一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的制作方法

本发明涉及挖掘机液压动臂技术领域，特别是一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂。

背景技术：

大型液压抓钢机动臂在工作过程中动作非常频繁，几乎每个工作循环都有动臂的升降动作，且动臂下放时主要是靠节流阀控制动臂的运动速度，抓钢机的抓取动作有着很强的周期性，且动臂机构是抓钢机的主要工作装置之一，在每个工作循环中，都会有动臂液压缸活塞杆的伸缩运动，在传统动臂液压系统中为了限定工作装置的下放速度，通常会在动臂缸液压油出口处添加节流阀，当动臂下降幅度较大时，会导致大量动臂势能在节流孔处转换为液压油的内能，这不仅造成大量的能量浪费，从而使得油缸的温度升高，进而使整机系统的油温升高，同时活塞杆的往复滑动过程中，活塞杆在摩擦作用下也会产生较高热量，且活塞杆大都采用外露式的布置，长时间暴露容易受到外部环境的侵蚀，影响连接位置的密封性能，现有技术中，并没有针对外部油缸进行有效降温以及防尘的装置，影响液压动臂的稳定性及使用寿命，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂，解决了现有技术中，并没有针对外部油缸进行有效降温以及防尘的装置，影响液压动臂的稳定性及使用寿命的问题。

实现上述目的本发明的技术方案为：一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂，包括动臂主体以及动臂油缸，所述动臂油缸设置于动臂主体上，所述动臂油缸一端与动臂主体转动连接、另一端与底座转动连接，所述动臂油缸的固定端外侧设置有围挡式防护结构，所述动臂油缸的活塞端上设置有伸缩式防护结构，所述围挡式防护结构内设置有水冷降温结构，所述水冷降温结构一侧设置有风冷降温结构；

所述围挡式防护结构包括：固定座、固定套以及滑动组件，所述固定座设置于动臂油缸的固定端上，所述固定套设置于固定座上、且套装于动臂油缸的固定端外侧，所述滑动组件设置于固定套的一端上；

所述伸缩式防护结构包括：固定环、螺纹连接组件、橡胶折叠管以及辅助连接组件，所述固定环设置于动臂油缸的活塞端上，所述螺纹连接组件设置于固定环上，所述橡胶折叠管的一端与螺纹连接组件相连接，所述辅助连接组件的设置于橡胶折叠管的另一端上，所述辅助连接组件设置于滑动组件上；

所述水冷降温结构包括：制冷降温部以及循环导热组件，所述制冷降温部设置于固定套侧壁上，所述循环导热组件绕装于动臂油缸的固定端外侧、且与制冷降温部相连接。

所述滑动组件包括：四个导轨、四个滑块以及滑动围挡，四个导轨设置于固定套的外侧壁面上，四个滑块滑动设置于导轨上，所述滑动围挡设置于滑块上、且与辅助连接组件相连接。

所述螺纹连接组件包括：安装座、螺纹套以及连接环，所述安装座焊接于固定环的外侧壁面上，所述安装座的外侧壁面上开设有凸螺纹，所述螺纹套螺旋套装在凸螺纹上，所述连接环设置于螺纹套的一端上、且与橡胶折叠管固定连接。

所述辅助连接组件包括：安装套筒、若干l型卡勾以及固定套筒，所述安装套筒设置于橡胶伸缩管的另一端上，若干所述l型卡勾沿环形阵列固设于安装套筒的环面内，所述固定套筒为方圆变径管，所述固定套筒的一端为矩形结构、且固设于滑动围挡的一端上，所述固定套筒的另一端为圆形结构、且侧壁上开设有若干开孔，若干所述开孔与l型卡勾相匹配。

所述制冷降温部包括：安装板、储液箱以及半导体制冷片，所述安装板设置于固定套的侧壁上，所述储液箱设置于安装板上，所述储液箱内灌注有导热油，所述储液箱的底板上开设有矩形缺口，所述半导体制冷片固定嵌装于矩形缺口内、且制冷面位于储液箱内侧。

所述循环导热组件包括：循环泵以及螺旋换热管，所述循环泵设置于储液箱上，所述循环泵的进液端与储液箱相连通，所述螺旋换热管绕装于动臂油缸的外侧、且与动臂油缸的外侧壁面相贴合，所述螺旋换热管的一端与循环泵的出液端相连通、另一端与储液箱相连通。

