專利名稱：一種箱形梁、臂架、支腿及工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種箱形梁、采用該箱形梁制成的臂架、支腿，以及包括上述臂架和/或支腿的工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
混凝土泵車的臂架屬于箱形梁結(jié)構(gòu)，作業(yè)時需水平懸伸，在該懸臂工作狀況下箱形梁要承受巨大的彎矩，其中箱形梁的中性層之上承受巨大的拉力。因此，需要采用較厚板材來承受拉應(yīng)力，以保證臂架的強度和剛度。所以現(xiàn)有臂架的板材普遍較厚，不僅增加臂架重量，降低了臂架動作的靈活性，還浪費材料、增加了制造難度。此外，臂架自身重量進(jìn)一步構(gòu)成了臂架載荷，較厚板材臂架結(jié)構(gòu)勢必會限制臂架系統(tǒng)的總體設(shè)計，增加設(shè)計難度；若臂架總重量過大甚至?xí)绊懟炷帘密嚨染哂斜奂軝C(jī)械的整體設(shè)計，嚴(yán)重制約了超長臂架技術(shù)的發(fā)展。另外，用于混凝土輸送泵、起重機(jī)等工程機(jī)械的支腿也采用箱形梁結(jié)構(gòu)，在工作 狀態(tài)下需要將整機(jī)支撐起來，箱形梁需要從而承受較大的彎矩，其中箱形梁的中性層之下承受巨大的拉力?，F(xiàn)有技術(shù)中，上述箱形梁一般采用四塊鋼板焊接而成。如圖I所示，為相關(guān)技術(shù)中提供的一種箱形梁的截面結(jié)構(gòu)示意圖，該箱形梁能夠用于混凝土泵車的臂架，該箱形梁包括四塊鋼板圍成箱形結(jié)構(gòu)。為了提高箱形梁的承載性能和受力性能，在箱形梁的頂板、底板的外表面固定設(shè)置復(fù)合材料板，利用該復(fù)合材料板的高強度性能來提高臂架的承載性能及受力性能；另一方面，在保證臂架承載性能及受力性能的情況下，可以減小板材的厚度，從而減低了整個臂架的重量。在上述技術(shù)方案中，在鋼板的外表面設(shè)置復(fù)合材料，復(fù)合材料只作為輔助增強結(jié)構(gòu)，復(fù)合材料板的高強度性能沒有得到充分發(fā)揮，并且鋼板的重量在整個臂架載荷中仍占據(jù)較大的比重，對臂架的輕量化設(shè)計仍存在較大的改進(jìn)空間。

實用新型內(nèi)容本實用新型的第一個目的在于提出一種箱形梁，該箱形梁充分發(fā)揮了復(fù)合材料的高強度性能，提高了箱形梁的強度，大幅度減輕了箱形梁的重量。本實用新型的第二個目的在于提出一種臂架、一種支腿，采用上述箱形梁制成。本實用新型還提出了一種應(yīng)用上述臂架和/或支腿的工程機(jī)械。為了實現(xiàn)本實用新型的第一個目的，本實用新型提供了一種箱形梁，由多塊板材圍成箱形結(jié)構(gòu)，至少所述箱形梁的受拉側(cè)的板材為復(fù)合材料板。本實用新型提出的技術(shù)方案中，至少箱形梁的受拉側(cè)的板材采用復(fù)合材料板，與現(xiàn)有技術(shù)中將復(fù)合材料板粘貼在鋼板外表面有本質(zhì)的區(qū)別，這樣就省去了原有箱形梁的鋼板，完全由復(fù)合材料板來承受箱形梁的受拉作用力，充分發(fā)揮了復(fù)合材料板的高強度性能；將箱形梁受拉側(cè)的鋼板采用復(fù)合材料板替代，在提高箱形梁的承載性能和受力性能的同時，可以極大地減輕箱形梁的重量。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述箱形梁由頂板、底板以及兩個側(cè)板圍成，所述頂板和/或所述底板為平板狀的復(fù)合材料板，其他為鋼板。在實際應(yīng)用過程中，頂板和/或底板為箱形梁中的承受受拉力最大的位置，所以，將箱形梁的頂板和/或底板采用復(fù)合材料板，可以最大限度地發(fā)揮復(fù)合材料板受拉強度高的特點，從而提高了箱形梁的整體強度。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，兩個所述側(cè)板的端部均設(shè)有第一連接板，所述復(fù)合材料板與所述第一連接板通過膠粘方式和/或機(jī)械連接方式固定連接。