CN110439046A - 一种三铰点反铲动臂、挖掘机及提高反铲动臂可靠性的方法 - Google Patents

一种三铰点反铲动臂、挖掘机及提高反铲动臂可靠性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三铰点反铲动臂、挖掘机及提高反铲动臂可靠性的方法,其中,三铰点反铲动臂包括动臂箱体结构和动臂耳板铸件,动臂箱体结构包括动臂根部铸件、动臂前叉组件、封板部件和侧板部件;动臂耳板铸件位于动臂箱体结构的正上方。该三铰点反铲动臂只有动臂根部铸件、动臂前叉组件和动臂耳板铸件三个铰接部位,使得动臂耳板铸件既与斗杆油缸铰接,又与动臂油缸铰接。本发明取消了中支承组件,将中支承组件的功能集成到了耳板铸件上,简化了动臂结构,提高了动臂的可靠性、延长了动臂的使用寿命。

Description

一种三铰点反铲动臂、挖掘机及提高反铲动臂可靠性的方法
技术领域
本发明涉及一种三铰点反铲动臂及挖掘机,属于挖掘机技术领域。
背景技术
动臂是挖掘机最重要的结构件,也是最容易出现开裂等质量问题的结构件。传统反铲动臂有四个铰点,分别为根部铰点、前叉铰点、中支承铰点和耳板铰点,传统反铲动臂由根部铸件、前叉组件、上封板、下封板、左前侧板、左后侧板、右前侧板、右后侧板、耳板组件和中支承组件组成,由于动臂中支承组件结构复杂、中支承焊缝很多、中支承铰点和耳板铰点距离很近、动臂中支承组件和耳板组件的应力仅靠左右侧板承受等原因,动臂中支承、中支承焊缝、中支承附近的左右侧板等部位经常发生开裂等质量问题。虽然可以通过加强加固等方式增加中支承及其焊缝的强度,但是加强之后开裂位置又扩散至周边位置。
发明内容
为了彻底解决反铲动臂中支承及其焊缝、中支承铰点和耳板铰点之间的区域容易开裂的问题,本发明提出了一种三铰点反铲动臂,本发明动臂摒弃了中支承组件,将中支承组件的功能集成到动臂耳板铸件上。随着中支承组件的取消,由中支承组件引起的质量问题也得到了彻底的解决。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种三铰点反铲动臂,包括:
动臂箱体结构,动臂箱体结构包括动臂根部铸件、动臂前叉组件、封板部件和侧板部件;
动臂耳板铸件,动臂耳板铸件位于动臂箱体结构的正上方;
该三铰点反铲动臂只有动臂根部铸件、动臂前叉组件和动臂耳板铸件三个铰接部位,使得动臂耳板铸件既与斗杆油缸铰接,又与动臂油缸铰接。
进一步,所述封板部件包括上封板和下封板;所述动臂耳板铸件为整体铸件,其固定连接在上封板上。
进一步,所述侧板部件包括左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板;所述上封板分别与左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板固定连接;所述下封板分别与左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板固定连接。
进一步,所述动臂根部铸件一端与封板部件和侧板部件相连,动臂根部铸件另一端与转台铰接;所述动臂前叉组件一端与封板部件和侧板部件相连,动臂前叉组件另一端与斗杆铰接。
进一步,所述动臂耳板铸件中部与斗杆油缸铰接,动臂耳板铸件的左右两侧分别与左、右动臂油缸铰接。
一种挖掘机, 包括转台、斗杆、斗杆油缸、左动臂油缸、右动臂油缸以及三铰点反铲动臂;
其中,所述三铰点反铲动臂包括:
动臂箱体结构,动臂箱体结构包括动臂根部铸件、动臂前叉组件、封板部件和侧板部件;
动臂耳板铸件,动臂耳板铸件位于动臂箱体结构的正上方;
该三铰点反铲动臂只有动臂根部铸件、动臂前叉组件和动臂耳板铸件三个铰接部位,使得动臂耳板铸件既与斗杆油缸铰接,又与左、右动臂油缸铰接;
左、右动臂油缸又与转台的上部铰点铰接;动臂根部铸件与转台的下部铰点铰接,动臂前叉组件与斗杆铰接。
进一步,所述动臂耳板铸件中部与斗杆油缸铰接,动臂耳板铸件的左侧与左动臂油缸铰接,动臂耳板铸件的右侧与右动臂油缸铰接。
进一步,所述封板部件包括上封板和下封板;所述动臂耳板铸件为整体铸件,其固定连接在上封板上。
进一步,所述侧板部件包括左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板;所述上封板分别与左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板固定连接;所述下封板分别与左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板固定连接;所述动臂根部铸件分别与上封板、下封板、左后侧板、右后侧板连接;所述动臂前叉组件分别与上封板、下封板、左前侧板、右前侧板连接。
一种提高反铲动臂可靠性的方法,方法为:反铲动臂取消中支承铰点,使得反铲动臂只有根部铰点、前叉铰点和耳板铰点,耳板铰点兼具中支承铰点的功能;耳板铰点位置的结构设置为整体铸件,将中支承组件的功能集成到耳板铸件上。
本发明有益效果:
中支承组件去除后,中支承组件及其周围焊缝和结构的开裂隐患也随之消失;又因为耳板部位的结构为整体铸件,其抗拉、抗压、抗弯、抗扭、抗剪能力均很强,故耳板部位的可靠性和使用寿命也大大增加;动臂油缸和斗杆油缸主要影响耳板铸件,对动臂箱体的影响很小,这进一步保护了动臂箱体。
