CN216275881U - 台车架斜支撑结构、台车架以及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程机械设备领域，公开了一种台车架斜支撑结构、台车架以及工程机械。所述台车架斜支撑结构包括支撑主体(10)，所述支撑主体(10)的中部开设有减重孔(13)，所述支撑主体(10)的相对两侧面上分别设置有围绕所述减重孔(13)周向延伸的凸台(20)，所述凸台(20)与所述支撑主体(10)一体成型。通过上述技术方案，本实用新型的台车架斜支撑结构通过在支撑主体的相对两侧面上分别一体成型地设置凸台，能够强化支撑主体的结构，减少支撑主体上形成的应力集中点，大大延长台车架斜支撑结构的使用寿命，而且制造成本较低。

Description

台车架斜支撑结构、台车架以及工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械设备领域，具体地涉及一种台车架斜支撑结构、包括该台车架斜支撑结构的台车架以及包括该台车架的工程机械。

背景技术

履带装载机是针对炼钢厂及一些极端恶劣工况设计的工程机械，主要用于炼钢炉内钢渣转运工作，钢渣的温度一般在800℃以上，装载机工作环境温度在200℃～300℃左右，对装载机中台车架的强度性能要求较高。同时台车架是承受整个装载机重量的基础，作业中还要承受工作阻力及装载机与路面间的各种力，特别是在装载机进行左右转向操作时，台车架的斜支撑结构受力非常大。

现有履带装载机使用的斜支撑结构为壁厚均匀的铸钢成型件，同时斜支撑结构的相对两侧面上的局部受力较大部位还会焊接加强板以加强结构强度，通常每个侧面焊接分散的三块加强板。根据有限元应力分析结果，这种结构设计的强度安全系数为1.53(一般安全系数达到1.5即能达到使用要求)，理论设计能满足正常使用。

但是，在实际使用过程中，装载机长期在高温环境下行走作业，容易造成铸件钢材金相组织发生变化，降低铸件部分机械性能；同时在焊接加强板时，容易对斜支撑结构造成损伤，产生焊接缺陷，形成应力集中点，随着装载机使用过程中的载荷冲击，会造成斜支撑结构应力点扩张，在部分极端工况下，会产生较大交变载荷，从而因疲劳出现开裂或断裂，导致使用寿命降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种台车架斜支撑结构、包括该台车架斜支撑结构的台车架以及包括该台车架的工程机械。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种台车架斜支撑结构，所述台车架斜支撑结构包括支撑主体，所述支撑主体的中部开设有减重孔，所述支撑主体的相对两侧面上分别设置有围绕所述减重孔周向延伸的凸台，所述凸台与所述支撑主体一体成型。

可选地，所述支撑主体包括外周轮廓呈斜三角形的第一部分以及从所述第一部分的一短边向外延伸的第二部分，所述第二部分的外周轮廓包括从所述短边的一端向外延伸的弧边以及从所述短边的另一端向外延伸的直边，所述弧边与所述直边沿延伸方向相互靠拢。

可选地，所述凸台包括从内至外的内周沿、中间部以及外周沿，所述中间部的厚度均一，所述内周沿和所述外周沿的厚度分别从所述中间部逐渐降低过渡至所述支撑主体的相应侧面。

可选地，所述凸台的外周轮廓线包括与所述直边对应的第一直线以及与所述弧边对应的第一弧线。

可选地，所述内周沿和所述外周沿分别为圆弧过渡。

可选地，所述凸台的外周轮廓线还包括与所述第一部分的长边对应的第二直线、连接于所述第一直线与所述第二直线之间的第二弧线以及连接于所述第一直线与所述第一弧线之间的第三弧线。

可选地，所述第二弧线的弧度大于所述第三弧线的弧度，并大于所述第一部分的与所述短边相对的顶角的角度。

可选地，所述内周沿的宽度W1均一，所述外周沿的对应于所述第一直线、所述第一弧线以及所述第二直线的部分的宽度均为W2，所述外周沿的对应于所述第二弧线的部分的最大宽度W3大于宽度W2，所述外周沿的对应于所述第三弧线的部分的最大宽度W4大于宽度W2。

可选地，所述支撑主体为壁厚均一的空心件，所述中间部的厚度为所述支撑主体壁厚的1/3-2/3。

可选地，所述减重孔的一部分位于所述第一部分，所述减重孔的另一部分位于所述第二部分。

可选地，所述凸台的内周轮廓与所述减重孔的轮廓一致，和/或所述减重孔为三角形轮廓。

本实用新型第二方面提供一种台车架，所述台车架包括支撑梁和以上所述的台车架斜支撑结构，所述台车架斜支撑结构安装在所述支撑梁上。

本实用新型第三方面提供一种工程机械，所述工程机械包括以上所述的台车架。

通过上述技术方案，本实用新型的台车架斜支撑结构通过在支撑主体的相对两侧面上分别一体成型地设置凸台，能够强化支撑主体的结构，减少支撑主体上形成的应力集中点，大大延长台车架斜支撑结构的使用寿命，而且制造成本较低。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的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方式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是本实用新型中台车架斜支撑结构的一种实施方式的主视图；