根據(jù)箱形梁的受力分析，在設(shè)計過程中箱形梁中兩個側(cè)板的厚度較薄，側(cè)板沒有足夠的安裝空間與復(fù)合材料板固定連接，因此采用了在側(cè)板端部設(shè)置第一連接板，復(fù)合材料板與第一連接板固定連接，這就增大了側(cè)板與復(fù)合材料板的接觸面積，可以輕松、牢固地實現(xiàn)復(fù)合材料板與兩側(cè)板的固定連接，上述固定連接的方式可以是膠粘連接，也可以是機(jī)械連接方式，還可以是膠粘和機(jī)械連接的組合方式。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，兩個所述側(cè)板的端部向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸形成所述第一連接板。第一連接板是由側(cè)板向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸而成，第一連接板與側(cè)板均為鋼板，這樣可以避免在側(cè)板上焊接鋼板以作為第一連接板的結(jié)構(gòu)形式，簡化了箱形梁的安 裝結(jié)構(gòu)，并避免箱形梁中的焊接連接手段。當(dāng)然，本實用新型中也可以在側(cè)板的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)焊接鋼板以作為第一連接板。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述復(fù)合材料板與所述第一連接板的機(jī)械連接方式為螺栓連接。將螺栓穿過復(fù)合材料板和第一連接板，將復(fù)合材料板與兩個側(cè)板固定起來；還可以在復(fù)合材料板與第一連接板之間涂有膠層，進(jìn)一步提高兩者之間的固定連接性能。采用螺栓固定連接方式，螺栓連接的穩(wěn)定性好，可以保證復(fù)合材料板與第一連接板之間的連接強度，并且該連接方式安裝拆卸操作方便，便于箱形梁的日常維護(hù)。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述復(fù)合材料板位于所述第一連接板的另一側(cè)還設(shè)置壓板，所述復(fù)合材料板夾在所述壓板和所述第一連接板中間并通過螺栓固定連接。在該技術(shù)方案中，壓板、從側(cè)板向外延伸的第一連接板均為鋼板，復(fù)合材料板夾在壓板和第一連接板中間，在箱形梁承受載荷時，三者之間始終為面接觸方式，將復(fù)合材料板緊緊固定在中間，可以避免第一連接板和/或復(fù)合材料板出現(xiàn)變形而在螺栓連接位置形成的點接觸，從而提高了復(fù)合材料板和側(cè)板的連接穩(wěn)定性和可靠性；另一方面，在復(fù)合材料板位于第一連接板的另一側(cè)還設(shè)置壓板，增大了第一連接板與復(fù)合材料板的接觸面積，并通過壓板進(jìn)行保持，在復(fù)合材料板承受拉力時，可以避免在復(fù)合材料與第一連接板之間的連接位置出現(xiàn)開裂、拉傷等現(xiàn)象，從而進(jìn)一步提高復(fù)合材料板的承載性能和受力性能。在本實用新型提供的另一種箱形梁中，所述箱形梁由頂板、底板以及兩個側(cè)板圍成，所述頂板為橫截面呈倒U形的復(fù)合材料板，所述底板以及兩個側(cè)板為鋼板。由于箱形梁在工作狀態(tài)下為懸臂梁，箱形梁截面高度方向存在一中性層，中性層的上部承受拉力，且拉力由中性層向上逐漸增加；中性層的下部承受壓力，且壓力由中性層向下逐漸增加。本技術(shù)方案可以將箱形梁中性層以上的受壓部分采用復(fù)合材料板，可以充分發(fā)揮復(fù)合材料的抗拉性能，同時鋼板處在受壓區(qū)域，可以發(fā)揮其很強的抗壓性能。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述復(fù)合材料板兩側(cè)邊的內(nèi)側(cè)分別與兩個所述側(cè)板的外側(cè)通過膠粘方式固定連接。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，兩個所述側(cè)板的端部均設(shè)有第一連接板，所述復(fù)合材料板兩側(cè)邊的端部均設(shè)有第二連接板，所述第一連接板和所述第二連接板通過膠粘方式和/或機(jī)械連接方式固定連接。