综合来看,本发明的反铲动臂结构相对于传统动臂更简洁,质量问题隐患相对于传统动臂基本消除,结构件可靠性相对于传统动臂大大增加,动臂使用寿命相对于传统动臂大大延长。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
图1是本发明三铰点反铲动臂的结构示意图;
图2是本发明动臂的耳板铸件示意图一;
图3是本发明动臂的耳板铸件示意图二;
图4是本发明挖掘机的示意图。
图中:1、三铰点反铲动臂,2、转台,3、斗杆,4、斗杆油缸,5、左动臂油缸,6、右动臂油缸,11、动臂根部铸件,12、动臂前叉组件,13、上封板,14、下封板,15、左前侧板,16、左后侧板,17、右前侧板,18、右后侧板,19、动臂耳板铸件。
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零部件或具有相同或类似功能的零部件。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。
如图1所示,一种三铰点反铲动臂,包括动臂箱体结构和动臂耳板铸件19;动臂箱体结构包括动臂根部铸件11、动臂前叉组件12、封板部件和侧板部件;动臂耳板铸件19位于动臂箱体结构的正上方;其中,动臂耳板铸件19既与斗杆油缸铰接,又与左、右动臂油缸铰接。
继续参照图1所示,封板部件包括上封板13和下封板14;侧板部件包括左前侧板15、左后侧板16、右前侧板17和右后侧板18。
动臂根部铸件11通过V型坡口焊缝分别与上封板13、下封板14、左后侧板16、右后侧板18连接。
动臂前叉组件12通过V型坡口焊缝分别与上封板13、下封板14、左前侧板15、右前侧板17连接。
上封板13通过V型坡口焊缝和角焊缝分别与左前侧板15、左后侧板16、右前侧板17、右后侧板18连接。
下封板14通过V型坡口焊缝和角焊缝分别与左前侧板15、左后侧板16、右前侧板17、右后侧板18连接。
左前侧板15和左后侧板16间通过双V坡口焊缝连接。
右前侧板17和右后侧板18间通过双V坡口焊缝连接。
耳板铸件19通过V型坡口焊缝和角焊缝与上封板13连接。
如图2、图3所示,本发明动臂耳板铸件19为整体铸件,铰接部位和连接部位强度冗余非常大,其抗拉、抗压、抗弯、抗扭、抗剪能力均很强,因此耳板铸件足以承受来自各个方向和各种形式的作用力。
以下给出上述的三铰点反铲动臂一优选应用实施例:
如图4所示,一种挖掘机,包括三铰点反铲动臂1,转台2,斗杆3,斗杆油缸4,左动臂油缸5,右动臂油缸6。
三铰点反铲动臂1包括动臂箱体结构和动臂耳板铸件19;动臂箱体结构包括动臂根部铸件11、动臂前叉组件12、封板部件和侧板部件;动臂耳板铸件19位于动臂箱体结构的正上方。
动臂根部铸件11与转台2的下部铰点铰接,动臂前叉组件12与斗杆3铰接,动臂耳板铸件19的中部与斗杆油缸4铰接,动臂耳板铸件19的左侧与左动臂油缸5铰接,动臂耳板铸件19的右侧与右动臂油缸6铰接,左动臂油缸5和右动臂油缸6还与转台2的上部铰点铰接。
需要说明的是,上述实施方式只是实现本发明动臂结构的其中一种实施方式,还有其它多种实施方式,例如:
上封板分为前上封板、中上封板和后上封板三段,耳板铸件和中上封板合为一体作为整体铸件,耳板铸件和左后侧板之间由V型坡口焊缝和角焊缝连接,耳板铸件和右后侧板之间由V型坡口焊缝和角焊缝连接,耳板铸件和前上封板之间由V型坡口焊缝连接,耳板铸件和后上封板之间由V型坡口焊缝连接。
本发明还提供一种提高反铲动臂可靠性的方法,该方法为:反铲动臂取消中支承铰点,使得反铲动臂只有根部铰点、前叉铰点和耳板铰点,耳板铰点兼具中支承铰点的功能。具体表现为反铲动臂不设置中支承组件,耳板铰点位置的结构设置为整体铸件,将中支承组件的功能集成到耳板铸件上。中支承组件去除后,中支承组件及其周围焊缝和结构的开裂隐患也随之消失;又因为耳板部位的结构为整体铸件,其抗拉、抗压、抗弯、抗扭、抗剪能力均很强,故耳板部位的可靠性和使用寿命也大大增加;动臂油缸和斗杆油缸主要影响耳板铸件,对动臂箱体结构的影响很小,这进一步保护了动臂箱体结构。最终表现为,反铲动臂整体可靠性大大增加,使用寿命大大延长。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”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零部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,为了平衡耳板铸件相对于动臂其余部位的高强度,上封板、左后侧板和右后侧板在距离耳板铸件较近的位置进行的多种形式的加强。
综上,本发明的三铰点动臂将传统动臂的耳板铰点和中支承铰点合二为一,将传统动臂中支承组件的功能集成到了耳板铸件上,如此,彻底摒弃了中支承铰点,同时将中支承组件造成的质量隐患也一并根除。本发明的三铰点动臂耳板铸件是一个高强度整体铸件,完全能够胜任斗杆油缸和左右动臂油缸对其施加的各种形式和大小的作用力。故设置有整体铸件的三铰点反铲动臂,其可靠性大大增加,使用寿命也极大延长。

