挖掘机悬臂以及挖掘机的制作方法

本发明涉及一种用于工程机械、特别是挖掘机的悬臂，其由后悬臂部件和前悬臂部件组成，后悬臂部件和前悬臂部件材料配合地组合成飞旋镖形的悬臂结构。

背景技术：

这种类型的悬臂形式已经从现有技术中已知。为了构造这种类型的悬臂结构，通常通过特殊的连接元件使前悬臂箱与后悬臂箱相连接。例如，参考美国专利no.us4,069,637。从us6,637,111b2中已知对应的制造方法。然而，在其中公开的解决方案共同的是，所用连接件的结构设计复杂。这不仅增加了产生的生产成本，而且增加了悬臂的总重量，在悬臂部件之间的连接部的设计方案也相对不灵活，特别是关于期望的两个悬臂部件的彼此角度。

技术实现要素：

因此，寻求能解决上述技术问题的这种类型的悬臂的解决方案。

该目的通过根据权利要求1所述的特征的用于工程机械的悬臂实现。从属权利要求的主题是悬臂的有利的设计方案。

从用于工程机械的、特别是挖掘机的这种类型的悬臂出发，提出，前悬臂部件和后悬臂部件借助于至少一个中央连接板材料配合地相互连接。由此，中央连接元件的结构明显更简单、更加成本适宜且重量更小。总地来说，显著简化了悬臂的整体结构。此外，使用连接板为悬臂部件的连接提供了更大的自由度，特别是关于其彼此角度以及其结构自身，在此特别是关于悬臂部件的期望的轮廓形状，其材料厚度以及横截面的大小。

中央连接板可为一件式。然而同样存在的可能性是，中央连接板由一个或多个单个板组成。

理想地，中央连接板形成在两个悬臂部件之间的接触面。中央连接板可形成前悬臂部件和/或后悬臂部件的端面。中央连接板可为简单的厚板。特别地，板厚度大于悬臂部件的壁厚。

前悬臂部件和/或后悬臂部件优选地具有直线的结构，优选地，其具有直线的中轴线。两个悬臂部件以可确定的彼此角度相互连接，从而得到期望的飞旋镖形的形状。在装配位置，前悬臂部件相对于后悬臂部件的中轴线向下弯折。所选择的角度可为锐角，然而这不是必要条件。

后悬臂部件用于装配在工程机械处、优选地装配在工程机械的上托架和/或下托架上。因此，在后悬臂部件的外端部处，设置用于可摆动地装配在工程机械处的相应的支承部。前悬臂部件在其外端部处优选地包括用于固定悬臂延长件和/或附接件的支承部。

根据特别优选的实施形式，中央连接板是弯曲的，由此，可得到沿着悬臂侧面的弯曲的悬臂部件的接触棱边。

同样可为有利的是，设置至少一个上连接板，其在两个悬臂部件的连接区域中形成悬臂上侧的一部分。特别地，上连接板特征为弯曲的平面，由此，借助于连接板同样可预设在悬臂部件之间的角度。

前悬臂部件和/或后悬臂部件可设计成箱形结构、特别是空心箱形结构。优选地，其至少部分地具有相应的箱形状。悬臂部件自身的制造可通过角焊缝-焊接方法实现，由此，将悬臂部件的侧部件组装成期望的箱形状。

可设想的是，在连接区域中，悬臂部件的横截面轮廓不同。例如，可设想，使得前悬臂部件和后悬臂部件的横截面积不同。理想地，前悬臂部件的横截面积在面积上大于后悬臂部件的横截面积。特别优选的是，前悬臂部件的悬臂轮廓比后悬臂部件的悬臂轮廓更宽。由此，可减小前悬臂部件和/或后悬臂部件和/或连接板所需的壁厚，而不会损害悬臂刚性。总地来说，这显著地进一步使得整体结构的重量减小。

根据本发明的特别优选的实施形式，可提供为，在悬臂部件的连接区域中设置至少一个用于容纳致动器的支承部。特别是，在该区域中，设置用于铰接工程机械的摆动缸的支承部。优选地，至少一个支承部布置在中央连接板上，特别是焊接在其上。由此，可提高悬臂的刚性。

焊接到中央连接板上的支承部可设计成用于容纳相应的支承栓的支承管，其中，支承管横向于悬臂纵轴线延伸穿过悬臂部件中的一个。于是，支承管的出口开口位于悬臂部件的侧面上。在该出口开口的区域中，可布置一个或多个加强板。有意义的是，支承管延伸穿过后悬臂部件。支承管和/或加强板可实现为铸造的铸件。也可设想通过对初始件进行材料加工而制造该组合。

此外，悬臂可包括一个或多个用于容纳致动器、优选地线性致动器、例如缸单元(用于操纵可动地支承在前悬臂部件处的悬臂延长件和/或装配在该处的附接件)的支承部。一个或多个支承部优选地直接布置在上连接板处或上。支承部可构造成至少两个支承板的形式，这两个支承板垂直地焊接在上连接板上。通常，支承板彼此平行地取向并且平行于悬臂纵向延伸。支承板在上连接板上的布置方案提高了在该区域中的材料刚性，这使得改善了在两个悬臂部件的连接点处的稳定性。

