专利名称：用于支撑重型工程设备座舱的增强上梁及其制造方法
技术领域：
本发明涉及使用防止焊接变形的结构支撑重型工程设备的座舱的增强的上梁及其制造方法，更特别地，涉及在侧梁焊接或者固定至中心梁时能够防止加工的中心梁发生结构变形的重型工程设备的上梁。
背景技术：
图1是显示安装在传统的上梁上的座舱的结构的剖视图，图2是显示传统的上梁结构的透视图。
参照图1，重型工程设备例如挖掘机，大体上包括可以在较低的驱动结构(未显示)上方旋转并且安装在其上的上梁2、安装在上梁2上的座舱4、安装在上梁2和座舱4的基板之间用于相对于上梁2弹性支撑座舱4并且将基板连接至上梁2的吸振设备8和10，其中基板以恒定的间隔远离上梁2放置。
参照图2，上梁2具有上面安装有操作设备的中心梁20，以及每个都安装在中心梁20的左侧和右侧上的左梁和右梁30和40。中心梁20具有底板22，在该底板22上安装有偏转环形齿轮，中心梁20还具有沿垂直方向安装在底板22上并且连接至操作设备的侧板24。左梁和右梁30和40具有沿着纵向方向延伸的侧槽(side channel)32和使中心梁20与侧槽32连接的多个侧梁34。
支撑座舱4并且吸收从外部施加的冲击的吸振设备8和10仅仅安装在左梁30上；因此，仅仅左梁30配设有多个通孔36，吸振设备8和10通过该通孔安装。在此，现在描述安装在左梁30上的侧梁34。
为了将左梁30连接至中心梁20，左梁30同时焊接至中心梁20的底板22和侧板24。即，为了获得焊接强度，多个侧梁34的每个端部焊接至中心梁20的底板22和中心梁20的侧板24，偏转环形齿轮安装在中心梁20的底板22上，操作设备安装在中心梁20的侧板24上。
如果左梁30直接焊接至其上安装有偏转环形齿轮的中心梁20的底板22，那么偏转环形齿轮紧固到底板22的这部分会由于焊接而发生热变形。因此，底板22紧密地紧固到偏转环形齿轮的平面度会受到不利影响，这会缩短偏转环形齿轮的使用期限。另外，另一个问题是上部偏转结构的垂直摆动使操作的精确性降低。
中心梁20的底板22和左梁30的侧梁34之间的接触部分A不进行焊接，从而避免了由于焊接而产生热变形；而是仅仅中心梁20的侧板24和左梁30的侧梁34之间的接触部分B被焊接。
当重型工程设备在上面滚过或者从外部施加了过量的冲击时，应力就集中到焊接部分即中心梁20的侧板24和侧梁34之间的竖直接触部分上，这是因为中心梁20的侧板22和侧梁34之间的水平接触部分并不焊接，并且因此焊接部分例如通过形成裂纹而容易断开。因此，它的强度和耐用性受到了限制。
发明内容
因此，本发明的提出是为了解决现有技术中出现的上述问题；本发明的一个目的是提供一种使用防止焊接变形的结构支撑重型工程设备的座舱的增强的上梁及其制造方法，其中即使侧梁焊接至加工的中心梁，也不会围绕着加工部分产生热变形。
为了实现这个目的，根据本发明，设置增强的上梁来支撑重型工程设备的座舱、操作设备、燃料箱和其它设备。本发明包括中心梁，其具有加工成容纳偏转环形齿轮的底板、加工成容纳操作设备的侧板、以及在加工之前固定至底板和侧板一侧的防止焊接变形的结构，其中座舱的一部分安装在该防止焊接变形的结构上；和左梁和右梁，它们分别都具有沿着中心梁的纵向方向布置的侧槽以及焊接至用于连接侧槽和中心梁的结构的侧梁。
防止焊接变形的结构可以沿着线或者面接触的地方焊接至底板和侧板。
防止焊接变形的结构可以具有用于容纳吸振设备的通孔从而支撑座舱。
防止焊接变形的结构可以是开口箱或者闭合箱的形式。
