摆臂、摆架及平地机的制作方法

1.本实用新型涉及路面工程机械技术领域，具体涉及一种摆臂、摆架及平地机。


背景技术：

2.平地机是土方工程中用于整形和平整作业的主要机械，是国防工程、矿山建设、水利建设和农田改良等施工中的重要设备。平地机之所以有广泛的辅助作业能力，是由于它的铲刀能在空间完成六自由度运动，其中摆臂作为主承载结构件，是完成这些动作的关键结构件，摆臂的稳定性直接关系到整车的稳定性。特别是在挖沟和刮坡作业时，摆臂摆动到极限位置，使铲刀可以达到侧立90
°
。
3.平地机作业时，左、右摆臂承受很大的弯矩，为达到所需的刚度及强度，现有的摆臂主要通过加大主梁截面，造成摆臂偏重，影响摆臂的重量及成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种摆臂、摆架及平地机，该摆臂能够在不增加摆臂的重量的前提下提高刚度及强度。
5.本实用新型提供的一种摆臂，包括第一连接部、第二连接部、第三连接部以及连接在所述第一连接部、所述第二连接部、所述第三连接部之间的支撑梁组件，所述支撑梁组件包括三根支撑梁，三根支撑梁中至少一根支撑梁包含空腔。
6.可选地，所述支撑梁组件包括第一支撑梁、第二支撑梁、第三支撑梁，所述第一支撑梁、所述第二支撑梁、所述第三支撑梁相互连接成y型，所述第一支撑梁、所述第二支撑梁、所述第三支撑梁均包含空腔，所述第一支撑梁、所述第二支撑梁、所述第三支撑梁的空腔彼此连通，所述第一支撑梁的端部设有所述第一连接部，所述第二支撑梁的端部设有所述第二连接部，所述第三支撑梁的端部设有所述第三连接部。
7.可选地，所述第一连接部适于与叉子铰接，所述第一支撑梁的横截面为梯形；
8.和/或，所述第二连接部适于与机架铰接，所述第二支撑梁的横截面为矩形；
9.和/或，所述第三连接部适于与连臂铰接，所述第三支撑梁的横截面为矩形。
10.可选地，所述第一连接部为第一圆筒形结构；
11.和/或，所述第二连接部为第二圆筒形结构；
12.和/或，所述第三连接部为双吊耳结构。
13.可选地，所述第一支撑梁与所述第二支撑梁的夹角为a，90
°
≤a≤180
°
，所述第二支撑梁与所述第三支撑梁的夹角为b，45
°
≤b≤90
°
，所述第一支撑梁与所述第三支撑梁的夹角为c，90
°
≤c≤180
°
。
14.可选地，所述第一支撑梁的壁厚为d1，10mm≤d1≤25mm，所述第二支撑梁的壁厚为d2，10mm≤d2≤25mm，所述第一支撑梁的壁厚为d3，10mm≤d3≤25mm。
15.可选地，所述第一支撑梁靠近所述第一连接部的一端设有第一通孔；
16.和/或，所述第二支撑梁靠近所述第二连接部的一端设有第二通孔；
17.和/或，所述第三支撑梁靠近所述第三连接部的一端设有第三通孔。
18.可选地，所述摆臂为铸造一体成型结构。
19.本实用新型还提供一种摆架，包括机架、叉子、连臂和两个如上述方案中任一项所述的摆臂，两个摆臂分设在所述机架的两侧，每个摆臂的一根支撑梁与所述机架铰接、一根支撑梁与所述连臂铰接、另外一根支撑梁与所述叉子铰接。
20.本实用新型还提供一种平地机，包括所述的摆臂或所述的摆架。
21.本实用新型技术方案，具有如下优点：
22.本实用新型提供的摆臂，由于三根支撑梁中至少一个支撑梁包含空腔，也即至少一个支撑梁为空心结构，与现有技术实心的支撑梁相比，在相同重量的情况下，支撑梁的体积更大，能够增强摆臂的强度，因此该摆臂可以在不增加摆臂的重量的前提下提高刚度及强度，同样的，与现有技术相比，为实现同样的强度和刚度，可以减小摆臂的重量，实现摆臂的轻量化设计，提高了材料利用率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型的实施例1中提供的摆臂的结构示意图；
