[发明专利]臂筒及工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种臂筒及工程机械。

背景技术

伸缩臂臂架结构的各节臂的臂筒一般由钢板折弯形成的上盖板和下盖板焊接在一起制成，各节臂臂筒筒体在工作过程中的受力并不均匀分布，例如，参见图1，示出了现有技术的起重机伸缩臂的一节臂（该节臂非末节臂）的立体结构，节臂的臂筒4由焊接在一起的上盖板41和下盖板42形成，臂筒4的两端分别安装臂头结构5和臂尾结构6，臂筒4上设置有多个与下一级节臂（套设在臂筒4内部的节臂）的臂销配合的臂销孔43，当下一级节臂的臂销插入臂筒4上某一臂销孔43中时，该某一臂销孔43所处的一个横向区域同时会由下一级节臂的臂尾滑块支撑，使得该横向区域局部承载较大，存在受力集中现象。再来看图2，示出了现有技术中伸缩臂末节臂的局部结构，臂筒4由上盖板41和下盖板42焊接形成，臂头连接附件7安装在臂筒4的端部，臂筒4其与臂头连接附件7配合的端部也存在局部承载较大、应力集中的现象。

为了满足臂筒应力集中处的力学性能，各节臂臂筒选用的钢板厚度比较厚，相应的，臂筒的重量比较重，伸缩臂臂架结构重量比较重，目前伸缩臂臂架的重量基本占起重机整机的20%到30%，一些承载较大的臂架结构占整机重量的比例更高，使得起重机的生产成本居高不下。

因此，如何在满足臂筒筒体应力集中处力学性能的同时降低臂筒重量是本领域技术人员亟需要解决的问题。

发明内容

本发明旨在提出一种在满足臂筒筒体应力集中处力学性能的同时，重量又较轻的臂筒。本发明还提出了一种工程机械。

本发明提供了一种臂筒，包括相连接的上盖板和下盖板，上盖板和/或下盖板的至少部分区域的表面设置有碳纤维加强层。

进一步地，碳纤维加强层为碳纤维布层或碳纤维板层。

进一步地，碳纤维加强层覆盖上盖板的外表面，和/或，碳纤维加强层覆盖下盖板的外表面。

进一步地，碳纤维加强层在上盖板和/或下盖板上分段布置。

进一步地，上盖板转弯处的外表面设置有碳纤维加强层，和/或，下盖板转弯处的外表面设置有碳纤维加强层。

进一步地，臂筒为伸缩臂的一节臂臂筒，其上盖板在下一级节臂臂尾滑块支撑的区域外表面上设置有碳纤维加强层。

进一步地，碳纤维加强层设置在上盖板和/或下盖板的内表面上。

进一步地，碳纤维加强层的固定方式采用粘接、铆接和螺接中的至少一种。

进一步地，碳纤维加强层两端延伸至上盖板两端的端面上，在上盖板的端面上还安装有穿设过碳纤维加强层的第一紧固螺钉或第一紧固螺栓，和/或，碳纤维加强层两端延伸至下盖板两端的端面上，在下盖板的端面上还安装有穿设过碳纤维加强层的第二紧固螺钉或第二紧固螺栓。

另一个方面，本发明还提供了一种工程机械，包括机体和安装在机体上的臂架结构，臂架结构包括上述的臂筒。

本发明提供的臂筒，臂筒的上盖板和/或下盖板可以采用厚度较薄的钢板制造，通过至少在上盖板和/或下盖板承载较大、应力集中的区域（比如臂筒头部端）设置碳纤维加强层，利用碳纤维加强层强度高，重量轻的特点局部增强臂筒筒体应力集中区域的力学性能和抗拉能力，使得由较薄钢板制成的臂筒也可以满足臂筒应力集中处的力学性能和吊载性能的需求，且选用较薄的钢板可以有效降低臂筒重量，节约耗材的同时降低了生产成本，同时，应用有该臂筒的工程机械（例如起重机）的整机重量也大大减轻。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有技术中一节节臂的立体结构，该节臂内可套设下一级节臂；

图2示意性示出了现有技术中末节节臂的局部立体结构；

图3示意性示出了本发明提供的臂筒第一实施例中上盖板和碳纤维加强层的侧视结构；

图4示意性示出了本发明提供的臂筒第一实施例的立体结构；

图5示意性示出了本发明提供的臂筒第二实施例的立体结构；

图6示意性示出了本发明提供的臂筒第三实施例的侧视结构；

图7示意性示出了本发明提供的臂筒第四实施例的侧视结构；

图8示意性示出了本发明实施例提供的臂筒中碳纤维加强层的一种固定方式；

图9示意性示出了本发明实施例提供的臂筒中碳纤维加强层的另一种固定方式；

图10示意性示出了本发明实施例提供的臂筒中碳纤维加强层的第三种固定方式。

具体实施方式