CN109972675A - 一种正铲斗杆及正铲挖掘机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正铲斗杆及正铲挖掘机，正铲斗杆包括左箱体、右箱体和中箱体；左箱体和右箱体关于左右中心面完全对称，中箱体本身关于左右中心面完全对称；其中，左箱体通过至少一个筋板分为多个小箱体Ⅰ，右箱体通过至少一个筋板分为多个小箱体Ⅱ，中箱体通过至少一个筋板分为多个小箱体Ⅲ；多个小箱体Ⅰ、多个小箱体Ⅱ和多个小箱体Ⅲ在前后和左右方向阵列分布，以此共同组成了一个大的刚性整体结构。本发明的斗杆结构由多个小箱体组成，极大提高了斗杆的疲劳寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种正铲斗杆结构，属于挖掘机技术领域。
背景技术
斗杆是挖掘机最关键的结构件之一，也是挖掘机最容易开裂开焊的结构件，传统挖掘机斗杆由一整个大箱体结构组成，其结构简单，整体强度较低，使用寿命较短。传统斗杆只适用于物料密度很低的轻载土方工况，如果在岩石等恶劣工况之下，传统斗杆极易发生开裂开焊等失效现象。
发明内容
为了解决传统斗杆在恶劣工况下使用时可靠性低的问题，本发明提出了一种新型挖掘机正铲斗杆结构，大大增加了斗杆的结构强度，延长了斗杆在恶劣工况下的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种正铲斗杆，包括左箱体、右箱体和中箱体；所述左箱体和右箱体关于左右中心面完全对称，所述中箱体本身关于左右中心面完全对称；其中，所述左箱体通过至少一个筋板分为多个小箱体Ⅰ，所述右箱体通过至少一个筋板分为多个小箱体Ⅱ，所述中箱体通过至少一个筋板分为多个小箱体Ⅲ；多个小箱体Ⅰ、多个小箱体Ⅱ和多个小箱体Ⅲ在前后和左右方向阵列分布，以此共同组成了一个大的刚性整体结构。
进一步，所述左箱体包括左前内筋板和左后内筋板，其中，左前内筋板和左后内筋板将左箱体分隔成为前中后三个小箱体Ⅰ；所述右箱体包括右前内筋板和右后内筋板，其中，右前内筋板和右后内筋板将右箱体分隔成为前中后三个小箱体Ⅱ；所述中箱体包括中前内筋板和中后内筋板，其中，中前内筋板和中后内筋板将中箱体分隔成为前中后三个小箱体Ⅲ。
进一步，所述左前内筋板、右前内筋板和中前内筋板的方向完全一致；所述左后内筋板、右后内筋板和中后内筋板的方向完全一致。
进一步，所述左箱体还包括左前一侧板、左后一侧板、左前二侧板、左后二侧板、左前铸件、左上封板、左后封板和左下封板；左前一侧板和左后一侧板通过X形焊缝连接；左前二侧板和左后二侧板通过X形焊缝连接；左前一侧板、左后一侧板和左前铸件、左上封板、左后封板、左下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；左前二侧板、左后二侧板和左前铸件、左上封板、左后封板、左下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；筋板和左前一侧板、左前二侧板、左上封板、左下封板之间通过角焊缝连接。
进一步，所述左前二侧板、左前内筋板和左后内筋板上均设有工艺孔，用以实现左箱体与中箱体互联互通；所述左前一侧板上设有工艺孔，用以实现外界与左箱体的互联互通。
进一步，所述右箱体还包括右前一侧板、右后一侧板、右前二侧板、右后二侧板、右前铸件、右上封板、右后封板和右下封板；右前一侧板和右后一侧板通过X形焊缝连接；右前二侧板和右后二侧板通过X形焊缝连接；右前一侧板、右后一侧板和右前铸件、右上封板、右后封板、右下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；右前二侧板、右后二侧板和右前铸件、右上封板、右后封板、右下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；筋板和右前一侧板、右前二侧板、右上封板、右下封板之间通过角焊缝连接。
进一步，所述右前二侧板、右前内筋板、右后内筋板上均设有工艺孔，用以实现右箱体与中箱体互联互通以及；所述右前一侧板上设有工艺孔，用以实现外界与右箱体的互联互通。
