專利名稱：工程機械的車架的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于例如液壓挖掘機、液壓起重機等工程機械的車架，尤其涉及固定有用于將旋轉輪安裝在中心機架上的圓筒體的工程機械的車架。
背景技術：
一般地，液壓挖掘機、液壓起重機等工程機械大致包括可自行的下部行駛體、可旋轉地搭載在該下部行駛體上的上部旋轉體、以及設在該上部旋轉體的前部側的作業(yè)裝置。在該場合，構成下部行駛體的主體部的車架包括左、右側面機架和配置在該各側面機架之間的中心機架，該中心機架大致包括在上、下方向隔有間隔地連接在左、右側面機架上的上板、下板；設在該上板和下板的左、右方向的中間部并連接兩者之間的連接筒體；以及固定在上板的上面?zhèn)鹊膱A筒狀的圓筒體。并且，構成為，使用螺栓等將旋轉輪安裝在圓筒體的上端側，并通過該旋轉輪將上部旋轉體可旋轉地支撐在車架上。在此，就固定在車架的中心機架上的圓筒體而言，構成為，通常通過將一般結構用的軋制鋼材折彎為圓形而形成為圓筒狀，圓筒體的下端部使用焊接機構固定在構成中心機架的上板的上面?zhèn)?。另外，構成為，在圓筒體的上端部沿整周螺設有多個螺栓孔(內螺紋孔)，使用被擰入這些各螺栓孔中的螺栓，將旋轉輪安裝在圓筒體的上端部。在該場合，就現(xiàn)有技術的圓筒體而言，形成為從螺設有多個螺栓孔的上端部到焊接在中心機架上的下端部的板厚設定為相等的、即在上、下方向(軸向)具有一樣的板厚的圓筒形狀體(專利文獻1 日本特開平10-306466號公報)。另外，作為另一現(xiàn)有技術的圓筒體，例如就用于礦物的露天挖掘作業(yè)等的大型的液壓挖掘機的圓筒體而言，構成為，由圓筒部和從該圓筒部的下端側向徑向外向突出的凸緣部形成為帶階梯圓筒狀。并且，構成為，由該圓筒部和凸緣部構成的圓筒體通過沿整周將圓筒部和凸緣部的邊界部分切割為凹彎曲狀，抑制應力集中在兩者的邊界部分(專利文獻 2 日本特開平11-71785號公報)。

發(fā)明內容
但是，就上述的專利文獻1的現(xiàn)有技術的圓筒體而言，為了在螺設在其上端部的各螺栓孔的周圍確保充足的板厚，需要增大上端側的板厚(變厚)，但在焊接在中心機架上的下端側，不需要上端側那種大的板厚，因此，現(xiàn)有技術的圓筒體的下端側的板厚增大到必要以上，因此導致存在圓筒體整體的重量相應地增大的問題。另外，在專利文獻1的現(xiàn)有技術中，與焊接有圓筒體的中心機架的上板的板厚相比，將圓筒體的板厚設定為兩倍以上的大小。因此，在上板的強度和圓筒體的強度產(chǎn)生大的差異，在通過焊接機構將圓筒體固定在上板上時，在兩者間的接合部產(chǎn)生大的應力。與此相對，公知有下述方法為了減小在板厚大的圓筒體和板厚小的上板的接合部上產(chǎn)生的應力，增大在圓筒體的下端部和上板的接合部上形成的焊縫的焊腳長，并且使用研磨機等將焊縫的表面研磨成圓弧狀、或不研磨焊縫地采用凹焊縫。但是，在這種方法中，在將圓筒體焊接在中心機架的上板上的作業(yè)上需要花費大量的時間，存在其作業(yè)性下降之類的問題。另一方面，如上述專利文獻2的現(xiàn)有技術那樣，由圓筒部和凸緣部構成的圓筒體由于在厚壁的圓筒部的下端側沿整周設有圓板狀的凸緣部，導致存在圓筒體的重量大幅地增大之類的問題。