[发明专利]工程机械及其箱型工作装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种工程机械及其箱型工作装置。

背景技术

工程机械是进行土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装载作业必须的机械装备，是我国装备工业的重要组成部分。工程机械在国防建设工程、交通运输建设、能源工业建设、原材料工业建设，农林水利建设，工业与民众建筑，城市建设，环境保护等领域有着极为广泛的应用。

工作装置是工程机械的重要执行机构。有些工程机械的工作装置采用箱型结构。以挖掘机为例，其工作装置为主要包括箱型结构的动臂和铲斗等。具体结构参见图1，包括顶板111’，与顶板111’两侧相连的两个侧板113’，和与两个侧板113’相连的底板112’。目前，为了保证工作装置的力学强度，现有的工作装置通常由钢板焊接而成，具体而言为首先将钢板焊接成箱体基本结构，然后再进行套接、组对后焊接而成。此种结构的工作装置具有如下缺陷：

首先，钢材的密度较高，由此导致工作装置的重量较大，增加了工程机械的油耗；其次，工作装置的成型需要进行多次焊接，而焊缝往往是结构件的薄弱部位，由此提高了工作装置的故障率；最后，钢材的耐腐蚀性能也有待提高，通常需要进行复杂的涂装工艺才可保证工作装置能适用于多种工况环境。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种重量轻、耐腐蚀、力学性能优异箱型工作装置，以及设置有该工作装置的工程机械。

一方面，本发明提供了一种箱型工作装置，其为铸造铝合金，所述铝合金为Al-Cu-Mn系合金、Al-Zn系合金或Al-Si系合金。

进一步地，所述箱型工作装置为整体铸造成型。

进一步地，所述箱型工作装置为摇杆或连杆。

进一步地，所述箱型工作装置为垂直分型铸造成型。

进一步地，所述工作装置包括若干铸造子段，相邻所述铸造子段之间焊接连接。

进一步地，所述铸造子段均包括顶板、底板和两个侧板；相邻子段之间对应的顶板之间形成有顶焊缝，相对应的底板之间形成有底焊缝，相对应的侧板之间形成有侧焊缝；并且，所述顶焊缝、底焊缝和侧焊缝不位于同一面内。

进一步地，所述顶焊缝和侧焊缝之间，以及侧焊缝和底焊缝之间均设置有间距。

进一步地，所述间距不小于所述铝合金的焊接热影响区的宽度的3倍。

进一步地，所述工作装置为动臂或斗杆。

本发明还提供一种工程机械，上述任意一项所述的箱型工作装置。

本发明提供的箱型工作装置的材质为Al-Cu-Mn系合金、Al-Zn系合金或Al-Si系合金。相对于现有技术，铝合金具有较小的密度，有利于降低工作装置的重量，进而减轻设置该工作装置的设备的油耗；同时，铝合金表面还易形成致密牢固的Al₂O₃保护膜，提高该工作装置的耐腐蚀性能，无需进行复杂的涂装工艺便能够应用于多种工况。在降低工作装置重量和提高耐腐蚀性能的同时，上述铝合金的力学性能与钢材接近，能够满足作业时承受作用力以及抵抗冲击的需要。此外，上述铝合金具有较为优异的铸造流动性能，不易形成铸造缺陷，一方面可为保证工作装置的力学性能提供前提；另一方面还可省去将顶板、底板和侧板相互焊接成箱型结构的工序；同时又可减少焊缝，提高该工作装置的力学均一性，降低故障率。综上所述，本发明提供的箱型工作装置具有重量轻、耐腐蚀、力学性能优异和故障率低的优点。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为相关技术箱型工作装置的剖面示意图；

图2为本发明实施例提供的动臂的分割示意图；

图3为本发明实施例提供的动臂的剖面示意图；

图4为本发明一优选实施例中，图2中P处的局部放大示意图；

图5为本发明另一优选实施例中，图2中P处的局部放大示意图；

图6为本发明另一优选实施例中，图2中P处的局部放大示意图；

图7为本发明另一优选实施例中，图2中P处的局部放大示意图。

附图标记说明：

11      铸造子段

111     顶板

112     底板

113     侧板

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明。