进一步，所述中箱体还包括中前封板、中上封板、中后封板、中后下封板、中部铸件、中前下封板、与左箱体共用的左前二侧板、左后二侧板和与右箱体共用的右前二侧板、右后二侧板；左前二侧板、左后二侧板和中前封板、中上封板、中后封板、中后下封板、中部铸件、中前下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；
右前二侧板、右后二侧板和中前封板、中上封板、中后封板、中后下封板、中部铸件、中前下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；筋板和左前二侧板、右前二侧板、中上封板、中部铸件之间通过角焊缝连接。
进一步，所述中前内筋板、中后内筋板均设置有工艺孔，用以实现多个小箱体Ⅲ之间的互联互通。
一种正铲挖掘机，具有前述的正铲斗杆。
本发明有益效果：
正铲斗杆由九个小箱体组成，且九个小箱体在前后和左右方向阵列分布。由于九个小箱体共同组成了一个大的刚性整体结构，任一小箱体的任何方向的载荷都可以快速传递至其它小箱体，由九个小箱体共同承担斗杆上的交变载荷，多箱体结构极大的增加了正铲斗杆的整体强度，同时也增加了正铲斗杆的抗扭和抗弯能力，直接表现是正铲斗杆在恶劣工况下的使用寿命大大增加；同时内部侧板和内筋板设置的工艺孔能够显著降低斗杆焊缝处的应力，使斗杆各个位置上的应力更均衡，这进一步提高了斗杆的疲劳寿命。
附图说明
图1是本发明斗杆箱体拼焊示意图一；
图2是本发明斗杆箱体拼焊示意图二；
图3是本发明左箱体剖视图；
图4是本发明右箱体剖视图；
图5是本发明中箱体剖视图；
图6是本发明斗杆最终结构图一；
图7是本发明斗杆最终结构图二。
图中：1、左箱体，2、右箱体，3、中箱体，101、前一侧板，102、左后一侧板，103、左前二侧板，104、左后二侧板，105、左前铸件，106、左上封板，107、左后封板，108、左下封板，109、左前内筋板，110、左后内筋板，111、左工艺板，201、右前一侧板，202、右后一侧板，203、右前二侧板，204、右后二侧板，205、右前铸件，206、右上封板，207、右后封板，208、右下封板，209、右前内筋板，210、右后内筋板，211、右工艺板，301、中前封板，302、中上封板，303、中后封板，304、中后下封板，305、中部铸件，306、中前下封板，307、中前内筋板，308、中后内筋板。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1和图2中，本发明的一种正铲斗杆结构，包括左箱体1、右箱体2和中箱体3。
图1、图2和图3中，左箱体1由左前一侧板101、左后一侧板102、左前二侧板103、左后二侧板104、左前铸件105、左上封板106、左后封板107、左下封板108、左前内筋板109和左后内筋板110组成。左箱体1由左前内筋板109和左后内筋板110分隔成为前中后三个小箱体。
左前一侧板101和左后一侧板102通过X形焊缝连接；左前二侧板103和左后二侧板104通过X形焊缝连接；左前铸件105、左上封板106、左后封板107和左下封板108，相邻板件或铸件之间通过V形焊缝连接；左前一侧板101、左后一侧板102和左前铸件105、左上封板106、左后封板107、左下封板108之间外部通过单面V形焊缝连接，内部通过角焊缝连接；左前二侧板103、左后二侧板104和左前铸件105、左上封板106、左后封板107、左下封板108之间外部通过单面V形焊缝连接，内部通过角焊缝连接；左前内筋板109、左后内筋板110和左前一侧板101、左前二侧板103、左上封板106、左下封板108之间通过角焊缝连接。
图1、图2和图4中，右箱体2由右前一侧板201、右后一侧板202、右前二侧板203、右后二侧板204、右前铸件205、右上封板206、右后封板207、右下封板208、右前内筋板209和右后内筋板210组成。右箱体2由右前内筋板209和右后内筋板210分隔成为前中后三个小箱体。
右前一侧板201和右后一侧板202通过X形焊缝连接；右前二侧板203和右后二侧板204通过X形焊缝连接；右前铸件205、右上封板206、右后封板207和右下封板208，相邻板件或铸件之间通过V形焊缝连接；右前一侧板201、右后一侧板202和右前铸件205、右上封板206、右后封板207、右下封板208之间外部通过单面V形焊缝连接，内部通过角焊缝连接；右前二侧板203、右后二侧板204和右前铸件205、右上封板206、右后封板207、右下封板208之间外部通过单面V形焊缝连接，内部通过角焊缝连接；右前内筋板209、右后内筋板210和右前一侧板201、右前二侧板203、右上封板206、右下封板208之间通过角焊缝连接。
