一种油缸护板装置及液压挖掘机
阅读说明：本技术 一种油缸护板装置及液压挖掘机 (Hydro-cylinder backplate device and hydraulic shovel ) 是由 曹宇 杨真真 张洋 王全永 许文辉 于 2021-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种油缸护板装置及液压挖掘机,包括铰接机构、固定机构、护板机构和支撑机构；铰接机构包括与油缸活塞杆末端转动连接的销轴,固定机构包括L型板,所述护板机构包括设于油缸上方的护板体,L型板的一端与销轴转动连接,另一端与护板体固定连接,所述护板体面向油缸的一面设有滑槽；支撑机构包括安装于油缸缸筒外部的卡箍、与卡箍相连的立板以及安装于立板两侧的滑动件,所述滑动件设于滑槽内且能够沿滑槽滑动；油缸伸缩时,护板机构始终与油缸的安装平面平行且距离不变。本发明的护板体能够随油缸伸缩而自由活动,有效保护油缸整体,通用性强,且结构简单,制造成本低。(The invention discloses an oil cylinder guard plate device and a hydraulic excavator, which comprise a hinge mechanism, a fixing mechanism, a guard plate mechanism and a supporting mechanism, wherein the hinge mechanism is arranged on the oil cylinder guard plate device; the hinge mechanism comprises a pin shaft which is rotatably connected with the tail end of a piston rod of the oil cylinder, the fixing mechanism comprises an L-shaped plate, the protecting plate mechanism comprises a protecting plate body arranged above the oil cylinder, one end of the L-shaped plate is rotatably connected with the pin shaft, the other end of the L-shaped plate is fixedly connected with the protecting plate body, and one surface of the protecting plate body facing the oil cylinder is provided with a sliding groove; the supporting mechanism comprises a clamp arranged outside the cylinder barrel of the oil cylinder, a vertical plate connected with the clamp and sliding pieces arranged on two sides of the vertical plate, and the sliding pieces are arranged in the sliding grooves and can slide along the sliding grooves; when the oil cylinder stretches, the guard plate mechanism is always parallel to the installation plane of the oil cylinder and the distance is unchanged. The plate protection body can freely move along with the expansion of the oil cylinder, effectively protects the whole oil cylinder, and has strong universality, simple structure and low manufacturing cost.)
