專(zhuān)利名稱：用于挖掘機(jī)的反鏟斗和正鏟斗裝置的型材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于挖掘機(jī)的反鏟斗和正鏟斗裝置的焊接型材，例如動(dòng)臂和斗桿，該型材包括上翼緣、下翼緣以及與之作用連接的側(cè)壁。
背景技術(shù)：
由US-A 4,034,876可知一種用于液壓挖掘機(jī)的動(dòng)臂結(jié)構(gòu)以及一種制造動(dòng)臂的方法。動(dòng)臂包括一個(gè)彎曲的外部輪廓并且具有上翼緣、下翼緣以及兩個(gè)分別設(shè)置在其間的側(cè)壁。壁區(qū)域在此構(gòu)成橫截面收縮部，既設(shè)置在上翼緣上又設(shè)置在下翼緣上，在內(nèi)部區(qū)域設(shè)置其它加大的支承元件。為了安裝各缸安裝點(diǎn)，在上翼緣的區(qū)域內(nèi)焊接一些獨(dú)立的支承區(qū)域。通過(guò)這種焊接連接的方式在高負(fù)荷的局部區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生不希望的應(yīng)力。
由JP-A 11 021 939可知一種類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，橫截面尺寸較小的側(cè)壁設(shè)置在設(shè)有加厚的端部區(qū)域的上翼緣和下翼緣之間。
由JP-A 200 102 0311可知另一種挖掘機(jī)動(dòng)臂的橫截面型材。在單個(gè)的角區(qū)域之間焊入上翼緣、下翼緣以及側(cè)壁。
在DE-A 198 82 547中涉及了一種反鏟斗挖掘機(jī)的動(dòng)臂及其制造方法。動(dòng)臂包括一個(gè)飛回鏢形(Bumerangform)，其中，動(dòng)臂的支架端部裝配在一個(gè)車(chē)輛結(jié)構(gòu)上并且在動(dòng)臂的前端部上設(shè)有一個(gè)臂。動(dòng)臂體構(gòu)成空心的并具有一個(gè)三角形的橫截面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，進(jìn)一步構(gòu)成在權(quán)利要求1的前序部分所述的用于反鏟斗和正鏟斗裝置的焊接型材，以降低在高負(fù)荷的局部區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力。通過(guò)型材的結(jié)構(gòu)應(yīng)該將焊縫移置到較低應(yīng)力的區(qū)域內(nèi)，使得焊縫的應(yīng)力集中只產(chǎn)生很小的影響，從而最終起到延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)件的使用壽命的作用。
這個(gè)目的按本發(fā)明以這樣的方式解決，即側(cè)壁設(shè)有截面加大的上和下端部區(qū)域，它們構(gòu)成用于設(shè)置在端部區(qū)域之間的上和下翼緣的角區(qū)域。
本發(fā)明有利的進(jìn)一步構(gòu)成由從屬權(quán)利要求得出。
在一種用于挖掘機(jī)的反鏟斗和正鏟斗裝置的焊接型材例如動(dòng)臂和斗桿的制造方法中，在該方法中，上和下翼緣通過(guò)焊接技術(shù)與側(cè)壁區(qū)域連接，按本發(fā)明建議，側(cè)壁尤其通過(guò)焊接的方式與截面加大的上和下端部區(qū)域連接，下翼緣安置在所屬的端部區(qū)域之間且通過(guò)焊接技術(shù)與之連接，上翼緣安置在所屬的端部區(qū)域之間且通過(guò)焊接技術(shù)與之連接。
通過(guò)按本發(fā)明的型材的結(jié)構(gòu)，焊縫移置到較低應(yīng)力的區(qū)域內(nèi)，使得可以明顯降低焊縫的應(yīng)力集中。通過(guò)這種措施可以提高結(jié)構(gòu)件的使用壽命，特別是挖掘機(jī)的動(dòng)臂和斗桿，尤其對(duì)于液壓挖掘機(jī)。特別重要的是本發(fā)明在大型液壓挖掘機(jī)上的應(yīng)用，例如它應(yīng)用在采礦工業(yè)中。這種設(shè)施應(yīng)用在最?lèi)毫拥牡匦沃?，其中以很高費(fèi)用才能發(fā)現(xiàn)材料疲勞，因?yàn)橥诰驒C(jī)在出現(xiàn)損壞時(shí)停機(jī)較長(zhǎng)的時(shí)間。
