JP4214670B2

JP4214670B2 - Construction machine earth removal equipment

Info

Publication number: JP4214670B2
Application number: JP2000327212A
Authority: JP
Inventors: 喜雄生井
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2020-10-26
Also published as: JP2002129591A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に設けられ、地面を水平に均す等の押土作業を行う排土装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械の一例としての油圧ショベルは土砂の掘削等の作業を行うための機械である。その作業うち、例えば、配管埋設工事等においては、配管の埋設箇所を油圧ショベルで掘削し、このようにして掘削した土砂を所定の位置に堆積しておき、配管の埋設を行った後には、この掘削土を埋め戻すようにして水平に均す等というように押土作業を伴う場合がある。このために、油圧ショベルに排土装置を装着したものは従来から知られている。そこで、図５に排土装置を装着した油圧ショベルの一般的な構成を示す。
【０００３】
図中において、１は下部走行体、２は上部旋回体、３は掘削作業手段、４は運転室である。下部走行体１は、左右の履帯５を有し、これら両履帯５は走行体フレーム６を構成するトラックフレームの両端に設けた駆動輪７，従動輪８間に巻回して設けられている。また、１０は排土装置であり、この排土装置１０は走行体フレーム６に、その走行方向前方に向けて突出するように装着される。
【０００４】
排土装置１０の構成を図６及び図７に示す。これらの図から明らかなように、下部走行体１の走行体フレーム６における左右の履帯５，５間の位置に、左右一対のブラケット１１，１１が取り付けられており、これら各ブラケット１１には、ステー１２の基端部がピン１３で枢着されている。また、ステー１２の先端近傍位置に他のブラケット１４が設けられており、これら両ブラケット１１，１４間にステー駆動用の油圧シリンダ１５の両端が、それぞれピン１６，１７で枢動可能に連結されている。
【０００５】
排土装置本体２０はこれら両ステー１２の先端部に連結されている。従って、排土装置本体２０は、油圧シリンダ１５を駆動して、ステー１２をピン１３による枢着部を中心として上下方向に回動させることによって、押土作業が可能な接地状態と、地面から持ち上げた退避状態とに変位させることができるようになっている。排土装置本体２０は、図８から明らかなように、ステー１２の先端が連結されている支持部材２１と、この支持部材２１に連結して設けた押土板２２とを有し、これら支持部材２１と押土板２２との両端部には端板２３が連結して設けられている。押土板２２は上下方向に向けて凹曲面形状となっており、その下端部側は上端部より前方に張り出している。そして、押土板２２の下端部には長尺の板体からなるカッティングエッジ２４がその長手方向において、複数の固定手段２５により固定されている。ここで、カッティングエッジ２４は土砂に対して切り込みを行うためのものであり、従って比較的短期間の間に摩耗することから、交換可能とするために、固定手段２５はボルト−ナットを用いることにより着脱可能としている。しかも、カッティングエッジ２４の摩耗度合いはその長さ方向において一様ではなく、特に摩耗が激しいのは両端近傍位置である。従って、カッティングエッジ２４は、中間部カッティングエッジ２４Ｃと、この中間部カッティングエッジ２４Ｃの両側に比較的短い寸法の端部側カッティングエッジ２４Ｅ，２４Ｅとを接合することにより構成され、それぞれ独立に取り付けられている。従って、端部側カッティングエッジ２４Ｅが摩耗し、中間部カッティングエッジ２４Ｃはなお摩耗の度合いが少ない時には、端部側カッティングエッジ２４Ｅのみを交換できるようになる。
【０００６】
排土装置本体２０により押土作業を行う際には、この排土装置本体２０を構成する押土板２２に大きな土圧等の荷重が作用する。このために、このような荷重により変形しないように、押土板２２を高い強度を有するものとしなければならない。このために、例えば図８に示したように、押土板２２と支持部材２１との間で上下方向に２箇所のボックス構造部を形成する構成としたものが知られている。このボックス構造部を形成するために、支持部材２１は上部支持板２１ａと、下部支持板２１ｂとから構成され、上部支持板２１ａ及び下部支持板２１ｂの上部側は斜め前方に曲折させている。そして、上部支持板２１ａは下部支持板２１ｂの曲折部に溶接手段で固着されている。押土板２２は、その裏面側において、上部及び下部の各支持板２１ａ，２１ｂの曲折部先端が溶接手段により固着されており、この固着部以外は押土板２２は支持部材２１から離間している。また、押土板２２の下端部と支持部材２１を構成する下部支持板２１ｂの下端部との間に補強板２６が掛け渡すように設けられている。以上のように構成することにより、上下２箇所のボックス構造部２７，２８が形成される。
【０００７】
ここで、押土板２２の上下方向において、最も高い圧力が作用するのはカッティングエッジ２４を取り付けた下端部である。このために、補強板２６は厚みのある鋼板で形成して、概略へ字状に曲成し、押土板２２の下部側において、カッティングエッジ２４が当接する面のほぼ全体にわたってこの第１の補強板２６の曲折部２６ａを面接触させるようにしている。従って、ボルト−ナットからなる固定手段２５はカッティングエッジ２４と補強板２６の曲折部２６ａとで押土板２２を挟み込むようにしている。このように、補強板２６に曲折部２６ａを設けた結果、この補強板２６の下面部には凹部が形成される。そこで、この凹部内には、固定手段２５の装着位置を避けた位置、つまり複数装着されている固定手段２５，２５間の位置に縦板２９を溶接手段により固着して設け、これらの縦板２９によって押土板２２に対する強度をより高める第２の補強部として機能させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、排土装置本体２０には、左右一対からなるステー１２，１２が連結されている。このために、図６から明らかなように、排土装置本体２０の長さ方向において、ステー１２の連結部を境として、ステー１２，１２の連結部より外側の部位は端部側が自由状態となっており、ステー１２，１２間の部分は両端がこれらステー１２，１２により規制されている。従って、排土装置本体２０に荷重が作用した時に、この荷重が真直ぐ押動する方向である場合には、ステー１２，１２間の部分が強度が高い。一方、捩り方向に荷重が作用した時に、ステー１２の外側の部分では、先端が自由状態となっているので、捩り方向の力を自由端側に逃がすことができる。しかしながら、ステー１２，１２間の部分はこの捩り荷重を逃がす構造とはなっていない。つまり、排土装置本体２０の長さ方向において、捩り力に対しては、ステー１２，１２間の部分は剛構造部Ｒとなり、ステー１２の外側の部分は柔構造部Ｆとなる。
