[实用新型]一种高强度轻量化横梁结构

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种支撑部件，特别是涉及一种高强度轻量化横梁结构。

【背景技术】

目前，横梁的结构型式主要有以下两种：

1)铸铝横梁：采用铸造方式制造的横梁。先根据图纸制造出相配套的模具，然后浇筑出横梁毛坯。此毛坯精度较差，各加工面需预留较大的加工余量；毛坯浇筑时易产生气孔、夹渣等缺陷，造成整根横梁报废；横梁较长时整体刚性较差，产生较大挠度变形。

2)焊接横梁：采用焊接方式制造的横梁。此横梁采用钢板焊接方式，在焊接及加工过程中极易产生变形；焊接横梁质量较大，在相同的速度和加速度情况时需要提供更大的动力。

因此，有必要提供一种新的高强度轻量化横梁结构来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种高强度轻量化横梁结构，质量轻、强度高、易加工，且能有效的避免与设备产生共振现象。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种高强度轻量化横梁结构，其包括方形外框、位于所述方形外框内部的圆形承重筋、连接所述圆形承重筋与所述方形外框的若干连接筋，所述圆形承重筋的圆心位于所述方形外框的中心点上，所述连接筋围绕所述圆形承重筋等角度分布。

进一步的，所述连接筋的个数为6根，其中两根为横筋，另外四根为斜筋。

进一步的，所述连接筋的个数为4、5、7、8或10根。

进一步的，所述方形外框的一边内壁表面对称设置有加强筋。

进一步的，所述方形外框的一组对边外表面设置有减重的条形凹槽。

与现有技术相比，本实用新型一种高强度轻量化横梁结构的有益效果在于：横梁材料密度小、重量轻、刚性好，在相同截面情况下较铸铝横梁预留加工余量少，变形小；较焊接横梁重量轻，所需驱动力小；横梁结构运行稳定、无变形及震动；能够承受较大的静载荷和运动载荷，并能有效避免和设备产生共振现象；长度可达4000mm，在运动状态下挠度仅为仅为0.01mm，运动时最大能达到200m/min的速度和2G的加速度，且横梁结构运行稳定、无变形及震动。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的截面结构示意图；

图中数字表示：

100高强度轻量化横梁结构；1方形外框；2圆形承重筋；3连接筋；4加强筋；5条形凹槽

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图2，本实施例为高强度轻量化横梁结构100，其包括方形外框1、位于方形外框1内部的圆形承重筋2、连接圆形承重筋2与方形外框1的若干连接筋3，圆形承重筋2的圆心位于方形外框1的中心点上，连接筋3围绕圆形承重筋2等角度分布。

最优的，连接筋3的个数为6根，其中两根为横筋，另外四根为斜筋，经过专业的受力分析验证该结构能够达到最优配置。在其他实施例中，连接筋3的个数可以为4、5、7、8或10根。

方形外框1的一边内壁表面对称设置有加强筋4，方形外框1的一组对边外表面设置有减重的条形凹槽5。

本实施例高强度轻量化横梁结构100的毛坯采用铝挤压成型，挤压成型后毛坯表面光洁度高、直线型好，无需进行调直处理，消除内应力后再进行机加工，保证了整体的刚度和稳定性。横梁安装在床身的直线导轨上，经伺服电机驱动，通过减速机带动齿轮旋转，使切割头沿着X轴、Y轴做高速往复运动，从而切割出合格的产品；在运动过程中，由限位开关控制行程，在横梁的两端设置有弹性缓冲垫(图中未标示)，保证了系统运行的安全性；横梁上面和两侧可设置外罩封闭，横梁与横向滑板之间可安装可伸缩的风琴式防护罩，保证齿条和直线导轨在全封闭的环境中运行，不受外界环境的影响。

本实施例高强度轻量化横梁结构100的毛坯采用材质为6001A铝合金挤压成型；通过设置方形外框1与圆形承重筋2，并将圆形承载筋2的圆心与方形外框1的中心重合，使得横梁能够承受较大的静载荷和运动载荷，并能有效避免和设备产生共振现象；该横梁结构的长度可达4000mm，在运动状态下挠度仅为仅为0.01mm；该横梁结构运动时最大能达到200m/min的速度和2G的加速度，在圆形承重筋2外围等角度设置连接方形外框1的连接筋3，使得横梁结构运行稳定、无变形及震动。

本实施例高强度轻量化横梁结构100非常适用于激光切割、等离子切割、火焰切割等专用设备的运动支撑承载体，具有优异的强度、刚度和动态特性。