CN203229979U - 挖掘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种挖掘机。其中挖掘机包括上车架（20）；以及动臂（10），包括后支座（12），后支座（12）与上车架（20）枢接配合；后支座（12）具两个间隔设置的凸部（121）；上车架（20）包括两个相对设置的支承结构，每个支承结构分别具有一个凹部（40）；两个凸部（121）与两个凹部（40）一一对应地枢接配合。本实用新型可以加强上车架的强度，改善上车架与动臂连接处的受力情况。

Description

挖掘机

技术领域

本实用新型涉及工程机械，具体而言，涉及一种挖掘机。

背景技术

挖掘机包括工作装置、上部平台以及行走装置，上部平台包括上车架、发动机、液压布置、电气布置、配重、外观件以及驾驶室。如图1所示，工作装置包括动臂10’、与动臂10’枢接配合的斗杆20’以及与斗杆20’铰接的铲斗30’，其中斗杆20’与动臂10’之间铰接有斗杆油缸40’。动臂10’通过枢转轴60’与上车架50’枢接配合，动臂10’与上车架50’之间还铰接有动臂油缸，上车架50’包括中间架51’以及分别焊接在中间架51’两侧的侧支架52’，上车架50’用于支撑上部平台其余部件，以及作为整个工作装置的支承。

结合参见图2和图3，动臂10’包括臂身13’、固定于臂身13’一端并与斗杆20’枢接的前支座11’、固定于臂身13’上的斗杆油缸座14’、固定于臂身13’上的动臂油缸座15’以及固定于臂身13’另一端并与上车架50’枢接的后支座12’，后支座12’具有用于穿设枢转轴60’的连接孔12a’，臂身13’由板材拼接而成，动臂10’是通过上述部件拼焊组成，动臂10’再分别与上车架50’、斗杆20’、动臂油缸以及斗杆油缸40’连接后进行作业。

结合参见图4至图8，示出了上车架50’的中间架51’的结构示意图，中间架51’的前部底板516’的下侧通过回转支承与行走装置相连接，前部底板516’的上侧固定有两个相对的立板511’，在立板511’上部设置有动臂连接孔，在立板511’下部设置有动臂油缸连接孔，动臂10’的后支座12’插设在两个立板511’之间，后支座12’的上车架连接孔与立板511’的动臂连接孔同心设置，枢转轴60’穿设在其中。为了加强立板511’的强度，每个立板511’的上侧固定有上板513’，每个立板511’的内侧固定有一加强板512’，两侧的加强板512’之间固定连接有连接板514’。为了安装动臂油缸，前部底板516’上还固定有两个安装板515’，两个安装板515’分别与两个立板511’一一对应设置，动臂油缸有两个，每一个动臂油缸铰接在相对应的立板511’与安装板515’之间，使两个动臂油缸分别设置在动臂10’的两侧。

挖掘机主要用于矿山等石方作业，其工作载荷较大且复杂多变，因此对机械的强度有很高的要求。现有的挖掘机中，动臂10’与上车架50’的立板511’之间通过一个枢转轴60’进行连接，两个立板511’成为支承枢转轴60’和整个工作装置的主要结构，装配难度大，且当工作装置受到横向载荷时，该立板511’显得单薄，承受横向扭转载荷能力较差，从而降低了上车架50’的强度，影响了挖掘机整体的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种挖掘机，可以加强上车架的强度，改善上车架与动臂连接处的受力情况。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种挖掘机，包括：上车架；以及动臂，包括后支座，后支座与上车架枢接配合；后支座具两个间隔设置的凸部；上车架包括两个相对设置的支承结构，每个支承结构分别具有一个凹部；两个凸部与两个凹部一一对应地枢接配合。

进一步地，后支座包括：两个相对设置的第一侧板，每个第一侧板分别具有两个突出结构，两个突出结构之间形成U形槽；两个相对设置的第二侧板，分别固定焊接在两个第一侧板之间；以及U形板，固定焊接在两个第一侧板和两个第二侧板之间，并位于U形槽处；第一侧板的相对应的突出结构、相对应的第二侧板以及U形板的相对应的侧壁之间形成凸部。