图2是图1中台车架斜支撑结构的主视图，其中标出了尺寸；

图3是图1中台车架斜支撑结构的主视图，其中凸台为剖视图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是图3的B-B剖视图；

图6是图3的C-C剖视图；

图7是本实用新型中台车架的一种实施方式的主视图。

附图标记说明

10-支撑主体，11-第一部分，111-长边，12-第二部分，121-弧边，122-直边，13-减重孔，20-凸台，21-内周沿，22-中间部，23-外周沿，24-第一直线，25-第一弧线，26-第二直线，27-第二弧线，28-第三弧线，30-支撑梁。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型第一方面提供一种台车架斜支撑结构，包括支撑主体10，支撑主体10的中部开设有减重孔13，支撑主体10的相对两侧面上分别设置有围绕减重孔13周向延伸的凸台20，凸台20与支撑主体10一体成型。

本实用新型的台车架斜支撑结构通过在支撑主体10的相对两侧面上分别一体成型地设置凸台20，能够强化支撑主体10的结构，减少支撑主体10上形成的应力集中点，大大延长台车架斜支撑结构的使用寿命，而且制造成本较低。

另外，本实用新型的台车架斜支撑结构通过在支撑主体10的中部开设减重孔13，不仅能够减轻支撑主体重量，还能够有效避免应力集中。

本实用新型中，凸台20整体可以具有均一的厚度，也就是说，凸台20各处厚度相等。而为了进一步减少应力集中点，提高斜支撑结构的强度，参见图3-图6，凸台20可包括从内至外(可以理解的是，靠近减重孔13为内，远离减重孔13为外)的内周沿21、中间部22以及外周沿23，中间部22的厚度均一，内周沿21和外周沿23的厚度分别从中间部22逐渐降低过渡至支撑主体10的相应侧面。也就是说，内周沿21和外周沿23的靠近中间部22的一端的厚度与中间部22的厚度相等，内周沿21和外周沿23的远离中间部22的一端的厚度为零。

其中，内周沿21和外周沿23分别优选为圆弧过渡，过渡圆角R(参见图4)的值优选为中间部22厚度的四倍。

根据本实用新型中支撑主体10的一种优选实施方式，参见图1和图3，支撑主体10可包括外周轮廓大致呈斜三角形的第一部分11以及从第一部分11的一短边向外延伸(即从图3所示的右侧短边向右延伸)的第二部分12，第二部分12的外周轮廓包括从所述短边的一端向外延伸的弧边121以及从所述短边的另一端向外延伸的直边122，弧边121与直边122沿延伸方向相互靠拢。

在支撑主体10的上述实施方式的情况下，参见图1，凸台20的外周轮廓线可包括与直边122对应的第一直线24以及与弧边121对应的第一弧线25。图1中第一直线24与直边122的一段重合，第一弧线25与弧边121的一段重合。可以想到的是，在其他实施方式中，可以不重合。

进一步地，参见图1，凸台20的外周轮廓线还可包括与第一部分11的长边111对应的第二直线26、连接于第一直线24与第二直线26之间的第二弧线27以及连接于第一直线24与第一弧线25之间的第三弧线28。也就是说，凸台20的外周轮廓线由顺次连接的第一直线24、第三弧线28、第一弧线25、第二直线26以及第二弧线27构成。

其中，如图1所示，第二弧线27的弧度大于第三弧线28的弧度，并大于第一部分11的与所述短边相对的顶角的角度。内周沿21的宽度W1均一，外周沿23的对应于第一直线24、第一弧线25以及第二直线26的部分的宽度均为W2，外周沿23的对应于第二弧线27的部分的最大宽度W3大于宽度W2，外周沿23的对应于第三弧线28的部分的最大宽度W4大于宽度W2。通过上述优化设计，能够进一步减少应力集中点，提高斜支撑结构的强度。

本实用新型中，为了降低支撑主体10的重量，可将支撑主体10设置为壁厚均一的空心件(由图4-图6可以看出)。另外，支撑主体10的对应于长边111的底部可设置为开口状(由图6可以看出)。

本实用新型中，中间部22的厚度优选为支撑主体10壁厚的1/3-2/3。现有技术中焊接的加强板的厚度通常需与支撑主体10的壁厚相等，而本实用新型通过设置凸台20，凸台20的厚度可小于支撑主体10的壁厚，能够进一步减轻斜支撑结构的重量，减少材料用量，降低制作成本。

