專利名稱：一種布料臂架、布料臂架的制造方法及泵送設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，具體而言，涉及一種布料臂架、布料臂架的制造方法及泵送設備。
背景技術：
混凝土泵車的布料臂架在作業時需要懸伸出去，因此會承受巨大的彎矩。為了保證布料臂架具有較高的強度和剛度，現有技術中一般采用高強度鋼來制造泵車臂架，但如此一來，布料臂架的重量大大增加，由此引起油耗大、機動性差、對底盤要求很高等一系列問題。為了解決布料臂架重量過大的問題，近年來，人們從臂架結構、臂架材料等多方面開展了臂架輕量化的研究。專利申請號為CN201010524104，名稱為“一種制造混凝土泵車用碳纖維布料臂架的方法”的專利申請提出使用碳纖維增強環氧樹脂來制作混凝土泵車布料臂架，碳纖維增強環氧樹脂的重量輕、比強度高，可以大大減輕布料臂架的重量，同時還可以避免大量焊接，臂架的結構強度良好。但是，采用碳纖維復合材料制作布料臂架存在如下幾個技術問題第一、碳纖維復合材料制作的布料臂架脆性高，易損壞。第二、碳纖維復合材料制作布料臂架的成本很高。第三、碳纖維復合材料制作的布料臂架難以回收利用，不利于環保。

發明內容
有鑒于此，本發明提出一種布料臂架、布料臂架的制造方法及泵送設備，以解決現有技術中布料臂架過重的問題。一方面，本發明提供了一種布料臂架，所述布料臂架包括頂板、底板和兩個側板，所述頂板、兩個側板及底板組成箱形結構，所述頂板、側板及底板均由鋁合金制成，且所述頂板、側板及底板為一體成型。優選地，所述兩個側板向所述底板的外側凸出，所述兩個側板凸出于所述底板的部分上形成有位于所述布料臂架的首端和尾端之間的油缸座。優選地,所述底板包括第一底板和第二底板,所述第一底板和第二底板均連接在所述兩個側板之間，且所述第二底板位于所述第一底板的外側，與所述第一底板間隔預定距離，所述第一底板自所述首端延伸至所述尾端，所述第二底板自所述首端延伸至所述油缸座。優選地，所述布料臂架的首端和/或尾端上安裝有封閉所述箱形結構的包板，所述包板由鋁合金制成，且所述包板焊接在所述頂板、兩個側板、底板中的至少兩者上。優選地，在所述油缸座上安裝有油缸座加強板，所述油缸座加強板連接在所述兩個側板之間，并位于所述底板的外側。優選地，所述兩個側板的內壁上具有沿所述布料臂架長度方向延伸的凸筋，所述凸筋由鋁合金制成，并與所述側板一體成型。優選地，所述頂板、底板、側板均在布料臂架的首端向遠離所述頂板的一側彎折，形成鉸接座。本發明的布料臂架采用鋁合金制成，其重量輕、耐蝕性好，而且制造工藝簡單，一方面可以大幅降低布料臂架的成本，另一方面可以降低使用該布料臂架的混凝土泵車的油耗。而且，與現有技術相比，本發明的布料臂架的頂板、側板及底板為一體成型制造而成，避免了焊接帶來的結構強度降低等問題。另一方面，本發明還提供一種布料臂架的制造方法，其包括如下步驟成型利用鋁合金一體成型頂板、底板及兩個側板,所述頂板、兩個側板及底板組成箱形結構；銑削在所述箱形結構上進行銑削，得到所需形狀的布料臂架。 優選地，在成型步驟中，所述兩個側板向所述底板的外側凸出；在銑削步驟中，在所述兩個側板凸出于所述底板的部分上銑削出位于所述箱形結構的首端和尾端之間的油缸座。優選地，在成型步驟中，形成的所述底板包括第一底板和第二底板，所述第一底板和第二底板均連接在所述兩個側板之間，且所述第二底板位于第一底板的外側，與所述第一底板間隔預定距離，所述第一底板和第二底板自所述箱形結構的首端延伸至尾端；在銑削步驟中，銑掉所述第二底板位于所述油缸座與所述尾端之間的部分。優選地，在成型步驟中，所述兩個側板向所述底板的外側凸出；在銑削步驟中，對所述兩個側板凸出于所述底板的部分進行銑削，以在所述箱形結構的首端形成向遠離所述頂板一側彎曲的絞接座，并在所述首％5和尾之間統出油缸座。優選地，在成型步驟與銑削步驟之間，還包括折彎步驟在所述箱形結構的首端將所述頂板、底板和側板向遠離所述頂板的一側折彎。優選地，在成型步驟中，在所述兩個側板的內壁上形成沿布料臂架長度方向延伸的凸筋，所述凸筋由鋁合金制成，并與所述側板一體成型。優選地，在銑削步驟之后，還包括焊接步驟在所述箱形結構的首端和/或尾端上焊接封閉所述箱形結構的鋁合金包板，且所述包板焊接在所述頂板、兩個側板、底板中的至少兩者上。