JP2010281067A - Truck frame of construction machine - Google Patents

Truck frame of construction machine Download PDF

Info

Publication number
JP2010281067A
JP2010281067A JP2009133882A JP2009133882A JP2010281067A JP 2010281067 A JP2010281067 A JP 2010281067A JP 2009133882 A JP2009133882 A JP 2009133882A JP 2009133882 A JP2009133882 A JP 2009133882A JP 2010281067 A JP2010281067 A JP 2010281067A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
round
round cylinder
center frame
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2009133882A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Takahashi
高橋  毅
Takayuki Shimodaira
貴之 下平
Takayuki Sato
隆之 佐藤
Takayuki Ono
孝之 大野
Natsuko Hori
奈津子 堀
Jun Yamabayashi
純 山林
Munetoshi Zen
宗利 善
Atsushi Hamada
厚史 濱田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2009133882A priority Critical patent/JP2010281067A/en
Publication of JP2010281067A publication Critical patent/JP2010281067A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce stress concentration on a weld part of a round drum, particularly on its toe position, due to load when a construction machine is operated. <P>SOLUTION: The round drum 42 is a substantially cylindrical member, and weld parts 43, 44 are formed by welding both upper and lower ends on the outer peripheral side to a lower face of a support plate 41 and to an upper face of a center frame 13. The outer peripheral surface of the round drum 42 is formed with an annular recess 45 whose cross section is of recessed circular arc shape over the whole periphery, in a position close to the weld part 44. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、下部走行体に旋回装置を介して上部旋回体を連結して設け、この上部旋回体に作業手段を装着した、油圧ショベルその他の建設機械において、下部走行体を構成するトラックフレームの構造に関するものである。   The present invention relates to a hydraulic excavator or other construction machine in which an upper swing body is connected to a lower traveling body via a swing device and working means is mounted on the upper swing body. Concerning structure.

建設機械として、例えば油圧ショベルは、クローラ式またはホイール式からなる左右の走行手段を有する下部走行体と、掘削作業手段や運転室、さらにはエンジン,油圧ポンプ等の機器類を設置した上部旋回体とから構成され、下部走行体と上部旋回体との間は旋回装置を介して連結されている。下部走行体はそれぞれ走行手段に連結した左右のサイドフレームと、両サイドフレームを連結するセンタフレームとからなるトラックフレームを有するものであって、旋回装置を装着した支持部材はセンタフレームに連結される。また、上部旋回体を構成する旋回フレームは旋回装置に連結される。   As a construction machine, for example, a hydraulic excavator includes a lower traveling body having left and right traveling means of a crawler type or a wheel type, and an upper turning body in which equipment such as excavation work means, a driver's cab, and an engine and a hydraulic pump are installed The lower traveling body and the upper swing body are connected via a swing device. Each of the lower traveling bodies has a track frame including left and right side frames connected to the traveling means and a center frame connecting both the side frames, and the support member on which the turning device is mounted is connected to the center frame. . Moreover, the turning frame which comprises an upper turning body is connected with a turning apparatus.

旋回装置は内輪と外輪とからなり、これら内輪と外輪との間に旋回軸受を設けた旋回輪を備え、内輪の内周面にはリングギアが形成されており、上部旋回体に設けた旋回モータに接続したピニオンがこのリングギアと噛合する構成としている。従って、外輪は旋回フレームに連結され、内輪が下部走行体側に連結される。ただし、内輪は、下部走行体のセンタフレームに直接装着されるのではなく、その間に支持部材を介して連結される。支持部材は、少なくとも金属製の円筒部材からなり、所定の高さ寸法を有する丸胴を備える構成となし、旋回輪を構成する内輪はこの丸胴の上端面に直接連結されるか、または丸胴の上端面に支持板を設けて、この支持板に内輪が取り付けられる。このように、丸胴を介在させることによって、センタフレームに対して旋回装置を所定の高さ位置に配置される。   The turning device includes an inner ring and an outer ring. The turning device includes a turning wheel provided with a turning bearing between the inner ring and the outer ring. A ring gear is formed on the inner peripheral surface of the inner ring. A pinion connected to the motor is configured to mesh with the ring gear. Therefore, the outer ring is connected to the turning frame, and the inner ring is connected to the lower traveling body side. However, the inner ring is not directly attached to the center frame of the lower traveling body, but is connected via a support member therebetween. The support member is composed of at least a cylindrical member made of metal and includes a round cylinder having a predetermined height, and the inner ring constituting the turning ring is directly connected to the upper end surface of the round cylinder, or the round A support plate is provided on the upper end surface of the trunk, and an inner ring is attached to the support plate. In this way, the swiveling device is arranged at a predetermined height position with respect to the center frame by interposing the round cylinder.

ところで、建設機械は、上部旋回体に設けた作業手段により所定の作業が行われるものであり、作業時には大きな作業負荷が作用する。油圧ショベルの場合は、ブーム,アーム及びバケットからなる掘削作業手段を備える構成とするが、この掘削作業手段による土砂の掘削時には、例えば掘削反力による大きな衝撃的荷重が作用する。特に、岩盤掘削等のように過酷な条件下での作業時には、極めて大きな衝撃的荷重が作用する。このような衝撃的荷重は掘削作業手段から旋回フレームに伝達されることになり、旋回装置を介して下部走行体に受承される。旋回装置では、外輪から旋回軸受を介して内輪に荷重が伝達され、さらにこの内輪を支持する丸胴に伝達されることになる。   By the way, the construction machine performs a predetermined work by the working means provided on the upper swing body, and a large work load acts during the work. In the case of a hydraulic excavator, it is configured to include excavation work means including a boom, an arm, and a bucket. When excavating earth and sand by the excavation work means, a large impact load due to, for example, excavation reaction force acts. In particular, when working under severe conditions such as rock excavation, a very large impact load acts. Such an impact load is transmitted from the excavating means to the turning frame and is received by the lower traveling body via the turning device. In the turning device, a load is transmitted from the outer ring to the inner ring through the turning bearing, and further, is transmitted to the round body that supports the inner ring.