进一步地，挖掘机还包括两个枢转轴，两个枢转轴沿同一枢转轴线间隔布置，每个枢转轴分别与相对应的凸部和凹部相连接。

进一步地，后支座还包括两个套管，两个套管与两个凸部一一对应地固定连接，两个枢转轴分别穿设在两个套管中。

进一步地，两个支承结构之间固定连接有第一连接板。

进一步地，支承结构包括：第一立板；以及加强结构，与第一立板固定连接，加强结构与第一立板之间形成凹部。

进一步地，加强结构包括：第二立板，与第一立板相对设置；以及第二连接板，固定连接在第一立板与第二立板之间；第一立板、第二立板以及第二连接板之间围设形成凹部。

进一步地，加强结构还包括支撑板，支撑板固定连接在第一立板与第二立板之间，并与第二连接板背向凹部的侧面固定连接；第一立板、第二立板、第二连接板以及支撑板之间围设形成箱型结构。

进一步地，第一立板包括；第一板体，固定连接有加强结构；以及第二板体，相对于第一板体远离动臂设置，第二板体与第一板体之间具有间隙。

进一步地，第一板体的厚度小于第二板体的厚度。

应用本实用新型的技术方案，上车架包括支承结构，支承结构具有两个凹部，动臂具有两个凸部，两个凸部与两个凹部一一对应枢接配合，支承结构作为动臂的支承基础，相较于现有技术中，将立板这种单薄的板状结构作为动臂的支承基础，导致上车架强度不足，影响上车架与动臂的连接强度而言，本实用新型可以提高上车架的强度，尤其使上车架承受横向扭转载荷能力加强，改善上车架与动臂的连接处的受力情况，使挖掘机更加适应严苛的作业环境。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据现有技术的挖掘机的局部示意图；

图2示出了根据现有技术的挖掘机的动臂的示意图；

图3示出了根据现有技术的挖掘机的动臂的后支座的示意图；

图4示出了根据现有技术的挖掘机的上车架的中间架的结构示意图；

图5示出了根据现有技术的挖掘机的上车架的中间架的俯视图；

图6示出了根据图5的A-A向剖视图；

图7示出了根据图6的B向示意图；

图8示出了根据现有技术的中间架的立板的示意图；

图9示出了根据本实用新型的实施例的动臂的示意图；

图10示出了根据本实用新型的实施例的动臂的后支座的示意图；

图11示出了根据本实用新型的实施例的动臂的后支座的分解示意图；

图12示出了根据本实用新型的实施例的上车架的结构示意图；

图13示出了根据本实用新型的实施例的上车架的俯视图；

图14示出了根据图13的C-C向剖视图；

图15示出了根据图14的E向示意图；

图16示出了根据图13的D-D向剖视图；

图17示出了根据本实用新型的实施例的上车架的第一立板的第一板体的示意图；

图18示出了根据本实用新型的实施例的上车架的第二立板的示意图；以及

图19示出了根据本实用新型的实施例的上车架与动臂相连接的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型中的“前”、“后”、“左”、“右”指的是与挖掘机前进状态下的“前”、“后”、“左”、“右”一致的方向。

如图9至图19所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种挖掘机，包括上车架20以及与上车架20枢接的动臂10。动臂10的后支座12具有两个凸部121，两个凸部121沿动臂10的长度方向向远离动臂10的方向延伸，上车架20具有两个支承结构，两个支承结构相对设置，每个支承结构具有一个凹部40，两个凹部40与两个凸部121一一对应插接，且每个凹部40与对应的凸部121枢接配合，使动臂10与上车架20枢接配合。两个支承结构作为上车架20用于支承动臂10的主要结构，可以提高上车架20的强度，增加上车架20承受横向扭转载荷能力，进而提高上车架20与动臂10的连接强度，改善上车架20与动臂10连接处的受力情况，提高挖掘机整体的强度。

结合参见图9，动臂10的具体结构包括前支座11、后支座12以及臂身13，其中前支座11固定于臂身13的第一端，后支座12固定于臂身13的与第一端相对的第二端，后支座12用于与上车架20枢接配合，两个凸部121在后支座12朝向上车架20的侧面上左右相对布置。

结合参见图10和图11，后支座12包括第一侧板125、第二侧板126、U形板122以及套管123。其中第一侧板125有两个，两个第一侧板125沿上下方向相对设置，第二侧板126有两个，两个第二侧板126沿左右方向相对设置，且两个第二侧板126均固定焊接在两个第一侧板125之间，使后支座12整体为板材拼接而成的具有空腔的结构，每个第一侧板125分别具有两个突出结构，每个突出结构分别沿动臂10的长度方向向远离动臂10方向延伸，两个突出结构相互间隔设置，每个第一侧板125的两个突出结构之间形成U形槽，U形板122固定连接在两个第一侧板125和两个第二侧板126之间并设置在U形槽处，第一侧板125的对应侧的突出结构与同侧相对应的第二侧板126以及U形板的同侧相对应的侧壁之间形成一个凸部121，该凸部121沿动臂10的长度方向向远离动臂10方向延伸，第一侧板125的另一侧的突出结构与同侧相对应的第二侧板126以及U形板的同侧相对应的侧壁之间形成另一个同向延伸的凸部121，使后支座12具有两个凸部121。