图1、图2和图5中，中箱体3由左前二侧板103、左后二侧板104、右前二侧板203、右后二侧板204、中前封板301、中上封板302、中后封板303、中后下封板304、中部铸件305、中前下封板306、中前内筋板307和中后内筋板308组成。中箱体3由中前内筋板307和中后内筋板308分隔成为前中后三个小箱体。
中前封板301、中上封板302、中后封板303、中后下封板304、中部铸件305和中前下封板306，相邻板件或铸件之间通过V形焊缝连接；左前二侧板103、左后二侧板104和中前封板301、中上封板302、中后封板303、中后下封板304、中部铸件305、中前下封板306之间外部通过单面V形焊缝连接，内部通过角焊缝连接；右前二侧板203、右后二侧板204和中前封板301、中上封板302、中后封板303、中后下封板304、中部铸件305、中前下封板306之间外部通过单面V形焊缝连接，内部通过角焊缝连接；中前内筋板307、中后内筋板308和左前二侧板103、右前二侧板203、中上封板302、中部铸件305之间通过角焊缝连接。
左箱体1和中箱体3共用左前二侧板103和左后二侧板104，右箱体2和中箱体3共用右前二侧板203和右后二侧板204。
图1和图2中，本发明的斗杆结构由九个小箱体组成。左箱体1和右箱体2关于左右中心面完全对称，中箱体3本身关于左右中心面完全对称。左前内筋板109、右前内筋板209和中前内筋板307的方向完全一致；左后内筋板110、右后内筋板210和中后内筋板308的方向完全一致；左上封板106、右上封板206和中上封板302的方向完全一致。
图1和图2中，左前二侧板103、右前二侧板203、左前内筋板109、左后内筋板110、右前内筋板209、右后内筋板210、中前内筋板307、中后内筋板308均设置有工艺孔，本发明斗杆结构的九个小箱体可以通过这些工艺孔互联互通。
图1和图2中，左前一侧板101和右前一侧板201设置有工艺孔，且左前一侧板101、右前一侧板201、左前二侧板103和右前二侧板203的工艺孔等圆同心。焊接时焊工可以通过左前一侧板101或者右前一侧板201上的工艺孔进入左箱体1或者右箱体2内部实施焊接，进而通过左前二侧板103、右前二侧板203、左前内筋板109、左后内筋板110、右前内筋板209、右后内筋板210、中前内筋板307和中后内筋板308进入到所有的斗杆小箱体中实施焊接。
图6中，左工艺板111通过单面V形焊缝连接在左前一侧板101上的工艺孔处。
图7中，右工艺板211通过单面V形焊缝连接在右前一侧板201上的工艺孔处。
需要说明的是，上述实施方式只是实现本发明斗杆结构的其中一种实施方式，还有其它多种实施方式，例如：
左箱体进一步由1个侧板分隔为左右方向的2个箱体，右箱体进一步由1个侧板分隔为左右方向的2个箱体，中箱体由1～4个侧板分隔为左右方向的2～5个箱体。
上述的每个左右方向的箱体可再进一步由1～15个内部筋板分割成为2～16个前后方向的箱体。
上述的每个箱体可再进一步由1～3个内部筋板分割成为2～4个上下方向的箱体。
上述的每个侧板和内部筋板均设置工艺孔，焊工可通过工艺孔从正铲斗杆的外部到达其内部任一小箱体。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、 “前”、“中”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
例如这些改进：将坡口焊缝改进为坡口焊缝和角焊缝的复合焊缝，将斗杆外侧板的工艺孔由焊接结构密封改进为由装配式结构密封等。
例如这些润饰：在本发明结构的基础上增加加强结构、机械限位结构、吊装结构、分土结构等。
综上，正铲斗杆由九个小箱体组成，且九个小箱体在前后和左右方向阵列分布。由于九个小箱体共同组成了一个大的刚性整体结构，任一小箱体的任何方向的载荷都可以快速传递至其它小箱体，由九个小箱体共同承担斗杆上的交变载荷，多箱体结构极大的增加了正铲斗杆的整体强度，同时也增加了正铲斗杆的抗扭和抗弯能力，直接表现是正铲斗杆在恶劣工况下的使用寿命大大增加。
