阅读说明：本技术 一种变强度臂架 (Variable-strength arm support ) 是由 李长青 陈栋梁 赵瑞学 陈志灿 王志明 于 2021-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种变强度臂架,包括从臂头端开始依次相连的小截面加长节、过渡段和大截面加长节,所述小截面加长节各处截面相同,所述大截面加长节各处截面相同,所述过渡段与所述小截面加长节相连的一端与所述小截面加长节截面相同,所述过渡段与所述大截面加长节相连的一端与所述大截面加长节截面相同,所述小截面加长节包括小截面低强段和小截面高强段,所述小截面高强段相对于所述小截面低强段远离臂头端,所述截面加长节包括大截面低强段和大截面高强段,所述大截面高强段相对于所述大截面低强段远离臂头端。本发明提供的一种变强度臂架,能够减少不必要的强度冗余,同时能够进一步提升产品轻量化设计。(The invention discloses a variable-strength arm support which comprises a small-section lengthened section, a transition section and a large-section lengthened section which are sequentially connected from an arm head end, wherein the sections of the small-section lengthened section are the same, the sections of the large-section lengthened section are the same, one end of the transition section connected with the small-section lengthened section is the same as the section of the small-section lengthened section, one end of the transition section connected with the large-section lengthened section is the same as the section of the large-section lengthened section, the small-section lengthened section comprises a small-section low-strength section and a small-section high-strength section, the small-section high-strength section is far away from the arm head end relative to the small-section low-strength section, the section lengthened section comprises a large-section low-strength section and a large-section high-strength section, and the large-section high-strength section is far away from the arm head end relative to the large-section low-strength section. The variable-strength arm support provided by the invention can reduce unnecessary strength redundancy and further improve the light-weight design of products.)

一种变强度臂架

技术领域

本发明涉及一种变强度臂架，属于桁架臂

技术领域

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背景技术

桁架式臂架结构是大型起重机的重要组成部分，尤其是长臂、大幅度工况，桁架臂以其大刚度、轻量化的结构优势被普遍应用。起重机行业应用的桁架式臂架最大长度已经超过百米，一般均由过渡结构、加长节、臂头三大类结构件组成，通过应用加长节数量的不同来实现臂长的变化。

为保证桁架臂加长节的互换性，同吨级产品的加长节截面与管材规格相同，但是同一工况下，各段加长节承受的弯矩有很大区别。靠近臂头的加长节，承受弯矩较小，而远离臂头的加长节，承受弯矩较大。设计时，为保证臂架承载能力，加长节的截面和管材规格按照较大弯矩承载能力设计，这就造成臂头段加长节设计强度冗余，臂架整体轻量化程度低。

现有产品桁架臂基本分为了两种或三种加长节截面，形成变截面设计，优化臂架结构。靠近臂头的加长节段受力较小，采用小截面设计，强度较低；远离臂头的加长节段受力较大，采用大截面设计，强度较高。这种设计对臂架的轻量化有一定的作用，但是同一截面，无论位置靠前或靠后，均参照较大弯矩承载需求，采用相同的管材规格设计，造成了不必要的强度冗余，轻量化程度低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种能够减少不必要的强度冗余，同时能够进一步提升产品轻量化设计的变强度臂架。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种变强度臂架，包括从臂头端开始依次相连的小截面加长节、过渡段和大截面加长节，所述小截面高强段相对于所述小截面低强段远离臂头端，所述小截面低强段的强度小于所述小截面高强段的强度，所述截面加长节包括大截面低强段和大截面高强段，所述大截面高强段相对于所述大截面低强段远离臂头端，所述大截面低强段的强度小于所述大截面高强段的强度，所述过渡段的强度大于所述小截面高强段的强度且小于所述大截面低强段的强度。

所述小截面加长节各处截面相同，所述大截面加长节各处截面相同，所述过渡段与所述小截面加长节相连的一端与所述小截面加长节截面相同，所述过渡段与所述大截面加长节相连的一端与所述大截面加长节截面相同。

所述小截面高强段和大截面高强段上设置有加强板。

所述小截面高强段和大截面高强段上设置有加强筋。

所述小截面高强段的钢管规格大于小截面低强段的钢管规格，所述大截面高强段的钢管规格大于所述大截面低强段的钢管规格。

所述过渡段采用多过渡节结构。

所述小截面低强段和大截面低强段均为多强度组合，均包括靠近臂头端的低强度段和远离臂头端的高强度段。

本发明的有益效果：本发明提供的一种变强度臂架，将大截面加长节和小截面加长节进一步分为高强段和低强段，同一截面的高强段和低强段截面相同，便于连接，高强段安装在同一截面的最远离臂头端，受力同截面加长节最大，强度最高，其余较低受力臂架段采用同样的低强度设计，实现了臂架更细化的变强度设计，臂架整体轻量化程度更高。

附图说明

图1为本发明一种变强度臂架的整体结构示意图。

图中附图标记如下：1-小截面低强段；2-小截面高强段；3-过渡段；4-大截面低强段；5-大截面高强段。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明提供一种变强度臂架，包括从臂头端开始依次相连的小截面加长节、过渡段3和大截面加长节，小截面加长节各处截面相同，大截面加长节各处截面相同，同一截面的高强段和低强段截面相同，便于连接。过渡段3与小截面加长节相连的一端与小截面加长节截面相同，过渡段3与大截面加长节相连的一端与大截面加长节截面相同。

小截面加长节包括小截面低强段1和小截面高强段2，小截面高强段2相对于小截面低强段1远离臂头端，截面加长节包括大截面低强段4和大截面高强段5，大截面高强段5相对于大截面低强段4远离臂头端。高强段安装在同一截面的最远离臂头端，受力同截面加长节最大，强度最高，其余较低受力臂架段采用同样的低强度设计。

过渡段采用多过渡节结构。小截面低强段和大截面低强段均为多强度组合，均包括靠近臂头端的低强度段和远离臂头端的高强度段。

本发明应用了等强度设计力学原理，考虑到每种截面的最远离臂头端加长节承受弯矩最大，将这一部分臂架做单独设计，其余较低受力臂架段采用同样的低强度设计，实现了臂架更细化的变强度设计，臂架整体轻量化程度更高。

具体地，小截面高强段2和大截面高强段5可以通过增加加强板进行加强；或者通过增加加强筋进行加强；或者将小截面高强段2的钢管规格设计大于小截面低强段1的钢管规格，大截面高强段5的钢管规格设计大于大截面低强段4的钢管规格。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。