專利名稱：一種混凝土布料臂架及混凝土泵車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及混凝土泵車的混凝土布料臂架。本發(fā)明還涉及設(shè)有所述臂架的混凝土泵車。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的大型化和復(fù)雜化對(duì)混凝土機(jī)械提出了越來(lái)越高的要求。混凝土泵車是具有泵送混凝土功能的工程機(jī)械，用于將混凝土輸送到指定位置，由于具有眾多優(yōu)點(diǎn)和較高經(jīng)濟(jì)效益，已成為建筑施工企業(yè)必不可少的專用設(shè)備。 一般而言，混凝土泵車主要由料斗、臂架系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、行走底盤等組成?；炷帘密嚨谋奂転榭缮炜s或屈折的布料臂，在施工作用時(shí)，布料臂展開，利用輸送管沿布料臂將混凝土輸送到一定的高度和距離?？梢姡炷帘密嚤奂苁潜密囋O(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵，臂架結(jié)構(gòu)的合理與否將直接影響整車的工作性能和作業(yè)穩(wěn)定性。請(qǐng)參考圖I、圖2，圖I為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的混凝土泵車的臂架處于折疊狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中所示底節(jié)臂的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，現(xiàn)有混凝土泵車所用的臂架I包括可以相互折疊的底節(jié)臂1-1、中間臂1-2以及頂節(jié)臂1-3，且各節(jié)臂均為箱體結(jié)構(gòu)。箱體結(jié)構(gòu)的臂架以其拼點(diǎn)焊接加工比較簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)方法也比較完善等優(yōu)點(diǎn)被廣大的設(shè)計(jì)人員認(rèn)可和接受。但是，這種結(jié)構(gòu)存在的一大缺陷就在于整體重量太大。由于臂架結(jié)構(gòu)太重，一方面會(huì)導(dǎo)致整車結(jié)構(gòu)件過(guò)于龐大和繁重，對(duì)底盤的排量要求較大，耗油量較大，與國(guó)家節(jié)能減排的法律法規(guī)相悖，不利于可持續(xù)發(fā)展；另一方面，泵車要求的車橋數(shù)目比較大，在施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作不靈活，無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求。因此，如何在保證臂架性能的前提下，進(jìn)一步減輕其重量，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種混凝土布料臂架。該臂架在保證力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，具有相對(duì)較輕的重量，有助于混凝土泵車實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，同時(shí)又能拓展混凝土泵車的泵送高度。本發(fā)明的第二目的是提供一種設(shè)有上述臂架的混凝土泵車。為了實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明提供一種混凝土布料臂架，包括可以相互折疊的多節(jié)臂，所述多節(jié)臂首尾依次鉸接，所述多節(jié)臂中至少一節(jié)臂為桁架式臂架。優(yōu)選地，所述多節(jié)臂中的底節(jié)臂為桁架式臂架。優(yōu)選地，所述底節(jié)臂的臂頭包括截面尺寸逐漸縮小的桁架，所述桁架的小截面端的左、右端板上分別焊接有第一接頭，所述桁架的大截面端的主弦桿端部分別焊接有第二接頭。優(yōu)選地，所述弟_■接頭具體為雙接頭。優(yōu)選地，所述底節(jié)臂的臂架主體包括主弦桿和腹桿，其與所述臂頭相對(duì)接的主弦桿端部分別焊接有第三接頭、與臂尾相對(duì)接的一端焊接有連接板。優(yōu)選地，所述臂尾呈箱體結(jié)構(gòu)，焊接于所述臂架主體的連接板上。優(yōu)選地，所述臂架主體的上主弦桿與下主弦桿之間設(shè)有第一油缸鉸點(diǎn)支撐板。優(yōu)選地，所述臂架主體的下主弦桿下方設(shè)有第二油缸鉸點(diǎn)支撐板。優(yōu)選地，所述臂架主體在其第一油缸鉸點(diǎn)支撐板和/或第二油缸鉸點(diǎn)支撐板處設(shè)有加強(qiáng)板。·為了實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明還提供了一種混凝土泵車，包括轉(zhuǎn)臺(tái)和臂架，所述臂架通過(guò)其底節(jié)臂與所述轉(zhuǎn)臺(tái)相鉸接，所述臂架具體為上述任一項(xiàng)所述的混凝土布料臂架。