ここで、丸胴そのものは十分な強度を有するものであり、前述した衝撃的荷重等により損傷乃至変形するようなことはない。また、丸胴を連結したセンタフレームも十分な強度を持たせている。丸胴は旋回装置を支持するために鉛直状態に配置され、センタフレームは水平方向に延在されて、溶接手段により連結・固着される。このために、丸胴からセンタフレームへの移行部には概略直角の形状変化部が生じることになり、溶接個所が最も強度の低い部位であり、この溶接個所に応力が集中する。従って、衝撃的荷重等が繰り返し頻繁に作用すると、溶接部に亀裂が発生する等、この溶接部を損傷させるおそれがあり、耐久性に問題点がある。例えば、溶接個所の肉盛りを大きくすれば、その分だけ強度が向上する。しかしながら、大きな肉盛り溶接を行うには、溶接を複数工程で行わなければならない。   Here, the circular cylinder itself has sufficient strength, and is not damaged or deformed by the above-described impact load or the like. Also, the center frame connected with the round cylinder has sufficient strength. The round cylinder is arranged vertically to support the swivel device, and the center frame extends in the horizontal direction and is connected and fixed by welding means. For this reason, a shape change portion having a substantially right angle is generated at the transition portion from the circular cylinder to the center frame, and the welded portion is the lowest strength portion, and stress is concentrated at the welded portion. Therefore, when an impact load or the like repeatedly and frequently acts, there is a risk of damaging the welded part, such as cracking in the welded part, and there is a problem in durability. For example, if the build-up of the welded part is increased, the strength is improved accordingly. However, in order to perform large build-up welding, welding must be performed in multiple steps.

溶接コストの低減を図るためには、溶接部に極端な応力が集中しないように、つまり応力の分散を図るようにすれば良い。このように、丸胴の溶接部に応力が集中しないように応力の分散を図る構成としたものは、特許文献1や特許文献2に開示されている。これらの特許文献では、丸胴を円筒形状の本体部と、この本体部の下端部に連設したフランジ部とから構成し、フランジ部の外端部を下部走行体のセンタフレームと突き合わせて、溶接手段で固着するように構成している。そして、円筒形状の本体部とフランジ部との連設部を切削により凹円弧形状の移行部を形成する構成としている。   In order to reduce the welding cost, it is only necessary to prevent stress from being concentrated on the welded portion, that is, to distribute the stress. As described above, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a configuration in which stress is distributed so that stress is not concentrated on the welded portion of the round cylinder. In these patent documents, the round body is composed of a cylindrical main body part and a flange part connected to the lower end part of the main body part, and the outer end part of the flange part is butted against the center frame of the lower traveling body, It is configured to be fixed by welding means. And the connection part of a cylindrical main-body part and a flange part is set as the structure which forms a concave arc-shaped transition part by cutting.

特開平11−71785号公報JP-A-11-71785 特開2005−145210号公報JP 2005-145210 A

以上のように、丸胴の鉛直壁部とセンタフレームの水平壁部との間の移行部を円弧形状とすることによって、急激な形状変化部が生じることがなくなる結果、上部旋回体から旋回装置を介して伝達される応力が部分的に集中するのを緩和することができ、円弧形状移行部による応力の分散が図られ、その分だけ丸胴とセンタフレームとの間の溶接部分に作用する応力が緩和される。従って、旋回装置を支持する丸胴からセンタフレームへの移行部における亀裂や損傷が防止されて、溶接の肉盛りを格別大きくしなくても、その耐久性が向上し、長寿命化が図られるという利点がある。   As described above, by making the transition portion between the vertical wall portion of the round body and the horizontal wall portion of the center frame into an arc shape, a sharp shape change portion is not generated, and as a result, the swing device is turned from the upper swing body. It is possible to alleviate the concentration of the stress transmitted through the arc, and the stress is distributed by the arc-shaped transition portion, which acts on the welded portion between the round cylinder and the center frame. Stress is relieved. Therefore, cracks and damage at the transition portion from the circular cylinder supporting the swivel device to the center frame are prevented, and the durability is improved and the life is extended even if the weld overlay is not particularly increased. There is an advantage.

ただし、特許文献1及び特許文献2に開示されているトラックフレームの構造においても、なお問題点がない訳ではない。即ち、丸胴を形成した後に、鉛直壁から水平壁への移行部を切削加工するのであるから、この切削加工のために丸胴の製作コストが上昇することになる。ここで、応力の分散という観点からは、円弧状移行部における高さ寸法、つまり円弧における上下の形状変化点位置の上下方向の幅を大きくし、かつその曲率をある程度大きくする方が良い。しかしながら、丸胴の高さ方向の寸法はセンタフレームと旋回フレームとの高さ位置の差に基づいて設定されるものである。従って、丸胴の高さ寸法等の関係から、円弧状移行部の高さ方向における幅寸法及び円弧の曲率半径に制約があり、円弧状移行部に必要な応力分散を図る程度の曲率を持たせることができない場合がある。   However, the structure of the track frame disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 is not necessarily free of problems. That is, after the round cylinder is formed, the transition portion from the vertical wall to the horizontal wall is cut, so that the manufacturing cost of the round cylinder increases due to the cutting. Here, from the viewpoint of dispersion of stress, it is better to increase the height dimension in the arc-shaped transition portion, that is, the vertical width of the upper and lower shape change point positions in the arc and to increase the curvature to some extent. However, the height direction dimension of the round cylinder is set based on the difference in height position between the center frame and the turning frame. Therefore, there are restrictions on the width dimension in the height direction of the arc-shaped transition part and the radius of curvature of the arc due to the height dimension of the circular cylinder, etc., and the curvature has a degree to distribute the stress necessary for the arc-shaped transition part. It may not be possible to