優選地，在成型步驟中，所述兩個側板向所述底板的外側凸出；在銑削步驟中，在所述兩個側板凸出于所述底板的部分上銑削出位于所述箱形結構的首端和尾端之間的油缸座；在焊接步驟中，在所述油缸座上焊接鋁合金制成的油缸座加強板，所述油缸座加強板連接在所述兩個側板之間，并位于所述底板的外側。與現有技術中先成型四塊鋼板再將四塊鋼板焊接為箱形結構相比，本發明的布料臂架的制造方法更為簡單，而且制造出來的布料臂架的重量輕、耐蝕性好、強度高。再一方面，本發明還提供一種泵送設備，其包括上述任一項所述的布料臂架。該泵送設備顯然也具有上述布料臂架所帶來的全部有益效果，在此不再贅述。


構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I為本發明的第一實施例的布料臂架的結構示意圖；圖2為本發明的第一實施例的布料臂架的斷面結構示意圖；圖3為本發明的第一實施例的布料臂架的分解圖；圖4為本發明的第二實施例的布料臂架的結構示意圖；圖5為本發明的第二實施例的布料臂架的另一視角結構示意圖；圖6為本發明的第二實施例的布料臂架的局部放大結構示意圖；圖7為本發明的第二實施例的布料臂架的剖視圖；
圖8為本發明的第一實施例的布料臂架的制造方法示意圖；圖9為本發明的第二實施例的布料臂架的制造方法示意圖。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特征和優點，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行進一步的詳細描述。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是，本發明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發明并不受下面公開的具體實施例的限制。圖I為本發明的第一實施例的布料臂架的結構示意圖；圖2為本發明的第一實施例的布料臂架的側視圖；圖3為本發明的第一實施例的布料臂架的分解圖；圖4為本發明的第二實施例的布料臂架的結構示意圖；圖5為本發明的第二實施例的布料臂架的另一視角結構示意圖；圖6為本發明的第二實施例的布料臂架的局部放大結構示意圖；圖7為本發明的第二實施例的布料臂架的剖視圖；圖8為本發明的第一實施例的布料臂架的制造方法示意圖；圖9為本發明的第二實施例的布料臂架的制造方法示意圖。下面結合圖I至圖9對本發明進行進一步的闡述。請參考圖I至圖7，本發明實施例提供的一種布料臂架，布料臂架包括頂板11、底板12和兩個側板13，頂板11和底板12連接在兩個側板13之間，并間隔預定距離，頂板11、兩個側板13及底板12組成箱形結構，頂板11、側板13及底板12均由鋁合金制成，且頂板11、側板13及底板12為一體成型。該布料臂架可以安裝在混凝土泵車、布料桿或者泵水消防車等泵送設備上。一般而言，上述泵送設備上可以設置有由多個布料臂架依次鉸接而成的臂架系統。鋁合金具有密度小、強度高、耐蝕性好、易加工等特點，以牌號為LC4的超高強度硬鋁為例，其擠壓件在室溫下的抗拉強度不小于539MPa，完全可以滿足泵車布料臂架的工況要求。因此，本發明的布料臂架采用鋁合金制成，其重量輕、耐蝕性好，而且制造工藝簡單，一方面可以大幅降低布料臂架的成本，另一方面可以降低使用該布料臂架的混凝土泵車的油耗。而且，與現有技術中將四塊鋼板焊接為箱形結構相比，本發明的布料臂架的頂板11、側板13及底板12為一體成型制造而成，避免了焊接帶來的結構強度降低等問題。請參考圖I和2，在本發明第一實施例中，兩個側板13向底板12的外側凸出，兩個側板13凸出于底板12的部分上形成有位于布料臂架的首端15和尾端16之間的油缸座
