[發明專利]作業機械的作業臂

有效

• 申請號: 201880061617.0
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN111108247B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 青山博;下平貴之;高橋毅;飯浜友厚
• 申請（專利權）人: 日立建機株式會社
• 主分類號: E02F3/38
• 分類號: E02F3/38;E02F9/00;F16B5/08;F16B11/00;B23K9/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;金成哲

作業機械的作業臂具備由多個板部件構成的箱型構造體(21)、安裝于對置的板部件(22)的一對軸套(30)、以及連結一對軸套(30)的圓筒狀的軸套連結部件(42)。軸套(30)具有：軸套主體部(31)，其具有供連結銷(48)插通的銷插通孔(31a)且在板部件(22)的排列方向上延伸；以及凸邊部(32)，其從軸套主體部(31)的外周部向外側伸出并經由第一焊接部(44)而接合于板部件(22)。軸套主體部(31)由箱型構造體(21)的外表面側的圓筒狀的外側主體部(33)、內表面側的圓筒狀的內側主體部(34)構成。軸套連結部件(42)的兩端部經由第二焊接部(45)而接合于內側主體部(34)的端部。內側主體部(34)構成為其凸邊部(32)側的外徑(D2)比外側主體部(33)的軸向端部的外徑(D1)小。由此，能夠提高接合軸套(30)和板部件(22)的焊接部(44)的疲勞壽命。

技術領域

本發明涉及作業機械的作業臂，更詳細而言，涉及具備稱為軸套的軸承部件的作業機械的作業臂。

背景技術

液壓挖掘機等作業機械具備由起重臂、懸臂等構成的作業臂。為了使作業臂動作，液壓缸等伸縮部件經由旋轉自如的軸(銷)安裝于作業臂。起重臂、懸臂為呈箱形狀的鋼板的焊接構造的情況較多。安裝有液壓缸的旋轉軸(銷)由稱為軸套的軸承部件支撐，該軸套設于構成箱形狀的起重臂、懸臂的一部分的側板。該軸套通過焊接固定于側板的情況較多。

軸套經由旋轉軸(銷)承受來自液壓缸的各個方向的負載。因此，在接合軸套和側板的焊接部按照起重臂、懸臂的動作、它們的負載狀況等而產生各種應力。作為降低在軸套與側板的焊接部產生的應力的方法，公知有專利文獻1以及專利文獻2所記載的方法。

在專利文獻1所記載的工程機械的作業機的軸套構造中，一對軸套分別由中心部的軸承部、從軸承部向軸心方向延伸的圓筒部、以及從軸承部沿徑向擴展的凸緣部構成。通過接合這些軸套的圓筒部的端面彼此來構成左右對稱的中心軸套，在此基礎上將中心軸套的左右兩側的凸緣部的周緣部焊接于起重臂的側板。在該軸套構造中，以確保軸套與側板的焊接部的良好的焊接品質(減輕焊接部的負擔)為目的，切削中心軸套的凸緣部的表面，使凸緣部的周緣部的坡口高度與側板的板厚相等。

在專利文獻2所記載的工程機械的起重臂構造中，通過將形成于軸套的凸緣部焊接于起重臂的側板來將軸套固定于側板。另外，在側板的固定的軸套之間設置用于加強的筒狀的連結部件。在該起重臂構造中，以防止應力集中于起重臂的側板與軸套的焊接部并提高起重臂的信賴性為目的，在凸緣部形成槽狀的壁厚調整部，由此使焊接位置處的側板的壁厚與凸緣部的壁厚相等。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002－332654號公報

專利文獻2：日本特開2012－219441號公報

發明內容

發明所要解決的課題

但是，在專利文獻1以及專利文獻2所記載的現有技術中存在以下課題。

在專利文獻1所記載的技術中，通過使軸套的凸緣部和起重臂的側板的焊接部的厚度與側板的板厚相等，從而能夠使在兩者產生的應力的大小大致相等。但是，在焊接材和被焊接材中，疲勞強度不同，焊接材的疲勞強度比被焊接材的疲勞強度小。因此，即便使焊接部與側板的產生應力的大小大致相同，也會從焊接部產生疲勞裂紋。例如，在由于作用于軸套的載荷而在起重臂的側板產生面外方向(起重臂的箱形狀的內表面側以及外表面側的方向)的彎曲變形的情況下，由于使軸套的凸緣部和側板的焊接部的厚度與側板的板厚相同，因此在該焊接部以及側板產生的彎曲應力的大小大致相等。因此，會在疲勞強度更小的焊接部產生疲勞破壞。

在專利文獻2所記載的技術中，與專利文獻1所記載的技術相同，由于使軸套的凸緣部和起重臂的側板的焊接部的壁厚與側板的壁厚相等，因此在兩者產生的應力的大小大致相等。因此，會從疲勞強度更小的焊接部產生疲勞裂紋。