一种用于工程挖掘机的防护机构的制作方法

本发明涉及一种挖掘机，具体是指一种用于工程挖掘机的防护机构。

背景技术：

推土机是一种工程车辆，前方装有大型的金属推土刀，使用时放下推土刀，向前铲削并推送泥、沙及石块等，推土刀位置和角度可以调整。推土机能单独完成挖土、运土和卸土工作，具有操作灵活、转动方便、所需工作面小、行驶速度快等特点。其主要适用于一至三类土的浅挖短运，如场地清理或平整，开挖深度不大的基坑以及回填，推筑高度不大的路基等。履带式推土机(track-type tractor，也有称crawler dozer）是由美国人Benjamin Holt在1904 年研制成功的，它是在履带式拖拉机前面安装人力提升的推土装置而形成，当时的动力是蒸汽机，之后又先后研制成功由天然气动力驱动和汽油机驱动的履带式推土机，推土铲刀也由人力提升发展为钢丝绳提升。Benjamin Holt也是美国卡特彼勒（Caterpillar Inc.）公司的创始人之一，1925年5Holt制造公司和C.L,Best推土机公司合并，组成卡特彼勒推土机公司，成为世界首家推土设备制造者，并于1931年成功下线第一批采用柴油发动机的60 推土机。随着技术的不断进步，推土机动力已经全部采用柴油机，推土铲刀和松土器全部由液压缸提升。推土机除履带式推土机外，还有轮胎式推土机，它的出现要比履带式推土机晚十年左右。由于履带式推土机具有较好的附着性能，能发挥更大的牵引力，因此在国内外，其产品的品种和数量远远超过轮胎式推土机。在国际上，卡特彼勒公司是世界上最大的工程机械制造公司，其生产的履带式推土机有大、中、小共9 个系列D3-D11，最大的D11 RCD，柴油机飞轮功率达到634kw；日本的小松（komatsu）公司列第二位，1947 年才开始引进生产D50 履带推土机，履带式推土机有13 个系列，从D21-D575，最小的为D21，柴油机飞轮功率为29.5kw，最大的为D575A-3SD，柴油机飞轮功率达858kw，它也是当前世界上最大的推土机；另外一家独具特色的推土机制造企业是德国的利勃海尔集团（Liebheer），其推土机全部采用静液压驱动，该技术历经十几年的研究与发展，1972年推出样机，1974 年开始批量生产PR721-PR731 和PR741 静液压驱动履带推土机，由于液压元件的限制，其最大功率仅为295Kw，型号为PR751矿用。

挖掘机在进行挖掘作业时，若铲斗内的物料为坚硬物料如大块坚硬岩石时，在收斗时该物料可能会碰到斗杆本体的前端而造成斗杆本体的损坏。为了防止斗杆本体遭物料碰撞而损坏，目前在斗杆本体前端下盖板焊接防碰装置，该防碰装置包括垫板，在垫板上焊接有防碰条，垫板及防碰条的长度方向与斗杆本体的长度方向一致。但这种结构存在如下缺点，即当斗杆本体工作受力时斗杆本体会在中支座铰点处发生弯曲变形，此处的垫板与防碰条也会跟着弯曲变形，垫板要进行弯曲变形必须要先克服防碰条的刚性弯曲，所以当防碰条的刚性提高时，垫板也要相应地提高其刚性；垫板刚性的提高必然会导致垫板的厚度增加，这样才能防止垫板及其相应焊缝的开裂。所以这种防碰装置的缺点是：垫板的刚性要求高、板厚成本高；如果设计取值不当还会造成垫板的撕裂及其周围焊缝的开裂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于工程挖掘机的防护机构，避免斗杆本体的垫板撕裂，进而达到增强斗杆本体保护强度的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种用于工程挖掘机的防护机构，包括斗杆本体以及焊接在斗杆本体内侧壁上的垫板，沿所述垫板的轴向方向在所述垫板上焊接有两个条形的加强筋，且在所述垫板中部且沿其底面垂直指向上表面的方向冲压形成一个矩形的并与加强筋平行的突起，所述突起置于两个加强筋之间，且所述突起在垫板上表面的水平高度小于所述加强筋的水平高度；在所述斗杆本体的外侧壁上还安装有限位块，在所述限位块上表面上沿其轴线方向开有多个缓冲槽，且在所述突起下表面上安装有多个与所述缓冲槽相配合的缓冲块，所述缓冲块采用弹性橡胶材质且其截面为圆弧形。工作时，斗杆本体发生弯曲，而斗杆本体的上表面直接与被挖掘的物料之间发生接触或是碰撞；当斗杆本体内侧壁则直接与挖斗内的物料接触且形成相互挤压，此时位于垫板两侧的加强筋的水平高度大于突起的水平高度，则加强筋直接作为垫板与物料之间接触的支点，使得位于垫板中部的突起与土壤之间的接触面积降低，使得物料与突起之间的碰撞减少，并且在斗杆本体弯曲时的刚度增大，向外突出的突起可有效降低焊接在斗杆本体内侧壁上的垫板的刚度，减小垫板局部受力不均而导致的歪扭形变，从而避免垫板在使用过程中撕裂受损，同时突起的设置可在保持垫板足够的强度的前提下，还可在一定程度上降低垫板的厚度，以减少材料用量、减轻斗杆的重量。

