一種用于固定叉車門架的支臂及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于機械技術領域，涉及一種用于固定叉車門架的支臂及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 叉車是物料搬運設備中的主力軍，廣泛應用于車站、港口、機場、工廠、倉庫等領 域，也是機械化裝卸、堆垛和短距離運輸的高效設備。叉車中的門架是叉車取物裝置的主要 承重結構，根據叉取貨物起升高度的要求，叉車門架可做成兩級或多級。
[0003] 常見的普通叉車多采用兩級門架，包括外門架和內門架，當叉車門架在豎直方向 上作業時，由于舉升貨物所產生的力大部分作用在內門架上，內門架與外門架沒有直接連 接的部件，而且叉車的內外門架之間的間隙不可調，這導致內門架上的受到的力很大，受力 不均勻，產生應力集中現象，從而導致內門架產生形變，甚至會導致叉車門架的斷裂，影響 叉車的使用壽命。
[0004] 現有技術中的叉車門架上的支臂由若干零件間接焊接在門架門框上，結構相對復 雜，精度要求較高且加工成本高，由于焊接作業時尺寸較難控制，稍有偏差即有可能造成焊 接變形，受力集中較大，影響叉車門架的整體強度；焊接出現偏差還可能會造成門架傾斜， 一旦焊接完成后，門架與支臂的角度無法調整，影響了叉車整體的穩定性。此外焊接完成之 后，焊接部位由于兩邊門架的震動，很容易因為發生松動而導致漏油，會嚴重影響叉車的產 品質量和工作效率。
[0005] 綜上所述，為解決現有叉車門架的支臂結構上的不足，需要設計一種材料結構都 設計合理、支撐緊固效果好的用于固定叉車門架的支臂。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種設計合理、支撐緊固 效果好、使用壽命長的用于固定叉車門架的支臂。
[0007] 本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種用于固定叉車門架的支臂，包括 連接部以及對稱設置在連接部兩端的兩工作部，每個工作部均與連接部垂直設置，所述連 接部、兩工作部三者連為一體且位于同一平面內，在兩工作部上分別設有肋板，肋板的中部 向外彎折延伸形成與連接部垂直設置的弧形凸起，每個凸起均與對應的工作部垂直設置， 在凸起上貫穿開設有安裝孔且兩安裝孔同軸設置，所述安裝孔與連接部平行設置，在凸起 的圓弧側面上開設有輔助槽，在輔助槽底部開設有與對應安裝孔聯通的輔助孔，兩肋板底 部還分別開設有定位孔，所述支臂是由合金鋼加工而成，所述合金鋼由以下質量百分數的 化學成分組成：C :0· 22% -0· 25% ;Mn :1· 11% -L 14% ;Si :0· 20% -0· 40% ;S 彡 0· 04%， P 彡 0· 04%〇
[0008] 相較于現有技術，本發明設計了一種新的支臂，其結構簡單，便于制造；連接部、兩 工作部三者連為一體進一步加強了整個支臂的強度，更有利于穩固門架；安裝孔的設置方 便將支臂與門架連接在一起；定位孔、定位槽的設置使得支臂與門架連接更為準確，有利于 叉車工作的順利進行；還設計了一種新的支臂材料，支臂在低碳的基礎上，通過優化各成分 的配比使其產生協同作用，得到抗拉強度高，耐磨性好，耐腐蝕性佳，使用壽命長的支臂。