【０００９】
以上のことから、押土作業等を行っている際には、排土装置本体２０に対して様々な方向からの荷重が作用するが、これら各方向の荷重の複合作用等により捩り力が作用すると、ステー１２，１２間の部分である剛構造部Ｒにおいては、その中間部分に捩り荷重が集中的に作用することになる。その結果、この補強板２６と縦板２９との連結部に高い応力が作用し、特に補強板２６と縦板２９とを連結する溶接部のうち、溶接始端位置及び終端位置にはとりわけ高応力が作用する結果、溶接部に亀裂等が発生することになり、やがては縦板２９の溶接部が破損してしまうという等の問題点がある。
【００１０】
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、排土装置本体において、補強部材の取付部に極端な捩り方向の応力が作用しないようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、走行手段を装着したフレームに取り付けられ、走行方向前方に延在させた左右一対のステーの先端に排土装置本体を連結して設けられる建設機械の排土装置であって、前記排土装置本体は、支持部材と、この支持板に連結した押土板とを有し、前記両ステーを支持部材に連結して設け、この支持板と押土板との間の下部位置に第１の補強部材を掛け渡して設け、前記押土板の下部位置を前記第１の補強部材に連結すると共に、この第１の補強部材にはカッティングエッジを支持させて設け、前記第１の補強部材の下部位置に、後端側が前記支持部材またはこの第１の補強部材の支持部材側への連結部に溶接手段で固着して設けた第２の補強部材を配設し、この第２の補強部材の前端側は、前記押土板または第１の補強部材に対して、その左右の両端部から前記支持部材における前記両ステーの連結部を通過しない位置までを溶接手段により固着する構成としたことをその特徴とするものである。
【００１２】
而して、排土装置本体により押土作業を行う際には、車両を前進させることから、押土板の板面に対して直交する方向、つまり真直ぐに押動する荷重が作用する。ステー間における剛構造部はこの方向の荷重に対して強度が高い。一方、柔構造部であるステーの外側は、ステーを中心として外向きに曲がるように変形しようとする。このために、この柔構造部には、第１の補強部材に加えて、この第１の補強部材と共にボックス構造を構成する第２の補強部材を設ける。これによって、柔構造部においても、押土作業時における土圧等の押圧力が作用する方向に対する強度が高まり、排土装置本体の全長にわたって押土する力は十分に発揮する。排土装置本体は左右方向に長尺の部材であるために、前述した方向の荷重以外にも、様々な方向の荷重が作用することになり、捩り方向にも変形する力が働く。ステーの外側の柔構造部においては、捩り荷重が作用しても、この荷重を自由端側に逃がすことができる。一方、ステー間における剛構造部では、柔構造部のように荷重を逃がすことはできない。しかしながら、この部分において、荷重を直接受承する押土板及び第１の補強部材に対して、第２の補強部材を欠落させたことにより、この部分にはある程度の柔軟性が確保され、捩り荷重の作用を円滑に吸収できる。
【００１３】
以上のことから、第２の補強部材は、両ステーの連結位置より外側にのみ設けるように構成することもできるが、この第２の補強部材を排土装置本体の全長に及ぶように配置する方が望ましい。このように、支持部材の全長にわたって第２の補強部材を固着すると、この支持部材が荷重の作用で長手方向に向けて沿ったり湾曲したりする変を防止できる。
【００１４】
カッティングエッジの取付部の構成としては、押土板に当接させ、この押土板にさらに第１の補強部材を接合させるようになし、ボルト−ナットからなる固定手段を用いて、この第１の補強部材と、押土板と、カッティングエッジとを挾持するように長手方向に複数箇所に着脱可能に固定するように構成できる。第２の補強部材は、押土板に固着することもできるが、通常は第１の補強部材の方が押土板より強度が高いことから、第１の補強部材に固着するのが望ましい。カッティングエッジも第１の補強部材に支持されることから、しかも第２の補強部材はできるだけ下部側に配置する必要があるので、固定手段より下方の位置で第１の補強部材に連結されることになる。従って、第２の補強部材は前記固定手段の装着位置を開放する切り欠きを形成することによって、カッティングエッジの交換作業を行えるようにする。また、押土板の下端部を第１の補強部材に溶接手段で固着することもでき、この場合には、カッティングエッジはこの第１の補強部材に固定手段により固定される。
【００１５】
前述したように、第２の補強部材におけるステー間の位置を欠落させるが、その具体的な手段としては、第２の補強部材には固定手段の装着位置を開放するために形成した切り欠きより幅の広い切り欠きを形成し、この幅広切り欠きにより押土板または第１の補強部材に対する固着部以外の部分を非接触状態に保持することができる。そして、固定手段の位置を開放する切り欠き，この切り欠きより幅の広い幅広切り欠きの端部は円弧形状とするのが望ましく、しかもこれらの円弧の曲率半径は幅広切り欠きの方を大きくする方がさらに良い。また、第２の補強部材の押土板または第１の補強部材に対する非溶接部である両ステー間の位置では、押土板または第１の補強部材に対してその全長にわたって、あるいは部分的に非固着状態で突き当てるようにすることもできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、排土装置における排土装置本体以外の構成については、従来技術で説明したものと格別の差異はないので、従来技術と同一または均等な部材については、同じ符号を用いて引用する。
【００１７】
而して、図１乃至図３は本発明の第１の実施の形態を示すものであって、図１は排土装置本体の底面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１８】