[0014]在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，兩個所述側(cè)板的端部向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸形成所述第一連接板，所述復(fù)合材料板的兩側(cè)邊的端部向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸形成所述第二連接板。在實際應(yīng)用過程中，還可以在側(cè)板的端部焊接鋼板以作為第一連接板與復(fù)合材料板連接。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第一連接板和所述第二連接板的機(jī)械連接方式為螺栓連接。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述第二連接板位于所述第一連接板的另一側(cè)還設(shè)置壓板，所述第二連接板夾在所述壓板和所述第一連接板中間并通過螺栓固定連接。在該技術(shù)方案中，壓板、從側(cè)板向外延伸的第一連接板均為鋼板，從復(fù)合材料板向外延伸的第二連接板夾在壓板和第一連接板中間，在箱形梁承受載荷時，三者之間始終為面接觸方式，將第二連接板緊緊固定在中間，可以避免復(fù)合連接板和/或側(cè)板出現(xiàn)變形而在螺栓連接位置形成的點接觸，從而提高了復(fù)合材料板和側(cè)板的連接穩(wěn)定性和可靠性；另一方面，在第二連接板位于第一連接板的另一側(cè)設(shè)置壓板，增大了第一連接板與第二連接板的接觸面積， 并通過壓板進(jìn)行保持，在復(fù)合材料板承受拉力時，可以避免在第二連接板與第一連接板之間的連接位置出現(xiàn)開裂、拉傷等現(xiàn)象，從而進(jìn)一步提高復(fù)合材料板的承載性能和受力性能。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述復(fù)合材料板為碳纖維復(fù)合材料板。本實用新型還提供了一種臂架，包括多節(jié)依次鉸接的節(jié)臂，至少一節(jié)所述節(jié)臂采用上述的箱形梁制成。本實用新型還提供了一種支腿，包括支腿臂和設(shè)于其端部的支撐腿，所述支腿臂采用上述的箱形梁制成。本實用新型還提供了一種工程機(jī)械，采用上述的臂架和/或支腿。本實用新型提供的技術(shù)方案具有如下有益效果本實用新型提出了一種箱形梁，充分利用了箱形梁在懸臂情況下的截面力學(xué)性能，至少在箱形梁的受拉側(cè)采用復(fù)合材料板。相對于現(xiàn)有技術(shù)中將復(fù)合材料板粘貼在鋼板外表面有本質(zhì)的區(qū)別，省去了原有箱形梁的鋼板，并且完全由復(fù)合材料板來承受箱形梁的受拉作用力，充分發(fā)揮了復(fù)合材料板受拉強度高的特點，從而提高了箱形梁的整體強度；將箱形梁受拉側(cè)的鋼板采用復(fù)合材料板替代，在提高箱形梁的承載性能和受力性能的同時，可以極大地減輕箱形梁的重量。

圖I是相關(guān)技術(shù)中一種箱形梁的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型第一實施例中一種箱形梁的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型第二實施例中一種箱形梁的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型第三實施例中一種箱形梁的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型第四實施例中一種箱形梁的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型第五實施例中一種箱形梁的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實用新型第六實施例中一種箱形梁的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0030]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本實用新型并不限于下面公開的具體實施例的限制。