特許文献1においては、一定の曲率半径を持った円弧としているのに対して、特許文献2では、丸胴のフランジ部から本体部にかけて、切削する曲率を複数段階で変化させ、フランジ部側ではより小さい曲率半径となった円弧面とし、本体部側の円弧形状の曲率半径を大きくする構成としている。このように構成すると、限られた高さ寸法の丸胴における応力の分散度合をより改善することができ、しかも丸胴の部分的な薄肉化の度合が緩和されることになる。ただし、切削加工が複数段階になるために、加工が複雑になり、その工数が多くなることから、製造コストの低減を図ることができなくなる。   In Patent Document 1, an arc having a constant radius of curvature is used, whereas in Patent Document 2, the curvature to be cut is changed in a plurality of stages from the flange portion to the main body portion of the round cylinder. The arc surface has a smaller radius of curvature, and the radius of curvature of the arc shape on the main body side is increased. If comprised in this way, the dispersion | distribution degree of the stress in the round cylinder of a limited height dimension can be improved more, and also the degree of partial thinning of a round cylinder is eased. However, since the cutting process is performed in a plurality of stages, the process becomes complicated and the number of man-hours increases, so that it becomes impossible to reduce the manufacturing cost.

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、丸胴に簡単な加工を加えるだけで、建設機械の作動時における負荷によって、丸胴の溶接部に応力が集中するのを低減させることにある。   The present invention has been made in view of the above points. The object of the present invention is to apply stress to the welded portion of the round cylinder by a load during operation of the construction machine, by simply applying a simple process to the round cylinder. It is to reduce the concentration of the.

前述した目的を達成するために、本発明は、下部走行体に旋回装置を介して上部旋回体が旋回可能に連結され、前記下部走行体は、左右の走行手段をそれぞれ設けたサイドフレームと、これら両サイドフレーム間を連結するセンタフレームと、このセンタフレームと前記旋回装置との間に介装した丸胴とから構成され、前記丸胴を前記センタフレームに溶接手段で固着して設けた建設機械のトラックフレームであって、前記丸胴と前記センタフレームとの間には、この丸胴の内外周の少なくとも一方側に対して、そのコーナ部に円環状の溶接ビードを有するようにして溶接するようになし、前記溶接部の溶接ビードの前記丸胴側への溶接止端位置またはこの溶接止端位置より上部側の位置に断面が曲面形状となった円環状凹陥部を形成する構成としたことをその特徴とするものである。   In order to achieve the above-described object, the present invention is configured such that an upper swing body is pivotably connected to a lower traveling body via a turning device, and the lower traveling body includes side frames provided with left and right traveling means, A construction comprising a center frame for connecting the two side frames and a round cylinder interposed between the center frame and the turning device, the round cylinder being fixed to the center frame by welding means. A track frame of a machine, wherein welding is performed between the circular cylinder and the center frame so as to have an annular weld bead at a corner of at least one of the inner and outer circumferences of the circular cylinder. In this structure, an annular recess having a curved cross section is formed at the weld toe position of the weld bead of the weld to the round cylinder side or at a position above the weld toe position. It is an its characterized in that the the.

丸胴にはフランジ部を設けず、その下端部をセンタフレームに直接当接させるようになし、この下端部とセンタフレームとの間のコーナ部に対して隅肉溶接が行われる。一方、丸胴の上端部は内輪側に連結されるが、この上端部側を溶接手段で固着する場合においては、内周面にリングギアを形成した内輪に直接溶接するのを避けるために、丸胴の上端部と内輪との間に支持板を介在させる。従って、丸胴の上端部は支持板に溶接されることになる。   The round cylinder is not provided with a flange portion, and its lower end is brought into direct contact with the center frame, and fillet welding is performed on a corner portion between the lower end and the center frame. On the other hand, the upper end portion of the round cylinder is connected to the inner ring side, but when this upper end side is fixed by welding means, in order to avoid direct welding to the inner ring having a ring gear formed on the inner peripheral surface, A support plate is interposed between the upper end of the round cylinder and the inner ring. Therefore, the upper end portion of the round cylinder is welded to the support plate.

溶接は丸胴の内外周のいずれか一方または双方に対して行うことができる。他の部材と干渉することなく容易に溶接するためには、外周面側に溶接することになるが、旋回装置の構成等によっては、内周側に溶接するように構成する方が望ましい場合もある。丸胴には、断面が凹曲面形状となった円環状凹陥部が形成されるが、この円環状凹陥部は丸胴の鉛直方向の壁面に形成されている。この円環状凹陥部を形成した面は溶接部による溶接ビードが形成されている面と同一面となし、円環状凹陥部は溶接ビードの止端位置とほぼ同一位置とするか、またはこの止端位置より僅かに上部位置とする。   Welding can be performed on either or both of the inner and outer circumferences of the round cylinder. In order to easily weld without interfering with other members, welding is performed on the outer peripheral surface side. However, depending on the configuration of the swivel device, it may be desirable to perform the welding on the inner peripheral side. is there. The circular cylinder is formed with an annular recess having a concave curved cross section, and the annular recess is formed on a vertical wall surface of the circular cylinder. The surface on which the annular recess is formed is the same surface as the surface on which the weld bead is formed by the welded portion, and the annular recess is substantially the same position as the toe end position of the weld bead or the toe end. The position is slightly above the position.

建設機械の作動中には、丸胴に衝撃的荷重等が繰り返し頻繁に作用することになる。溶接部の最も脆弱な部位は溶接ビードの止端位置であって、繰り返しの衝撃荷重が作用すると、実質的に外面が斜めとなった溶接ビードの表面から鉛直面となった丸胴との間の移行部に応力が集中して、亀裂の発生等といった損傷個所を生じることになる。丸胴の鉛直面に円環状凹陥部を形成することによって、斜面形状となっている溶接ビードから丸胴への移行部への形状変化が緩和され、また溶接止端位置に近接した位置で形状変化位置が2箇所となるために応力の分散が図られる。   During the operation of the construction machine, impact loads or the like are repeatedly and frequently applied to the round cylinder. The most fragile part of the weld is the toe position of the weld bead. When repeated impact loads are applied, the weld bead surface is inclined from the surface of the weld bead that is substantially inclined to the vertical cylinder. The stress concentrates on the transition part of the film, and a damaged part such as a crack is generated. By forming an annular concavity on the vertical surface of the round cylinder, the shape change from the bead to the transition to the round cylinder is reduced, and the shape is close to the weld toe position. Since there are two change positions, the stress can be dispersed.

