一种平地机摆架连接总成及平地机的制作方法

本发明公开了一种平地机摆架连接总成及平地机，涉及工程机械领域。

背景技术：

1、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、道路修筑、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6自由度运动。其中摆架连接总成结构作为主承载结构件，是完成这些动作的关键结构件，摆架连接总成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，摆架摆动到极限位置，使铲刀可以达到侧立90度，此时摆架连接总成结构受到很大的弯矩和扭矩。近年来平地机作业性能不断提高，吨位不断增大，使铲刀宽度及受载载荷相应增加，摆架连接总成结构的抗弯及抗扭性能存在安全隐患，影响整车的稳定性。

2、目前，平地所使用的摆架连接总成结构多为焊接而成的箱型结构。在恶劣工况下，摆架承受很大弯矩，要求其就有很大的刚度及强度，特别是抗弯的刚度，为提高其刚度及强度通常会加大摆架连接总成主梁截面或增大主梁板厚，这样会造成其重量偏重，影响整车的轻量化设计。

技术实现思路

1、本发明针对上述背景技术中的缺陷，提供一种平地机摆架连接总成及平地机，在不增大现有箱形结构截面尺寸及主梁板厚的情况下，通过对连接部件的形状、结构分布、以及传力路径的拓扑优化，解决了关键位置应力集中而带来的破坏问题，从而使整体结构做到重量轻，寿命长。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种平地机摆架连接总成，包括：箱型结构，所述箱型结构包括依次连接：第一箱型段、第二箱型段和第三箱型段；第一箱型段包括第一端和第二端；第二箱型段包括第三端和第四端；第三箱型段包括第五端和第六端，第二端和第三端固定在一起且平滑过渡，第四端和第五端固定在一起且平滑过渡；第一箱型段的中轴线、第二箱型段的中轴线、和第三箱形段的中轴线共线；第二箱型段上设置有平行设置的第一板和第二板，第一板和第二板之间设置第三加强筋，第三加强筋与第二箱形段的侧壁连接；第一箱型段和第二箱型段之间设置有第一加强筋，第三箱型段通过第二加强筋与第二板的后端面连接；第一加强筋可有效地降低第一箱型段与第二箱型段焊缝的疲劳强度，防止焊缝开裂，第二加强筋把第二板与第三箱型连接成一体降低了第二板的应力集中情况，第三加强筋把第一板与第二板连接为一体，加强了第二箱型段的整体强度，通过三个筋板的形状及结构的合理分布，从而提高摆架连接总成的整体结构强度和刚度。

3、进一步的，所述第一板中间设置有一个方孔，方孔在四角处设有第一开口槽，所述第一板的外侧轮廓线闭合，轮廓线顶端与底端平行，并与地面水平，左、右两侧设置对称的凸圆弧；所述第一开口槽竖直于地面；所述第一板的顶部设置有两个对称的第一装配孔,第一板用于支撑摆架连接总成，通过闭合的外侧轮廓、方孔以及第一开口槽的配合提升第一板的刚度，防止第一板撕裂。

4、进一步的，所述第一箱型段的四周凸出于所述第一开口槽的开口处，提升结构使用寿命。

5、进一步的，所述第二板的顶部为具有两个对称的外凸的圆弧形，所述第二板的左、右二端面平行，并与地面垂直，所述第二板的底部为圆弧形；所述第二板的顶端设置有二个第二装配孔；所述第二板的底端设置有五个第三装配孔；所述第二板的底端设置有二个第二开口槽，第二开口槽的方向与地面竖直方向形成锐角，第二开口槽的形状及位置避开了第二箱型段两端应力集中的位置，提升第二板的刚度，提升第二板的刚度，防止第二板撕裂。

6、进一步的，所述第三加强筋被构造为u形，所述第三加强筋分别与所述第一板和第二板的二端连接，并与第二箱型段的侧壁固定。

7、进一步的，所述第一加强筋具有前后二个平行端面，底部为一个圆弧，圆弧的最低点略低于前后二个端面；所述第一加强筋的上端面分别与第一箱形和第二箱形的的下端固定，此结构加强筋可以改变应力分布，使应力分布更加均匀，提高整体结构稳定性。

