起重机配件之摆臂的结构和材质有哪些?
摆臂是起重机变幅机构的核心部件,常见于塔式起重机、随车起重机和履带式起重机。其结构形式与材质选择直接决定整机起重性能与安全寿命。
一、结构形式
摆臂主要分为三种典型结构:
1. 桁架式摆臂:由主弦杆和腹杆(斜杆、竖杆)焊接成三角形或矩形截面。自重轻、风阻小,适合大跨度、高起升高度工况,如塔机QTZ63以上型号普遍采用。
2. 箱型(实腹式)摆臂:采用上下盖板与左右腹板拼焊成封闭箱体,抗扭刚度和局部稳定性好,多用于中小吨位随车起重机(如SQ5ZK2Q)或需要紧凑布置的场合。
3. 伸缩式摆臂:由多节箱型臂嵌套,通过伸缩油缸或钢丝绳驱动,常见于汽车起重机。其截面呈U型或六边形,如徐工XCT25的八边形大臂,兼顾强度与轻量化。
关键节点包括:臂根铰点(连接回转塔身)、臂头滑轮组、变幅拉杆连接耳板,以及内部加劲肋板。所有焊缝需符合GB/T 19418的B级探伤要求。
二、材质选择
主流材质为低合金高强度结构钢,依据GB/T 1591标准:
1. Q355B(原Q345B):屈服强度355MPa,用于臂架主体板厚小于16mm的腹杆、次要连接板。成本低,焊接性能好。
2. Q390C/Q420C:屈服强度390~420MPa,用于大吨位起重机的主弦杆或主承力板。需控制碳当量(CE≤0.45%),焊接前预热100~150℃。
3. 超高强钢:如BS700MC(屈服700MPa)或国产CG70,用于伸缩臂的U型板,可使臂重降低20%以上。但对应力集中敏感,严禁在板面随意开孔或焊接附件。
对于销轴、滑轮轴等受力件,通常采用40Cr或42CrMo合金钢,调质处理后硬度达HB280~320。拉板或拉杆则用高强度圆钢(如35CrMo)或钢板,屈服强度不低于Q460。
三、防护与维护
摆臂外表面需喷砂除锈达Sa2.5级,涂装环氧富锌底漆加聚氨酯面漆,膜厚不低于120μm。每500工作小时应检查臂架焊缝有无裂纹,重点检查变幅铰点处,并测量臂架旁弯量,不得超过L/1000(L为臂长)。若发现母材出现疲劳裂纹,严禁补焊,必须更换该节臂。