不同于現(xiàn)有技術(shù)，所建議的型材的上和下翼緣安置到側(cè)壁之間，特別是安置到與之連接的截面加厚的端部區(qū)域之間并且通過(guò)焊接技術(shù)與之連接。
相應(yīng)的由材料橫截面加大的端部區(qū)域類(lèi)似于側(cè)壁地-按照動(dòng)臂和斗桿相應(yīng)的輪廓-構(gòu)成并且通過(guò)焊接技術(shù)相互連接。
所建議型材的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，因?yàn)橛糜诟缀鸵簤貉b置的各安裝點(diǎn)集成到上翼緣側(cè)的截面加大的端部區(qū)域內(nèi)，所以可以取消所有至今在這個(gè)位置上依然存在的焊縫。
從制造技術(shù)的角度看，可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，不需裝配裝置。


下面借助于附圖中的實(shí)施例描述本發(fā)明。其中圖1一個(gè)設(shè)有一個(gè)反鏟斗裝置的液壓挖掘機(jī)的原理圖；圖2一個(gè)設(shè)有一個(gè)正鏟斗裝置的液壓挖掘機(jī)的原理圖；圖3按圖1或2的動(dòng)臂的局部視圖；圖4到8 按圖3的設(shè)有不同的截面加大的端部區(qū)域的動(dòng)臂的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出一個(gè)液壓挖掘機(jī)1，包括一個(gè)上車(chē)2以及一個(gè)設(shè)有履帶3的下車(chē)4。在該實(shí)施例中，液壓挖掘機(jī)1具有一個(gè)反鏟斗裝置5，它包括一個(gè)動(dòng)臂6、一個(gè)斗桿7以及一個(gè)反鏟斗8。動(dòng)臂6通過(guò)一個(gè)液壓缸9支承在上車(chē)2上。另一個(gè)液壓缸10在一個(gè)通過(guò)焊接技術(shù)與動(dòng)臂6連接的安裝型材11和一個(gè)斗桿端部12之間延伸。另一個(gè)液壓缸13在一個(gè)斗桿側(cè)的支承點(diǎn)14和一個(gè)鏟斗側(cè)的支承區(qū)域15之間延伸，這個(gè)支承區(qū)域15構(gòu)成杠桿臂支架的形狀。
作為原理圖，圖2示出了一個(gè)帶有一個(gè)正鏟斗裝置5′的液壓挖掘機(jī)1′。正鏟斗裝置5′的主要結(jié)構(gòu)件是動(dòng)臂6′、斗桿7′以及正鏟斗8′。
圖3示出了在圖1中原則性地描述的動(dòng)臂6，具有本發(fā)明的特征。動(dòng)臂6具有一個(gè)下翼緣16、一個(gè)上翼緣17、側(cè)壁18以及截面加大的上和下端部區(qū)域19、20。在接下來(lái)的附圖中將進(jìn)一步描述，相互平行延伸的側(cè)壁18與截面加大的上和下端部區(qū)域19、20通過(guò)焊接技術(shù)連接，它們構(gòu)成用于設(shè)置在端部區(qū)域19、20之間的上翼緣17和下翼緣16的角區(qū)域。在圖1中描述的單獨(dú)的型材11按本發(fā)明與設(shè)在上翼緣側(cè)的截面加大的端部區(qū)域19按輪廓(Konturgemβig)構(gòu)成，使得由于用于圖1中描述的液壓缸10(在此未畫(huà)出)的各安裝點(diǎn)21的集成，所有至今在這個(gè)位置存在的焊縫被取消了。底點(diǎn)支承22按照動(dòng)臂6或6′的在連接區(qū)域23給定的橫截面成型并通過(guò)焊接的方式與之連接。同樣的情況適用于這個(gè)叉形構(gòu)造的安裝區(qū)域24，用于在這里沒(méi)有進(jìn)一步描述的按圖1的斗桿7。設(shè)置在側(cè)壁18內(nèi)的支承區(qū)域21′用于安裝在圖1中描述的液壓缸9的一個(gè)端部。
圖4到8示出了動(dòng)臂6的不同橫截面，動(dòng)臂如圖3所示?？梢钥吹较铝械慕Y(jié)構(gòu)件下翼緣16、上翼緣17、側(cè)壁18和截面加大的下端部區(qū)域20以及集成到加大的上端部區(qū)域19內(nèi)的支承區(qū)域21。側(cè)壁18與較厚的截面加大的端部區(qū)域19、20在接觸點(diǎn)25、26的區(qū)域內(nèi)通過(guò)焊接技術(shù)相互連接。
