专利名称：用于支撑建工机械驾驶室的上部车架结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种支撑建工机械驾驶室用的上部车架结构，其能够 分散和抵消由于重型建工机械倾翻(rollover)等而传递到驾驶室的载 荷。更具体地，本发明涉及一种支撑建工机械驾驶室用的上部车架结 构，当施加到上部车架的垂直载荷很大，以致使驾驶室结构发生塑性 变形时，该上部车架结构能够支撑安装在其上的驾驶室。
背景技术：
，如图1所示，通常的挖掘机包括下部行驶结构1;安装在下部 行驶结构1上的上部摆动结构2，其在包括摆动马达、摆动齿轮等的驱 动装置(未示出)作用下、在左右方向上转动；驾驶室3和发动机舱4， 其被分别安装在摆动结构2的前部和后部；工作装置ll，其由在驾驶 室3的一侧回转地安装在上部摆动结构2上的吊杆5、摇臂6、铲斗7 以及驱动它们的液压缸8、 9、 IO组成；和具有重量材料如AG的配重 12，其安装在发动机舱4的后部，以在工作过程中使设备平衡。如图2A、 2B、 2C、 2D和3所示，传统的支撑建工机械驾驶室的 上部车架结构包括具有底表面的底板13a，在其底表面上安装了摆动 环形齿轮(未示出)；中间车架13，其通过焊接而垂直固定于底板13a，
并包括一对侧板13b，由吊杆5等组成的工作装置11安装在该对侧板 13b上；右侧车架14，其安装在中间车架13的右侧，在其上安装了燃油箱、液压油箱和主控制阀(MCV)等；和左侧车架15，其安装在中 间车架13的左侧，在其上安装了驾驶室3。左侧车架15还可包括前部加强件15a、中间加强件15b和后部加 强件15c,驾驶室3安装在这些加强件上。有吸振装置(未示出)安装在左侧车架15上，这样从下部行驶结 构传递到驾驶室3的撞击或振动可被吸收或减轻。另一方面，如图2A、 2C和2D所示，其上安装了驾驶室3的左侧 车架15的加强件通过焊接而仅固定于中间车架13的侧板13b。也就是 说，左侧车架15的中间加强件15b和后部加强件15c的侧表面通过焊 接而固定于中间车架13的侧板13b的侧表面(在图中以"B"和"D" 表示)。换句话说，中间加彈件15b和后部加强件15c的底表面相对于中 间车架13的底板13a的'上表面受到支撑，而不焊接到底板。也就是说， 如果通过焊接将中间加强件15b和后部加强件15c直接固定于底板13a 的话，则在安装了摆动环形齿轮的底板13a的底表面上可能发生弯曲 变形。在这种情况下，中间车架13的底板13a已经焊接到侧板13b并已 通过机加工方式进行加工。相应地，如果由于建工机械发生倾翻等而使左侧车架15 (在图3 中用箭头C表示)受到了较大的载荷，则集中载荷被施加于中间加强 件15b和后部加强件15c与侧板13b的焊接部分。相应地，焊接部分B 和D的结构强度较弱，因此急需加强强度。 也就是说，当由于现场挖掘施工时发生倾翻事故而施加到上部车 架的过量载荷很大，以致使驾驶室发生塑性变形时，上部车架由于加强件15b和15c的焊接部分B和D的强度不够，而不能分散或抵消载 荷。相应地，大部分载荷被传递到驾驶室3，造成驾驶室3塑性变形。 同时，较大的震动被直接传递到驾驶室3里面。相应地，由于建工机械发生倾翻等而使驾驶室3在传递到其中的 大载荷下发生塑性变形时，由于操作人员受到震动，故可能会发生安 全事故。发明内容相应地，实现本发明，以解决上面提及的现有技术中发生的问题， 本发明的一个目的在于提供一种支撑建工机械驾驶室用的上部车架结 构，当施加到上部车架的垂直震动很大，以致使驾驶室结构发生塑性 变形时，该上部车架结构能够通过支撑安装在其上的驾驶室来保证建 工机械的稳定性。