用于机器的联动组件的斗杆技术领域
本专利公开总体上涉及用于机器的机具承载联动组件，更具体地涉及
一种用于在诸如挖掘机的机器中使用的包括动臂和斗杆的联动组件。
背景技术
用于挖掘机和其它类似机器的机具承载联动装置可以包括由通过焊接
而接合在一起以形成箱形梁(也称为箱形区段)的多块钢板制成的多载荷
支承结构，例如通称为“动臂”和“斗杆”的部件。箱形梁包括通过钢板
围出的中空区域。箱形梁结构在机器的使用期间会承受很大的扭转载荷，
该扭转载荷会使箱形梁结构变形并导致部件的失效。
一种向承受扭转载荷的箱形梁结构提供加强刚性的方案是在箱形梁内
的各种位置焊接挡板。但是，制造具有这些内部焊接的挡板的箱形梁结构
需要很大的加工、焊接设备和处理时间量。此外，由于挡板位于结构的内
部，对挡板焊接部位的目视检查需要在箱形梁中进行切割以到达挡板和它
们相关的焊接部位，并且在必要的情况下经检修孔来修复箱形梁。
行业中常见的动臂在动臂“鼻状部”——动臂的提供斗杆和动臂之间
的接合部的部位——处具有类似布置。典型地，两个侧向构件从动臂主体
延伸并围绕斗杆，与叉相似。但在载荷下，这些侧向构件往往在它们与动
臂主体的接合部处具有很大的应力集中。为了减小该应力，通常设置跨越
侧向构件之间的第三构件作为内部挡板，其内部焊接部位会在无警告的情
况下失效，因为无法对它们定期检查早期裂缝。整个鼻状部可以是一个铸
件，第三构件是该铸件的一本体分，但该方案会很昂贵。
美国专利申请公报No.US2013/0058748题为“ApparatusandMethod
forReinforcementofaLoadBearingStructure(用于承载结构的加强的设
备和方法)”且涉及用于载荷支承结构的加强装置。该加强装置可包括管
状壁，该管状壁包括第一端部、第二端部、设置在第一端部和第二端部之
间的喉部以及设置在喉部与第一端部和第二端部中的每一者之间的弯曲
部。该管状壁还可包括喉部处的第一尺寸以及第一端部和第二端部各者处
的第二尺寸，第一尺寸小于第二尺寸。加强装置可被用作用于挖掘机的联
动组件中的部件(例如，动臂)的侧向构件。
应理解，该背景技术说明由发明人做出以协助读者，且不应视为指示
出所提出的任何问题本身在本领域中已被了解。尽管所说明的原理在一些
方面和实施例中减轻了其它系统中固有的问题，但应了解的是，受保护的
创新的范围由所附权利要求限定，而不是由任何所公开的特征解决本文指
出的任何具体问题的能力限定。
发明内容
在一个实施例中，本发明描述了一种用于机具系统的联动组件的斗杆。
该斗杆包括斗杆本体和斗杆接头组件。
斗杆本体包括一对侧壁、顶部和底部。一对侧壁彼此成侧向间隔开的
关系。所述顶部在所述一对侧壁之间延伸，所述底部在所述一对侧壁之间
延伸。所述一对侧壁、所述顶部和所述底部限定出内腔。所述一对侧壁中
的每个在其中限定斗杆枢轴开口。所述斗杆本体限定中心轴。
斗杆接头组件包括斗杆接头管和斗杆接头加强板。所述斗杆接头管在
所述一对侧壁之间延伸并与其连接。所述斗杆接头管布置在所述一对侧壁
两者的所述斗杆枢轴开口内。所述斗杆接头加强板与所述一对侧壁的其中
一个连接。所述斗杆接头加强板包括中央部、第一臂和第二臂。所述中央
部限定出管开口。所述中央部与所述斗杆接头管成外接关系，使得所述斗
杆接头管布置于所述管开口内。所述第一臂从所述中央部延伸并具有第一
端部。所述第二臂从所述中央部延伸并具有第二端部。所述斗杆接头加强
板的第一端部和第二端部沿所述斗杆本体的中心轴线布置。
在另一实施例中，机器包括框架和与该框架枢转地连接的机具系统。
框架包括配置成向机器供给动力的动力系统和配置成选择性地运转机器的
操作站。机具系统与动力系统和操作站可操作地设置成使得机具系统可由
操作站利用动力系统供给的动力选择性地移动。机具系统包括与框架枢转
地联接的动臂、与动臂枢转地联接的斗杆和与斗杆枢转地联接的机具。
斗杆包括斗杆本体和斗杆接头组件。斗杆本体包括一对侧壁、顶部和
底部。一对侧壁彼此成侧向间隔开的关系。所述顶部在所述一对侧壁之间
延伸，所述底部在所述一对侧壁之间延伸。所述一对侧壁、所述顶部和所
述底部限定出内腔。所述一对侧壁中的每个在其中限定斗杆枢轴开口。所
述斗杆本体限定中心轴。
斗杆接头组件将所述斗杆枢转地联接到所述动臂。所述斗杆接头组件
包括斗杆接头管和斗杆接头加强板。所述斗杆接头管在所述一对侧壁之间
延伸并与其连接。所述斗杆接头管布置在所述一对侧壁两者的所述斗杆枢
轴开口内。所述斗杆接头加强板与所述一对侧壁的其中一个连接。所述斗
