JP6532749B2 - Upper revolving unit of working machine - Google Patents
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Description
本発明は、下部走行体の上部に旋回可能に設けられた作業機械の上部旋回体に関する。 The present invention relates to upper rotating body of the working machine mounted for swivel on the lower traveling body.
クレーン等の作業機械においては、下部走行体の上部に旋回ベアリングを介して上部旋回体が旋回可能に設けられている。そして、クレーンは、上部旋回体の前端部に取り付けられて吊荷の吊り上げ等を行うブームを、起伏ロープを介して起伏させている。そして、旋回ベアリングの中心である旋回中心を支点にして、上部旋回体の後端部に取り付けられたカウンタウエイトと吊荷とを上部旋回体を介して釣り合わせることで、バランスを取っている。 In a working machine such as a crane, an upper revolving structure is provided pivotably at an upper portion of a lower traveling body via a pivoting bearing. Then, the crane is mounted on the front end portion of the upper revolving superstructure and raises and lowers the boom for lifting the hanging load and the like via the relief rope. Then, with the turning center which is the center of the turning bearing as a fulcrum, the balance is balanced by balancing the counterweight attached to the rear end of the upper turning body and the suspended load via the upper turning body.
上部旋回体の中央部においては、上部旋回体を構成する旋回フレームが旋回ベアリングにより旋回可能に支持されている。通常のクレーン作業時や組立時において、ブームの自重や吊荷の荷重によって、旋回フレームの前部には圧縮力が作用する。また、吊荷の荷重によって、起伏ロープに張力(ブームを後方から起伏ロープで引っ張る張力)が発生するため、旋回フレームの後部に取り付けられた下部スプレッダには、前方上方向に力が作用する。これにより、旋回フレームの後部が持ち上げられ、旋回フレームの後部において曲げが発生する。その結果、旋回フレームの後部の底板側には引張荷重が作用するとともに、旋回フレームの後部の天板側には圧縮荷重が作用する。 At a central portion of the upper swing body, a swing frame constituting the upper swing body is pivotally supported by a swing bearing. During normal crane operation and assembly, a compressive force acts on the front of the swing frame due to the weight of the boom and the load of the suspended load. In addition, since the load of the load generates tension on the relief rope (a tension for pulling the boom from the rear with the relief rope), a force acts on the lower spreader attached to the rear of the turning frame in the upper front direction. This lifts the rear of the pivoting frame and causes bending at the rear of the pivoting frame. As a result, a tensile load acts on the bottom plate side of the rear portion of the turning frame, and a compressive load acts on the top plate side of the rear portion of the turning frame.
また、旋回フレームは、旋回ベアリングの座面に複数のボルトで固定されている。そのため、ブームの自重やマストの圧縮力、起伏ロープの張力による引っ張り力は、旋回フレームを構成する一対の側板の旋回ベアリング上部に集中する。その結果、一対の側板の旋回ベアリング上部は座屈しやすくなっている。 In addition, the pivot frame is fixed to the bearing surface of the pivot bearing with a plurality of bolts. Therefore, the weight of the boom itself, the compressive force of the mast, and the tensile force due to the tension of the relief rope are concentrated on the upper portions of the swing bearings of the pair of side plates constituting the swing frame. As a result, the swing bearing upper portions of the pair of side plates are easily buckled.
また、地面に接地させていたブームを持ち上げて自立させた時に、旋回フレームの下部スプレッダが取り付けられている箇所を起伏ロープが前方向に引っ張る力が大きくなる。そのため、下部スプレッダが取り付けられている箇所と旋回ベアリングの座面との間において、旋回フレームの一対の側板に作用する前側向きの圧縮力が大きくなる。その結果、一対の側板に座屈が発生しやすくなる。 In addition, when the boom, which has been grounded to the ground, is lifted and made to stand, the force by which the hoisting rope pulls in the forward direction increases at the portion where the lower spreader of the revolving frame is attached. Therefore, the frontward-directed compressive force acting on the pair of side plates of the turning frame becomes large between the portion where the lower spreader is attached and the bearing surface of the turning bearing. As a result, buckling tends to occur in the pair of side plates.
そこで、旋回フレームの一対の側板の板厚を厚くすることで、旋回フレームの剛性を高めることが考えられる。しかし、重量面において規制が厳しいクレーン等の作業機械において、車両の重量が大幅に増加してしまう。 Therefore, it is conceivable to increase the rigidity of the turning frame by thickening the thickness of the pair of side plates of the turning frame. However, in working machines such as cranes, which are strictly restricted in terms of weight, the weight of the vehicle is significantly increased.