[0009] 在本發明支臂中碳（C)嚴格控制在0. 22-0. 25%，在保證支臂具有較高的硬度、強 度、韌性、耐磨性的基礎上提高支臂的加工工藝性能。錳（Mn)是支臂中主要的強化元素，在 支臂中主要起脫氧除氣和提高淬透性，改善支臂合金鋼的熱加工性能等作用。在錳在支臂 中可與鐵生成（FeMn) 3C型碳化物，降低奧氏體分解速度，從而大大提高支臂的淬透性。若 錳含量過高，錳溶于奧氏體中會降低馬氏體轉變溫度進而使淬火組織中殘余的奧氏體量增 多從而影響支臂的耐磨性，并嚴重影響支臂的耐腐蝕性能和焊接性能。在保證奧氏體組織 的前提下，錳含量的降低會導致奧氏體穩定性略有下降，但支臂的耐磨性在高沖力的作用 下會顯著提高，加工硬度也顯著增強。在支臂中添加錳元素可細化材料組織，提高再結晶溫 度，從而增大支臂在使用過程中因摩擦產生高溫時的耐熱性。因此本發明將錳含量控制在 1. 11% -1. 14%，既保證了奧氏體組織，又增加了奧氏體的硬度和強度，還可大幅提高支臂 的耐磨性、耐溫性，以彌補低碳的不足。本發明支臂合金鋼中含有0. 20-0. 40%的Si，可提 高氧化層與基體的粘結性，提高支臂合金鋼的抗高溫回火性能。此外，硅在煉鋼過程中可作 為還原劑和脫氧劑，配合本發明0. 22-0. 25%的C和1. 11-1. 14%的Mn使用，可顯著提高支 臂合金鋼的抗拉強度、韌性、屈服點和抗腐蝕性。若硅含量過高會嚴重影響支臂的強度，極 低地降低支臂的抗拉強度、高溫強度。
[0010] 一般情況下，磷（P)是鋼中有害元素，增加鋼的冷脆性，使焊接性能和冷彎性能變 壞，并降低合金鋼的塑性，因此，通常將鋼中含磷量控制在0. 04%以內。
[0011] 硫（S)在通常情況下也是有害元素，使合金鋼產生熱脆性，降低鋼的延展性和韌 性，在鍛造和軋制時造成裂紋。且硫對焊接性能也有不利影響，會降低支臂的耐腐蝕性，因 此，本支臂合金鋼中的硫含量需要控制在〇. 04%以內。
[0012] 作為優選，所述支臂合金鋼由以下質量百分數的化學成分組成：C : 0· 22% -0· 24% ;Mn :1· 12% -L 13% ;Si :0· 25% -0· 35% ;S 彡 0· 04%，P 彡 0· 04%。
[0013] 在上述的一種用于固定叉車門架的支臂中，在工作部上開設有弧形曲面，肋板遠 離連接部的側面與弧形曲面的連接處設有定位槽，工作部的底部向外延伸形成凸柱且凸柱 的其中一個側面與弧形曲面相連。
[0014] 在上述的一種用于固定叉車門架的支臂中，連接部的中部向外延伸形成加強筋。
[0015] 本發明還提供一種制備上述支臂的方法，所述的制備方法包括以下步驟：
[0016] S1、鍛造：將支臂所述的原料進行冶煉、澆注成板材，將板材鍛造成支臂坯件；
[0017] S2、正火處理：將支臂坯件加熱至880-920°C進行正火處理，保溫2-4小時空冷至 室溫；
[0018] S3、調質處理：將正火處理后的支臂坯件進行調質處理，所述調質處理中淬火溫度 為860-900°C，保溫1-2小時后油冷至室溫；回火溫度為560-600°C，保溫1-2小時后風冷至 室溫，最后經后處理得支臂成品。
[0019] 本發明支臂先進過正火處理然后再進行淬火回火得調質處理，經過淬火、回火處 理之后，可以有效提高支臂合金鋼的強度、硬度、耐磨性、抗疲勞強度以及韌性等綜合性能。 淬火溫度和回火溫度以及它們的保溫時間均是支臂質量和性能的影響因素，隨著淬火溫度 的升高，支臂所用的合金鋼的強度、硬度等逐漸提高，但是過高的淬火溫度反而會影響支臂 合金鋼的塑性和韌性的降低；同樣地，回火溫度過高會導致支臂合金鋼的強度等的下降； 保溫時間過長或過短均會影響鋼成品的質量和性能。
[0020] 作為優選，在上述支臂制備方法的步驟Sl中所述的冶煉溫度與澆注溫度均為 1500-1530°C。
