專利名稱：一種離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工程機械領(lǐng)域，特別是一種離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機。
背景技術(shù)：
甘蔗裝車機是一種應(yīng)用于甘蔗裝載的工程機械。甘蔗裝車機種類較多，現(xiàn)有的大多數(shù)甘蔗裝車機主要是在液壓式，這類甘蔗裝車機作業(yè)效率高，能在短時間內(nèi)對甘蔗進行裝卸，大幅提高了勞動效率，減輕了人們的勞動強度，但是由于采用液壓系統(tǒng)，液壓零部件制造精度要求高、制造及其維護保養(yǎng)成本高，液壓系統(tǒng)易受環(huán)境因素影響，尤其在低溫或高溫環(huán)境下，容易出現(xiàn)無力或振動等情況。由控制電機驅(qū)動的多自由度可控機構(gòu)為工程機械提供了廣闊的發(fā)展空間，不僅可完成復(fù)雜和可變的運動軌跡輸出，同時還具有制造成本低，維護保養(yǎng)簡單等優(yōu)點，如果能夠應(yīng)用于甘蔗裝車機，可以避免液壓式甘蔗裝車機液壓零部件制造精度要求高、制造及其維護保養(yǎng)成本高的不足。但以往對多自由度連桿機構(gòu)進行驅(qū)動，往往需要用多臺伺服電機對各個主動桿分別進行驅(qū)動，易受電力供應(yīng)限制，這些缺點對控制電機驅(qū)動的多自由度可控機構(gòu)應(yīng)用于野外施工作業(yè)甘蔗裝車機形成了制約。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于已有技術(shù)存在的問題提供一種離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機，在保證滿足傳統(tǒng)液壓甘蔗裝車機作業(yè)要求的前提下，避免液壓甘蔗裝載機液壓元件制造精度要求高、制造及其維護保養(yǎng)成本高、工作效率易受環(huán)境溫度影響等缺點，同時又能夠由一臺內(nèi)燃機直接驅(qū)動，使該甘蔗裝載機適合野外施工作業(yè)。本實用新型通過以下技術(shù)方案來達到上述目的:一種離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機，包括內(nèi)燃機、傳動裝置、多自由度連桿機構(gòu)，所述傳動裝置由分動箱、離合器、換向裝置、減速器等構(gòu)成，所述多自由度連桿機構(gòu)由動臂抬升支鏈、下叉翻轉(zhuǎn)支鏈、上叉翻轉(zhuǎn)支鏈組成，所述動臂抬升支鏈由動臂、第一主動桿、第一連桿組成，所述動臂通過第五轉(zhuǎn)動副連接到機架上，所述第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副與機架連接，另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與動臂連接，所述下叉翻轉(zhuǎn)支鏈由第二主動桿、第二連桿、搖桿、拉桿、下叉組成，第二主動桿一端通過第七轉(zhuǎn)動副與機架連接，另一端通過第八轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與搖桿一端連接，搖桿通過第四轉(zhuǎn)動副與動臂連接，搖桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與拉桿一端連接，拉桿另一端通過第十一轉(zhuǎn)動副與下叉連接，所述上叉翻轉(zhuǎn)支鏈由第三主動桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、上叉組成。第三主動桿一端通過第十三轉(zhuǎn)動副與機架連接，另一端通過第十四轉(zhuǎn)動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第十五轉(zhuǎn)動副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端第六轉(zhuǎn)動副與動臂連接，第四連桿通過第十六轉(zhuǎn)動副與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第十七轉(zhuǎn)動副與上叉連接，上叉通過第十二轉(zhuǎn)動副與下叉連接。所述上叉翻轉(zhuǎn)機構(gòu)主要用來控制上叉的翻轉(zhuǎn)運動，按作業(yè)需要用來壓緊或者松開物料。所述的離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機的控制方法，包括如下步驟:由內(nèi)燃機輸入的動力經(jīng)過分動箱分配給多自由度連桿機構(gòu)的第一主動桿、第二主動桿、第三主動桿，由離合器控制各主動桿定速驅(qū)動運動的啟動和停止，由換向裝置控制各主動桿正、反方向驅(qū)動運動的切換，在三個主動桿正、反方向定速驅(qū)動運動和停止驅(qū)動的作用下，多自由度連桿機構(gòu)的三條支鏈相互配合運動，實現(xiàn)其復(fù)雜、可變的運動輸出，即抓斗完成各種甘蔗的裝車動作。