本发明属于结构承载装置，具体涉及一种大型承载环形区域内载荷的侧向固定结构。
背景技术：
1、目前较大的水平环形载荷一般应用于回转体及其相关工况中，相关的工程设计较离散，主要来源是根据具体型号单独设计其结构，其中有回转的海上起重机(起重船)和码头起重机采用筒形梁支撑、利用大型回转轴承和环形分布螺栓连接回转体和固定体，环轨式起重机则为环形轨道用垫板过渡到平面地基。而对于移动的环形承载结构，超大型斗轮挖掘机有一种筒形环中心、竖板夹层过渡到端部，上下水平板的梁结构，将环形载荷转变为端部点载荷(此结构在港口轨道起重机也有应用)。“三明治”架构有利于承载载荷转移带来的弯矩，同时基于传统梁结构衍生出的混合曲线侧板也利于针对工况进行优化。
2、在大型履带式起重机领域，结构都属于对矩形截面箱型梁的端部进行改造和添加结构、顶部铺设环形轨道的设计，通过拼接矩形框后环形内切外接区域容纳环形轨道，同时二者都依托中心处独立梁连接的小半径回转轴承处理复杂方向应力(环形轨道本身只受压)。
3、上述结构都采取高强度钢板材弯折焊接的方式构建，其中履带式起重机方面因其有运输要求故采用拼接梁的方式，载荷位置和方向的转化都采用箱型梁的设计。在小吨位和该行业发展现状来看属于现实的经验方式，但受限于钢板加工工艺和箱型梁内外切圆的结构劣势其在大型、重载荷结构上的效率不高，且部分稳定性依赖于钢板厚度带来的抗弯扭性能。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种大型承载环形区域内载荷的侧向固定结构，更高效的针对平面环形载荷转化为四周分散点(线)载荷的结构，同时在重载和空间占用要求高的前提下做到完全利用环形载荷面自身抵抗复杂应力。
2、一种大型承载环形区域内载荷的侧向固定结构，包括环形轨道支架、与环形轨道支架衔接的竖梁和倾斜梁，竖梁和倾斜梁外侧的壳体结构；所述环形轨道支架具有一定刚性，用于分散集中载荷；所述竖梁和倾斜梁用于承载主要载荷；所述竖梁呈放射状排布，发散端沿曲面依次刚性连接环形轨道支架，集中端收束至接触区域；所述倾斜梁与竖梁相交；以竖梁边缘和与环形轨道支架的交线为依据构建出完整的壳体结构，用于稳定竖梁，同时起到部分支撑和分散应力的作用。
3、进一步地，所述环形轨道支架为空心环形结构，截面可视为梯形，梯形下底为环形轨道支架顶面，两腰为侧边，其中内侧腰即靠近环形轨道支架整体轴心的一侧腰开槽做斜向环轨，用于承受斜向上的拉压力。
4、进一步地，所述环形轨道支架的高度不超过侧向固定结构整体全高的三分之二。
5、进一步地，由竖梁、倾斜梁和壳体结构组成的四部分组合结构围绕环形轨道支架离散分布，分布位置相当于矩形的四角范围，环形轨道支架的外圆环位于矩形内与其形心重合；四部分组合结构首尾相接，并与环形轨道支架连接成一体结构；
6、所述接触区域有四组，四组接触区域围绕环形轨道支架对称分布，单组接触区域发散出的竖梁和倾斜梁连接环形轨道支架四分之一的区域，连接方式为交线接触并焊接，竖梁在接触面端则集中于一个或两个接触区域。
7、进一步地，在接触区域和环形支架之间引出竖梁，竖梁所在平面为竖直面，竖梁的一侧边为与接触区域交线，另一侧边为与环形轨道支架底面和侧面的交线，两侧边以直线和折线连接，其中顶边用直边连接两侧端点，底边用连续的水平边和斜边连接两侧或同样以直边连接两侧端点。
8、进一步地，从接触区域引出不少于2片不多于6片竖梁，各竖梁沿环形轨道支架外圆环连接，连接位置近似等距依次排列。
9、进一步地，在接触区域和环形轨道支架之间设置倾斜梁，由环形轨道支架外侧面顶端延展至接触区域底端，倾斜梁与环形轨道支架为交线接触并焊接，倾斜梁与环形轨道支架的侧面交线形状为一段圆弧，交线覆盖区域略小于环形轨道支架外侧面的四分之一；倾斜梁与接触区域的交线由每束竖梁靠外侧边缘所界定的边界确定，用直边连接两交线，倾斜梁与竖梁相互穿插形成立体结构。
10、进一步地，在竖梁、倾斜梁和环形轨道支架之间设置包覆性质的壳体结构；壳体结构与环形轨道支架的接触交线在环形轨道支架的底面和外侧面之内；发散状竖梁之间即顶部与底部包覆环形轨道支架下方斜面的壳体结构以竖梁的边缘为基准确定壳体板的边界或弯折线，做到包覆竖梁边缘，若有以两条竖线为中心发散出两束竖梁，每条竖线代表此处为基线引出竖梁连接其他结构，则在竖梁之间增加横向壳体辅板且两束竖梁之间的壳体结构保持完整连续；在环形轨道支架部分和接触区域之间设置倾斜壳体板从上到下包覆环形轨道支架外侧面及其底面至接触区域边界；所述倾斜壳体板以三角形为基础形状，每个三角形的端点来源为：环形轨道支架外侧面交线两端及其底面交线两端、接触区域边界底端、接触区域边界处竖梁顶边两端、倾斜壳体板斜边即靠近该侧的直边两端，以上述端点为基准确定数个三角形平面围成的完整连续壳体结构；用平面壳体板包覆接触区域，以最外侧竖梁为边界，形成封闭连续的壳体结构，其中与环形轨道支架的交线为曲率较小的弧线，也视为三角形的一边。