そこで、特許文献1には、旋回フレームの一対の側板の高さ方向中央部近傍に、水平リブをそれぞれ接合したクローラクレーンの旋回フレームが開示されている。側板に水平リブを接合し、水平リブを側板内面の略前端部から略後端部に延設することで、旋回フレームの鉛直上方へのそりが抑制され、旋回フレーム全長に亘って座屈強度の弱い部分が無くなる。また、特許文献1には、垂直方向に沿って側板に垂直リブを設けることも開示されている。
Therefore,
しかしながら、特許文献1に開示されているように、水平方向に水平リブを設けたり、垂直方向に垂直リブを設けたりするだけでは、座屈強度の向上に限界がある。というのも、旋回フレームの側板は、せん断力を受ける。そして、圧縮荷重はせん断方向(斜め方向)に作用する。つまり、特許文献1に開示されている水平リブや垂直リブによる補強の向きは、圧縮荷重が作用する向きであるせん断方向と異なっている。よって、特許文献1に開示されている水平リブや垂直リブでは、補強効果は十分に発揮されない。
However, as disclosed in
本発明の目的は、重量の増加を抑えながら座屈しにくくすることが可能な作業機械の上部旋回体を提供することである。 An object of the present invention is to provide a revolving superstructure of a working machine which can be made less likely to buckle while suppressing an increase in weight.
本発明は、下部走行体の上部に旋回ベアリングを介して旋回可能に設けられた作業機械の上部旋回体であって、前記旋回ベアリングにより旋回可能に支持された旋回フレームと、前記旋回フレームの前端部に起伏可能に取り付けられ、吊荷を吊り上げるブームと、前記ブームの後ろ側において前記旋回フレームに起伏可能に取り付けられたマストと、前記ブームの先端部と前記マストの先端部とを連結するガイラインと、前記マストの先端部と、前記旋回フレームの後部に設けられた下部スプレッダとを連結するブーム起伏ロープと、を有し、前記旋回フレームは、前記旋回ベアリングの上に水平に設けられた底板と、前記作業機械の左右方向に所定の間隔をあけて、前記底板の上にそれぞれ立てて設けられ、それぞれが前記作業機械の前後方向に平行に配置された一対の側板と、前記一対の側板の側面にそれぞれ取り付けられた一対の補強部材と、を有し、前記作業機械の左右方向から視たときに、前記一対の補強部材は、前記旋回ベアリングの旋回中心を始端として、前記作業機械の前方から後方に向かって下から上に真っ直ぐに傾斜していることを特徴とする。
The present invention is an upper revolving body of a working machine pivotably provided at the upper part of a lower traveling body via a pivoting bearing, the pivoting frame pivotally supported by the pivoting bearing, and a front end of the pivoting frame A boom which is movably attached to the head and which lifts a load, a mast which is movably attached to the pivot frame at the rear side of the boom, and a guy line connecting the tip of the boom and the tip of the mast And a boom hoisting rope connecting the tip of the mast and a lower spreader provided at the rear of the pivoting frame, the pivoting frame being a bottom plate horizontally provided on the pivoting bearing And the work machine is provided upright on the bottom plate at predetermined intervals in the left-right direction of the work machine; A pair of side plates arranged parallel to direction, has a pair of reinforcing members respectively attached to the side of the pair of side plates, when viewed from the lateral direction of the working machine, the pair of reinforcing members The invention is characterized in that, with the turning center of the turning bearing as a starting point, the working machine is inclined straight downward from the front to the rear.
本発明によると、一対の側板の側面にそれぞれ取り付けた一対の補強部材を、作業機械の前方から後方に向かって下から上に傾斜させるとともに、旋回ベアリングの旋回中心よりも後方に配置する。これにより、補強部材の取り付け方向が、せん断圧縮力が作用する方向にほぼ一致するので、せん断圧縮力に対する座屈強度を効率的に向上させることができる。また、一対の補強部材を、旋回ベアリングの旋回中心よりも後方に配置することで、せん断圧縮力に対する座屈強度を効率的に向上させることができる。これにより、重量の増加を抑えながら座屈しにくくすることができる。また、補強部材の取り付け方向を、せん断圧縮力が作用する方向にほぼ一致させることで、側板のせん断変形に対する剛性を向上させることができる。その結果、旋回フレームのねじり変形に対する剛性を向上させることができる。なお、せん断圧縮力とは、せん断変形によって発生する圧縮力のことを指す。 