25.图2为图1的剖视图；
26.图3为本实用新型的实施例2中提供的摆架的结构示意图。
27.附图标记说明：
28.1、第一连接部；2、第二连接部；3、第三连接部；4、第一支撑梁；5、第二支撑梁；6、第三支撑梁；7、第一通孔；8、第二通孔；9、第三通孔；10、叉子；11、机架；12、连臂。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上
述术语在本实用新型中的具体含义。
32.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
33.实施例1
34.平地机是土方工程中用于整形和平整作业的主要机械，是国防工程、矿山建设、水利建设和农田改良等施工中的重要设备。平地机之所以有广泛的辅助作业能力，是由于它的铲刀能在空间完成六自由度运动，其中摆臂作为主承载结构件，是完成这些动作的关键结构件，摆臂的稳定性直接关系到整车的稳定性。特别是在挖沟和刮坡作业时，摆臂摆动到极限位置，使铲刀可以达到侧立90
°
。
35.平地机作业时，左、右摆臂承受很大的弯矩，为达到所需的刚度及强度，现有的摆臂主要通过加大主梁截面，造成摆臂偏重，影响摆臂的重量及成本。
36.为此，本实施例提供一种摆臂，该摆臂应用于平地机中，可以在不增加摆臂的重量的前提下提高刚度及强度。
37.在一个实施方式中，如图1和图2所示，摆臂包括第一连接部1、第二连接部2、第三连接部3以及连接在第一连接部1、第二连接部2、第三连接部3之间的支撑梁组件，支撑梁组件包括三根支撑梁，三根支撑梁中至少一根支撑梁包含空腔。
38.在该实施方式中，由于三根支撑梁中至少一根支撑梁包含空腔，也即至少一根支撑梁为空心结构，与现有技术实心的支撑梁相比，在相同重量的情况下，支撑梁的体积更大，能够增强摆臂的强度，因此该摆臂可以在不增加摆臂的重量的前提下提高刚度及强度，同样的，与现有技术相比，为实现同样的强度和刚度，可以减小摆臂的重量，实现摆臂的轻量化设计，提高了材料利用率。
39.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，支撑梁组件包括第一支撑梁4、第二支撑梁5、第三支撑梁6，第一支撑梁4、第二支撑梁5、第三支撑梁6相互连接成y型，第一支撑梁4、第二支撑梁5、第三支撑梁6均包含空腔，第一支撑梁4、第二支撑梁5、第三支撑梁6的空腔彼此连通，第一支撑梁4的端部设有第一连接部1，第二支撑梁5的端部设有第二连接部2，第三支撑梁6的端部设有第三连接部3。在该实施方式中，由于第一支撑梁4、第二支撑梁5、第三支撑梁6均包含空腔也即均为空心结构，在与现有技术实心的支撑梁相比，在相同重量的情况下，第一支撑梁4、第二支撑梁5、第三支撑梁6的体积更大，因此能够增强摆臂的强度，因此该摆臂可以在不增加摆臂的重量的前提下提高刚度及强度，同样的，与现有技术相比，为实现同样的强度和刚度，可以减小摆臂的重量，实现摆臂的轻量化设计，提高了材料利用率。在一个可替换的实施方式中，支撑梁组件包括三根支撑梁，三根支撑梁连接成三角形，每根支撑梁均为空心结构。
