形的時候對周邊的材料和結構沒有擠壓。這樣從整體上看，梁在受到同樣的外力時變形量減少了，而變形量的減小有利於避免梁的破壞失效，從而梁的剛度和強度都有所提高。
本申請的起重機梁，還設有外圍3來包裹框架，外圍3主要其保護作用，這個外圍3可以防止內部框架的鏽蝕，還可以防爆。因此，本申請的起重機梁的使用面更廣、安全性更高。此外，由於框架為主要承載力的結構，外圍3的厚度可以大幅的減小，因此，在同樣的承載量的前提下，本申請的起重機梁的整體重量大幅降低。這不僅能夠適用各種的車間廠房，而且運行平穩安全。
基於此，本發明較之原有技術，具有剛度大、強度大、安全性高以及適用範圍廣的優點。
本實施例的可選方案中，位於上側的兩個所述連接鋼1的長度大於下側的兩個所述連接鋼1。
本申請的起重機梁，位於上側的兩個連接鋼1的長度大於下側的兩個連接鋼1。這一縱截面是利用材料力學以及彈性力學的原理，在有限元軟體中仿真後得到的彎曲應力圖得到的。梁的外形根據這一圖像獲得，有利於最大程度的減少材料，減輕重量。
本實施例的可選方案中，所述外圍3為一體成型的鋼板。
本申請的起重機梁，外圍3主要其保護作用，這個外圍3可以防止內部框架的鏽蝕，還可以防爆。因此外圍3為一體成型能構最大程度的防鏽、防腐以及防爆。
當然，外圍3也可以使用鋼板在兩個相鄰的連接鋼1之間連接。即，起重機梁的外圍3包括四塊鋼板，每兩個相鄰的連接鋼1之間均設置有一塊鋼板。
起重機梁的外圍3包括四塊鋼板，用於大型的起重機梁，由於大塊的鋼板不容易取材，也不容組裝，轉而使用小型鋼板拼裝，此時對鋼板的連接處的施工要求相應提高。
本實施例的可選方案中，所述外圍3和至少一個所述連接杆2鉚接，鉚接的接點有多個，多個所述接點沿所述連接鋼1的長度方向布置。
本申請的起重機梁，外圍3和框架可以不連接，也可以連接。作為優選，外圍3和框架連接。外圍3和框架的連接可以為可拆卸也可以為不可拆卸的。作為優選，外圍3和框架使用不可拆卸的連接方式。由於實際生產中，一方面，起重機梁的早期破壞不容易探測出，一般要使用專業的電波儀器，因此實際生產中為了以防萬一，往往犧牲重量指標保證強度指標；另一方面，發現起重機梁有破壞後也不容易維修，首先工人不容易進入其內部，其次焊縫的質量不容保障。
在不可拆卸的連接方式中，可以選擇焊接、鉚接和螺接。作為優選，使用鉚接，強度高並且施工簡便。修補時也相對方便。此外，鉚接的連接點不是連續的，在相鄰的兩個接點之間會形成一定的變形空間，使得其受到擠壓的時候，局部變形不容易進一步導致整體變形。
作為優選，所述外圍3和至少一個所述連接鋼1螺接。
當然，所述外圍3和至少一個所述連接鋼1有多個接點，接點可以根據需要部分使用鉚接，部分使用螺接。當然還可以使用焊接。
如圖1所述，在本實施例的可選方案中，所述連接鋼1包括兩個立面，所述立面上設置加強結構。
一種可選的加強結構為，所述加強結構為開設在立面上的通孔4，所述通孔4的周側有一圈折邊5。
根據應力集中的原理，在此處設置通孔4，不僅減輕重量而且提高強度，為了進一步提高通孔4的剛度，在通孔4的周側再加工一圈折邊5。能夠抵抗多個方向的外載荷。
在上述方案的基礎上，所述通孔4有多個，多個所述通孔4沿所述立面的長度方向布置。
如圖3，另一種可選的加強結構為，在相對的兩個連接鋼1之間設置有加強杆6，所述加強杆6的兩端分別抵在所述通孔4上。
加強杆6斜撐在框架的兩個相對的稜邊上，啟到加強筋的作用。但有不同於加強筋的板狀的結構，使用加強杆6在邊角處能留出形變的空間，適用於起重機梁上要承載的重量大的情況。
當然，如果起重機梁上要承載的重量不是很大，此時變形量微小，可以使用板狀的加強筋作為加強結構。
本發明的起重機梁，其施工的拼裝方法是：首先，測繪起重機梁的使用廠房的尺寸。根據測繪的尺寸，確定連接杆2的尺寸，而連接鋼1可以製作出標準件使用。第二，根據使用場合，設計加強杆6的數量和位置。第三，組裝成型。因此，本身請所提供的起重機梁，不僅結構簡單、強度高，而且還能根據定製，節省材料和成本。
實施例二
本實施例提供的起重機，實施例一所描述的技術方案也屬於該實施例，實施例一已經描述的技術方案不再重複描述。
具體而言，在本實施例中提供了一種起重機，包括實施例一中任一方案所描述的起重機梁。由於該起重機梁具有上述效果，具有該起重機梁的起重機也具有上述效果，此處不贅述。
作為優選，所述起重機為橋式起重機。橋式起重機的起重機梁和小車的運行方向垂直。而其他大多數的起重機，起重機梁和小車的運行方向一般也近似垂直，如果不垂直，可以通過調整齒輪的類型和參數，來湊中心軸的夾角。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。