これらの図において、３０は排土装置本体であって、この排土装置本体３０は一対からなるステー３１（図面上では一方のステー３１のみを示す）の先端に連結されており、このステー３１を回動させることによって、上下動可能となっている。排土装置本体３０は、ステー３１に連結した支持部材３２と、押土板３３とを備え、支持部材３２は、上部支持板３２ａと下部支持板３２ｂとから構成され、これら上部支持板３２ａ，下部支持板３２ｂは途中位置で前方に曲折しており、この曲折部の先端が上下方向に向けて凹円弧状に形成されている押土板３３に溶接手段で固着されている。また、上部支持板３２ａの下端部は下部支持板３２ｂの上端における曲折部に溶接手段で固着されている。
【００１９】
さらに、支持部材３２を構成する下部支持板３２ｂの下端部には、補強板３４が溶接手段で固着されており、この補強板３３は、前方に向けて斜め上方に延在され、途中で所定角度下方に曲成されている。この補強板３４の前方側の立ち下がり部は押土板３３の下方部分と当接する接合部３４ａである。カッティングエッジ３５は、押土板３３の前面、つまり補強板３４との当接面とは反対側の面に接合されており、ボルト−ナットからなる固定手段３６により着脱可能に固定されている。従って、排土装置本体３０は、上下に２箇所のボックス構造部３７，３８が形成される。なお、支持部材３２は、必ずしも上下に２分割する必要はなく、またボックス構造部は１箇所のみであっても良い。また、ボックス構造部を上下に２箇所形成するに当って、支持部材３２と押土板３３との間に、上下方向の中間位置に支持部材とは別部材の隔壁部材を設ける構成としても良い。
【００２０】
以上の構成については、前述した従来技術のものと格別の差異はない。しかしながら、図１乃至図３に示した排土装置本体３０は、鋼板等を概略ヘ字状に曲成した補強部材３４を第１の補強部材として、この第１の補強部材３４の下部位置には、第２の補強部材３９が取り付けられている。
【００２１】
第２の補強部材３９は、排土装置本体３０の全長に及ぶ長さを有するばね性のある鋼板等からなる板材で形成されており、その一端は支持部材３２を構成する下部支持板３２ｂの下端部に溶接手段により固着されている。そして、この下部支持板３２ｂへの連結部から斜め前方に延在されて、この第２の補強部材３９は曲成した接合部３４ａを有する第１の補強部材３４から離間しており、その間に空間が形成される。
【００２２】
第２の補強部材３９は、第１の補強部材３４における立ち下がる接合部３４ａの下端位置に当接する位置まで延在されている。従って、第１の補強部材３４に装着した固定手段３６はこの第２の補強部材３９により覆われる。このために、固定手段３６を構成するナットを着脱できるようにするために、第２の補強部材３９のうち、各固定手段３６が装着されている部位には切り欠き４０が形成されており、固定手段３６はこの切り欠き４０を介して第２の補強部材３９の下面側から着脱できるようになっている。
【００２３】
図１に示したように、第２の補強部材３９の先端部のうち、ステー３１の連結位置から外側の部分、つまり柔構造部Ｆの部分は、第１の補強部材３４の接合部３４ａと当接しており、この当接部は溶接部４１により固着されている。また、ステー３１の連結部を含み、両ステー３１，３１の連結部間では、第２の補強部材３９には幅広切り欠き部４２が設けられており、この部分は第１の補強部材３４に固着されてはおらず、しかも第１の補強部材３４に対して非接触状態となっている。ここで、図１から明らかなように、幅広切り欠き部４２は切り欠き４０の幅より広いものである。
【００２４】
固定手段３６を外部に露出させるための切り欠き４０は、概略Ｕ字形状となっており、直線部に概略半円からなる円弧部が連なる形状となし、もって形状変化部をできるだけなだらかにして、外力が加わった時に応力が集中しないようにしている。従って、この円弧の曲率半径は切り欠き４０の幅寸法に依存する。これに対して、幅広切り欠き部４２においては、第２の補強部材３９の長さ方向に向けた直線部に向けてなだらかな円弧形状とすることによって、外力の作用に対する応力の分散を図るようにしている。しかも、この幅広切り欠き部４２の円弧の曲率半径は切り欠き４０の円弧部分の曲率半径より大きくなし、もって切り欠きの形状変化部における応力の分散度合いをより向上させるようにしている。
【００２５】
以上のように構成することによって、排土装置としての機能がより向上する。排土装置を作動させて、押土作業を行う際には、通常、下部走行体１を真直ぐ前進することから、排土装置本体３０にはその押土板３３の板面に対して直交する方向に土圧等の荷重が作用する。この荷重は押土板３３から支持部材３２を介してステー３１に伝達されて、最終的には下部走行体１により受承されることになる。押土板３３におけるステー３１，３１間の位置、つまり剛構造部Ｒでは、両側がステー３１に支承されているので、円滑に土砂を押し出すことができる。
【００２６】
これに対して、ステー３１の外側の部分、つまり柔構造部Ｆでは、土圧等の荷重が作用すると、ステー３１への連結部分を中心として荷重の作用方向、つまり走行方向における後方側に向けての曲げが作用する。しかしながら、この柔構造部Ｆにおいては、第１の補強部材３４の下部位置に、この第１の補強部材３４と第２の補強部材３９とを含むボックス構造部４３が形成されて、この方向への曲げ強度が著しく向上するので、柔構造部Ｆにおける押土板３３の曲がりが生じないか、または曲がりが生じたとしても、その度合いが小さくなる。
【００２７】
さらに、支持部材３２には、その左右方向における全長にわたって第２の補強部材３９が固着している。そして、柔構造部Ｆではこの第２の補強部材３９は第１の補強部材３４と共にボックス構造部４３を構成して強度の向上が図れるようになっているが、その中間の幅広切り欠き部４２を形成した剛構造部Ｒの位置においても、支持部材３２に固着した第２の補強部材３９により曲げや反りに対する抵抗が増大することになり、曲げに対する強度は高くなる。このように、排土装置本体３０は車両の前進方向と直交する方向に土圧等の荷重が作用しても、この排土装置本体３０において、直接土砂に作用する押土板３３が変形することなく、その全体がは左右方向において正確に直進性を保つことができ、押土作業を確実に、しかも効率的に行うことができる。
【００２８】
ところで、押土作業中には排土装置本体３０に対して様々な方向から荷重が作用することになり、その結果この排土装置本体３０には捩り方向の力も作用することになる。特に、排土装置本体３０は長尺の部材であり、かつその長さ方向の２箇所のステー３１が連結されているから、この排土装置本体３０に作用する様々な方向の外力によって、捩り方向の荷重が作用する。排土装置本体３０におけるステー３１の位置より外側の部分は第２の補強部材３９によって、最下部位置にボックス構造部４３が追加的に設けられているものの、自由端となっているので、ステー３１の外側における捩り方向の力はこの自由端側に逃げるように開放される。従って、ボックス構造部４３を追加して強度の向上を図るために、第２の補強部材３９を第１の補強部材３４に溶接部４１により固着しているにしても、この溶接部４１に応力が集中して、亀裂や溶接部４１の破壊等を生じるおそれはない。また、ステー３１，３１間の剛構造部Ｒにおいては、前述したボックス構造部４３が形成されていないので、この部分における柔軟性が増して応力の低減が図られることになり、かつ第２の補強部材３９は第１の補強部３４に対して溶接されていないので、この剛構造部Ｒ全体に対して部分的に高応力部が生じるのを防止できる。