在本发明的一个实施例中，当制造安装有驾驶室的上部车架时， 有选择地采用了焊接和螺栓紧固来提高工作能力，并校正了仅通过焊 接来制造的构造的结构弱'点。为了达到这些目的，提供了一种支撑建工机械驾驶室用的上部车 架结构，其包括中间车架，其具有底板和一对侧板，其中摆动环形 齿轮安装在底板上，而该对侧板垂直固定于底板，操作装置安装在侧 板上；左车架，其安装在中间车架的左侧，具有左侧车架，其中驾驶室安装在左侧车架上，根据本发明的一个实施例，左侧车架包括加强 件，每个加强件的一端通过焊接而固定于中间车架侧板的侧表面，而 另一端则通过焊接而固定于左侧车架的侧表面，且驾驶室安装在左侧车架上；和紧固件，其安装在底板上，以抵消垂直施加于驾驶室和横
向施加于驾驶室的载荷，且该紧固件将加强件固定于底板。紧固件可被固定，以在底板的底表面和紧固件的头部之间形成间隙。紧固件可安装在底板的边缘处。可有呈细长孔形式的紧固孔形成于底板上，紧固件被紧固于其中。可有螺纹孔形成在加强件上，使得紧固件的螺纹部分被紧固在该 螺纹孔中。螺母部件可通过焊接而固定于加强件的底表面，使得紧固 件的螺纹部分被紧固在该螺母部件中。加强件可安装在左侧车架的中部或后部。加强件可安装在左侧车 架的后部和中部。 .可有至少一个紧固件安装在底板的边缘处。垫圈可一体地形成在 紧固件的头部上。
结合附图，在下面的详细描述中，本发明的上述及其它目的、特 征和优点将会更显而易见，其中 图1是传统挖掘机的侧视图；图2A是安装了建工机械驾驶室的传统上部车架的示意性透视图。图2B是安装了建工机械驾驶室的传统上部车架的部件分解透视图。图2C是通过焊接而固定于图2A所示中间车架的左侧车架的平面图。图2D是沿图2C中A-A线的剖视图。图3是示出了传统上部车架和安装在上部车架上的建工机械驾驶
室的示意性视图。图4是根据本发明的一个实施例的支撑建工机械驾驶室用的上部 车架的透视图。图5是示出了图4所示的上部车架结构的主要部件的视图。 图6是示出了根据本发明的一个实施例的支撑建工机械驾驶室用 的上部车架在使用状态下的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的优选实施例进行描述。描述中 定义的内容(如详细构造和元件)只是为了帮助本领域普通技术人员 充分理解本发明而提供的特定细节，且因而本发明并不仅限于这些细 节。如图4-6所示，根据本发明的一个实施例的支撑建工机械驾驶室用的上部车架结构包括中间车架，其具有底板和一对侧板，其中摆动环形齿轮安装在底板上，而恻板垂直固定于底板，操作装置安装在侧板上；和左车架，其安装在中间车架的左侧，具有左侧车架，其中驾 驶室安装在左侧车架上。上部车架结构还包括加强件A (15b和15c)，每个加强件的一端 通过焊接而固定于中间车架13的侧板13b的侧表面，而另一端则通过 焊接而固定于左侧车架15的侧表面，驾驶室3安装在加强件上；和紧 固件16，其安装在底板13a上，用于抵消垂直和横向施加于驾驶室3 的载荷，且该紧固件件将加强件15c固定于底板13a。在底板13a的底表面和紧固件16的头部16a之间形成了间隙，这 样当载荷被垂直施加于上部车架时，通过减轻穿过紧固件16的震动， 由于发生在侧板13b和加强件15c的焊接部分D的力矩而产生的剪切 力被减至最小。
