矿用液压挖掘机的斗杆结构的制作方法

本发明涉及一种矿用正铲液压挖掘机的斗杆结构，尤其适用于200吨级以上的矿用正铲液压挖掘机的斗杆装置。

背景技术：

大型正铲矿用液压挖掘机是矿石开采，矿石搬运等重要的作业工具之一。它的工作装置是进行一系列矿山采掘和搬运的最直接的作业工具，主要由动臂、斗杆、铲斗和三组液压油缸组成。正铲矿用液压挖掘机的工作装置的性能在一定程度上体现着整部矿用液压挖掘机的作业性能。面对当今能源紧缺、环境污染严重等问题，矿用采掘设备正朝着大型化、轻量化等方向发展。

矿用正铲液压挖掘机的斗杆是指位于动臂和铲斗之间起连接作用并使得动臂和铲斗连同其本身一同协同运动的部件。在矿用正铲液压挖掘机作业的过程中，它不仅起着连接动臂和铲斗的连接臂的作用，还有传递和承受作业载荷的作用。

现有的矿用正铲液压挖掘机的斗杆结构大都采用由多个具有不同厚度的金属板焊接而成的箱型结构。具体结构形式参看附图1。此种结构本身设计复杂，并且重量较大，十分影响矿用液压挖掘机的作业效率。

技术实现要素：

为了提高矿用正铲液压挖掘机的作业效率，实现矿用正铲液压挖掘机斗杆的轻量化设计，本发明提供一种新的矿用正铲液压挖掘机的斗杆结构。

本发明的技术方案是：

矿用液压挖掘机的斗杆结构，在斗杆与动臂油缸和斗杆油缸的连接处，设置有由多个带有中心圆孔的金属板所组成的半封闭结构5，与半封闭结构5的轴心线垂直的两个纵向平面内，分别设置有两片相互对称的扇形结构；

扇形结构由半封闭结构5的上表面出发，在纵向平面内非均匀地散射布置六根支撑杆6。支撑杆6的末端均与受载主梁1相连为一体，受载主梁1呈弧形。前端的第一根支撑杆与铲斗的铰链装置2a相连，后端的第六根支撑杆与动臂的铰链装置2b相连。斗杆前端的支撑杆分布密度小于斗杆后端的支撑杆分布密度。前端的第一根支撑杆的中部到第五根支撑杆与受载主梁连接处设置有弧形连接杆7，弧形连接杆7的弯曲方向与受载主梁1相同，弧形连接杆7还连接第二根支撑杆、第三根支撑杆、第四根支撑杆；

两片扇形结构的受载主梁1之间连接有平行于半封闭结构5的轴心线的横向连接杆。

优选地，受载主梁1、横向连接杆、支撑杆6、弧形连接杆7均采用空心圆柱形杆。

本发明的有益效果是：

本发明利用现有的空心圆柱形截面型材，设计了一种轻量化的矿用正铲液压挖掘机的斗杆结构。该结构采用现有空心圆截面型材，降低了设计和材料的加工难度。另外，较原始斗杆的箱型结构，新结构在保证使用强度和刚度的前提下的重量比原结构减轻25％。本发明轻量化的设计不仅节省了材料与成本，而且提高了斗杆运动的机动性与矿用正铲液压挖掘机的作业生产效率。

附图说明

图1a和图1b是现有斗杆结构的示意图

图2是本发明的结构示意图。

图3是另一视角的本发明的结构示意图。

图4是本发明与矿用正铲液压挖掘机的铲斗和动臂装配起来的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

矿用液压挖掘机的斗杆结构，在斗杆与动臂油缸和斗杆油缸的连接处，设置有由多个带有中心圆孔的金属板所组成的半封闭结构5，与半封闭结构5的轴心线垂直的两个纵向平面内，分别设置有两片相互对称的扇形结构；

扇形结构由半封闭结构5的上表面出发，在纵向平面内非均匀地散射布置六根支撑杆6。支撑杆6的末端均与受载主梁1相连为一体，受载主梁1呈弧形。前端的第一根支撑杆与铲斗的铰链装置2a相连，后端的第六根支撑杆与动臂的铰链装置2b相连。斗杆前端的支撑杆分布密度小于斗杆后端的支撑杆分布密度。前端的第一根支撑杆的中部到第五根支撑杆与受载主梁连接处设置有弧形连接杆7，弧形连接杆7的弯曲方向与受载主梁1相同，弧形连接杆7还连接第二根支撑杆、第三根支撑杆、第四根支撑杆；

两片扇形结构的受载主梁1之间连接有平行于半封闭结构5的轴心线的横向连接杆，本实施例中横向连接杆有2根，即横向连接杆3和横向连接杆4。

受载主梁1、横向连接杆、支撑杆6、弧形连接杆7均采用空心圆柱形杆。

参照附图2，这种新的矿用液压挖掘机的斗杆结构，具有起主要受载作用的两根弯曲的受载主梁1。

在该受载主梁1的两个端部均有用于与动臂和铲斗相连接的铰链装置2。

在左边受载主梁的右侧和在右侧受载主梁的左侧，一前一后分别设置用于起着连接左右受载主梁并增加结构横向稳定性作用的横向连接杆3和横向连接杆4。

参照附图3，在和斗杆连接的各个工作油缸(动臂油缸和斗杆油缸)的连接处，设置有由多个带有中心圆孔的金属板所组成的半封闭结构5。此结构可以允许油缸在工作范围内做绕着中心孔轴线的定轴转动。

在半封闭结构上，由半封闭结构的上表面出发，在纵向平面两侧对称但非均匀地散射布置六根支撑杆6。斗杆前端的支撑杆分布较为分散，后端的支撑杆分布较为紧凑。前端第一根支撑杆与铲斗的铰链装置2a相连，后端的第六根支撑杆与动臂的铰链装置2b相连。此六根支撑杆6的末端均与受载主梁1相连为一体。

在纵向对称平面的两侧对称分布着两根弧形连接杆7。每侧的弧形连接杆7均穿过每侧的五根支撑杆6。

将此轻量化的新斗杆安装在矿用液压挖掘机的工作装置上，具体请参照附图4。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

技术特征：

技术总结
矿用液压挖掘机的斗杆结构，与半封闭结构的轴心线垂直的两个纵向平面内，分别设置有两片相互对称的扇形结构；扇形结构由半封闭结构的上表面出发，在纵向平面内非均匀地散射布置六根支撑杆。支撑杆的末端均与受载主梁相连为一体，受载主梁呈弧形。前端的第一根支撑杆与铲斗的铰链装置相连，后端的第六根支撑杆与动臂的铰链装置相连。斗杆前端的支撑杆分布密度小于斗杆后端的支撑杆分布密度。前端的第一根支撑杆的中部到第五根支撑杆与受载主梁连接处设置有弧形连接杆，弧形连接杆的弯曲方向与受载主梁相同，弧形连接杆还连接第二根支撑杆、第三根支撑杆、第四根支撑杆；两片扇形结构的受载主梁之间连接有平行于半封闭结构的轴心线的横向连接杆。

技术研发人员：宁晓斌;王宇坤;柳政卿
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2019.03.22
技术公布日：2019.07.12