8、进一步的，所述第二加强筋的二端分别与第二板和第三箱型段连接，并左、右对称分布。

9、进一步的，所述第二加强筋包括二个加强板和一个筋板；所述加强板上下平行布置，筋板的顶端与底端分别与加强板固定。

10、一种平地机，包括上述的平地机摆架连接总成。

11、有益效果：本发明通过拓扑优化设计，采用平板、折弯板的多种结构形式，形成平地机摆架连接总成新型布局结构，其结构不仅重量轻，且具有很高的抗弯刚度及强度，可有效解决结构重量与结构刚度、强度的设计矛盾，有利于平地机摆架连接总成轻量化设计，有利于平地机摆架连接总成的可靠性，提升整车的作业安全性与稳定性。

技术特征：

1.一种平地机摆架连接总成，其特征在于，包括：箱型结构（1），所述箱型结构（1）包括依次连接：第一箱型段（11）、第二箱型段（12）和第三箱型段（13）；第二箱型段（12）上设置有平行设置的第一板（3）和第二板（4），第一板（3）和第二板（4）之间设置第三加强筋（6），第三加强筋（6）与第二箱形段（12）的侧壁连接；第一箱型段（11）和第二箱型段（12）之间设置有第一加强筋（2），第三箱型段（13）通过第二加强筋（7）与第二板（4）的后端面连接。

2.根据权利要求1所述的平地机摆架连接总成，其特征在于，所述第一板（3）中间设置有一个方孔，方孔在四角处设有第一开口槽（31），所述第一板（3）的外侧轮廓线闭合，轮廓线顶端与底端平行，并与地面水平，左、右两侧设置对称的凸圆弧；所述第一开口槽（31）竖直于地面；所述第一板（3）的顶部设置有两个对称的第一装配孔（32）。

3.根据权利要求1所述的平地机摆架连接总成，其特征在于，所述第一箱型段（11）的四周凸出于所述第一开口槽（31）的开口处。

4.根据权利要求1所述的平地机摆架连接总成，其特征在于，所述第二板（4）的顶部为具有两个对称的外凸的圆弧形，所述第二板（4）的左、右二端面平行，并与地面垂直，所述第二板（4）的底部为圆弧形；所述第二板（4）的顶端设置有二个第二装配孔（42）；所述第二板（4）的底端设置有五个第三装配孔（43）；所述第二板（4）的底端设置有二个第二开口槽（41），第二开口槽（41）的方向与地面竖直方向形成锐角。

5.根据权利要求1所述的平地机摆架连接总成，其特征在于，所述第三加强筋（6）被构造为u形，所述第三加强筋（6）分别与所述第一板（3）和第二板（4）的二端连接，并与第二箱型段的侧壁固定。

6.根据权利要求1所述的平地机摆架连接总成，其特征在于，所述第一加强筋（2）具有前后二个平行端面，底部为一个圆弧，圆弧的最低点略低于前后二个端面；所述第一加强筋（2）的上端面分别与第一箱形（11）和第二箱形的（12）的下端连接。

7.根据权利要求1所述的平地机摆架连接总成，其特征在于，所述第二加强筋（7）的二端分别与第二板（4）和第三箱型段（13）连接，并左、右对称分布。

8.根据权利要求7所述的平地机摆架连接总成，其特征在于，所述第二加强筋（7）包括二个加强板（71）和一个筋板（72）；所述加强板（71）上下平行布置，筋板（72）的顶端与底端分别与加强板（71）固定。

9.一种平地机，其特征在于，包括上述权利要求1~8任一项所述的平地机摆架连接总成。

技术总结
本发明公开了一种平地机摆架连接总成及平地机，用以优化平地机摆架连接总成的结构；平地机摆架连接总成包括箱型结构、第一板以及第二板。箱型结构包括第一箱型段、第二箱型段和第三箱型段，第一箱型段包括第一端和第二端；第二箱型段包括第三端和第四端；第三箱型段包括第五端和第六端，第二端和第三端固定在一起且平滑过渡，第四端和第五端固定在一起且平滑过渡；第一板具有开口槽，第一箱型段的第一端固定于开口槽中。第二板具有安装孔，第一箱型段的第一端固定于安装孔中；第二箱型段上设置有第一板和第二板，第一板和第二板平行布置；上述结构的平地机摆架连接总成，不仅重量轻，且具有很高的抗弯刚度及强度。

技术研发人员：卜莉莉,赵静,马雅林
受保护的技术使用者：徐州徐工筑路机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24