所述储液箱内设置有温度探针以及控制器模块，所述温度探针设置于储液箱内、且探测端伸入到导热油液面下方，所述控制器模块设置于储液箱上端面上、且与温度探针以及循环泵相连接。

所述储液箱上设置有防护罩，所述防护罩与储液箱之间通过螺栓进行连接。

所述风冷降温组件包括：风机以及进风除尘构件，所述固定套侧壁上开设有通孔，所述风机嵌装于通孔内、且导风方向指向固定套内部，所述进风除尘构件设置于风机外侧。

所述进风除尘构件包括：导风罩以及过滤棉网，所述导风罩设置于固定套侧壁上、位于风机外侧，所述过滤棉网设置于导风罩内。

利用本发明的技术方案制作的具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂在动臂油缸的固定端外侧设置围挡式防护结构，在动臂油缸的活塞杆外侧设置伸缩式防护结构，降低外部环境对活塞杆产生影响，伸缩式防护结构与围挡式防护结构相连接，在围挡式防护结构内设置水冷降温结构，通过水冷降温结构对动臂油缸的固定端进行水冷式降温，从而将油缸工作过的中产生的部分热量导出，从而降低油缸的温度，同时配合风冷降温结构，对活塞杆进行风冷降温，从而降低温度变化对活塞杆造成的影响，结构简单，可靠性高，解决了当动臂下降幅度较大时，会导致大量动臂势能在节流孔处转换为液压油的内能，这不仅造成大量的能量浪费，从而使得油缸的温度升高，进而使整机系统的油温升高，同时活塞杆的往复滑动过程中，活塞杆在摩擦作用下也会产生较高热量，且活塞杆大都采用外露式的布置，长时间暴露容易受到外部环境的侵蚀，影响连接位置的密封性能，现有技术中，并没有针对外部油缸进行有效降温以及防尘的装置，影响液压动臂的稳定性及使用寿命的问题。

附图说明

图1为本发明所述一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的主视结构示意图。

图2为本发明所述一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的图1的局部放大结构示意图。

图3为本发明所述一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的图2的主视剖面结构示意图。

图4为本发明所述一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的水冷式降温结构的主视剖面结构示意图。