本发明还提供一种正铲挖掘机，具有上述的正铲斗杆。
Claims (10)
1.一种正铲斗杆，其特征在于：包括左箱体、右箱体和中箱体；所述左箱体和右箱体关于左右中心面完全对称，所述中箱体本身关于左右中心面完全对称；
其中，所述左箱体通过至少一个筋板分为多个小箱体Ⅰ，所述右箱体通过至少一个筋板分为多个小箱体Ⅱ，所述中箱体通过至少一个筋板分为多个小箱体Ⅲ；
多个小箱体Ⅰ、多个小箱体Ⅱ和多个小箱体Ⅲ在前后和左右方向阵列分布，以此共同组成了一个大的刚性整体结构。
2.根据权利要求1所述的一种正铲斗杆，其特征在于：所述左箱体包括左前内筋板和左后内筋板，其中，左前内筋板和左后内筋板将左箱体分隔成为前中后三个小箱体Ⅰ；
所述右箱体包括右前内筋板和右后内筋板，其中，右前内筋板和右后内筋板将右箱体分隔成为前中后三个小箱体Ⅱ；
所述中箱体包括中前内筋板和中后内筋板，其中，中前内筋板和中后内筋板将中箱体分隔成为前中后三个小箱体Ⅲ。
3.根据权利要2所述的一种正铲斗杆，其特征在于：所述左前内筋板、右前内筋板和中前内筋板的方向完全一致；所述左后内筋板、右后内筋板和中后内筋板的方向完全一致。
4.根据权利要求1所述的一种正铲斗杆，其特征在于：所述左箱体还包括左前一侧板、左后一侧板、左前二侧板、左后二侧板、左前铸件、左上封板、左后封板和左下封板；
左前一侧板和左后一侧板通过X形焊缝连接；左前二侧板和左后二侧板通过X形焊缝连接；
左前一侧板、左后一侧板和左前铸件、左上封板、左后封板、左下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；
左前二侧板、左后二侧板和左前铸件、左上封板、左后封板、左下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；
筋板和左前一侧板、左前二侧板、左上封板、左下封板之间通过角焊缝连接。
5.根据权利要求4所述的一种正铲斗杆，其特征在于：所述左前二侧板、左前内筋板和左后内筋板上均设有工艺孔，用以实现左箱体与中箱体互联互通；
所述左前一侧板上设有工艺孔，用以实现外界与左箱体的互联互通。
6.根据权利要求1所述的一种正铲斗杆，其特征在于：所述右箱体还包括右前一侧板、右后一侧板、右前二侧板、右后二侧板、右前铸件、右上封板、右后封板和右下封板；
右前一侧板和右后一侧板通过X形焊缝连接；右前二侧板和右后二侧板通过X形焊缝连接；
右前一侧板、右后一侧板和右前铸件、右上封板、右后封板、右下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；
右前二侧板、右后二侧板和右前铸件、右上封板、右后封板、右下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；
筋板和右前一侧板、右前二侧板、右上封板、右下封板之间通过角焊缝连接。
7.根据权利要求6所述的一种正铲斗杆，其特征在于：所述右前二侧板、右前内筋板、右后内筋板上均设有工艺孔，用以实现右箱体与中箱体互联互通；
所述右前一侧板上设有工艺孔，用以实现外界与右箱体的互联互通。
8.根据权利要求1所述的一种正铲斗杆，其特征在于：所述中箱体还包括中前封板、中上封板、中后封板、中后下封板、中部铸件、中前下封板、与左箱体共用的左前二侧板、左后二侧板和与右箱体共用的右前二侧板、右后二侧板；
左前二侧板、左后二侧板和中前封板、中上封板、中后封板、中后下封板、中部铸件、中前下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；
右前二侧板、右后二侧板和中前封板、中上封板、中后封板、中后下封板、中部铸件、中前下封板之间外部通过单面V形焊缝连接；
筋板和左前二侧板、右前二侧板、中上封板、中部铸件之间通过角焊缝连接。
9.根据权利要求8所述的一种正铲斗杆，其特征在于：所述中前内筋板、中后内筋板均设置有工艺孔，用以实现多个小箱体Ⅲ之间的互联互通。
10.一种正铲挖掘机，其特征在于：具有权利要求1至9任一项所述的正铲斗杆。
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