従って、円環状凹陥部は曲面形状であれば、楕円面形状等とすることもできるが、加工の容易性から凹円弧面形状とすることができる。このような単純な形状とすることによって、加工が容易になる。また、円環状凹陥部の底面における最深部の深さは、丸胴の厚み寸法の1/10以下とすることによって、丸胴の厚みを最小限のものとして、しかもこの丸胴に凹状の部位を形成しているにも拘わらず、十分な強度を持たせることができる。溶接ビードの止端位置と円環状凹陥部の始端部位とが一致させることができる。ただし、溶接ビードの止端位置は円環状凹陥部とオーバーラップしないようにする必要がある。従って、加工の容易性を勘案すれば、両者を多少離れた位置とすることになる。この場合において、円環状凹陥部の円弧の中心の高さ位置は、溶接止端位置から丸胴の厚み寸法の1/10以下の位置とする。円環状凹陥部がこの位置より高い位置に設けられていると、応力の分散機能が低下する。   Therefore, if the annular recess is a curved surface, it can be an elliptical surface or the like, but it can be a concave arcuate surface for ease of processing. By using such a simple shape, processing becomes easy. In addition, the depth of the deepest portion at the bottom of the annular recess is 1/10 or less of the thickness of the round cylinder, thereby minimizing the thickness of the round cylinder, and the concave part of the round cylinder. In spite of forming, it can have sufficient strength. The toe end position of the weld bead can coincide with the start end portion of the annular recess. However, it is necessary that the toe position of the weld bead does not overlap with the annular recess. Therefore, if the ease of processing is taken into consideration, the two are positioned slightly apart. In this case, the height position of the center of the circular arc of the annular recess is set to a position of 1/10 or less of the thickness of the round cylinder from the weld toe position. If the annular recess is provided at a position higher than this position, the stress dispersion function is lowered.

丸胴に円環状凹陥部を形成するという簡単な加工を加えるだけで、建設機械の作動時における負荷によって、丸胴の溶接部に応力が集中するのを低減させることができ、溶接部の耐久性が向上する。   By adding a simple process of forming an annular recess in the round cylinder, it is possible to reduce the concentration of stress on the welded part of the round cylinder due to the load during operation of the construction machine. Improves.

本発明のトラックフレームを設けた建設機械の一例としての油圧ショベルの外観図である。1 is an external view of a hydraulic excavator as an example of a construction machine provided with a track frame of the present invention. 図1の油圧ショベルのトラックフレームの外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of a track frame of the hydraulic excavator in FIG. 1. 図1の油圧ショベルに設けられる旋回装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the turning apparatus provided in the hydraulic shovel of FIG. 本発明の実施の一形態を示す丸胴とセンタフレームとの溶接部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the welding part of the round cylinder and center frame which show one Embodiment of this invention. 従来から一般的に用いられている丸胴とセンタフレームとの間の連結部分の断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-section of the connection part between the round cylinder and center frame generally used conventionally. 図5に示した従来技術の構成の応力の分布状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the distribution state of the stress of the structure of the prior art shown in FIG. 図4の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG. 図7に示した構成における応力の分布状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the distribution state of the stress in the structure shown in FIG. 丸胴に円環状凹陥部を形成するための装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the apparatus for forming an annular | circular shaped recessed part in a round cylinder.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図1に建設機械の一例としての油圧ショベルを示す。図中において、1は下部走行体、2は上部旋回体である。下部走行体1は、トラックフレーム10(図2)の左右に走行手段11を装着したものであり、走行手段11は履帯式のものである。     Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows a hydraulic excavator as an example of a construction machine. In the figure, 1 is a lower traveling body and 2 is an upper turning body. The lower traveling body 1 has traveling means 11 mounted on the left and right sides of the track frame 10 (FIG. 2), and the traveling means 11 is of a crawler type.

トラックフレーム10は、図2に示したように、左右一対からなるサイドフレーム12とセンタフレーム13とから構成されており、左右の走行手段11はそれぞれサイドフレーム12に装着されている。走行手段11を装着した両側のサイドフレーム12間にはセンタフレーム13が連結されており、これにより下部走行体1が構成される。   As shown in FIG. 2, the track frame 10 includes a pair of left and right side frames 12 and a center frame 13, and the left and right traveling means 11 are respectively attached to the side frames 12. A center frame 13 is connected between the side frames 12 on both sides to which the traveling means 11 is mounted, and thereby the lower traveling body 1 is configured.

上部旋回体2は、旋回フレーム20を有し、この旋回フレーム20上には、運転室21が設置されており、また掘削作業手段22が装着されている。さらに、旋回フレーム20の後部側には機械室を構成する建屋23が設置されており、最後部位置にはカウンタウエイト24が設けられている。掘削作業手段22は、ブーム22a,アーム22b及びバケット22cから構成されるものであり、これらブーム22a,アーム22b及びバケット22cはそれぞれ油圧シリンダにより駆動される。このために、図示は省略するが、建屋23の内部にはエンジン及び油圧ポンプ等の機器類が設置されている。   The upper swing body 2 has a swing frame 20 on which a cab 21 is installed and excavation work means 22 is mounted. Further, a building 23 constituting a machine room is installed on the rear side of the swivel frame 20, and a counterweight 24 is provided at the rearmost position. The excavation work means 22 includes a boom 22a, an arm 22b, and a bucket 22c. The boom 22a, the arm 22b, and the bucket 22c are each driven by a hydraulic cylinder. For this reason, although illustration is omitted, equipment such as an engine and a hydraulic pump are installed inside the building 23.

