一种三角形管结构包容式节点单主梁结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三角形管结构包容式节点单主梁结构，包括主弦管、腹杆和包容式节点，主弦管和腹杆通过包容式节点固结，形成空间三角形断面的桁架结构。本实用新型专利技术具有结构简单、重量轻、受力均匀、可靠性高等优点，风载荷小，适合作为港口集装箱起重机的外伸大梁，在大风环境中也能使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械结构
，尤其是涉及一种三角形管结构包容式节点单主梁结构。
技术介绍
集装箱运输于19世纪初起源于英国，从20世纪初期开始得到正式广泛运用。近十几年来随着世界经济总量增长、国际贸易迅速发展，世界货物进出口量以每年70％的速度增长，世界贸易大发展促进了集装箱运输业的快速发展。随着集装箱运输业的发展，如何寻求扩大其装卸能力的途径值得我们去考虑。为此，除了集装箱船的大型化以外，还迫切要求集装箱起重机的大型化和高效化。但它们又必须要降低作用于轨道上的轮压，因此集装箱起重机就必须要轻量化。集装箱起重机实现轻量化的关键在于起重机的主梁结构轻量化。现有的大多数起重机的主梁结构比较复杂，受力不均匀，特别是受风载荷的影响比较大，在大风环境中使用受到很大的影响，现有梁结构连接不牢固，容易发生断裂。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种结构简单、重量轻、受力均匀、可靠性高的三角形管结构包容式节点单主梁结构。本技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种三角形管结构包容式节点单主梁结构，包括三根主弦管、若干腹杆和包容式节点，所述的主弦管和腹杆通过所述的包容式节点固结，形成空间三角形断面的桁架结构。三根主弦管通过腹杆的连接组成正三角形结构，所述的腹杆通过包容式节点组成三角形断面结构。两根主弦管上装有小车滑动的轨道，第三根主弦管上焊接有与集装箱起重机前后拉杆和桅杆连接的接头。所述的包容式节点通过焊接固定在所述的主弦管上。所述的包容式节点上设有腹杆孔，所述腹杆的两端插入包容式节点的腹杆孔，通过搭边圆周焊接与包容式节点固结。相邻腹杆之间的角度为46-55°。所述的包容式节点通过8000吨摩擦压力机和包容式节点模具锻压成型制得。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、将三根主弦管和腹杆通过包容式节点固结起来，形成空间三角形断面的桁架结构，桁架本身比箱型轻25-30％，保证结构的稳定与轻量化；2、包容式节点通过8000吨摩擦压力机和包容式节点模具锻压成型，使疲劳应力降低了3倍，大大延长桁架的寿命，从根本上解决了节点不易制作，抗疲劳能力差，易开裂等问题，使用牢固，不开裂；3、包容式节点通过焊接与主弦管和腹杆实现可靠连接，相对于主弦管和腹杆直接连接，大大提升了连接处的可靠性和稳定性，十分显著的降低了连接处的局部应力集中现象；4、该单主梁空间桁架式结构的横向受风面积比箱型结构降低约20％，相应的风载荷大大降低。本技术采用该种单主梁空间桁架式结构代替传统的箱型梁支撑结构，使起重机质量大幅度减轻，使得起重机支腿支反力减轻，减小了驱动电机的功率，节约电能，特别是作用在码头沿岸的基础上的车轮压力大幅度减少的同时，外伸梁上的受到的风载荷也减小了。本技术具有结构简单、重量轻、受力均匀、可靠性高等优点，适合作为港口集装箱起重机的外伸大梁，在大风环境中也能使用。附图说明图1为本技术的装配结构示意图；图2为本技术包容式节点的结构示意图；图3为本技术包容式节点的装配图结构示意图；图中：1-主弦管，2-腹杆，3-包容式节点。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例1一种三角形管结构包容式节点单主梁结构，图1为装配结构示意图，包括三根主弦管1、若干腹杆2和若干包容式节点3，主弦管1和腹杆2通过包容式节点3固结，形成空间三角形断面的桁架结构，三根主弦管1通过腹杆2的连接组成三角形结构，腹杆2通过包容式节点3组成三角形断面结构。使用时，下面的两根主弦管上还装有小车滑动的轨道，上面的一根主弦管上焊接有与集装箱起重机前后拉杆和桅杆连接的接头。由于三角形具有很好的稳定性，因此本技术采取三角形断面结构以保证整个主梁的稳定性。三根主弦管1的直径均为402mm，壁厚为12mm，主弦管的材料选用焊接性能好的低合金高强度钢，在空间中成正三角形布置，三根弦管上每隔3300mm焊接有供结合的包容式节点3；腹杆2通过包容式节点3组成三角形断面结构，腹杆选用直径为159mm，壁厚为10mm的低合金高强度钢，两头焊接在包容式节点上切出的圆孔处。图2为包容式节点的结构示意图，包容式节点3的长为900mm，壁厚为14mm，采用8000吨摩擦压力机和相应的包容式节点模具锻压成型，选为Q345型钢材，包容式节点3经锻造成半成品后，再进行加工，冲砂后开4个腹杆孔，并焊接在桁架结构主弦管1上。由于锻造能消除金属在冶炼过程中产生的疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件，锻压成型，成本较低，节点处力流平和，疲劳应力集中系数小，并且包容式节点3在主弦杆1上的焊缝长，连接强度好。图3为包容式节点的装配图结构示意图，腹杆2和主弦管1通过包容式节点3连接，腹杆1通过搭边圆周焊接固结在包容式节点3上腹杆孔处，相邻的腹杆之间成46°或54.7°的夹角，包容式节点的包容腔长达900mm，提高了整个桁架的刚度，并且腹杆插入包容节点内部，避免了传统节点只焊在主弦杆表面产生的Z向受力。该梁具有结构简单、重量轻、受力均匀、可靠性高等优点，适合作为港口集装箱起重机的外伸大梁，在大风环境中也能使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三角形管结构包容式节点单主梁结构，其特征在于，包括三根主弦管、若干腹杆和包容式节点，所述的主弦管和腹杆通过所述的包容式节点固结，形成空间三角形断面的桁架结构。

【技术特征摘要】
1.一种三角形管结构包容式节点单主梁结构，其特征在于，包括三根主弦管、若干腹杆和包容式节点，所述的主弦管和腹杆通过所述的包容式节点固结，形成空间三角形断面的桁架结构。2.根据权利要求1所述的一种三角形管结构包容式节点单主梁结构，其特征在于，三根主弦管通过腹杆的连接组成正三角形结构，所述的腹杆通过包容式节点组成三角形断面结构。3.根据权利要求1所述的一种三角形管结构包容式节点单主梁结构，其特征在于，两根主弦管上装有小车滑动的轨道，第三根主弦管上焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：张氢，秦仙蓉，孙远韬，潘杰，陈淼，郝婼兰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海;31