11、本发明的有益效果在于：
12、本发明以更高的材料利用率和更高效的载荷承接率提供了一种较大的平面环形载荷转化为纵向集中载荷的结构。相较于传统的箱型梁设计而言，本发明提供的指向性更明确直接的辐射状竖梁不仅提高了梁的利用效率，还对制梁所需高强度钢板的厚度和焊接要求更宽容。本发明设计的壳体结构也更贴合载荷承载要求，每一部分的功能性更明确，在重载和环形区域载荷离散分布变化的工况下各部分结构应力变化相对平缓。
1.一种大型承载环形区域内载荷的侧向固定结构，其特征在于：包括环形轨道支架、与环形轨道支架衔接的竖梁和倾斜梁，竖梁和倾斜梁外侧的壳体结构；所述环形轨道支架具有一定刚性，用于分散集中载荷；所述竖梁和倾斜梁用于承载主要载荷；所述竖梁呈放射状排布，发散端沿曲面依次刚性连接环形轨道支架，集中端收束至接触区域；所述倾斜梁与竖梁相交；以竖梁边缘和与环形轨道支架的交线为依据构建出完整的壳体结构，用于稳定竖梁，同时起到部分支撑和分散应力的作用。
2.根据权利要求1所述的一种大型承载环形区域内载荷的侧向固定结构，其特征在于：所述环形轨道支架为空心环形结构，截面可视为梯形，梯形下底为环形轨道支架顶面，两腰为侧边，其中内侧腰即靠近环形轨道支架整体轴心的一侧腰开槽做斜向环轨，用于承受斜向上的拉压力。
3.根据权利要求1所述的一种大型承载环形区域内载荷的侧向固定结构，其特征在于：所述环形轨道支架的高度不超过侧向固定结构整体全高的三分之二。
4.根据权利要求1所述的一种大型承载环形区域内载荷的侧向固定结构，其特征在于：由竖梁、倾斜梁和壳体结构组成的四部分组合结构围绕环形轨道支架离散分布，分布位置相当于矩形的四角范围，环形轨道支架的外圆环位于矩形内与其形心重合；四部分组合结构首尾相接，并与环形轨道支架连接成一体结构；
5.根据权利要求4所述的一种大型承载环形区域内载荷的侧向固定结构，其特征在于：在接触区域和环形支架之间引出竖梁，竖梁所在平面为竖直面，竖梁的一侧边为与接触区域交线，另一侧边为与环形轨道支架底面和侧面的交线，两侧边以直线和折线连接，其中顶边用直边连接两侧端点，底边用连续的水平边和斜边连接两侧或同样以直边连接两侧端点。
6.根据权利要求5所述的一种大型承载环形区域内载荷的侧向固定结构，其特征在于：从接触区域引出不少于2片不多于6片竖梁，各竖梁沿环形轨道支架外圆环连接，连接位置近似等距依次排列。
7.根据权利要求5所述的一种大型承载环形区域内载荷的侧向固定结构，其特征在于：在接触区域和环形轨道支架之间设置倾斜梁，由环形轨道支架外侧面顶端延展至接触区域底端，倾斜梁与环形轨道支架为交线接触并焊接，倾斜梁与环形轨道支架的侧面交线形状为一段圆弧，交线覆盖区域略小于环形轨道支架外侧面的四分之一；倾斜梁与接触区域的交线由每束竖梁靠外侧边缘所界定的边界确定，用直边连接两交线，倾斜梁与竖梁相互穿插形成立体结构。
8.根据权利要求7所述的一种大型承载环形区域内载荷的侧向固定结构，其特征在于：在竖梁、倾斜梁和环形轨道支架之间设置包覆性质的壳体结构；壳体结构与环形轨道支架的接触交线在环形轨道支架的底面和外侧面之内；发散状竖梁之间即顶部与底部包覆环形轨道支架下方斜面的壳体结构以竖梁的边缘为基准确定壳体板的边界或弯折线，做到包覆竖梁边缘，若有以两条竖线为中心发散出两束竖梁，每条竖线代表此处为基线引出竖梁连接其他结构，则在竖梁之间增加横向壳体辅板且两束竖梁之间的壳体结构保持完整连续；在环形轨道支架部分和接触区域之间设置倾斜壳体板从上到下包覆环形轨道支架外侧面及其底面至接触区域边界；所述倾斜壳体板以三角形为基础形状，每个三角形的端点来源为：环形轨道支架外侧面交线两端及其底面交线两端、接触区域边界底端、接触区域边界处竖梁顶边两端、倾斜壳体板斜边即靠近该侧的直边两端，以上述端点为基准确定数个三角形平面围成的完整连续壳体结构；用平面壳体板包覆接触区域，以最外侧竖梁为边界，形成封闭连续的壳体结构，其中与环形轨道支架的交线为曲率较小的弧线，也视为三角形的一边。