下部走行体1におけるセンタフレーム13と、上部旋回体2における旋回フレーム20との間には、旋回装置3が設けられている。旋回装置3は、図3に示したように、外輪30と内輪31及びこれら外輪30と内輪31との間に介装した旋回軸受32とから構成される旋回輪ユニット33を有するものであり、内輪31の内周面にはリングギア31aが形成されている。リングギア31aには旋回モータ34の出力軸に設けたピニオン34aが噛合している。外輪30は上部旋回体2側に固定され、また内輪31は下部走行体1側に固定されている。さらに、旋回モータ34は上部旋回体2側に装着されている。これによって、旋回モータ34を駆動すると、ピニオン34aが回転駆動され、このピニオン34aが噛合しているリングギア31aを設けた内輪31が旋回することになる。なお、図3において、符号35はグリースバスを構成するグリースバス底壁、36は、旋回装置3の旋回中心に設けたスイベルジョイントである。   A turning device 3 is provided between the center frame 13 in the lower traveling body 1 and the turning frame 20 in the upper turning body 2. As shown in FIG. 3, the turning device 3 includes a turning wheel unit 33 including an outer ring 30, an inner ring 31, and a turning bearing 32 interposed between the outer ring 30 and the inner ring 31. A ring gear 31 a is formed on the inner peripheral surface of the inner ring 31. A pinion 34a provided on the output shaft of the turning motor 34 is engaged with the ring gear 31a. The outer ring 30 is fixed to the upper revolving unit 2 side, and the inner ring 31 is fixed to the lower traveling unit 1 side. Further, the turning motor 34 is mounted on the upper turning body 2 side. Accordingly, when the turning motor 34 is driven, the pinion 34a is rotationally driven, and the inner ring 31 provided with the ring gear 31a meshing with the pinion 34a turns. In FIG. 3, reference numeral 35 denotes a grease bath bottom wall constituting the grease bath, and 36 denotes a swivel joint provided at the turning center of the turning device 3.

図4に示したように、旋回装置3における外輪30は、ボルト37により上部旋回体2の旋回フレーム20に固定されている。一方、内輪31は、図5に示したように、ボルト38により下部走行体1のトラックフレーム10におけるセンタフレーム13側に固定されている。ただし、内輪31はセンタフレーム13に直接固定されるのではなく、内輪31とセンタフレーム13との間に支持部材40が介在されている。支持部材40は円環状の支持板41と丸胴42とから構成される。そして、丸胴42は、その上端部が支持板41に、下端部がセンタフレーム13にそれぞれ溶接により固着されており、支持板41には、またグリースバス底壁35の外周端部が取り付けられている。   As shown in FIG. 4, the outer ring 30 in the turning device 3 is fixed to the turning frame 20 of the upper turning body 2 by bolts 37. On the other hand, as shown in FIG. 5, the inner ring 31 is fixed to the center frame 13 side of the track frame 10 of the lower traveling body 1 by bolts 38. However, the inner ring 31 is not directly fixed to the center frame 13, but the support member 40 is interposed between the inner ring 31 and the center frame 13. The support member 40 includes an annular support plate 41 and a round cylinder 42. The upper end of the round cylinder 42 is fixed to the support plate 41 and the lower end is fixed to the center frame 13 by welding, and the outer peripheral end of the grease bath bottom wall 35 is attached to the support plate 41. ing.

ここで、丸胴42を設けたのは、下部走行体1には走行手段11が設けられており、この走行手段11の高さ位置と、上部旋回体2の旋回フレーム20との高さ位置との間の調整を行う等のためである。支持板41と内輪31との間を連結するボルト38の着脱は、センタフレーム13の上部位置で行われるようになっているが、外輪32と旋回フレーム20との間を連結するためのボルト37は下方から着脱されることになる。従って、丸胴42を設け、支持板41の下面がセンタフレーム13の上面から離間しているので、このボルト37の着脱作業を容易に行うことができる。   Here, the circular body 42 is provided because the lower traveling body 1 is provided with traveling means 11, and the height position of the traveling means 11 and the height position of the upper revolving body 2 with the revolving frame 20. This is for making adjustments between and the like. The bolt 38 that connects the support plate 41 and the inner ring 31 is attached and detached at the upper position of the center frame 13, but the bolt 37 for connecting the outer ring 32 and the turning frame 20. Is attached and detached from below. Therefore, since the round cylinder 42 is provided and the lower surface of the support plate 41 is separated from the upper surface of the center frame 13, the bolt 37 can be easily attached and detached.

丸胴42は概略円筒形状の部材であって、その上下の両端部が、それぞれ支持板41の下面とセンタフレーム13の上面との間に固着され、溶接は、図示したものにあっては、丸胴42の外周面側における隅肉溶接としている。従って、溶接部43,44における溶接ビードは概略傾斜面形状となって、丸胴42における鉛直状態となった外周面と水平面となったセンタフレーム13との間のコーナ部に形成されている。なお、溶接は丸胴42の内周面に対して行っても良く、また内外周の両側に行うようにしても良い。   The round cylinder 42 is a substantially cylindrical member, and upper and lower ends thereof are respectively fixed between the lower surface of the support plate 41 and the upper surface of the center frame 13, and welding is as shown in the figure. Fillet welding on the outer peripheral surface side of the round body 42 is performed. Therefore, the weld beads in the welded portions 43 and 44 have a substantially inclined surface shape, and are formed in a corner portion between the outer peripheral surface in the vertical state of the round body 42 and the center frame 13 in the horizontal plane. The welding may be performed on the inner peripheral surface of the round cylinder 42, or may be performed on both sides of the inner and outer periphery.

