[發明專利]梁結構、臂節、臂架、機械設備以及臂節的制造方法

有效

• 申請號: 202011008815.6
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112127631B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 付玲;劉延斌;蔣凱歌;李佳源;楊吉順;徐蔡浩
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: E04G21/04
• 分類號: E04G21/04;A62C27/00;B66C23/64
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 岳永先;黃志興

本發明涉及多關節臂架領域，公開了一種梁結構、一種臂節、一種臂架、一種機械設備以及一種臂節的制造方法。其中，所述梁結構包括纖維復材層部以及預埋在所述纖維復材層部的連接部位內的金屬連接內襯，多層所述金屬連接內襯沿著所述纖維復材層部的壁厚方向排列，且相鄰兩層金屬連接內襯之間通過所述纖維復材層部的纖維復材層間隔開，以提高所述連接部位在所述壁厚方向上的受力均勻性。本發明提供的技術方案有助于提高梁結構的連接部位的連接可靠性和連接壽命。

技術領域

本發明涉及機械設備多關節臂架領域，具體地涉及一種梁結構，進一步，本發明還涉及一種臂節、一種臂架、一種機械設備以及一種臂節的制造方法。

背景技術

多關節臂架通常由多個臂節依次連接組成，相鄰兩個臂節之間能夠以鄰接部位為支點，產生相對轉動。多關節臂架可廣泛應用于各種領域，例如機器人動臂、觀測設備支架、工程機械設備等。

作為典型的多關節臂架，折疊式臂架是混凝土泵車、消防車、挖掘機等工程機械設備的關鍵作業部件，決定著工程機械設備的主機的使用性能。

隨著經濟建設的飛速發展，越來越多的作業場合需要臂架更長的工程機械設備。隨著臂架長度的增加，臂架重量以及工作力矩增加，這不僅對底盤結構提出了更高的要求，而且臂架疲勞開裂問題變得更加突出。為了解決這些問題，有必要加強臂架輕量化設計。

纖維復合材料(以下簡稱“纖維復材”)由于具有高比強度、高比模量，耐疲勞性能好，破損安全性好，阻尼減振性能好，可設計性強等優點，而在折疊式臂架輕量化設計與制造中得到有效應用，并取得明顯成效。

在折疊式臂架中，臂架主體結構(即梁結構)采用纖維復材時，臂節與臂節的連接部位或臂節與驅動元件的連接部位，由于受載復雜，且受回轉摩擦作用，存在連接疲勞壽命低，可靠性不足的問題。

發明內容

本發明的目的之一是為了至少在一定程度上克服現有技術中存在的上述技術問題之一，提供一種有助于提升梁結構的連接部位的連接可靠性和連接壽命的技術方案。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種梁結構，所述梁結構包括纖維復材層部以及預埋在所述纖維復材層部的連接部位內的金屬連接內襯，多層所述金屬連接內襯沿著所述纖維復材層部的壁厚方向排列，且相鄰兩層金屬連接內襯之間通過所述纖維復材層部的纖維復材層間隔開，以提高所述連接部位在所述壁厚方向上的受力均勻性。

優選地，所述金屬連接內襯在所述梁結構的縱向上間隔分布。

優選地，所述梁結構的埋設有所述金屬連接內襯的位置沿著所述梁結構的壁厚方向開設有梁結構通孔。

優選地，所述梁結構通孔包括第一安裝孔；其中，所述第一安裝孔為軸套安裝孔，所述軸套安裝孔內同軸裝配有軸套，所述軸套兩端的外邊緣部位分別設有與所述第一安裝孔的軸向兩端的孔邊緣部位相抵接的限位件。

優選地，所述梁結構通孔還包括第二安裝孔，所述第二安裝孔分布在所述第一安裝孔的外圍；其中，所述第二安裝孔為螺紋緊固件安裝孔，該螺紋緊固件安裝孔內安裝有螺紋緊固件，該螺紋緊固件的兩端的外周面上安裝有用于加強所述螺紋緊固件的連接強度的墊片。

優選地，所述梁結構的橫截面為矩形，該矩形橫截面的其中兩相對側所對應的梁結構的側壁上，所述纖維復材層部的纖維敷設角度為第一角度；該矩形橫截面的另外兩相對側所對應的梁結構的側壁上，所述纖維復材層部的纖維敷設角度為第二角度；其中，所述第一角度小于所述第二角度；所述纖維敷設角度為纖維與所述梁結構的縱向之間的夾角。

優選地，所述第一角度的取值范圍是0°～45°；所述第二角度的取值范圍是45°～90°。

基于本發明第一方面提供的梁結構，本發明第二方面提供一種臂節，所述臂節包括根據本發明第一方面所述的梁結構。