本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術的問題而完成的，其目的在于提供能夠減小圓筒體的重量、并且能夠提高將圓筒體焊接在中心機架的上板時的作業(yè)性的工程機械的車架。(1)為了解決上述課題，本發(fā)明適用于工程機械的車架，包括左、右側面機架和配置在該各側面機架間的中心機架，該中心機架包括在上、下方向隔有間隔地連接在上述左、右側面機架上的上板、下板；設在該上板和下板的左、右方向的中間部并連接該上板和下板之間的連接筒體；以及固定在上述上板的上面?zhèn)炔⒃谏隙藗劝惭b有旋轉輪的圓筒狀的圓筒體。本發(fā)明采用的結構的特征在于，在上述圓筒體的外周面上設置位于上、下方向的中間部并沿整周切割為凹槽狀的外側彎曲部，在上述圓筒體的內周面上設置位于上、下方向的中間部并沿整周切割為凹槽狀的內側彎曲部。這樣，通過在圓筒體的上、下方向的中間部設置凹槽狀的外側彎曲部和內側彎曲部，能夠減小圓筒體的中間部的板厚(變薄)，從而能夠相應地減小圓筒體整體的重量。另外，通過在圓筒體的外周側設置外側彎曲部、在內周側設置內側彎曲部，在上、 下方向的荷重作用在圓筒體上時，能夠將應力分散在圓筒體的外側彎曲部和內側彎曲部上。由此，在使用焊接機構使圓筒體的下端部與中心機架的上板接合時，能夠抑制在兩者的接合部產(chǎn)生局部的應力集中。其結果，由于能夠減小在圓筒體和上板之間沿整周形成的焊縫的焊腳長，因此能夠提高將圓筒體焊接在上板上時的作業(yè)性，也有利于減少車架的制造成本。(2)根據(jù)本發(fā)明，就上述圓筒體而言，將上端側形成為上厚壁部，并將下端側形成為下厚壁部，使該各厚壁部間形成為由上述外側彎曲部和內側彎曲部包圍的鼓狀的薄壁部。通過該結構，為了在圓筒體的上端側設置用于安裝旋轉輪的螺栓孔(內螺紋孔)， 能夠確保必要的板厚。這樣，通過將圓筒體的上端側和下端側做成厚壁部，將中間部做成薄壁部，能夠充分地發(fā)揮作為圓筒體的功能，并能夠減少圓筒體整體的重量。(3)根據(jù)本發(fā)明，上述外側彎曲部和內側彎曲部包括沿上述圓筒體的板厚的中心線直線地延伸的直線部；曲線地連接該直線部和上述上厚壁部之間的上圓弧部；以及曲線地連接上述直線部和上述下厚壁部之間的下圓弧部。通過該結構，能夠利用外側彎曲部的直線部和內側彎曲部的直線部將圓筒體的薄壁部的板厚設定得小。并且，通過利用圓弧部曲線地連接該直線部和上、下厚壁部之間，能夠抑制在位于圓筒體的上、下方向的兩端側的厚壁部和位于中間部的薄壁部之間的邊界部產(chǎn)生局部的應力集中。其結果，上、下方向的兩端側的板厚大，能夠確保在在上、下方向的中間部的板厚小的圓筒體整體的強度，從而能夠提高其可靠性。(4)根據(jù)本發(fā)明，利用焊接機構接合上述圓筒體的下厚壁部和上述上板，并與上述外側彎曲部連續(xù)地形成該接合部的焊縫。
通過該結構，能夠抑制應力集中在與圓筒體的下厚壁部接合的焊縫的上縫邊部和與中心機架的上板接合的焊縫的下縫邊部，從而能夠提高圓筒體與上板的接合強度。


圖1是表示應用了本發(fā)明的實施方式的車架的液壓挖掘機的主視圖。圖2是表示車架的俯視圖。圖3是從圖2中的向視III - III方向觀察車架的剖視圖。圖4是放大表示圖3中的A部的主要部位放大剖視圖。圖5是表示在本實施方式的圓筒體的上、下方向的各部位上產(chǎn)生的應力的分布的應力分布圖。圖6是表示在比較例的圓筒體的上、下方向的各部位上產(chǎn)生的應力的分布的應力分布圖。