技术领域
本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种油缸护板装置及液压挖掘机。
背景技术
挖掘机、装载机等工程机械有时会应用于高温和渣滓飞溅情况下，如果油缸活塞杆表面没有做到有效防护，在高温飞渣的撞击下，光亮的活塞杆表面容易发生划伤和凹坑，这样对油缸整体的密封性会造成严重影响，最终导致油缸拉缸和漏油，导致油缸损坏失效。
考虑到油缸本身是存在伸缩的，现有的油缸防护方案一般采用直接在油缸上套上可伸缩的防护罩，结构类似吸管伸缩位置，这种材料一般为塑料和布匹材质，防护能力有限而且易燃易老化；或者在油缸上捆绑或焊接固定结构做成护板，然而此种结构需要占用油缸本身的伸缩空间或者需要专门定制，结构上难以实现通用性。现有专利一种液压挖掘机及其液压挖掘机油缸防护装置（CN210797713 U）介绍了一种油缸的防护装置，包括支架机构和防护板机构，但是其防护板固定位置占用了油缸缸杆空间，且实际的油缸本身仍旧有各种阀块、管路、接口等结构，这些结构往往占据较大空间，难以在油缸缸筒的全长上设置连续的固定滑道，此外，该油缸防护装置的固定全部靠卡箍的摩擦力进行紧固，而且弧板整体重量较大，在油缸振动等环境下非常容易发生错位和偏斜，在油缸的巨大推力下容易导致整个轨道的变形和失效。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种油缸护板装置及液压挖掘机，护板体能够随油缸伸缩而自由活动，有效保护油缸整体，通用性强，且结构简单，制造成本低。
本发明提供了如下的技术方案：
一种油缸护板装置，包括铰接机构、固定机构、护板机构和支撑机构；
所述铰接机构包括与油缸活塞杆末端转动连接的销轴，所述固定机构包括L型板，所述护板机构包括设于油缸上方的护板体，所述L型板的一端与销轴转动连接，另一端与护板体固定连接，所述护板体面向油缸的一面设有滑槽；
所述支撑机构包括安装于油缸缸筒外部的卡箍、与卡箍相连的立板以及安装于立板两侧的滑动件，所述滑动件设于滑槽内且能够沿滑槽滑动；
所述油缸伸缩时，护板机构始终与油缸的安装平面平行且距离不变。
进一步的，所述铰接机构还包括设于油缸活塞杆两侧的连杆和设于连杆两侧的摇杆，所述连杆和摇杆的一端分别与销轴铰接，另一端分别与基体部件铰接，所述摇杆与销轴之间设有轴套。
进一步的，所述L型板包括垂直连接的竖板和横板；所述竖板设有容纳销轴穿过的轴孔，所述竖板连接有套环，所述套环与轴孔同心轴设置，所述套环上设有用于插入固定螺栓的套环孔；所述横板设有若干第一螺栓孔以及包围第一螺栓孔的护块，所述护板体的一端设有与第一螺栓孔相对应的第二螺栓孔以及位于第二螺栓孔下方的第一螺母。
进一步的，所述护板体平行于油缸的安装平面安装，所述销轴中心轴线与护板体上表面的垂直距离等于油缸缸筒中心轴线与护板体上表面的垂直距离。
进一步的，所述护板体的中部设有以隔板隔断设置的滑槽和冗余滑槽，所述滑槽和冗余滑槽结构相同，均包括两个对称设置的L型槽板，所述油缸的运动行程长度小于滑槽的长度。
进一步的，所述护板体由主板以及位于主板两侧的侧板构成梯形结构，所述护板体的侧板与滑槽及冗余滑槽间设有内筋和外筋，所述内筋设于护板体内侧，所述外筋设于护板体两端，且外筋上设有通孔及位于通孔内侧的第二螺母。
进一步的，所述护板体的两端外部设有挡板，所述挡板上设有与第二螺母对应的安装孔，所述挡板与护板体通过螺栓穿过安装孔、通孔及第二螺母实现固定安装。