【００２９】
また、第２の補強部材３９は、その一端側では全長にわたって支持部材３２に固着されており、かつ他端側では部分的に第１の補強部材３４に溶接されているから、この溶接始端部（乃至終端部）、つまり、第２の補強部材３９において、幅広切り欠き部４２の端部位置には、曲げ方向及び捩り方向の荷重が作用する。しかしながら、この幅広切り欠き部４２には形状変化点を緩和するように、大きな曲率半径を持った円弧形状として応力集中部が生じないようにしている。その結果、第２の補強部材３９に亀裂が生じたり、損傷したりすることがなくなり、その保護が図られる。
【００３０】
このように、排土装置本体３０の全体にわたって応力の極端な集中部をなくすことによって、全体における溶接部の脚長を低減でき、第１の補強部材３４の板厚を薄くできる等の利点があり、結果として排土装置本体３０を製造する際における作業工数の削減及び簡素化が図られる。
【００３１】
次に、図４には、本発明の第２の実施の形態が示されている。この第２の実施の形態では幅広切り欠き部を有さない第２の補強部材を用いている。排土装置本体３０′の全長に及ぶ長さを有する第２の補強部材５０には、カッティングエッジ３５の固定手段３６を着脱できるようにするための切り欠き５１，５２を設けているが、これらの切り欠き５１，５２以外の端部は第１の補強部材３４に突き当てられている。そして、ステー３１，３１の外側では第１，第２の補強部材３４，５０間が溶接部４１により固着されるが、ステー３１の位置を含んで、両ステー３１，３１間の部位では溶接を行わず、単に突き当てた状態に保持されている。これによって、前述した第１の実施の形態と同様、押土作業を行う際における排土装置本体３０′における押土板３３は、ステー３１の外側を含めて、土圧等の荷重の作用により変形することなく、円滑かつ効率的に排土作業を行うことができる。
【００３２】
このように構成すると、排土装置本体３０′に捩り力が作用した時におけるステー３１，３１間の剛構造部Ｒの柔軟性が大きくなり、しかも非溶接構造となっているので、この第１，第２の補強部材３４，５０間の突き当て部に対して応力が集中することはない。ただし、第１の補強部材３４が反ったり、湾曲したりして、第２の補強部材５０に対する押圧力が増大することもあるが、第２の補強部材５０を鋼板等の弾性のある部材で形成することによって、この第２の補強部材５０の弾性変形によって荷重が吸収される。
【００３３】
而して、第２の補強部材５０にはステー３１の外側には切り欠き５１が設けられており、また両ステー３１，３１間の部位にも切り欠き５２を設けられている。そして、両ステー３１，３１間に形成される切り欠き５２は、ステー３１の外側に設けた切り欠き５１より円弧部の曲率半径を大きくする。これによって、切り欠き５２における形状変化をなだらかになり、もって応力の異常集中を排除できて、その損傷を生じさせないように保護できる。一方、ステー３１の外側では、できるだけ溶接ラインを長くして強度を向上させるために、切り欠き５１の幅をある程度狭くすることから、その円弧部の曲率半径が切り欠き５２より小さくする方が有利である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、排土装置本体において、補強部材の取付部に極端な捩り方向の応力が作用しないように保護できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す排土装置本体の底面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す排土装置本体の底面図である。
【図５】建設機械の一例としての油圧ショベルの全体構成図である。
【図６】従来技術による排土装置の構成を示す平面図である。
【図７】図６の正面図である。
【図８】図６のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図である。
【符号の説明】
１下部走行体２上部旋回体
３掘削作業手段１０排土装置
３０，３０′ 排土装置本体３１ステー
３２支持部材３２ａ上部支持板
３２ｂ下部支持板３３押動板
３４第１の補強部材３４ａ接合部
３５カッティングエッジ３６固定手段
３９，５０第２の補強部材４０，５１，５２切り欠き
４１溶接部４２幅広切り欠き部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a soil removal device that is provided in a construction machine such as a hydraulic excavator and performs a pressing work such as leveling the ground horizontally.
[0002]
[Prior art]
A hydraulic excavator as an example of a construction machine is a machine for performing work such as excavation of earth and sand. Among the work, for example, in pipe burial work etc., after digging the pipe burial site with a hydraulic excavator, depositing the excavated earth and sand in a predetermined position, and burying the pipe, In some cases, the excavated soil is backfilled and leveled horizontally and so on. For this reason, a hydraulic excavator equipped with a soil removal device has been conventionally known. FIG. 5 shows a general configuration of a hydraulic excavator equipped with a soil removal device.