具體實施例方式以下，以應用于液壓挖掘機上的場合為例，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的工程機械的車架的實施方式。圖中，1表示作為工程機械的代表例的液壓挖掘機。并且，該液壓挖掘機1大致包括可自行的履帶式下部行駛體2、通過旋轉輪3可旋轉地搭載在該下部行駛體2上的上部旋轉體4、以及可俯仰動作地設在該上部旋轉體4的前部側的作業(yè)裝置5，用于砂土的挖掘作業(yè)等。在此，履帶式下部行駛體2用于在工程現(xiàn)場等具有凹凸的地面上行駛，大致包括 后述的車架11 ；設在后述的左、右側面機架12、13的一端側并由行駛用液壓馬達(未圖示) 驅動的驅動輪6 ；可旋轉地設在左、右側面機架12、13的另一端側的游動輪7 ；以及卷繞在這些驅動輪6和游動輪7而設置的履帶(履帶)8。11是構成下部行駛體2的主體部的車架，該車架11如圖2及圖3所示，大致包括左、右側面機架12、13和配置在該左、右側面機架12、13間的后述的中心機架14。在此，左側面機架12沿前、后方向延伸地配置，并焊接在后述的上板15的支腳部 15A及下板16的支腳部16A的前端側。并且，左側面機架12通過對鋼板材實施折彎加工而形成為下端側開口的、截面為倒U字型的形狀，在長度方向的一端側安裝有驅動輪托架 12A，在另一端側安裝有游動輪托架12B。另一方面，右側面機架13沿前、后方向延伸地配置，并焊接在后述的上板15的支腳部15A及下板16的支腳部16A的前端側。并且，右側面機架13通過對鋼板材實施折彎加工而形成為下端側開口的、截面為倒U字型的形狀，在長度方向的一端側安裝有驅動輪托架13A，在另一端側安裝有游動輪托架13B。14是配置在左、右側面機架12、13間的中心機架，該中心機架14從上方觀察形成為大致X字狀，構成車架11的中央部分。并且，中心機架14由后述的上板15、下板16及圓筒體18等構成。15是中心機架14的上板，該上板15使用鋼板材等形成為大致X字狀。在上板15 的左、右方向的兩側分別前、后相離地各設置兩個、共計四個支腳部15A。并且，左側的支腳部15A的前端側使用焊接機構連接在左側面機架12上，右側的支腳部15A的前端側使用焊接機構連接在右側面機架13上。另外，在上板15的中央部形成有大徑的作業(yè)孔15B，在上板15的上面?zhèn)纫园鼑鳂I(yè)孔15B的方式固定有后述的圓筒體18。16是在上、下方向上隔有間隔地配置在上板15的下側的下板，該下板16也與上板15同樣地，使用鋼板材等形成為大致X字狀。在下板16的左、右方向的兩側分別前、后相離地設有兩個、共計四個支腳部16A。并且，左側的支腳部16A的前端側在從上板15的支腳部15A向下側離開的位置使用焊接機構連接在左側面機架12上，右側的支腳部16A的前端側在從上板15的支腳部15A向下側離開的位置使用焊接機構連接在右側面機架13上。 另外，在下板16的中央部與上板15的作業(yè)孔15B同心狀地形成有大徑的作業(yè)孔16B。17是設在上板15和下板16的左、右方向的中間部的圓筒形狀體構成的連接筒體。 