杆接头加强板包括中央部、第一臂和第二臂。所述中央部限定出管开口。
所述中央部与所述斗杆接头管成外接关系，使得所述斗杆接头管布置于所
述管开口内。所述第一臂从所述中央部延伸并具有第一端部，并且所述第
二臂从所述中央部延伸并具有第二端部。所述斗杆接头加强板的第一端部
和第二端部沿所述斗杆本体的中心轴线布置。
在又一实施例中，公开了一种形成用于机具系统的联动组件的斗杆的
方法。在该方法中，制造斗杆本体。将斗杆接头组件连接到所述斗杆本体。
斗杆本体包括一对侧壁、顶部和底部。一对侧壁彼此成侧向间隔开的
关系。所述顶部在所述一对侧壁之间延伸，所述底部在所述一对侧壁之间
延伸。所述一对侧壁、所述顶部和所述底部限定出内腔。所述一对侧壁中
的每个在其中限定斗杆枢轴开口。所述斗杆本体限定中心轴。
斗杆接头组件包括斗杆接头管和斗杆接头加强板。所述斗杆接头管在
所述一对侧壁之间延伸并与其连接。所述斗杆接头管布置在所述一对侧壁
两者的所述斗杆枢轴开口内。所述斗杆接头加强板与所述一对侧壁的其中
一个连接。所述斗杆接头加强板包括中央部、第一臂和第二臂。所述中央
部限定出管开口。所述中央部与所述斗杆接头管成外接关系，使得所述斗
杆接头管布置于所述管开口内。所述第一臂从所述中央部延伸并具有第一
端部。所述第二臂从所述中央部延伸并具有第二端部。所述斗杆接头加强
板的第一端部和第二端部沿所述斗杆本体的中心轴线布置。
根据以下详细描述和附图，将理解所公开的原理的更多和替代方面和
特征。如将会了解的，本文公开的涉及用于机具系统的联动组件的原理能
够在其它和不同的实施例中实施，并能够在各个方面进行修改。因此，应
理解，前面的大体描述和以下详细描述两者都仅为示例性和解释性的，并
且不限制所附权利要求的范围。
附图说明
图1是包括动臂-斗杆联动装置的一个实施例的挖掘机的一个实施例的
概略性侧视图。
图2是用于根据本发明的原理构成的机具系统的联动组件的动臂的一
个实施例的透视图。
图3是图2的动臂的纵向截面透视图。
图4是图2的动臂的纵向截面图。
图5是沿图4中的线V-V截取的图2的动臂的截面图。
图6是如图4中用圆VI表示的从图4截取的放大的详图。
图7是用于根据本发明的原理构成的机具系统的联动组件的斗杆的一
个实施例的透视图。
图8是图7的斗杆的纵向截面透视图。
图9是图7的斗杆的纵向截面图，为说明目的用虚线显示了斗杆接头
加强板。
图10是沿图9中的线X-X截取的图7的斗杆的截面图。
图11是示出了按本发明的原理制造用于机具系统的联动组件的载荷
支承构件的方法的一个实施例的步骤的流程图。
图12是示出了按本发明的原理制造用于机具系统的联动组件的动臂
的方法的一个实施例的步骤的流程图。
图13是示出了按本发明的原理制造用于机具系统的联动组件的斗杆
的方法的一个实施例的步骤的流程图。
具体实施方式
本发明总体上涉及一种配置供机具系统使用的用于机器的联动组件。
在实施例中，本发明涉及一种用于机具系统的联动组件的载荷支承构件，
例如动臂和起重臂或斗杆。该载荷支承构件包括本体和接头组件。
在实施例中，本体包括一对侧壁、顶部和底部。侧壁彼此成侧向间隔
开的关系。侧壁均包括彼此成面对关系的内表面和与内表面成相应对向关
系的外表面。每个侧壁都在其中限定出枢轴开口。顶部和底部在侧壁之间
延伸并通过焊接操作与各侧壁的内表面连接。侧壁、顶部和底部限定出内
腔。
在实施例中，本体基本上不存在布置于本体的内腔内的结构焊接部。
在实施例中，本体不存在均在本体的内腔内的一对侧壁之间延伸的侧向结
构构件。
在实施例中，接头组件包括斗杆接头管和加强板。斗杆接头管在侧壁
之间延伸并与侧壁连接。斗杆接头管布置于两个侧壁的枢轴开口内。加强
板与其中一个的外表面连接。加强板包括限定出管开口的中央部。该中央
部与斗杆接头管成外接关系，使得斗杆接头管布置于管开口内。斗杆接头
管和加强板两者都通过焊接操作与本体连接，焊接操作产生可从侧壁的外
表面到达的焊接部。接头组件的部件是在不利用锻压操作的情况下制作的。
可包括根据本发明的原理构成的联动组件的机器的示例包括用于建
设、采矿、林业和其它类似行业的移动或固定机器。在一些实施例中，该
机器可以是挖掘机、装载机、反向铲、物料搬运机器或任何其它适合于供
用于操作机具的联动组件使用的机器。
现在来看附图，在图1中示出了挖掘机形式的机器50的一个示例性实
施例，该挖掘机包括枢转地安装在履带型底盘54上的框架52和枢转地安
装在框架52上的机具系统58。机器50在文中还可被称为履带型机器。在