According to the present invention, the pair of reinforcing members respectively attached to the side surfaces of the pair of side plates are inclined rearward from the front to the rear of the working machine from the bottom to the top, and disposed behind the pivot center of the pivot bearing. Thereby, since the attachment direction of the reinforcing member substantially coincides with the direction in which the shear compression force acts, it is possible to efficiently improve the buckling strength with respect to the shear compression force. Further, by arranging the pair of reinforcing members behind the turning center of the turning bearing, it is possible to efficiently improve the buckling strength with respect to the shear compression force. Thereby, it can be made hard to buckle, suppressing the increase in weight. Moreover, the rigidity with respect to the shear deformation of a side plate can be improved by making the attachment direction of a reinforcement member substantially correspond to the direction which a shear compression force acts. As a result, the rigidity of the turning frame against torsional deformation can be improved. In addition, shear compression force points out the compression force which generate | occur | produces by shear deformation.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
(クレーンの構成)
本発明の第1実施形態による作業機械の旋回フレーム1は、作業機械であるクレーン20に設けられている。クレーン20は、側面図である図1に示すように、後述するブーム26(アタッチメント)等により、吊荷Lを吊り上げる作業(荷役作業)等を行う。クレーン20は、移動式クレーンであり、クローラクレーンであり、例えばラチスブームクローラクレーンである。
First Embodiment
(Configuration of crane)
The
クレーン20は、下部走行体21と、旋回ベアリング22と、上部旋回体23と、を備える。下部走行体21は、無限軌道車である。上部旋回体23は、下部走行体21の上部に旋回ベアリング22を介して旋回可能に設けられる。旋回フレーム1は、上部旋回体23を構成している。旋回フレーム1は、旋回ベアリング22により旋回可能に支持されている。
The
旋回ベアリング22は、下部走行体21と上部旋回体23との間に挟まれている。図1の要部Aの斜視図である図2に示すように、旋回ベアリング22は、アウターレース22aと、その内側に収まるインナーレース22bとを有している。インナーレース22bは、下部走行体21(図示せず)の上面に、ボルト(図示せず)で固定されている。アウターレース22aは、上部旋回体23の旋回フレーム1の下面に、ボルト(図示せず)で固定されている。上部旋回体23に固定されたモータ(図示せず)の回転により、アウターレース22aがインナーレース22bの周囲を回転する。これにより、下部走行体21の上で上部旋回体23が旋回する。
The
図1に戻って、上部旋回体23は、上部本体24と、カウンタウエイト25と、ブーム26と、キャブ(運転室)27と、マスト28と、を備える。以下、ブーム26側を前側、カウンタウエイト25側を後ろ側とする。
Returning to FIG. 1, the
上部本体24は、下部走行体21に対して旋回可能に搭載される(取り付けられる)。上部本体24は、旋回フレーム1(図2参照)と、旋回フレーム1の左右に設けられた左フレームおよび右フレーム(図示せず)と、を有している。上述したように、旋回フレーム1は、旋回ベアリング22により旋回可能に支持されている。旋回フレーム1、左フレーム、および、右フレームは、上部旋回体23に搭載される機器等を支持する。例えば、右フレーム上には、キャブ27などが設けられている。
The upper
カウンタウエイト25は、クレーン20の吊り荷とバランスをとるためのおもりである。カウンタウエイト25は、上部本体24の後端部に分解可能に取り付けられる。
The
ブーム26は、ラチスであり、吊荷Lの吊り上げ等を行うための起伏部材である。ブーム26は、上部本体24の前端部において、旋回フレーム1に起伏可能に取り付けられている。ブーム26の先端部には、シーブ31が取り付けられている。シーブ31には、上部本体24に設けられたウインチドラム(図示せず)で巻上げ及び巻下げされるロープ32がかけられている。
The
マスト28は、ブーム26の後ろ側に設けられている。マスト28の先端部と、ブーム26の先端部とは、ガイライン33を介して連結されている。また、マスト28の先端部(図示しない上部スプレッダ)と、上部本体24の後部に設けられた下部スプレッダ(図示せず)とは、ブーム起伏ロープ34を介して連結されている。上部本体24に設けられたウインチ(図示せず)で、ブーム起伏ロープ34を巻込み及び巻出しすることで、マスト28が起伏する結果、ブーム26が起伏する。
The
(旋回フレームの構成)
旋回フレーム1は、図2に示すように、旋回ベアリング22の上面に水平に取り付けられた底板2を有している。なお、図1の要部Aの側面図である図3、および、図1の要部Aの上面図である図4に示すように、旋回ベアリング22の上面には、環状の座面板35が取り付けられている。よって、旋回フレーム1の底板2は、座面板35の上面に取り付けられている。
(Structure of the swing frame)
The pivoting
また、旋回フレーム1は、図2に示すように、クレーン20の左右方向Bに所定の間隔をあけて、底板2の上にそれぞれ立てて設けられた一対の側板3を有している。一対の側板3は、それぞれがクレーン20の前後方向Cに平行に配置されている。側板3の下端は、底板2上に溶接されている。一対の側板3の前部には、ブーム26(図1参照)の根元(図示せず)が取り付けられる。側板3同士の間隔は、ブーム26の根元が嵌る間隔である。
