[发明专利]横梁结构及钻机

说明书

本发明公开了一种横梁结构及钻机，涉及工程机械领域，用以优化横梁结构，在保证其承载能力的前提下，实现其轻量化。该横梁结构用于安装于钻机外臂，其包括安装部和受力部，安装部被构造为朝着远离钻机外臂的方向凸起，受力部安装于安装部的凸起面。上述技术方案提供的横梁结构，包括凸起的安装部以及设于安装部凸起面的受力部，与现有横梁结构相比，在承载能力相同的情况下，本发明实施例提供的横梁结构质量最轻，能实现横梁结构的轻量化。

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种横梁结构及钻机。

背景技术

由于车载深井钻机机动性强、转场方便，近年在开发天然气、煤层气、页岩气等能源应用越来越广泛。车载深井钻机的钻塔结构用于拉压及扭转载荷，受力复杂，其中外臂上横梁结构作为钻塔结构的重要组成结构，是承受钻塔提升与下压的直接载体。由于钻塔提升与下压时，外臂上横梁受载后不位于外臂中心，故会承受弯矩。在钻孔作业时，钻塔承受着很大扭矩，外臂上横梁是承受扭矩的主要受力载体。实际作业打孔时，该上横梁结构位于外臂上部。近年来车载深井钻机打孔深度越来越深，所需提升力及扭矩越来越大，钻塔的重量越来越重，外臂上横梁结构的抗拉压、抗弯、抗扭性能存在安全隐患，影响整车的稳定性。

目前，车载深井钻机所使用的外臂上横梁结构为多块平板拼焊成的箱型结构，外臂上横梁结构主要通过上下板、前后板及竖筋板相焊接后再与臂体焊接以提升其刚度、强度。车载深井钻机作业时，外臂上横梁承受很大的拉压、弯矩及扭矩，这就要求其具有很大的刚度及强度，特别是抗弯及抗扭的刚度。为提高其刚度及强度，现有技术中采用加大板材尺寸厚度的方式。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：现有的车载深井钻机由于外臂上横梁结构设计不合理，外臂上横梁刚度、强度较弱，造成车载深井钻机钻塔实际作业时扭转变形很大，焊缝容易撕裂，影响整车稳定性；为了增加其刚度和强度，现有技术中采用加大板材尺寸厚度的方式，但是加强结构尺寸后上横梁结构重量大，不利于外臂上横梁结构轻量化设计。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种横梁结构及钻机，用以优化横梁结构，在保证其承载能力的前提下，实现其轻量化。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种横梁结构，用于安装于钻机外臂，所述横梁结构包括安装部和受力部，所述安装部被构造为朝着远离所述钻机外臂的方向凸起，所述受力部安装于所述安装部的凸起面。

在可选的实施例中，横梁结构还包括加强部，所述加强部设于所述安装部的侧面。

在可选的实施例中，所述加强部相对于所述安装部的对称中心线对称布置。

在可选的实施例中，所述受力部包括立板、位于两块立板之间的方管、设于所述方管中的圆管以及设于所述圆管两端的封堵件；所述圆管的长度小于所述立板的长度。

在可选的实施例中，所述安装部包括上折弯板、下折弯板和连接板；所述上折弯板和所述下折弯板通过所述连接板连接，所述上折弯板和所述下折弯板的折弯方向相同，所述连接板的纵向两端用于与所述钻机外臂连接。

在可选的实施例中，所述连接板包括前板和后板，所述前板和所述后板都具有与所述上折弯板和所述下折弯板匹配的弯折结构，所述前板和所述后板立设于所述上折弯板和所述下折弯板之间。

在可选的实施例中，所述前板和/或所述后板是平板。

在可选的实施例中，所述前板和所述后板之间设有数块竖板。

在可选的实施例中，存在至少两块相邻的所述竖板之间设有加强筋。

在可选的实施例中，所述加强部包括第一筋板、第二筋板和第三筋板，所述第二筋板的两端分别与所述第一筋板和所述第三筋板的上沿连接，所述第一筋板和所述第三筋板的高度不相同。