图5为本发明所述一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的螺纹连接组件的主视剖面结构示意图。

图6为本发明所述一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的辅助连接组件的主视剖面结构示意图。

图7为本发明所述一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的图2的俯视剖面结构示意图。

图8为本发明所述一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的图7的局部放大结构示意图。

图9为本发明所述一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的a-a位置的侧视结构示意图。

图10为本发明所述一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的a位置局部放大结构示意图。

图11为本发明所述一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂的b位置局部放大结构示意图。

图中：1-动臂主体；2-动臂油缸；3-固定座；4-固定套；5-固定环；6-橡胶折叠管；7-导轨；8-滑块；9-滑动围挡；10-安装座；11-螺纹套；12-连接环；13-安装套筒；14-l型卡勾；15-固定套筒；16-安装板；17-储液箱；18-半导体制冷片；19-循环泵；20-螺旋换热管；21-温度探针；22-控制器模块；23-防护罩；24-风机；25-导风罩；26-过滤棉网。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-11所示，一种具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂，包括动臂主体1以及动臂油缸2，所述动臂油缸2设置于动臂主体1上，所述动臂油缸2一端与动臂主体1转动连接、另一端与底座转动连接，所述动臂油缸2的固定端外侧设置有围挡式防护结构，所述动臂油缸2的活塞端上设置有伸缩式防护结构，所述围挡式防护结构内设置有水冷降温结构，所述水冷降温结构一侧设置有风冷降温结构；所述围挡式防护结构包括：固定座3、固定套4以及滑动组件，所述固定座3设置于动臂油缸2的固定端上，所述固定套4设置于固定座3上、且套装于动臂油缸2的固定端外侧，所述滑动组件设置于固定套4的一端上；所述伸缩式防护结构包括：固定环5、螺纹连接组件、橡胶折叠管6以及辅助连接组件，所述固定环5设置于动臂油缸2的活塞端上，所述螺纹连接组件设置于固定环5上，所述橡胶折叠管6的一端与螺纹连接组件相连接，所述辅助连接组件的设置于橡胶折叠管6的另一端上，所述辅助连接组件设置于滑动组件上；所述水冷降温结构包括：制冷降温部以及循环导热组件，所述制冷降温部设置于固定套4侧壁上，所述循环导热组件绕装于动臂油缸2的固定端外侧、且与制冷降温部相连接；所述滑动组件包括：四个导轨7、四个滑块8以及滑动围挡9，四个导轨7设置于固定套4的外侧壁面上，四个滑块8滑动设置于导轨7上，所述滑动围挡9设置于滑块8上、且与辅助连接组件相连接；所述螺纹连接组件包括：安装座10、螺纹套11以及连接环12，所述安装座10焊接于固定环5的外侧壁面上，所述安装座10的外侧壁面上开设有凸螺纹，所述螺纹套11螺旋套装在凸螺纹上，所述连接环12设置于螺纹套11的一端上、且与橡胶折叠管6固定连接；所述辅助连接组件包括：安装套筒13、若干l型卡勾14以及固定套筒15，所述安装套筒13设置于橡胶伸缩管的另一端上，若干所述l型卡勾14沿环形阵列固设于安装套筒13的环面内，所述固定套筒15为方圆变径管，所述固定套筒15的一端为矩形结构、且固设于滑动围挡9的一端上，所述固定套筒15的另一端为圆形结构、且侧壁上开设有若干开孔，若干所述开孔与l型卡勾14相匹配；所述制冷降温部包括：安装板16、储液箱17以及半导体制冷片18，所述安装板16设置于固定套4的侧壁上，所述储液箱17设置于安装板16上，所述储液箱17内灌注有导热油，所述储液箱17的底板上开设有矩形缺口，所述半导体制冷片18固定嵌装于矩形缺口内、且制冷面位于储液箱17内侧；所述循环导热组件包括：循环泵19以及螺旋换热管20，所述循环泵19设置于储液箱17上，所述循环泵19的进液端与储液箱17相连通，所述螺旋换热管20绕装于动臂油缸2的外侧、且与动臂油缸2的外侧壁面相贴合，所述螺旋换热管20的一端与循环泵19的出液端相连通、另一端与储液箱17相连通；所述储液箱17内设置有温度探针21以及控制器模块22，所述温度探针21设置于储液箱17内、且探测端伸入到导热油液面下方，所述控制器模块22设置于储液箱17上端面上、且与温度探针21以及循环泵19相连接；所述储液箱17上设置有防护罩23，所述防护罩23与储液箱17之间通过螺栓进行连接；所述风冷降温组件包括：风机24以及进风除尘构件，所述固定套4侧壁上开设有通孔，所述风机24嵌装于通孔内、且导风方向指向固定套4内部，所述进风除尘构件设置于风机24外侧；所述进风除尘构件包括：导风罩25以及过滤棉网26，所述导风罩25设置于固定套4侧壁上、位于风机24外侧，所述过滤棉网26设置于导风罩25内。

本实施方案的特点为，包括动臂主体1以及动臂油缸2，动臂油缸2设置于动臂主体1上，动臂油缸2一端与动臂主体1转动连接、另一端与底座转动连接，动臂油缸2的固定端外侧设置有围挡式防护结构，动臂油缸2的活塞端上设置有伸缩式防护结构，围挡式防护结构内设置有水冷降温结构，水冷降温结构一侧设置有风冷降温结构；围挡式防护结构包括：固定座3、固定套4以及滑动组件，固定座3设置于动臂油缸2的固定端上，固定套4设置于固定座3上、且套装于动臂油缸2的固定端外侧，滑动组件设置于固定套4的一端上；伸缩式防护结构包括：固定环5、螺纹连接组件、橡胶折叠管6以及辅助连接组件，固定环5设置于动臂油缸2的活塞端上，螺纹连接组件设置于固定环5上，橡胶折叠管6的一端与螺纹连接组件相连接，辅助连接组件的设置于橡胶折叠管6的另一端上，辅助连接组件设置于滑动组件上；水冷降温结构包括：制冷降温部以及循环导热组件，制冷降温部设置于固定套4侧壁上，循环导热组件绕装于动臂油缸2的固定端外侧、且与制冷降温部相连接；该具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂，在动臂油缸2的固定端外侧设置围挡式防护结构，在动臂油缸2的活塞杆外侧设置伸缩式防护结构，降低外部环境对活塞杆产生影响，伸缩式防护结构与围挡式防护结构相连接，在围挡式防护结构内设置水冷降温结构，通过水冷降温结构对动臂油缸2的固定端进行水冷式降温，从而将油缸工作过的中产生的部分热量导出，从而降低油缸的温度，同时配合风冷降温结构，对活塞杆进行风冷降温，从而降低温度变化对活塞杆造成的影响，结构简单，可靠性高，解决了当动臂下降幅度较大时，会导致大量动臂势能在节流孔处转换为液压油的内能，这不仅造成大量的能量浪费，从而使得油缸的温度升高，进而使整机系统的油温升高，同时活塞杆的往复滑动过程中，活塞杆在摩擦作用下也会产生较高热量，且活塞杆大都采用外露式的布置，长时间暴露容易受到外部环境的侵蚀，影响连接位置的密封性能，现有技术中，并没有针对外部油缸进行有效降温以及防尘的装置，影响液压动臂的稳定性及使用寿命的问题。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