其中，在垫板焊接时，斗杆主体的内侧壁上固定有一个与内部凹陷的突起配合的限位块，即限位块与突起内部啮合，垫板以及加强筋焊接完成后投入运行，且在斗杆主体发生弯曲时，物料与加强筋以及垫板之间发生相互作用，同时在垫板以及加强筋自身刚度变化的过程中，垫板与斗杆主体内侧壁之间、垫板与加强筋之间在受力后具有一个相对的位移趋势，会直接对焊缝的连接稳定性造成一定的冲击，而此时限位块与突起内部相互配合，相互卡持，使得垫板、斗杆主体以及加强筋两两之间的相对位移趋势减弱，进一步的降低焊缝撕裂的可能性；并且限位块对突起的内部实现填充，而限位块可选择硬度相对较大的金属材质或是合金，以增强突起在物料挖掘转运时的本体强度，进而延长垫板的使用寿命。在突起外表面与物料直接接触时，由于突起的厚度相对较薄，因此在受到挤压后会发生一定的形变，因此，本发明在突起的下表面上安装有多个截面为圆弧形的缓冲块，即在突起的外表面受力时，通过弹性橡胶材质的缓冲块在缓冲槽内的形变，进而经突起受到的作用力消除，避免突起的局部因受力集中而发生严重的凹陷，实现降低斗杆主体在工作时的外部应力影响的目的。

在所述加强筋顶面上设置有多个横向贯穿所述加强筋的收缩槽，且所述收缩槽的横截面为圆弧形。圆弧形的收缩槽可在斗杆本体弯曲时降低加强筋的弯曲刚性，即加强筋自身在弯曲时其产生的形变量始终处于收缩槽宽度大小的范围内，进而避免加强筋在弯曲形变时撕裂垫板或是与垫板之间的焊缝，提高垫板的使用寿命。

所述垫板的四个边角均为圆弧形。作为优选，将垫板的四个边角设置为圆弧形，使得垫板的端部与斗杆本体内侧壁之间的连接形成一个平滑的曲边结构，相对于现有的垫板，摒弃了其三角形的端部或是直角形的端部结构，而没有明显的顶点，减小了冲其顶点撕裂垫板与斗杆本体内侧壁之间的焊缝的可能性，进而大大提高了其使用寿命，避免在挖掘过程中不恰当的外力造成的垫板撕裂。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明垫板两侧的加强筋的水平高度大于突起的水平高度，则加强筋直接作为垫板与物料之间接触的支点，使得位于垫板中部的突起与土壤之间的接触面积降低，使得物料与突起之间的碰撞减少，并且在斗杆弯曲时的刚度增大，向外突出的突起可有效降低焊接在斗杆内侧壁上的垫板的刚度，减小垫板局部受力不均而导致的歪扭形变，从而避免垫板在使用过程中撕裂受损，同时突起的设置可在保持垫板足够的强度的前提下，还可在一定程度上降低垫板的厚度，以减少材料用量、减轻斗杆的重量。；

2、本发明的圆弧形的收缩槽可在斗杆弯曲时降低加强筋的弯曲刚性，即加强筋自身在弯曲时其产生的形变量始终处于收缩槽宽度大小的范围内，进而避免加强筋在弯曲形变时撕裂垫板或是与垫板之间的焊缝，提高垫板的使用寿命；

