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反鏟挖掘機(jī)的動(dòng)臂是一個(gè)極其關(guān)鍵的部件，對(duì)挖掘機(jī)的正常作業(yè)具有重要的意義。在機(jī)械設(shè)計(jì)中有這么一句話：結(jié)構(gòu)決定功能。那么，反鏟形式的挖掘機(jī)動(dòng)臂是什么樣的結(jié)構(gòu)，又決定了挖掘機(jī)什么樣的功能呢？

對(duì)于一般的反鏟液壓挖掘機(jī)，無(wú)論機(jī)重多大、作業(yè)尺寸如何，都是以地面以下挖掘?yàn)橹鳌Ｒ蚨鵀榱藵M足..挖掘深度，通常將動(dòng)臂做成向下彎曲的形狀。動(dòng)臂通過(guò)銷軸與回轉(zhuǎn)平臺(tái)和斗桿鉸接，是反鏟工作裝置的主要部件之一。

動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)及制造要點(diǎn)

整體式彎動(dòng)臂是反鏟挖掘機(jī)動(dòng)臂的主要形式，采用向下彎曲的形式主要是為了達(dá)到較大的挖掘機(jī)深度。動(dòng)臂由上、下兩段直的和中間彎曲的三段組成，動(dòng)臂整體為焊接而成。在結(jié)構(gòu)上，整體式彎動(dòng)臂為左右對(duì)稱的封閉式中空箱型焊接結(jié)構(gòu)，通常上下兩端鉸接處為鑄鋼件，而中間的三段為高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)鋼板。

在動(dòng)臂的內(nèi)部，尤其是與動(dòng)臂油缸的鉸接處一般焊接有筋板，以進(jìn)一步加強(qiáng)局部的強(qiáng)度，保證動(dòng)臂整體有較高的抗彎和抗扭強(qiáng)度。

由于彎曲和加工工藝的原因，彎動(dòng)臂在彎曲處存在不可避免的焊接變形和應(yīng)力集中，因此該處的加工工藝和強(qiáng)度至關(guān)重要。在生產(chǎn)過(guò)程中，通常會(huì)采用超聲波探傷測(cè)試，無(wú)任何微小裂紋的動(dòng)臂才會(huì)被認(rèn)為是合格產(chǎn)品。

為了應(yīng)對(duì)重載作業(yè)需求，很多挖掘機(jī)制造廠商會(huì)優(yōu)化動(dòng)臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，如住友品牌的挖掘機(jī)就采用了二段臂結(jié)構(gòu)，上下鉸接端采用鍛造件。根據(jù)市場(chǎng)用戶的對(duì)比，卡特彼勒挖掘機(jī)的動(dòng)臂相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)比較堅(jiān)固耐用。值得注意的是，長(zhǎng)時(shí)間的安裝破碎錘作業(yè)和超重挖掘，對(duì)挖掘機(jī)的動(dòng)臂損害非常大。

動(dòng)臂油缸的布置

動(dòng)臂油缸連接著機(jī)身和動(dòng)臂，是舉升整個(gè)工作裝置和物料的動(dòng)力元件。以反鏟為主的中小型挖掘機(jī)大部分采用了動(dòng)臂油缸下置式設(shè)計(jì)，即動(dòng)臂油缸位于動(dòng)臂的前下方。

動(dòng)臂油缸下鉸點(diǎn)置于轉(zhuǎn)臺(tái)前部的凸緣上，并且在垂直方向上要低于動(dòng)臂的下鉸點(diǎn)。中型挖掘機(jī)的動(dòng)臂油缸上鉸點(diǎn)置于動(dòng)臂中部的兩側(cè)，而小型挖掘機(jī)的動(dòng)臂油缸上鉸點(diǎn)則置于動(dòng)臂中部的下板。動(dòng)臂油缸的合理布置對(duì)保證挖掘機(jī)挖掘力的正常發(fā)揮和挖掘過(guò)程的順利進(jìn)行具有重要意義。

動(dòng)臂的彎角

市面上小型挖掘機(jī)的動(dòng)臂彎角都會(huì)比較小，看起來(lái)比中型挖掘機(jī)的動(dòng)臂要彎曲不少，這是因?yàn)樾⌒屯诰驒C(jī)采用單個(gè)動(dòng)臂液壓油缸，并且油缸鉸接點(diǎn)的位置與中型挖掘機(jī)的動(dòng)臂油缸布置有所差異，為了增加動(dòng)臂的挖掘深度而減小了動(dòng)臂的彎角。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)，動(dòng)臂彎角的取值范圍一般為110°~140°。在這些取值的范圍內(nèi)，較小的彎角有利于增大挖掘深度，但會(huì)降低..挖掘高度，且對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不利，因?yàn)樵趶澢课粫?huì)由于結(jié)構(gòu)和焊接工藝原因引起應(yīng)力集中，彎角越小，應(yīng)力集中越嚴(yán)重，在機(jī)器使用過(guò)程中動(dòng)臂彎曲部位開裂的可能性越大。

綜上所訴，反鏟挖掘機(jī)整體式彎動(dòng)臂的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕而剛度大，可以使挖掘機(jī)有較大的挖掘深度，是目前應(yīng)用.廣泛的結(jié)構(gòu)形式。其缺點(diǎn)是可換的工作裝置少，通用性較差，多用于長(zhǎng)期作業(yè)條件相似的挖掘機(jī)上。

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