基于現(xiàn)有技術(shù)，在工程機(jī)械領(lǐng)域中，混凝土泵車的臂架屬于箱形懸臂梁結(jié)構(gòu)，在工作狀態(tài)下臂架水平懸伸，該箱形梁結(jié)構(gòu)要承受巨大的彎矩，在為懸臂梁，箱形梁截面高度方向存在形成一中性層，中性層的上部需要承受巨大的拉力，且拉力由中性層向上逐漸增加； 中性層的下部需要承受壓力，且壓力由中性層向下逐漸增加。為了實現(xiàn)本實用新型的目的，根據(jù)箱形梁在懸臂情況下的截面力學(xué)性能，本實用新型提出了一種箱形梁，由多塊板材圍成箱形結(jié)構(gòu)，至少在箱形梁的受拉側(cè)采用復(fù)合材料板；該箱形梁充分發(fā)揮了復(fù)合材料板受拉強度高的特點，從而提高了箱形梁的整體強度；將箱形梁受拉側(cè)的鋼板采用復(fù)合材料板替代，在提高箱形梁的承載性能和受力性能的同時，可以極大地減輕箱形梁的重量。下面通過具體的實施例，對本實用新型中箱形梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖2和圖3所示，分別為本實用新型提出的一種箱形梁的第一實施例、第二實施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。在該實施例中，復(fù)合材料為平板狀結(jié)構(gòu)。參考附圖，本實用新型提供了一種箱形梁，該箱形梁由頂板10、底板20以及左側(cè)板30和右側(cè)板40圍成，其中，頂板10為平板狀的復(fù)合材料板，底板20、左側(cè)板30及右側(cè)板40均為鋼板。在該具體實施例中，根據(jù)箱形梁在懸臂情況下的截面力學(xué)性能，頂板10位于中性層的最上部，因此頂板10所承受的拉力應(yīng)該是最大的，因此，為了提高整個箱形梁的承載性能和受力性能，需要對頂板10的抗拉性能進(jìn)行改進(jìn)。在此基礎(chǔ)上，將箱形梁的頂板10采用復(fù)合材料板替代現(xiàn)有技術(shù)中的鋼板。該箱形梁結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)中將復(fù)合材料板粘貼在鋼板外表面有本質(zhì)的區(qū)別，這樣就省去了原有箱形梁的鋼板，在工作狀態(tài)下完全由復(fù)合材料板來承受箱形梁的受拉作用力，充分發(fā)揮了復(fù)合材料板的高強度性能；并且由復(fù)合材料替代鋼板，復(fù)合材料的重量比鋼板的重量輕很多，在確保箱形梁承載性能和受理性能的前提下，大幅度減輕了箱形梁的重量。根據(jù)箱形梁的安裝方式，也可由箱形梁的底板承受拉力，例如應(yīng)用在工程機(jī)械中的支腿，在工作狀態(tài)下支腿的底板承受拉力，此時，將箱形梁的底板20采用平板狀的復(fù)合材料板，也同樣就具有上述的技術(shù)效果。需要說明的是，在實際應(yīng)用過程中，當(dāng)箱形梁具有多種工作姿態(tài)時，在一種工作姿態(tài)下，箱形梁的頂板10承載拉力，在另一種工作姿態(tài)下，箱形梁的底板20承載拉力。例如，混凝土泵車在布料時，臂架可作多角度的轉(zhuǎn)動和翻轉(zhuǎn)，因此，臂架的受拉部位也發(fā)生相應(yīng)的變化，即箱形梁的頂板10和底板20在不同的工作姿態(tài)下承受拉力。為了適應(yīng)該受力特點，可在箱形梁的頂板10和底板20均采用復(fù)合材料板，從而使得箱形梁滿足該應(yīng)用需求。在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，可以對箱形梁中復(fù)合材料板與側(cè)板的連接方式進(jìn)一步限定。具體的，在左側(cè)板30和右側(cè)板40的端部均設(shè)有第一連接板5，復(fù)合材料板與第一連接板5通過膠粘方式和/或機(jī)械連接方式固定連接。根據(jù)箱形梁的受力分析，在設(shè)計過程中箱形梁中兩個側(cè)板的厚度較薄，側(cè)板沒有足夠的安裝空間與復(fù)合材料板固定連接，因此采用了在側(cè)板端部設(shè)置第一連接板5，復(fù)合材料板與第一連接板5固定連接，這就增大了側(cè)板與復(fù)合材料板的接觸面積，可以牢固地實現(xiàn)復(fù)合材料板與兩側(cè)板的固定連接。