該連接筒體17與上板15的作業(yè)孔15B、下板16的作業(yè)孔16B同心狀地配置，連接筒體17 的上端側使用焊接機構固定在上板15的下面，連接筒體17的下端側使用焊接機構固定在下板16的上面。由此，上板15和下板16利用連接筒體17在上、下方向隔著一定的間隔連接。接著，對在本實施方式中使用的圓筒體18的具體的結構進行說明。BP, 18表示固定在構成中心機架14的上板15的上面?zhèn)鹊膱A筒體。該圓筒體18例如通過使用澆鑄方法制造，整體上具有比圓筒狀的連接筒體17稍大的外徑尺寸，并且形成為具有比連接筒體17大的板厚的厚壁的圓筒狀。并且，圓筒體18隔著上板15配置在比連接筒體17靠上側，其下端部沿整周利用焊接機構結合在上板15。另外，如圖4所示，就圓筒體18而言，上端側為上厚壁部19，下端側為下厚壁部20，該上厚壁部19和下厚壁部20之間為后述的鼓狀薄壁部21。在此，圓筒體18的上厚壁部19包括位于外周側的上厚壁部外周面19A、位于內周側的上厚壁部內周面19B、及上端面19C。構成為，在上厚壁部19的上端面19C上沿周向以均等的間隔螺設有多個螺栓孔(內螺紋孔)19D，使用螺入這些各螺栓孔19D中的螺栓(未圖示)，將旋轉輪3安裝在圓筒體18的上端側。另一方面，圓筒體18的下厚壁部20包括位于外周側的下厚壁部外周面20A、位于內周側的下厚壁部內周面20B、及下端面20C。構成為，下厚壁部20的下端面20C的外周邊緣和內周邊緣沿整周焊接在中心機架14的上板15上，在下厚壁部20的下端面20C和上板 15之間形成有后述的外側焊縫22和內側焊縫23。在該場合，這些上厚壁部19和下厚壁部20具有大的板厚T，在該板厚T的中心線 0-0上設有用于安裝旋轉輪3的各螺栓孔19D。另外，上厚壁部19的上、下方向的長度尺寸 (高度尺寸)設定得比螺栓孔19D的上、下方向的長度尺寸(深度尺寸)大。這樣，通過在圓筒體18的上端側設置具有大的板厚T的上厚壁部19，確保用于安裝旋轉輪3的各螺栓孔 19D的周圍的強度。21是在上厚壁部19和下厚壁部20之間設置為鼓狀的鼓狀薄壁部，該鼓狀薄壁部 21具有比上、下厚壁部19、20的板厚小(薄)的板厚t(t<T)。并且，鼓狀薄壁部21由后述的外側彎曲部21A和內側彎曲部21B包圍，沿整周形成在圓筒體18的上、下方向的中間部。另外，鼓狀薄壁部21的板厚t在上、下厚壁部19、20間根據(jù)位置其厚度尺寸不同。另外，在后述的直線部21A1、21B1間，板厚t大致一定，為最薄壁。
21A表示圓筒體18的外周面中設在上、下方向(軸向)的中間部的外側彎曲部，該外側彎曲部21A通過沿整周將上厚壁部19的上厚壁部外周面19A和下厚壁部20的下厚壁部外周面20A之間切割為凹槽狀而形成，并構成鼓狀薄壁部21的外周面。在此，外側彎曲部21A包括位于上、下方向的中間且沿圓筒體18的板厚T的中心線0-0直線地延伸的直線部21A1 ；曲線地連接直線部21A1的上端側和上厚壁部19的上厚壁部外周面19A之間的上圓弧部21A2 ；曲線地連接直線部21A1的下端側和下厚壁部20的下厚壁部外周面20A之間的下圓弧部21A3。21B表示圓筒體18的內周面中設在上、下方向的中間部的內側彎曲部。該內側彎曲部21B通過沿整周將上厚壁部19的上厚壁部內周面19B和下厚壁部20的下厚壁部內周面20B之間切割為凹槽狀而形成，并構成鼓狀薄壁部21的內周面。