[0003]
In the figure, 1 is a lower traveling body, 2 is an upper swing body, 3 is excavation work means, and 4 is a cab. The lower traveling body 1 has left and right crawler belts 5, and both the crawler belts 5 are provided by being wound between driving wheels 7 and driven wheels 8 provided at both ends of a track frame constituting the traveling body frame 6. Further, 10 is a soil removal device, and this soil removal device 10 is attached to the traveling body frame 6 so as to protrude forward in the traveling direction.
[0004]
The structure of the earth removal apparatus 10 is shown in FIG.6 and FIG.7. As is clear from these drawings, a pair of left and right brackets 11, 11 are attached at positions between the left and right crawler belts 5, 5 in the traveling body frame 6 of the lower traveling body 1. A base end portion of the stay 12 is pivotally attached by a pin 13. Further, another bracket 14 is provided in the vicinity of the tip of the stay 12, and both ends of the hydraulic cylinder 15 for driving the stay are connected to the brackets 11 and 14 by pins 16 and 17, respectively. ing.
[0005]
The earth removing device main body 20 is connected to the tip portions of both the stays 12. Therefore, the earth removal device main body 20 drives the hydraulic cylinder 15 to rotate the stay 12 in the vertical direction around the pivotal attachment portion by the pin 13, so that the earthing work is possible from the grounding state where the earthing work can be performed. It can be displaced to the lifted and retracted state. As is clear from FIG. 8, the earth removing device main body 20 includes a support member 21 to which the tip of the stay 12 is connected, and a presser plate 22 provided to be connected to the support member 21. End plates 23 are connected to both ends of the member 21 and the presser plate 22. The presser plate 22 has a concave curved surface shape in the vertical direction, and its lower end portion projects forward from the upper end portion. A cutting edge 24 made of a long plate is fixed to the lower end of the presser plate 22 by a plurality of fixing means 25 in the longitudinal direction. Here, the cutting edge 24 is used for cutting the earth and sand, and therefore wears in a relatively short period of time. Therefore, in order to be replaceable, the fixing means 25 uses a bolt-nut. It is possible to attach and detach. In addition, the degree of wear of the cutting edge 24 is not uniform in the length direction, and particularly severe wear is in the vicinity of both ends. Accordingly, the cutting edge 24 is configured by joining the intermediate cutting edge 24C and the end-side cutting edges 24E and 24E having relatively short dimensions on both sides of the intermediate cutting edge 24C, and are attached independently. ing. Therefore, when the end side cutting edge 24E is worn and the intermediate cutting edge 24C is still less worn, only the end side cutting edge 24E can be replaced.
[0006]
When the earthing work is performed by the earthing device main body 20, a large load such as earth pressure acts on the earthing plate 22 constituting the earthing device main body 20. For this reason, the earth retaining plate 22 must have high strength so as not to be deformed by such a load. For this purpose, as shown in FIG. 8, for example, a structure in which two box structure portions are formed in the vertical direction between the presser plate 22 and the support member 21 is known. In order to form the box structure, the support member 21 is composed of an upper support plate 21a and a lower support plate 21b, and the upper sides of the upper support plate 21a and the lower support plate 21b are bent obliquely forward. The upper support plate 21a is fixed to the bent portion of the lower support plate 21b by welding means. On the back side of the presser plate 22, the ends of the bent portions of the upper and lower support plates 21 a and 21 b are fixed by welding means, and the presser plate 22 is separated from the support member 21 except for the fixed portions. ing. Further, a reinforcing plate 26 is provided between the lower end portion of the presser plate 22 and the lower end portion of the lower support plate 21 b constituting the support member 21. By configuring as described above, the box structure portions 27 and 28 are formed in two places, upper and lower.
[0007]
Here, in the vertical direction of the presser plate 22, the highest pressure acts on the lower end portion to which the cutting edge 24 is attached. For this purpose, the reinforcing plate 26 is formed of a thick steel plate and is bent in a generally hemispherical shape, and on the lower side of the presser plate 22, the first surface is almost entirely covered by the cutting edge 24. The bent portion 26a of the reinforcing plate 26 is brought into surface contact. Therefore, the fixing means 25 composed of a bolt and a nut sandwiches the presser plate 22 between the cutting edge 24 and the bent portion 26a of the reinforcing plate 26. Thus, as a result of providing the bent portion 26 a in the reinforcing plate 26, a concave portion is formed in the lower surface portion of the reinforcing plate 26. Therefore, in this recess, a vertical plate 29 is fixed by welding means at a position avoiding the mounting position of the fixing means 25, that is, a position between the plurality of fixing means 25, 25. 29 is made to function as a second reinforcing portion that further increases the strength of the presser plate 22.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a pair of left and right stays 12 and 12 are connected to the earth removing device main body 20. For this reason, as is apparent from FIG. 6, in the length direction of the earth removing device main body 20, the end portion side of the portion outside the connecting portion of the stays 12, 12 is free from the connecting portion of the stay 12. Both ends of the portion between the stays 12 and 12 are regulated by the stays 12 and 12. Therefore, when a load is applied to the soil removal apparatus main body 20, when the load is in the direction of pushing straight, the portion between the stays 12 and 12 has high strength. On the other hand, when a load is applied in the torsional direction, the tip of the stay 12 is in a free state at the outer portion of the stay 12, so that the force in the torsional direction can be released to the free end side. However, the portion between the stays 12 and 12 is not structured to release this torsional load. That is, in the longitudinal direction of the soil removal apparatus main body 20, the portion between the stays 12 and 12 becomes the rigid structure portion R and the outer portion of the stay 12 becomes the flexible structure portion F with respect to torsional force.
[0009]
From the above, when the earthing work is performed, loads from various directions are applied to the earth removing device main body 20, and a torsional force is applied by a combined action of the loads in each direction. Then, in the rigid structure portion R that is a portion between the stays 12 and 12, a torsional load acts on the intermediate portion in a concentrated manner. As a result, a high stress acts on the connecting portion between the reinforcing plate 26 and the vertical plate 29. Particularly, among the welded portions connecting the reinforcing plate 26 and the vertical plate 29, the high stress is particularly high at the welding start and end positions. As a result, cracks and the like are generated in the welded portion, and there is a problem that the welded portion of the vertical plate 29 is eventually damaged.