紧固件16可安装在底板13a的边缘处。可有呈细长孔形式或孔状的的紧固孔17形成于底板13a上，紧固 件16被紧固在该紧固孔17中。螺纹孔(未示出)可形成于加强件15c上，这样紧固件16的螺纹 部分被紧固在螺纹孔中。其上形成有螺纹孔18a的螺母18 (如形成有 螺纹孔的圆柱凸块)可通过焊接而固定于加强件15c的底表面，这样 紧固件16的螺纹部分被紧固在该螺纹孔中。加强件A可以选择性地安装在左侧车架15的中部(即在中间加强 件15b上)或后部(即牵后部加强件15c上)。加强件A可安装在左 侧车架15的中部和后部;(对应于中间加强件15b和后部加强件15c)。可有至少一个紧固件16安装在底板13a的边缘处(如安装了一个 紧固件16)。垫圈16b可一体成形在该紧固件16的头部16a上。在下文中，将参照附图，对根据本发明的一个实施例的支撑建工 机械驾驶室用的上部车架的特征进行描述。尽管紧固件16在示例中被固定于通过焊接而固定于侧板13b的后 部紧固件15c (在图4中用"D"表示)，并且被位于左侧车架15的后 部，但是也可能的是，紧固件(未示出)固定于通过焊接而固定于侧 板13b的中间加强件15b (在图4中用"B"表示)，并被位于左侧车 架15的中部。如图6所示，当由于建工机械发生倾翻而使大到让驾驶室3塑性 变形的载荷P垂直施加于驾驶室3时，或当由于塌方而使大载荷横向 地施加于驾驶室3时，通过分散和抵消传递到驾驶室3的载荷，驾驶 室3的塑性变形可被减至最小。而且，传递到驾驶室3内部的振动可
被减至最小。具体地说，加强件A (如后部加强件15c)的侧表面(图中用"D" 表示)(其与中间车架13的侧板13b的外侧表面紧密接触)通过焊接 而固定于侧板13b。而且，紧固件16被插入形成于中间车架13的底板13a—端的细 长紧固孔17中，然后，紧固件16的螺纹部分被紧固到螺母18的螺纹 孔18a中，螺母18通过焊接而固定于加强件15c的底表面。在这种情 况下，紧固件16得以被紧固，以保证其头部16a与底板13a的底表面 之间的间隙。如上面所描述，通过将加强件15c用螺栓紧固于中间车架的底板 13a，当将加强件15c焊接到安装了摆动环形齿轮(未示出)的底板13a 时，底板13a的弯曲变形出现。也就是说，当制造上部车架时，在通 过焊接而仅将左侧车架15的加强件15c固定于中间车架13的底表面 13a的情况下，焊接部分D的强度降低的结构弱点在此得到了加固。相应地，即使当大的载荷垂直施加于安装了驾驶室3的左侧车架 15时(在图6中用箭头C表示)，安装在左侧车架15上的驾驶室3 也可被加强件15c支撑，其中加强件15c的侧表面通过焊接而固定于中 间车架13的侧板13b (用D表示)。此外，由于加强件15通过安装在中间车架13的底板13a边缘处 的紧固件16而固定于底板13a，因而当载荷施加到左侧车架的边缘部 分(用箭头C表示)时，由于发生在侧板13b和加强件15c的焊接部 分的力矩而产生的剪切力可被减至最小。相应地，当由于机械发生倾翻而使大到让驾驶室结构塑性变形的 载荷垂直施加于上部车架时，紧固件16的头部16a与底板13a的底表
