一種高強度的副臂及使用其的吊臂的制作方法

本發明涉及工程機械領域，尤其涉及一種高強度的副臂及使用其的吊臂。

背景技術：

隨著海上風電以及石油開采行業的迅猛發展，使用起重設備進行安裝和維護海上平臺需求量日益增加。起重機的副臂作為主臂功能的完善和延伸，能夠有效地提高起重機的工作幅度和起升高度，是起重機的重要組成部分。現有的副臂承載能力較低，穩定性差，抵抗風浪的能力較低。而且，現有的副臂的結構強度不高，應力不能有效分散，受力不均，容易發生損壞。

技術實現要素：

本發明的目的在于提出一種使彎曲應力能有效分散，提高承載能力和穩定性的高強度的副臂及使用其的吊臂。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種高強度的副臂，包括四根主管、多根前支管和多根后支管，四根所述主管的首端通過所述前支管連接，四根所述主管的末端的近端部通過所述后支管連接，從而形成框體；

所述框體的縱截面為寬度從首端向末端逐漸減小且向下傾斜的梯形，所述框體的橫截面為寬度從首端向末端逐漸減小的等腰梯形；

在所述框體的兩個縱面，上下兩根主管之間傾斜設有多根縱面斜腹桿，每相鄰兩根所述縱面斜腹桿和所述主管構成三角形，并且每相鄰兩根所述縱面斜腹桿之間的對稱軸上設置一根縱面橫腹桿；

在所述框體的頂面，所述前支管和所述后支管之間平行設有四根頂面橫腹桿，并且從首端向末端四根所述頂面橫腹桿的間距逐漸增大，從首端向末端分別記為第一頂面橫腹桿、第二頂面橫腹桿、第三頂面橫腹桿和第四頂面橫腹桿；

在所述框體的頂面，沿所述框體的中軸線對稱地設有兩組頂面加強組件，所述頂面加強組件包括多根頂面斜腹桿，所述加強組件在所述前支管和第一頂面橫腹桿之間、第一頂面橫腹桿和第二頂面橫腹桿之間、第二頂面橫腹桿和第三頂面橫腹桿之間、以及第三頂面橫腹桿和第四頂面橫腹桿之間均設有一根頂面斜腹桿，并形成所有凹點向內的鋸齒狀結構，從首端向末端所述凹點和所述框體的中軸線之間的距離逐漸減小。

優選地，在所述框體的底面，所述前支管和所述后支管之間平行設有四根底面橫腹桿，并且從首端向末端四根所述底面橫腹桿的間距逐漸增大，四根所述底面橫腹桿和四根所述頂面橫腹桿相對，從首端向末端分別記為第一底面橫腹桿、第二底面橫腹桿、第三底面橫腹桿和第四底面橫腹桿。

優選地，在所述框體的底面，沿所述框體的中軸線對稱地設有兩組底面加強組件，所述底面加強組件包括多根底面斜腹桿，所述底面加強組件在所述第一底面橫腹桿和第二底面橫腹桿設有其自身一端和第二底面橫腹桿的一端連接、其自身另一端向內傾斜并和第一底面橫腹桿連接的底面斜腹桿；

所述底面加強組件在第三底面橫腹桿和第四底面橫腹桿之間以及第四底面橫腹桿和后支管之間各設有一根所述底面斜腹桿，并且形成向內凹的鋸齒狀結構。

優選地，還包括多根連接桿；在所述框體的底面，所述前支管和第一底面橫腹桿之間平行設有六根所述連接桿，所述第二底面橫腹桿和第三底面橫腹桿之間平行設有四根所述連接桿。

優選地，在所述框體的頂面，所述第一頂面橫腹桿和第二頂面橫腹桿之間平行設有兩根連接桿。

優選地，還包括封口板，四根所述主管的末端通過所述封口板連接。

優選地，使用所述高強度的副臂的吊臂，包括主臂、銜接架、主鉤、副鉤、主絞車、副絞車、主滑輪機構、副滑輪機構和所述副臂，所述副臂通過所述銜接架和主臂的末端連接；

所述主鉤絞車和副絞車均安裝于所述主臂的內部，所述主滑輪機構安裝于所述銜接架上，所述主鉤絞車上繞有主鋼絲繩，所述主鋼絲繩穿過所述主滑輪機構繞在所述主鉤上；

所述副滑輪機構安裝于所述副臂的框體的末端，所述副絞車繞有副鋼絲繩，所述副鋼絲繩穿過所述副滑輪機構繞在所述副鉤上。

優選地，還包括索具組件，所述索具組件包括索具絞車、索具滑輪機構和索具鉤，所述索具絞車安裝于所述主臂的內部，所述索具滑輪機構安裝于所述副臂的框體的底面，所述索具絞車上繞有索具鋼絲繩，所述索具鋼絲繩穿過所述索具滑輪機構繞在所述索具鉤上。