Further, as shown in FIG. 2, the
一対の側板3の上端面には、水平フランジ4がそれぞれ水平に取り付けられている。側板3の上端面と水平フランジ4の中央とは溶接されている。なお、水平フランジ4の取り付け位置はこれに限定されず、水平フランジ4の左右どちらかの端面と側板3の上端面とが溶接されていてもよい。なお、図3、図4においては、水平フランジ4の図示を省略している。
また、旋回フレーム1は、左右方向Bに対向する一対の側板3の内側において、一対の側板3の側面にそれぞれ取り付けられた一対の補強部材5を有している。これら一対の補強部材5は、図3に示すように、クレーン20の前方から後方に向かって下から上に傾斜している。補強部材5の水平方向に対する傾斜角度は、40°以上70°以下である。また、これら一対の補強部材5は、図4に示すように、旋回ベアリング22の旋回中心Oよりも後方に配置されている。
Further, the turning
図2に示すように、補強部材5は、クレーン20の上下方向Fにおいて、側板3の上下方向Fの幅の全長にわたって設けられている。また、一対の補強部材5の下端は、旋回フレーム1の底板2に溶接(固着)されている。
As shown in FIG. 2, the reinforcing
図2のD−D断面図である図5に示すように、一対の補強部材5は、水平断面が中空の四角形の角材である。即ち、補強部材5は、一対の側板3の面に直交する方向に沿ってそれぞれ配置された一対の板材5aと、一対の板材5a同士を接続する一対の接続板5bと、を有している。そして、側板3側の接続板5bは側板3に密着した状態で側板3に溶接されている。側板3付近には、図示しないエンジンや配管などの機器コンポーネントが配置されているため、補強部材5は、これらに干渉しないように配置されている。
As shown in FIG. 5 which is a cross-sectional view taken along the line D-D in FIG. 2, the pair of reinforcing
なお、一対の接続板5bのうち、側板3に密着している接続板5bはなくてもよい。即ち、水平方向の断面視において、補強部材5と側板3との間に閉空間が形成されている構成であってもよい。
Of the pair of
なお、図2において、補強部材5は、側板3の上端面に平行な天板、および、側板3の下端面に平行な底板の少なくとも一方を有していてもよい。天板を有する場合、天板は水平フランジ4の下面に密着した状態で水平フランジ4に溶接される。また、底板を有する場合、底板は旋回フレーム1の底板2に密着した状態で底板2に溶接される。
In FIG. 2, the reinforcing
ここで、図1に示すように、通常のクレーン作業時において、吊荷Lによる吊荷重f1およびブーム26の自重f2は、旋回フレーム1の前側部分に圧縮力f3を作用させ、ブーム起伏ロープ34に張力f5を発生させる。張力f5は、旋回フレーム1の後ろ側の端部(下部スプレッダ)に、上向きかつ前側向きの力f6を作用させる。また、ガイライン33の張力、ブーム起伏ロープ34の張力f5、およびマスト28の自重は、旋回フレーム1の前側部分(マスト28の取付位置)に、圧縮力f7を作用させる。その結果、旋回ベアリング22の前側部分に圧縮荷重f11が作用し、旋回ベアリング22の後側部分に引張荷重f12が作用する。その結果、一対の側板3の旋回ベアリング22上部は座屈しやすくなっている。
Here, as shown in FIG. 1, during normal crane work, the suspension load f1 by the hanging load L and the own weight f2 of the
また、側面図である図6に示すように、地面に接地させていたブーム26を持ち上げて自立させた時に、旋回フレーム1の後ろ側の端部(下部スプレッダ)に作用する、上向きかつ前側向きの力f6が大きくなる。そのため、下部スプレッダが取り付けられている箇所と旋回ベアリング22の座面板35(図3参照)との間において、旋回フレーム1の一対の側板3に作用する前側向きの圧縮力f8が大きくなる。その結果、一対の側板3に座屈が発生しやすくなる。
Also, as shown in FIG. 6 which is a side view, when the
図6の要部Gに作用する力の説明図である図7に示すように、上向きかつ前側向きの力f6(図6参照)は、旋回ベアリング22と旋回フレーム1とが固定されている、旋回フレーム1の後ろ側において、前方への圧縮力36と、下方から上方に向かって旋回する曲げ37とを作用させる。これにより、旋回フレーム1の後ろ側においては、圧縮力36と曲げ37とが合わさった、せん断圧縮力が作用する。なお、せん断圧縮力とは、せん断変形によって発生する圧縮力のことを指す。
As shown in FIG. 7 which is an explanatory view of the force acting on the main part G of FIG. 6, the upward and forward facing force f6 (see FIG. 6) is such that the pivot bearing 22 and the
そこで、従来は、側板3に水平方向に水平リブを設けたり、垂直方向に垂直リブを設けたりして、座屈しないようにしていた。しかし、旋回フレーム1の側板3が受けるせん断力は、せん断方向(斜め方向)に作用する。そのため、水平リブや垂直リブによる補強の向きは、圧縮荷重が作用する向きであるせん断方向と異なっており、水平リブや垂直リブによる座屈強度の向上には限界がある。
Therefore, in the related art, the
そこで、図2に示すように、一対の側板3の側面にそれぞれ取り付けた一対の補強部材5を、クレーン20の前方から後方に向かって下から上に傾斜させるとともに、旋回ベアリング22の旋回中心Oよりも後方に配置している。これにより、補強部材5の取り付け方向が、せん断圧縮力が作用する方向にほぼ一致するので、せん断圧縮力に対する座屈強度を効率的に向上させることができる。
Therefore, as shown in FIG. 2, the pair of reinforcing
また、一対の補強部材5を、引張荷重が作用する、旋回ベアリング22の旋回中心Oよりも後方に配置することで、せん断圧縮力に対する座屈強度を効率的に向上させることができる。
Further, by arranging the pair of reinforcing
これにより、重量の増加を抑えながら座屈しにくくすることができる。 Thereby, it can be made hard to buckle, suppressing the increase in weight.