在此，內側彎曲部21B包括位于上、下方向的中間且沿圓筒體18的板厚T的中心線0-0直線地延伸的直線部21B1 ；曲線地連接直線部21B1的上端側和上厚壁部19的上厚壁部內周面19B之間的上圓弧部21B2 ；曲線地連接直線部21B1的下端側和下厚壁部20的下厚壁部內周面20B之間的下圓弧部21B3。在該場合，將外側彎曲部21A的上圓弧部21A2和內側彎曲部21B的上圓弧部21B2 設定為相等的曲率半徑，外側彎曲部21A的下圓弧部21A3設定為比上圓弧部21A2的曲率半徑大的曲率半徑。另一方面，內側彎曲部21B的下圓弧部21B3設定為比上圓弧部21B2 的曲率半徑大的曲率半徑，外側彎曲部2IA的下圓弧部21A3設定為比內側彎曲部2IB的下圓弧部21B3的曲率半徑大的曲率半徑。并且，外側彎曲部21A和內側彎曲部21B形成在隔著圓筒體18的板厚T的中心線 0-0大致對稱的范圍內，由外側彎曲部2IA的直線部2IAl和內側彎曲部2IB的直線部2IB1， 設定為鼓狀薄壁部21的板厚t中最薄的部分。這樣，本實施方式的圓筒體18構成為，在外周面中上、下方向的中間部沿全周設置外側彎曲部21A，并且在內周面中上、下方向的中間部沿整周設置內側彎曲部21B。由此， 在圓筒體18的上、下方向的中間部形成具有比上、下厚壁部19、20的板厚T小的板厚t的鼓狀薄壁部21，從而能夠相應地減少圓筒體18整體的重量。另外，構成為，上厚壁部19的上厚壁部外周面19A和鼓狀薄壁部21的外側彎曲部 21A之間通過上圓弧部21A2曲線地連接，下厚壁部20的下厚壁部外周面20A和鼓狀薄壁部21的外側彎曲部21A之間通過下圓弧部21A3曲線地連接。由此，構成為能夠抑制在鼓狀薄壁部21和上、下厚壁部19、20的外周側的邊界部上產(chǎn)生局部的應力集中。另外，構成為，上厚壁部19的上厚壁部內周面19B和鼓狀薄壁部21的內側彎曲面 21B之間通過上圓弧部21B2曲線地連接，下厚壁部20的下厚壁部內周面20B和鼓狀薄壁部21的內側彎曲部21B之間通過下圓弧部21B3曲線地連接。由此，構成為能夠抑制在鼓狀薄壁部21和上、下薄壁部19、20的內周側的邊界部上產(chǎn)生局部的應力集中。22表示在圓筒體18的下厚壁部20的外周側和中心機架14的上板15的接合部上形成的外側焊縫。該焊縫22在下厚壁部外周面20A和上板15之間通過角焊縫焊接形成為環(huán)狀。在此，就外側的焊縫22而言，若將外側彎曲部21A的下圓弧部21A3和下厚壁部外周面20A的邊界部作為上縫邊部22A，將與上板15的邊界部作為下縫邊部22B，則從上縫邊部 22A到下縫邊部22B堆焊為與下圓弧部21A3連續(xù)的凹彎曲狀或三角形狀。
23表示在圓筒體18的下厚壁部20的內周側和中心機架14的上板15的接合部上形成的內側焊縫，該焊縫23在下厚壁部內周面20B和上板15之間通過角焊縫焊接形成為環(huán)狀。另外，對是配設在圓筒體18的內周側的圓板狀的潤滑脂槽，該潤滑脂槽對使用焊接等方法固定在上厚壁部19的上厚壁部內周面19B上。并且，潤滑脂槽M用于保持潤滑安裝在圓筒體18上的旋轉輪3的內齒和使上部旋轉體4旋轉的旋轉裝置的小齒輪(未圖示)的嚙合部的潤滑脂。在此，參照圖5及圖6對本實施方式的圓筒體18和比較例的圓筒體的比較進行說明。首先，圖5表示在本實施方式的圓筒體18的上、下方向的各部位(高度位置)上產(chǎn)生的應力的分布。