40.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第一连接部1适于与叉子10铰接，其中，叉子10用于安装油缸，第一支撑梁4的横截面为梯形；第二连接部2适于与机架11铰接，第二支撑梁5的横截面为矩形；第三连接部3适于与连臂12铰接，第三支撑梁6的横截面为矩形。在该实施方式中，在实际工作时，将两个摆臂对称连接在机架11的两侧，每个摆臂的第一连接部1与叉子10铰接，叉子10与油缸固定连接，第二连接部2与机架11铰接，第三连接部与连臂12铰接，两个摆臂和机架11、连臂12形成四连杆机构，第一支撑梁4在平地机工作状态下为悬臂梁受力，其横截面为梯形，可以提高抗弯能力，由于第二支撑梁5和第
三支撑梁6的横截面均为矩形，方便对第二支撑梁5、第三支撑梁6的加工。具体在一个实施方式中，可结合图1，定义图1的正面为摆臂的前面，图1的背面为摆臂的后面，在第一支撑梁4的横截面上，前面的宽度大于后面的宽度，上下面对称连接在前面和后面之间，横截面呈类似等腰梯形。在一个可替换的实施方式中，第一支撑梁的截面为矩形、圆形、五边形等其他形状，第二支撑梁5的横截面为矩形，第三支撑梁6的横截面为梯形或五边形或圆形等其他形状。在另一个可替换的实施方式中，第一支撑梁的截面为矩形、圆形、五边形等其他形状，第二支撑梁5的横截面为梯形或五边形或圆形等其他形状，第三支撑梁6的横截面为矩形。
41.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第一连接部1为第一圆筒形结构，第二连接部2为第二圆筒形结构，第三连接部3为双吊耳结构。在该实施方式中，通过第一圆筒形结构与叉子10铰接，叉子10的轴穿到第一圆筒结构内部，便于第一圆筒形结构与叉子10的连接，机架11上具有两个相对的连接耳，第二圆筒形结构铰接在两个连接耳之间，双吊耳结构具有两个吊耳，将连臂12铰接在两个吊耳之间，第一连接部1、第二连接部2、第三连接部3能够适用现有的叉子10、机架11、连臂12的连接，具备通用性。在一个可替换的实施方式中，第一连接部1为双吊耳结构，将叉子10穿在两个吊耳上的铰接孔中实现叉子10与第一连接部1的铰接，第二连接部2为第二圆筒形结构，第三连接部3为双吊耳结构。在另一个可替换的实施方式中，第一连接部1为第一圆筒形结构，第二连接部2为一个实心的铰接轴，将铰接轴铰接在机架11的两个连接耳中，第三连接部3为双吊耳结构。在另一个可替换的实施方式中，第一连接部1为第一圆筒形结构，第二连接部2为第二圆筒形结构，第三连接部3为单吊耳结构，通过单吊耳结构与连臂12铰接。
42.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第一支撑梁4与第二支撑梁5的夹角为a，90
°
≤a≤180
°
，第二支撑梁5与第三支撑梁6的夹角为b，45
°
≤b≤90
°
，第一支撑梁4与第三支撑梁6的夹角为c，90
°
≤c≤180
°
。需要说明的是第一支撑梁4与第二支撑梁5的夹角为第一支撑梁4的轴线与第二支撑梁5的轴线的夹角，第二支撑梁5与第三支撑梁6的夹角为第二支撑梁5的轴线与第三支撑梁6的轴线的夹角，第一支撑梁4与第三支撑梁6的夹角为第一支撑梁4的轴线与第三支撑梁6的轴线的夹角。在该实施方式中，第一支撑梁4和第二支撑梁5、第三支撑梁6之间的角度较大，也即第一支撑梁4和第二支撑梁5、第三支撑梁6之间具有较大的孔隙，能够扩大驾驶员的视野，便于驾驶员观察到前轮胎所处情况。具体在一个实施方式中，第一支撑梁4与第二支撑梁5的夹角为135
°
，第二支撑梁5与第三支撑梁6的夹角为90
°
，第一支撑梁4与第三支撑梁6的夹角为135
°
。在一个可替换的实施方式中，第一支撑梁4与第二支撑梁5的夹角为90
°
，第二支撑梁5与第三支撑梁6的夹角为90
°
，第一支撑梁4与第三支撑梁6共线也即第一支撑梁4与第三支撑梁6的夹角为180
