[发明专利]桁架块、桁架臂以及工作机械

说明书

本发明涉及一种用于具有四个角杆的桁架臂的桁架块，所述角杆通过多个柱和斜杆相互连接，所述桁架块具有矩形横截面，所述矩形横截面具有两个长边和两个短边。根据本发明，角杆的横截面型材被设计成中空型材，其在所述桁架块的长边方向上比在所述桁架块的短边方向上具有更大的范围。根据本发明，所述角杆型材的至少一侧具有以接头、扭结、弯曲部或倒圆形式的稳定结构。本发明还涉及一种包括至少一个根据本发明的桁架块的桁架臂和具有这种桁架臂的工作机械。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于桁架臂的桁架块以及具有至少一个这种桁架块的桁架臂和具有这种桁架臂的工作机械。

背景技术

用于如起重机或移动式起重机等工作机械的典型的桁架臂包括四个角杆，这些角杆通过大量增强元件(例如斜杆(Diagonalen)和柱)相互连接。从现有技术中已知这种桁架块，其具有比高度更大的宽度。由于更高的侧向刚度或更大的侧向惯性矩，这种构造方式导致更低的变形并因此导致更高的负载。

这种桁架臂的特点在于，尤其是当它们的宽度选择得比高度更大时，水平截面的屈曲长度，即在桁架臂的较长截面侧，大于竖直截面的屈曲长度，即在桁架臂的较短侧面上。屈曲长度定义为角杆上斜杆和柱之间的两个连接点之间的距离。一个原因在于，沿长边延伸的增强元件的屈曲长度不能任意缩短，因为，特别是对于特别宽的桁架块，由于角度几何的原因，大量的斜杆产生次优的填入物，无法以经济有效的方式制造。

此外，宽的桁架臂需要一定程度的可拆卸性，因为起重机部件必须在公共道路交通上运输，其中最大允许运输宽度根据规范进行限制。为了保持桁架块的安装努力较小且组装时间较短，因此也寻求少量的增强元件。在永久焊接斜杆的情况下，制造桁架块所涉及的焊接工作也增加。

此外，大量的斜杆增加了桁架块的重量，这使得因最大运输重量的相应规定和运输起重机部件的车辆的规格而在运输过程中以及在使用起重机时关于最大负载能力的方面是不利的，因此应避免。

总体而言，要争取数量尽可能少的斜杆，这通常导致在具有高度小于宽度的桁架臂中的不同屈曲长度。

此外，从现有技术中已知一种桁架块，其角杆型材主要是圆形的，即设计成点对称的。因此，角杆的惯性矩和阻力矩在所有方向上都是相同的。如果现在在桁架块的情况下在水平和竖直栅栏平面选择不同的斜杆距离，即不同的屈曲长度，这导致具有圆形型材的角杆较差的利用率，因为屈曲长度距离较短的情况下，角杆的现有承载潜力不能有效地利用。

也可以使用矩形剖面代替圆形角杆型材。然而，在这方面，由于大的平面、板状剖面部分，存在局部屈曲失效的问题，特别是在斜杆的交叉点或连接点处。解决该问题的一种可能性是使用横向安装在角杆截面内的加强金属板材以进行局部加强。然而，该解决方案与加工技术方面的大量努力有关，因为为此目的在正常情况下必须由大量单独部件来组装角杆。

此外，角杆通常配备有铸造或锻造的叉指连接元件，以便能够将桁架块连接到其他吊臂元件。焊接的叉指连接元件也是已知的。然而，它们通常具有顶板，通过该顶板建立到角杆的连接。这样做的缺点在于顶板的金属板材总是垂直于其轧制方向而施予负载。因此存在层状断裂的风险，其类似于木纤维，负载横向于纤维方向(各向异性)。

发明内容

在此背景下，本发明的目的在于在静力学和经济性方面优化宽度大于高度的桁架臂。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的用于桁架臂的桁架块来实现。本发明的有利实施例由从属权利要求和以下说明得出。

因此，根据本发明的桁架块包括四个角杆，所述角杆通过多个斜杆和柱相互连接，并且具有矩形横截面，所述矩形横截面具有两个长边和两个短边。根据本发明，角杆的横截面型材被设计成中空型材，其在所述桁架块的长边方向上比在所述桁架块的短边方向上具有更大的范围。换句话说，角杆型材的纵横比不等于一°