CN218799983U - 焊接结构、驾驶室框架及作业机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于金属管件对接的焊接结构，其包括彼此抵靠对接的第一金属管件和第二金属管件，其特征在于，所述焊接结构包括位于第一金属管件和第二金属管件的对接处的垫板，垫板的外周面贴靠第一金属管件和第二金属管件的内壁并跨骑第一金属管件和第二金属管件之间的对接缝，以限定用于第一金属管件和第二金属管件之间的对接焊缝的熔深,第一金属管件和第二金属管件经由对接焊缝固定连接。本实用新型还涉及具有所述焊接结构的用于作业机械的驾驶室框架以及具有所述驾驶室框架的作业机械。

Description

焊接结构、驾驶室框架及作业机械

技术领域

本实用新型涉及一种用于金属管件对接的焊接结构、具有所述焊接结构的驾驶室框架以及具有该驾驶室框架的作业机械。

背景技术

目前作业机械例如挖掘机的驾驶室或驾驶舱框架采用管件搭建而成，异型管在驾驶室框架上的应用也非常普遍。在对接例如作为前柱的管件和作为上横梁的管件的过程中，多采用焊接工艺来进行连接。但是，管件(包括异型管)的对接焊接结构是否合理，将直接影响焊接工艺的可行性以及焊接的质量，甚至对驾驶室框架的结构强度产生很大的影响。

目前管件对接焊接工艺存在有以下困难：由于所采用的管件为中空结构，因此在对接焊接的过程中，熔深深度难以控制，焊缝容易熔透，难以保证始终满足焊接强度的要求；由于管件成角度地对接，因此，管件对接处的间隙很难控制，间隙过小时，焊缝的熔深不够，间隙过大时，焊缝又很难成型。

因此，本实用新型致力于对现有技术进行一处或多处改进。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提出一种用于金属管件对接的焊接结构的改进技术，该改进技术使得焊接结构的焊接强度满足要求并进而使得采用此焊接结构的作业机械驾驶室框架具有足够的结构强度。

根据本实用新型的一方面，提供了一种用于金属管件对接的焊接结构，其包括彼此抵靠对接的第一金属管件和第二金属管件，其特征在于，所述焊接结构包括位于第一金属管件和第二金属管件的对接处的垫板，垫板的外周面贴靠第一金属管件和第二金属管件的内壁并跨骑第一金属管件和第二金属管件之间的对接缝，以限定用于第一金属管件和第二金属管件之间的对接焊缝的熔深，第一金属管件和第二金属管件经由对接焊缝固定连接。

根据本实用新型，利用垫板的外周面有效地阻挡填充焊料的泄漏，并通过可靠成型的焊缝稳固地连接对接管，由此获得可靠和稳固的框架结构。

有利地，所述第一金属管件和第二金属管件为异型管和/或成角度对接。

有利地，所述垫板的外周缘设置有一贯穿垫板厚度延伸的凹口，所述焊接结构还包括穿过所述凹口延伸的第一加强板，第一加强板的一平面侧在面向对接焊缝的区域焊接至第一和第二金属管件。

有利地，所述第一加强板包括贴靠在第一金属管件的内壁上的第一部分和贴靠在第二金属管件的内壁上的第二部分，所述第一部分和所述第二部分的延伸方向所成夹角与第一金属管件和第二金属管件之间的夹角一致。

有利地，所述焊接结构还包括穿过所述凹口延伸的第二加强板，所述第二加强板垂直于第一加强板且在朝向凹口的内边缘的方向上延伸。

有利地，所述第二加强板焊接至第一加强板。

有利地，所述第二加强板与凹口内边缘接合。

根据本实用新型的另一方面，提供一种用于作业机械的驾驶室框架，其包括上述的焊接结构。

有利地，第一金属管件为前立柱，第二金属管件为上横梁。

根据本实用新型的又一方面，提供一种作业机械，其包括上述的驾驶室框架。有利地，所述作业机械为挖掘机。

通过本实用新型的焊接结构，借助垫板的设置以及合理设置金属管件的对接截面，能够控制金属管件之间的对接间隙，保证焊接质量。此外，针对驾驶室框架载荷较大的管件连接结构，通过增加加强板来保证焊接结构的强度。由此，只需合理地选择和设计，即可满足例如驾驶室框架的生产制造的要求。

附图说明

参考附图描述本实用新型的示例性实施例，其中：

图1是本实用新型的用于金属管件对接的焊接结构的第一实施例的示意图；

图2是图1所示的焊接结构的剖视图；

图3是本实用新型的用于金属管件对接的焊接结构的第二实施例的示意图；以及

图4是图3所示的焊接结构的剖视图。

附图标记：

1,1’-焊接结构；                    14’-加强板件；

11,11’-第一金属管件；              141’-第一加强板；

12，12’-第二金属管件；              1411’-第一部分；

13，13’-垫板；                      1412’-第二部分；

130’-凹口；                        142’-第二加强板。

附图仅是示意性的，而且并不一定按比例绘制，此外它们仅示出为了阐明本实用新型而必需的那些部分，其他部分被省略或仅仅提及。即，除附图中所示出的部件外，本实用新型还可以包括其他部件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本实用新型。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本实用新型并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。