特别优选的是，支承板从上连接板延伸到后悬臂部件上。在这种情况中，支承板的端部位于负荷更低的区域中，从而此处的焊缝不需要被附加的处理或加强。

除了根据本发明的用于工程机械的悬臂，本发明此外涉及一种工程机械、特别是挖掘机，其具有至少一个根据本发明的悬臂。相应地，工程机械的特征在于，与以上按照根据本发明的悬臂示出的相同的优点和特征。出于简要性原因，省去了重复描述。

附图说明

以下将根据在图中示出的实施例详细解释本发明的其它优点和特征。其中：

图1是根据本发明的挖掘机悬臂的立体俯视图；

图2是在前挖掘机悬臂部件和后挖掘机悬臂部件之间的连接的细节图；以及

图3是在打开悬臂臂部的侧面的情况下图2的连接区域的细节图。

具体实施方式

图1的立体侧视图示出了根据本发明的挖掘机悬臂10的整体结构。挖掘机悬臂10由前悬臂部件11和后悬臂部件12组成。在前悬臂部件处设置有用于可动地支承在此未示出的附接件或悬臂延长件的连接部34。后悬臂部件12在端侧包括相应的支承部16，以能够使后悬臂部件可摆动地铰接在挖掘机上托架或下托架上。

后悬臂部件和前悬臂部件均可制成单块体。然而同样可行的是，悬臂部件11、12由单个元件组合而成。

两个悬臂部件11、12具有箱形的结构，该结构通过将相应的侧板焊接在一起而获得。单个侧板11a至11d或12a至12d通过角焊缝-焊接方法相互焊接在一起。

通过中央的连接板13实现在两个悬臂部件11、12之间的连接，其中，至少侧板11a、11b和12a、12b的端棱边以及如有必要下侧11d和12d通过连接板13材料配合地相互连接。连接板13具有弯曲的形状，由此，同样得到悬臂部件11、12沿着侧板11a、11b、12a、12b弯曲的接触棱边。连接板13被设计成简单的厚板。其允许在悬臂部件11、12之间的简单连接，并且相应地允许简单地匹配于两个悬臂部件11、12形成的期望的角度。此外，也可灵活地响应于箱形的悬臂部件11、12的期望宽度，也就是说相应的侧面11c、12c的宽度。根据本发明的结构显著减小了产生的制造成本并且降低了悬臂10的总重量。

在悬臂上侧的区域中，悬臂部件11、12的悬臂表面11c或12c不直接相互连接。代替地，在此使用板形的上连接板15(确切地说将其以交叠的方式装到上侧11c、12c上)，并且将其与两个悬臂部件11、12焊接在一起。板形的上连接板15相应于两个悬臂部件11、12彼此形成的角度而弯曲。如有必要，也可使悬臂下侧设有相应的连接元件。

在后悬臂部件12的区域中，圆柱形管21横向于悬臂纵轴线延伸穿过悬臂箱12，管21焊接到中央的连接板13上。支承管21到中央的连接板13上的应用，同时用于可附加地提高悬臂的整体刚性。通过在侧元件12a、12b之内的出口开口21a、21b，可将配合的栓插入圆柱形管21中。在出口开口21a、21b的区域中，此外在侧板12a、12b的外侧上设置附加的加强板22。管21形成用于安装根据本发明的挖掘机的摆动缸的支承部，摆动缸从后悬臂部件12的支承部21向挖掘机的上托架延伸。

为了支承以液压缸的形式的另一液压调整装置，在悬臂10的上侧设置附加的支承部30，其实现容纳从支承部30向容纳在支承点13处的附接件延伸的缸。

支承部30由两个平行地伸延的支承板30a、30b组成，支承板30a、30b垂直于悬臂上侧并且在悬臂纵向上平行地伸延。在具有最大宽度的区域中，分别设置用于容纳栓的孔31a、31b，其中，孔边缘被附加的板32加强。支承板30a、30b的宽度沿后悬臂部件12的方向连续减小。包括孔31a、31b的支承板的大部分都布置在前悬臂部件11的上侧11c上，然而两个板30a、30b平行地延伸到与板端部焊接在一起的上连接板15上。支承板30a、30b延伸到连接板15上具有的优点是，所形成的焊缝末端在悬臂的力负荷较低的区域中，由此不仅能提高材料疲劳强度，而且此外可降低制造成本，因为在这种情况中不需要附加地对焊缝进行再处理。

此外可看出，在孔31a、31b之后，支承板30a、30b的宽度沿悬臂顶端的方向突然减小并且之后几乎保持不变。具有更小的但是几乎恒定的宽度的支承板区段33a、33b具有弯曲，从而板区段33a、33b彼此不平行，而是向外伸到前悬臂部件11的表面11c的棱边上。

前悬臂部件11的上板11c可在邻接该棱边的支承板区段33a、33b的区域中变宽，从而板元件33a、33b可伸出超过前悬臂部件的实际棱边。通过支承板30a、30b的弯曲，可提高支承部的整体刚性，然而不必增加支承板30a、30b的厚度。此外，也不需要在支承部的区域中设置其它加强板。由此，可进一步减小悬臂的总重量并且进一步简化其制造。