[0010]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to prevent the stress in the torsional direction from acting on the mounting portion of the reinforcing member in the earth removing device main body. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention is a construction machine that is attached to a frame on which traveling means is mounted, and is provided by connecting a soil removal apparatus main body to the tips of a pair of left and right stays extending forward in the traveling direction. The earth removing device main body includes a support member and a presser plate connected to the support plate, and the both stays are provided to be connected to the support member. A first reinforcing member is provided at a lower position between the base plate and the lower position of the presser plate is connected to the first reinforcing member, and a cutting edge is provided on the first reinforcing member. The second reinforcement provided by supporting and provided at the lower position of the first reinforcing member with the rear end side fixed to the supporting member or the connecting portion of the first reinforcing member to the supporting member side by welding means A member is disposed, and the front end side of the second reinforcing member Or the first reinforcing member is for that it has a structure for fixing a from both ends of the left and right to a position which does not pass through the connecting portion of the two stays at the support member by welding means and its features.
[0012]
Thus, when the earthing work is performed by the earthing device main body, the vehicle is moved forward, so that a load perpendicular to the plate surface of the earthing plate, that is, a load that pushes straightly acts. The rigid structure between the stays is strong against the load in this direction. On the other hand, the outside of the stay, which is the flexible structure portion, tends to be deformed so as to bend outward with the stay as the center. For this reason, in addition to the first reinforcing member, the flexible structure portion is provided with a second reinforcing member that forms a box structure together with the first reinforcing member. As a result, even in the soft structure portion, the strength in the direction in which the pressing force such as the earth pressure acts during the pressing operation is increased, and the pressing force over the entire length of the soil removal apparatus main body is sufficiently exhibited. Since the earth removing device main body is a member that is long in the left-right direction, loads in various directions are applied in addition to the loads in the above-described direction, and a force that deforms in the torsional direction also acts. Even if a torsional load acts on the flexible structure portion outside the stay, this load can be released to the free end side. On the other hand, the rigid structure part between the stays cannot release the load unlike the flexible structure part. However, in this portion, the second reinforcing member is omitted from the presser plate and the first reinforcing member that directly receive the load, so that a certain degree of flexibility is secured in this portion, and the torsion The action of load can be absorbed smoothly.
[0013]
From the above, the second reinforcing member can be provided only outside the connecting position of both stays. However, the second reinforcing member is arranged so as to cover the entire length of the soil removal apparatus main body. Is preferable. Thus, when the second reinforcing member is fixed over the entire length of the support member, it is possible to prevent the support member from being deformed along or curved in the longitudinal direction due to the action of the load.
[0014]
The cutting edge mounting portion is structured such that the first reinforcing member is brought into contact with the presser plate, and the first reinforcing member is joined to the presser plate. The reinforcing member, the presser plate, and the cutting edge can be detachably fixed at a plurality of locations in the longitudinal direction. Although the second reinforcing member can be fixed to the presser plate, it is usually preferable that the first reinforcing member is fixed to the first reinforcing member because the strength of the first reinforcing member is higher than that of the presser plate. Since the cutting edge is also supported by the first reinforcing member, it is necessary to dispose the second reinforcing member on the lower side as much as possible. Therefore, the cutting edge is connected to the first reinforcing member at a position below the fixing means. become. Therefore, the second reinforcing member forms a notch that opens the mounting position of the fixing means, so that the cutting edge can be replaced. Further, the lower end portion of the presser plate can be fixed to the first reinforcing member by welding means. In this case, the cutting edge is fixed to the first reinforcing member by fixing means.
[0015]
As described above, the position between the stays in the second reinforcing member is lost. As a specific means, the second reinforcing member has a notch formed to open the mounting position of the fixing means. forming a-out wide notch width, it is possible to hold the portions other than the sticking portion for押土plate or the first reinforcing member in a non-contact state by lack the wide cutting. The notch that opens the position of the fixing means and the end of the wide notch that is wider than the notch are preferably arc-shaped, and the radius of curvature of these arcs is larger than the wide notch. Even better. Moreover, in the position between both stays which is a non-welded part with respect to the pressing board or the first reinforcing member of the second reinforcing member, the entire length of the pressing board or the first reinforcing member is partially or partially. It can also be abutted in a non-adhered state.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment shown below, the configuration other than the main body of the earth removing device in the earth removing device is not particularly different from that described in the prior art. Cite with the same reference.
[0017]
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a bottom view of the earth removing device main body, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG.
[0018]
In these drawings, reference numeral 30 denotes a soil removal apparatus main body, which is connected to the tip of a pair of stays 31 (only one stay 31 is shown in the drawing). It can be moved up and down by rotating. The earth removal device main body 30 includes a support member 32 connected to a stay 31 and a presser plate 33. The support member 32 includes an upper support plate 32a and a lower support plate 32b. The upper support plate 32a, The lower support plate 32b is bent forward at an intermediate position, and the tip of the bent portion is fixed to the presser plate 33 formed in a concave arc shape in the vertical direction by welding means. The lower end portion of the upper support plate 32a is fixed to the bent portion at the upper end of the lower support plate 32b by welding means.
[0019]
Further, a reinforcing plate 34 is fixed to the lower end portion of the lower supporting plate 32b constituting the supporting member 32 by welding means. The reinforcing plate 33 extends obliquely upward toward the front, and is predetermined on the way. Curved downward at an angle. A falling portion on the front side of the reinforcing plate 34 is a joint portion 34 a that comes into contact with a lower portion of the presser plate 33. The cutting edge 35 is joined to the front surface of the presser plate 33, that is, the surface opposite to the contact surface with the reinforcing plate 34, and is detachably fixed by a fixing means 36 comprising a bolt-nut. Accordingly, in the soil removal apparatus main body 30, two box structure portions 37 and 38 are formed on the top and bottom. Note that the support member 32 is not necessarily divided into two parts in the vertical direction, and the box structure may be provided at only one place. Further, when the box structure portion is formed at two locations in the vertical direction, a partition member that is a separate member from the support member may be provided between the support member 32 and the presser plate 33 at an intermediate position in the vertical direction. .