本实施例中，U形板122的底部为圆弧形，但是，U形板122不限于这种结构，也可以是底部为平板形状，只要能使后支座12形成两个凸部121即可。当然在考虑避免后支座12与上车架20之间出现干涉时，图9至图11所示的U形板122的结构为优选的方式。

结合参见图19，动臂10通过两个枢转轴30与上车架20枢接配合，两个枢转轴30沿同一枢转轴线间隔布置，其中的每个枢转轴30分别与相对应的凸部121和凹部40相连接。为了穿设枢转轴30，后支座12的两个凸部121各自固定有一套管123，该套管123固定于凸部121的靠近上车架20的端部，两个套管123的内孔分别用于穿设两个同轴且相互间隔设置的枢转轴30。将枢转轴30拆分为两个，可以减小现有技术中的枢转轴的长度和重量，便于枢转轴30的拆装，降低动臂与上车架的装配难度。

优选地，该套管123可以是钢管。

本实用新型中，后支座12优选由板材以及钢管组成，即，第一侧板125、第二侧板126以及U形板均采用板材，套管123采用钢管，板材和钢管容易采购、制作周期短且重量小于现有技术中的铸钢件，有利于整机的稳定性，且枢转轴30短小，容易安装，减少装配难度。

此外，后支座12为各板材及钢管焊接形成的焊合件，相较于现有技术中后支座12是通过模具铸造而成，导致制作周期较长、重量较大等缺陷而言，本实用新型用焊合件替代铸件，有效缩短了制造周期，提高工作效率，同时减轻了动臂10的整体重量，有利于机械的整体工作稳定性。

结合参见图12至图18，为上车架20的具体结构。具体结合参见图12至图15，上车架20包括两个支承结构，两个支承结构在上车架20的左右两侧相对设置，每个支承结构包括第一立板21以及加强结构23。加强结构23固定于第一立板21的内侧面，起到增加第一立板21强度的作用。每个支承结构中的加强结构23与第一立板21之间围设形成前述的凹部40。在两个支承结构之间固定连接有第一连接板27，第一连接板27将两个加强结构23接连起来，用于加强两个支承结构承受工作装置作业时传递的外载荷的刚度，以增加上车架20的整体强度。

结合参见图13、图15以及图16，每个加强结构23包括第二立板24以及第二连接板26，其中第二立板24与对应侧的第一立板21相对设置，第二连接板26固定连接在相对应的第一立板21与第二立板24之间，第一立板21、第二立板24以及第二连接板26之间围设形成前述的凹部40。第一连接板27夹设于两第二立板24之间。

结合参见图18，为了方便枢转轴30的安装，第一立板21形成凹部40的一侧和第二立板24形成凹部40的一侧分别具有同轴的枢接孔，动臂10的凸部121插接在相对应的凹部40中，且枢接孔与套管123的内孔同轴设置，将枢转轴30穿设在枢接孔与内孔中，即完成了一侧的凸部121与凹部40的枢接，另一侧的凸部121与凹部40的枢接方式与此相同。

加强结构23可以增加第一立板21的强度，使第一立板21更加牢固可靠。而为了增加这一效果，第一立板21与第二立板24之间还固定连接有支撑板25，支撑板25与第二连接板26背向凹部40的侧面固定连接，位于同侧的第一立板21、第二立板24、第二连接板26以及支撑板25之间围设形成一个支承结构，该支承结构为一个中空的箱型结构，位于上车架20左右两侧的箱型的支承结构使上车架20与动臂10的连接处的承受载荷能力更强，进而使上车架20的强度大大得到提高，特别是对于体积较大、工作环境较为恶劣的工程机械来说，箱型支承结构的支承性能更加可靠。

下表为现有的挖掘机与本实用新型的挖掘机的ANSYS应力分析结果对比：

方案	立板部位最大应力（单位：MPa）
		现有结构	153
本实用新型的结构	111

根据ANSYS应力分析可知，本实用新型的挖掘机应力降低，使上车架20的强度得到提高。

为了进一步加强第一立板21，在第一立板21的上侧面还固定有上板22，上板22包括两个支板以及连接在两个支板之间的横板，两个支板分别与两个第一立板21的上侧面一一对应固定连接。

