CN101426981A - 挖掘作业机的臂 - Google Patents

Abstract

本发明目的是减少构成挖掘作业机的作业机的臂的制造成本及制造工时。在安装于可左右旋转地支承在履带式行进装置(40)上部中央的上部旋转体(30)上的作业机(10)的臂(20)中，该臂(20)作为由一体成形铸造的部分，具有臂支点部(21)、铲斗支点部(24)和铲斗缸底支点部(22)，构成由通用方型管(28)连结所述臂支点部(21)和所述铲斗支点部(24)，在该通用方型管(28)的上面固定设置所述铲斗缸底支点部(22)。

Description

挖掘作业机的臂

技术领域

本发明涉及在以铲土机等为代表的挖掘作业机中、构成作业机的臂的构造技术。

背景技术

铲土机，是作为液压式铲斗式挖掘机械为大家所熟知的挖掘作业机。对于铲土机的基本构造，以能自动行进的下部行进体和能在其上部旋转360度的上部旋转体作为基础。在上部旋转体上装有吊杆和臂，在此安装铲斗等装置。一般，在铲土机中，总括吊杆、臂及铲斗称为作业部，称吊杆及臂为前部。

臂是具有臂支点部、铲斗支点部及铲斗缸底支点部的三个支点部的筒型结构的结构体。臂在作业机中具有连结吊杆和铲斗的“腕”的作用。另外，臂将在使铲斗动作的铲斗缸配置在上侧。

为了在铲土机作业中保持平衡，另外为了承受在挖掘作业时的负荷，臂必须保证强度及轻量化。以往，最一般地使用在上板及下板上用焊接接合左右的侧板、横剖面为四边形的臂。这样的臂把必须有强度的吊杆侧部分的横剖面积做大。另外，横剖面是三角形或大致梯形形状(例如，专利文献1)的臂也为众所周知。

专利文献1：(日本)特开2004-211505号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，制造把吊杆侧部分的宽度做宽的侧板等及由焊接这些侧板的接合作业需要多的时间和劳力。部件成本及制造成本的浪费即是制造成本的浪费。

因此，本发明要解决的课题是减少构成挖掘作业机的作业机的臂的制造成本及制造工作量。

解决课题的手段

本发明要解决的课题如上，下面说明用于解决课题的手段。

即，本发明在安装在可左右旋转地支承在履带式行进装置上部中央的上部旋转体的作业机的臂中，该臂由通用方型管构成，作为一体成形铸造的部分，具有臂支点部、铲斗支点部和铲斗缸底支点部，所述臂支点部和所述铲斗支点部由通用方型管连结，在该通用方型管的上面固定设置了所述铲斗缸底支点部。

另外，本发明在所述臂中，所述臂支点部、铲斗支点部及铲斗缸底支点部分别为通用部件，通过改变所述通用方型管的长度而构成全长不同的臂。

发明效果

作为本发明的效果，可以取得以下所示的效果。

在本发明中，在挖掘作业机的臂结构中，一体成形铸造部分以外的直线部分、即能够形成形状单纯的部分，只把通用方型管切断成必要长度就可以制作。即，可以减少臂的部件数。通过采用通用方型管而且减少部件数可以减少部件成本。另外，由于通过采用通用方型管减少焊接部位，可以减少制造工作量。

在本发明中，除前述效果外，作为一体成形铸造部分的所述臂支点部、铲斗支点部及铲斗缸底支点部分别为通用部件，只改变通用方型管长度，就能简单且以低成本制作多个与搭载的挖掘作业机对应的长度的臂。即，可以提高挖掘作业机的臂的通用性。