在图1所示的实施方式中，减重孔13的一部分位于第一部分11，减重孔13的另一部分位于第二部分12。这样在设置凸台20后，可以使斜支撑结构的强度更优。

本实用新型中，如图1所示，凸台20的内周轮廓优选为与减重孔13的轮廓一致。作为优选，减重孔13的轮廓大致为三角形。

图2给出了本实用新型的台车架斜支撑结构的一种优选尺寸实施例，其中，外周沿23的宽度W2＝4t，内周沿21的宽度W1＝4t，t为中间部22的厚度。在长边111的右端与中间部22的右端之间的水平距离为L的情况下，长边111的右端与中间部22的左端之间的水平距离为6L，长边111的右端与外周沿23的左端之间的水平距离为8L，长边111的延伸长度为10L，长边111的右端与中间部22的右端之间的水平距离为2L，长边111的右端与第二部分12的右端之间的水平距离为4L。外周沿23的宽度W3和W4不小于2L。经过应力理论分析，应力值最大为166Mpa，安全系数达到2.11，使用强度非常可靠。

本实用新型第二方面提供一种台车架，该台车架包括支撑梁30和以上所述的台车架斜支撑结构，台车架斜支撑结构安装在支撑梁30上。

具体地，如图7所示，台车架斜支撑结构的支撑主体10的底部安装在支撑梁30的顶部上。

本实用新型第三方面提供一种工程机械，该工程机械包括以上所述的台车架。

上述工程机械可以是任意具有台车架的工程机械，例如履带装载机。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种台车架斜支撑结构，其特征在于，所述台车架斜支撑结构包括支撑主体(10)，所述支撑主体(10)的中部开设有减重孔(13)，所述支撑主体(10)的相对两侧面上分别设置有围绕所述减重孔(13)周向延伸的凸台(20)，所述凸台(20)与所述支撑主体(10)一体成型。

2.根据权利要求1所述的台车架斜支撑结构，其特征在于，

所述支撑主体(10)包括外周轮廓呈斜三角形的第一部分(11)以及从所述第一部分(11)的一短边向外延伸的第二部分(12)，所述第二部分(12)的外周轮廓包括从所述短边的一端向外延伸的弧边(121)以及从所述短边的另一端向外延伸的直边(122)，所述弧边(121)与所述直边(122)沿延伸方向相互靠拢；和/或

所述凸台(20)包括从内至外的内周沿(21)、中间部(22)以及外周沿(23)，所述中间部(22)的厚度均一，所述内周沿(21)和所述外周沿(23)的厚度分别从所述中间部(22)逐渐降低过渡至所述支撑主体(10)的相应侧面。

3.根据权利要求2所述的台车架斜支撑结构，其特征在于，

所述凸台(20)的外周轮廓线包括与所述直边(122)对应的第一直线(24)以及与所述弧边(121)对应的第一弧线(25)；和/或

所述内周沿(21)和所述外周沿(23)分别为圆弧过渡。

4.根据权利要求3所述的台车架斜支撑结构，其特征在于，所述凸台(20)的外周轮廓线还包括与所述第一部分(11)的长边(111)对应的第二直线(26)、连接于所述第一直线(24)与所述第二直线(26)之间的第二弧线(27)以及连接于所述第一直线(24)与所述第一弧线(25)之间的第三弧线(28)。

5.根据权利要求4所述的台车架斜支撑结构，其特征在于，所述第二弧线(27)的弧度大于所述第三弧线(28)的弧度，并大于所述第一部分(11)的与所述短边相对的顶角的角度。

6.根据权利要求4所述的台车架斜支撑结构，其特征在于，所述内周沿(21)的宽度W1均一，所述外周沿(23)的对应于所述第一直线(24)、所述第一弧线(25)以及所述第二直线(26)的部分的宽度均为W2，所述外周沿(23)的对应于所述第二弧线(27)的部分的最大宽度W3大于宽度W2，所述外周沿(23)的对应于所述第三弧线(28)的部分的最大宽度W4大于宽度W2。

7.根据权利要求2所述的台车架斜支撑结构，其特征在于，

所述支撑主体(10)为壁厚均一的空心件，所述中间部(22)的厚度为所述支撑主体(10)壁厚的1/3-2/3；和/或

所述减重孔(13)的一部分位于所述第一部分(11)，所述减重孔(13)的另一部分位于所述第二部分(12)。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的台车架斜支撑结构，其特征在于，所述凸台(20)的内周轮廓与所述减重孔(13)的轮廓一致，和/或所述减重孔(13)为三角形轮廓。

9.一种台车架，其特征在于，所述台车架包括支撑梁(30)和权利要求1-8中任意一项所述的台车架斜支撑结构，所述台车架斜支撑结构安装在所述支撑梁(30)上。

10.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械包括权利要求9所述的台车架。

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