梁结构、臂节、臂架以及机械设备制造技术

本实用新型专利技术涉及机械设备多关节臂架领域，公开了一种梁结构、一种臂节、一种臂架以及一种机械设备；其中，所述梁结构包括纤维复材层部以及预埋在所述纤维复材层部的连接部位内的加强板，多层所述加强板沿着所述纤维复材层部的壁厚方向排列，且相邻两层加强板之间通过所述纤维复材层部的纤维复材层间隔开。本实用新型专利技术提供的技术方案有利于提升梁结构的连接部位的连接可靠性和连接寿命。

【技术实现步骤摘要】
梁结构、臂节、臂架以及机械设备
本技术涉及机械设备多关节臂架领域，具体地涉及一种梁结构，进一步，本技术还涉及一种臂节、一种臂架、一种机械设备以及一种臂节的制造方法。
技术介绍
多关节臂架通常由多个臂节依次连接组成，相邻两个臂节之间能够以邻接部位为支点，产生相对转动。多关节臂架可广泛应用于各种领域，例如机器人动臂、观测设备支架、工程机械作业设备等。作为典型的多关节臂架，折叠式臂架是混凝土泵车、消防车、挖掘机等工程机械设备的关键作业部件，决定着工程机械设备的主机的使用性能。随着经济建设的飞速发展，越来越多的作业场合需要臂架更长的工程机械设备。随着臂架长度的增加，臂架重量以及工作力矩增加，这不仅对底盘结构提出了更高的要求，而且臂架疲劳开裂问题变得更加突出。为了解决这些问题，有必要加强臂架轻量化设计。纤维复合材料(以下简称“纤维复材”)由于具有高比强度、高比模量，耐疲劳性能好，破损安全性好，阻尼减振性能好，可设计性强等优点，而在折叠式臂架轻量化设计与制造中得到有效应用，并取得明显成效。在折叠式臂架中，臂架主体结构(即梁结构)采用纤维复材时，臂节与臂节的连接部位或臂节与驱动元件的连接部位，由于受载复杂，且受回转摩擦作用，存在连接疲劳寿命低，可靠性不足的问题。
技术实现思路
本技术的目的之一是为了至少在一定程度上克服现有技术中存在的上述技术问题之一，提供一种有助于提升梁结构的连接部位的连接可靠性和连接寿命的技术方案。为了实现上述目的，本技术第一方面提供一种梁结构，所述梁结构包括纤维复材层部以及预埋在所述纤维复材层部的连接部位内的加强板，多层所述加强板沿着所述纤维复材层部的壁厚方向排列，且相邻两层加强板之间通过所述纤维复材层部的纤维复材层间隔开。优选地，所述加强板在所述梁结构的纵向上间隔分布。优选地，所述梁结构的埋设有所述加强板的位置沿着所述梁结构的壁厚方向开设有梁结构通孔。优选地，所述梁结构通孔包括第一安装孔；其中，所述第一安装孔为轴套安装孔，所述轴套安装孔内同轴装配有轴套，所述轴套两端的外边缘部位分别设有与所述第一安装孔的轴向两端的孔边缘部位相抵接的限位件。优选地，所述梁结构通孔还包括第二安装孔，所述第二安装孔分布在所述第一安装孔的外围；其中，所述第二安装孔为螺纹紧固件安装孔，该螺纹紧固件安装孔内安装有螺纹紧固件，该螺纹紧固件的两端的外周面上安装有用于加强所述螺纹紧固件的连接强度的垫片。优选地，所述梁结构的横截面为矩形，该矩形横截面的其中两相对侧所对应的梁结构的侧壁上，所述纤维复材层部的纤维敷设角度为第一角度；该矩形横截面的另外两相对侧所对应的梁结构的侧壁上，所述纤维复材层部的纤维敷设角度为第二角度；其中，所述第一角度小于所述第二角度；所述纤维敷设角度为纤维与所述梁结构的纵向之间的夹角。优选地，所述第一角度的取值范围是0°～45°；所述第二角度的取值范围是45°～90°。基于本技术第一方面提供的梁结构，本技术第二方面提供一种臂节，所述臂节包括根据本技术第一方面所述的梁结构。优选地，所述梁结构在纵向上分为线性延伸的梁主体以及与所述梁主体形成为一体且自该梁主体的端部以偏离所述梁主体的线性延伸的方向向一侧平滑延伸的端部弯头，该端部弯头用于与另一臂节铰接，以使相邻两臂节能够在驱动力的作用下折叠或展开；所述端部弯头内预埋有所述加强板。优选地，所述梁主体上还形成有用于铰接驱动元件的驱动元件铰接部，所述驱动元件铰接部以偏离所述梁主体的线性延伸的方向向所述端部弯头所在的一侧延伸；所述驱动元件铰接部内预埋有所述加强板；所述驱动元件用于提供所述驱动力。优选地，所述端部弯头上安装有用于加强所述梁结构的强度的端部加强盖板。基于本技术第二方面提供的臂节，本技术第三方面提供一种臂架，所述臂架包括若干个依次铰接串联的臂节，所述臂节为根据本技术第二方面所述的臂节。基于本技术第三方面提供的臂架，本技术第四方面一种机械设备，所述机械设备包括根据本技术第三方面所述的臂架。本技术提供的技术方案具有如下有益效果：本技术实施例提供的梁结构中，多层加强板沿着纤维复材层部的壁厚方向排列，且相邻两层加强板之间通过纤维复材层部的纤维复材层间隔开。即，加强板与纤维复材层组成沿着梁结构的厚度方向排列的叠层结构。叠层结构增加了纤维复材层与加强板之间的接触面积，由于连接部位加强板承担的载荷最终需要依靠加强板与纤维复材层之间的连接面，传递给其他部件，采用叠层结构，可以提高梁结构的连接部位在该梁结构的壁厚方向上的受力均匀性，并将连接部位内加强板承担的载荷均匀分布在更多的纤维复材层和加强板的连接界面上，进而更加均匀地将梁结构承受的载荷传递给其他部件，提高梁结构的连接部位的连接可靠性和连接寿命。本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术实施例提供的折叠式臂架的结构示意图；图2是本技术实施例提供的臂节的结构示意图；图3是图2的外轮廓示意图；图4是图2的横截面示意图；图5是图2中金属连接内衬的预埋位置的结构示意图；图6是图2中梁结构的连接部位的横截面结构示意图；图7是图2中梁结构的连接部位的螺栓的安装示意图；图8是图2中梁结构的连接部位的轴套的安装示意图；图9是图2中梁结构的端部加强盖板的结构示意图；图10是本技术另一实施例提供的臂节的结构示意图；图11是本技术另一实施提供的折叠式臂架的结构示意图；图12是本技术实施例提供的梁主体芯膜的纵向剖面图；图13是本技术实施例提供的芯膜的结构示意图；图14是本技术实施例提供的用于模制驱动元件铰接部的铰点芯膜的结构示意图；图15是本技术实施例提供的用于模制端部弯头的铰点芯膜的结构示意图；图16是本技术实施例提供的金属连接内衬在铰点芯膜上的安装位置的结构示意图；图17是本技术实施例提供的预埋在端部弯头内的金属连接内衬的结构示意图；图18是本技术实施例提供的预埋在驱动元件铰接部内的金属连接内衬的结构示意图；图19是本技术实施例提供的梁结构的其中一侧壁上的纤维缠绕角度的示意图；图20是本技术实施例提供的梁结构的另一侧壁上的纤维缠绕角度的示意图；图21是本技术实施例提供的未脱模时的梁结构的纵向剖面图；图22是本技术实施例提供的梁结构中梁主体芯膜脱模时的结构示意图；图23是本技术实施例提供的梁结构中铰点芯膜脱模时的结构示意图；图24是本技术实施例提供的脱模后的梁结构的纵向剖面图；图25本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梁结构，其特征在于，所述梁结构包括纤维复材层部以及预埋在所述纤维复材层部的连接部位内的加强板，多层所述加强板沿着所述纤维复材层部的壁厚方向排列，且相邻两层加强板之间通过所述纤维复材层部的纤维复材层间隔开。/n

