[发明专利]加强板及其制造方法和具有该加强板的ROPS

说明书

技术领域

本发明涉及一种加强板以及该加强板的制造方法和使用该加强板的ROPS。

技术背景

对于相交连接的两个部件，为了加强它们的连接强度，通常在它们的连接处设置加强板，如工程机械上常用到的滚翻保护结构(ROPS)，该结构是由立柱和横梁焊接成笼状，由于翻车时该结构需要承受很大的载荷，因此需要在横梁与立柱甚至横梁与横梁之间需要加强板进行加强，若加强的效果不好则容易引起ROPS在翻车时解体，不能起到保护操作员的目的。常见的加强板是单板式加强板，这种加强板刚度过渡比较平滑，焊缝应力低，但在大载荷下，若板的厚度不足，则在加强板的中部容易发生屈曲，导致加强效果不好。图1是一种U形槽式加强板，该加强板是由整块钢板折弯形成，包括腹板3以及在腹板3两侧对称设置与腹板垂直的筋板1，这种加强板的折弯线的端头处焊缝应力较高，若焊接质量差，会导致加强板从焊缝处撕裂，且焊缝热影响区线与机构拉力方向垂直，容易造成结构在热影响区拉裂。图2是一种带折弯板的U形槽式加强板，这种加强板同样也包括腹板以及在腹板3两侧对称设置与腹板垂直的筋板1，同时在腹板3的两端设置有两块折弯板2，与被加强结构焊接时，折弯板2也与被加强结构焊接。此类加强板会将结构件的中性焊缝方向偏移，降低焊缝的应力，但筋板1、腹板3和折弯板2的交点处焊缝应力非常高且该部位在折弯成型时需折弯两次，容易开裂，另外U形槽式加强板与被加强结构焊接后，在表面处理时容易在加强板的角部内积液，且积液不易清除。

发明内容

本发明的目的在于针对现有加强板与被加强结构焊接后容易在焊缝处开裂的缺点，而提供一种结构刚度过渡平滑，焊缝应力低，同时强度高的加强板，同时提供这种加强板的制造方法，本发明的另一个目的是提供一种具有高强度加强板且在加强板焊缝处不易开裂的ROPS。

本发明的技术方案是这样实现的：构造一种加强板，由整体钢板折弯形成，包括一腹板、在腹板两侧对称设置且与腹板垂直连接的两筋板，每一筋板具有两条焊接边，每一筋板的两个角部各有沿着对应焊接边的方向延伸的筋条，筋板位于两筋条之间的边是与腹板侧边连接的连接边，筋条的一边与对应的焊接边齐平，筋条与连接边所成夹角为钝角。在本发明中，加强板与被加强结构焊接时，筋板及筋条与被加强结构焊接，筋板两角部延伸的筋条能够使得结构刚度过渡平滑，焊缝处的应力降低，有效防止被加强结构在大载荷下在焊缝处撕裂，而腹板连接两筋板，可防止筋板在大载荷下扭曲变形，提高强度，同时加强板的两角部与被加强结构焊接后在两筋条及腹板端头之间有孔洞空隙，在对被加强结构做表面处理时在该处不会积液，且通风容易干燥。

在本发明中，腹板的两端各设置有与腹板同在一平面的梯形舌板，梯形舌板的上边与两侧筋板对应的焊接边共处于同一平面。加强板与被加强结构焊接时，梯形舌板的上边也与被加强结构焊接，以提高强度。在本发明中，腹板两端还可以是凹向腹板的弧形端面，加强板与被加强结构焊接时，腹板端头不与被加强结构焊接。

在本发明中，筋条为梯形或近似为梯形，筋条自与筋板连接处至筋条远离筋板的端头其宽度逐渐减小，梯状筋板逐渐变宽的宽度有利于刚度过渡平缓。

本发明为实现其目的所提供的又一技术方案是：提供一种上述加强板的制造方法，其包括如下步骤，在一菱形钢板的其中一对顶角的对角线两侧对称设置两条平行于该对角线的折弯直线，两折弯直线之间的区域为腹板，两折弯线的外侧为筋板；自折弯线的端点向与该端点邻近的菱形钢板顶角方向的切割以便在切割缝隙的外侧形成筋条，在两折弯线相邻的两端点之间切割形成腹板的端头；将切割后的菱形钢板沿折弯直线向同一侧进行90度折弯；腹板的端头不凸出菱形钢板折弯后两相邻边所形成的平面。通过本发明加强板制造方法所形成的加强板为U形槽式加强板：其中腹板的两侧垂直连接两筋板，在筋板的两角部有筋条，与被加强结构焊接时，筋板及筋条与被加强结构焊接，由于有腹板的存在，该加强板在承载大载荷时筋板不会屈曲变形，具有高强度，而筋条能够起到结构刚度平缓过渡的作用，减小焊缝的应力，使其不易在焊缝处开裂，加强板的两角部与被加强结构焊接后在两筋条及腹板端头之间有孔洞空隙，在对被加强结构做表面处理时在该处不会积液，且通风容易干燥。

在上述的加强板的制造方法中，在两折弯直线相邻的两端点之间切割所形成腹板的端头为梯形舌板，梯形舌板的上边与菱形钢板折弯后两相邻边所形成的平面齐平。与被加强结构焊接时，该舌板的上边也与被加强结构焊接，进一步提高被加强结构的强度。在该方法中两折弯直线相邻的两端点之间切割所形成腹板的端头还可以是凹向腹板的弧形端面，加强板与被加强结构焊接时，腹板端头不与被加强结构焊接。