[鐵甲工程机械網原創] 反鏟挖掘機的動臂是一個極其關鍵的部件，對挖掘機的正常作業具有重要的意義。在机械設計中有這麼一句話：結構決定功能。那麼，反鏟形式的挖掘機動臂是什麼樣的結構，又決定了挖掘機什麼樣的功能呢？

對於一般的反鏟液壓挖掘機，無論機重多大、作業尺寸如何，都是以地面以下挖掘為主。因而為了滿足最大挖掘深度，通常將動臂做成向下彎曲的形狀。動臂通過銷軸與迴轉平台和斗桿鉸接，是反鏟工作裝置的主要部件之一。

反鏟挖掘機動臂模型圖

動臂的結構及製造要點

整體式彎動臂是反鏟挖掘機動臂的主要形式，採用向下彎曲的形式主要是為了達到較大的挖掘機深度。動臂由上、下兩段直的和中間彎曲的三段組成，動臂整體為焊接而成。在結構上，整體式彎動臂為左右對稱的封閉式中空箱型焊接結構，通常上下兩端鉸接處為鑄鋼件，而中間的三段為高強度優質鋼板。在動臂的內部，尤其是與動臂油缸的鉸接處一般焊接有筋板，以進一步加強局部的強度，保證動臂整體有較高的抗彎和抗扭強度。

由於彎曲和加工工藝的原因，彎動臂在彎曲處存在不可避免的焊接變形和應力集中，因此該處的加工工藝和強度至關重要。在生產過程中，通常會採用超聲波探傷測試，無任何微小裂紋的動臂才會被認為是合格產品。

截取自住友挖掘機圖冊

為了應對重載作業需求，很多挖掘機製造廠商會優化動臂結構的設計，如住友品牌的挖掘機就採用了二段臂結構，上下鉸接端採用鍛造件。根據市場用戶的對比，卡特彼勒挖掘機的動臂相對來說會比較堅固耐用。值得注意的是，長時間的安裝破碎錘作業和超重挖掘，對挖掘機的動臂損害非常大。[!–empirenews.page–]

卡特反鏟挖掘機的動臂油缸布置

動臂油缸的布置

動臂油缸連接着機身和動臂，是舉升整個工作裝置和物料的動力元件。以反鏟為主的中小型挖掘機大部分採用了動臂油缸下置式設計，即動臂油缸位於動臂的前下方。

動臂油缸下鉸點置於轉檯前部的凸緣上，並且在垂直方向上要低於動臂的下鉸點。中型挖掘機的動臂油缸上鉸點置於動臂中部的兩側，而小型挖掘機的動臂油缸上鉸點則置於動臂中部的下板。動臂油缸的合理布置對保證挖掘機挖掘力的正常發揮和挖掘過程的順利進行具有重要意義。

小型反鏟挖掘機的作業範圍圖

動臂的彎角

市面上小型挖掘機的動臂彎角都會比較小，看起來比中型挖掘機的動臂要彎曲不少，這是因為小型挖掘機採用單個動臂液壓油缸，並且油缸鉸接點的位置與中型挖掘機的動臂油缸布置有所差異，為了增加動臂的挖掘深度而減小了動臂的彎角。

根據相關文獻的數據，動臂彎角的取值範圍一般為110°~140°。在這些取值的範圍內，較小的彎角有利於增大挖掘深度，但會降低最大挖掘高度，且對結構強度不利，因為在彎曲部位會由於結構和焊接工藝原因引起應力集中，彎角越小，應力集中越嚴重，在機器使用過程中動臂彎曲部位開裂的可能性越大。