また、補強部材5の取り付け方向を、せん断圧縮力が作用する方向にほぼ一致させることで、側板3のせん断変形に対する剛性を向上させることができる。その結果、旋回フレーム1のねじり変形に対する剛性を向上させることができる。
Moreover, the rigidity with respect to the shear deformation of the
また、補強部材5を、側板3の上下方向Fの幅の全長にわたって設けることで、側板3の上下方向Fの幅の全長にわたって、せん断圧縮力に対する座屈強度、および、せん断変形に対する剛性を向上させることができる。
Further, by providing the reinforcing
また、補強部材5の水平方向に対する傾斜角度を、45°以上60°以下にすることで、補強部材5の取り付け方向を、せん断圧縮力が作用する方向にほぼ一致させることができる。これにより、せん断圧縮力に対する座屈強度、および、せん断変形に対する剛性を効率的に向上させることができる。
Further, by setting the inclination angle of the reinforcing
また、図5に示すように、補強部材5の水平断面を中空にすることで、補強部材5による重量の増加を抑えながら、補強部材5の強度を向上させることができる。これにより、せん断圧縮力に対する座屈強度、および、せん断変形に対する剛性を好適に向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 5, by making the horizontal cross section of the reinforcing
特に、補強部材5において、側板3の面に直交する方向に沿って板材5aを配置し、クレーン20の左右方向Bにおいて、その幅を調整することで、補強部材5による重量の増加を抑えながら、補強部材5の強度を向上させることができる。これにより、せん断圧縮力に対する座屈強度、および、せん断変形に対する剛性を好適に向上させることができる。
In particular, in reinforcing
なお、一対の接続板5bのうち、側板3に密着している接続板5bをなくした場合であっても、水平方向の断面視において、補強部材5と側板3との間に閉空間を形成することで、補強部材5による重量の増加を抑えながら、補強部材5の強度を向上させることができる。
Even in the case where the
また、図2に示すように、補強部材5の下端を底板2に溶接することで、補強部材5の下端に作用する応力を底板2に分散させることができる。これにより、補強部材5の強度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 2, by welding the lower end of the reinforcing
(座屈評価)
次に、補強部材5であるリブの有無やリブを設ける方向を変えて、従来例と本発明との座屈評価を行った。拘束条件を示すモデル図である図8に示すように、サンプルとして、縦の長さが100mm、横の長さが100mm、厚みが1mm、体積が10000mm3の板41を用いた。そして、拘束条件として、板41の左辺41aを拘束した。また、荷重条件を示すモデル図である図9に示すように、圧縮荷重と曲げ荷重とを合成した荷重を板41の右辺41b(図8参照)に負荷した。
(Buckling evaluation)
Next, the buckling evaluation of the conventional example and the present invention was performed by changing the presence or absence of the rib which is the reinforcing
サンプルのモデル図を図10A、図10B、図10Cに示す。図10Aに示すように、板41にリブ(補強部材)を設けない場合、1次の座屈固有値は「0.01434」であった。これに対して、図10Bに示すように、従来例をモデル化した水平リブ42と垂直リブ43とを補強部材として板41にそれぞれその中心線に沿って設けた場合、1次の座屈固有値は「0.02810」であった。これは、板41にリブを設けない場合の1次の座屈固有値に対して、96.0%の増加であった。なお、水平リブ42および垂直リブ43は、左右方向B(紙面に直交する方向)の幅が5mmで、それぞれの厚み(板厚)が1mm、総長が200mm、体積が1000mm3である。
Model diagrams of the samples are shown in FIGS. 10A, 10B and 10C. As shown in FIG. 10A, when the
また、図10Cに示すように、本発明をモデル化した45°に傾斜した傾斜リブ44を板41に設けた場合、1次の座屈固有値は「0.02892」であった。これは、板41にリブを設けない場合の1次の座屈固有値に対して、101.7%の増加であった。また、水平リブ42と垂直リブ43とを板41にそれぞれ設けた場合の1次の座屈固有値に対して、2.9%の増加であった。なお、傾斜リブ44は、左右方向B(紙面に直交する方向)の幅が5mmで、厚み(板厚)が1.4mm、総長が141.4mm、体積が990mm3であり、水平リブ42および垂直リブ43とほぼ同等の重量(99%の重量)である。
Further, as shown in FIG. 10C, when the
以上から、せん断圧縮力が作用する方向に沿って、斜めにリブ(補強部材)を設けることで、せん断圧縮力に対する座屈強度を効率的に向上させることができることがわかる。 From the above, it can be seen that by providing ribs (reinforcing members) obliquely along the direction in which the shear compressive force acts, the buckling strength to the shear compressive force can be efficiently improved.