所述第一主動桿、第二主動桿、第三主動桿由安裝在機架上的內(nèi)燃機進行驅(qū)動控制，內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)由第一離合器、第二離合器、第三離合器、第四離合器、第一換向裝置、第二換向裝置、第三換向裝置、減速器、分動箱組成，分動箱將動力分配給第一主動桿、第二主動桿、第三主動桿。工作時，按照裝卸作業(yè)要求，通過對第二離合器、第三離合器、第四離合器以及第一換向裝置、第二換向裝置、第三換向裝置的操作實現(xiàn)對該非連續(xù)有限變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機控制，進而通過動臂抬升支鏈、下叉翻轉(zhuǎn)支鏈、上叉翻轉(zhuǎn)支鏈的相互配合，完成甘蔗等貨物裝卸作業(yè)。本實用新型突出優(yōu)點在于:1、在保證滿足甘蔗裝載機作業(yè)的前提下，采用連桿傳動替代了傳統(tǒng)的液壓傳動，不僅避免了液壓元件制造精度要求高、液壓油受溫度影響嚴重、液壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除等缺點，而且連桿機構(gòu)具有制造成本低廉，對維護保養(yǎng)要求低。2、采用內(nèi)燃機驅(qū)動，通過離合器和換向裝置等機械裝置進行控制多自由度連桿機構(gòu)的各主動桿的驅(qū)動運動，各主動桿只具備正反向定速驅(qū)動、靜止的離散變速驅(qū)動狀態(tài)，這不同于控制電機的連續(xù)變速驅(qū)動。因此，這種機構(gòu)特別適合工作精度不高、運動軌跡由人工操作控制的甘蔗裝車工作要求。因為可直接使用內(nèi)燃機作為原動機，克服了電力供應(yīng)的限制，滿足了甘蔗裝車機野外作業(yè)的需要。

圖1為本實用新型所述的離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機的主視圖。圖2為本實用新型所述的離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機的動臂抬升機構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型所述的離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機的下叉翻轉(zhuǎn)機構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型所述的離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機的上叉翻轉(zhuǎn)機構(gòu)示意圖。圖5為本實用新型所述的離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機的叉架示意圖。圖6為本實用新型所述的離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機的驅(qū)動系統(tǒng)不意圖。圖7為本實用新型所述的離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機的示意圖。圖8為本實用新型所述的離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機的側(cè)視圖。
具體實施方式
以下通過附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案作進一步說明。對照圖1，一種離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機，由機架1、動臂抬升支鏈、下叉翻轉(zhuǎn)支鏈、上叉翻轉(zhuǎn)支鏈組成。對照圖1、圖2，所述動臂抬升支鏈由動臂4、第一主動桿2、第一連桿3組成，所述動臂4通過第五轉(zhuǎn)動副18連接到機架I上，所述第一主動桿2 —端通過第一轉(zhuǎn)動副16與機架I連接，另一端通過第二轉(zhuǎn)動副17與第一連桿3 —端連接，第一連桿3另一端通過第三轉(zhuǎn)動副20與動臂4連接,所述動臂抬升支鏈主要用來控制動臂4上下擺動。對照圖1、圖3、圖5，所述下叉翻轉(zhuǎn)支鏈由第二主動桿14、第二連桿13、搖桿11、拉桿6、下叉8組成，第二主動桿14 一端通過第七轉(zhuǎn)動副22與機架I連接，另一端通過第八轉(zhuǎn)動副31與第二連桿13 —端連接，第二連桿13另一端通過第九轉(zhuǎn)動副23與搖桿11 一端連接，搖桿11通過第四轉(zhuǎn)動副19與動臂4連接，搖桿11另一端通過第十轉(zhuǎn)動副5與拉桿6一端連接，拉桿6另一端通過第十一轉(zhuǎn)動副24與下叉8連接，所述下叉翻轉(zhuǎn)支鏈主要用來控制下叉8翻轉(zhuǎn)運動。對照圖1、圖4、圖5，所述上叉翻轉(zhuǎn)支鏈由第三主動桿15、第三連桿12、第四連桿
