[發(fā)明專利]起重機械、箱型臂及其制造工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410467892.6
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN104326381A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設計）人: 劉延斌;郭倫文;曾維棟;任會禮
• 申請（專利權(quán)）人: 中聯(lián)重科股份有限公司
• 主分類號: B66C23/64
• 分類號: B66C23/64
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 黃志興;李翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及起重機械，具體地，涉及一種箱型臂的制造工藝。此外，本發(fā)明還涉及經(jīng)過所述箱型臂的制造工藝形成的箱型臂和包括該箱型臂的起重機械。

背景技術(shù)

吊臂是起重機械重要的構(gòu)件之一，用于將重物提升到一定起升高度。吊臂的安全性、穩(wěn)定性、可靠性是評判起重機性能質(zhì)量的關(guān)鍵要素。吊臂在吊裝過程中除了要承擔重物的重力作用外，還受到自重的影響，變形撓度大，不僅限制了起重機械的起吊重量，還影響了起重機械的起吊精準度。同時由于大應力與大應變，增加了吊臂疲勞開裂的可能性，起重機械安全性和可靠性降低。

根據(jù)截面形式不同，吊臂分為桁架式吊臂和箱型吊臂。為了改善箱型吊臂的變形撓度，提高吊臂的抗變形能力和吊裝精準度，現(xiàn)在通常由U型臂替代多邊形臂。此外，現(xiàn)有技術(shù)還采用多種其他手段改善吊臂的抗變形性能，例如在末節(jié)臂的尾部增加超起裝置，可以減少臂架的變形撓度，擴大使用范圍。另外，增加筒壁鋼材厚度也是提高剛度的方法，但增加筒壁厚度會增加吊臂自重，對吊臂支架、底盤等提出更高的要求，也不符合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢。

中國發(fā)明專利申請CN?102729488?A公開一種碳纖維復合材料臂架，利用碳纖維復合材料直接形成吊臂筒體，雖然在使吊臂自重減輕的前提下有效改善了吊臂性能，但較大地提高了材料成本，不適于實際應用。

有鑒于此，有必要提供一種能夠改善箱型吊臂性能的制造工藝，以在較小地增加吊臂自重前提下，有效提高吊臂的抗變形能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種箱型臂的制造工藝，該制造工藝能夠改善箱型吊臂性能，并在較小地增加吊臂自重前提下，有效提高吊臂的抗變形能力。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種箱型臂的制造工藝，所述箱型臂具有吊臂筒體，所述吊臂筒體具有待強化區(qū)域，所述箱型臂的制造工藝包括以下步驟：第一，將所述吊臂筒體兩端固定，在所述吊臂筒體的上側(cè)表面施加朝向該吊臂筒體的下側(cè)表面的載荷，以使所述上側(cè)表面具有壓應力；第二，將膠粘劑涂在所述待強化區(qū)域形成底膠層；第三，在所述底膠層上鋪設碳纖維復合材料，以將該碳纖維復合材料膠接至所述待強化區(qū)域；第四，使所述底膠層和所述碳纖維復合材料固化成型，以形成碳纖維加強層，由此形成所述吊臂筒體的加強區(qū)域；第五，移除所述載荷，以使所述碳纖維加強層處于預拉伸狀態(tài)。

優(yōu)選地，在所述第四步驟中，首先利用真空袋膜密封所述碳纖維復合材料，抽出所述真空袋膜內(nèi)的空氣并形成負壓，然后進行固化。

優(yōu)選地，所述碳纖維加強層的纖維方向平行于所述吊臂筒體的長度方向。

優(yōu)選地，所述待強化區(qū)域為拉應力區(qū)域，該拉應力區(qū)域以處于所述上側(cè)表面上的橫向線為中心并沿所述吊臂筒體的長度方向向所述橫向線兩側(cè)延伸，其中，所述吊臂筒體的下側(cè)表面具有工作支撐點，所述橫向線為與該工作支撐點處于所述吊臂筒體的同一橫截面上的假想線。

優(yōu)選地，所述拉應力區(qū)域的長度為所述吊臂筒體的長度的4/5至5/6，寬度為所述上側(cè)表面的寬度的1/2至4/5。

優(yōu)選地，所述箱形臂為起重機用箱形吊臂。

優(yōu)選地，所述箱形吊臂為位于起重機伸縮吊臂最外層的基本臂，所述工作支撐點為該基本臂的用于連接變幅液壓缸的支撐連接點。

優(yōu)選地，所述箱型吊臂為起重機伸縮吊臂中除最外層的基本臂之外的臂節(jié)，所述工作支撐點為該臂節(jié)完全伸出于前一節(jié)臂節(jié)時的滑塊支撐點。

在此基礎上，本發(fā)明提供一種箱型臂，該箱型臂通過本發(fā)明的所述制造工藝形成。

此外，本發(fā)明還提供一種起重機械，其特征在于，該起重機械包括本發(fā)明提供的所述箱型臂。

通過上述技術(shù)方案，將碳纖維復合材料膠接在吊臂筒體表面上，由于碳纖維復合材料密度遠小于鋼材，而強度遠高于鋼材，因而可以在極小地增加箱型臂自重前提下，有效提高抗變形能力，改善箱型臂及工程機械的性能。特別是在設置底膠層和碳纖維復合材料之前，通過在上側(cè)表面施加載荷，以在制造完成后使得碳纖維加強層處于預拉伸狀態(tài)，能夠顯著提升箱型臂的臨界載荷和抗變形能力。此外，本發(fā)明的箱型臂的制造工藝不改變箱型臂的整體結(jié)構(gòu)，制造過程容易實施、成本低，具有良好的應用前景。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1和圖2分別是傳統(tǒng)工藝制造的吊臂筒體的應力和橫向位移分布圖；