其它实施例中，例如，机器50可以是任何适合供根据本发明的原理构成的
联动组件使用的机器，例如反向铲、起重机、装载机或任何类似的机器。
框架52包括配置成向机器50供给动力的动力系统60和配置成选择性
地操作机器50的操作站62。底盘54与动力系统60和操作站62可操作地
设置成选择性地推进机器50。在实施例中，传动系统能以履带驱动系统、
轮式驱动系统或任何其它类型的驱动系统的形式设置以推进机器50。
动力系统60，例如发动机、冷却系统和/或液压系统，位于框架52上
且适合于如本领域的普通技术人员理解的那样提供用于机具系统58的推
进和操作的操作用动力。动力系统60可以包括发动机，例如柴油发动机、
汽油发动机、气态燃料动力的发动机或任何其它类型的发动机。可预期动
力系统60在其它实施例中可以体现为非燃烧动力源，例如燃料电池、蓄电
装置、电池或任何其它类型的动力源。动力系统60可配置成产生机械或电
力输出，该机械或电力输出然后可变换为用于操作机具系统58的液压动
力。
操作站62配置成允许操作人员到达用于操作机器50的控制装置。此
外，操作站62位于框架52上，该框架52与底盘54可旋转地联接成使得
操作站62可以相对于底盘54顺时针或逆时针旋转。
机具系统58与动力系统60和操作站62可操作地设置成使得机具系统
58可由操作站62利用由动力系统60供给的动力选择性地移动。机具系统
58包括与框架52枢转地联接的动臂70、与动臂70枢转地联接的斗杆72
和通过一系列销连接接头与斗杆72枢转地联接的机具74，所述销连接接
头允许各种载荷支承构件相对于其它构件的其中至少一个可旋转地移动。
机具系统58还包括与动力系统60和操作站62可操作地设置成选择性地移
动和铰接机具74的动臂致动器76、斗杆致动器78和机具致动器80。在实
施例中，致动器76、78、80可以包括经由合适的液压系统而被选择性地致
动的液压缸。
动臂70包括近侧动臂枢轴端部84、动臂致动器接头组件86、远侧动
臂鼻状部88和斗杆致动器枢轴托架90。动臂70在近侧动臂枢轴端部84
处以销连接接头85与框架52枢转地连接。利用例如销连接接头，动臂致
动器76在其近端92处与框架52枢转地连接并在其远端93处与动臂致动
器接头组件86枢转地连接。
斗杆72包括近侧斗杆致动器枢轴端部102、斗杆接头104、远侧机具
枢轴端部106和机具致动器枢轴托架108。斗杆72经动臂鼻状部88以销
连接接头105在斗杆接头104处枢转地安装在动臂70上。利用例如销连接
接头，斗杆致动器78在其近端110处与动臂70的斗杆致动器枢轴托架90
枢转地连接并在其远端111处与斗杆72的近侧斗杆致动器枢轴端部102
枢转地连接。
机具74以销连接接头113在远侧机具枢轴端部106处与斗杆72枢转
地连接。利用例如销连接接头，机具致动器80在其近端115处与斗杆72
的机具致动器枢轴托架108枢转地连接并在其远端117处与机具74枢转地
连接。
图示的机具74的形式为具有铲斗联动组件118的铲斗。铲斗联动组件
118与斗杆72和铲斗74枢转地连接。机具致动器80的远端117与铲斗联
动组件118枢转地连接。
在使用中，操作员可以利用操作站62来控制斗杆72的移动，以由此
使铲斗74移动到铲斗74可以卷收(curl)以铲起物料(例如，灰尘、岩
石、砂、砖和/或其它物料)(未示出)，然后使铲斗74移动到铲斗74可
以舒展以从铲斗74倒出铲起的物料的位置。操作员可以通过机具致动器
80协同铲斗联动组件118的移动来控制铲斗74的卷收和舒展。
机具74可用来在挖掘动作中与地面或其它物料接合，以移动和/或除
去泥土或其它物料。这种挖掘动作使机具74承受可传递到斗杆72和动臂
70的力。这些力可具有横向定向和/或偏向斗杆72和/或动臂70的纵向轴
线的矢量，从而引起施加扭转载荷。
尽管在履带型机器的上下文中说明了联动组件70、72，但应了解的是，
本发明并不局限于此，并且在当前情形中还预期具有联动组件的多种多样
的其它机器。例如，在其它实施例中，根据本发明构成的联动组件可以被
包括在静止装置中或本领域技术人员已知的任何其它应用中。
现在参照图2-6，示出了根据本发明的原理构成的动臂170。图2的动
臂170可用于例如图1中所示的机具系统58的联动组件中。图示的动臂
170包括动臂本体182、近侧动臂枢轴端部184、动臂致动器接头组件186、
远侧动臂鼻状部188、第一叉加强板187、第二叉加强板189和斗杆致动器
枢轴托架190。