为了进一步增加强度，每个第一立板21的外侧面固定有第一加强板28，每个第二立板24的内侧面固定有第二加强板29。

第一立板21、上板22、加强结构23、第一加强板28以及第二加强板29共同配合以更好地支承动臂10。

由于第一立板21的前部固定有加强结构23，所以此部分的第一立板21的厚度可以相应减少，结合参见图17，为了节约材料，将第一立板21分为两段，分别为第一板体213和第二板体214，其中第一板体213位于第一立板21的前部，第一板体213固定连接有前述的加强结构23，第二板体214相对于第一板体213远离动臂10设置，第二板体214与第一板体213之间具有间隙。第一板体213的厚度可以相较于第二板体214的厚度有所减少，例如可以从原来的板厚32毫米变为20毫米。第二板体214与第一板体213之间的间隙可以克服热胀冷缩给第一立板21带来的影响。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：上车架包括支承结构，支承结构具有两个凹部，动臂具有两个凸部，两个凸部与两个凹部一一对应枢接配合，将支承结构作为动臂的支承基础，相较于现有技术中，将立板这种单薄的板状结构作为动臂的支承基础，导致上车架强度不足，影响上车架与动臂的连接强度而言，本实用新型可以提高上车架的强度，尤其使上车架承受横向扭转载荷能力加强，改善上车架与动臂的连接处的受力情况，使挖掘机更加适应严苛的作业环境。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种挖掘机，包括：

上车架（20）；以及

动臂（10），包括后支座（12），所述后支座（12）与所述上车架（20）枢接配合；

其特征在于：

所述后支座（12）具两个间隔设置的凸部（121）；

所述上车架（20）包括两个相对设置的支承结构，每个所述支承结构分别具有一个凹部（40）；

两个所述凸部（121）与两个所述凹部（40）一一对应地枢接配合。

2.根据权利要求1所述的挖掘机，其特征在于，所述后支座（12）包括：

两个相对设置的第一侧板（125），每个所述第一侧板（125）分别具有两个突出结构，两个所述突出结构之间形成U形槽；

两个相对设置的第二侧板（126），分别固定焊接在两个所述第一侧板（125）之间；以及

U形板（122），固定焊接在两个所述第一侧板（125）和两个所述第二侧板（126）之间，并位于所述U形槽处；

所述第一侧板（125）的相对应的所述突出结构、相对应的所述第二侧板（126）以及所述U形板（122）的相对应的侧壁之间形成所述凸部（121）。

3.根据权利要求1所述的挖掘机，其特征在于，所述挖掘机还包括两个枢转轴（30），两个所述枢转轴（30）沿同一枢转轴线间隔布置，每个所述枢转轴（30）分别与相对应的所述凸部（121）和所述凹部（40）相连接。

4.根据权利要求3所述的挖掘机，其特征在于，所述后支座（12）还包括两个套管（123），两个所述套管（123）与两个所述凸部（121）一一对应地固定连接，两个所述枢转轴（30）分别穿设在两个所述套管（123）中。

5.根据权利要求1所述的挖掘机，其特征在于，两个所述支承结构之间固定连接有第一连接板（27）。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的挖掘机，其特征在于，所述支承结构包括：

第一立板（21）；以及

加强结构（23），与所述第一立板（21）固定连接，所述加强结构（23）与所述第一立板（21）之间形成所述凹部（40）。

7.根据权利要求6所述的挖掘机，其特征在于，所述加强结构（23）包括：

第二立板（24），与所述第一立板（21）相对设置；以及

第二连接板（26），固定连接在所述第一立板（21）与所述第二立板（24）之间；

所述第一立板（21）、所述第二立板（24）以及所述第二连接板（26）之间围设形成所述凹部（40）。

8.根据权利要求7所述的挖掘机，其特征在于，

所述加强结构（23）还包括支撑板（25），所述支撑板（25）固定连接在所述第一立板（21）与所述第二立板（24）之间，并与所述第二连接板（26）背向所述凹部（40）的侧面固定连接；

所述第一立板（21）、所述第二立板（24）、所述第二连接板（26）以及所述支撑板（25）之间围设形成箱型结构。

9.根据权利要求6所述的挖掘机，其特征在于，所述第一立板（21）包括；

第一板体（213），固定连接有所述加强结构（23）；以及

第二板体（214），相对于所述第一板体（213）远离所述动臂（10）设置，所述第二板体（214）与所述第一板体（213）之间具有间隙。

10.根据权利要求9所述的挖掘机，其特征在于，所述第一板体（213）的厚度小于所述第二板体（214）的厚度。

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