在該場合，本實施方式的圓筒體18包括具有板厚T的上、下厚壁部19、 20、由外側彎曲部21A和內側彎曲部21B包圍的板厚t的鼓狀薄壁部21。在此，圓筒體18 的下厚壁部20焊接在中心機架14的上板15上，在下厚壁部20和上板15的接合部上沿整周形成焊縫22、23。并且，圓筒體18通過安裝在上厚壁部19上的旋轉輪3傳遞上部旋轉體 4(參照圖1)的重量等，并承受向下的荷重F。此時，由于荷重F在圓筒體18的上、下方向的各部位上產(chǎn)生的應力由應力分布曲線25表示。若觀察該應力分布曲線25，則在從形成于下厚壁部20的外周面和上板15之間的焊縫22的上縫邊部22k到下縫邊部22B的范圍、即在焊縫22的上、下方向的焊腳長Ll 的范圍中，產(chǎn)生最大應力Si。另外可以看出，在從焊縫22的上縫邊部22A到圓筒體18的上端側的范圍中，保持為應力逐漸地變小。這樣，本實施方式的圓筒體18構成為在上、下方向的中間部沿整周設置切割為凹槽狀的外側彎曲部2IA和內側彎曲部2IB。由此，在向下的荷重F作用在圓筒體18上時，抑制應力集中在圓筒體18和上板15的接合部即焊縫22的上縫邊部22A上，能夠使應力在圓筒體18的外側彎曲部21A和內側彎曲部21B上分散。接著，圖6表示在比較例的圓筒體101的上、下方向的各部位(高度位置)上產(chǎn)生的應力的分布。在該場合，比較例的圓筒體101用于現(xiàn)有技術，形成為從上端部到下端部在上、下方向具有一樣的板厚τ的圓筒形狀體。在此，圓筒體101焊接在中心機架14的上板 15上，在圓筒體101和上板15的接合部上沿整周形成焊縫102。并且，比較例的圓筒體101 通過安裝在其上端側的旋轉輪3傳遞上部旋轉體4的重量等，并承受向下的荷重F。此時，由于荷重F在圓筒體101的上、下方向的各部位上產(chǎn)生的應力由應力分布曲線103表示。若觀察該應力分布曲線103，則在形成于圓筒體101的外周面和上板15之間的焊縫102中的上縫邊部102A上產(chǎn)生局部的最大應力S2，該最大應力S2比在本實施方式的圓筒體18上產(chǎn)生的最大應力Sl大(S2 > Si)。另外，在從焊縫102的上縫邊部102A到下縫邊部102B的范圍、即焊縫102的上、下方向的焊腳長L2的范圍中，產(chǎn)生具有與最大應力S2接近的值的大的應力。另一方面，可以看出，在從焊縫102的上縫邊部102A到圓筒體 101的上端側的范圍，保持為應力逐漸地變小。S卩，由于比較例的圓筒體101形成為在上、下方向具有相同的板厚T的圓筒形狀體，因此，無法相對于荷重F根據(jù)圓筒體101的形狀使應力分散，導致應力局部地集中在圓筒體101和上板105的接合部即焊縫102的上縫邊部102A上。
因此，在比較例的圓筒體101中，為了提高圓筒體101的下端部和上板15的接合強度，需要盡可能地增大形成圓筒體101的下端部和上板15間的焊縫102的焊腳長L2，并且需要使用研磨機等將焊縫102的表面研磨為圓弧狀。其結果，在焊接圓筒體101的作業(yè)上需要花費大量時間，導致其作業(yè)性下降。與此相對，在本實施方式的圓筒體18中，能夠抑制在下厚壁部20和上板15之間的接合部即焊縫22的上縫邊部22A上產(chǎn)生局部的應力集中。