[0020]
About the above structure, there is no special difference with the thing of the prior art mentioned above. However, the earth removing device main body 30 shown in FIGS. 1 to 3 has, as a first reinforcing member, a reinforcing member 34 formed by bending a steel plate or the like in a generally square shape at a lower position of the first reinforcing member 34. The second reinforcing member 39 is attached.
[0021]
The second reinforcing member 39 is formed of a plate material made of a springy steel plate or the like having a length extending over the entire length of the earth removing device main body 30, and one end of the second reinforcing member 39 of the lower support plate 32 b constituting the support member 32. The lower end is fixed by welding means. The second reinforcing member 39 extends obliquely forward from the connecting portion to the lower support plate 32b, and is separated from the first reinforcing member 34 having the bent joint portion 34a. A space is formed.
[0022]
The second reinforcing member 39 extends to a position where it comes into contact with the lower end position of the joining portion 34 a that falls in the first reinforcing member 34. Accordingly, the fixing means 36 attached to the first reinforcing member 34 is covered with the second reinforcing member 39. For this purpose, in order to be able to attach and detach the nut constituting the fixing means 36, a notch 40 is formed in a portion of the second reinforcing member 39 where each fixing means 36 is mounted, The fixing means 36 can be attached and detached from the lower surface side of the second reinforcing member 39 through the notch 40.
[0023]
As shown in FIG. 1, of the distal end portion of the second reinforcing member 39, the portion outside the connecting position of the stay 31, that is, the portion of the flexible structure portion F is connected to the joint portion 34 a of the first reinforcing member 34. The abutting portion is fixed by a welding portion 41. In addition, the second reinforcing member 39 is provided with a wide notch portion 42 including the connecting portion of the stay 31 and between the connecting portions of both the stays 31, 31, and this portion is provided in the first reinforcing member 34. It is not fixed and is not in contact with the first reinforcing member 34. Here, as is clear from FIG. 1, the wide notch portion 42 is wider than the width of the notch 40.
[0024]
The notch 40 for exposing the fixing means 36 to the outside is substantially U-shaped, and is formed in a shape in which a circular arc portion consisting of a substantially semicircle is connected to a linear portion, thereby making the shape change portion as gentle as possible, The stress is not concentrated when an external force is applied. Therefore, the radius of curvature of this arc depends on the width dimension of the notch 40. On the other hand, in the wide notch portion 42, a gentle arc shape is formed toward the straight portion in the length direction of the second reinforcing member 39 so that the stress can be dispersed with respect to the action of the external force. I have to. In addition, the radius of curvature of the arc of the wide notch portion 42 is made larger than the radius of curvature of the arc portion of the notch 40, so that the degree of stress distribution at the notch shape changing portion is further improved.
[0025]
By configuring as described above, the function as a soil removal device is further improved. When the earth removal device is operated to perform the earthing work, the lower traveling body 1 is usually moved straight forward, so that the earthing device body 30 is orthogonal to the plate surface of the earthing plate 33. Load such as earth pressure acts in the direction. This load is transmitted from the presser plate 33 to the stay 31 via the support member 32 and is finally received by the lower traveling body 1. At the position between the stays 31, 31 on the presser plate 33, that is, at the rigid structure portion R, since both sides are supported by the stay 31, the earth and sand can be pushed out smoothly.
[0026]
On the other hand, in the outer portion of the stay 31, that is, the flexible structure portion F, when a load such as earth pressure is applied, the direction of the load, that is, the rear side in the traveling direction is centered on the connecting portion to the stay 31. All bending works. However, in the flexible structure portion F, a box structure portion 43 including the first reinforcing member 34 and the second reinforcing member 39 is formed at a lower position of the first reinforcing member 34, and this direction is formed in this direction. Since the bending strength of the presser plate 33 in the flexible structure F does not occur or is bent, the degree of the bending strength decreases.
[0027]
Further, the second reinforcing member 39 is fixed to the support member 32 over the entire length in the left-right direction. In the flexible structure portion F, the second reinforcing member 39 and the first reinforcing member 34 together with the first reinforcing member 34 constitute a box structure portion 43 so that the strength can be improved. Even at the position of the rigid structure portion R that forms the shape, resistance to bending and warping is increased by the second reinforcing member 39 fixed to the support member 32, and the strength against bending is increased. Thus, even if a load such as earth pressure acts on the soil removal apparatus main body 30 in a direction orthogonal to the forward direction of the vehicle, the earth retaining plate 33 that directly acts on the earth and sand is deformed in the soil discharge apparatus main body 30. Therefore, the whole can maintain straightness accurately in the left-right direction, and the earthing work can be performed reliably and efficiently.
[0028]
By the way, during the earthing work, loads are applied to the earth removing device main body 30 from various directions. As a result, a force in the twisting direction also acts on the earth removing device main body 30. In particular, since the soil removal apparatus main body 30 is a long member and two stays 31 in the length direction are connected to each other, the torsion is caused by external forces acting on the soil removal apparatus main body 30 in various directions. Directional load acts. The portion outside the position of the stay 31 in the earth removing device main body 30 is a free end although a box structure portion 43 is additionally provided at the lowest position by the second reinforcing member 39. The torsional force on the outside of 31 is released so as to escape to the free end side. Therefore, even if the second reinforcing member 39 is fixed to the first reinforcing member 34 by the welded portion 41 in order to improve the strength by adding the box structure portion 43, the welded portion 41 is stressed. There is no risk of the concentration of cracks and the destruction of the welded portion 41 or the like. Further, in the rigid structure portion R between the stays 31 and 31, since the box structure portion 43 described above is not formed, the flexibility in this portion is increased and the stress is reduced. Since the reinforcing member 39 is not welded to the first reinforcing portion 34, it is possible to prevent a high stress portion from being partially generated with respect to the entire rigid structure portion R.