上述設(shè)置在左側(cè)板30和右側(cè)板40的端部的第一連接板5，可以在兩個側(cè)板的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)焊接鋼板以作為第一連接板5。為了避免箱形梁中的焊接連接手段，第一連接板5還可以由兩個側(cè)板的端部向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸而形成，這樣第一連接板5是由側(cè)板向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸而成，第一連接板5與側(cè)板均為鋼板，這樣可以避免在側(cè)板上焊接鋼板以作為第一連接板5的結(jié)構(gòu)形式，簡化了箱形梁的安裝結(jié)構(gòu)，并避免了焊接連接方式存在的缺陷。在具體實現(xiàn)過程中，上述固定連接的方式可以是膠粘連接，也可以是機(jī)械連接方 式，還可以是膠粘和機(jī)械連接的組合方式。該機(jī)械連接方式可以為螺栓連接方式。采用螺栓固定連接方式，螺栓連接的穩(wěn)定性好，可以保證復(fù)合材料板與第一連接板之間的連接強度，并且該連接方式安裝拆卸操作方便，便于箱形梁的日常維護(hù)。在一種具體實施例中，如圖2所示，在箱形梁的左側(cè)板30和右側(cè)板40的端部分別向外延伸形成第一連接板5,在第一連接板5的外表面涂上膠層,復(fù)合材料板通過膠粘方式與兩個第一連接板5連接。采用膠粘方式將復(fù)合材料與第一連接板5連接在一起，從而實現(xiàn)復(fù)合材料板與兩個側(cè)板的固定連接。在另一種具體實施例中，如圖3所示，箱形梁的左側(cè)板30和右側(cè)板40的端部分別向外延伸形成第一連接板5,通過螺栓7將復(fù)合材料板與兩個第一連接板5固定連接。當(dāng)然，在該實施例中，還可以在第一連接板5的外表面涂上膠層，復(fù)合材料與兩個第一連接板5通過膠粘連接，并通過螺栓7將復(fù)合材料板與兩個第一連接板5固定在一起。采用膠粘連接和機(jī)械連接，對復(fù)合材料板與兩個第一連接板5進(jìn)行雙重固定連接，提高了固定連接的穩(wěn)定性和可靠性。在該實施例中,在復(fù)合材料板位于第一連接板5的另一側(cè)還設(shè)置壓板8,復(fù)合材料板夾在壓板8和第一連接板5中間并通過螺栓7固定連接。該壓板8為鋼板?？梢岳斫獾?，復(fù)合材料板夾在壓板8和第一連接板5中間，在箱形梁承受載荷時，三者之間始終為面接觸方式，將復(fù)合材料板緊緊固定在中間，可以避免第一連接板5和/或復(fù)合材料板出現(xiàn)變形而在螺栓連接位置形成的點接觸，從而提高了復(fù)合材料板和側(cè)板的連接穩(wěn)定性和可靠性；另一方面，在復(fù)合材料板位于第一連接板5的另一側(cè)還設(shè)置壓板8，壓板8增大了第一連接板與復(fù)合材料板的接觸面積，并通過壓板進(jìn)行保持，在復(fù)合材料板承受拉力時，可以避免在復(fù)合材料與第一連接板之間的連接位置出現(xiàn)開裂、拉傷等現(xiàn)象，從而進(jìn)一步提高復(fù)合材料板的承載性能和受力性能。在上述的實施例中，復(fù)合材料板為碳纖維復(fù)合材料板。當(dāng)然，其他具有優(yōu)良抗壓性能的復(fù)合材料板均屬于本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。需要說明的是，在上述實施例中，為了提高整個箱形梁的承載性能和受力性能，在底板20以及左側(cè)板30和右側(cè)板40之間還設(shè)置筋板9，以提高鋼板的整體強度。如圖4和圖7所示，分別為本實用新型提出的一種箱形梁的第三、第四、第五、第六實施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。在該實施例中，復(fù)合材料為橫截面呈倒U形結(jié)構(gòu)。參考附圖，本實用新型提供了一種箱形梁，該箱形梁由頂板10、底板20以及左側(cè)板30和右側(cè)板40圍成，其中，頂板10為橫截面呈倒U形的復(fù)合材料板，底板20以及左側(cè)板30和右側(cè)板40均為鋼板。該倒U型結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料板具有兩個側(cè)邊，并通過這兩個側(cè)邊分別與兩個側(cè)板固定連接。