图1和图2示出根据本实用新型第一实施例的用于挖掘机驾驶室框架的金属管件对接的焊接结构1，其中第一金属管件11和第二金属管件12成角度对接。在所示实施例中，第一金属管件11为前立柱，第二金属管件12为上横梁。第一金属管件和第二金属管件例如为异型管，即具有不规则横截面形状。第一金属管件和第二金属管件例如为钢管。通过合理设计两金属管件的对接截面和对接角度，能够将两管件对接处的间隙或缝隙严格控制在要求的范围内。例如，将前立柱和上横梁之间的对接缝隙控制在2±1mm的范围内。

如图1所示，焊接结构1包括位于第一金属管件11和第二金属管件12的对接处的垫板13。垫板13大致为扁平状。垫板的周向轮廓形状大致与对接横截面形状相似。垫板13的外周面分别在两端贴靠第一金属管件和第二金属管件的内壁，并在中央区域跨骑第一金属管件11和第二金属管件12之间的环形对接缝，以限定用于第一金属管件和第二金属管件之间的对接焊缝的熔深。也就是说，垫板13的厚度大于对接缝间隙。垫板13例如由金属诸如钢制成。通过垫板的设置，在焊接过程中，可以将垫板的外周面用作焊缝底部，因此，对接焊缝的熔深可控制成基本与管件对接端部处厚度相一致。由此，保证焊缝具有足够的熔深和稳定的成型，可靠地保证对接处各个位置的焊接质量。此外，由于垫板基本在对接截面所在平面上延伸且垫板的外周面贴靠在管件内壁上，因此，能够加强焊缝的结构强度，以对抗在对接截面内来自周向方向的应力。第一金属管件和第二金属管件经由借助于垫板有利成型的对接焊缝固定连接。

根据本实用新型的第二实施例的焊接结构1’与本实用新型的第一实施例的焊接结构1不同之处在于，在管件对接处增设了加强板件14’。在第二实施例中，垫板13’的外周缘设置有一贯穿垫板厚度延伸的凹口130’。第一加强板141’穿过凹口130’延伸。第一加强板141’的一平面侧在面向对接缝的区域焊接至第一和第二金属管件。在有利的实施例中，第一加强板141’包括贴靠在第一金属管件11’的内壁上的第一部分1411’和贴靠在第二金属管件12’的内壁上的第二部分1412’，第一部分1411’和第二部分1412’的延伸方向与第一金属管件11’和第二金属管件12’的延伸方向基本平行，因此，第一加强板141’的第一部分1411’和第二部分1412’的延伸方向所成夹角与第一金属管件11’和第二金属管件12’之间的夹角一致。通过第一加强板141’的设置，焊接结构的结构强度又在垂直于第一加强板平面侧的方向上获得加强。

在图3和图4所示的实施例中，焊接结构1’还包括穿过垫板13’的凹口130’延伸的第二加强板142’。第二加强板142’垂直于第一加强板141’且在朝向凹口130’的内边缘的方向上延伸。由此，焊接结构1’的结构强度又在垂直于第二加强板142’的方向上获得加强。在有利的实施例中，第二加强板142’焊接至第一加强板141’。有利地，第二加强板142’与凹口130’内边缘接合。因此，图3所示的焊接结构1’的结构强度在更多维度上得到加强，因而能承载更大的负载。

本领域技术人员可以理解，对于预期负载较大的管件对接结构(例如驾驶室框架中左前柱的异形管与左上横梁之间连接结构)，可以采用本实用新型的第二实施例的焊接结构。而对于预期负载较小的管件对接结构(例如驾驶室框架中右前柱的异形管与右上横梁之间连接结构)，可采用本实用新型的第一实施例的焊接结构。当然，本领域技术人员也可以理解，将驾驶室框架中所有管件对接结构设计成本实用新型的第二实施例的焊接结构，以提供较大的结构强度富裕量。

本申请中“左”、“右”、“上”、“下”等方位词所指的是当作业机械例如挖掘机处于工作状态或停歇状态时从驾驶室内驾驶员的角度进行描述的方位。

虽然图1-4中示出的焊接结构用于构建挖掘机的驾驶室框架，但是，本领域技术人员理解，本实用新型的焊接结构可用于任何作业机械的框架部件的构建。

根据本实用新型的焊接结构可以有效地控制焊缝间隙，以确保焊接穿透深度，从而确保焊接质量，此外，可以有针对性地增加部分框架的预期负载能力，并确保焊接结构始终具有足够的结构强度。

