[发明专利]承载结构的强化设备和强化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于承载结构的强化设备，尤其是用于箱梁式结构的强化设备，其能够增强针对扭曲载荷的刚性支撑，同时允许从外面接近焊接部分。

背景技术

用于挖掘机和其他类似机器的器具携带连杆机构可包括多个承载结构，诸如动臂和/或斗杆，这些承载结构可以由多个钢板经焊接结合在一起形成箱梁（也称为“方形管”）制成。箱梁包括用钢板围起来的中空区域。在机器的使用过程中，箱梁结构可能受到扭曲载荷，可能导致箱梁结构的变形和/或失效。

向受到扭曲载荷的箱梁结构提供增强的刚性的一种方案是，在箱梁内部在多个位置处焊接挡板。但是，制造这种具有在内部焊接的挡板的箱梁结构需要大量的加工、焊接设备和处理时间。此外，因为挡板在结构的内部，所以对挡板焊接部分的视觉检查和修理需要切割进入箱梁中以接近挡板及其相关焊接部分，然后在完成了检查和/或修理后修理箱梁。

美国专利第5152659号公开了通过包含柱状横向拉杆构件穿过并焊接到动臂组件的侧板来增加挖掘机动臂的扭曲刚度。但是，柱状横向拉杆构件不允许扭曲载荷分散或分布到动臂结构中。

美国专利第4439089号公开了装载机动臂组件，其具有一对方形管动臂和焊接到每一个方形管动臂的内侧侧壁的横管。在这个构造中，横管没有被包围在某个结构中，只是在两个方形管动臂之间提供了刚性连接。

日本专利第JP59170332A号公开了一种没有加强板或隔离壁而是通过将上、下中间支架焊接到左、右两侧动臂缸支架上来构建动臂的方法。然而，这种构造在方形管的内部，会需要除去动臂缸并且/或者切割进入方形管中才能检查和/或修理焊接部分。

所公开的用于强化承载结构的设备和方法旨在克服上面提到的一个以上问题以及/或者现有技术的其他问题。

发明内容

本发明的一个方面涉及的是用于承载结构的强化设备。所述强化设备可包括管状壁，所述管状壁包括第一端、第二端、设置在第一端和第二端之间的喉部以及设置在喉部和第一端、第二端每一端之间的应力扩散部。管状壁可包括在喉部处的第一厚度和在第一端、第二端每一端处的第二厚度。

本发明的另一个方面涉及的是用于机器的连杆机构组件，其包括承载结构和强化设备。所述承载结构可包括第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁包括第一开口，第二侧壁包括第二开口，第一侧壁与第二侧壁是分开的。所述强化设备设置在第一侧壁和第二侧壁之间，包括管状壁，管状壁包括第一端、第二端、设置在第一端和第二端之间的喉部以及设置在喉部和第一端、第二端每一端之间的应力扩散部。管状壁可包括在喉部处的第一尺寸和在第一端、第二端每一端处的第二尺寸，第一尺寸小于第二尺寸。第一端与第一开口相配合地布置，第二端与第二开口相配合地布置。

本发明的又一个方面涉及的是强化承载结构的方法，所述承载结构包括第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁包括第一开口，第二侧壁包括第二开口。所述方法包括如下步骤：将强化设备放置在第一侧壁和第二侧壁之间，强化设备包括管状壁，管状壁包括第一端和第二端，其中，第一端与第一开口相配合地放置，第二端与第二开口相配合地放置；将第一端连接到第一侧壁；以及将第二端连接到第二侧壁。

附图说明

图1是挖掘机的示意性侧视图，该挖掘机包括连杆机构，连杆机构包括根据本发明示例性实施方式的动臂；

图2是动臂的透视图，该动臂包括根据本发明示例性实施方式的强化设备；

图3是包括在图2动臂中的强化设备的透视图；

图4是图3强化设备的侧视图；以及

图5是图4强化设备的一部分管状壁的详细剖视图。

具体实施方式

图1示出了一种示例性机器100，其具有安装在底盘104上的本体102。虽然在这个示例性实施方式中，机器100被示作挖掘机，但是，机器100也可以是反铲挖土机、吊车、装载机或任何类似机器。机器100包括连杆机构106，连杆机构106具有匹配的零件，像例如动臂108、斗杆110和工作器具112。动臂108可以在销接的动臂接头114处连接到本体102，销接的动臂接头114允许动臂108绕着动臂接头114枢转。斗杆110可在销接的斗杆接头116处连接到动臂108，而工作器具112可在销接的工作器具接头118处连接到斗杆110。