用于機(jī)器的聯(lián)動(dòng)組件的動(dòng)臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]1.本專利公開總體上涉及用于機(jī)器的機(jī)具承載聯(lián)動(dòng)組件，更具體地涉及一種用于在諸如挖掘機(jī)的機(jī)器中使用的包括動(dòng)臂和斗桿的聯(lián)動(dòng)組件。
【背景技術(shù)】
[0002]2.用于挖掘機(jī)和其它類似機(jī)器的機(jī)具承載聯(lián)動(dòng)裝置可以包括由通過焊接而接合在一起以形成箱形梁(也稱為箱形區(qū)段)的多塊鋼板制成的多載荷支承結(jié)構(gòu)，例如通稱為“動(dòng)臂”和“斗桿”的部件。箱形梁包括通過鋼板圍出的中空區(qū)域。箱形梁結(jié)構(gòu)在機(jī)器的使用期間會(huì)承受很大的扭轉(zhuǎn)載荷，該扭轉(zhuǎn)載荷會(huì)使箱形梁結(jié)構(gòu)變形并導(dǎo)致部件的失效。
[0003]3.一種向承受扭轉(zhuǎn)載荷的箱形梁結(jié)構(gòu)提供加強(qiáng)剛性的方案是在箱形梁內(nèi)的各種位置焊接擋板。但是，制造具有這些內(nèi)部焊接的擋板的箱形梁結(jié)構(gòu)需要很大的加工、焊接設(shè)備和處理時(shí)間量。此外，由于擋板位于結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，對(duì)擋板焊接部位的目視檢查需要在箱形梁中進(jìn)行切割以到達(dá)擋板和它們相關(guān)的焊接部位，并且在必要的情況下經(jīng)檢修孔來(lái)修復(fù)箱形梁。
[0004]4.行業(yè)中常見的動(dòng)臂在動(dòng)臂“鼻狀部” 一一動(dòng)臂的提供斗桿和動(dòng)臂之間的接合部的部位一一處具有類似布置。典型地，兩個(gè)側(cè)向構(gòu)件從動(dòng)臂主體延伸并圍繞斗桿，與叉相似。但在載荷下，這些側(cè)向構(gòu)件往往在它們與動(dòng)臂主體的接合部處具有很大的應(yīng)力集中。為了減小該應(yīng)力，通常設(shè)置跨越側(cè)向構(gòu)件之間的第三構(gòu)件作為內(nèi)部擋板，其內(nèi)部焊接部位會(huì)在無(wú)警告的情況下失效，因?yàn)闊o(wú)法對(duì)它們定期檢查早期裂縫。整個(gè)鼻狀部可以是一個(gè)鑄件，第三構(gòu)件是該鑄件的一本體分，但該方案會(huì)很昂貴。
[0005]5.美國(guó)專利申請(qǐng)公報(bào) N0.US 2013/0058748 題為 “Apparatus and Method forReinforcement of a Load Bearing Structure (用于承載結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)的設(shè)備和方法)”且涉及用于載荷支承結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)裝置。該加強(qiáng)裝置可包括管狀壁，該管狀壁包括第一端部、第二端部、設(shè)置在第一端部和第二端部之間的喉部以及設(shè)置在喉部與第一端部和第二端部中的每一者之間的彎曲部。該管狀壁還可包括喉部處的第一尺寸以及第一端部和第二端部各者處的第二尺寸，第一尺寸小于第二尺寸。加強(qiáng)裝置可被用作用于挖掘機(jī)的聯(lián)動(dòng)組件中的部件(例如，動(dòng)臂)的側(cè)向構(gòu)件。
[0006]6.應(yīng)理解，該【背景技術(shù)】說明由發(fā)明人做出以協(xié)助讀者，且不應(yīng)視為指示出所提出的任何問題本身在本領(lǐng)域中已被了解。盡管所說明的原理在一些方面和實(shí)施例中減輕了其它系統(tǒng)中固有的問題，但應(yīng)了解的是，受保護(hù)的創(chuàng)新的范圍由所附權(quán)利要求限定，而不是由任何所公開的特征解決本文指出的任何具體問題的能力限定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]7.在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明描述了一種用于機(jī)具系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)組件的動(dòng)臂。該動(dòng)臂包括動(dòng)臂本體和叉加強(qiáng)板。
[0008]8.動(dòng)臂本體具有近側(cè)本體端部和遠(yuǎn)側(cè)本體端部。動(dòng)臂本體包括一對(duì)側(cè)壁、頂部和底部。一對(duì)側(cè)壁彼此成側(cè)向間隔開的關(guān)系。一對(duì)側(cè)壁均包括彼此成面對(duì)關(guān)系的內(nèi)表面。頂部和底部在一對(duì)側(cè)壁之間延伸。頂部和底部在動(dòng)臂本體的遠(yuǎn)側(cè)本體端部處限定出動(dòng)臂鼻狀部。一對(duì)側(cè)壁、頂部、底部和動(dòng)臂鼻狀部限定出內(nèi)腔。一對(duì)側(cè)壁均包括布置于遠(yuǎn)側(cè)本體端部處并相對(duì)于所述動(dòng)臂鼻狀部向外延伸的叉部。每個(gè)叉部都在其中限定出斗桿安裝開口。