进一步的，所述卡箍包括对称设置的第一半卡箍和第二半卡箍，所述第一半卡箍和第二半卡箍通过配套的螺栓和螺母实现固定连接。
进一步的，所述卡箍与立板之间设有支撑筋，所述立板上部两侧固定连接有固定块，所述滑动件通过固定销安装于固定块上，所述滑动件为轴承或方形滑块。
一种液压挖掘机，包括所述的油缸护板装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明通过铰接机构与油缸活塞杆末端相连，不与活塞杆本体接触，可以有效避开油缸本身的管路和阀块，不会影响油缸本身的安装和伸缩量；
（2）本发明通过卡箍与油缸缸筒相连，相比现有技术中的全卡箍安装方式，紧固效果更加可靠，不容易发生扭转变形；
（3）本发明的支撑机构包括与卡箍相连的立板，通过调节立板的高度可以改变护板体与油缸的垂直距离，从而有效避开各种油缸上的管路和阀块，能够适合于各种外形的油缸，适用范围广，通用性强；
（4）油缸工作伸缩时，本发明中的护板体随油缸活塞杆伸缩，滑动件在滑槽内移动，使护板机构始终与油缸的安装平面平行且距离不变，有效防护油缸，且运动过程中不会发生碰撞，不易损坏自身和油缸，安全性高；
（5）本发明结构紧凑且简单，便于制造，生产成本低廉，且主要为组件和装配式结构，便于拆装和维护。
附图说明
图1是油缸护板装置的安装结构示意图；
图2是油缸护板装置的爆炸结构示意图；
图3是固定机构的结构示意图；
图4是护板机构的结构示意图；
图5是实施例1中支撑机构的结构示意图；
图6是挡板的结构示意图；
图7是油缸护板装置的安装结构侧视图；
图8是图7中A-A方向的剖视图；
图9是实施例2中支撑机构的结构示意图；
图中标记为：1、基体部件；2、油缸活塞杆；3、油缸缸筒；4、连杆；5、摇杆；6、销轴；7、轴套；8、第二螺栓垫片；9、第一螺栓垫片；10、固定机构；11、L型板；12、套环；13、套环孔；14、护块；15、第一螺栓孔；16、轴孔；20、护板机构；21、护板体；22、内筋；23、滑槽；24、隔板；25、冗余滑槽；26、外筋；27、第一螺母；28、第二螺母；30、支撑机构；31、第一半卡箍；32、第二半卡箍；33、立板；34、支撑筋；35、固定块；36、滑动件；37、固定销；38、螺母；39、方形滑块；40、挡板；41、安装孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1和2所示，本实施例提供一种油缸护板装置，包括铰接机构、固定机构10、护板机构20和支撑机构30；铰接机构包括与油缸活塞杆2末端转动连接的销轴6，固定机构10包括L型板11，护板机构20包括设于油缸上方的护板体21，L型板11的一端与销轴6转动连接，另一端与护板体21固定连接，护板体21面向油缸的一面设有滑槽23；支撑机构30包括安装于油缸缸筒3外部的卡箍、与卡箍相连的立板33以及安装于立板33两侧的滑动件36，滑动件36设于滑槽23内且能够沿滑槽23滑动；油缸伸缩时，护板机构20始终与油缸的安装平面平行且距离不变。
如图2所示，铰接机构还包括设于油缸活塞杆2两侧的连杆4和设于连杆4两侧的摇杆5，连杆4和摇杆5的一端分别与销轴6铰接，另一端分别与基体部件1铰接，摇杆5与销轴6之间设有轴套7。当基体部件1为挖掘机某结构时，连杆4一端与销轴6铰接，另一端与铲斗铰接，摇杆5的一端与销轴6铰接，另一端与斗杆铰接。油缸活塞杆2、连杆4、摇杆5、L型板均可以绕销轴6转动，即形成了多重复铰机构。
如图2-4所示，L型板11包括垂直连接的竖板和横板；竖板设有容纳销轴6穿过的轴孔16，竖板连接有套环12，套环12与轴孔16同心轴设置，套环12上设有用于插入固定螺栓的套环孔13；横板设有若干第一螺栓孔15以及包围第一螺栓孔15的护块14，护板体21的一端设有与第一螺栓孔15相对应的第二螺栓孔以及位于第二螺栓孔下方的第一螺母27，以第一螺栓依次穿过第一螺栓孔15、第二螺栓孔和第一螺母27，能够实现护板体21与L型板11的固定连接，第一螺栓与第一螺栓孔15之间设有第一螺栓垫片9，护块14用于保护第一螺栓孔15和第一螺栓。
