图2-3 混凝土泵车表示方法
在本设计中，将定义该混凝土输送泵车型号为SY5601THB。
3.1臂架系统的作用和结构
3.1.1 作用
臂架系统用于混凝土的输送和布料。通过臂架油缸伸缩、转台转动，将混凝土经由附在臂架上的输送管，直接送到臂架顶端所在的浇注位置即浇注点。
下图3-1是37米混凝土泵车臂架在一个固定点的某一平面内的工作范围图，因为有回转机构，故实际上可以形成一个立体空间。
3.1.2 结构和组成
臂架系统由四节臂架、连杆、油缸、和连接件等部分组成，详见图3-2
1-1#臂架油缸； 2-1#臂架； 3-铰接轴； 4-连杆一； 5-2#臂架油缸； 6-连杆二； 7-2#臂架； 8-3#臂架油缸； 9-连杆三； 10-连杆四； 11-3#臂架； 12-4#臂架油缸；13-连杆五； 14-连杆六； 15-4#臂架
图3-2 混凝土泵车臂架简图
3.2 臂架结构具体分析
3.2.1 臂架箱型结构分析
臂架可以看为一个细长的悬臂梁，其主要载荷为其自重。它要求臂架强度大，刚性好，重量轻。为减轻臂架重量，提高臂架强度，刚度和稳定性是改善臂架性能的主要目的。可采用强度较高的材料，合理选择截面形状，使臂架自重减小，充分利用材料，正确的设计计算方法往往带来事半功倍的效果。臂架有多种截面形式，如图3-3所示，其中矩形截面是由翼缘板和和腹板焊接而成的。于其它截面相比，矩形截面的制造工艺简单，具有较好的抗弯能力和抗扭强度。图（b）的截面型式较好，整个臂架应力流畅，无明显力流阻滞和应力集中，而且重量较轻，至于抗扭曲和截面的稳定性可以通过焊接横穿臂架两侧板的输送管支撑件来解决。
图3-3 臂架箱型结构
故在本设计中将采用（b）型截面
3.2.2 臂架材料及焊接方式
泵车臂架钢板采用具有细晶粒超洁净度、高均匀性、高强度、高韧性和良好综合性能的新材料瑞典SSAB公司的WELDOX960钢板。
WELDOX系列钢板是瑞典SSAB钢铁公司开发生产的超高强度钢，集高强度与可焊性、长寿命于一身。在国内得到了较快的发展应用，主要应用范围：压力钢管、采矿设备矿用自卸车体和汽车起重机、桥梁、铁路、帆船龙骨、大的拱梁、斗铲的顶边的框架和主要的高韧性部件等领域。重量的减轻，减少了产品的总重量。
瑞典的ED-FK1000高强焊丝将用来焊接高强度刚度，设计了WELDOX960高强钢的
Ar?Co2混合气体保护焊工艺，在预热75℃、焊接线能量1.0~1.2KJ/mm、层间温度
30~85℃的条件下进行多道焊接。
具有高强度结构特点的钢板的合金含量较低，碳当量也相对低，任何普通的电弧焊方法都将适用该钢板的焊接，普通结构钢板也可直接焊接其上。焊接WELDOX钢板板的要求是：在焊接接头处获得良好的韧性和较高的强度。
在此，推荐的碳当量公式为：
CE(w)?C?Mn/6?(CU?Ni)/15?(Cr?Mo?V)/5
钢材的焊接性能将随着碳当量的升高而变得恶劣，当CE值超过0.5%时，冷裂纹的敏
感性将随之变大，焊接时将要求进行预热、后热等一系列加工措施。当焊接结构钢时，尽量避免冷裂纹的出现相当关键。在有应力出现的焊口有氢气存在是造成出现冷裂纹的最大的原因。
当板厚大于10mm时，必须分多层焊接，第一层用ER49-1进行打底焊，第二层焊满，焊接温度控制在150~175℃之间，焊接速度为30~36cm/min，电流为220~260A,电压为
22~28V,送丝的速度为7~9m/min。 预处理
所有需焊的焊缝焊前应确保焊道的干燥和清洁，表面决不允许残留油液、水、铁锈以及防锈漆，预热后在焊缝区域使用钢丝刷来清除积碳以及焊丝，在10~20mm坡口及坡口周围范围内需确保清理干净，确定没有破坏焊接性能的异物像铁锈、油污、水和涂料。
WELDOX可不进行焊后热处理，只在特殊情况下进行适当的焊后热处理。 避免裂纹出现的方法有：
（1） 确保焊接面相对的清洁和干燥。 （2） 减少构件内部的应力。 （3） 焊后应进行适当的消氢处理。
（4） 焊后进行适当的热处理。进行焊后热处理主要是焊接残余应力的消除，高强的钢焊后壁板不可进行焊后热处理，热处理直接导致接头力学性能的降低，冲击韧度也会降低。只有在特殊的情况并标明后，方进行焊后热处理。
3.3 臂架的变幅机构
连杆机构的应用十分广泛，它不仅在众多工农业机械和工程机械中得到广泛应用，而且诸如人造卫星太阳能板的展开机构、机械手的传动机构、折叠伞的收放机构以及人体假肢等也等用有连杆机构。利用连杆机构还可方便地达到改变运动的传递方向、扩大行程、实现增力和远距离传动等目的。根据连杆机构中各构件间的相对运动为平面运动还是空间运动，连杆机构可分为平面连杆机构和空间连杆机构两大类，当然，在工程机械中运用最多的为平面四连杆机构。连杆机构中，其构件多呈杆状，故常称其构件为杆。
铰链四杆机构是平面四杆机构的基本类型，其他型式的四杆机构可以认为是它的演化型式。在此臂架系统的四连杆机构中，举1号臂架和2号臂架的连接为例，在此1号臂架将被视为固定不动的机架，2号臂架以及弯连杆可被视为连架杆，直连杆可被视为连杆。因2号臂架及弯连杆只做180°范围内的摆动，故臂架系统的四连杆机构可被视为双摇杆机构。
臂架系统主要有四节臂架、连杆、油缸以及连接件等铰接组成的可完全折叠和展开的类似平面四连杆机构组成，因各臂架间转动的顺序和方向，臂架可分为不同的折叠形式，如M型（Z型）型、R型以及综合型等。不同的折叠方式有不同的优点。R型在结构上表现的更为紧凑；而Z型臂架在打开和折叠方面的动作相对较快； 综合型因吸取了双方的特点而渐渐被人们广泛的采用。但Z型折叠臂架在空间方面要求更低，而R型折叠臂架的结构布局较为紧凑等不同的优点，臂架的Z型、R型及综合型等多种折叠方式目前都在广泛的使用。具体的见图3-4
图 3-4 臂架折叠形式
但对本设计影响不是很大。故而，本设计将选则R型进行设计。
因为R型结构紧凑，Z型臂架在打开和折叠时速度较快，虽然在空间上可能有所限制，
混凝土输送泵车臂架系统设计说明书