[0009]9.叉加強(qiáng)板在叉部處與一對(duì)側(cè)壁的其中一個(gè)的內(nèi)表面連接。叉加強(qiáng)板包括近側(cè)板端部和遠(yuǎn)側(cè)板端部。叉加強(qiáng)板的近側(cè)板端部與動(dòng)臂鼻狀部成靠接關(guān)系。
[0010]10.在另一實(shí)施例中，提供了一種機(jī)器。該機(jī)器包括框架和與該框架樞轉(zhuǎn)地連接的機(jī)具系統(tǒng)。
[0011]11.框架包括配置成向機(jī)器供給動(dòng)力的動(dòng)力系統(tǒng)和配置成選擇性地運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器的操作站。機(jī)具系統(tǒng)與動(dòng)力系統(tǒng)和操作站可操作地設(shè)置成使得機(jī)具系統(tǒng)可由操作站利用動(dòng)力系統(tǒng)供給的動(dòng)力選擇性地移動(dòng)。機(jī)具系統(tǒng)包括與框架樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接的動(dòng)臂、與動(dòng)臂樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接的斗桿和與斗桿樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接的機(jī)具。動(dòng)臂包括動(dòng)臂本體和叉加強(qiáng)板。
[0012]12.動(dòng)臂本體具有近側(cè)本體端部和遠(yuǎn)側(cè)本體端部。動(dòng)臂本體包括一對(duì)側(cè)壁、頂部和底部。一對(duì)側(cè)壁彼此成側(cè)向間隔開的關(guān)系。一對(duì)側(cè)壁均包括彼此成面對(duì)關(guān)系的內(nèi)表面。頂部在一對(duì)側(cè)壁之間延伸。底部在一對(duì)側(cè)壁之間延伸。頂部和底部在動(dòng)臂本體的遠(yuǎn)側(cè)本體端部處限定出動(dòng)臂鼻狀部。一對(duì)側(cè)壁、頂部、底部和動(dòng)臂鼻狀部限定出內(nèi)腔。一對(duì)側(cè)壁在動(dòng)臂本體的遠(yuǎn)側(cè)本體端部處限定出叉端部。一對(duì)側(cè)壁均包括布置于遠(yuǎn)側(cè)本體端部處且相對(duì)于動(dòng)臂鼻狀部向外延伸的叉部。每個(gè)叉部都在其中限定出斗桿安裝開口。
[0013]13.叉加強(qiáng)板在叉部處與一對(duì)側(cè)壁中的一個(gè)側(cè)壁的內(nèi)表面連接。叉加強(qiáng)板包括近側(cè)板端部和遠(yuǎn)側(cè)板端部。叉加強(qiáng)板的近側(cè)板端部與動(dòng)臂鼻狀部成靠接關(guān)系。斗桿在叉端部處與動(dòng)臂樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接成使得斗桿布置于叉加強(qiáng)板的內(nèi)側(cè)。
[0014]14.在又一實(shí)施例中，公開了一種制造用于機(jī)具系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)組件的動(dòng)臂的方法。該方法包括制造動(dòng)臂本體以及將叉加強(qiáng)板在叉部處與動(dòng)臂本體的一對(duì)側(cè)壁的其中一個(gè)的內(nèi)表面連接。
[0015]15.動(dòng)臂本體具有近側(cè)本體端部和遠(yuǎn)側(cè)本體端部。動(dòng)臂本體包括一對(duì)側(cè)壁、頂部和底部。一對(duì)側(cè)壁彼此成側(cè)向間隔開的關(guān)系。一對(duì)側(cè)壁均包括彼此成面對(duì)關(guān)系的內(nèi)表面。頂部和底部在一對(duì)側(cè)壁之間延伸。頂部和底部在動(dòng)臂本體的遠(yuǎn)側(cè)本體端部處限定出動(dòng)臂鼻狀部。一對(duì)側(cè)壁、頂部、底部和動(dòng)臂鼻狀部限定出內(nèi)腔。一對(duì)側(cè)壁均包括布置于遠(yuǎn)側(cè)本體端部處并相對(duì)于動(dòng)臂鼻狀部向外延伸的叉部。每個(gè)叉部都在其中限定出斗桿安裝開口。
[0016]16.叉加強(qiáng)板包括近側(cè)板端部和遠(yuǎn)側(cè)板端部。叉加強(qiáng)板連接成使得叉加強(qiáng)板的近側(cè)板端部與動(dòng)臂鼻狀部成靠接關(guān)系。
[0017]17.根據(jù)以下詳細(xì)描述和附圖，將理解所公開的原理的更多和替代方面和特征。如將會(huì)了解的，本文公開的涉及用于機(jī)具系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)組件的原理能夠在其它和不同的實(shí)施例中實(shí)施，并能夠在各個(gè)方面進(jìn)行修改。因此，應(yīng)理解，前面的大體描述和以下詳細(xì)描述兩者都僅為示例性和解釋性的，并且不限制所附權(quán)利要求的范圍。
【附圖說明】
[0018]18.圖1是包括動(dòng)臂-斗桿聯(lián)動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例的挖掘機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的概略性側(cè)視圖。