依照本发明的另一个方面，提供了一种用于制造上梁的方法，该上梁用来支撑重型工程设备的座舱、操作设备、燃料箱和其它设备，该方法包括将防止焊接变形的结构焊接至中心梁的一侧，该中心梁上装配有底板和侧板；在焊接防止焊接变形的结构之后，在中心梁的底板中加工用于容纳偏转环形齿轮的螺栓孔，并且在中心梁的侧板中加工用于容纳操作设备的孔；并且在加工以后，相对于中心梁的左侧和右侧对齐分别都具有侧槽和侧梁的左梁和右梁，使防止焊接变形的结构面向侧梁，并且在侧梁和结构之间焊接整个接触部分。
通过如下连同附图所做的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将会更加显而易见，其中图1是显示安装在传统的上梁上的座舱的结构的剖视图；图2是显示传统的上梁结构的透视图；图3是显示依照本发明的优选实施例的上梁结构的透视图，在该上梁上箱形的防止焊接变形的结构具有通孔，通过该通孔安装座舱；图4是显示依照本发明的实施例在侧梁焊接至防止焊接变形的结构之前上梁结构的透视图；和图5是显示依照本发明的实施例在侧梁焊接至防止焊接变形的结构之后上梁结构的透视图。
具体实施例方式
下面将参照附图描述本发明的优选实施例。在说明中定义的物质例如详细结构和元件仅仅是提供用于辅助本领域的普通技术人员充分理解本发明的具体细节，而不是将本发明限制于此。
现在将参见优选实施例，详细描述设置有依照本发明的实施例的防止焊接变形的结构的重型工程设备的上梁的结构和操作。
图3是依照本发明的优选实施例显示了设置有箱形的防止焊接变形的结构的上梁的结构的透视图，图4和5是依照本发明的实施例显示了在侧梁焊接至防止焊接变形的结构之前和之后的上梁结构的透视图。
如图3所示，本发明的上梁100包括中心梁140、防止焊接变形的结构130以及左梁和右梁170和180，其中，中心梁140具有加工成或者适于容纳偏转环形齿轮的底板110和加工成或者适于容纳操作设备(未显示)的侧板120，防止焊接变形的结构130预先通过例如焊接刚性地固定至底板110和侧板120的一侧，其中座舱(未显示)的一部分安装在防止焊接变形的结构上，并且左和右梁170和180每个都具有沿着中心梁140的纵向方向布置的侧槽150和侧梁160，侧梁160焊接至防止焊接变形的结构130用于将侧槽150连接至中心梁140。
参照图3，本发明的中心梁140利用的构思是包括防止焊接变形的结构130，在中心梁140加工成容纳偏转环形齿轮和操作设备之前，该防止焊接变形的结构130通过焊接刚性地固定至底板110和侧板120的一侧。
防止焊接变形的结构130的形式是箱形，用于扩大底板110和侧板120之间的线接触部分，但它并不限于矩形的形式。如果防止焊接变形的结构130由底板和侧板120支撑并且连接至底板和侧板120，那么就可以使用焊接或者其它方法。在本实施例中，防止焊接变形的结构130的形式是箱形，并且焊接至底板110和侧板120之间的接触部分。
因为防止焊接变形的结构130在中心梁140加工成容纳偏转环形齿轮和操作设备之前刚性地固定至底板110和侧板120，所以通过后续的加工保持了底板110和侧板120的平面度，尽管底板110和侧板120由于焊接产生了热变形。
在中心梁140已经完成之后，侧梁160的一侧定位成面向防止焊接变形的结构130，并且当侧梁160的与结构130发生接触的整个横截面边界C进行焊接时，通过防止焊接变形的结构130本身的增强效果基本上防止了焊接变形，并且其次由于焊接热量平行于侧梁160释放出也防止了焊接变形。
现在参见图4和5详细描述依照本发明的优选实施例在上梁100上装配防止焊接变形的结构130的过程。
首先，具有用于容纳座舱的通孔132的箱形的防止焊接变形的结构130固定至中心梁140的一侧，其中侧板120例如通过焊接沿垂直方向装配至底板110。更具体地，闭合/开口箱形的防止焊接变形的结构130与中心梁140的底板110和侧板120紧密接触，并且它的整个线或者表面接触部分例如通过焊接彼此连接。
