[發明專利]承載結構的強化設備和強化方法

無效

• 申請號: 201280043310.0
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN103764918A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: S·斯普林格;J·馬西諾
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: E02F3/42
• 分類號: E02F3/42;E02F3/38
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;李瑞海

技術領域

本發明涉及一種用于承載結構的強化設備，尤其是用于箱梁式結構的強化設備，其能夠增強針對扭曲載荷的剛性支撐，同時允許從外面接近焊接部分。

背景技術

用于挖掘機和其他類似機器的器具攜帶連桿機構可包括多個承載結構，諸如動臂和/或斗桿，這些承載結構可以由多個鋼板經焊接結合在一起形成箱梁（也稱為“方形管”）制成。箱梁包括用鋼板圍起來的中空區域。在機器的使用過程中，箱梁結構可能受到扭曲載荷，可能導致箱梁結構的變形和/或失效。

向受到扭曲載荷的箱梁結構提供增強的剛性的一種方案是，在箱梁內部在多個位置處焊接擋板。但是，制造這種具有在內部焊接的擋板的箱梁結構需要大量的加工、焊接設備和處理時間。此外，因為擋板在結構的內部，所以對擋板焊接部分的視覺檢查和修理需要切割進入箱梁中以接近擋板及其相關焊接部分，然后在完成了檢查和/或修理后修理箱梁。

美國專利第5152659號公開了通過包含柱狀橫向拉桿構件穿過并焊接到動臂組件的側板來增加挖掘機動臂的扭曲剛度。但是，柱狀橫向拉桿構件不允許扭曲載荷分散或分布到動臂結構中。

美國專利第4439089號公開了裝載機動臂組件，其具有一對方形管動臂和焊接到每一個方形管動臂的內側側壁的橫管。在這個構造中，橫管沒有被包圍在某個結構中，只是在兩個方形管動臂之間提供了剛性連接。

日本專利第JP59170332A號公開了一種沒有加強板或隔離壁而是通過將上、下中間支架焊接到左、右兩側動臂缸支架上來構建動臂的方法。然而，這種構造在方形管的內部，會需要除去動臂缸并且/或者切割進入方形管中才能檢查和/或修理焊接部分。

所公開的用于強化承載結構的設備和方法旨在克服上面提到的一個以上問題以及/或者現有技術的其他問題。

發明內容

本發明的一個方面涉及的是用于承載結構的強化設備。所述強化設備可包括管狀壁，所述管狀壁包括第一端、第二端、設置在第一端和第二端之間的喉部以及設置在喉部和第一端、第二端每一端之間的應力擴散部。管狀壁可包括在喉部處的第一厚度和在第一端、第二端每一端處的第二厚度。

本發明的另一個方面涉及的是用于機器的連桿機構組件，其包括承載結構和強化設備。所述承載結構可包括第一側壁和第二側壁，第一側壁包括第一開口，第二側壁包括第二開口，第一側壁與第二側壁是分開的。所述強化設備設置在第一側壁和第二側壁之間，包括管狀壁，管狀壁包括第一端、第二端、設置在第一端和第二端之間的喉部以及設置在喉部和第一端、第二端每一端之間的應力擴散部。管狀壁可包括在喉部處的第一尺寸和在第一端、第二端每一端處的第二尺寸，第一尺寸小于第二尺寸。第一端與第一開口相配合地布置，第二端與第二開口相配合地布置。

本發明的又一個方面涉及的是強化承載結構的方法，所述承載結構包括第一側壁和第二側壁，第一側壁包括第一開口，第二側壁包括第二開口。所述方法包括如下步驟：將強化設備放置在第一側壁和第二側壁之間，強化設備包括管狀壁，管狀壁包括第一端和第二端，其中，第一端與第一開口相配合地放置，第二端與第二開口相配合地放置；將第一端連接到第一側壁；以及將第二端連接到第二側壁。

附圖說明

圖1是挖掘機的示意性側視圖，該挖掘機包括連桿機構，連桿機構包括根據本發明示例性實施方式的動臂；

圖2是動臂的透視圖，該動臂包括根據本發明示例性實施方式的強化設備；

圖3是包括在圖2動臂中的強化設備的透視圖；

圖4是圖3強化設備的側視圖；以及

圖5是圖4強化設備的一部分管狀壁的詳細剖視圖。

具體實施方式

圖1示出了一種示例性機器100，其具有安裝在底盤104上的本體102。雖然在這個示例性實施方式中，機器100被示作挖掘機，但是，機器100也可以是反鏟挖土機、吊車、裝載機或任何類似機器。機器100包括連桿機構106，連桿機構106具有匹配的零件，像例如動臂108、斗桿110和工作器具112。動臂108可以在銷接的動臂接頭114處連接到本體102，銷接的動臂接頭114允許動臂108繞著動臂接頭114樞轉。斗桿110可在銷接的斗桿接頭116處連接到動臂108，而工作器具112可在銷接的工作器具接頭118處連接到斗桿110。