7、第五連桿10、上叉9組成。第三主動桿15 —端通過第十三轉(zhuǎn)動副26與機架I連接，另一端通過第十四轉(zhuǎn)動副27與第三連桿12 —端連接，第三連桿12另一端通過第十五轉(zhuǎn)動副28與第四連桿7 —端連接，第四連桿7另一端第六轉(zhuǎn)動副21與動臂4連接，第四連桿7通過第十六轉(zhuǎn)動副29與第五連桿10 —端連接，第五連桿10另一端通過第十七轉(zhuǎn)動副30與上叉9連接，上叉9通過第十二轉(zhuǎn)動副25與下叉8連接，所述上叉翻轉(zhuǎn)支鏈主要用來控制上叉9的翻轉(zhuǎn)運動，按作業(yè)需要用來壓緊或者松開物料。對照圖1、圖6、圖7、8，所述一種離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機，第一主動桿2、第二主動桿14、第三主動桿15由安裝在機架上的定速電機或內(nèi)燃機32進行驅(qū)動控制，當(dāng)采用內(nèi)燃機32進行驅(qū)動時，內(nèi)燃機32驅(qū)動系統(tǒng)由第一離合器33、第二離合器36、第三離合器38、第四離合器40、第一換向裝置37、第二換向裝置39第三換向裝置41、減速器34、分動箱35組成，分動箱35將動力分配給第一主動桿2、第二主動桿14、第三主動桿15，該非連續(xù)有限變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機工作時，按照裝卸作業(yè)要求，通過對第二離合器36、第三離合器38、第四離合器40以及第一換向裝置37、第二換向裝置39第三換向裝置41的操作實現(xiàn)對該非連續(xù)有限變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機控制，進而通過動臂抬升支鏈、下叉翻轉(zhuǎn)支鏈、上叉翻轉(zhuǎn)支鏈的相互配合，完成甘蔗等貨物裝卸作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機，該甘蔗裝車機包括內(nèi)燃機、傳動裝置、多自由度連桿機構(gòu)，所述傳動裝置由分動箱、離合器、換向裝置、減速器構(gòu)成，所述多自由度連桿機構(gòu)由動臂抬升支鏈、下叉翻轉(zhuǎn)支鏈、上叉翻轉(zhuǎn)支鏈組成，其特征在于， 所述動臂抬升支鏈由動臂、第一主動桿、第一連桿組成，所述動臂通過第五轉(zhuǎn)動副連接到機架上，所述第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副與機架連接，另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與動臂連接， 所述下叉翻轉(zhuǎn)支鏈由第二主動桿、第二連桿、搖桿、拉桿、下叉組成，第二主動桿一端通過第七轉(zhuǎn)動副與機架連接，另一端通過第八轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與搖桿一端連接，搖桿通過第四轉(zhuǎn)動副與動臂連接，搖桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與拉桿一端連接，拉桿另一端通過第i^一轉(zhuǎn)動副與下叉連接， 所述上叉翻轉(zhuǎn)支鏈由第三主動桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、上叉組成。第三主動桿一端通過第十三轉(zhuǎn)動副與機架連接，另一端通過第十四轉(zhuǎn)動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第十五轉(zhuǎn)動副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端第六轉(zhuǎn)動副與動臂連接，第四連桿通過第十六轉(zhuǎn)動副與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第十七轉(zhuǎn)動副與上叉連接，上叉通過第 十二轉(zhuǎn)動副與下叉連接。
專利摘要一種離散變速輸入多自由度可控機構(gòu)式甘蔗裝車機，包括內(nèi)燃機、傳動裝置、多自由度連桿機構(gòu)，傳動裝置包括分動箱、離合器、減速器。多自由度連桿機構(gòu)包括動臂抬升支鏈、下叉翻轉(zhuǎn)支鏈、上叉翻轉(zhuǎn)支鏈，其各主動桿由一臺內(nèi)燃機驅(qū)動，在傳動裝置的離合器和換向裝置的控制下，實現(xiàn)各主動桿轉(zhuǎn)動啟停以及正反方向驅(qū)動的切換，使各支鏈相互配合運動，使上、下叉實現(xiàn)復(fù)雜、可變的運動，完成甘蔗等貨物裝卸作業(yè)，該種甘蔗裝車機避免了液壓裝車機液壓元件制造成本高、維護保養(yǎng)復(fù)雜等缺點。采用內(nèi)燃機驅(qū)動，克服了電機驅(qū)動而造成的電力限制，方便實現(xiàn)野外施工，提高了該甘蔗裝車機的實用性和便利性。
文檔編號B60K25/06GK203152048SQ20132007418
公開日2013年8月28日 申請日期2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月8日
發(fā)明者蔡敢為, 張 林, 潘宇晨, 葉麗娜, 王小純, 楊旭娟 申請人:廣西葉茂機電自動化有限責(zé)任公司, 蔡敢為