本發(fā)明突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，提供了一種新型混凝土布料臂架結(jié)構(gòu)，整個(gè)臂架仍然包括可以相互折疊的多節(jié)臂，所述多節(jié)臂首尾依次鉸接，不同之處就在于，所述多節(jié)臂中至少一節(jié)臂為桁架式臂架。由于桁架式臂架具有能承受高強(qiáng)度、截面慣性矩大、重量輕等特點(diǎn)，因此在同樣米數(shù)的混凝土泵車、滿足同樣的設(shè)計(jì)要求的情況下，可以大幅減輕布料臂架的重量，并拓展布料臂架的泵送高度。此外，由于臂架重量得到減輕，對(duì)底盤的排量要求也相應(yīng)減小，耗油量變小，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，有利于可持續(xù)發(fā)展；另一方面，由于泵車要求的車橋數(shù)目減少，在施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作的靈活性得以提高，可滿足市場(chǎng)對(duì)混凝土泵車機(jī)動(dòng)性的需求。在一種具體實(shí)施方式
中，所述多節(jié)臂中的底節(jié)臂為桁架式臂架。由于混凝土泵車各節(jié)臂的幾何尺寸和重量自底節(jié)臂向頂節(jié)臂逐漸減小，因此底節(jié)臂是重量最大的一節(jié)臂，其重量占很大的比例，將底節(jié)臂設(shè)計(jì)為桁架式臂架，可最大程度地減輕整體臂架的重量，研究和試驗(yàn)表明，在底節(jié)臂采用桁架式結(jié)構(gòu)之后，可減重約30% -40%。在另一種具體實(shí)施方式
中，所述底節(jié)臂的臂尾仍然采用箱體結(jié)構(gòu)，并焊接于所述臂架主體的連接板上。這里，所述臂尾為過(guò)渡連接件，由于桁架式結(jié)構(gòu)與箱體結(jié)構(gòu)在構(gòu)造上的差異，無(wú)法直接進(jìn)行鉸接，在底節(jié)臂采用桁架式結(jié)構(gòu)之后，通過(guò)箱體結(jié)構(gòu)的臂尾能夠方便地與仍為箱體結(jié)構(gòu)的中間臂進(jìn)行銜接。本發(fā)明所提供的混凝土泵車設(shè)有上述混凝土布料臂架，由于上述混凝土布料臂架具有上述技術(shù)效果，具有該混凝土布料臂架的混凝土泵車也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的混凝土泵車的臂架處于折疊狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中所示底節(jié)臂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所提供混凝土布料臂架處于折疊狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示混凝土布料臂架處于展開狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4中所示底節(jié)臂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中所示臂頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖5中所示臂架主體的結(jié)構(gòu)示意圖8為圖5中所示臂尾的結(jié)構(gòu)示意圖。圖I至圖2中I.臂架1-1.底節(jié)臂1-2.中間臂1-3.頂節(jié)臂圖3至圖8中10.底節(jié)臂10-1.臂頭10-1-1.第一接頭10-1-2.第二接頭10-2.臂架主體10-2-1.第三接頭10-2-2.連接板10-2-3.第一油缸鉸點(diǎn)支撐板10-2-4.第二油缸鉸點(diǎn)支撐板10-3.臂尾20.中間臂30.頂節(jié)臂
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心在于通過(guò)改進(jìn)混凝土布料臂架的結(jié)構(gòu)，使其在保證力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，具有相對(duì)較輕的重量。本發(fā)明的另一核心是提供一種設(shè)有上述臂架的混凝土泵車。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本文中的“第一、第二”等用語(yǔ)僅是為了便于描述，以區(qū)分具有相同名稱的不同組成部件，并不表示先后或主次關(guān)系。請(qǐng)參考圖3、圖4，圖3為本發(fā)明所提供混凝土布料臂架處于折疊狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示混凝土布料臂架處于展開狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。在一種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明提供的混凝土布料臂架，主要由底節(jié)臂10、三節(jié)中間臂20以及頂節(jié)臂30等部件組成，各節(jié)臂的橫截面尺寸和重量自底節(jié)臂向頂節(jié)臂逐漸變小，多節(jié)臂首尾依次鉸接，可以相互折疊或展開，在施工作用時(shí)，利用輸送管沿布料臂將混凝土輸送到一定的高度和距離。