浅说反铲挖掘机的动臂构造

　　[铁甲工程机械网原创] 反铲挖掘机的动臂是一个极其关键的部件，对挖掘机的正常作业具备极其重大的意义。在机械设计中有这么一句话：结构决定功能。那么，反铲形式的挖掘机动臂是怎样的结构，又决定了挖掘机什么样的功能呢？

　　对于一般的反铲液压挖掘机，无论机重多大、作业尺寸如何，都是以地面以下挖掘为主。因而为满足最大挖掘深度，通常将动臂做成向下弯曲的形状。动臂通过销轴与回转平台和斗杆铰接，是反铲工作装置的主要部件之一。

　　整体式弯动臂是反铲挖掘机动臂的主要形式，采用向下弯曲的形式主要是为了达到较大的挖掘机深度。动臂由上、下两段直的和中间弯曲的三段组成，动臂整体为焊接而成。在结构上，整体式弯动臂为左右对称的封闭式中空箱型焊接结构，通常上下两端铰接处为铸钢件，而中间的三段为高强度优质钢板。在动臂的内部，尤其是与动臂油缸的铰接处一般焊接有筋板，以逐步加强局部的强度，保证动臂整体有较高的抗弯和抗扭强度。

　　由于弯曲和加工工艺的原因，弯动臂在弯曲处存在不可避免的焊接变形和应力集中，因此该处的加工工艺和强度至关重要。在生产的全部过程中，通常会采用超声波探伤测试，无任何微小裂纹的动臂才会被认为是合格产品。

　　为了应对重载作业需求，很多挖掘机制造厂商会优化动臂结构的设计，如住友品牌的挖掘机就采用了二段臂结构，上下铰接端采用锻造件。依据市场用户的对比，卡特彼勒挖掘机的动臂相对来说会比较坚固耐用。有必要注意一下的是，长时间的安装破碎锤作业和超重挖掘，对挖掘机的动臂损害非常大。[!--empirenews.page--]

　　动臂油缸连接着机身和动臂，是举升整个工作装置和物料的动力元件。以反铲为主的中小型挖掘机大部分采用了动臂油缸下置式设计，即动臂油缸位于动臂的前下方。

　　动臂油缸下铰点置于转台前部的凸缘上，并且在垂直方向上要低于动臂的下铰点。中型挖掘机的动臂油缸上铰点置于动臂中部的两侧，而小型挖掘机的动臂油缸上铰点则置于动臂中部的下板。动臂油缸的合理布置对保证挖掘机挖掘力的正常发挥和挖掘过程的顺利进行具备极其重大意义。

　　市面上小型挖掘机的动臂弯角都会比较小，看起来比中型挖掘机的动臂要弯曲不少，是因为小型挖掘机采用单个动臂液压油缸，并且油缸铰接点的位置与中型挖掘机的动臂油缸布置有所差异，为增加动臂的挖掘深度而减小了动臂的弯角。

　　根据相关文献的数据，动臂弯角的取值范围一般为110~140。在这些取值的范围内，较小的弯角有利于增大挖掘深度，但会降低最大挖掘高度，且对结构强度不利，因为在弯曲部位会由于结构和焊接工艺原因引发应力集中，弯角越小，应力集中越严重，在机器使用的过程中动臂弯曲部位开裂的可能性越大。

　　综上所诉，反铲挖掘机整体式弯动臂的优点是结构相对比较简单、质量轻而刚度大，可以使挖掘机有较大的挖掘深度，是目前应用最广泛的结构及形式。其缺点是可换的工作装置少，通用性较差，多用于长期作业条件相似的挖掘机上。