其結果，能夠盡可能地減小沿下厚壁部20的整周形成的焊縫22的焊腳長Li，從而能夠提高焊接圓筒體18時的作業(yè)性。這樣，根據(jù)本實施方式的車架11，構成為，在使用焊接機構固定在中心機架14的上板15上的圓筒體18的外周面上的上、下方向的中間部沿整周設置凹槽狀的外側彎曲部21A，并且在圓筒體18的內周面的上、下方向的中間部沿整周設置凹槽狀的內側彎曲部 21B。由此，相對于位于圓筒體18的上、下方向的兩端側的上、下厚壁部19、20的板厚T，能夠減小位于上、下方向的中間部的鼓狀薄壁部21的板厚t。其結果，與現(xiàn)有技術那樣在上、 下方向具有相同的板厚的圓筒體比較，在本實施方式中，能夠減小圓筒體18整體的重量。另外，通過在圓筒體18的上、下方向的中間部沿整周設置切割為凹槽狀的外側彎曲部21A和內側彎曲部21B，能夠抑制在使用焊接機構接合的圓筒體18的下端部和中心機架14的上板15的接合部上產(chǎn)生局部的應力集中。因此，能夠盡可能減小在圓筒體18的下端部和上板15之間沿整周形成的焊縫22的焊腳長Ll。其結果，能夠提高將圓筒體18的下端部焊接在上板15上時的作業(yè)性，從而能夠有利于減小車架11的制造成本。并且，通過在圓筒體18的上、下方向的兩端側分別設置上厚壁部19、下厚壁部20， 并在這些上、下厚壁部19、20間設置鼓狀薄壁部21，能夠確保為了在圓筒體18的上端側 (上厚壁部19)上螺設用于安裝旋轉輪3的螺栓孔19D的必要的板厚T。這樣，通過在圓筒體18的上端側和下端側將板厚T設定得大，并將圓筒體18的上、下方向的中間部的板厚t 設定得小，能夠充分地發(fā)揮圓筒體18的功能，并能夠減小其重量。另一方面，利用直線部21A1、上圓弧部21A2和下圓弧部21A3構成形成鼓狀薄壁部21的外側彎曲部21A。另一方面，利用直線部21B1、上圓弧部21B2和下圓弧部21B3構成內側彎曲部21B。由此，通過外側彎曲部21A的直線部21A1和內側彎曲部21B的直線部 21B1，能夠在直線部21A1、21B1的位置將鼓狀薄壁部21的板厚t設定為最小。另外，構成為，利用上、下圓弧部21A2、21A3曲線地連接外側彎曲部21A的直線部 21A1和上、下厚壁部19、20之間，利用上、下圓弧部21B2、21B3曲線地連接內側彎曲部21B 的直線部21B1和上、下厚壁部19、20之間。由此，能夠抑制在鼓狀薄壁部21和上、下厚壁部 19、20之間的邊界部產(chǎn)生局部的應力集中。其結果，能夠確保在上、下方向的兩端側的板厚 T大、在上、下方向的中間部的板厚t小的圓筒體18整體的強度，從而能夠提高其可靠性。另外，使下厚壁部20的下厚壁部外周面20A和外側彎曲部2IA的接合部的焊縫22 與外側彎曲部21A連續(xù)地形成。由此，能夠抑制應力集中在焊縫22的上縫邊部22A和下縫邊部22B上，從而能夠提高圓筒體18與上板15的接合強度。另外，在上述實施方式中，表示將外側彎曲部21A的上圓弧部21A2和內側彎曲部 21B的上圓弧部21B2設定為相等的曲率半徑的場合的例子。但是，本發(fā)明不限于此，例如可以構成為將外側彎曲部21A的上圓弧部21A2和內側彎曲部21B的上圓弧部21B2設定為互相不同的曲率半徑。