17。本發明所稱底板12的外側是指底板12遠離頂板11的一側。由于側板13向底板12外側凸出，因此可以很方便地在側板的凸出部分加工出油缸座17，制造工藝簡單。在本實施例中,底板12包括第一底板121和第二底板122，第一底板121和第二底板122均連接在兩個側板13之間,且第二底板122位于第一底板121的外側,與第一底板121間隔預定距離，第一底板121自布料臂架的首端15延伸至尾端16，第二底板122自布料臂架的首端15延伸至油缸座17。由于布料臂架在首端15與油缸座17之間受力較大，因此容易失效。本發明通過在首端15與油缸座17之間增設第二底板122，使得布料臂架的強度得以增強，而在油缸座17與尾端16之間這段受力相對較小的區域，則只設有第一底板121，因此在臂架強度得到較大提升的同時又不會過多地增加臂架的重量。在本實施例中，布料臂架的首端15和尾端16均向遠離頂板11的一側彎曲，且首端15和尾端16上均開設有軸孔，從而在首端15和尾端16形成鉸接座，用于通過銷軸與其他臂架鉸接。
請參考圖3和圖7，作為優選實施方式，布料臂架的首端15和/或尾端16上安裝有封閉箱形結構的包板，包板由鋁合金制成，且包板焊接在頂板11、兩個側板13、底板12中的至少兩者上。在第一和第二實施例中，布料臂架的首端15焊接有大頭包板18，尾端16焊接有小頭包板19,大頭包板18和小頭包板19焊接在頂板11、兩個側板13、底板12上。通過在首端15和/或尾端16上安裝包板，可以使首端15和/或尾端16得到局部加強。而且，包板由鋁合金制成，并通過焊接的方式安裝，其重量輕、安裝方便。本領域技術人員可以理解，盡管在第一和第二實施例中，布料臂架的兩端均安裝有包板，但在其他實施例中，根據需要僅在其中一端安裝包板也能起到增強臂架強度的作用。請參考圖3和圖7，在油缸座17上還安裝有用于提高油缸座17的強度的油缸座加強板20，油缸座加強板20連接在兩個側板13之間，并位于底板12的外側。油缸座加強板20也是鋁合金制成，可以通過焊接的方式與兩個側板13連接。請參考圖2、圖3和圖6，兩個側板13的內壁上具有沿布料臂架長度方向延伸的凸筋14，凸筋14由鋁合金制成，并與側板13 —體成型。在第一實施例和第二實施例中，側板13上間隔設置有多個凸筋14。通過設置凸筋14，可以增強側板13的強度，從而提高整個布料臂架的強度，而且凸筋14是與側板13 —體成型的，制造工藝也比較簡單。請參考圖4至圖7，在本發明第二實施例的布料臂架中，頂板11、底板12、側板13均在布料臂架的首端15向遠離頂板11的一側彎折，且兩個側板13上開設有軸孔，使得首端15上形成鉸接座。在本實施例中，是通過將臂架首端15向遠離頂板11的一側扳彎，形成上述結構。相較于第一實施例中直接在首端15上銑出鉸接座，第二實施例中通過將頂板11、底板12和側板13折彎后再銑出鉸接座，因此在一體成型時成型的側板13可以更窄，更能節省材料，而且加工也更方便。下面還會通過布料臂架的制造方法來更詳細地闡述這一結構帶來的優點。需要說明的是，本發明第二實施例的布料臂架的底板12也可以由如第一實施例中所述的第一底板121和第二底板122構成，第一底板121和第二底板122的安裝位置與第一實施例相同。請參考圖8和圖9，本發明還提供一種布料臂架的制造方法，其包括如下步驟
成型利用鋁合金一體成型頂板11、底板12及兩個側板13，頂板11和底板12連接在兩個側板13之間，并間隔預定距離，頂板11、兩個側板13及底板12組成箱形結構；銑削在箱形結構上進行銑削，得到所需形狀的布料臂架。在上述步驟中，成型可以采用鋁合金擠壓成型技術，銑削可以在數控機床進行。與現有技術中先成型四塊鋼板再將四塊鋼板焊接為箱形結構相比，本發明的布料臂架的制造方法更為簡單，而且制造出來的布料臂架的重量輕、耐蝕性好、強度高。優選地，在成型步驟中，兩個側板13向所述底板12的外側凸出；在銑削步驟中，在兩個側板13凸出于底板12的部分上銑削出位于箱形結構的首端15和尾端16之間的油缸座17。
作為進一步的優化方案，在成型步驟中，形成的底板12包括第一底板121和第二底板122，第一底板121和第二底板122均連接在兩個側板13之間,且第二底板122位于第一底板121的外側，與第一底板121間隔預定距離，第一底板121和第二底板122自布料臂架的首端15延伸至尾端16 ;在銑削步驟中，銑掉第二底板122位于油缸座17與尾端16之間的部分。通過在首端15與油缸座17之間增設第二底板122，使得布料臂架的強度得以增強，而在油缸座17與尾端16之間這段受力相對較小的區域，則銑去第二底板122，因此在臂架強度得到較大提升的同時又不會過多地增加臂架的重量。