3、本发明将垫板的端部与斗杆内侧壁之间的连接形成一个平滑的曲边结构，相对于现有的垫板，摒弃了其三角形的端部或是直角形的端部结构，而没有明显的顶点，减小了冲其顶点撕裂垫板与斗杆内侧壁之间的焊缝的可能性，进而大大提高了其使用寿命，避免在挖掘过程中不恰当的外力造成的垫板撕裂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的AA向截面图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1-斗杆本体、2-垫板、3-加强筋、4-突起、5-收缩槽、6-中支座、7-限位块、8-缓冲块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例包括斗杆本体1以及焊接在斗杆本体1内侧壁上的垫板2，沿所述垫板2的轴向方向在所述垫板2上焊接有两个条形的加强筋3，且在所述垫板2中部且沿其底面垂直指向上表面的方向冲压形成一个矩形的并与加强筋3平行的突起4，所述突起4置于两个加强筋3之间，且所述突起4在垫板2上表面的水平高度小于所述加强筋3的水平高度；在所述斗杆本体1的外侧壁上还安装有限位块7，在所述限位块7上表面上沿其轴线方向开有多个缓冲槽，且在所述突起4下表面上安装有多个与所述缓冲槽相配合的缓冲块8，所述缓冲块8采用弹性橡胶材质且其截面为圆弧形。

工作时，斗杆本体1发生弯曲，而斗杆本体1的上表面直接与被挖掘的物料之间发生接触或是碰撞；当斗杆本体1内侧壁则直接和与中支座6铰接的挖斗内的物料接触且形成相互挤压，此时位于垫板2两侧的加强筋3的水平高度大于突起4的水平高度，则加强筋3直接作为垫板2与物料之间接触的支点，使得位于垫板2中部的突起4与土壤之间的接触面积降低，使得物料与突起4之间的碰撞减少，并且在斗杆本体1弯曲时的刚度增大，向外突出的突起4可有效降低焊接在斗杆本体1内侧壁上的垫板2的刚度，减小垫板2局部受力不均而导致的歪扭形变，从而避免垫板2在使用过程中撕裂受损，同时突起4的设置可在保持垫板2足够的强度的前提下，还可在一定程度上降低垫板2的厚度，以减少材料用量、减轻斗杆本体1的重量。

其中，在垫板2焊接时，斗杆主体1的内侧壁上固定有一个与内部凹陷的突起4配合的限位块7，即限位块7与突起4内部啮合，垫板2以及加强筋3焊接完成后投入运行，且在斗杆主体1发生弯曲时，物料与加强筋3以及垫板2之间发生相互作用，同时在垫板2以及加强筋3自身刚度变化的过程中，垫板2与斗杆主体1内侧壁之间、垫板2与加强筋3之间在受力后具有一个相对的位移趋势，会直接对焊缝的连接稳定性造成一定的冲击，而此时限位块7与突起4内部相互配合，相互卡持，使得垫板2、斗杆主体1以及加强筋3两两之间的相对位移趋势减弱，进一步的降低焊缝撕裂的可能性；并且限位块7对突起4的内部实现填充，而限位块4可选择硬度相对较大的金属材质或是合金，以增强突4起在物料挖掘转运时的本体强度，进而延长垫板2的使用寿命。在突起4外表面与物料直接接触时，由于突起4的厚度相对较薄，因此在受到挤压后会发生一定的形变，因此，本实施例在突起4的下表面上安装有多个截面为圆弧形的缓冲块8，即在突起4的外表面受力时，通过弹性橡胶材质的缓冲块8在缓冲槽内的形变，进而经突起4受到的作用力消除，避免突起4的局部因受力集中而发生严重的凹陷，实现降低斗杆主体1在工作时的外部应力影响的目的。

并且，在所述加强筋3顶面上设置有多个横向贯穿所述加强筋3的收缩槽5，且所述收缩槽5的横截面为圆弧形。圆弧形的收缩槽5可在斗杆本体1弯曲时降低加强筋3的弯曲刚性，即加强筋3自身在弯曲时其产生的形变量始终处于收缩槽5宽度大小的范围内，进而避免加强筋3在弯曲形变时撕裂垫板2或是与垫板2之间的焊缝，提高垫板2的使用寿命。

作为优选，将垫板2的四个边角设置为圆弧形，使得垫板2的端部与斗杆本体1内侧壁之间的连接形成一个平滑的曲边结构，相对于现有的垫板2，摒弃了其三角形的端部或是直角形的端部结构，而没有明显的顶点，减小了冲其顶点撕裂垫板2与斗杆本体1内侧壁之间的焊缝的可能性，进而大大提高了其使用寿命，避免在挖掘过程中不恰当的外力造成的垫板2撕裂。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。