優選地，還包括牽引組件，所述牽引組件包括牽引絞車、牽引滑輪機構和牽引鉤，所述牽引絞車安裝于所述主臂的內部，所述牽引滑輪機構安裝于所述副臂的框體的底面，所述牽引絞車上繞有牽引鋼絲繩，所述牽引鋼絲繩穿過所述牽引滑輪機構繞在所述牽引鉤上。

優選地，設有兩套所述索具組件和一套牽引組件，所述牽引組件設置在兩套所述索具組件之間。

所述高強度的副臂在所述前支管和所述后支管之間平行設有從首端向末端間距逐漸增大的四根頂面橫腹桿，既對頂面的前后兩根主管起到支撐作用，提高剛性，又減少頂面的前后兩根主管在起重作業受到的彎曲應力。并且，在所述框體的頂面，沿所述框體的中軸線對稱地設有兩組頂面加強組件，對四根頂面橫腹桿起到支撐作用，提高框體的頂面強度；而且由于起重作業時框體的末端的中部受力最大，設置從首端向末端所述凹點和所述框體的中軸線之間的距離逐漸減小的鋸齒狀結構，可將框體的末端的中部受到的應力有效地逐步分散至框體的兩側，提高穩定性。

附圖說明

附圖對本發明做進一步說明，但附圖中的內容不構成對本發明的任何限制。

圖1是本發明其中一個實施例的副臂結構示意圖；

圖2是本發明其中一個實施例的框體縱面結構示意圖；

圖3是本發明其中一個實施例的框體頂面結構示意圖；

圖4是本發明其中一個實施例的框體底面結構示意圖；

圖5是本發明其中一個實施例的吊臂結構示意圖；

圖6是本發明其中一個實施例的索具鉤和牽引鉤位置示意圖。

其中：框體1；主管11；前支管12a；后支管12b；縱面斜腹桿13a；縱面橫腹桿13b；第一頂面橫腹桿14a；第二頂面橫腹桿14b；第三頂面橫腹桿14c；第四頂面橫腹桿14d；頂面斜腹桿15；凹點15a；第一底面橫腹桿16a；第二底面橫腹桿16b；第三底面橫腹桿16c；第四底面橫腹桿16d；底面斜腹桿17；連接桿18；封口板19；主臂2；銜接架3；主鉤4；副鉤5；主滑輪機構81；副滑輪機構82；副臂6；索具絞車73；索具滑輪機構83；索具鉤91；牽引絞車74；牽引滑輪機構84；牽引鉤92。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

本實施例的高強度的副臂6，如圖1所示，包括四根主管11、多根前支管12a和多根后支管12b，四根所述主管11的首端通過所述前支管12a連接，四根所述主管11的末端的近端部通過所述后支管12b連接，從而形成框體1；

所述框體1的縱截面為寬度從首端向末端逐漸減小且向下傾斜的梯形，所述框體1的橫截面為寬度從首端向末端逐漸減小的等腰梯形；

如圖2所示，在所述框體1的兩個縱面，上下兩根主管11之間傾斜設有多根縱面斜腹桿13a，每相鄰兩根所述縱面斜腹桿13a和所述主管11構成三角形，并且每相鄰兩根所述縱面斜腹桿13a之間的對稱軸上設置一根縱面橫腹桿13b；

如圖3所示，在所述框體1的頂面，所述前支管12a和所述后支管12b之間平行設有四根頂面橫腹桿，并且從首端向末端四根所述頂面橫腹桿的間距逐漸增大，從首端向末端分別記為第一頂面橫腹桿14a、第二頂面橫腹桿14b、第三頂面橫腹桿14c和第四頂面橫腹桿14d；