参照图2和3，动臂本体182具有近侧本体端部192和远侧本体端部
194。动臂本体170包括一对侧壁201、202、顶部205和底部206。侧壁
201、202彼此成侧向间隔开的关系。侧壁201、202彼此基本上等同。每
个侧壁201、202都包括彼此成面对关系的内表面210和彼此背离的外表面
212。
参照图2，各图示的侧壁201、202可以由一对侧壁板214、215组成。
在实施例中，远侧侧壁板214可比另一侧壁板215厚，以增加更多质量，
从而帮助扩散在近侧动臂枢轴端部184处产生的载荷应力。
参照图2和3，顶部204和底部206在一对侧壁202之间延伸。顶部
204和底部206可以通过例如焊接操作而与侧壁201、202的内表面210连
接。顶部204和底部206在动臂本体182的远侧本体端部194处限定出动
臂鼻状部188。在图示的实施例中，顶部204和底部206由形成有合适的
弯曲部的三个单独的板组成：顶板220、底板221和鼻状部包覆板222。一
对侧壁201、202、顶部204、底部206和动臂鼻状部188形成限定出内腔
224的箱形梁型结构。
参照图3，动臂本体182基本上不存在布置于动臂本体182的内腔224
内的结构焊接部。动臂本体182不存在在一对侧壁201、202之间延伸的任
何侧向结构构件和/或具有布置于动臂本体182的内腔224内的结构焊接
部。动臂本体182的内腔224可以包括如图所示位于底板221与鼻状部包
覆板222之间的诸如用于焊缝的背衬条227的物品，并且仍为“基本上不
存在结构焊接部”。
参照图2和3，近侧动臂枢轴端部184包括焊接在侧壁201、202以及
顶板220和底板221上的框架枢轴管230。框架枢轴管230可以在不使用
锻压操作的情况下完成。在实施例中，框架枢轴管230可由坯料机加工以
限定其圆锥形形状。框架枢轴管230的内部可被机加工成使得管可以在其
中接纳一对销轴承(未示出)，该销轴承配置成可旋转地支承用来将动臂
170与机器50的框架52枢转地连接的销。销轴承可以利用本领域技术人
员已知的任何合适的技术，例如，通过例如压配合，安装在框架枢轴管230
上。在实施例中，框架枢轴管230可以可调节地确定尺寸成使得动臂170
适合用作旧系统中的改装部件。
参照图2和3，动臂致动器接头组件186包括动臂致动器枢轴管235
和一对加强板237(示出了一个)。动臂致动器枢轴管235延伸穿过在各
侧壁202中限定出的动臂升降开口239(图3)。每个加强板237都限定出
管开口241。加强板237分别与侧壁201、202连接成使得各加强板237与
延伸穿过相应加强板237中的管开口241的动臂致动器枢轴管235成外接
关系。在实施例中，加强板237与动臂致动器枢轴管235之间的区域可以
用来自各侧壁201、202的外表面的坡口焊填充并用角焊精整加工，使得动
臂致动器接头组件186在不使用任何布置于动臂本体182的内腔224内的
任何焊接部与动臂本体182连接。
动臂致动器枢轴管235和加强板237可在不使用锻压操作的情况下制
造。在实施例中，动臂致动器枢轴管235可以以与框架枢轴管230相似的
方式机加工并且使用本领域中已知的任何合适的技术配备有销轴承。
斗杆致动器枢轴托架190与动臂本体182的顶部204连接。斗杆致动
器枢轴托架190可以包括用于将斗杆致动器78的近端110与动臂本体182
枢转地连接的任何合适的结构。
参照图2，图示的斗杆致动器枢轴托架190包括彼此成侧向间隔开的
关系的一对长形耳部245、246。耳部245、246可以包括尺寸确定成容纳
用于将斗杆致动器78的近端110与其枢转地连接的销接头的相应销孔
247、248。
参照图2-4，每个侧壁201、202都包括布置于远侧本体端部194处并
相对于动臂鼻状部188向外延伸的叉部250。每个叉部250都在其中限定
出斗杆安装开口252。每个叉部250都可包括一个或多个隔圈254，该隔圈
配置成帮助调节叉部250之间和叉部250的外侧之间的两种间距，以帮助
方便使用动臂170作为旧系统中的改装部件。
侧壁201、202的每个叉部250都具有与叉部250的内侧260连接的叉
加强板258、259。叉加强板258、259基本上等同。相应地，应理解的是，
对一个叉加强板的描述同样适用于另一个叉加强板。
每个叉加强板258、259都在叉部250处与一对侧壁201、202中的相
应一个侧壁的内表面210连接。每个叉加强板258、259都包括近侧板端部
270和远侧板端部272。第一叉加强板258和第二叉加强板259两者的近侧
