[发明专利]一种高刚性的梁结构在审

专利信息
申请号: 201911126237.3 申请日: 2019-11-18
公开(公告)号: CN110778021A 公开(公告)日: 2020-02-11
发明(设计)人: 卢熹;李昌;陆云桥 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: E04C3/04 分类号: E04C3/04;E04C3/08
代理公司: 32204 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 代理人: 张超
地址: 211102 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 中心梁 外框架 侧棱边 角管 焊接 依次相连 梁结构 内侧壁 中心板 边板 首尾 有向 对角线 回字形结构 抗弯扭能力 圆心 焊接固定 设计结构 中心线处 高刚性 斜撑板 延伸 相切 相交 对称 灵活
【说明书】:

发明公开了一种高刚性的梁结构,包括由四组平板首尾依次相连形成截面为正方形的中心梁以及由四组边板首尾依次相连形成截面为正方形的外框架,所述中心梁位于外框架的内部且中心梁与外框架形成回字形结构,中心梁的侧棱边分别焊接有向中心梁中心线延伸的中心板,所述中心板在中心梁中心线处相交并通过焊接固定,所述中心梁的侧棱边与外框架的内侧壁之间焊接有角管,所述角管的圆心位于外框架的对角线上且角管与外框架的两内侧壁相切,所述中心梁中相邻侧棱边均焊接有向外框架的边板中心线延伸的斜撑板。本发明能提高梁的刚度,该梁结构抗弯扭能力强,结构简单、对称,可以根据实际情况灵活设计结构尺寸。

技术领域

本发明涉及承受相对大载荷的梁结构技术领域,具体涉及一种高刚性的梁结构。

背景技术

现代工业领域中有很多场合需要用到承受大载荷的梁。由于对设备精度、可靠性、稳定性等方面的要求,承受大弯矩、大扭矩的梁所产生的变形量必须受到严格控制。这就要求梁具有高刚性。

现有常见承受大载荷的梁结构存在刚度不足,导致结构产生较大变形量,严重降低设备精度与稳定性,甚至使设备不能正常工作。例如,龙门式机床的横梁在工作时承受大弯矩、大扭矩,刚度不足会导致工件加工精度降低,甚至在主轴进给过程中横梁发生明显振动;摊铺机的路面压实装置在滚压过程中要承受大弯矩、大扭矩,刚度不足会使得路面压实不均匀。此外,此梁结构也适用于一些对变形有较高要求的设备,如病理全自动封染一体机,虽然载荷相对不大,但梁尺寸小,悬挂的运动载荷精度要求高。

综上所述,本发明是设计一种具有高刚性的梁结构,能够在承受大弯矩、大扭矩时变形量小的梁结构,以解决现有梁结构刚度不足的问题。

本发明可用于机床、行车、压路设备等领域,结构形式也可用于医用设备设计。

发明内容

发明目的:本发明目的是提供一种高刚性的梁结构,以解决现有梁刚度不足的问题。该梁结构抗弯扭能力强,结构简单、对称,可以根据实际情况灵活设计结构尺寸。

技术方案:本发明一种高刚性的梁结构,包括由四组平板首尾依次相连形成截面为正方形的中心梁以及由四组边板首尾依次相连形成截面为正方形的外框架,所述中心梁位于外框架的内部且中心梁与外框架形成回字形结构,中心梁的侧棱边分别焊接有向中心梁中心线延伸的中心板,所述中心板在中心梁中心线处相交并通过焊接固定,所述中心梁的侧棱边与外框架的内侧壁之间焊接有角管,所述角管的圆心位于外框架的对角线上且角管与外框架的两内侧壁相切,所述中心梁中相邻侧棱边均焊接有向外框架的边板中心线延伸的斜撑板,所述斜撑板在外框架的边板中心线处相交并通过焊接固定,所述中心梁、外框架的两头分别焊接有前端板和后端板。

进一步的,所述相交的斜撑板以及与相交的斜撑板相对应的中心梁平板之间固定焊接有隔板,所述隔板沿中心梁平板的长度方向间隔设置有多组。

进一步的,所述斜撑板、角管和外框架的边板之间固定焊接有边隔板,所述边隔板沿外框架边板的长度方向间隔设置有多组。

进一步的,所述中心板、中心梁的平板、外框架的边板、斜撑板、前端板和后端板上设有均布的过孔或减重孔。

进一步的,所述中心板、中心梁的平板、外框架的边板、斜撑板、前端板和后端板上设有均布的不连续的焊接用孔。

有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下优点:

(1)本发明采用的结构简单、对称,制造、装配、包装、运输方便;

(2)本发明为框架式结构,有效提高了梁的抗弯刚度、抗扭刚度,工作状态下能有效减少结构静变形;

(3)本发明将梁的截面全部分隔成三角形,在中心区域放置较少材料而在远离中心的地方放置了大量材料,且在四个中心梁的侧棱边处采用圆形角管进行局部强化,这有效提升了梁的抗弯截面系数、抗扭截面系数,从而增强了梁的抗弯、抗扭能力。

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