圖4到8之間的區(qū)別在于，截面加大的端部區(qū)域外部齊平、內(nèi)部齊平或者居中地設(shè)有橫截面縮減的區(qū)域27、28，因此以箱形的方式一方面構(gòu)成一個(gè)具有平整的內(nèi)部輪廓29的型材(圖5)，另一方面構(gòu)成一個(gè)具有平整的外部輪廓30的型材(圖4)以及一個(gè)具有相對(duì)于截面加大的端部區(qū)域19、20居中安置的側(cè)壁18(圖6)的型材。普通技術(shù)人員為每種使用情況匹配合適的輪廓。下翼緣16在所有情況下與所屬的端部區(qū)域20齊平地連接。上翼緣17安置在相應(yīng)的端部區(qū)域19之間并且類(lèi)似于下翼緣通過(guò)焊接技術(shù)與端部區(qū)域19連接。
按圖7描述了其他結(jié)構(gòu)的橫截面縮減的區(qū)域27、28。用于圖1中所示缸10(在此未畫(huà)出)的各安裝點(diǎn)21集成到型材11內(nèi)，而它們?cè)谄渌綀D中超出外部輪廓。產(chǎn)生一個(gè)基本上多邊形的內(nèi)部輪廓31，在此構(gòu)成一個(gè)平整的外部輪廓30。
圖8示出了橫截面縮減的區(qū)域27、28的一種組合，該組合可由圖4和6得出。
在所有情況下，上翼緣17和下翼緣16連接在端部區(qū)域19、20的較厚的型材橫截面的區(qū)域內(nèi)。通過(guò)型材的這種構(gòu)造，焊縫移置到低應(yīng)力的區(qū)域內(nèi)，減少了焊縫的應(yīng)力集中，這使結(jié)構(gòu)件的使用壽命顯著延長(zhǎng)。
另外存在這種可能性，下翼緣側(cè)的端部區(qū)域20在其輪廓上這樣構(gòu)成，使得它們構(gòu)成用于各缸安裝點(diǎn)的集成的安裝區(qū)域。這是在圖4到8中所述的旋轉(zhuǎn)180°的方案。在此，普通技術(shù)人員將根據(jù)必要的結(jié)構(gòu)匹配給相應(yīng)的挖掘機(jī)類(lèi)型。
權(quán)利要求
1.用于挖掘機(jī)(1)的反鏟斗裝置(5)和正鏟斗裝置(5′)的焊接型材，例如動(dòng)臂(6、6′)和斗桿(7、7′)，該型材包括上翼緣(17)、下翼緣(16)以及與之作用連接的側(cè)壁(18)，其特征在于所述側(cè)壁(18)設(shè)有截面加大的上和下端部區(qū)域(19、20)，它們構(gòu)成用于設(shè)置在端部區(qū)域(19、20)之間的上翼緣(17)和下翼緣(16)的角區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型材，其特征在于至少下翼緣(16)與相應(yīng)的端部區(qū)域(20)基本上齊平地定位在端部區(qū)域(20)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的型材，其特征在于所述端部區(qū)域(19、20)由獨(dú)立的與動(dòng)臂(6、6′)和斗桿(7、7′)的相應(yīng)輪廓匹配的板材構(gòu)成，這些板材通過(guò)焊接技術(shù)與相應(yīng)的橫截面較薄的側(cè)壁(18)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的型材，其特征在于設(shè)在上翼緣側(cè)的端部區(qū)域(19)按輪廓構(gòu)成，使得該端部區(qū)域間接或直接尤其用于安裝各缸安裝點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的型材，其特征在于所述端部區(qū)域(19、20)至少局部設(shè)有橫截面縮減的區(qū)域(27、28)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的型材，其特征在于所述橫截面縮減的區(qū)域(27、28)朝向相應(yīng)的側(cè)壁(18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6之一所述的型材，其特征在于橫截面縮減的各區(qū)域(27、28)與所屬側(cè)壁(18)的內(nèi)部輪廓(29)齊平。