板端部270与动臂鼻状部188成靠接关系。
参照图6，叉加强板259限定出销开口274。销开口274与侧壁202——
叉加强板259与其连接——的斗杆安装开口252成对齐关系，以允许销延
伸穿过其中。
叉加强板259包括外周276，外周276具有一对顶端部段280、281、
一对尾端部段283、284和近侧部段287。一对顶端部段280、281在远侧
板端部272处会聚在一起以限定出顶端289。顶端289具有凸弯曲外缘。
叉加强板259的一对顶端部段280、281限定出其间的顶端角φ。在实施例
中，顶端角φ处于40°到60°之间的范围内。在又一些实施例中，顶端角
φ处于45°到55°之间的范围内。图示的顶端角φ为约50°。
一对尾端部段283、284分别与一对顶端部段280、281邻近并朝向彼
此会聚，从而从一对顶端部段280、281朝向叉加强板259的近侧板端部
270移动。在实施例中，一对尾端部段283、284可以配置成会聚，使得鼻
状部包覆板222在载荷下发生的应力集中相对于具有不带会聚的尾端部段
的尾部的叉加强板减小。带有会聚的顶端部段280、281和尾端部段283、
284的叉加强板259的大体“箭头”形状有助于与例如矩形形状相比减小
应力集中。
叉加强板259的一对尾端部段283、284限定出其间的尾端角γ。在实
施例中，顶端角φ大于尾端角γ。在实施例中，尾端角γ处于10°到30
°之间的范围内。在又一些实施例中，尾端角γ处于15°到25°之间的范
围内。图示的尾端角γ为约18°。
近侧部段287在叉加强板259的近侧板端部270处布置于一对尾端部
段283、284之间。近侧部段287是凹的。近侧部段287与动臂鼻状部188
的一部分成靠接关系并具有与其互补的形状。
参照图5，一对侧壁201、202均包括顶部边缘292和底部边缘294。
顶部204与各侧壁201、202的内表面210连接，使得顶部204与各侧壁
201、202的顶部边缘292成邻近、偏离的关系。底部206与各侧壁201、
202的内表面210连接成使得底部206与各侧壁201、202的底部边缘成邻
近、偏离的关系，以由此形成具有两个交叉件(顶部204和底部206)的
改良H形截面。
外侧叉加强板258和内侧叉加强板259与鼻状部包覆板222靠接。将
叉加强板258、259连接的所有焊接部位都位于动臂本体182的内腔224
之外且容易到达以进行检查和修复。叉加强板258、259的使用允许可接受
的载荷应力分布水平而不在动臂本体182的内腔224内使用内部焊接部位
或挡板。
现在参照图7-10，示出了根据本发明的原理构成的斗杆372。图7的
斗杆372可用于例如图1中所示的机具系统58的联动组件中。图7的斗杆
372可在叉端部处与图2的动臂170枢转地联接成使得斗杆372布置于第
一叉加强板258和第二叉加强板259的内侧以及其间。图示的斗杆372包
括斗杆本体395、近侧斗杆致动器枢轴端部402、斗杆接头组件404、远侧
机具枢轴端部406、过渡联动枢轴407和机具致动器枢轴托架408。
斗杆本体395包括一对侧壁410、411、顶部414和底部417。一对侧
壁410、411彼此成侧向间隔开的关系。侧壁410、411彼此基本上等同。
参照图7和8，侧壁410、411均包括彼此成面对关系的内表面420和
彼此背离的外表面421。各图示的侧壁410、411由单个、整体的侧壁板组
成。
参照图8，各侧壁410、411在其中限定出斗杆枢轴开口425、机具枢
轴开口427和过渡联动枢轴开口429。参照图7和8，各侧壁410、411包
括限定出近侧斗杆致动器枢轴端部402的安装耳部437的近侧角部434。
各侧壁410、411包括从作为机具致动器枢轴托架408的一部分的顶部边缘
444延伸的突出的安装耳部440、441。
顶部414和底部417均在一对侧壁410、411之间延伸。顶部414和底
部417可通过例如焊接操作与侧壁410、411的内表面420连接(还参看图
10)。一对侧壁410、411、顶部414和底部417形成限定出内腔450的箱
形梁型结构。
参照图8，顶部414和底部417可利用可以从斗杆本体395的外部检
查的外部焊接部位来与远侧机具枢轴端部406的机具枢轴管455连接。顶
部可以经由外部焊接部位在与近侧斗杆致动器枢轴端部邻近的端部457与
底部连接。
顶部414和底部417通过任何合适的焊接操作来与一对侧壁410、411