实施例：由说明书附图1-11可知，本方案包括动臂主体1以及动臂油缸2，其位置关系以及连接关系如下，动臂油缸2设置于动臂主体1上，动臂油缸2一端与动臂主体1转动连接、另一端与底座转动连接，动臂油缸2的固定端外侧设置有围挡式防护结构，动臂油缸2的活塞端上设置有伸缩式防护结构，围挡式防护结构内设置有水冷降温结构，水冷降温结构一侧设置有风冷降温结构；上述围挡式防护结构包括：固定座3、固定套4以及滑动组件，其位置关系以及连接关系如下，固定座3设置于动臂油缸2的固定端上，固定套4设置于固定座3上、且套装于动臂油缸2的固定端外侧，滑动组件设置于固定套4的一端上；上述伸缩式防护结构包括：固定环5、螺纹连接组件、橡胶折叠管6以及辅助连接组件，其位置关系以及连接关系如下，固定环5设置于动臂油缸2的活塞端上，螺纹连接组件设置于固定环5上，橡胶折叠管6的一端与螺纹连接组件相连接，辅助连接组件的设置于橡胶折叠管6的另一端上，辅助连接组件设置于滑动组件上；上述水冷降温结构包括：制冷降温部以及循环导热组件，制冷降温部设置于固定套4侧壁上，循环导热组件绕装于动臂油缸2的固定端外侧、且与制冷降温部相连接，在使用时，在动臂油缸2的固定端外侧设置围挡式防护结构，在动臂油缸2的活塞杆外侧设置伸缩式防护结构，降低外部环境对活塞杆产生影响，伸缩式防护结构与围挡式防护结构相连接，动臂油缸2在扩张运动过程中，活塞杆伸出带动橡胶折叠管6扩张，同时带动固定套4上的滑动组件进行移动，从而保证动臂油缸2的正常运行，在围挡式防护结构内设置水冷降温结构，通过水冷降温结构对动臂油缸2的固定端进行水冷式降温，从而将油缸工作过的中产生的部分热量导出，从而降低油缸的温度，同时配合风冷降温结构，对活塞杆进行风冷降温，从而降低温度变化对活塞杆造成的影响，结构简单，可靠性高。

由说明书附图1-4、附图7以及附图9-11可知，在具体实施过程中，上述滑动组件包括：四个导轨7、四个滑块8以及滑动围挡9，其位置关系以及连接关系如下，四个导轨7设置于固定套4的外侧壁面上，四个滑块8滑动设置于导轨7上，滑动围挡9设置于滑块8上、且与辅助连接组件相连接，在动臂油缸2正常运行过程中，动臂油缸2的活塞端往复运动，带动橡胶折叠管6进行扩张以及收缩，同时橡胶折叠管6在变形过程中带动滑动围挡9在滑块8的连接作用下，沿导轨7进行滑动，从而配合动臂油缸2进行作业；

由说明书附图1-3以及附图5可知，在具体实施过程中，上述螺纹连接组件包括：安装座10、螺纹套11以及连接环12，安装座10焊接于固定环5的外侧壁面上，安装座10的外侧壁面上开设有凸螺纹，螺纹套11螺旋套装在凸螺纹上，连接环12设置于螺纹套11的一端上、且与橡胶折叠管6固定连接，在进行安装时，将橡胶折叠管6套装在动臂油缸2的活动端上，通过旋转螺纹套11，将螺纹套11一端上的连接环12以及橡胶折叠管6，连接到安装座10上，从而实现对橡胶折叠管6一端的装配连接；