將本發(fā)明提供的混凝土布料臂架與圖I所示的現(xiàn)有臂架進(jìn)行比較不難發(fā)現(xiàn)，兩者在形式上具有明顯的區(qū)別，即本發(fā)明提供的混凝土布料臂架的底節(jié)臂10為桁架式臂架。請(qǐng)參考圖5,圖5為圖4中所示底節(jié)臂的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，底節(jié)臂10為桁架式結(jié)構(gòu)，主要由臂架主體10-2、位于臂架主體一端的臂頭10-1以及位于臂架主體另一端的臂尾10-3構(gòu)成。請(qǐng)參考圖6,圖6為圖5中所示臂頭的結(jié)構(gòu)示意圖。臂頭10-1由四根主弦桿以及位于主弦桿之間的若干腹桿組成變截面的四弦桿空間桁架，桁架小截面端左側(cè)的上、下主弦桿端部焊接有左端板，右側(cè)的上、下主弦桿端部焊接有右端板，左、右端板上分別焊接有第一接頭10-1-1，第一接頭10-1-1用于與混凝土泵車的轉(zhuǎn)臺(tái)相鉸接，形成整個(gè)臂架的下鉸點(diǎn)。桁架大截面端的四根主弦桿端部分別焊接有第二接頭10-1-2，第二接頭10-1-2具體為雙接頭，用于與臂架主體10-2相對(duì)接。請(qǐng)參考圖7,圖7為圖5中所示臂架主體的結(jié)構(gòu)示意圖。臂架主體10-2由四根主弦桿以及位于主弦桿之間的若干腹桿組成，其通體具有相同的空間截面尺寸，其與臂頭10-1相對(duì)接的四根主弦桿端部分別焊接有第三接頭10-2-1，與臂尾10-3相對(duì)接的一端焊接有連接板10-2-2。請(qǐng)一并參考圖5，臂架主體10-2左、右兩側(cè)的上主弦桿與下主弦桿之間分別焊接、有第一油缸鉸點(diǎn)支撐板10-2-3。該支撐板呈矩形，位置靠近臂頭10-1，其上開設(shè)有鉸接孔，用于連接底節(jié)臂10的變幅油缸。臂架主體10-2的下主弦桿下方設(shè)有第二油缸鉸點(diǎn)支撐板10-2-4，該支撐板呈三角形，位置靠近臂尾10-3，其上開設(shè)有鉸接孔，用于連接第一節(jié)中間臂的變幅油缸。
為了提高上述支撐板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可根據(jù)需要在其與臂架主體的連接處設(shè)置加強(qiáng)板(圖中未不出)。上述臂頭10-1和臂架主體10-2的主弦桿和腹桿可采用無(wú)縫鋼管制造，主弦桿可以是圓管、方管、矩形管或其它異型管，其中圓管桿件抵抗屈曲能力強(qiáng)、風(fēng)阻力小，且桿件接頭處力的傳遞更加穩(wěn)定。請(qǐng)參考圖8,圖8為圖5中所示臂尾的結(jié)構(gòu)示意圖。臂尾10-3呈箱體結(jié)構(gòu)，焊接于臂架主體10-2的連接板10-2-2上，與現(xiàn)有箱體式
底節(jié)臂的臂尾保持一致。這里，臂尾10-3為過(guò)渡連接件，由于桁架式結(jié)構(gòu)與箱體結(jié)構(gòu)在構(gòu)造上的差異，無(wú)法直接進(jìn)行鉸接，在底節(jié)臂10采用桁架式結(jié)構(gòu)之后，通過(guò)箱體結(jié)構(gòu)的臂尾10-3能夠方便地與仍為箱體結(jié)構(gòu)的中間臂20進(jìn)行銜接。上述臂頭10-1、臂架主體10-2以及臂尾10-3的接頭在對(duì)接后通過(guò)銷軸進(jìn)行連接，由于銷軸連接的技術(shù)成熟穩(wěn)定，可提高裝配效率。當(dāng)然，除了通過(guò)接頭和銷軸進(jìn)行連接之夕卜，還可以通過(guò)法蘭和螺栓進(jìn)行連接，與銷軸連接相比，通過(guò)高強(qiáng)度螺栓連接，利于臂架工作時(shí)各節(jié)之間載荷的傳遞，符合構(gòu)件實(shí)際的受力狀態(tài)。本文對(duì)臂架中間臂20的數(shù)量不做限定，根據(jù)混凝土泵車輸送能力的不同，可進(jìn)一步增加或減小，具體可控制在3-5節(jié)。上述底節(jié)臂10的具體結(jié)構(gòu)僅是一種優(yōu)選方案，其具體結(jié)構(gòu)并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實(shí)際情況作出具有針對(duì)性的調(diào)整，從而得到不同的混凝土布料臂架。由于可能實(shí)現(xiàn)的方式較多，為節(jié)約篇幅，本文就不再一一舉例說(shuō)明。上述混凝土布料臂架的底節(jié)臂10為桁架式臂架。由于桁架式臂架具有能承受高強(qiáng)度、截面慣性矩大、重量輕等特點(diǎn)，因此在同樣米數(shù)的混凝土泵車、滿足同樣的設(shè)計(jì)要求的情況下，可以大幅減輕布料臂架的重量，并拓展布料臂架的泵送高度。由于混凝土泵車各節(jié)臂的幾何尺寸和重量自底節(jié)臂向頂節(jié)臂逐漸減小，因此底節(jié)臂10是重量最大的一節(jié)臂，其重量占很大的比例，將底節(jié)臂10設(shè)計(jì)為桁架式臂架，可最大程度地減輕整體臂架的重量，研究和試驗(yàn)表明，在底節(jié)臂10采用桁架式結(jié)構(gòu)之后，可減重約 30% -40%。此外，由于臂架重量得到減輕，對(duì)底盤的排量要求也相應(yīng)減小，耗油量變小，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，有利于可持續(xù)發(fā)展；另一方面，由于泵車要求的車橋數(shù)目減少，在施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作的靈活性得以提高，可滿足市場(chǎng)對(duì)混凝土泵車機(jī)動(dòng)性的需求。