连接。斗杆372基本上不存在布置于斗杆本体395的内腔450内的结构焊
接部。斗杆本体395不存在任何在一对侧壁410、411之间延伸的任何侧向
结构构件且不具有布置于斗杆本体395的内腔450内的结构焊接部。
参照图7和8，近侧斗杆致动器枢轴端部402包括侧壁410、411的每
个近侧角部434和分别焊接在侧壁410、411的内表面420上且布置于内腔
450的外侧的一对轴承座470、471。轴承座470、471配置成穿过其中接纳
用于将斗杆致动器78的远端111与图7的斗杆372枢转地连接的合适的销。
在图示的实施例中，轴承座470、471包括多个开口474以帮助允许使用斗
杆372作为用于不同旧系统的改装部件。
远侧机具枢轴端部406包括机具枢轴管455和一对加强板475(图7
中示出了一个)。机具枢轴管455穿过各侧壁410、411的机具枢轴开口
427延伸并与一对侧壁410、411连接。加强板475分别与侧壁410、411
连接成使得各加强板475与延伸穿过相应加强板475中的管开口477的机
具枢轴管455成外接关系。在实施例中，各加强板475与机具枢轴管455
之间的区域可以使用来自各侧壁410、411的外表面421的坡口焊填充并使
用角焊精整加工，使得远侧机具枢轴端部406与斗杆本体395连接而不使
用布置于斗杆本体395的内腔450内的任何焊接部。在实施例中，过渡联
动枢轴407可以具有类似于远侧机具枢轴端部406的结构。
参照图7和8，斗杆本体395包括一对机具致动器轴承座480、481。
机具致动器轴承座480、481分别布置成与侧壁410、411的内表面420成
靠接关系并与机具致动器枢轴托架408对齐。一对机具致动器轴承座480、
481配置成将由一销产生的载荷分别传递到一对侧壁410、411，该销将机
具致动器80与机具致动器枢轴托架408枢转地联接。因此，机具致动器轴
承座480、481帮助将机具致动器80产生的载荷传递到侧壁410、411中并
离开斗杆372的顶部414。
参照图7和9，斗杆本体395包括布置于近侧斗杆致动器枢轴端部402
和机具致动器枢轴托架408之间的凸伸出部490。凸伸出部490配置成相
对于类似但不带凸伸出部的本体减小斗杆本体395中在近侧斗杆致动器枢
轴端部402和机具致动器枢轴托架408处产生的应力集中。凸伸出部490
可以配置成沿通过与斗杆372枢转地联接的斗杆致动器78和机具致动器
80的相互作用而形成的载荷路径安放支承材料。
参照图7和9，斗杆接头组件404可以用来将图7的斗杆372与图2
的动臂170枢转地联接。斗杆接头组件404包括斗杆接头管502、第一斗
杆接头加强板504和第二斗杆接头加强板505。第一斗杆接头加强板504
和第二斗杆接头加强板505分别与侧壁410、411连接。第一斗杆接头加强
板504和第二斗杆接头加强板505基本上彼此等同。相应地，应理解的是，
对一个斗杆接头加强板的描述同样适用于另一个斗杆接头加强板。
斗杆接头管502在一对侧壁410、411之间延伸并与其连接。斗杆接头
管502布置于一对侧壁410、411两者的斗杆枢轴开口425内。
每个斗杆接头加强板504、505都与侧壁410、411的其中一个连接。
每个斗杆接头加强板504、505都包括中央部510、第一臂512和第二臂514。
中央部510限定出管开口517。中央部510与斗杆接头管502成外接关系，
使得斗杆接头管520布置于管开口517内。第一臂512从中央部510延伸
并具有第一端部520。第二臂514从中央部510延伸并具有第二端部522。
参照图9，斗杆接头加强板505的第一端部520和第二端部522可以
配置成帮助减少沿其焊接边缘产生载荷应力区域。在图示的实施例中，斗
杆接头加强板505的第一端部520和第二端部522延伸到端点，使得它们
沿由斗杆本体395限定出的中心轴线NA布置(参看图9)。
参照图9，斗杆接头加强板505的第一臂512沿第一臂轴线525延伸，
而斗杆接头加强板505的第二臂514沿第二臂轴线530延伸。第一臂轴线
525和第二臂轴线530限定出其间的臂角θ。臂角θ可以处于45°到135
°之间的范围内。在其它实施例中，臂角处于65°到115°之间的范围内。
在图示的实施例中，第一臂轴线525和第二臂轴线530基本上彼此垂直。
斗杆接头加强板505的第一端部520和第二端部522均包括凸的远侧
外周部段535。第一端部520和第二端部522的凸的远侧外周部段535分