優選地，請參考圖8，在銑削步驟中，在箱形結構的首端15銑出向遠離頂板11的一側彎曲的鉸接座，并在首端15和尾端16之間銑出油缸座17。通過在首端15和尾端16上直接銑削出鉸接座，制造工藝更為簡單。在一些實施例中，在箱形結構的尾端16上也銑出鉸接座，尾端的鉸接座的彎曲方向可以與首端15的鉸接座的彎曲方向相同，也可以相反。首端15和尾端16之間可以具有一個或兩個油缸座17，當具有兩個沿布料臂架的長度方向分布的油缸座17時，鄰近首端15的油缸座17與首端15的鉸接座朝向同一側，鄰近尾端16的油缸座17與尾端14的鉸接座朝向同一側。優選地，請參考圖9，在成型步驟與銑削步驟之間，還包括折彎步驟在箱形結構的首端15將頂板11、底板12和側板13向遠離頂板11的一側折彎。一般而言，在布料臂架的高度方向(即側板13的寬度方向)上，首端15的鉸接座的高度大于油缸座17的高度，因此，如果直接在側板13上銑出鉸接座和油缸座17，則側板13凸出于底板12的寬度要略大于鉸接座的高度，而如果將頂板11、底板12和側板13折彎后再銑出鉸接座和油缸座17，則側板13凸出于底板12的寬度只需略大于油缸座17的高度。因此，在一體成型時成型的側板13可以更窄，更能節省材料，而且更方便在數控機床上進行加工。優選地，在銑削步驟之后，還包括焊接步驟在箱形結構的首端15和/或尾端16上焊接封閉箱形結構的鋁合金包板，且包板焊接在頂板11、兩個側板13、底板12中的至少兩者上。在本發明的實施例中，箱形結構的首端15焊接有大頭包板18，尾端16焊接有小頭包板19,大頭包板18和小頭包板19焊接在頂板11、兩個側板13、底板12上。通過在首端15和/或尾端16上焊接鋁合金包板，可以使首端15和/或尾端16得到局部加強。優選地，在成型步驟中，兩個側板13向所述底板12的外側凸出；在銑削步驟中，在兩個側板13凸出于底板12的部分上銑削出位于箱形結構的首端15和尾端16之間的油缸座17 ;在焊接步驟中，在油缸座17上焊接鋁合金制成的油缸座加強板20，用于加強油缸座17的強度。油缸座加強板20連接在兩個側板13之間，并位于底板12的外側。優選地，在成型步驟中，在兩個側板13的內壁上形成沿布料臂架長度方向延伸的凸筋14，凸筋14由鋁合金制成，并與側板13 —體成型。具體地，可以在側板13上成型多個間隔設置的凸筋14。通過設置凸筋14，可以增強側板13的強度，從而提高整個布料臂架的強度，而且凸筋14是與側板13—體成型的，制造工藝也比較簡單。本發明還提供一種泵送設備，其包括上述任一實施例所述的布料臂架。該泵送設備可以為混凝土泵車、布料桿或泵水消防車。該泵送設備顯然也具有上述布料臂架所帶來的全部有益效果，在此不再贅述。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技
術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種布料臂架，所述布料臂架包括頂板(11)、底板(12)和兩個側板(13)，所述頂板(11)、兩個側板(13)及底板(12)組成箱形結構，其特征在于，所述頂板(11)、側板(13)及底板(12)均由鋁合金制成，且所述頂板(11)、側板(13)及底板(12)為一體成型。
2.根據權利要求I所述的布料臂架，其特征在于，所述兩個側板(13)向所述底板(12)的外側凸出，所述兩個側板(13)凸出于所述底板(12)的部分上形成有位于所述布料臂架的首端(15)和尾端(16)之間的油缸座(17)。
3.根據權利要求2所述的布料臂架，其特征在于，所述底板(12)包括第一底板(121)和第二底板(122)，所述第一底板(121)和第二底板(122)均連接在所述兩個側板(13)之間，且所述第二底板(122)位于所述第一底板(121)的外側，與所述第一底板(121)間隔預定距離，所述第一底板(121)自所述首端(15)延伸至所述尾端(16)，所述第二底板(122)自所述首端(15)延伸至所述油缸座(17)。
4.根據權利要求I所述的布料臂架，其特征在于，所述布料臂架的首端(15)和/或尾端(16)上安裝有封閉所述箱形結構的包板(18、19)，所述包板(18、19)由鋁合金制成，且所述包板(18、19 )焊接在所述頂板(11)、兩個側板(13 )、底板(12 )中的至少兩者上。