這里需要說(shuō)明的是，除了可以將底節(jié)臂10設(shè)計(jì)為桁架式結(jié)構(gòu)之外，還可以將中間臂20或頂節(jié)臂30設(shè)計(jì)為桁架式結(jié)構(gòu)，例如底節(jié)臂10與第一節(jié)中間臂為桁架式結(jié)構(gòu)，而其余各節(jié)臂仍為箱體式結(jié)構(gòu)，或者僅中間臂20為桁架式結(jié)構(gòu)，而底節(jié)臂10和頂節(jié)臂30為箱體式結(jié)構(gòu)等等；作為一種極端的情形，甚至可以將各節(jié)臂均設(shè)計(jì)為桁架式結(jié)構(gòu)。除了上述混凝土布料臂架，本發(fā)明還提供了一種混凝土泵車，包括轉(zhuǎn)臺(tái)和臂架，所述臂架通過(guò)其底節(jié)臂與所述轉(zhuǎn)臺(tái)相鉸接，所述臂架具體為上文所述的混凝土布料臂架，其余結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。以上對(duì)本發(fā)明所提供的混凝土布料臂架及混凝土泵車進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn) 行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種混凝土布料臂架，包括可以相互折疊的多節(jié)臂，所述多節(jié)臂首尾依次鉸接，其特征在于，所述多節(jié)臂中至少一節(jié)臂為桁架式臂架。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土布料臂架，其特征在于，所述多節(jié)臂中的底節(jié)臂為桁架式臂架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混凝土布料臂架，其特征在于，所述底節(jié)臂的臂頭包括截面尺寸逐漸縮小的桁架，所述桁架的小截面端的左、右端板上分別焊接有第一接頭，所述桁架的大截面端的主弦桿端部分別焊接有第二接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土布料臂架，其特征在于，所述第二接頭具體為雙接頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土布料臂架，其特征在于，所述底節(jié)臂的臂架主體包括主弦桿和腹桿，其與所述臂頭相對(duì)接的主弦桿端部分別焊接有第三接頭、與臂尾相對(duì)接的一端焊接有連接板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混凝土布料臂架，其特征在于，所述臂尾呈箱體結(jié)構(gòu)，焊接于所述臂架主體的連接板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6任一項(xiàng)所述的混凝土布料臂架，其特征在于，所述臂架主體的上主弦桿與下主弦桿之間設(shè)有第一油缸鉸點(diǎn)支撐板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混凝土布料臂架，其特征在于，所述臂架主體的下主弦桿下方設(shè)有第二油缸鉸點(diǎn)支撐板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混凝土布料臂架，其特征在于，所述臂架主體在其第一油缸鉸點(diǎn)支撐板和/或第二油缸鉸點(diǎn)支撐板處設(shè)有加強(qiáng)板。
10.一種混凝土泵車，包括轉(zhuǎn)臺(tái)和臂架，所述臂架通過(guò)其底節(jié)臂與所述轉(zhuǎn)臺(tái)相鉸接，其特征在于，所述臂架具體為上述權(quán)利要求I至9任一項(xiàng)所述的混凝土布料臂架。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混凝土布料臂架，包括可以相互折疊的多節(jié)臂，所述多節(jié)臂首尾依次鉸接，所述多節(jié)臂中至少一節(jié)臂為桁架式臂架；具體地所述多節(jié)臂中的底節(jié)臂為桁架式臂架；所述底節(jié)臂的臂頭包括截面尺寸逐漸縮小的桁架，所述桁架的小截面端的左、右端板上分別焊接有第一接頭，所述桁架的大截面端的主弦桿端部分別焊接有第二接頭。該臂架在保證力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，具有相對(duì)較輕的重量，有助于混凝土泵車實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，同時(shí)又能拓展混凝土泵車的泵送高度。本發(fā)明還公開了設(shè)有上述臂架的混凝土泵車。
文檔編號(hào)E04G21/04GK102787725SQ201110132730
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者馮敏, 張鵬程, 徐懷玉, 秦偉 申請(qǐng)人:徐工集團(tuán)工程機(jī)械股份有限公司建設(shè)機(jī)械分公司