别具有第一凸曲率半径和第二凸曲率半径。第一凸曲率半径和第二凸曲率
半径基本上相同。
图示的斗杆接头加强板505配置成对高应力区域加强而不会沿其焊接
边缘分配显著/无法接受的应力。斗杆接头加强板505包括大体上限定出“回
旋镖”形状的外周540。斗杆接头加强板505的外周540可以焊接在侧壁
411的外表面421上而不使用布置于斗杆本体395的内腔450内的结构焊
接部位。外周540包括凹部段542、第一臂部段544、第二臂部段546以及
第一端部520和第二端部522的凸的远侧外周部段535。凹部段542在第
一端部520和第二端部522的凸的远侧外周部段535之间延伸。第一臂部
段544和第二臂部段546大体上是直线的。第一端部520的凸的远侧外周
部段535布置于第一臂部段544和凹部段542之间。第二端部522的凸的
远侧外周部段535布置于第二臂部段546和凹部段542之间。
参照图7和8，一对润滑剂通路550、552可以设置用于分别向斗杆接
头管502的内部和机具枢轴管455提供润滑剂。每个润滑剂通路550、552
都可以包括与润滑剂通路流体连通并向侧壁410的其中一个的外表面421
开放的相应润滑剂端口555、557(图7)。
参照图10，一对侧壁410、411均包括顶部边缘444和底部边缘570。
顶部414与一对侧壁410、411中的每一个侧壁的内表面420连接成使得顶
部414与一对侧壁410、411中的每个侧壁的顶部边缘444成邻近、偏离的
关系。底部417与一对侧壁410、411中的每个侧壁的内表面420连接成使
得底部417与底部边缘570成邻近、偏离的关系。
参照图11，在本发明的另一方面，制造用于机具系统的联动组件的载
荷支承构件的方法700的一个实施例包括制造具有内腔的本体(步骤710)
和将接头组件与本体连接(步骤720)。接头组件包括圆柱形的管和加强
板。该本体包括一对侧壁、顶部和底部。一对侧壁均包括内表面和与内表
面成分别对向关系的外表面。本体被制成为使得：一对侧壁彼此成侧向间
隔开的关系，一对侧壁的每个内表面都与另一内表面成面对关系，顶部在
一对侧壁之间延伸并与一对侧壁中的每个侧壁的内表面连接，底部在一对
侧壁之间延伸并与一对侧壁中的每个侧壁的内表面连接，一对侧壁、顶部、
底部限定出内腔，并且一对侧壁中的每个侧壁都在其中限定出枢轴开口。
制造本体并且通过焊接将接头组件与本体连接，使得本体基本上不存
在布置于本体的内腔内的结构焊接部(步骤730)。在实施例中，本体制
成为使得内腔不存在在一对侧壁之间延伸且不容纳枢轴接头的一部分的侧
向结构构件(例如，销)。在实施例中，本体制成为使得内腔不存在具有
布置于本体的内腔内的结构焊接部的结构构件。在实施例中，本体制成为
使得内腔不存在既在一对侧壁之间延伸又具有布置于本体的内腔内的结构
焊接部的侧向结构构件。
在实施例中，一对侧壁均包括顶部边缘和底部边缘。本体制成为使得
顶部与一对侧壁中的每个侧壁的内表面连接，使得顶部与一对侧壁中的每
个侧壁的顶部边缘成邻近、偏离的关系。底部与一对侧壁中的每个侧壁的
内表面连接，使得底部与底部边缘成邻近、偏离的关系。
接头组件包括斗杆接头管和加强板。加强板包括限定出管开口的中央
部。接头组件与本体连接成使得：斗杆接头管在一对侧壁之间延伸并与其
连接，该斗杆接头管布置于一对侧壁两者的枢轴开口内，且加强板与一对
侧壁的其中一个的外表面连接，而中央部与斗杆接头管成外接关系，使得
斗杆接头管布置于管开口内。
在实施例中，该方法包括将接头组件制作成使得接头组件在不使用锻
压操作的情况下制作。在实施例中，接头组件的斗杆接头管通过加工钢坯
而制成。
参照图12，在又一个实施例中，制造用于机具系统的联动组件的动臂
的方法800包括制作动臂本体(步骤810)以及在叉部处将叉加强板与动
臂本体的一对侧壁的其中一个的内表面连接(步骤820)。动臂本体具有
近侧本体端部和远侧本体端部。动臂本体包括一对侧壁、顶部和底部。一
对侧壁彼此成侧向间隔开的关系。一对侧壁均包括彼此成面对关系的内表
面。顶部和底部在一对侧壁之间延伸。顶部和底部在动臂本体的远侧本体
端部处限定出动臂鼻状部。一对侧壁、顶部、底部和动臂鼻状部限定出内
腔。一对侧壁均包括布置于远侧本体端部处并相对于动臂鼻状部向外延伸
的叉部。每个叉部都在其中限定出斗杆安装开口。
在实施例中，通过将一对侧壁焊接在顶部和顶部上以使得动臂本体的
内腔基本上不存在结构焊接部来制作动臂本体(步骤810)。在实施例中，
动臂本体制成为使得内腔不存在在一对侧壁之间延伸且不容纳枢轴接头的
