[实用新型]组合式臂架及起重设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种组合式臂架及起重设备。

背景技术

为满足国内石油、石化、核电、海洋工程、风电、钢铁等大型工程项目中对超大设备的吊装需求，起重机越来越向超大型发展，起升高度更高，工作幅度更大，起重能力更强。超大型起重设备是一种新形式的起重机，具有起重量和起重力矩大，接地比压小的优势，常被用在起重量较大的场合。随着国际能源和化工领域的快速发展，超大件施工越来越多。

臂架系统作为起重设备的关键承载结构件，其结构形式及自身的承载能力对起重设备的使用便利性及承载能力有着重要的影响。如图1(a)、图1(b)所示，起重设备的通用臂架结构形式一般采用由四根主弦杆1’和若干腹杆2’拼焊而成的桁架式结构。从受力方面讲，臂架属于双向压弯构件，即起重设备吊载工作时，臂架在变幅平面和回转平面内都承受轴向力和弯矩的作用，因此，从臂架截面分析，需要足够的截面积，以保证臂架截面强度，从而抵抗轴向力的作用；需要足够的截面宽度B和高度H以保证两个平面内的惯性矩，从而抵抗弯矩的作用。为了提高臂架的承载能力，需要增大主弦杆的规格和臂架的截面尺寸，而道路运输的高度宽度限制又严重制约着其截面的增大，因此，既要保证臂架足够的承载能力，又要满足运输尺寸要求，如何解决这对矛盾成为起重设备向超大型发展的一个关键问题。

现有技术中出现了复合式主弦杆(如图2(a)所示)，即由两根主弦杆1’(如图2(b)和图2(c)所示)、三根主弦杆1’(如图2(d)所示)、四根主弦杆1’(如图2(e)所示)或更多主弦杆的组合方式代替原有的一根主弦杆，各主弦杆之间通过腹杆、腹板或直接焊接连接。

上述臂架系统存在以下问题：

1)臂架系统的截面尺寸及材料规格受运输尺寸及运输重量限制不可能无限的增大；提高材质增加成本，对材料自身要求较高，且提高材质对臂架系统承载能力提升有限；

2)复合式主弦杆臂架系统，臂节自身结构形式复杂，对工装及拼点要求较高；

3)复合式主弦杆臂架系统，各主弦杆之间靠焊接形式连接，对焊缝要求较高，且焊缝缺陷检查难度较复杂，存在一定的安全隐患；

4)复合式主弦杆臂架系统，各主弦杆之间为一整体，受运输重量的限制，主弦杆的数量不可能无限制的增加，因而臂架系统自身的承载能力也提升的有限；

5)臂架系统自身的重量会影响起重设备的起重性能，复合式主弦杆臂架系统，各主弦杆、腹杆之间为一焊接整体，其自身的重量无法根据实际吊装需求及吊装条件进行调节，自身的重量无法与整机性能达到良好的匹配，甚至会使整机的性能下降；

6)复合式主弦杆臂架系统，各主弦杆、腹杆之间为一焊接整体，其自身的承载能力无法根据实际吊装需求及吊装条件进行调节，自身的承载能力无法与实际吊装重量达到良好的匹配，会出现富余量较大的浪费情况；

7)复合式主弦杆臂架系统，各主弦杆、腹杆之间为一焊接整体，其自身的承载能力无法根据实际吊装需求及吊装条件进行调节，自身的承载能力无法与起重设备整体性能要求达到良好的匹配，会出现臂架系统承载能力余量较大的浪费情况；

8)复合式主弦杆臂架系统，各主弦杆、腹杆之间为一焊接整体，一旦起重设备要进行性能提升改进，臂架系统改进较困难，甚至无法改进，使臂架系统与整机性能不相匹配，影响整机系统的性能提升。

下面对本实用新型中涉及到的技术术语进行解释：

超大型起重设备：是一种可以实现起升、变幅、回转动作，起重性能超大的设备。

臂架系统：一种用于将重物提升到一定高度和幅度，可以承受轴向力和弯矩的空间四肢桁架结构。

变幅平面：臂架与变幅拉板所确定的平面称为臂架变幅平面，在变幅平面内，臂架作为两端简支的力学模型来进行分析。

回转平面：平行地面且与变幅平面垂直的平面称为臂架回转平面，在回转平面内，臂架作为一端固定一端自由的力学模型来进行分析。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种组合式臂架及起重设备，其既能够提高承载能力，又解决了运输时受运输尺寸和运输重量限制的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种组合式臂架，其包括多个基本臂架，至少两个所述基本臂架之间通过可拆卸的连接方式在高度方向连接组合为臂架单元，多个所述臂架单元通过可拆卸的连接方式在长度方向连接组合为整体臂架。