(変形例)
次に、変形例について説明する。第1変形例においては、図1の要部Aの斜視図である図11に示すように、一対の補強部材45の断面形状は、断面三角形である。図11のH−H断面図である図12に示すように、一対の補強部材45は、中空の断面三角形の角材である。なお、三角形をなす3つの板材のうち、側板3に密着している板材はなくてもよい。即ち、水平方向の断面視において、補強部材45と側板3との間に閉空間が形成されている構成であってもよい。
(Modification)
Next, a modification is described. In the first modified example, as shown in FIG. 11 which is a perspective view of the main part A of FIG. 1, the cross-sectional shape of the pair of reinforcing
また、第2変形例においては、図12に相当する図である図13に示すように、一対の補強部材46は、中空の断面多角形の角材である。この補強部材46は、側板3の面に直交する方向に沿って配置された一対の板材46aを有する。よって、補強部材46による重量の増加を抑えながら、補強部材46の強度を向上させることができる。なお、水平方向の断面視において、補強部材46と側板3との間に閉空間が形成されている構成であってもよい。
In the second modification, as shown in FIG. 13 which is a view corresponding to FIG. 12, the pair of reinforcing
また、第3変形例においては、図12に相当する図である図14に示すように、一対の補強部材47は、中空の断面半円形の管である。なお、水平方向の断面視において、補強部材47と側板3との間に閉空間が形成されている構成であってもよい。
In the third modification, as shown in FIG. 14 which is a view corresponding to FIG. 12, the pair of reinforcing
また、第4変形例においては、図1の要部Aの斜視図である図15に示すように、補強部材5の下端は、旋回ベアリング22の上面に取り付けられた環状の座面板35の上面に溶接(固着)されている。即ち、旋回フレーム1の底板2は、座面板35の内側および周囲に設けられており、座面板35の上面は露出している。そして、側板3の下端の一部は、座面板35に溶接されている。即ち、側板3の一部は、座面板35の上に立てて設けられている。このような構成であっても、補強部材5の下端に作用する応力を座面板35に分散させることができるので、補強部材5の強度を向上させることができる。
In the fourth modification, as shown in FIG. 15 which is a perspective view of the main part A of FIG. 1, the lower end of the reinforcing
また、第5変形例においては、図1の要部Aの斜視図である図16に示すように、補強部材5は、左右方向Bに対向する一対の側板3の外側において、一対の側板3の側面にそれぞれ取り付けられている。このような構成であっても、せん断圧縮力に対する座屈強度を効率的に向上させることができる。なお、上述の第1〜4変形例においても、補強部材5が一対の側板3の外側の側面に取り付けられていてよい。また、補強部材5が一対の側板3の内側の側面および外側の側面にそれぞれ取り付けられていてもよい。
Further, in the fifth modification, as shown in FIG. 16 which is a perspective view of the main part A of FIG. 1, the reinforcing
(効果)
以上に述べたように、本実施形態に係る旋回フレーム1によると、図2に示すように、一対の側板3の側面にそれぞれ取り付けた一対の補強部材5を、クレーン20の前方から後方に向かって下から上に傾斜させるとともに、旋回ベアリング22の旋回中心Oよりも後方に配置する。これにより、補強部材5の取り付け方向が、せん断圧縮力が作用する方向にほぼ一致するので、せん断圧縮力に対する座屈強度を効率的に向上させることができる。また、一対の補強部材5を、旋回ベアリング22の旋回中心Oよりも後方に配置することで、せん断圧縮力に対する座屈強度を効率的に向上させることができる。これにより、重量の増加を抑えながら座屈しにくくすることができる。また、補強部材5の取り付け方向を、せん断圧縮力が作用する方向にほぼ一致させることで、側板3のせん断変形に対する剛性を向上させることができる。その結果、旋回フレーム1のねじり変形に対する剛性を向上させることができる。
(effect)
As described above, according to the
また、補強部材5を、側板3の上下方向Fの幅の全長にわたって設けることで、側板3の上下方向Fの幅の全長にわたって、せん断圧縮力に対する座屈強度、および、せん断変形に対する剛性を向上させることができる。
Further, by providing the reinforcing
また、補強部材5の水平方向に対する傾斜角度を、45°以上60°以下にすることで、補強部材5の取り付け方向を、せん断圧縮力が作用する方向にほぼ一致させることができる。これにより、せん断圧縮力に対する座屈強度、および、せん断変形に対する剛性を効率的に向上させることができる。
Further, by setting the inclination angle of the reinforcing
また、図5に示すように、側板3の面に直交する方向に沿って板材5aを配置し、クレーン20の左右方向Bにおいて、その幅を調整することで、補強部材5による重量の増加を抑えながら、補強部材5の強度を向上させることができる。これにより、せん断圧縮力に対する座屈強度、および、せん断変形に対する剛性を好適に向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
また、補強部材5の水平断面を中空にすることで、補強部材5による重量の増加を抑えながら、補強部材5の強度を向上させることができる。
Further, by making the horizontal cross section of the reinforcing
なお、水平方向の断面視において、補強部材5と側板3との間に閉空間を形成するようにしてもよい。これによっても、補強部材5による重量の増加を抑えながら、補強部材5の強度を向上させることができる。
In the cross sectional view in the horizontal direction, a closed space may be formed between the reinforcing
また、図3に示すように、補強部材5の下端を底板2に溶接することで、補強部材5の下端に作用する応力を底板2に分散させることができる。これにより、補強部材5の強度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 3, by welding the lower end of the reinforcing