如果防止焊接变形的结构130已经完全焊接了，则将底板110加工成在那里形成螺栓孔，用于安装偏转环形齿轮，并且侧板120加工成在那里形成孔用于安装操作设备。
在加工已经完成之后，分别都具有侧槽150和侧梁160的左梁和右梁170和180分别相对于中心梁140的左侧和右侧对齐，并且焊接防止焊接变形的结构130和侧梁160之间的接触部分。因为防止焊接变形的结构130是箱的形式，侧梁160也是开口/闭合的角柱的形式，所以侧梁160和防止焊接变形的结构130之间的接触部分的整个横截面边界C需要焊接起来。
根据本发明，在中心梁140加工成容纳偏转环形齿轮和操作设备之前，防止焊接变形的结构130例如通过焊接刚性地固定至底板110和侧板120。即使防止焊接变形的结构130焊接至侧梁160，通过防止焊接变形的结构130的增强效果也主要地防止了焊接变形，并且其次由于焊接热量平行于侧梁160释放出也防止了焊接变形。
通过上述说明，依照本发明的结构，因为防止焊接变形的结构在加工之前例如通过焊接固定至中心梁，所以不会围绕着加工表面产生热变形。即使防止焊接变形的结构和侧梁之间的整个线/面接触部分焊接了，焊接热量也能通过防止焊接变形的结构的增强效果被屏蔽掉，并且还从侧梁向外传递，以便绕着加工表面不产生焊接变形。
虽然已经出于示意性的目的描述了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员应该理解可以在不脱离由所附权利要求公开的本发明的范围和精神的前提下进行各种改进、增补和替换。
权利要求
1.一种增强的上梁，用于支撑重型工程设备的座舱、操作设备、燃料箱和其它设备，该上梁包括中心梁，其具有加工成容纳偏转环形齿轮的底板和加工成容纳操作设备的侧板，以及在加工之前固定至底板和侧板一侧的防止焊接变形的结构，其中座舱的一部分安装在该防止焊接变形的结构上；和左梁和右梁，它们分别都具有沿着中心梁的纵向方向布置的侧槽以及焊接至用于连接侧槽和中心梁的结构的侧梁。
2.如权利要求1所述的增强的上梁，其特征在于，防止焊接变形的结构沿着线或者面接触部分焊接至底板和侧板。
3.如权利要求1所述的增强的上梁，其特征在于，防止焊接变形的结构具有用于容纳吸振设备的通孔从而支撑座舱。
4.如权利要求1所述的增强的上梁，其特征在于，防止焊接变形的结构是开口箱的形式。
5.如权利要求1所述的增强的上梁，其特征在于，防止焊接变形的结构是闭合箱的形式。
6.一种用于制造上梁的方法，该上梁用来支撑重型工程设备的座舱、操作设备、燃料箱和其它设备，该方法包括将防止焊接变形的结构焊接至中心梁的一侧，该中心梁上装配有底板和侧板；在焊接防止焊接变形的结构之后，在中心梁的底板中加工用于容纳偏转环形齿轮的螺栓孔，并且在中心梁的侧板中加工用于容纳操作设备的孔；并且在加工以后，相对于中心梁的左侧和右侧对齐分别都具有侧槽和侧梁的左梁和右梁，使防止焊接变形的结构面向侧梁，并且在侧梁和结构之间焊接整个接触部分。
全文摘要
公开了一种使用防止焊接变形的结构支撑重型工程设备的座舱的增强的上梁及其制造方法，其中即使侧梁焊接至加工的中心梁，也不会围绕着加工部分产生热变形。增强的上梁包括中心梁，其具有加工成容纳偏转环形齿轮的底板和加工成容纳操作设备的侧板，以及在焊接之前固定至底板和侧板一侧的防止焊接变形的结构，其中座舱的一部分安装在防止焊接变形的结构上；左梁和右梁，它们分别都具有沿着中心梁的纵向方向布置的侧槽和焊接至用于连接侧槽和中心梁的结构的侧梁。
文档编号E02F9/00GK1936202SQ200610106380
公开日2007年3月28日 申请日期2006年7月14日 优先权日2005年7月25日
发明者李镇宇 申请人:沃尔沃建造设备控股(瑞典)有限公司