如圖3所示，在所述框體1的頂面，沿所述框體1的中軸線對稱地設有兩組頂面加強組件，所述頂面加強組件包括多根頂面斜腹桿15，所述加強組件在所述前支管12a和第一頂面橫腹桿14a之間、第一頂面橫腹桿14a和第二頂面橫腹桿14b之間、第二頂面橫腹桿14b和第三頂面橫腹桿14c之間、以及第三頂面橫腹桿14c和第四頂面橫腹桿14d之間均設有一根頂面斜腹桿15，并形成所有凹點15a向內的鋸齒狀結構，從首端向末端所述凹點15a和所述框體1的中軸線之間的距離逐漸減小。

所述高強度的副臂6形成一個縱截面為寬度從首端向末端逐漸減小且向下傾斜的梯形，橫截面為寬度從首端向末端逐漸減小的等腰梯形的框體1，使得框體1的重心偏向其首端，越遠離框體1首端其材料的重量越小，也就越能夠起到起重性能的作用。在所述框體1的兩個縱面，每相鄰兩根所述縱面斜腹桿13a和所述主管11構成三角形，提高所述框體1的縱面強度，并且均勻地分散應力，使得上下兩根主管11受力均勻；而每相鄰兩根所述縱面斜腹桿13a之間的對稱軸上設置一根縱面橫腹桿13b，對上下兩根主管11起到支撐作用，提高剛性，減少上下兩根主管11在起重作業受到的彎曲應力。在所述框體1的頂面，所述前支管12a和所述后支管12b之間平行設有從首端向末端間距逐漸增大的四根頂面橫腹桿，既對頂面的前后兩根主管11起到支撐作用，提高剛性，又減少頂面的前后兩根主管11在起重作業受到的彎曲應力。并且，在所述框體1的頂面，沿所述框體1的中軸線對稱地設有兩組頂面加強組件，對四根頂面橫腹桿起到支撐作用，提高框體1的頂面強度；而且由于起重作業時框體1的末端的中部受力最大，設置從首端向末端所述凹點15a和所述框體1的中軸線之間的距離逐漸減小的鋸齒狀結構，可將框體1的末端的中部受到的應力有效地逐步分散至框體1的兩側，提高穩定性。

優選地，如圖4所示，在所述框體1的底面，所述前支管12a和所述后支管12b之間平行設有四根底面橫腹桿，并且從首端向末端四根所述底面橫腹桿的間距逐漸增大，四根所述底面橫腹桿和四根所述頂面橫腹桿相對，從首端向末端分別記為第一底面橫腹桿16a、第二底面橫腹桿16b、第三底面橫腹桿16c和第四底面橫腹桿16d。在所述框體1的底面，前支管12a和所述后支管12b之間平行設有從首端向末端間距逐漸增大的四根底面橫腹桿，既對底面的前后兩根主管11起到支撐作用，提高剛性，又減少底面的前后兩根主管11在起重作業受到的彎曲應力。四根所述底面橫腹桿和四根所述頂面橫腹桿相對，可均勻地分散應力，使得框體1的四根主管11受力均勻。

優選地，如圖4所示，在所述框體1的底面，沿所述框體1的中軸線對稱地設有兩組底面加強組件，所述底面加強組件包括多根底面斜腹桿17，所述底面加強組件在所述第一底面橫腹桿16a和第二底面橫腹桿16b設有其自身一端和第二底面橫腹桿16b的一端連接、其自身另一端向內傾斜并和第一底面橫腹桿16a連接的底面斜腹桿17；所述底面加強組件在第三底面橫腹桿16c和第四底面橫腹桿16d之間以及第四底面橫腹桿16d和后支管12b之間各設有一根所述底面斜腹桿17，并且形成向內凹的鋸齒狀結構。在所述框體1的底面，沿所述框體1的中軸線對稱地設有兩組底面加強組件，對四根底面橫腹桿起到支撐作用，提高框體1的底面強度。第四底面橫腹桿16d和后支管12b之間各設有一根所述底面斜腹桿17，并且形成向內凹的鋸齒狀結構，可將框體1的末端的中部受到的應力有效地逐步分散至框體1的兩側，提高穩定性。

優選地，如圖4所示，還包括多根連接桿18；在所述框體1的底面，所述前支管12a和第一底面橫腹桿16a之間平行設有六根所述連接桿18，所述第二底面橫腹桿16b和第三底面橫腹桿16c之間平行設有四根所述連接桿18。在所述框體1的底面，設置多跟所述連接桿18，既對前支管12a、第一底面橫腹桿16a、第二底面橫腹桿16b和第三底面橫腹桿16c起到支撐作用，提高框體1的底面強度，分化應力，又為安裝滑輪和吊鉤提供承載支撐。