Claims (10)

1.一种三铰点反铲动臂,其特征在于,包括:
动臂箱体结构,动臂箱体结构包括动臂根部铸件、动臂前叉组件、封板部件和侧板部件;
动臂耳板铸件,动臂耳板铸件位于动臂箱体结构的正上方;
该三铰点反铲动臂只有动臂根部铸件、动臂前叉组件和动臂耳板铸件三个铰接部位,使得动臂耳板铸件既与斗杆油缸铰接,又与动臂油缸铰接。
2.根据权利要求1所述的一种三铰点反铲动臂,其特征在于:
所述封板部件包括上封板和下封板;
所述动臂耳板铸件为整体铸件,其固定连接在上封板上。
3.根据权利要求1所述的一种三铰点反铲动臂,其特征在于:
所述侧板部件包括左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板;
所述上封板分别与左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板固定连接;
所述下封板分别与左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种三铰点反铲动臂,其特征在于:
所述动臂根部铸件一端与封板部件和侧板部件相连,动臂根部铸件另一端与转台铰接;
所述动臂前叉组件一端与封板部件和侧板部件相连,动臂前叉组件另一端与斗杆铰接。
5.根据权利要求1所述的一种三铰点反铲动臂,其特征在于:
所述动臂耳板铸件中部与斗杆油缸铰接,动臂耳板铸件的左右两侧分别与左、右动臂油缸铰接。
6.一种挖掘机,其特征在于:
包括转台、斗杆、斗杆油缸、左动臂油缸、右动臂油缸以及三铰点反铲动臂;
其中,所述三铰点反铲动臂包括:
动臂箱体结构,动臂箱体结构包括动臂根部铸件、动臂前叉组件、封板部件和侧板部件;
动臂耳板铸件,动臂耳板铸件位于动臂箱体结构的正上方;
该三铰点反铲动臂只有动臂根部铸件、动臂前叉组件和动臂耳板铸件三个铰接部位,使得动臂耳板铸件既与斗杆油缸铰接,又与左、右动臂油缸铰接;
左、右动臂油缸又与转台的上部铰点铰接;动臂根部铸件与转台的下部铰点铰接,动臂前叉组件与斗杆铰接。
7.根据权利要求6所述的挖掘机,其特征在于:
所述动臂耳板铸件中部与斗杆油缸铰接,动臂耳板铸件的左侧与左动臂油缸铰接,动臂耳板铸件的右侧与右动臂油缸铰接。
8.根据权利要求6所述的挖掘机,其特征在于:
所述封板部件包括上封板和下封板;
所述动臂耳板铸件为整体铸件,其固定连接在上封板上。
9.根据权利要求6所述的挖掘机,其特征在于:
所述侧板部件包括左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板;
所述上封板分别与左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板固定连接;
所述下封板分别与左前侧板、左后侧板、右前侧板和右后侧板固定连接;
所述动臂根部铸件分别与上封板、下封板、左后侧板、右后侧板连接;
所述动臂前叉组件分别与上封板、下封板、左前侧板、右前侧板连接。
10.一种提高反铲动臂可靠性的方法,其特征在于:反铲动臂取消中支承铰点,使得反铲动臂只有根部铰点、前叉铰点和耳板铰点,耳板铰点兼具中支承铰点的功能;耳板铰点位置的结构设置为整体铸件,将中支承组件的功能集成到耳板铸件上。
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