在該技術(shù)方案中，根據(jù)箱形梁在懸臂情況下的截面力學(xué)性能，箱形梁截面高度方向存在一中性層，中性層的上部承受拉力，且拉力由中性層向上逐漸增加；中性層的下部承受壓力，且壓力由中性層向下逐漸增加。因此，為了提高整個箱形梁的承載性能和受力性能，箱形梁中性層以上采用復(fù)合材料板，采用復(fù)合材料板以承受拉力。需要說明的是，在實際應(yīng)用過程中，關(guān)于復(fù)合材料板并不是嚴(yán)格限定在箱形梁的中性層以上，也即在上述實施例中并沒有對倒U形復(fù)合材料板的側(cè)邊長度進(jìn)行限定，只要在頂板10為橫截面呈倒U形的復(fù)合材料板以承受箱形梁的拉力就在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
將箱形梁中性層以上的受壓部分采用復(fù)合材料板，可以充分發(fā)揮復(fù)合材料的抗拉性能，同時鋼板處在受壓區(qū)域，可以發(fā)揮其很強的抗壓性能；另外，在提高箱形梁的承載性能和受力性能的同時，還可以極大地減輕箱形梁的重量。在一種具體實施例中，如圖4所示，將復(fù)合材料板兩側(cè)邊的內(nèi)側(cè)分別與左側(cè)板30和右側(cè)板40的外側(cè)通過膠粘方式固定連接。為了提高整個箱形梁的承載性能和受力性能，還可以在底板20以及左側(cè)板30和右側(cè)板40之間還設(shè)置筋板9，以提高鋼板的整體強度。在另一種具體實施例中，復(fù)合材料板還可以通過機(jī)械連接方式分別與兩個側(cè)板固定連接，如圖5，圖6和圖7所示，具體的，該機(jī)械連接方式可以為螺栓連接。具體的，在左側(cè)板30和右側(cè)板40的端部分別設(shè)有第一連接板5，在橫截面呈倒U形復(fù)合材料板的兩側(cè)邊的端部均設(shè)有第二連接板6，第一連接板5和第二連接板6通過機(jī)械連接方式固定連接，從而實現(xiàn)復(fù)合材料板與兩個側(cè)板的固定連接。上述設(shè)置在左側(cè)板30和右側(cè)板40的端部的第一連接板5，可以在兩個側(cè)板的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)焊接鋼板以作為第一連接板5。第一連接板5還可以由兩個側(cè)板的端部向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸而形成，這樣第一連接板5是由側(cè)板向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸而成，第一連接板5與側(cè)板均為鋼板，這樣可以避免在側(cè)板上焊接鋼板以作為第一連接板5的結(jié)構(gòu)形式，簡化了箱形梁的安裝結(jié)構(gòu)，并避免了焊接連接方式存在的缺陷。另外，第二連接板6為復(fù)合材料板的兩側(cè)邊的端部向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸而形成，當(dāng)然，第二連接板6也為復(fù)合材料制成。在一種具體實施例中，如圖5所示，在左側(cè)板30和右側(cè)板40的端部分別向外延伸有第一連接板5,復(fù)合材料板的兩個側(cè)邊分別向外延伸有第二連接板6,第一連接板5和第二連接板6通過螺栓7固定連接，從而實現(xiàn)了復(fù)合材料板與兩個側(cè)板的固定連接。在該實施例中，第一連接板5和第二連接板6之間的連接面可以為箱形梁的中性層，也可以在中性層靠近受拉部分或受壓部分，其具體位置并不作限定。在一種具體實施例中，如圖6所示，在左側(cè)板30和右側(cè)板40的端部分別向內(nèi)延伸有第一連接板5，復(fù)合材料板的兩個側(cè)邊分別向內(nèi)延伸有第二連接板6，第一連接板5和第二連接板6通過螺栓7固定連接，從而實現(xiàn)了復(fù)合材料板與兩個側(cè)板的固定連接。在一種具體實施例中，如圖7所示，在左側(cè)板30和右側(cè)板40的端部分別向內(nèi)和向外分別延伸有第一連接板5,復(fù)合材料板的兩個側(cè)邊分別向內(nèi)和向外延伸有第二連接板6,相對應(yīng)的第一連接板5和第二連接板6通過螺栓7固定連接，從而實現(xiàn)了復(fù)合材料板與兩個側(cè)板的固定連接。