挖掘机用小臂、机械臂及挖掘机的制作方法

本申请涉及工程机械领域，尤其涉及一种挖掘机用小臂、机械臂及挖掘机。

背景技术：

挖掘机，又称挖掘机械(excavating machinery)，又称挖土机，是用铲斗(也称为挖斗)挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。

作为挖掘机的动作执行机构，机械臂(也称为动臂)的使用性能一直都是影响挖掘机性能的主要因素。其中，挖掘机的机械臂通常由伸缩液缸驱动，从而执行挖掘动作。机械臂通常包括大臂、小臂及挖斗。小臂连接于挖斗与大臂之间，其自身的结构在操纵过程中需要承担挖斗的重量，从而将挖斗提升。

目前，小臂通过其前端的包板连接挖斗，而在使用过程中发现，该包板与小臂的上盖板之间的焊接处经常出现裂纹，影响小臂的使用寿命。

技术实现要素：

发明人经过研究发现，目前结构的小臂的包板大致为“L”型，其通过端部的侧表面与上盖板的端部焊接，此时，包板的端部的侧表面与上盖板之间大致呈垂直关系，即包板与上盖板之间通过该连接处(焊接处)垂直过渡，而这也导致了该连接处容易出现应力集中问题，致使在长时间的挖掘工作中该连接处容易出现裂纹。

鉴于现有技术的不足，本申请的目的是提供一种挖掘机用小臂、机械臂及挖掘机，以避免包板与上盖板的连接处产生裂纹。

为达到上述目的，本申请提供一种挖掘机用小臂，包括：上盖板、底板、设置于所述上盖板与所述底板之间的侧板、以及设置于所述小臂端部的包板；所述包板的第一端部与所述上盖板的端部对接，所述包板的第二端部与所述底板的端部对接；

所述包板的第一端部的端面与所述上盖板的端部的端面焊接相连，并且所述包板的第一端部与所述上盖板的端部通过焊接形成的焊缝平滑过渡。

作为一种优选的实施方式，所述包板的第一端部位于所述上盖板的端部沿长度延伸的方向上。

作为一种优选的实施方式，所述包板的第一端部与所述上盖板的端部共平面设置，所述焊接形成的焊缝位于该平面上。

作为一种优选的实施方式，所述包板的第二端部与所述底板的端部共平面设置，二者通过焊接相连，并且所述焊接形成的焊缝位于该平面上。

作为一种优选的实施方式，所述焊接形成的焊缝为全熔透焊缝。

作为一种优选的实施方式，所述包板为二次弯折成型；所述上盖板为滚压成型。

作为一种优选的实施方式，所述包板包括顺次衔接的第一平面板、第二平面板、以及第三弧形板；所述第三弧形板的端部与所述上盖板的端部对接。

作为一种优选的实施方式，所述小臂设置有回转中心件，该回转中心件与所述侧板焊接相连。

作为一种优选的实施方式，所述回转中心件具有与之焊接相连的垫板，该垫板紧贴所述回转中心与所述侧板之间的由焊接所形成的焊缝，并且沿该焊缝延伸。

作为一种优选的实施方式，所述垫板与所述回转中心件在两点或更多点处以点焊方式相连接。

作为一种优选的实施方式，所述回转中心件与所述包板的第二端部以及所述底板的端部通过焊接相连。

为达到上述目的，本申请还提供一种挖掘机用机械臂，包括顺次连接的大臂、如上任一实施方式所述的小臂、挖斗。

为达到上述目的，本申请还提供一种挖掘机，包括如上述实施方式所述的机械臂。

借由以上技术方案可以看出，本申请提供的挖掘机用小臂通过将包板的第一端部与上盖板的端部对接，并使包板的第一端部与上盖板的端部通过焊接形成的焊缝平滑过渡，从而避免在上盖板与包板的连接处形成应力集中，因此，本申请所提供的小臂可以有效避免在包板与上盖板的连接处产生裂纹，从而提升小臂的使用寿命。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施方式所提供的挖掘机用小臂示意图；

图2是图1所示小臂的部分透视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1、图2，为本申请一种实施方式所提供的一种挖掘机用小臂示意图。在本实施方式中，所述小臂包括：上盖板1、底板6、设置于所述上盖板1与所述底板6之间的侧板5、以及设置于所述小臂端部的包板2；所述包板2的第一端部21与所述上盖板1的端部对接，所述包板2的第二端部22与所述底板6的端部对接；所述包板2的第一端部21的端面与所述上盖板1的端部的端面焊接相连，并且所述包板2的第一端部21与所述上盖板1的端部通过焊接形成的焊缝平滑过渡。

在使用时，将本实施方式的小臂枢转连接于挖掘机的大臂及挖斗中间，小臂的包板2的外侧设有悬挂挖斗的耳板(也可以称为连接板，未标示)。

借由以上技术方案可以看出，本实施方式提供的挖掘机用小臂通过将包板2的第一端部21与上盖板1的端部对接(相对连接)，并使包板2的第一端部21与上盖板1的端部通过焊接形成的焊缝平滑过渡，从而避免在上盖板1与包板2的连接处形成应力集中，因此，本实施方式所提供的小臂可以有效避免在包板2与上盖板1的连接处产生裂纹，从而提升小臂的使用寿命。