由说明书附图1-3以及附图6可知，在具体实施过程中，上述辅助连接组件包括：安装套筒13、若干l型卡勾14以及固定套筒15，其位置关系以及连接关系如下，安装套筒13设置于橡胶伸缩管的另一端上，若干l型卡勾14沿环形阵列固设于安装套筒13的环面内，固定套筒15为方圆变径管，固定套筒15的一端为矩形结构、且固设于滑动围挡9的一端上，固定套筒15的另一端为圆形结构、且侧壁上开设有若干开孔，若干开孔与l型卡勾14相匹配，当橡胶折叠管6的一端通过螺纹连接组件与固定环5连接固定后，将橡胶折叠管6另一端上的安装套筒13插入到固定套筒15一侧，并使得安装套筒13上的l型卡勾14卡入到固定套筒15上的开孔内，从而实现对橡胶折叠管6另一端的装配连接，通过橡胶折叠管6对动臂油缸2的活塞端进行防尘保护。

由说明书附图1-2、附图4以及附图7-8可知，在具体实施过程中，上述制冷降温部包括：安装板16、储液箱17以及半导体制冷片18，其位置关系以及连接关系如下，安装板16设置于固定套4的侧壁上，储液箱17设置于安装板16上，储液箱17内灌注有导热油，储液箱17的底板上开设有矩形缺口，半导体制冷片18固定嵌装于矩形缺口内、且制冷面位于储液箱17内侧，其中循环导热组件包括：循环泵19以及螺旋换热管20，循环泵19设置于储液箱17上，循环泵19的进液端与储液箱17相连通，螺旋换热管20绕装于动臂油缸2的外侧、且与动臂油缸2的外侧壁面相贴合，螺旋换热管20的一端与循环泵19的出液端相连通、另一端与储液箱17相连通，储液箱17内设置有温度探针21以及控制器模块22，温度探针21设置于储液箱17内、且探测端伸入到导热油液面下方，控制器模块22设置于储液箱17上端面上、且与温度探针21以及循环泵19相连接，储液箱17上设置有防护罩23，防护罩23与储液箱17之间通过螺栓进行连接，在使用时，通过控制器模块22控制储液箱17下端上的半导体制冷片18进行制冷作业，从而对储液箱17内的导热油进行制冷降温，制冷过程中，通过温度探针21对导热油的温度进行监测，并将监测结果发送至控制器模块22，当导热油的温度到达设定值时，控制器模块22控制启动循环泵19，将储液箱17内的低温导热油导入到螺旋换热管20内，螺旋换热管20贴附在动臂油缸2外侧壁面上，对动臂油缸2侧壁进行换热，从而降低动臂油缸2内的油液温度，对动臂油缸2进行保护。

由说明书附图7-8可知，在具体实施过程中，上述风冷降温组件包括：风机24以及进风除尘构件，固定套4侧壁上开设有通孔，风机24嵌装于通孔内、且导风方向指向固定套4内部，进风除尘构件设置于风机24外侧，其中进风除尘构件包括：导风罩25以及过滤棉网26，导风罩25设置于固定套4侧壁上、位于风机24外侧，过滤棉网26设置于导风罩25内，在使用时，启动固定套4侧壁上的风机24，外部风流在负压作用下被吸入到导风罩25内，并进一步的注入到固定套4以及橡胶折叠管6内，对动臂油缸2外侧进行风冷降温，风流进入到导风罩25时，首先通过导风罩25内的过滤棉网26进行除尘过滤，提高进入到固定套4内的空气的洁净程度。

综上所述，该具有外部冷却功能的挖掘机液压动臂，在动臂油缸2的固定端外侧设置围挡式防护结构，在动臂油缸2的活塞杆外侧设置伸缩式防护结构，降低外部环境对活塞杆产生影响，伸缩式防护结构与围挡式防护结构相连接，在围挡式防护结构内设置水冷降温结构，通过水冷降温结构对动臂油缸2的固定端进行水冷式降温，从而将油缸工作过的中产生的部分热量导出，从而降低油缸的温度，同时配合风冷降温结构，对活塞杆进行风冷降温，从而降低温度变化对活塞杆造成的影响，结构简单，可靠性高，解决了当动臂下降幅度较大时，会导致大量动臂势能在节流孔处转换为液压油的内能，这不仅造成大量的能量浪费，从而使得油缸的温度升高，进而使整机系统的油温升高，同时活塞杆的往复滑动过程中，活塞杆在摩擦作用下也会产生较高热量，且活塞杆大都采用外露式的布置，长时间暴露容易受到外部环境的侵蚀，影响连接位置的密封性能，现有技术中，并没有针对外部油缸进行有效降温以及防尘的装置，影响液压动臂的稳定性及使用寿命的问题。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。