附图说明

图1是表示本发明实施例的铲土机整体结构的立体图。

图2是表示同样的铲土机的作业机的结构的立体图。

图3是表示同样的铲土机的吊杆结构的立体图及直线部的剖面图。

图4是表示同样的铲土机的臂的结构的立体图及直线部的剖面图。

图5是表示标准吊杆及长前部的吊杆的立体图。

图6是表示标准臂及长前部的臂的立体图。

附图标记说明

10作业机；20臂；21臂支点部；22铲斗缸底支点部；24铲斗支点部；28通用方型管；30上部旋转体；40履带式行进装置。

具体实施方式

下面，说明发明的实施方式。

图1是表示本发明实施例的铲土机整体结构的立体图，图2是表示同样的铲土机的作业机结构的立体图，图3是表示同样的铲土机的吊杆结构的立体图及直线部剖面图。

图4是表示同样的铲土机的臂结构的立体图及直线部的剖面图，图5是表示标准吊杆及长前部的吊杆的立体图，图6是表示标准臂及长前部的臂的立体图。

如图1所示，以作为挖掘作业机而被人熟知的铲土机50作为本发明的实施例。铲土机50是作为挖掘机械用于挖掘土砂或岩石等的挖掘作业机。该铲土机50是使用最多的液压式铲斗挖掘机械，可以以土砂挖掘作业为主要目的，进行堆积作业。

如图1所示，铲土机50大体由履带式行进装置40、可左右旋转地支承在该履带式行进装置40的上部中央的上部旋转体30和安装在该上部旋转体30的前部左右中央的作业机10构成。

在履带式行进装置40的前后一侧，上下转动自由地配置有推土机刮板41。另外，履带式行进装置40也可以使用可变轨距的履带，在作业时通过扩大履带间隔可以确保稳定性。

在上部旋转体30的车体框架31的后上部搭载有发动机(未作图示)，该发动机的后部由未作图示的机罩及车体框架31覆盖，两侧部由盖32、32覆盖。在该盖32、32间且发动机上方配置驾驶席33。在驾驶席33的前或侧部附近配置有操作杆或闭锁杆等，且在驾驶席33前方的踏脚板34上配置踏板等构成驾驶操作部35。另外，在驾驶操作部35的上方配设座舱盖36或在周围配设舱室。

如图2所示，作业机10大致由吊杆15、臂20及铲斗25构成。

在此，对驱动吊杆15、臂20及铲斗25的装置进行说明。吊杆托架37可左右转动地安装在车体框架31的前端的左右中央部上(参照图1)，由摆动缸(没有图示)形成左右转动。设在吊杆15下部的吊杆支点部16上下(前后)转动自由地支承在该吊杆托架37上部。另外，为了使吊杆15转动，吊杆缸17夹装在吊杆托架37前部和吊杆15中途部的吊杆缸杆支点部18的前部之间。进而，为了使臂20转动，臂缸23夹装在吊杆15中途部的吊杆缸杆支点部18和设在臂20后端部的臂支点部21之间。进而，为了使铲斗25转动，铲斗缸26夹装在臂20后部的铲斗缸底支点部22和铲斗25之间。

这样，作业机10的吊杆15可通过吊杆缸17的伸缩驱动转动，臂20可通过臂缸23的伸缩驱动转动，铲斗25可通过铲斗缸26的伸缩驱动转动。

使作为这些液压促动器的缸17、23、26或上部旋转体转动的旋转电机，通过配设在驾驶操作部13(参照图1)的操作杆或踏板等的转动操作切换控制阀(没有图示)，从液压泵(没有图示)经由液压软管供给压油进行驱动。

如图3所示，吊杆15在中途部向前方弯曲，侧面看形成大致“ㄑ”字形。另外，图3将各个部件分离表示，以便容易理解吊杆15的构成。

吊杆15由吊杆支点部16、臂缸杆支点部18、臂支点部19、第一直线部(第一通用方型管)61及第二直线部(第二通用方型管)62等构成，在吊杆支点部16和臂缸杆支点部18之间配置第一直线部61，在臂缸杆支点部18和臂支点部19之间配置第二直线部62，分别通过焊接固定设置。吊杆支点部16、臂缸杆支点部18及臂支点部19做成通过整体成形的铸造部件。另外，直线部61、62使用纵横长度定为规定长度的(规格化了的)金属制通用方型管。在本实施例中第一直线部61及第二直线部62使用相同的通用方型管。即，如图3所示，第一直线部61及第二直线部62只是长度不同，第一直线部61的AA′剖面及第二直线部61的BB′剖面的剖面形状相同。另外，也可以把该第二直线部62的剖面形状构成比第一直线部61的剖面形状小，实现若干轻量化。

吊杆支点部16在基部侧向左右方向开设轴孔16a，通过枢轴被轴支在吊杆托架37的上部。吊杆支点部16的另一端侧(上部)开设与第一直线部61的剖面形状匹配的四边形开口，可以在该开口部16b的外周形成边缘部，并嵌合第一直线部61的一端。