概略以上のように構成される油圧ショベルにより行われる作業の代表的なものとして、土砂を掘削してダンプトラックに積み込む作業がある。この作業は、まず、掘削作業手段22を作動させて、バケット22cにより作業現場の土砂を掘削し、旋回装置3により上部旋回体2を所定の角度まで旋回させて、掘削作業手段22をダンプトラックの上部位置に変位させ、バケット22cに収容されている土砂をダンプトラックの荷台に投入する。この作業時には、上部旋回体2に大きな振動が生じることになる。特に、バケット22cが土砂に切り込む際に、大きな反力が掘削作業手段22に作用することになる。また、バケット22cに土砂を収容させた後に、このバケット22cを持ち上げるために、ブーム22a及びアーム22bを動作させたときにも、またバケット22cに収容した土砂をダンプトラックの荷台に投入する際にも、大きな衝撃なり、荷重なりが上部旋回体2に伝達されることになる。さらに、上部旋回体2の旋回停止時に、大きな慣性力が作用することから、このときにも大きな振動が発生する。   As a typical work performed by the hydraulic excavator configured as described above, there is a work of excavating earth and sand and loading it onto a dump truck. In this work, first, the excavation work means 22 is operated, the earth and sand at the work site is excavated by the bucket 22c, the upper revolving unit 2 is turned to a predetermined angle by the turning device 3, and the excavation work means 22 is dump truck. The earth and sand accommodated in the bucket 22c is thrown into the loading platform of the dump truck. During this work, large vibrations are generated in the upper swing body 2. In particular, when the bucket 22 c cuts into the earth and sand, a large reaction force acts on the excavation work means 22. Further, after the earth and sand are accommodated in the bucket 22c, the boom 22a and the arm 22b are operated to lift the bucket 22c, and also when the earth and sand accommodated in the bucket 22c is put into the loading platform of the dump truck. However, a large impact and a load are transmitted to the upper swing body 2. Furthermore, since a large inertial force acts when the upper swing body 2 stops turning, a large vibration is also generated at this time.

このようにして上部旋回体2に作用する荷重は下部走行体1に伝達され、この下部走行体1の走行手段11の接地部で大地により受承されることになる。上部旋回体2から下部走行体1への荷重の伝達は旋回装置3を介して行われる。即ち、上部旋回体2の旋回フレーム20から丸胴42を経て下部走行体1のトラックフレーム10に至る荷重の伝達経路が介在している。この荷重の伝達経路には応力が作用することになる。   In this way, the load acting on the upper swing body 2 is transmitted to the lower traveling body 1 and is received by the ground at the ground contact portion of the traveling means 11 of the lower traveling body 1. Transmission of the load from the upper swing body 2 to the lower traveling body 1 is performed via the swing device 3. That is, a load transmission path is interposed from the turning frame 20 of the upper turning body 2 through the round body 42 to the track frame 10 of the lower traveling body 1. Stress acts on the load transmission path.

ここで、従来から一般的に用いられている丸胴とセンタフレームとの間の溶接部を図5に示す。同図において、142は丸胴、113はセンタフレーム、144は溶接部である。そして、作業中に荷重が作用すると、丸胴142を介して上部旋回体2から下部走行体1に伝達されることになるが、丸胴142からセンタフレーム113への荷重の伝達経路における応力の分布は図6に示したようになる。この図6において、ドットで示した部位は実質的に応力が作用する部位であり、ドットの密度が高い方が密度の低い部位より応力が大きいことを示す。これらの図から明らかなように、丸胴142の外周面における溶接部144の止端部位p1が最も高応力が作用する部位であり、p2の部位、p3の部位、p4の部位と順次応力が低下する。最高応力が集中する部位p1は極めて狭い部位ではあるが、強度的には最も脆弱な部位である。このように、狭い部位に応力が集中すると、溶接個所に亀裂が発生することになる等の不都合を生じることになる。   Here, FIG. 5 shows a welded portion between the round cylinder and the center frame that has been generally used. In the figure, 142 is a round cylinder, 113 is a center frame, and 144 is a welded portion. When a load is applied during the operation, the load is transmitted from the upper swing body 2 to the lower traveling body 1 via the round body 142, but the stress in the load transmission path from the round body 142 to the center frame 113 is reduced. The distribution is as shown in FIG. In FIG. 6, a portion indicated by dots is a portion where stress acts substantially, and the higher the density of dots, the greater the stress than the lower density portion. As is clear from these figures, the toe portion p1 of the welded portion 144 on the outer peripheral surface of the circular cylinder 142 is the portion where the highest stress acts, and the stresses in the order of p2, p3, and p4 are sequentially increased. descend. The part p1 where the highest stress is concentrated is an extremely narrow part, but is the most vulnerable part in terms of strength. As described above, when stress concentrates in a narrow part, a problem such as a crack occurring in a welded part occurs.

以上のことから、前述した応力集中の緩和を図るために、本発明においては、図7に示したように、丸胴42に断面が曲面形状となった円環状凹陥部45を設ける構成としている。この円環状凹陥部45は浅いものであるが、同図に一点鎖線で示した鉛直線に対して寸法D分だけ凹陥している。ここで、円環状凹陥部45は、丸胴42における溶接部44が形成されている側の面に形成されており、本実施の形態では、丸胴42の外周面に形成されている。円環状凹陥部45は断面が円弧形状となっており、丸胴42の全周に及んでいる。   From the above, in order to alleviate the above-described stress concentration, in the present invention, as shown in FIG. 7, the circular cylinder 42 is provided with an annular recess 45 having a curved cross section. . Although this annular recess 45 is shallow, it is recessed by a dimension D with respect to the vertical line indicated by the alternate long and short dash line in FIG. Here, the annular recess 45 is formed on the surface of the round body 42 on the side where the welded portion 44 is formed, and is formed on the outer peripheral surface of the round body 42 in the present embodiment. The annular recess 45 has an arc shape in cross section and extends over the entire circumference of the round body 42.