なお、図15に示すように、補強部材5の下端を座面板35に溶接するようにしてもよい。これによっても、補強部材5の下端に作用する応力を座面板35に分散させることができるので、補強部材5の強度を向上させることができる。
The lower end of the reinforcing
[第2実施形態]
(旋回フレームの構成)
次に、本発明の第2実施形態に係る旋回フレーム201について説明する。なお、上述した構成要素と同じ構成要素については、同じ参照番号を付してその説明を省略する。本実施形態の旋回フレーム201が第1実施形態の旋回フレーム1と異なる点は、図1の要部Aの斜視図である図17に示すように、一対の側板3の内側の側面にそれぞれ取り付けられている一対の補強部材51が、一対の側板3の面に直交する方向に沿ってそれぞれ配置された一対の板材51aを有するものである点である。即ち、図17のI−I断面図である図18に示すように、補強部材51の水平断面は中空ではなく、補強部材51と側板3との間に閉空間も形成されていない。
Second Embodiment
(Structure of the swing frame)
Next, a
補強部材51は、板材51aの端面に取り付けられたフランジ51bを有している。板材51aの端面とフランジ51bの中央とは溶接されている。フランジ51bにより、補強部材51の強度が向上されている。上述したように、側板3付近には、図示しないエンジンや配管などの機器コンポーネントが配置されている。そこで、補強部材51の水平断面を中空にせず、また、補強部材51と側板3との間に閉空間も形成しないことで、補強部材51が占めるスペースを小さくすることができて、機器コンポーネントに干渉しないようにすることができる。
The reinforcing
(変形例)
次に、変形例について説明する。第6変形例においては、図18に相当する図である図19に示すように、補強部材51は板材51aのみである。
(Modification)
Next, a modification is described. In the sixth modification, as shown in FIG. 19, which is a view corresponding to FIG. 18, the reinforcing
また、第7変形例においては、図18に相当する図である図20に示すように、補強部材51は板材51aに交差する板材51cを有している。この板材51cは、自身に設けられたスリットに板材51aが嵌め込まれるものであってもよいし、板材51aの両面にそれぞれ取り付けられた一対のフランジからなるものであってもよい。板材51cにより、補強部材51の強度を向上させることができる。
In the seventh modification, as shown in FIG. 20, which is a view corresponding to FIG. 18, the reinforcing
また、第8変形例においては、図18に相当する図である図21に示すように、補強部材51は、板材51aの端面に前端が取り付けられたフランジ51dを有している。フランジ51dは、クレーン20の前後方向Cに沿って設けられており、板材51aの端面とフランジ51dの前端とは溶接されている。フランジ51dにより、補強部材51の強度を向上させることができる。
In the eighth modification, as shown in FIG. 21 which is a view corresponding to FIG. 18, the reinforcing
また、第9変形例においては、図18に相当する図である図22に示すように、補強部材51は、板材51aの後ろ側の面の中央に前端が取り付けられたフランジ51eを有している。フランジ51eは、クレーン20の前後方向Cに沿って設けられており、板材51aの後ろ側の面の中央とフランジ51eの前端とは溶接されている。フランジ51eにより、補強部材51の強度を向上させることができる。
In the ninth modification, as shown in FIG. 22, which is a view corresponding to FIG. 18, the reinforcing
また、第10変形例においては、図18に相当する図である図23に示すように、補強部材51は、板材51aの端面に前端が取り付けられて、クレーン20の前後方向Cに沿って設けられたフランジ51dと、フランジ51dの後端に取り付けられて、クレーン20の左右方向Bに沿って設けられたフランジ51fと、を有している。板材51aの端面とフランジ51dの前端とは溶接されている。また、フランジ51dの後端とフランジ51fの内側の端面とは溶接されている。フランジ51dおよびフランジ51fにより、補強部材51の強度を向上させることができる。
In the tenth modification, as shown in FIG. 23, which is a view corresponding to FIG. 18, the reinforcing
また、第11変形例においては、図18に相当する図である図24に示すように、補強部材51は、板材51aの端面に前端が取り付けられて、クレーン20の前後方向Cに沿って設けられたフランジ51dと、フランジ51dの後端に取り付けられて、クレーン20の左右方向Bに沿って設けられたフランジ51fと、板材51aの後ろ側の面の中央に前端が取り付けられて、クレーン20の前後方向Cに沿って設けられたフランジ51eと、を有している。板材51aの端面とフランジ51dの前端とが溶接され、フランジ51dの後端とフランジ51fの内側の端面とが溶接され、フランジ51fの外側の端面とフランジ51eの後端とが溶接され、さらに、板材51aの後ろ側の面の中央とフランジ51eの前端とが溶接されることで、補強部材51の水平断面は中空となっている。これにより、補強部材51の強度を向上させることができる。
In the eleventh modification, as shown in FIG. 24 corresponding to FIG. 18, the reinforcing
なお、上述した第2実施形態および第6〜11変形例においても、第5変形例のように、補強部材51が一対の側板3の外側の側面に取り付けられていてよい。また、補強部材51が一対の側板3の内側の側面および外側の側面にそれぞれ取り付けられていてもよい。
In the second embodiment and the sixth to eleventh modifications described above, as in the fifth modification, the reinforcing
(効果)
以上に述べたように、本実施形態に係る旋回フレーム201によると、図17に示すように、側板3の面に直交する方向に沿って板材51aを配置し、クレーン20の左右方向Bにおいて、その幅を調整することで、補強部材51による重量の増加を抑えながら、補強部材5の強度を向上させることができる。これにより、せん断圧縮力に対する座屈強度、および、せん断変形に対する剛性を好適に向上させることができる。