[0019]19.圖2是用于根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)成的機(jī)具系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)組件的動(dòng)臂的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。
[0020]20.圖3是圖2的動(dòng)臂的縱向截面透視圖。
[0021]21.圖4是圖2的動(dòng)臂的縱向截面圖。
[0022]22.圖5是沿圖4中的線V_V截取的圖2的動(dòng)臂的截面圖。
[0023]23.圖6是如圖4中用圓VI表示的從圖4截取的放大的詳圖。
[0024]24.圖7是用于根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)成的機(jī)具系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)組件的斗桿的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。
[0025]25.圖8是圖7的斗桿的縱向截面透視圖。
[0026]26.圖9是圖7的斗桿的縱向截面圖，為說明目的用虛線顯示了斗桿接頭加強(qiáng)板。
[0027]27.圖10是沿圖9中的線X_X截取的圖7的斗桿的截面圖。
[0028]28.圖11是示出了按本發(fā)明的原理制造用于機(jī)具系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)組件的載荷支承構(gòu)件的方法的一個(gè)實(shí)施例的步驟的流程圖。
[0029]29.圖12是示出了按本發(fā)明的原理制造用于機(jī)具系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)組件的動(dòng)臂的方法的一個(gè)實(shí)施例的步驟的流程圖。
[0030]30.圖13是示出了按本發(fā)明的原理制造用于機(jī)具系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)組件的斗桿的方法的一個(gè)實(shí)施例的步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]31.本發(fā)明總體上涉及一種配置供機(jī)具系統(tǒng)使用的用于機(jī)器的聯(lián)動(dòng)組件。在實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種用于機(jī)具系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)組件的載荷支承構(gòu)件，例如動(dòng)臂和起重臂或斗桿。該載荷支承構(gòu)件包括本體和接頭組件。
[0032]32.在實(shí)施例中，本體包括一對(duì)側(cè)壁、頂部和底部。側(cè)壁彼此成側(cè)向間隔開的關(guān)系。側(cè)壁均包括彼此成面對(duì)關(guān)系的內(nèi)表面和與內(nèi)表面成相應(yīng)對(duì)向關(guān)系的外表面。每個(gè)側(cè)壁都在其中限定出樞軸開口。頂部和底部在側(cè)壁之間延伸并通過焊接操作與各側(cè)壁的內(nèi)表面連接。側(cè)壁、頂部和底部限定出內(nèi)腔。
[0033]33.在實(shí)施例中，本體基本上不存在布置于本體的內(nèi)腔內(nèi)的結(jié)構(gòu)焊接部。在實(shí)施例中，本體不存在均在本體的內(nèi)腔內(nèi)的一對(duì)側(cè)壁之間延伸的側(cè)向結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
[0034]34.在實(shí)施例中，接頭組件包括斗桿接頭管和加強(qiáng)板。斗桿接頭管在側(cè)壁之間延伸并與側(cè)壁連接。斗桿接頭管布置于兩個(gè)側(cè)壁的樞軸開口內(nèi)。加強(qiáng)板與其中一個(gè)的外表面連接。加強(qiáng)板包括限定出管開口的中央部。該中央部與斗桿接頭管成外接關(guān)系，使得斗桿接頭管布置于管開口內(nèi)。斗桿接頭管和加強(qiáng)板兩者都通過焊接操作與本體連接，焊接操作產(chǎn)生可從側(cè)壁的外表面到達(dá)的焊接部。接頭組件的部件是在不利用鍛壓操作的情況下制作的。
[0035]35.可包括根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)成的聯(lián)動(dòng)組件的機(jī)器的示例包括用于建設(shè)、采礦、林業(yè)和其它類似行業(yè)的移動(dòng)或固定機(jī)器。在一些實(shí)施例中，該機(jī)器可以是挖掘機(jī)、裝載機(jī)、反向鏟、物料搬運(yùn)機(jī)器或任何其它適合于供用于操作機(jī)具的聯(lián)動(dòng)組件使用的機(jī)器。
[0036]36.現(xiàn)在來(lái)看附圖，在圖1中示出了挖掘機(jī)形式的機(jī)器50的一個(gè)示例性實(shí)施例，該挖掘機(jī)包括樞轉(zhuǎn)地安裝在履帶型底盤54上的框架52和樞轉(zhuǎn)地安裝在框架52上的機(jī)具系統(tǒng)58。機(jī)器50在文中還可被稱為履帶型機(jī)器。在其它實(shí)施例中，例如，機(jī)器50可