另外，在上述實施方式中，表示應用于液壓挖掘機1的履帶式下部行駛體2的場合的例子，但本發(fā)明不限于此，例如能夠廣泛地應用于輪式液壓挖掘機、液壓起重機等具備上部旋轉體的工程機械上。符號說明1-液壓挖掘機(工程機械)，3-旋轉輪，11-車架，12-左側面機架，13-右側面機架，14-中心機架，15-上板，16-下板，17-連接筒體，18-圓筒體，19-上厚壁部，20-下厚壁部，21-鼓狀薄壁部，2IA-外側彎曲部，2IB-內側彎曲部，2IAl、2IBl-直線部，21A2、21B2_上圓弧部，21A3、21B3-下圓弧部，22,23-焊縫。
權利要求
1.一種工程機械的車架，包括左、右側面機架(12、1 和配置在該各側面機架(12、13) 間的中心機架(14)，該中心機架(14)包括在上、下方向隔有間隔地連接在上述左、右側面機架(12、13)上的上板(15)、下板(16)；設在該上板(1 和下板(16)的左、右方向的中間部并連接該上板 (15)和下板(16)之間的連接筒體(17)；以及固定在上述上板(1 的上面?zhèn)炔⒃谏隙藗劝惭b有旋轉輪(3)的圓筒狀的圓筒體(18)，該工程機械的車架的特征在于，在上述圓筒體(18)的外周面上設置位于上、下方向的中間部并沿整周切割為凹槽狀的外側彎曲部OlA)，在上述圓筒體(18)的內周面上設置位于上、下方向的中間部并沿整周切割為凹槽狀的內側彎曲部OlB)。
2.根據(jù)權利要求1所述的工程機械的車架，其特征在于，就上述圓筒體(18)而言，將上端側形成為上厚壁部(19)，并將下端側形成為下厚壁部 (20)，使該各厚壁部(19、20)間形成為由上述外側彎曲部(21A)和內側彎曲部(21B)包圍的鼓狀的薄壁部01)。
3.根據(jù)權利要求2所述的工程機械的車架，其特征在于，上述外側彎曲部(21A)和內側彎曲部(21B)包括沿上述圓筒體(18)的板厚的中心線直線地延伸的直線部01A1、21B1)；曲線地連接該直線部Q1A1、21B1)和上述上厚壁部 (19)之間的上圓弧部Q1A2、21B2)；以及曲線地連接上述直線部QlAl、21Bl)和上述下厚壁部(20)之間的下圓弧部(21A3.21B3).
4.根據(jù)權利要求1所述的工程機械的車架，其特征在于，利用焊接機構接合上述圓筒體(18)的下厚壁部OO)和上述上板(15)，并使該接合部的焊縫0 與上述外側彎曲部(21A)連續(xù)地形成。
全文摘要
通過在圓筒體(18)的外周面的上、下方向的中間部上沿整周設置凹槽狀的外側彎曲部(21A)，并在圓筒體(18)的內周面的上、下方向的中間部沿整周設置凹槽狀的內側彎曲部(21B)，能夠相對于位于圓筒體(18)的上、下方向的兩端側的上、下厚壁部(19)、(20)的板厚(T)減小位于上、下方向的中間部的鼓狀薄壁部(21)的板厚(t)。由此，與在上、下方向上具有相同的板厚的現(xiàn)有技術的圓筒體相比，能夠減小圓筒體(18)整體的重量。另外，在上、下方向的荷重作用在圓筒體(18)上時，能夠使應力在外側彎曲部(21A)和內側彎曲部(21B)上分散，從而能夠抑制在圓筒體(18)和中心機架(14)的上板(15)的接合部上產(chǎn)生局部的應力集中。
文檔編號E02F9/02GK102271988SQ201080003941
公開日2011年12月7日 申請日期2010年2月24日 優(yōu)先權日2009年3月4日
發(fā)明者渡部正紀, 生井喜雄 申請人:日立建機株式會社