在如圖5，圖6和圖7所示的實施例中，還可以采用膠粘方式與機(jī)械連接方式的組合連接方式，在第一連接板5的外表面涂上膠層，第二連接板6與第一連接板5通過膠粘連接，并通過螺栓7將復(fù)合材料板與兩個第一連接板5固定在一起。采用膠粘連接和機(jī)械連接，對第二連接板6與第一連接板5進(jìn)行雙重固定連接，提高了復(fù)合材料板與兩個側(cè)板之間固定連接的穩(wěn)定性和可靠性。在上述實施例中，在第二連接板6位于第一連接板5的另一側(cè)還設(shè)置壓板(可以參考圖2和圖3中壓板的安裝位置)，第二連接板6夾在壓板和第一連接板5中間并通過螺栓7固定連接，壓板為鋼板。在該技術(shù)方案中，從復(fù)合材料板向外延伸的第二連接板夾在壓板和第一連接板中間，在箱形梁承受載荷時，三者之間始終為面接觸方式，將第二連接板緊緊固定在中間，可 以避免復(fù)合連接板和/或側(cè)板出現(xiàn)變形而在螺栓連接位置形成的點接觸，從而提高了復(fù)合材料板和側(cè)板的連接穩(wěn)定性和可靠性；另一方面，在第二連接板位于第一連接板的另一側(cè)設(shè)置壓板，增大了第一連接板與第二連接板的接觸面積，并通過壓板進(jìn)行保持，在復(fù)合材料板承受拉力時，可以避免在第二連接板與第一連接板之間的連接位置出現(xiàn)開裂、拉傷等現(xiàn)象，從而進(jìn)一步提聞復(fù)合材料板的承載性能和受:力性能。在上述的實施例中，復(fù)合材料板為碳纖維復(fù)合材料板。當(dāng)然，其他具有優(yōu)良抗壓性能的復(fù)合材料板均屬于本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。綜上所述，本實用新型提出的一種箱形梁，充分利用了箱形梁在懸臂情況下的截面力學(xué)性能，至少在箱形梁的受拉側(cè)采用復(fù)合材料板。相對于現(xiàn)有技術(shù)中將復(fù)合材料板粘貼在鋼板外表面有本質(zhì)的區(qū)別，省去了原有箱形梁的鋼板，并且完全由復(fù)合材料板來承受箱形梁的受拉作用力，充分發(fā)揮了復(fù)合材料板受拉強度高的特點，從而提高了箱形梁的整體強度；將箱形梁受拉側(cè)的鋼板采用復(fù)合材料板替代，在提高箱形梁的承載性能和受力性能的同時，可以極大地減輕箱形梁的重量。本實用新型還提供了一種臂架，包括多節(jié)依次鉸接的節(jié)臂，至少一節(jié)所述節(jié)臂采用上述的箱形梁制成。另一方面，本實用新型還提供了一種支腿，包括支腿臂和設(shè)于其端部的支撐腿，所述支腿臂采用上述的箱形梁制成。本實用新型還提供了一種工程機(jī)械，采用上述的臂架和/或支腿。例如，該工程機(jī)械為混凝土泵車。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種箱形梁，由多塊板材圍成箱形結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少所述箱形梁的受拉側(cè)的板材為復(fù)合材料板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的箱形梁，其特征在于，所述箱形梁由頂板(10)、底板(20)以及兩個側(cè)板圍成，所述頂板(10)和/或所述底板(20)為平板狀的復(fù)合材料板，其他為鋼板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的箱形梁，其特征在于 ，兩個所述側(cè)板的端部均設(shè)有第一連接板(5)，所述復(fù)合材料板與所述第一連接板(5)通過膠粘方式和/或機(jī)械連接方式固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的箱形梁，其特征在于，兩個所述側(cè)板的端部向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸形成所述第一連接板(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的箱形梁，其特征在于，所述復(fù)合材料板與所述第一連接板(5)的機(jī)械連接方式為