一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)的制作方法
【專利摘要】一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)，包括多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)、叉斗控制機(jī)構(gòu)等。多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在計(jì)算機(jī)控制下，實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)，大功率、高扭矩的動(dòng)力輸出，滿足了滑移式叉木機(jī)高負(fù)載作業(yè)動(dòng)力要求?；谂了箍ㄔ?，將液壓缸作為連桿應(yīng)用到叉木機(jī)構(gòu)型設(shè)計(jì)中，有效改善以往設(shè)計(jì)中抬升動(dòng)臂的兩驅(qū)動(dòng)鏈?zhǔn)芰Σ痪獾膯?wèn)題，提高了承載穩(wěn)定性。該滑移式叉木機(jī)不僅具有可控機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率高、響應(yīng)速度快、運(yùn)動(dòng)精度高、可控性好、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，而且多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和液壓元件的引入使該滑移式叉木機(jī)具有更好的承載和抗振性能，并易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)功能，具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?br>【專利說(shuō)明】
一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及滑移式叉木機(jī)領(lǐng)域，特別是一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]滑移式叉木機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于林業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑等相關(guān)領(lǐng)域，進(jìn)行木料、甘蔗、柱狀建材等搬運(yùn)、裝卸作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，因結(jié)構(gòu)緊湊、作業(yè)靈活，在農(nóng)、林業(yè)生產(chǎn)及建筑施工中起到了重要的作用，傳統(tǒng)液壓式滑移叉木機(jī)是在傳統(tǒng)液壓式裝載機(jī)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)的，存在著能耗高、噪音大、尾氣排放嚴(yán)重、智能化水平低等缺點(diǎn)?？煽貦C(jī)構(gòu)是傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)與電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，近年來(lái)開展的“數(shù)控一代”裝備創(chuàng)新工程，給傳統(tǒng)生產(chǎn)機(jī)械技術(shù)升級(jí)帶來(lái)了機(jī)遇，針對(duì)液壓式滑移叉木機(jī)的缺點(diǎn)，將可控機(jī)構(gòu)及機(jī)器人相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)裝卸機(jī)械工作裝置的設(shè)計(jì)中，提出了一類可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械，包括可控機(jī)構(gòu)式甘蔗裝載機(jī)、可控機(jī)構(gòu)式裝車機(jī)等，此類可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械避免了液壓系統(tǒng)的使用，它由多自由度連桿機(jī)構(gòu)和多個(gè)可控電機(jī)組成，其輸出運(yùn)動(dòng)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)編程控制的可控電機(jī)共同決定，叉斗的輸出軌跡是一個(gè)多自變量的函數(shù)，可以輕易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜柔性軌跡輸出，相比液壓式滑移叉木機(jī)，可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械具有智能化程度高、靈活度好、高傳動(dòng)效率等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于推動(dòng)滑移式叉木機(jī)綠色化、智能化具有重要的意義。
[0003]但是，在多自由度可控機(jī)構(gòu)式甘蔗裝載機(jī)、甘蔗裝車機(jī)等可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械進(jìn)行工程應(yīng)用研究的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了一系列未曾涉及的工程問(wèn)題。首先，現(xiàn)有可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械動(dòng)臂升降支鏈均由主動(dòng)桿進(jìn)行動(dòng)力輸入，主動(dòng)桿則由可控電傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，受制于可控電機(jī)成本高、輸出功率小、扭矩低等問(wèn)題，造成現(xiàn)有可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械動(dòng)力性能差、負(fù)載能力弱等問(wèn)題，難以滿足以高負(fù)載裝卸作業(yè)為主的滑移式叉木機(jī)動(dòng)力需求，這也是現(xiàn)有可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械設(shè)計(jì)仍停留在構(gòu)型設(shè)計(jì)階段的主要原因；其次，可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械工作裝置均為平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，動(dòng)臂升降支鏈采用主動(dòng)桿一連桿一動(dòng)臂的構(gòu)型設(shè)計(jì)形式，兩升降支鏈同時(shí)抬升動(dòng)臂時(shí)，由于制造、加工、裝配等誤差，特別是在工作裝置承受偏載的情形下，造成動(dòng)臂并聯(lián)的兩升降支鏈?zhǔn)芰Σ痪?