上动臂和双节动臂及挖掘机的制作方法

本发明涉及一种动臂，更具体地说，涉及一种上动臂和双节动臂及挖掘机。

背景技术：

挖掘机中有一种双节动臂挖掘机，在这种挖掘机中，动臂由两节动臂构成。双节动臂分别为下动臂和上动臂，下动臂的下端铰接于挖掘机回转平台，并在下动臂与回转平台之间连接有推动下动臂绕铰接点转动的下动臂油缸。上动臂的后端与下动臂的上端铰接，上动臂与下动臂之间设置有上动臂油缸推动上动臂油缸绕下动臂上端铰接点转动，上动臂的前端与斗杆铰接。

现有的上动臂为箱型结构，其主要由左右腹板、上翼板和下翼板焊接而成，在箱型结构的后端设置有后支座，用于与下动臂上端铰接，箱型结构后部的下侧设置有下支座，用于与上动臂油缸连接。箱型结构的前端设置有前支座用于与斗杆铰接，箱型结构的上侧设置有上支座用于与斗杆油缸铰接。在现有的结构中，下支座通常是有铰接耳板焊接在下翼板上，后支座通常为单铰接孔的铸件或铰接圆筒，后支座与箱型结构的上下翼板和左右腹板相焊接。在现有的技术中，后支座与下支座是各自通过焊接方式固定在上动臂箱型结构上的两个部件，而后支座与下支座上承受的载荷巨大，在下支座与后支座上之间具有众多焊缝且焊缝不规整，在巨大的载荷作用下，这些焊缝处容易出现应力集中的情形而使得焊缝开裂的风险提升，从而降低了上动臂的可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有上动臂后支座与下支座在承受巨大载荷时容易出现开裂而导致可靠性下降，而提供一种上动臂和双节动臂及挖掘机，简化上动臂后部的结构，减少焊缝，降低上动臂后部焊缝开裂的可能性而提高上动臂的可靠性。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种上动臂，主要由上翼板、下翼板和左腹板、右腹板焊接而成箱型结构，在箱型结构的前端焊接有前支座，上翼板上焊接有上支座，其特征在于还包括焊接在所述箱型结构后端开口处的铰接支座，所述铰接支座为铸造一体成型，其上设置有下动臂铰接孔和上动臂油缸铰接孔，所述铰接支座的前部同时与所述箱型结构的上翼板、下翼板、左腹板和有腹板的后端相焊接。在本发明中，用于与下动臂和上动臂油缸的铰接孔都设置在铸造一体成型的铰接支座上，两铰接孔之间无焊缝，在承受载荷时没有焊缝开裂风险，并且铰接支座与箱体结构的焊缝简单规整，容易控制焊接质量。

进一步地，上述上动臂中，所述铰接支座的前部呈矩形，其每一边的外侧均具有台阶结构，每个台阶结构的两个平面分别构成与箱型结构内壁贴合的搭接面和与箱型结构侧壁后端面对接相焊的坡口。铰接支座与箱体结构之间为对接焊接，其焊接强度高，且焊缝为直线，在焊接过程中容易控制焊缝质量。

进一步地，所述铰接支座的前部呈倾斜状，其底部与箱型结构前端的距离小于铰接支座上部与箱型结构前端的距离。所述铰接支座的前部呈倾斜状，使得铰接支座与箱体结构中左右腹板之间的焊缝长度增长，从而降低单位长度焊缝处的受力，增强了支座与箱型结构之间的焊接强度，降低焊缝开裂风险。

进一步地，所述铰接支座的前端面具有凹陷腔，设置凹陷腔可降低铰接支座的重量。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：公开一种双节动臂，包括上动臂、下动臂和上动臂油缸，其中上动臂为前述的上动臂，所述上动臂通过其铰接支座上的下动臂铰接孔与所述下动臂的上端铰接，通过其铰接支座上的上动臂油缸铰接孔与所述上动臂油缸的一端铰接，所述上动臂油缸的另一端与所述下动臂铰接。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：公开一种挖掘机，其特征在于具有前述的双节动臂。