螺栓連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的箱形梁，其特征在于，在所述復(fù)合材料板位于所述第一連接板(5)的另一側(cè)還設(shè)置壓板(8)，所述復(fù)合材料板夾在所述壓板(8)和所述第一連接板(5)中間并通過螺栓固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的箱形梁，其特征在于，所述箱形梁由頂板(10)、底板(20)以及兩個側(cè)板圍成，所述頂板(10)為橫截面呈倒U形的復(fù)合材料板，所述底板(20)以及兩個側(cè)板為鋼板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的箱形梁，其特征在于，所述復(fù)合材料板兩側(cè)邊的內(nèi)側(cè)分別與兩個所述側(cè)板的外側(cè)通過膠粘方式固定連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的箱形梁，其特征在于，兩個所述側(cè)板的端部均設(shè)有第一連接板(5)，所述復(fù)合材料板兩側(cè)邊的端部均設(shè)有第二連接板￠)，所述第一連接板(5)和所述第二連接板(6)通過膠粘方式和/或機(jī)械連接方式固定連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的箱形梁，其特征在于，兩個所述側(cè)板的端部向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸形成所述第一連接板(5)，所述復(fù)合材料板的兩側(cè)邊的端部向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)延伸形成所述第二連接板(6)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的箱形梁，其特征在于，所述第一連接板(5)和所述第二連接板(6)的機(jī)械連接方式為螺栓連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的箱形梁，其特征在于，在所述第二連接板(6)位于所述第一連接板(5)的另一側(cè)還設(shè)置壓板(8)，所述第二連接板(6)夾在所述壓板(8)和所述第一連接板(5)中間并通過螺栓固定連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12任一項所述的箱形梁，其特征在于，所述復(fù)合材料板為碳纖維復(fù)合材料板。
14.一種臂架,包括多節(jié)依次鉸接的節(jié)臂,其特征在于,至少一節(jié)所述節(jié)臂采用如權(quán)利要求I至13中任一項所述的箱形梁制成。
15.一種支腿，包括支腿臂和設(shè)于其端部的支撐腿，其特征在于，所述支腿臂采用如權(quán)利要求I至13中任一項所述的箱形梁制成。
16.一種工程機(jī)械，其特征在于，采用如權(quán)利要求14所述的臂架和/或如權(quán)利要求15所述的支腿。
專利摘要本實用新型提供了一種箱形梁，由多塊板材圍成箱形結(jié)構(gòu)，其中，至少所述箱形梁的受拉側(cè)的板材為復(fù)合材料板。本實用新型提出的一種箱形梁，充分利用了箱形梁在懸臂情況下的截面力學(xué)性能，至少在箱形梁的受拉側(cè)采用復(fù)合材料板；相對于現(xiàn)有技術(shù)中將復(fù)合材料板粘貼在鋼板外表面有本質(zhì)的區(qū)別，省去了原有箱形梁的鋼板，并且完全由復(fù)合材料板來承受箱形梁的受拉作用力，充分發(fā)揮了復(fù)合材料板受拉強度高的特點，從而提高了箱形梁的整體強度；將箱形梁受拉側(cè)的鋼板采用復(fù)合材料板替代，在提高箱形梁的承載性能和受力性能的同時，可以極大地減輕箱形梁的重量。本實用新型還提供了一種臂架和一種支腿，以及包括上述臂架和/或支腿的工程機(jī)械。
文檔編號E04G21/04GK202483186SQ201220110229
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者姚云建, 謝世惠, 鄧彪 申請人:三一重工股份有限公司