在一个实施方式中，如图1所示，所述小臂包括：上盖板1、底板6、设置于所述上盖板1与所述底板6之间的侧板5、以及设置于所述小臂端部的包板2。其中，上盖板1位于小臂(以读者面对图1时)的上方，其上可以设有枢转连接伸缩液缸的耳板。底板6位于上盖板1的下方，其与上盖板1之间设置所述侧板5。通常，所述侧板5具有相对设置的两个，并分别位于上盖板1及侧板5的沿宽度方向的两侧，或者，位于以读者面对图1时的前后两侧。其中，侧板5可以为上盖板1及底板6提供支撑。

如图1所示，包板2设置于小臂的端部，具体的说，包板2设置于小臂的前端且用于连接挖斗(未示出)。包板2的第一端部21(图1中为上端部)与上盖板1的端部对接，第二端部22与底板6的端部同样也是对接，从而使包板2、上盖板1、以及底板6的端面即可提供焊接表面。同时由图1可以看出，上盖板1、包板2及底板6的板厚相近或相等，从而避免焊接形成高低差而产生应力集中。

所述包板2的第一端部21与所述上盖板1的端部通过焊接形成的焊缝平滑过渡，该平滑过渡为非大拐角过渡，比如，平面过渡、微曲率过渡、圆弧过渡等等。基于该连接处的平滑过渡，包板2与上盖板1之间的连接处可以避免产生应力集中问题，从而不易产生裂纹。

在一个实施方式中，包板2与上盖板1的连接处的曲率越低，越可以有效避免产生裂纹，为保证包板2与上盖板1之间平滑过渡，所述包板2的第一端部21可以位于所述上盖板1的端部沿长度延伸的方向上。

在一个较佳的实施方式中，所述包板2的第一端部21与所述上盖板1的端部共平面设置，所述焊接形成的焊缝位于该平面上。可以认为在小臂的前端具备一局部平面，该局部平面由包板2的第一端部21、上盖板1的端部及二者之间的焊缝形成，以最大程度地避免产生应力集中问题。

其中，包板2的第一端部21的端面与上盖板1的端面至少之一呈坡面，以保证焊缝的形成质量。优选的，所述焊接形成的焊缝为全熔透焊缝，从而提高焊缝抗弯曲疲劳强度。

为避免产生应力集中，减少机械连接，所述包板2为二次弯折成型；所述上盖板1为滚压成型。具体的，所述包板2可以包括顺次衔接的第一平面板、第二平面板、以及第三弧形板。所述第三弧形板的端部与所述上盖板1的端部对接。所述第一平面板的端部与底板6的端部对接。

具体地如图1所示，第一平面板与第二平面板之间的弯折程度较小，二者之间的夹角可以为钝角。第三弧形板位于第二平面板的上部，其大致呈四分之一圆弧(当然也可以呈其他角度圆弧)弯曲，从而与上盖板1平滑过渡。另外，上盖板1为滚压成型，上盖板1可以如图1中所示具备一定的弧形弯曲，以便于上盖板1与包板2平滑过渡，但可以看出上盖板1的曲率较小。

请继续参阅图1，所述包板2的第二端部22与所述底板6的端部对接。具体的，所述包板2的第二端部22与所述底板6的端部共平面设置，二者通过焊接相连，并且所述焊接形成的焊缝位于该平面上。

此外，在现有的小臂上的回转中心件3直接与小臂的侧板5焊接，在焊接时有时会将侧板5与回转中心件3焊薄，甚至焊透，进而产生次品，同时，回转中心件3直接与小臂的侧板5直接焊接，使得二者的连接处同样会产生应力集中问题，从而导致裂纹甚至开裂。

为避免上述问题，在一个实施方式中，所述小臂设置有回转中心件3，该回转中心件3与所述侧板5焊接相连。其中，所述回转中心件3与所述包板2的第二端部22以及所述底板6的端部通过焊接相连。回转中心件3设有供枢转轴穿过的贯穿孔，小臂通过回转中心件3与大臂枢转连接。

所述回转中心件3具有与之焊接相连的垫板4，该垫板4紧贴所述回转中心与所述侧板5之间的由焊接所形成的焊缝，并且沿该焊缝延伸。

如图2所示，垫板4靠近回转中心件3外边缘处设置。其中，垫板4可以能保证焊接时熔融金属在回转中心件3和侧板5之间凝固进而将二者连接，从而保证回转中心件3和侧板5焊接时不致于被焊透，并能加强二者的融合。

具体的，所述垫板4与所述回转中心件3可以在两点或更多点处以点焊方式相连接。

在本申请的另一种实施方式中提供一种挖掘机用机械臂，包括顺次连接的大臂、如上任一实施方式所述的小臂、挖斗。其中，大臂与小臂之间枢转连接，小臂与挖斗之间同样为枢转连接。

需要说明的是，本实施例提供的挖掘机用机械臂具有的大臂、挖斗以及其他部分(例如伸缩液缸)等可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施例所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但是应该理解，本实施例在范围上并不因此而受到限制。

在本申请的另一种实施方式中还提供一种挖掘机，包括如上述实施方式所述的机械臂。

需要说明的是，本实施例提供的挖掘机具有的行走部分、操纵部分以及其他部分(例如动力部分)等可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施例所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但是应该理解，本实施例在范围上并不因此而受到限制。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。