【技术特征摘要】
1.一种梁结构，其特征在于，所述梁结构包括纤维复材层部以及预埋在所述纤维复材层部的连接部位内的加强板，多层所述加强板沿着所述纤维复材层部的壁厚方向排列，且相邻两层加强板之间通过所述纤维复材层部的纤维复材层间隔开。


2.根据权利要求1所述的梁结构，其特征在于，所述加强板在所述梁结构的纵向上间隔分布。


3.根据权利要求1所述的梁结构，其特征在于，所述梁结构的埋设有所述加强板的位置沿着所述梁结构的壁厚方向开设有梁结构通孔。


4.根据权利要求3所述的梁结构，其特征在于，所述梁结构通孔包括第一安装孔；其中，所述第一安装孔为轴套安装孔，所述轴套安装孔内同轴装配有轴套，所述轴套两端的外边缘部位分别设有与所述第一安装孔的轴向两端的孔边缘部位相抵接的限位件。


5.根据权利要求4所述的梁结构，其特征在于，所述梁结构通孔还包括第二安装孔，所述第二安装孔分布在所述第一安装孔的外围；其中，所述第二安装孔为螺纹紧固件安装孔，该螺纹紧固件安装孔内安装有螺纹紧固件，该螺纹紧固件的两端的外周面上安装有用于加强所述螺纹紧固件的连接强度的垫片。


6.根据权利要求1所述的梁结构，其特征在于，所述梁结构的横截面为矩形，该矩形横截面的其中两相对侧所对应的梁结构的侧壁上，所述纤维复材层部的纤维敷设角度为第一角度；该矩形横截面的另外两相对侧所对应的梁结构的侧壁上，所述纤维复材层部的纤维敷设角度为第二角度；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：付玲，刘延斌，蒋凯歌，李佳源，杨吉顺，徐蔡浩，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43