(effect)
As described above, according to the
(本実施形態の変形例)
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
(Modification of this embodiment)
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, only the specific example was illustrated and it does not specifically limit this invention, and a design change can be suitably carried out for a specific structure. Further, the actions and effects described in the embodiments of the invention merely list the most preferable actions and effects resulting from the present invention, and the actions and effects according to the present invention are described in the embodiments of the present invention. It is not limited to what was done.
1,201 旋回フレーム
2 底板
3 側板
4 水平フランジ
5 補強部材
5a 板材
5b 接続板
20 クレーン
21 下部走行体
22 旋回ベアリング
22a アウターレース
22b インナーレース
23 上部旋回体
24 上部本体
25 カウンタウエイト
26 ブーム
27 キャブ
28 マスト
31 シーブ
32 ロープ
33 ガイライン
34 ブーム起伏ロープ
35 座面板
36 圧縮力
37 曲げ
41 板
42 水平リブ
43 垂直リブ
44 傾斜リブ
45,46,47 補強部材
46a 板材
51 補強部材
51a 板材
51b フランジ
51c 板材
51d フランジ
51e フランジ
51f フランジ
1,201
Claims (8)
前記旋回ベアリングにより旋回可能に支持された旋回フレームと、
前記旋回フレームの前端部に起伏可能に取り付けられ、吊荷を吊り上げるブームと、
前記ブームの後ろ側において前記旋回フレームに起伏可能に取り付けられたマストと、
前記ブームの先端部と前記マストの先端部とを連結するガイラインと、
前記マストの先端部と、前記旋回フレームの後部に設けられた下部スプレッダとを連結するブーム起伏ロープと、
を有し、
前記旋回フレームは、
前記旋回ベアリングの上に水平に設けられた底板と、
前記作業機械の左右方向に所定の間隔をあけて、前記底板の上にそれぞれ立てて設けられ、それぞれが前記作業機械の前後方向に平行に配置された一対の側板と、
前記一対の側板の側面にそれぞれ取り付けられた一対の補強部材と、
を有し、
前記作業機械の左右方向から視たときに、前記一対の補強部材は、前記旋回ベアリングの旋回中心を始端として、前記作業機械の前方から後方に向かって下から上に真っ直ぐに傾斜していることを特徴とする作業機械の上部旋回体。 It is an upper revolving body of a working machine which is pivotably provided on the lower traveling body via a pivoting bearing,
A pivot frame pivotally supported by the pivot bearing;
A boom which is movably attached to the front end of the pivot frame and lifts a load;
A mast which is mounted undmountably on the pivoting frame behind the boom;
A guy line connecting the tip of the boom and the tip of the mast;
A boom hoisting rope connecting a tip of the mast and a lower spreader provided at the rear of the pivot frame;
Have
The pivoting frame is
A bottom plate provided horizontally on the pivot bearing;
A pair of side plates which are respectively provided upright on the bottom plate at predetermined intervals in the left-right direction of the work machine, and each of which is disposed in parallel with the front-rear direction of the work machine;
A pair of reinforcing members respectively attached to the side surfaces of the pair of side plates;
Have
When viewed from the left-right direction of the work machine, the pair of reinforcing members are inclined straight from the front to the back of the work machine from the bottom to the top with the turning center of the turning bearing as a starting point. Upper swing body of working machine characterized by.
前記底板は、前記座面板の周囲に設けられており、
前記補強部材の下端は、前記座面板に固着されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の作業機械の上部旋回体。 An annular seat plate is attached to the upper surface of the pivot bearing,
The bottom plate is provided around the seat plate;
The upper slewing body of the working machine according to any one of claims 1 to 6 , wherein a lower end of the reinforcing member is fixed to the seat plate.
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