工业实用性

为便于更好地理解本实用新型，下面以图1所示的焊接结构1为例说明本实用新型的焊接结构的具体制造过程。

提供两个待对接连接的金属管件。金属管件的对接截面合理设计，能确保环形对接缝隙尽可能的小。

先将合适大小的垫板插入到第一金属管件11的中空端部中，使得垫板13的外周面有一段贴靠在第一金属管件11的内壁上。垫板和第一金属管件之间的配合优选是过盈配合。可选地或附加地，采用点焊将垫板13临时固定在第一金属管件11上。

将带有垫板的第一金属管件11与第二金属管件12对接，使得垫板的露出于第一金属管件11的一段伸入到第二金属管件12的中空对接端部。此外，使第二金属管件12沿着垫板13的厚度方向朝向第一金属管件11移动，由此使得第一金属管件和第二金属管件的对接端部以尽可能小的间隙抵靠对接。

绕所形成的环形对接缝隙利用焊接工艺进行焊接。例如采用CO₂气体保护电弧焊将焊料填充到对接缝隙中。由于垫板13的外周面跨骑对接间隙，因此能确保熔深具有足够的深度。由此，所形成的焊道具有足够的焊接质量和强度。

与图1所示的第一实施例相比，本实用新型的第二实施例的焊接结构1’的制造过程中，需要额外将加强板件例如预先组装好的第一加强板141’和第二加强板142’安装到垫板13’的凹口130’中，使得第一加强板的第一部分1411’和第二部分1412’分别在第一金属管件11’和第二金属管件12’内延伸并抵靠第一金属管件和第二金属管件的内壁。第二加强板142’与垫板13’的凹口130’的内边缘接合。通过点焊使第一加强板141’以及垫板13’在合适位置固定在第一金属管件11’上。由此，使得垫板13’、第一加强板141’和第二加强板142’作为整体预组装到第一金属管件11’中。接下来，将垫板13’、第一加强板141’和第二加强板142’的暴露部分伸入到第二金属管件12’中，以合适的间隙将两金属管件对接，通过焊接进行固定。

因此，根据本实用新型，使得能够有效地提高焊接质量，确保足够的焊接强度。此外，操作简单，也提高了组装效率、降低生产成本。

此外，本实用新型的焊接结构不仅仅限于挖掘机，还可以适用于其他作业机械或其他机械类型。

以上的示意性实施例已经对本实用新型做出了清楚、完整的说明，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，通过对所公开的技术方案的修改可以设想各种其它的实施例。这些实施例应当被理解成落在本实用新型的基于权利要求和其任何等同技术方案所确定的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于金属管件对接的焊接结构，其包括彼此抵靠对接的第一金属管件和第二金属管件，其特征在于，所述焊接结构包括位于第一金属管件和第二金属管件的对接处的垫板，垫板的外周面贴靠第一金属管件和第二金属管件的内壁并跨骑第一金属管件和第二金属管件之间的对接缝，以限定用于第一金属管件和第二金属管件之间的对接焊缝的熔深,第一金属管件和第二金属管件经由对接焊缝固定连接。

2.根据权利要求1所述的焊接结构，其特征在于，所述第一金属管件和第二金属管件为异型管和/或成角度对接。

3.根据权利要求1或2所述的焊接结构，其特征在于，所述垫板的外周缘设置有一贯穿垫板厚度延伸的凹口，所述焊接结构还包括穿过所述凹口延伸的第一加强板，第一加强板的一平面侧在面向对接焊缝的区域焊接至第一和第二金属管件。

4.根据权利要求3所述的焊接结构，其特征在于，所述第一加强板包括贴靠在第一金属管件的内壁上的第一部分和贴靠在第二金属管件的内壁上的第二部分，所述第一部分和所述第二部分的延伸方向所成夹角与第一金属管件和第二金属管件之间的夹角一致。

5.根据权利要求4所述的焊接结构，其特征在于，所述焊接结构还包括穿过所述凹口延伸的第二加强板，所述第二加强板垂直于第一加强板且在朝向凹口的内边缘的方向上延伸。

6.根据权利要求5所述的焊接结构，其特征在于，所述第二加强板焊接至第一加强板。

7.根据权利要求6所述的焊接结构，其特征在于，所述第二加强板与凹口内边缘接合。

8.一种用于作业机械的驾驶室框架，其特征在于，驾驶室框架包括根据权利要求1-7之一所述的焊接结构。

9.根据权利要求8所述的驾驶室框架，其特征在于，第一金属管件为前立柱，第二金属管件为上横梁。

10.一种作业机械，其特征在于包括权利要求8或9所述的驾驶室框架。

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