5.根據權利要求2所述的布料臂架，其特征在于，在所述油缸座(17)上安裝有油缸座加強板(20)，所述油缸座加強板(20)連接在所述兩個側板(13)之間，并位于所述底板(12)的外側。
6.根據權利要求I至5任一項所述的布料臂架，其特征在于，所述兩個側板(13)的內壁上具有沿所述布料臂架長度方向延伸的凸筋(14)，所述凸筋(14)由鋁合金制成，并與所述側板(13) —體成型。
7.根據權利要求I至5任一項所述的布料臂架，其特征在于，所述頂板(11)、底板(12)、側板(13)均在布料臂架的首端(15)向遠離所述頂板(11)的一側彎折，形成鉸接座。
8.—種布料臂架的制造方法，其特征在于，包括如下步驟 成型利用鋁合金一體成型頂板(11)、底板(12)及兩個側板(13)，所述頂板(11)、兩個側板(13)及底板(12)組成箱形結構； 銑削在所述箱形結構上進行銑削，得到所需形狀的布料臂架。
9.根據權利要求8所述的布料臂架的制造方法，其特征在于， 在成型步驟中，所述兩個側板(13)向所述底板(12)的外側凸出； 在銑削步驟中，在所述兩個側板(13)凸出于所述底板(12)的部分上銑削出位于所述箱形結構的首端(15)和尾端(16)之間的油缸座(17)。
10.根據權利要求9所述的布料臂架的制造方法，其特征在于， 在成型步驟中，形成的所述底板(12)包括第一底板(121)和第二底板(122)，所述第一底板(121)和第二底板(122)均連接在所述兩個側板(13)之間，且所述第二底板(122)位于第一底板(121)的外側，與所述第一底板(121)間隔預定距離，所述第一底板(121)和第二底板(122)自所述箱形結構的首端(15)延伸至尾端(16); 在銑削步驟中，銑掉所述第二底板(122)位于所述油缸座(17)與所述尾端(16)之間的部分。
11.根據權利要求8所述的布料臂架的制造方法，其特征在于， 在成型步驟中，所述兩個側板(13)向所述底板(12)的外側凸出；在銑削步驟中，對所述兩個側板(13)凸出于所述底板(12)的部分進行銑削，以在所述箱形結構的首端(15)形成向遠離所述頂板(11) 一側彎曲的鉸接座。
12.根據權利要求8至11任一項所述的布料臂架的制造方法，其特征在于，在成型步驟與銑削步驟之間，還包括折彎步驟在所述箱形結構的首端(15)將所述頂板(11)、底板(12)和側板(13)向遠離所述頂板(11)的一側折彎。
13.根據權利要求8至11任一項所述的布料臂架的制造方法，其特征在于，在成型步驟中，在所述兩個側板(13)的內壁上形成沿布料臂架長度方向延伸的凸筋(14)，所述凸筋(14)由鋁合金制成，并與所述側板(13)—體成型。
14.根據權利要求8至11任一項所述的布料臂架的制造方法，其特征在于，在銑削步驟之后，還包括焊接步驟在所述箱形結構的首端(15)和/或尾端(16)上焊接封閉所述箱形結構的鋁合金包板(18、19)，且所述包板(18、19)焊接在所述頂板(11)、兩個側板(13)、底板(12)中的至少兩者上。
15.根據權利要求9或10所述的布料臂架的制造方法，其特征在于， 在銑削步驟之后，還包括焊接步驟在所述油缸座(17)上焊接鋁合金制成的油缸座加強板(20)，所述油缸座加強板(20)連接在所述兩個側板(13)之間，并位于所述底板(12)的外側。
16.一種泵送設備，其特征在于，包括如權利要求I至7任一項所述的布料臂架。
全文摘要
本發明公開了一種布料臂架，用于安裝在泵送設備上，所述布料臂架包括頂板、底板和兩個側板，所述頂板和底板連接在所述兩個側板之間，并間隔預定距離，所述頂板、兩個側板及底板組成箱形結構，所述頂板、側板及底板均由鋁合金制成，且所述頂板、側板及底板為一體成型。本發明的布料臂架采用鋁合金制成，其重量輕、耐蝕性好，而且制造工藝簡單。本發明還提供一種布料臂架的制造方法及具有上述布料臂架的泵送設備。
文檔編號E04G21/04GK102900235SQ20121034931
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日
發明者唐宜, 易文, 秦建軍 申請人:三一重工股份有限公司