従って、図5に示した構成にあっては、丸胴142からセンタフレーム113への荷重の伝達経路における応力分布が図6に示したものであったのに対して、図7に示したように、丸胴42に円環状凹陥部45を設けることによって、丸胴42の鉛直方向の壁面に形状変化部が生じることになり、また溶接部44のビード表面から見たときに、凹湾曲形状となっている分だけ、この溶接部44から丸胴42の表面への形状変化の度合が緩和される。これによって、鉛直状態の丸胴142では、狭い範囲ではあるが、著しく高い応力が作用する部位p1が存在していたのに対して、円環状凹陥部45を形成したことにより、図8に示したように、最も高い応力が作用する部位P1では、p1より応力が低くなる。その結果、溶接部44の溶接止端部位に亀裂が発生する等といった事態が発生することがなく、溶接部の耐久性が向上する。なお、図8に示したように、丸胴142の場合と同様、P2の部位、P3の部位、P4の部位というように順次応力が低下する。   Therefore, in the configuration shown in FIG. 5, the stress distribution in the load transmission path from the circular cylinder 142 to the center frame 113 is that shown in FIG. 6, as shown in FIG. 7. In addition, by providing the annular recess 45 in the round cylinder 42, a shape change part is generated on the vertical wall surface of the round cylinder 42, and when viewed from the bead surface of the welded part 44, a concave curved shape is formed. Therefore, the degree of the shape change from the welded portion 44 to the surface of the round cylinder 42 is alleviated. As a result, in the circular cylinder 142 in the vertical state, a portion p1 to which a remarkably high stress acts is present in a narrow range, whereas the annular recess 45 is formed, which is shown in FIG. As described above, at the site P1 where the highest stress acts, the stress is lower than p1. As a result, a situation such as a crack occurring in the weld toe portion of the welded portion 44 does not occur, and the durability of the welded portion is improved. In addition, as shown in FIG. 8, as in the case of the circular cylinder 142, the stress decreases sequentially such as P2, P3, and P4.

今、図7に示したように、丸胴42から溶接部44を経てセンタフレーム13に至る荷重の伝達経路において、丸胴42に中心Oを有する半径Rの円弧状の円環状凹陥部45が形成されているとして、この円環状凹陥部45の最大深さ寸法をDとし、丸胴42の厚み寸法をTとしたときに、D≦1/10Tとする。Dが1/10Tを超えると、丸胴42の強度が低下するので、望ましくはない。   As shown in FIG. 7, in the load transmission path from the circular cylinder 42 to the center frame 13 through the welded portion 44, an arcuate annular recess 45 having a radius R and having a center O is formed in the circular cylinder 42. It is assumed that D ≦ 1 / 10T, where D is the maximum depth dimension of the annular recess 45 and T is the thickness dimension of the circular cylinder 42. If D exceeds 1 / 10T, the strength of the round cylinder 42 is lowered, which is not desirable.

しかも、溶接部44の外面の傾斜角をθとしたときに、円環状凹陥部45の円弧における下方側の始端部位での接線tは、傾斜角θの延長線と平行乃至平行に近い角度とするのが望ましい。そして、この円環状凹陥部45の始端部位と溶接部44の止端位置44aとを一致させるようにすると、溶接部44における応力集中をほぼ排除することができることになり、溶接部44の耐久性がさらに良好になる。ただし、溶接部44は丸胴42の全周に設けられることから、円環状凹陥部45の始端部位を溶接部44の止端部位の位置と全周にわたって一致させるように溶接するのは困難である。ここで、円環状凹陥部45の始端部位と溶接部44の溶接止端位置とがオーバーラップしていると、かえって応力の集中度合が大きくなり、溶接部44の損傷のおそれがより高くなる。そこで、溶接作業を容易に行うために、溶接ラインと円環状凹陥部45の始端位置との間に多少の間隔Bを空けるようにすることができる。この間隔Bは溶接部44の止端位置Pから1/10T以下の範囲になるように設定する。1/10Tを超えると、応力の分散効果が小さくなるので望ましくはない。   In addition, when the inclination angle of the outer surface of the welded portion 44 is θ, the tangent t at the starting end portion on the lower side of the circular arc of the annular recess 45 is an angle parallel or nearly parallel to the extension line of the inclination angle θ. It is desirable to do. If the starting end portion of the annular recess 45 and the toe position 44a of the welded portion 44 are made to coincide with each other, stress concentration in the welded portion 44 can be almost eliminated, and the durability of the welded portion 44 is improved. Becomes even better. However, since the welded portion 44 is provided on the entire circumference of the round body 42, it is difficult to weld so that the starting end portion of the annular recessed portion 45 coincides with the position of the toe-end portion of the welded portion 44 over the entire circumference. is there. Here, if the starting end portion of the annular recess 45 and the weld toe position of the welded portion 44 overlap, the degree of stress concentration increases, and the risk of damage to the welded portion 44 increases. Therefore, in order to easily perform the welding operation, a slight interval B can be provided between the welding line and the starting end position of the annular recess 45. This interval B is set to be in a range of 1/10 T or less from the toe position P of the welded portion 44. If it exceeds 1/10 T, the stress dispersion effect is reduced, which is not desirable.

丸胴42に円環状凹陥部44を形成するのは、切削やレーザブレージング等の加工方法があるが、次のような加工方法により形成することができる。即ち、丸胴42は、図9に示したように、鋼板50を曲げ加工することにより形成されるが、このための加工装置としては、内側に2個の加圧ローラ51,51を所定の間隔だけ離した位置に配置し、外側には、両加圧ローラ51,51間の位置に1個の加圧ローラ52を配置する構成とする。これらの加圧ローラを回転駆動しながら、鋼板50の送りを行うことによって、鋼板50を円筒状に曲げるように加工される。そして、外側の加工ローラ52には、その中間位置に円環状の突条53を形成しておく。これによって、鋼板50を円筒状に曲成する加工を行う際に、同時に円環状凹陥部44が形成される。従って、鋼板50を曲げ加工して丸胴42を形成する工程で、同時に円環状凹陥部44が形成され、格別追加の工程を必要としない。   The annular recess 44 is formed in the round body 42 by a processing method such as cutting or laser brazing, but can be formed by the following processing method. That is, as shown in FIG. 9, the round body 42 is formed by bending a steel plate 50. As a processing apparatus for this purpose, two pressure rollers 51, 51 are provided on the inside. The pressure roller 52 is disposed at a position separated by a distance, and one pressure roller 52 is disposed on the outer side at a position between the pressure rollers 51 and 51. The steel plate 50 is processed to be bent into a cylindrical shape by feeding the steel plate 50 while rotationally driving these pressure rollers. The outer processing roller 52 is formed with an annular ridge 53 at an intermediate position thereof. Thereby, when performing the process of bending the steel plate 50 into a cylindrical shape, the annular recess 44 is formed at the same time. Therefore, in the process of bending the steel plate 50 to form the round body 42, the annular recess 44 is formed at the same time, and no special additional process is required.