本发明与现有技术相比，本发明解决了通过将下动臂铰接孔和上动臂油缸铰接孔设置在作为整体铸件的铰接支座上，在不增加重量的前提下，简化了结构，提升了上动臂后部铰接区域的强度和刚度，并且避免了应力集中的出现，解决了该区域焊缝开裂等问题。

附图说明

图1是本发明挖掘机中双节动臂的结构示意图。

图2是本发明中上动臂后部的局部示意图。

图3是本发明中铰接支座的结构示意图。

图4是本发明中铰接支座上部的局部示意图。

图5是本发明中铰接支座下部的局部示意图。

图中零部件名称及序号：

挖掘机上部车架1、下动臂2、上动臂3、上支座31、上翼板32、左腹板33、下翼板34、斗杆4、铰接支座5、下动臂铰接孔51、上动臂油缸铰接孔52、凹陷腔53、上侧搭接面541、上侧坡口542、左侧搭接面551、左侧坡口552、下侧搭接面561、下侧坡口562。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

图1显示出双节动臂挖掘机中的双节动臂与斗杆的连接示意图，该挖掘机可以是履带式挖掘机或轮式挖掘机。在该挖掘机中，动臂为双节动臂，双节动臂包括下动臂2和上动臂3。其中下动臂2的下端与挖掘机上部车架1连接，并且在下动臂2与挖掘机上部车架1之间连接有下动臂油缸(图中未示出)，下动臂油缸的伸缩可以推动下动臂绕其下端铰接点上下摆动。上动臂3的后端与下动臂2的上端铰接，并且在上动臂3与下动臂2之间连接上动臂油缸(图中未示)，上动臂油缸的伸缩推动上动臂绕其后端铰接点上下摆动。上动臂3的前端铰接斗杆4，并在斗杆4与上动臂3之间连接斗杆油缸，斗杆油缸的伸缩推动斗杆绕上动臂前端铰接点前后摆动。斗杆的下端则铰接工作属具。

如图2所示，上动臂3主要由上翼板32、左腹板33、右腹板、下翼板34焊接而成的箱型结构，箱型结构的前端焊接用于与斗杆4铰接的前支座，上翼板42的上侧后部焊接有上支座31，用于与斗杆油缸的后端铰接。在箱型结构后端的开口处焊接有用于与上动臂油缸和下动臂铰接的铰接支座5。

如图3所示，铰接支座5为整体铸件，其上设置有下动臂铰接孔51和上动臂油缸铰接孔52，铰接支座5通过下动臂铰接孔51与下动臂2的上端铰接，通过上动臂油缸铰接孔52与动臂油缸的上端铰接。

铰接支座5的前端与箱型结构的后端相焊接，铰接支座5的前部呈矩形并且在其前端面上具有凹陷腔53以减轻铰接支座5的重量。铰接支座5前部的每一边都具有台阶结构，如图4图5所示，铰接支座5上部的上侧台阶结构由上侧搭接面541和上侧坡口542构成，上侧搭接面541与上翼板32的内侧面贴合搭接，上侧坡口542则与上翼板32的后端端面相对，焊接时形成对接焊缝；铰接支座5左侧的左侧台阶结构由左侧搭接面551和左侧坡口552构成，左侧搭接面551与左腹板33的内侧面贴合搭接，左侧坡口552则与左腹板33的后端端面相对，焊接时形成对接焊缝；铰接支座5下侧的下侧台阶结构由下侧搭接面561和下侧坡口562构成，下侧搭接面561与下翼板34的内侧面贴合搭接，下侧坡口562则与下翼板34的后端端面相对，焊接时形成对接焊缝；同样在铰接支座5右侧也具有类似的右侧台阶结构，并与右腹板构成相应的连接结构。

如图2图3所示，铰接支座5的前部呈倾斜状，其底部与箱型结构前端的距离小于铰接支座上部与箱型结构前端的距离。铰接支座的前部呈倾斜状，使得铰接支座与箱体结构中左右腹板之间的焊缝长度增长，从而降低单位长度焊缝处的受力，增强了支座与箱型结构之间的焊接强度，降低焊缝开裂风险。