蔡方
徐州巴特工程机械股份有限公司 221000
摘要：在挖掘机的制造过程中，挖掘机的上车架时构成挖掘机的重要组成部分。挖掘机主要由工作装置，行走装置和上部构件三部分所构成的，我们所经常了解到的上部构件主要就是由上车架，发动机，驾驶室等组成。上车架同时也是上部构件中最重要的部分，上车架就是主要支撑挖掘机的上部平台除上车架之外的所有部件。上车架作为挖掘机整体的支撑装置，正是因为上车架支撑的部件比较多，尤其是在工作过程中所要承受的外负荷和内负荷都比较大，因此对于设计和制造挖掘机的上车架时要注意它的强度制造。在当今社会经济的不断发展过程中，我国国民经济水平在不断的提高，总的社会生产水平有大幅度的提升。挖掘机制造业的相关技术也有所提高，能够不断的满足现在消费者的需求和不断的要求。本文就是主要分析现在挖掘机上车架在使用过程中出现开裂的原因，并且根据开裂的原因做出了合理性的结构改进，针对这种情况提出了在使用过程中的注意事项。
关键词:挖掘机；上车架；开裂原因及改进
一、上车架的主要构成
挖掘机的使用过程中，主要是以上车架作为主要的支撑力量来进行工作的，使用上车架来支配和支撑铲斗进行的挖掘工作。挖掘机的上车架主要布置就包括，上车架的架体和内部的一些部件，如一些组合式的散热器和消声器以及空气过滤器还包括挖掘机的驾驶室，这些部件都以上车架作为主要的支撑力量。挖掘机的上车架又由左平台、右平台和转台主体三部分所构成，在对于挖掘机的焊接过程中对于上车架的焊接方式通常用两种方式进行焊接。一种焊接方式是先对转台主体进行焊接，然后再对左右转台进行焊接；另一种方式是上车架总焊接完成后，再对整体进行加工焊接。一般而言，大多数挖掘机制造商通常采用第一种焊接方式，要对上车架焊接时注意到精准度的要求，并且还要保证质量。挖掘机的上车架两边有上车架立板，上车架立板又是能够保证上车架强度承受能力的主要工件。上车架立板与上车架的连接方式又是作为上车架重力强度设计的主要参考标准。找到一个准确的焊接位置，进行上车架立板与上车架之间的焊接，找到这个准确的焊接位置，可以大大降低上车架的强度，还可以延长上车架的使用寿命。
二、上车架开裂原因
在挖掘机上车架开裂的原因主要就是因为所承受物体太过沉重所引起的，上车架无法承受太过沉重的物体，只是一种关键性的因素。当上车架处于静止状态时，上车架具有足够的强度，支撑所有部件，但是在挖掘机工作的时候，经常会收到石块和地面的冲击。同时上车架在支撑铲斗进行挖掘时的运行速度也比较快，并且冲击力较强，在短时间内创击石块的能够硬度较高的物质就会受到较大的冲击力和附加力，会导致上车架出现开裂的现象。在一些有限元实验中我们也可以发现，对与上车架开裂位置和开裂程度进行了反复的实验，发现不同的撞击强度所导致的上车架的开裂位置和程度也有所不同。还有原因就是上车架与左右两板之间的焊接位置不同，对于开裂位置和深度也有所不同。焊接的先后顺序所造成的上车架的开裂结果也是有所不同，当开裂点在中心位置时，再次进行焊接会让焊接难度增大。
挖掘机的上车架的开裂时间一般为开始大量工作后的两至三年，会出现疲劳裂纹，就是高强度使用挖掘机所造成的，这种使用方法大大降低了挖掘机的使用年限。挖掘机的运转速率对于上车架的开裂也有一定的影响，同时挖掘机所处的挖掘环境对与上车架的开裂有很大的影响。同时除了这些外界的原因之外，还要注意挖掘机本身的质量问题，挖掘机上车架的制作材料是否符合国家要求标准，至少要达到国家最低的要求水平，要求标准。使用人员一定要规范的使用操作挖掘机，不要让人为因素影响造成挖掘机上车架的开裂，要时刻注意挖掘机的使用状况。
三、上车架的改进方法
首先，在焊接过程中要找准确上车架与左右两板之间的焊接位置。挖掘机的左右立板要分设在挖掘机上车架的两侧，这种新技术的特征就在于，能够让挖掘机上车架还由包括设置在上车架立板上边缘的上板，并且这个上板还可以从上车架立板的一端能够延伸到上车架立板的顶部。这种新技术能够让设置在上车架立板上的上板从上车架立板的第一端延伸至上车架立板的顶部，这一种新技术会使上车架立板到侧面立板之间的结构过渡更加平滑有一定的弧度，上车架上的应力分布更加均匀，可以有效避免上车架发生开裂，与此同时还加强了上车架之间的结构强度。这种新技术的改进会使挖掘机上车架的结构更加简单，承受强度也会有所增加，对于挖掘机工作起来更加的方便，同时还可以能够降低加工难度，能够提高挖掘机的加工效率。并且在上板的延伸方向可以以锥角的形式收缩至一直到上车架。上板的第一端端部可以的平滑过渡并且可以连接至上车架上，这种连接方式可以有效的避免了上班第一端的结构上发生的突变，降低了应力的产生，也就是降低了上车架的受力强度，让受力更加均匀。使用这种新的结构方法可以有效的降低上车架的开裂几率，提高挖掘机的使用寿命和工作效率。减少或者是尽量不要疲劳的使用，疲劳的使用很大程度会引起挖掘机的上车架开裂，挖掘机有一定的负载，当工作时超过这个负载值就会严重损害挖掘机的寿命。因此要合理规划使用挖掘机，并且要规范操作人员的使用方法，正确的使用挖掘机。
四、结言
通过上述所讲述的挖掘机的上车架开裂的原因和在使用制造过程中对于上车架的改进方法，对于挖掘机优良更为深入的了解。主要是通过改进对于上车架的焊接方法和如何将上车架的受力变得更加均匀，和优化上车架的结构设计，来延长挖掘机的使用寿命和减少挖掘机上车架的开裂几率。希望在未来的发展中更能够设计出来更为优化的挖掘机上车架的结构，提高挖掘机的使用年限和工作效率。
参考文献
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