臂缸杆支点部18在途中形成弯曲成侧面看大致“ㄑ”字形的方管状部件，构成一端(下部)的开口部18a开设成与第一直线部61剖面形状匹配的四边形，在该开口部18a的外周形成边缘部并可以嵌合第一直线部61的另一端。臂缸杆支点部18的另一端(上部)的开口部18b构成开设成与第二直线部62的剖面形状匹配的四边形，在该开口部18b的外周形成边缘部并能嵌合第二直线部62的一端。在臂缸杆支点部18的前面侧的上下中途部向左右方向开设轴孔18c，构成可以用枢轴来轴支吊杆缸17的活塞杆前端。在臂缸杆支点部18的后面侧的上下途中形成支承凸部18d、18d，在该支承凸部18d、18d上在左右方向分别开设轴孔，用枢轴支承臂缸23的下侧。

臂支点部19构成在基部侧形成与第二直线部62的剖面形状匹配的四边形的开口部19a，在该开口部19a外周形成边缘部并可以嵌合第二直线部62的另一端(上部)。臂支点部19的另一端(前端)构成形成分成二股的突出部19b、19b，在该突出部19b、19b上在左右方向分别开设轴孔，用枢轴来轴支臂20的基部侧。另外，通过把所述支点部开口侧的外周与直线部的外周做成相同的形状，可以无台阶差地接合，可以改善外观。

为了保持挖掘机械作业中的平衡，另外为了承受挖掘作业时的负荷，吊杆需要强度及轻量化。以往，最一般地使用在上板及下板上用焊接接合左右的侧板、横剖面为四边形的吊杆。

如本实施例那样，通过在直线部61、62上用相同的通用方型管，可以减少吊杆15的部件数(部件种类)。另外，一般的通用方型管价格便宜。即，通过减少部件数量及采用通用方型管可以减少吊杆15的部件成本。进而，通用方型管通过只切断为必要的长度的加工，就可以不进行像以往那样形成剖面的焊接作业而可以减少制造工作量。这样，可以通过减少部件成本及制造工作量而减少制造成本。

即使在直线部61、62使用通用方型管，通过调整臂缸杆支点部18上端及下端接合面角度而可以形成“ㄑ”字状与以往是相同的。另外，以往通过加大剖面积而保持必要强度的中央部分，通过增加作为铸造部件的臂缸杆支点部18的剖面积可以得到必要的强度。

如图4所示，臂20大致构成为在直线部28的前后设置支点部。另外，为了容易理解臂20的构成，图4把各个部件分开表示。

臂20由以下部件构成：直线部28、配置在其两侧由焊接等固定设置的臂支点部21和铲斗支点部24、设在直线部28上的铲斗缸底支点部22、连结臂支点部21和铲斗缸底支点部22的臂加强部件27等。臂支点部21、铲斗缸底支点部22及铲斗支点部24做成由一体成形的铸造部件。另外，直线部28使用通用方型管。在图4中表示直线部28的CC′剖面的剖面图。另外，臂加强部件27通过板金弯曲加工等制作。

臂支点部21构成在基部侧沿左右方向开设轴孔21a，可以由枢轴来轴支臂缸23的活塞杆前端，在中途部沿左右方向开设轴孔21b，可以由枢轴来轴支在吊杆15的上部。臂支点部21的另一端侧(前端部)开设成与直线部28的剖面形状匹配的四边形开口，在该开口部21c的外周形成边缘部，可以嵌合直线部28的一端。

铲斗支点部24构成在基部侧形成与直线部28的剖面形状匹配的四边形的开口部24a，在该开口部24a的外周形成边缘部，可以嵌合直线部28的另一端(前端)。在铲斗支点部24的另一端(前端)构成在左右方向开设轴孔24b，可以用枢轴来轴支铲斗25的基部侧，在中途部在左右方向开设轴孔24e，可由枢轴支承与铲斗缸26的活塞杆前端连结的连杆39的一端。另外，通过把所述支点部开口侧的外周和直线部的外周做成相同的形状，可以无台阶差地接合，可以改善外观。