[0029]
The second reinforcing member 39 is fixed to the support member 32 over its entire length on one end side, and is partially welded to the first reinforcing member 34 on the other end side. In the second reinforcing member 39, the load in the bending direction and the torsional direction is applied to the end portion position of the wide notch portion 42. However, in the wide notch portion 42, the stress concentration portion is prevented from being formed as an arc shape having a large curvature radius so as to relieve the shape change point. As a result, the second reinforcing member 39 is not cracked or damaged, and the protection is achieved.
[0030]
Thus, by eliminating the extreme concentration portion of the stress throughout the earth removing device main body 30, there are advantages that the leg length of the welded portion in the whole can be reduced and the plate thickness of the first reinforcing member 34 can be reduced. As a result, it is possible to reduce and simplify the work man-hours in manufacturing the earthing device main body 30.
[0031]
Next, FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a second reinforcing member that does not have a wide notch is used. The second reinforcing member 50 having a length extending over the entire length of the earth removing device main body 30 ′ is provided with notches 51 and 52 for enabling the fixing means 36 of the cutting edge 35 to be attached and detached. The ends other than the notches 51 and 52 are abutted against the first reinforcing member 34. In addition, the first and second reinforcing members 34 and 50 are fixed to each other outside the stays 31 and 31 by the welded portion 41, but welding is performed at a portion between the stays 31 and 31 including the position of the stay 31. It is not carried out but is simply held in contact. As a result, as in the first embodiment described above, the earth retaining plate 33 in the earth removing device main body 30 ′ when the earth retaining operation is performed is performed by the action of a load such as earth pressure including the outside of the stay 31. The soil removal operation can be performed smoothly and efficiently without deformation.
[0032]
If comprised in this way, the flexibility of the rigid structure part R between the stays 31 and 31 when a torsional force acts on the earth removing apparatus main body 30 'will become large, Furthermore, since it has become a non-welded structure, this 1st The stress does not concentrate on the abutting portion between the second reinforcing members 34 and 50. However, although the first reinforcing member 34 is warped or curved and the pressing force against the second reinforcing member 50 may increase, the second reinforcing member 50 is an elastic member such as a steel plate. By forming, the load is absorbed by the elastic deformation of the second reinforcing member 50.
[0033]
Thus, the second reinforcing member 50 is provided with a notch 51 outside the stay 31, and a notch 52 is also provided between the stays 31, 31. And the notch 52 formed between both the stays 31 and 31 makes the curvature radius of a circular arc part larger than the notch 51 provided in the outer side of the stay 31. FIG. As a result, the shape change in the notch 52 is smoothed, so that the abnormal concentration of stress can be eliminated and the damage can be protected from being caused. On the other hand, on the outside of the stay 31, in order to make the weld line as long as possible to improve the strength, the width of the notch 51 is reduced to some extent, so it is advantageous to make the radius of curvature of the arc portion smaller than the notch 52. It is.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has an effect that, in the earth removing device main body, it is possible to protect the mounting portion of the reinforcing member from being subjected to an extreme twisting direction stress.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a bottom view of a soil removal apparatus main body showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 4 is a bottom view of a soil removal apparatus main body showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a hydraulic excavator as an example of a construction machine.
FIG. 6 is a plan view showing the configuration of a soil removal apparatus according to the prior art.
7 is a front view of FIG. 6. FIG.
8 is an enlarged cross-sectional view taken along line CC in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower traveling body 2 Upper turning body 3 Excavation work means 10 Earth removal apparatus 30, 30 'Earth removal apparatus main body 31 Stay 32 Support member 32a Upper support plate 32b Lower support plate 33 Pushing plate 34 First reinforcement member 34a Joint part 35 Cutting edge 36 Fixing means 39, 50 Second reinforcing member 40, 51, 52 Notch 41 Welded portion 42 Wide notched portion

Claims

In a soil removal device for a construction machine, which is attached to a frame equipped with traveling means and is connected to a distal end of a pair of left and right stays that can be rotated in a vertical direction extending forward in the traveling direction.
The earth removing device main body includes a support member and a presser plate connected to the support member, and the stays are provided to be connected to the support member, and a lower position between the support member and the presser plate. A first reinforcing member is provided over the
The lower position of the presser plate is connected to the first reinforcing member, and the first reinforcing member is provided with a cutting edge supported,
A second reinforcing member provided at the lower position of the first reinforcing member is fixed by welding means at the rear end side to the supporting member or a connecting portion to the supporting member side of the first reinforcing member. The front end side of the second reinforcing member is welded from the left and right ends to the position where the support member does not pass through the connecting portions of the both stays with respect to the presser plate or the first reinforcing member. A construction machine earth removal device characterized by being fixed by the construction.

The cutting edge is brought into contact with the pressing plate, the first reinforcing member is joined to the pressing plate with a predetermined width in the vertical direction, and a plurality of bolts and nuts provided in the length direction of the cutting edge. The first reinforcing member, the presser plate, and the cutting edge are detachably fixed so as to be detachably fixed to the front end side of the second reinforcing member. The earth removing device for a construction machine according to claim 1, wherein a notch for opening the mounting position of the fixing means is formed.

The second reinforcing member has a wider cut than the notch that opens the mounting position of the fixing means at a portion other than the fixing portion by the welding means with respect to the presser plate or the first reinforcing member. The soil removal device for a construction machine according to claim 2, wherein a notch is formed.

The notch for opening the position of the fixing means and the end of the wide notch are arc-shaped, and the radius of curvature of these arcs is configured to be larger in the wide notch. Destruction equipment for construction machinery as described.

Of the second reinforcing member, at the position between the two stays which is a non-welded portion to the presser plate or the first reinforcing member, the second reinforcing member is not fixed to the presser plate or the first reinforcing member. The soil removal device for a construction machine according to claim 1, wherein the device is configured to abut in a state.

The lower end portion of the presser plate is fixed to the first reinforcing member by welding means, and the cutting edge is fixed to the first reinforcing member so as to be detachable at a plurality of positions by fixing means including bolts and nuts. The soil removal device for a construction machine according to claim 1.