優選地，如圖3所示，在所述框體1的頂面，所述第一頂面橫腹桿14a和第二頂面橫腹桿14b之間平行設有兩根連接桿18。在所述框體1的頂面，，設置所述連接桿18，既對第一頂面橫腹桿14a和第二頂面橫腹桿14b起到支撐作用，提高框體1的頂面強度，分化應力，又為安裝滑輪和吊鉤提供承載支撐。

優選地，如圖2至圖4所示，還包括封口板19，四根所述主管11的末端通過所述封口板19連接。所述封口板19既為安裝吊鉤提供承載支撐，又進一步支撐四根所述主管11，提高框體1的強度。

優選地，如圖1、圖5所示，所述吊臂包括主臂2、銜接架3、主鉤4、副鉤5、主絞車、副絞車、主滑輪機構81、副滑輪機構82和所述副臂6，所述副臂6通過所述銜接架4和主臂3的末端連接；所述主鉤絞車和副絞車均安裝于所述主臂2的內部，所述主滑輪機構81安裝于所述銜接架4上，所述主鉤絞車上繞有主鋼絲繩，所述主鋼絲繩穿過所述主滑輪機構81繞在所述主鉤4上；所述副滑輪機構82安裝于所述副臂6的框體1的末端，所述副絞車繞有副鋼絲繩，所述副鋼絲繩穿過所述副滑輪機構82繞在所述副鉤5上。

所述吊臂設置主臂2和副臂6，并通過所述銜接架4將主臂2和副臂6連接起來，主臂2用于吊起吊裝物，副臂6在空載時調整變幅角度，以調整吊具的位置，而在吊裝物吊裝移動過程中，吊臂的變幅角度不變，起到增加總臂長和作業幅度的作用。主絞車驅動所述主鉤4升降，所述主鉤4用于裝卸吊裝物，以便于升降和搬運物件。副絞車驅動副鉤5升降，所述副鉤5用于裝卸吊裝物，主鉤4和副鉤5可單獨吊裝，擴大吊臂的吊裝范圍，省去原來工況間切換所需要重新組裝臂架的時間，提高了工作效率；還能實現主鉤4和副鉤5同時吊裝一個吊裝物，實現吊裝物的翻轉等動作，具有廣泛的實際吊裝價值，降低吊裝成本，提高作業效率，擴展吊裝范圍。

優選地，如圖1、圖6所示，還包括索具組件，所述索具組件包括索具絞車73、索具滑輪機構83和索具鉤91，所述索具絞車73安裝于所述主臂2的內部，所述索具滑輪機構83安裝于所述副臂6的框體1的底面，所述索具絞車73上繞有索具鋼絲繩，所述索具鋼絲繩穿過所述索具滑輪機構83繞在所述索具鉤91上。索具絞車73驅動索具鉤91升降，作業時索具鉤91勾住物件的一側，與所述主鉤4配合使用，以防止物件在作業過程中因風浪作用而發生大幅度搖晃。

優選地，如圖1、圖6所示，還包括牽引組件，所述牽引組件包括牽引絞車74、牽引滑輪機構84和牽引鉤92，所述牽引絞車74安裝于所述主臂2的內部，所述牽引滑輪機構84安裝于所述副臂6的框體1的底面，所述牽引絞車74上繞有牽引鋼絲繩，所述牽引鋼絲繩穿過所述牽引滑輪機構84繞在所述牽引鉤92上。牽引絞車74驅動牽引鉤92升降，可利用牽引鉤92將工作人員吊起，以便于工作人員對吊裝物的裝卸情況進行檢查，和對吊臂的日常維護。

優選地，如圖1、圖6所示，設有兩套所述索具組件和一套牽引組件，所述牽引組件設置在兩套所述索具組件之間。設有兩套所述索具組件，可以多方位地勾住物件以防止物件發生大幅度搖晃，既可分攤荷載，又可提高所述起重機的承載能力。所述牽引組件設置在兩套所述索具組件之間，便于工作人員對兩套所述索具組件的吊裝情況進行檢查。

以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發明的保護范圍之內。