面接触，从而抵消了载荷。相应地，由于发生在侧板13b和加强件15C 的焊接部分的力矩而产生的剪切力可被减至最小，因而增强了焊接部分D的强度。相应地，即使施加大载荷于上部车架，驾驶室也可通过将中间车架13的侧板13b焊接于i卩强件15c的侧表面(在图中用D表示)和将加 强件15c固定于中间车架13的底板13a的紧固件16而获得的固定力， 而被支撑在上部车架上。如上面所描述，通过分散和抵消由于传递到驾驶室3的震动而产 生的载荷，驾驶室3的塑性变形能够被减到最小。此外，通过将传递 到驾驶室内部的震动减至最小，可保护操作人员不受伤害。从前述内容中显而易见的是，根据本发明的一个实施例的支撑建 工机械驾驶室用的上部车架具有以下优点。当施加到上部车架的垂直震动很大，以致使驾驶室结构发生塑性变形时，通过将安装在上部车架上的驾驶室的塑性变形减至最小，该 上部车架结构能够保证建工机械的稳定性。此外，当将驾驶室安装在上部车架时，上部车架结构选择性地采 用焊接和螺栓来紧固，这样使得仅通过焊接方式制造出的构造的结构 弱点能够被校正，并且提高了工作效率。尽管此处出于示例的目的描述了本发明的优选实施例，但本领域 技术人员会明悉，在不背离权利要求公布的本发明的范围和主旨的情 况下，本发明的各种修订形式、附加物和替代物都是可能的。
权利要求
1.一种支撑建工机械驾驶室用上部车架结构，包括中间车架，其具有底板和一对侧板，摆动环形齿轮安装在底板上，该对侧板垂直固定于底板且工作装置安装在该对侧板上；和左车架，其安装在中间车架的左侧并具有左侧车架，驾驶室安装在该左侧车架上，该上部车架结构包括加强件，每个加强件的一端通过焊接固定于中间车架侧板的侧表面，而另一端则通过焊接固定于左侧车架的侧表面，驾驶室安装在该加强件上；和紧固件，其安装在底板上，以抵消垂直施加于驾驶室的载荷和横向施加于驾驶室的载荷，且该紧固件将加强件固定于底板。
2. 根据权利要求l所述的上部车架结构，其中所述紧固件被固定， 以在底板的底表面和紧固件的头部之间形成间隙。
3. 根据权利要求l击述的上部车架结构，其中所述紧固件安装在 底板的一边。
4. 根据权利要求l所述的上部车架结构，其中呈长孔形式、紧固 件被紧固于其中的紧固孔形成在底板上。
5. 根据权利要求l所述的上部车架结构，其中螺纹孔形成在加强 件上，使得紧固件的螺纹部分紧固在该螺纹孔中。
6. 根据权利要求l所述的上部车架结构，其中螺母部件通过焊接 固定于加强件的底表面，使得紧固件的螺纹部分紧固在该螺母部件中。
7. 根据权利要求l所述的上部车架结构，其中所述加强件安装在 左侧车架的中部。
8. 根据权利要求l所述的上部车架结构，其中所述加强件安装在 左侧车架的后部。
9. 根据权利要求l所述的上部车架结构，其中所述加强件安装在 左侧车架的后部和中部。
10. 根据权利要求3所述的上部车架结构，其中至少一个紧固件安装在底板的一边。
11. 根据权利要求1所述的上部车架结构，其中垫圈可一体地形 成在紧固件的头部上。
全文摘要
公开了一种支撑建工机械的驾驶室用的上部车架结构，当施加到上部车架的垂直载荷很大，以致使驾驶室的结构发生塑性变形时，该上部车架结构能够支撑安装在其上的驾驶室。该上部车架结构包括中间车架，其具有底板和一对侧板，其中摆动环形齿轮安装在底板上，侧板垂直固定于底板，且操作装置安装在侧板上；左车架，其安装在中间车架的左侧，且具有左侧车架，其中驾驶室被安装在该左侧车架上；加强件，每个加强件的一端通过焊接而固定于中间车架的侧板的侧表面，而另一端则通过焊接而固定于左侧车架的侧表面，且驾驶室安装在该加强件上；和紧固件，其安装在底板上，用于抵消垂直施加于驾驶室的载荷和横向施加于驾驶室的载荷，且该紧固件将加强件固定于底板。
文档编号E02F9/08GK101148896SQ20071012863
公开日2008年3月26日 申请日期2007年7月9日 优先权日2006年9月22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