[0021] 作為優選，在上述支臂制備方法的步驟SI中所述鍛造壓力為420MPa_450MPa，始 鍛溫度為1120_1150°C，終鍛溫度為780-820°C。
[0022] 與現有技術相比，本發明具有如下優點：
[0023] 1、本發明的支臂結構簡單，便于制造；連接部、兩工作部三者連為一體進一步加強 了整個支臂的強度，更有利于穩固門架；安裝孔的設置方便將支臂與門架連接在一起；定 位孔、定位槽的設置使得支臂與門架連接更為準確，有利于叉車工作的順利進行。
[0024] 2、本發明的支臂嚴格控制碳（C)、錳（Mn)、硅（Si)的含量，通過優化各成分的配比 使其產生協同作用，得到抗拉強度高，耐磨性好，耐腐蝕性佳，使用壽命長的支臂。
[0025] 3、本發明的支臂制備方法中采用較為優化的熱處理方法，先經過正火然后再進行 調質處理，可以獲得強度、硬度、塑性和韌性都較好的支臂。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發明一較佳實施例的結構示意圖。
[0027] 圖2是圖1另一視角的結構示意圖。
[0028] 圖3是圖2另一視角的結構示意圖。
[0029] 圖中，10、連接部；11、加強筋；20、工作部；21、肋板；211、凸起；212、安裝孔；213、 輔助槽；214、輔助孔；215、定位孔；22、弧形曲面；23、定位槽；24、凸柱。
【具體實施方式】
[0030] 以下是本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述， 但本發明并不限于這些實施例。
[0031] 如圖1至圖3所示，本用于固定叉車門架的支臂包括連接部10以及對稱設置在連 接部10兩端的兩工作部20,每個工作部20均與連接部10垂直設置，連接部10、兩工作部 20三者連為一體且位于同一平面內，在兩工作部20上分別設有肋板21，肋板21的中部向 外彎折延伸形成與連接部10垂直設置的弧形凸起211，每個凸起211均與對應的工作部20 垂直設置，在凸起211上貫穿開設有安裝孔212且兩安裝孔212同軸設置，安裝孔212與連 接部10平行設置，在凸起211的圓弧側面上開設有輔助槽213,在輔助槽213底部開設有與 對應安裝孔212聯通的輔助孔214,兩肋板21底部還分別開設有定位孔215。
[0032] 叉車的每一級門架基本上都是由兩個平行設置的門框組成，原則上都需要采用支 臂來進行穩固作用，由于叉車的內門架在工作時承受的力相對比較大，且內門架在所舉貨 物上升一端距離后，也會向上運動，這就需要內門架有足夠的強度來支撐這些作用在它身 上的力。
[0033] 現有技術中，通過焊接技術將許多個零部件焊接在門架門框上形成支臂，從而起 到穩固門架的作用，加強門架的自身強度。但是在焊接過程中存在許多不確定因素，加工精 度難以達到要求，作業難度大，最終會導致門架的質量不過關，進而影響叉車的工作效率。
[0034] 本發明支臂一體成型，不僅解決了焊接存在的問題，也保證了支臂的強度。在將 支臂與內門架連接在一起時，兩肋板21分別與內門架接觸，在內門架上開設有與兩安裝孔 212對應設置的通孔，安裝時可以采用一根連接軸，該連接軸能夠穿過各安裝孔212以及各 通孔，將肋板21與內門架連接在一起，即將整個支臂與內門架安裝在一起。除此之外，也可 以通過兩個短軸，分別穿過對應設置的安裝孔212以及通孔連接肋板21與內門架。
[0035] 兩安裝孔212同軸設置能夠保證安裝時偏差小，位置準確，確保門架平行，不