一部分的侧向结构构件(例如，销)。在实施例中，动臂本体制成为使得
内腔不存在具有布置于动臂本体的内腔内的结构焊接部的结构构件。在实
施例中，动臂本体制成为使得内腔不存在既在一对侧壁之间延伸又具有布
置于动臂本体的内腔内的结构焊接部的侧向结构构件。
叉加强板包括近侧板端部和远侧板端部。叉加强板连接成使得叉加强
板的近侧板端部与动臂鼻状部成靠接关系(步骤820)。
在实施例中，叉加强板包括具有一对顶端部段的外周。一对顶端部段
在远侧板端部处汇聚在一起，以限定出布置于叉加强板的远侧板端部的顶
端。叉加强板的外周包括一对尾端部段。一对尾端部段分别与一对顶端部
段邻接并朝向彼此会聚，从而从一对顶端部段朝向叉加强板的近侧板端部
移动。
在实施例中，第二叉加强板在叉部处与一对侧壁中的另一个侧壁的内
表面连接。第二叉加强板包括近侧板端部和远侧板端部。第二叉加强板连
接成使得第二叉加强板的近侧板端部与动臂鼻状部成靠接关系。
参照图13，在又一实施例中，制造用于机具系统的联动组件的斗杆的
方法900包括制作斗杆本体(步骤910)以及将斗杆接头组件与斗杆本体
连接(步骤930)。
斗杆本体包括一对侧壁、顶部和底部。一对侧壁彼此成侧向间隔开的
关系。顶部和底部两者均在一对侧壁之间延伸。一对侧壁、顶部和底部限
定出内腔。一对侧壁中的每个侧壁都在其中限定出斗杆枢轴开口。斗杆本
体限定出中心轴线。
在实施例中，斗杆本体是通过将一对侧壁焊接在顶部和底部上以使得
斗杆本体的内腔基本上不存在结构焊接部而制作的。在实施例中，斗杆本
体制成为使得内腔不存在在一对侧壁之间延伸且不容纳枢轴接头的一部分
的侧向结构构件(例如，销)。在实施例中，斗杆本体制成为使得内腔不
存在具有布置于斗杆本体的内腔内的结构焊接部的结构构件。在实施例中，
斗杆本体制成为使得内腔不存在既在一对侧壁之间延伸又具有布置于斗杆
本体的内腔内的结构焊接部的侧向结构构件。
斗杆接头组件包括斗杆接头管和斗杆接头加强板。斗杆接头管在一对
侧壁之间延伸并与其连接。斗杆接头管布置于一对侧壁两者的斗杆枢轴开
口内。斗杆接头加强板与一对侧壁的其中一个连接。斗杆接头加强板包括
中央部、第一臂和第二臂。中央部限定出管开口。中央部与斗杆接头管成
外接关系，使得斗杆接头管布置于管开口内。第一臂从中央部延伸并具有
第一端部，而第二臂从中央部延伸并具有第二端部。斗杆接头加强板的第
一端部和第二端部沿斗杆本体的中心轴线布置。
在实施例中，斗杆接头组件制作成使得斗杆接头组件在不使用锻压操
作的情况下制作(步骤920)。在实施例中，斗杆接头加强板制作成使得
斗杆接头加强板的第一臂沿第一臂轴线延伸，且斗杆接头加强板的第二臂
沿第二臂轴线延伸，第一臂轴线和第二臂轴线限定出其间的臂角，该臂角
处于45°到135°之间的范围内。
工业适用性
根据前面的讨论，将容易理解本文描述的用于机具系统的载荷支承构
件和联动组件的实施例的工业适用性。载荷支承构件的至少一个实施例可
用于联动组件。所公开的联动组件的至少一个实施例可以用于机器的机具
系统中。
根据本发明的原理的载荷支承构件和联动组件的实施例可潜在应用于
任何机器中，例如采用履带型底盘的履带型机器。此类机器可包括但不限
于推土机、装载机、挖掘机，或任何其它采用如文中所述的履带总成的公
路车辆或野外车辆或固定式机械。
所公开的技术可适用于加强任何箱形梁型载荷支承结构以防扭转载
荷。根据本发明构成的载荷支承构件的实施例可提供抵抗载荷的扭转刚性
而不需要箱形梁结构的内腔内的内部挡板和相关联的结构焊接。所公开的
组装技术允许从载荷支承结构的外侧到达焊接点，从而有利于在不需要到
达载荷支承结构的内部区域的情况下制造、检查和修复该结构。此外，利
用由不需要专门的熟练工人或工具且不依赖于更昂贵的加工技术如锻压的
工艺制成的部件，可以实现可接受的载荷支承能力。
应该理解，前面的描述提供了所公开的系统和技术的示例。但是，可
以预期，本发明的其它实施方案可在细节方面可不同于前面的示例。所有
对本发明或其示例的说明旨在就这一点说明具体示例且并非旨在更一般地
对本发明的范围加以任何限制。关于具体特征的所有区分和贬低的语言旨
在表示并不优选有关的特征，而非将其从本发明彻底排除在外，除非另外
指出。
文中对数值范围的叙述仅旨在用作单独参考落在该范围内的各单独的
数值的简便方法，除非文中另外指出，并且将各单独的数值结合在说明书
中，就如它在文中被单独叙述一样。文中所述的所有方法可采用任何合适
的次序执行，除非文中另外指出或另外明显与上下文抵触。