铲斗缸底支点部22构成正面看倒U字形，构成通过焊接等固定设置在直线部28的后部上面。另外，在开放侧的上部开设轴孔，构成可以用枢轴来轴支铲斗缸26的基部侧。另外，该铲斗缸底支点部22的上部和臂支点部21的上部由臂加强部件27通过焊接等被连结固定。

为了保持挖掘机械作业中的平衡，并为了承担挖掘作业时的负荷，臂需要强度及轻量化。以往，最一般地使用在上板及下板用焊接左右侧板进行接合、横剖面为四边形的臂。

如本实施例所示，通过在直线部28使用通用方型管，可以减少臂20的部件数量。另外，一般的通用方型管价格便宜。即，通过减少部件数量及采用通用方型管可以减少臂20的部件成本。进而，通用方型管只进行只切断必要长度的加工，没有像以往那样形成剖面的焊接作业，可以减少制造工作量。这样，通过减少部件成本及制造工作量，可以减少制造成本。

以往，通过加大吊杆侧剖面积保持必要强度的吊杆侧部分，用作为铸造部件的臂支点部21及铲斗缸底支点部22及臂加强部件27可以得到必要的强度。

另外，在臂20的直线部28上也能使用在所述吊杆15的第一直线部61及第二直线部62使用过的相同的通用方型管。这样，通过在作业机10的直线部28、61、62上只把相同的通用方型管切断成必要长度进行制作，就可以进一步减少制造成本。

如图5所示，也有在铲土机50上装有比上述的吊杆15(标准吊杆)全长长的吊杆51(长吊杆)的情况。由于把吊杆及臂称为前部，一般称装有这样的比标准长的吊杆或臂的挖掘机械为长前部或抬高前部。长前部被采用用于加宽挖掘作业半径或者挖掘更深位置，抬高前部被采用用于达到比通常高的位置。

本实施例能由把标准吊杆15的直线部61、62的长度分别加长的直线部71、72及与标准吊杆15同样的吊杆支点部16、臂缸杆支点部18及臂支点部19构成长吊杆51。

这样通过只改变通用方型管的长度，可以制作多个与搭载的挖掘作业机对应的长度的吊杆。即，可以提高同机种挖掘作业机的吊杆的通用性，降低机种整体的制造成本。

在此，在延长第一直线部61的情况，为了使用相同的吊杆缸，所以必须把支承该活塞杆前端的支承部设在第一直线部61的上前面，另外，在延长第二直线部62的情况下，为使用相同的臂缸，所以必须把该下侧的支承部设在第二直线部62的后上部。

如上所述，由于所述吊杆支点部16、臂缸杆支点部18及臂支点部19相同，把改变所述第一直线部61和第二直线部62中的任何一个或两者的纵向长度的全长不同的吊杆安装在吊杆托架37上而能进行作业，所以只改变通用方型管长度就可以制作多个与搭载的挖掘作业机对应的长度的吊杆。即，可以提高同机种挖掘作业机的吊杆通用性。

如图6所示，也有在铲土机50上具有比上述的臂20(标准臂)全长长的臂52(长臂)的情况。

在本实施例，能由把标准臂20的直线部28全长加长的直线部29、与标准臂20同样的臂支点部21、铲斗缸底支点部22及铲斗支点构成长臂52。另外，臂加强部件27根据需要改变长度是理想的。

这样由于只改变通用方型管的长度，就可以制作多个与装载的挖掘作业机对应的长度的臂。即，可以提高同机种挖掘作业机的臂的通用性，在所有机种中减少制造成本。

在本实施例，通过在铲土机50在吊杆15及臂20直线部28、61、62中使用通用方型管可以减少制造成本。本发明不限于铲土机50，也能用于具有吊杆或臂的其他的挖掘机械。

工业实用性

作为本发明的使用例，可以举出挖掘作业机。

Claims (2)

1.一种臂，该臂是安装在可左右旋转地支承于履带式行进装置上部中央的上部旋转体上的作业机的臂，其特征在于，

该臂作为由一体成形铸造的部分，具有臂支点部、铲斗支点部和铲斗缸底支点部，用通用方型管连结所述臂支点部和所述铲斗支点部，在该通用方型管的上面固定设置所述铲斗缸底支点部。

2.如权利要求1所述的臂，其特征在于，所述臂支点部、铲斗支点部及铲斗缸底支点部分别为通用部件，通过改变所述通用方型管的长度，构成全长不同的臂。

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