，影響了舉升穩(wěn)定性，很容易造成部分構(gòu)件的過(guò)載損毀，影響可控機(jī)構(gòu)式木材搬運(yùn)機(jī)械的使用壽命;另外，現(xiàn)有可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械各構(gòu)件一般采用轉(zhuǎn)動(dòng)副的連接形式，相比含移動(dòng)副的液壓式滑移叉木機(jī)的工作裝置，缺少有效的過(guò)載保護(hù)及吸振手段。上述原因嚴(yán)重影響和制約了可控機(jī)構(gòu)式滑移叉木機(jī)的研發(fā)和工程應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于已有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)，該種滑移式叉木機(jī)利用可控機(jī)構(gòu)技術(shù)并采用全新構(gòu)型設(shè)計(jì)，使其既具有現(xiàn)有可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械智能化程度高、靈活度好、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械動(dòng)力性能差、負(fù)載能力弱、動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性差、缺乏有效的過(guò)載保護(hù)及吸振手段等工程問(wèn)題，有效克服傳統(tǒng)液壓式滑移叉木機(jī)存在的機(jī)械效率低、噪音污染嚴(yán)重、智能化水平低等問(wèn)題，使該滑移式叉木機(jī)具有較好的動(dòng)力學(xué)性能及承載穩(wěn)定性，同時(shí)具有較強(qiáng)的抗振能力和過(guò)載保護(hù)性能。
[0005]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到上述目的:一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)，包括多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)、叉斗控制機(jī)構(gòu)以及機(jī)架。
[0006]所述多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)支鏈、第二驅(qū)動(dòng)支鏈、曲軸，所述第一驅(qū)動(dòng)支鏈包括第一主動(dòng)桿、第一連桿，所述第一主動(dòng)桿一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿一端連接，所述第一連桿另一端通過(guò)第三十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與曲軸連接，所述第二驅(qū)動(dòng)支鏈包括第二主動(dòng)桿、第二連桿，所述第二主動(dòng)桿一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿一端連接，所述第二連桿另一端通過(guò)第三十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與曲軸連接，所述曲軸通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接。
[0007]所述多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所含主動(dòng)桿均由可控電機(jī)通過(guò)電傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，所述多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制下，可以將多個(gè)動(dòng)力單元的動(dòng)力合成后通過(guò)曲軸輸出，從而使該多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了由多臺(tái)小功率可控電機(jī)輸入，大功率、高扭矩動(dòng)力輸出的目的，解決了傳統(tǒng)可控裝載機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)功率輸出小、驅(qū)動(dòng)扭矩低等問(wèn)題。另外，根據(jù)滑移式叉木機(jī)的動(dòng)力要求，可以方便選用四單元、六單元等多種動(dòng)力單元形式，提高了該多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力適應(yīng)性。
[0008]所述動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)包括第一升降支鏈、第二升降支鏈、動(dòng)臂。所述第一升降支鏈包括第三連桿、第一液壓缸。所述第三連桿一端通過(guò)鍵或其他方式與曲軸固定連接，另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一液壓缸一端連接，所述第一液壓缸另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，所述第二升降支鏈包括第四連桿、第二液壓缸。第四連桿一端通過(guò)鍵或其他方式與曲軸固定連接，另一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二液壓缸一端連接，所述第二液壓缸另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，所述動(dòng)臂通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副，第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接。
[0009]在滑移式叉木機(jī)作業(yè)過(guò)程中，由于動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)為平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，將第一液壓缸與第二液壓缸通過(guò)液壓管線連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，根據(jù)帕斯卡原理，兩缸體內(nèi)液體壓力相同，可以有效改善動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)兩升降支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯?wèn)題，提高動(dòng)臂舉升穩(wěn)定性，延長(zhǎng)動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的使用壽命。通過(guò)液壓元件的引入可以有效提高動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的抗振能力，另外，通過(guò)在動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)所含液壓缸的缸體上引入泄壓閥等附屬裝置，可以輕易實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的過(guò)載保護(hù)功能。