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的型材，其特征在于橫截面縮減的各區(qū)域(27、28)與所屬側(cè)壁(18)的外部輪廓(30)齊平。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8之一所述的型材，其特征在于橫截面縮減的各區(qū)域(27、28)居中地連接到所屬側(cè)壁(18)的內(nèi)部輪廓和外部輪廓上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9之一所述的型材，其特征在于所述端部區(qū)域(19、20)設(shè)有用于安裝各缸安裝點(diǎn)的支承點(diǎn)(21)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10之一所述的型材，其特征在于所述側(cè)壁(18)設(shè)有用于安裝各缸安裝點(diǎn)的支承點(diǎn)(21′)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11之一所述的型材，其特征在于通過(guò)焊接技術(shù)可以將一些連接元件(22、24)連接在尤其構(gòu)成空箱形的型材的自由端部的區(qū)域內(nèi)，所述連接元件的橫截面匹配于箱的相應(yīng)的端部橫截面。
13.一種用于挖掘機(jī)(1)的反鏟斗和正鏟斗裝置(5、5′)的焊接型材例如動(dòng)臂(6、6′)和斗桿(7、7′)的制造方法，其中，將上翼緣(16)和下翼緣(17)通過(guò)焊接技術(shù)與側(cè)壁(18)連接，其特征在于所述側(cè)壁(18)尤其通過(guò)焊接的方式與截面加大的上和下端部區(qū)域(19、20)連接，下翼緣(16)安置在所屬的端部區(qū)域(20)之間并通過(guò)焊接技術(shù)與之連接，上翼緣(17)安置在所屬的端部區(qū)域(19)之間并通過(guò)焊接技術(shù)與之連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述側(cè)壁(18)和所屬的端部區(qū)域(19、20)按照各動(dòng)臂(6、6′)和斗桿(7、7′)的輪廓構(gòu)成，比側(cè)壁(18)厚的端部區(qū)域(19、20)在壁區(qū)域側(cè)設(shè)有橫截面縮減的區(qū)域(27、28)并且在所述橫截面縮減的區(qū)域(27、28)與相應(yīng)的側(cè)壁(18)通過(guò)焊接技術(shù)連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于上翼緣側(cè)的端部區(qū)域(19)在其輪廓上這樣構(gòu)成，使得它們構(gòu)成用于各缸安裝點(diǎn)的集成的安裝區(qū)域(11)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13到15之一所述的方法，其特征在于下翼緣側(cè)的端部區(qū)域(20)在其輪廓上這樣構(gòu)成，使得它們構(gòu)成用于各缸安裝點(diǎn)的集成的安裝區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于挖掘機(jī)(1)的反鏟斗和正鏟斗裝置的焊接型材，例如動(dòng)臂(6)和斗桿，該型材包括上翼緣(17)、下翼緣(16)以及與之作用連接的側(cè)壁(18)，其中，所述側(cè)壁設(shè)有截面加大的上端部區(qū)域(19)和下端部區(qū)域(20)，它們構(gòu)成用于設(shè)置在端部區(qū)域之間的上和下翼緣的角區(qū)域。
文檔編號(hào)E02F3/38GK1720376SQ200380105168
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2003年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者A·格羅本斯蒂格, D·貝克曼 申請(qǐng)人:特雷克斯德國(guó)有限及兩合公司