1 下部走行体 2 上部旋回体
3 旋回装置 10 トラックフレーム
12 サイドフレーム 13 センタフレーム
20 旋回フレーム 30 外輪
31 内輪 33 旋回輪ユニット
40 支持部材 41 支持板
42 丸胴 43,44 溶接部
45 円環状凹陥部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower traveling body 2 Upper revolving body 3 Turning apparatus 10 Track frame 12 Side frame 13 Center frame 20 Turning frame 30 Outer ring 31 Inner ring 33 Turning wheel unit 40 Support member 41 Support plate 42 Round body 43, 44 Welding part 45 Annular recessed part

Claims (4)

下部走行体に旋回装置を介して上部旋回体が旋回可能に連結され、前記下部走行体は、左右の走行手段をそれぞれ設けたサイドフレームと、これら両サイドフレーム間を連結するセンタフレームと、このセンタフレームと前記旋回装置との間に介装した丸胴とから構成され、前記丸胴を前記センタフレームに溶接手段で固着して設けた建設機械のトラックフレームにおいて、
前記丸胴と前記センタフレームとの間には、この丸胴の内外周の少なくとも一方側に対して、そのコーナ部に円環状の溶接ビードを有するようにして溶接するようになし、
前記溶接部の溶接ビードの前記丸胴側への溶接止端位置またはこの溶接止端位置より上部側の位置に断面が曲面形状となった円環状凹陥部を形成する
構成としたことを特徴とする建設機械のトラックフレーム。
An upper swing body is connected to the lower travel body via a swing device so as to be capable of swinging. The lower travel body includes a side frame provided with left and right travel means, a center frame connecting the two side frames, In a track frame of a construction machine, which is composed of a round cylinder interposed between a center frame and the turning device, and the circular cylinder is fixed to the center frame by welding means.
Between the round cylinder and the center frame, at least one side of the inner and outer circumferences of the round cylinder is welded so as to have an annular weld bead at the corner,
It is characterized in that an annular recess having a curved cross section is formed at a weld toe position of the weld bead of the weld part to the round body side or a position on the upper side from the weld toe position. Truck frame for construction machinery.
前記円環状凹陥部は凹円弧面形状とする構成としたことを特徴とする請求項1記載の建設機械のトラックフレーム。 The track frame for a construction machine according to claim 1, wherein the annular recess has a concave arc surface shape. 前記円環状凹陥部の底面における最深部の深さは、前記丸胴の厚み寸法の1/10以下とする構成としたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の建設機械のトラックフレーム。 The depth of the deepest part in the bottom face of the said annular recessed part was set as the structure made into 1/10 or less of the thickness dimension of the said round cylinder, The track frame of the construction machine of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. . 前記円環状凹陥部の円弧の中心の高さ位置は、溶接止端位置から前記丸胴の厚み寸法の1/10以下の位置とする構成としたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の建設機械のトラックフレーム。 The center height of the circular arc of the annular recess is configured to be a position that is 1/10 or less of the thickness of the round cylinder from the weld toe position. A truck frame for a construction machine according to any one of the above.
JP2009133882A 2009-06-03 2009-06-03 Truck frame of construction machine Withdrawn JP2010281067A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009133882A JP2010281067A (en) 2009-06-03 2009-06-03 Truck frame of construction machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009133882A JP2010281067A (en) 2009-06-03 2009-06-03 Truck frame of construction machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010281067A true JP2010281067A (en) 2010-12-16

Family

ID=43538032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009133882A Withdrawn JP2010281067A (en) 2009-06-03 2009-06-03 Truck frame of construction machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010281067A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130134036A (en) * 2012-05-30 2013-12-10 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 Construction machine having grease vessel of assembly type

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130134036A (en) * 2012-05-30 2013-12-10 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 Construction machine having grease vessel of assembly type

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4411303B2 (en) Upper frame structure for cab support in construction machinery
US9604680B2 (en) Truck frame for construction machine
CN101489854B (en) Center frame in crawler travel device and method for manufacturing center frame
CN111836755B (en) Track shoe geometry for soft surfaces
EP1479833B1 (en) Crawler frame for a construction machine
JP2009013778A5 (en)
KR20160002899A (en) Revolving frame and work machine comprising such a frame
JP6968716B2 (en) Floating wheel and manufacturing method of floating wheel
JP2001342646A (en) Turning frame of construction machine
JP2010281067A (en) Truck frame of construction machine
WO2017065066A1 (en) Work machine boom
KR20200131261A (en) Track pad geometry for hard surfaces
KR20040100922A (en) Construction machine
KR20120072741A (en) Arm center boss controlling generation of fatigue crack
JP2007186926A (en) Construction machine
US8506006B2 (en) Truck frame for construction machine
JP2007136532A (en) Method for welding working machine component member and reinforcing member in construction equipment
WO2020170326A1 (en) Tracked vehicle
JP3172474B2 (en) Truck frame for construction machinery
US11346078B2 (en) Work equipment for motor grader
JP2002088808A (en) Rear end small revolving type hydraulic shovel
JP2001239964A (en) Truck frame of crawler type vehicle
JP7316463B2 (en) wheel type construction machine
JP4364605B2 (en) Truck frame manufacturing method for construction machinery
JP5798097B2 (en) Swivel construction machine

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20120807