°
。在另一个可替换的实施方式中，第一支撑梁4与第二支撑梁5的夹角为180
°
，第二支撑梁5与第三支撑梁6的夹角为90
°
，第一支撑梁4与第三支撑梁6共线也即第一支撑梁4与第三支撑梁6的夹角为90
°
。
43.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第一支撑梁4的壁厚为d1，10mm≤d1≤25mm，第二支撑梁5的壁厚为d2，10mm≤d2≤25mm，第一支撑梁4的壁厚为d3，10mm≤d3≤25mm。具体的，第一支撑梁4、第二支撑梁5、第三支撑梁6的壁厚可以相同，也可以不同，可以根据需要达到的强度和高度来选择合适的壁厚。
44.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第一支撑梁4靠近第一连接部1的一端设有第一通孔7；第二支撑梁5靠近第二连接部2的一端设有第二通孔8；第三支撑梁6靠近第三连接部3的一端设有第三通孔9。在该实施方式中，第一通孔7、第二通孔8、第三通孔9的设置便于对摆臂铸造加工。在第一个可替换的实施方式中，可以不设置第一通孔7、第二通孔8、第三通孔9，摆臂内部的空腔与外界不连通。在第二个可替换的实施方式中，仅在第一支撑梁4靠近第一连接部1的一端设有第一通孔7，依靠第一通孔7使摆臂内部的空腔与外界连通。在第三个可替换的实施方式中，仅在第二支撑梁5靠近第二连接部2的一端设有第二通孔8，依靠第二通孔8使摆臂内部的空腔与外界连通。在第四个可替换的实施方式中，仅在第三支撑梁6靠近第三连接部3的一端设有第三通孔9，依靠第三通孔9使摆臂内部的空腔与外界连通。在第五个可替换的实施方式中，在第一支撑梁4靠近第一连接部1的一端设有第一通孔7，第二支撑梁5靠近第二连接部2的一端设有第二通孔8，依靠第一通孔7和第二通孔8使摆臂内部的空腔与外界连通。在第六个可替换的实施方式中，在第二支撑梁5靠近第二连接部2的一端设有第二通孔8，第三支撑梁6靠近第三连接部3的一端设有第三通孔9，依靠第二通孔8和第三通孔9使摆臂内部的空腔与外界连通。在第七个可替换的实施方式中，在第一支撑梁4靠近第一连接部1的一端设有第一通孔7，第三支撑梁6靠近第三连接部3的一端设有第三通孔9，依靠第一通孔7和第三通孔9使摆臂内部的空腔与外界连通。
45.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，摆臂为铸造一体成型结构。在该实施方式中，摆臂由一体铸造形成，可以确保摆臂的强度和刚度。在一个可替换的实施方式中，摆臂采用拼焊制造形成。
46.实施例2
47.本实施例提供一种摆架，包括机架11、叉子、连臂和两个上述实施例中提供的摆臂，两个摆臂分设在机架11的两侧，每个摆臂的一根支撑梁与机架11铰接、一根支撑梁与连臂12铰接、另外一根支撑梁与叉子10铰接。
48.如图3所示，摆臂的第一连接部1与叉子10铰接，第二连接部2与机架11铰接，第三连接部3与连臂12铰接，机架11的两侧对称连接两个摆臂，两个摆臂和机架11、连臂12形成四连杆机构。
49.实施例3
50.本实施例提供一种平地机，包括实施例1中提供的摆臂或实施例2中提供的摆架。
51.图3仅示出了平地机的部分结构，如图3所示，摆臂的第一连接部1与叉子10铰接，第二连接部2与机架11铰接，第三连接部3与连臂12铰接，机架11的两侧对称连接两个摆臂，两个摆臂和机架11、连臂12形成四连杆机构。
52.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。