如图7和8所示，护板体21平行于油缸的安装平面安装，销轴6中心轴线与护板体21上表面的垂直距离H1等于油缸缸筒3中心轴线与护板体21上表面的垂直距离H2。如图4所示，护板体21的中部设有以隔板24隔断设置的滑槽23和冗余滑槽25，滑槽23和冗余滑槽25结构相同，均包括两个对称设置的L型槽板，油缸的运动行程长度小于滑槽23的长度，保证油缸运动过程中不发生任何的干涉碰撞。
如图4所示，护板体21由主板以及位于主板两侧的侧板构成梯形结构，宽度上需满足对油缸的防护范围要求，长度上满足油缸伸缩和安装的尺寸要求。为保证结构承载强度，护板体21的侧板与滑槽23及冗余滑槽25间设有内筋22和外筋26，并使其外形轮廓恰好贴合护板体21和两种滑槽的边缘，内筋22设于护板体21内侧，外筋26设于护板体21两端，且外筋26上设有通孔及位于通孔内侧的第二螺母28。
如图2和6所示，护板体21的两端外部设有挡板40，挡板40上设有与第二螺母28对应的安装孔41，挡板40与护板体21通过第二螺栓依次穿过安装孔41、通孔及第二螺母28实现固定安装，第二螺栓与安装孔41间设有第二螺栓垫片8。两个挡板40能够恰好封堵护板机构20的两端，最大程度上降低异物进入滑槽23的可能性。
如图5所示，卡箍包括对称设置的第一半卡箍31和第二半卡箍32，第一半卡箍31和第二半卡箍32扣合在油缸缸筒3外表面，然后通过配套的螺栓和螺母38实现固定连接。卡箍与立板33之间设有支撑筋34，立板33上部两侧固定连接有固定块35，滑动件36通过固定销37安装于固定块35上，本实施例中滑动件36为轴承，保证在滑槽23内的运动仅受到滚动摩擦，能够大大降低对于滑槽23的磨损和润滑维护要求。
本实施例提供的油缸护板装置的安装方式为：1）将相应零部件组合安装获得固定机构10、护板机构20和支撑机构30，并将摇杆5和轴套7嵌合；2）按图2所示，通过销轴6将连杆4安装于油缸活塞杆5两侧，将摇杆5安装在连杆4两侧，然后再安装两个L型板11，这样油缸活塞杆2、连杆4、摇杆5、L型板10均可以绕销轴6转动，即形成了多重复铰机构；3）将支撑机构30垂直于油缸安装平面安装，将滑动件36装入护板体21的滑槽23内，然后移动护板体21的位置，同时调整L型板11，保证第一螺栓孔15和第二螺栓孔对应，然后用第一螺栓和第一螺栓垫片9固定连接护板体21和L型板11，安装后保证H1=H2，滑动件36与滑槽23的高度安装间隙h≤1mm，立板33与滑槽23的宽度安装间隙l≤2mm；4）最后通过第二螺栓和第二螺栓垫片8安装两组挡板40封堵护板机构。
本实施例提供的油缸护板装置的工作原理为：启动机器使油缸伸缩，护板体21随油缸活塞杆2伸缩，滑动件36在滑槽23内移动，使护板机构20始终与油缸的安装平面平行且距离不变，有效防护油缸，且运动过程中不会发生碰撞，不易损坏装置自身和油缸，安全性高；另外，由于油缸运动的行程长度恰好小于滑槽23本身的长度，这样保证油缸运动过程中不发生任何的干涉碰撞；同时隔板24保证了有效滑道的密闭。
本发明通过铰接机构与油缸活塞杆末端相连，不与活塞杆本体接触，可以有效避开油缸本身的管路和阀块，不会影响油缸本身的安装和伸缩量；发明通过卡箍与油缸缸筒相连，相比现有技术中的全卡箍安装方式，紧固效果更加可靠，不容易发生扭转变形；通过调节立板的高度可以改变护板体与油缸的垂直距离，从而有效避开各种油缸上的管路和阀块，能够适合于各种外形的油缸，适用范围广，通用性强；装置结构紧凑且简单，便于制造，生产成本低廉，且主要为组件和装配式结构，便于拆装和维护。
实施例2
如图9所示，本实施例提供一种油缸护板装置，滑动件为方形滑块39，同时为了避免滑道内锈蚀和降低摩擦阻力，可以设置润滑脂加注管路；另外，也可以在滑槽23外侧设置刷毛以阻挡污物进入滑道。
本实施例其它结构与实施例1相同。
实施例3
一种液压挖掘机，包括实施例1或2所述的油缸护板装置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。