[0010]所述叉斗控制機(jī)構(gòu)包括拉第一搖臂、第一直線驅(qū)動(dòng)器、第一拉桿、第二直線驅(qū)動(dòng)器、第三直線驅(qū)動(dòng)器、第二拉桿、第四直線驅(qū)動(dòng)器、第二搖臂、上叉、下叉，所述第一搖臂通過(guò)第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，所述第一拉桿一端通過(guò)第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一搖臂連接，另一端通過(guò)第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接，所述第二搖臂通過(guò)第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，所述第二拉桿一端通過(guò)第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二搖臂連接，另一端通過(guò)第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接，所述第一直線驅(qū)動(dòng)器一端通過(guò)第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，另一端通過(guò)第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一搖臂連接，所述第四直線驅(qū)動(dòng)器一端通過(guò)第二十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，另一端通過(guò)第二十二條轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二搖臂連接。所述下叉通過(guò)第二十三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，所述上叉通過(guò)第二十五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二十六轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接，所述第二直線驅(qū)動(dòng)器一端通過(guò)第二十七轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接、另一端通過(guò)第二十八轉(zhuǎn)動(dòng)副與上叉連接，所述第三直線驅(qū)動(dòng)器一端通過(guò)第二十九轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接、另一端通過(guò)第三十轉(zhuǎn)動(dòng)副與上叉連接。
[0011]所述叉斗控制機(jī)構(gòu)由第一直線驅(qū)動(dòng)器、第二直線驅(qū)動(dòng)器、第三直線驅(qū)動(dòng)器、第四直線驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)叉斗對(duì)甘蔗、木材等抓取作業(yè)。所述叉斗控制機(jī)構(gòu)包含的各直線驅(qū)動(dòng)器為伺服電動(dòng)缸。
[0012]所述一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)在各電傳動(dòng)系統(tǒng)的編程控制下，完成裝載作業(yè)。該多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)既具有現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)智能化程度高、能耗低、動(dòng)態(tài)性能好、可靠性好等特點(diǎn)，同時(shí)由于液壓元件的引入，使其具有液壓式裝載機(jī)的諸多優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)在:(I)所述動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的第一升降支鏈和第二升降支鏈引入液壓元件后，所述第一液壓缸與第二液壓缸可通過(guò)液壓管線連接實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，根據(jù)帕斯卡原理，兩缸體內(nèi)液體壓力相同，可以有效改善動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)兩升降支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯?wèn)題，提高動(dòng)臂舉升穩(wěn)定性，延長(zhǎng)動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的使用壽命;(2)所述動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的第一升降支鏈和第二升降支鏈引入液壓元件后，可以有效提高滑移式叉木機(jī)的抗振性能；(3)所述動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的第一升降支鏈和第二升降支鏈引入液壓缸后，在滑移式叉木機(jī)鏟裝作業(yè)過(guò)程中，當(dāng)承受的載荷在許用范圍時(shí)，液壓缸可視為一個(gè)不可伸縮的二力桿起傳遞力的作用，若承受的載荷超過(guò)許用范圍時(shí)，液壓缸上的泄壓閥打開，起到過(guò)載保護(hù)作用?；谏鲜鎏攸c(diǎn)，所述的多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)相比現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)具有更好的動(dòng)力學(xué)性能、承載穩(wěn)定性、抗振能力以及隨之帶來(lái)的更長(zhǎng)使用壽命，并且較易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)功能，具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?br>[0013]本發(fā)明突出優(yōu)點(diǎn)在于:
1、該種滑移式叉木機(jī)在基于可控機(jī)構(gòu)技術(shù)的基礎(chǔ)上采用全新構(gòu)型設(shè)計(jì)，在滿足木材裝卸作業(yè)所需自由度和工作空間要求下，具有較好的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能，動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)、叉斗控制機(jī)構(gòu)通過(guò)采用平面并聯(lián)設(shè)計(jì)和使用液壓元件，大幅提升了滑移式叉木機(jī)的剛性和作業(yè)穩(wěn)定性。該滑移式叉木機(jī)既具有可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械能耗低、傳動(dòng)效率高、智能化程度高、可靠性好等特點(diǎn)，同時(shí)具備液壓式滑移叉木機(jī)工作裝置抗沖擊性能好、過(guò)載保護(hù)性能強(qiáng)、舉升穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。
[0014]2、該滑移式叉木機(jī)采用計(jì)算機(jī)編程控制的電傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不僅具有較高的智能化水平，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)數(shù)控化，而且液壓元件的引入依然保證了較高的機(jī)械效率和較好的可靠性。該種滑移式叉木機(jī)全新構(gòu)型設(shè)計(jì)中引入的液壓缸主要用途并非像現(xiàn)有液壓式工程機(jī)械，用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作裝置做功，而是作為連桿傳遞動(dòng)力，并通過(guò)微小移動(dòng)調(diào)節(jié)偏載，提高動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)舉升穩(wěn)定性，避免了液壓系統(tǒng)機(jī)械效率低等問(wèn)題，減少了液壓元件的磨損問(wèn)題，相比液壓式工程機(jī)械具有更長(zhǎng)的使用壽命以及更高的可靠性。
[0015]3、相比現(xiàn)有可控裝卸機(jī)構(gòu)，本發(fā)明所述滑移式叉木機(jī)具有更強(qiáng)的承載能力和適應(yīng)性。多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的引入，大幅提高了該滑移式叉木機(jī)的承載能力，該設(shè)計(jì)尤其適用于滑移式叉木機(jī)等需要重載作業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)合;該多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有較強(qiáng)的動(dòng)力適應(yīng)性，可根據(jù)不同的動(dòng)力要求，選用四單元、六單元等不同數(shù)量的驅(qū)動(dòng)支鏈驅(qū)動(dòng)，滿足輕型和重型各類滑移式叉木機(jī)動(dòng)力要求。
[0016]4、相比現(xiàn)有可控裝卸機(jī)構(gòu)，本發(fā)明所述滑移式叉木機(jī)具有更好的動(dòng)態(tài)性能和可靠性。將液壓缸作為連桿應(yīng)用到叉木機(jī)構(gòu)型設(shè)計(jì)中，液壓缸等液壓元件的引入使該機(jī)器人具有了良好的抗振和緩沖性能。動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)通過(guò)缸體并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了偏載作用下動(dòng)臂兩升降支鏈的受力平衡，改善了各構(gòu)件受力不均的問(wèn)題，提高了動(dòng)臂的舉升穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了各構(gòu)件的使用壽命，提高了滑移式叉木機(jī)的可靠性，另外本發(fā)明所述滑移式叉木機(jī)具有更多的過(guò)載保護(hù)手段，通過(guò)在動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)液壓缸上引入泄壓閥等附屬裝置，較易實(shí)現(xiàn)滑移式叉木機(jī)的過(guò)載保護(hù)性能。
[0017]5、相比傳統(tǒng)液壓式滑移叉木機(jī)，本發(fā)明所述滑移式叉木機(jī)不僅具有機(jī)械效率高、可靠性好等特點(diǎn)，而且可控機(jī)構(gòu)技術(shù)的采用有效提高了滑移式叉木機(jī)操作和作業(yè)的智能化程度，降低了操縱人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，電傳動(dòng)系統(tǒng)的采用顯著降低了滑移式叉木機(jī)的機(jī)械復(fù)雜度，降低了滑移式叉木機(jī)的制造成本。該滑移式叉木機(jī)具有能耗低、低噪音、無(wú)尾氣排放等特點(diǎn)，對(duì)推動(dòng)滑移式叉木機(jī)綠色化、智能化具有重要的意義。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明所述的一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明所述的一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)機(jī)架示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明所述的多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖之一。
[0021]圖4為本發(fā)明所述的多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖之二。
[0022]圖5為本發(fā)明所述的多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)曲軸示意圖。
[0023]圖6為本發(fā)明所述的動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)示意圖。
[0024]圖7為本發(fā)明所述的叉斗控制機(jī)構(gòu)示意圖。
[0025]圖8為本發(fā)明所述的叉斗控制機(jī)構(gòu)下叉示意圖。
[0026]圖9為本發(fā)明所述的叉斗控制機(jī)構(gòu)上叉示意圖。
[0027]圖10為本發(fā)明所述的一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)平面視圖。
[0028]圖11為本發(fā)明所述的一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)工作示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]對(duì)照?qǐng)D1，本發(fā)明所述的一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)，包括多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)、叉斗控制機(jī)構(gòu)以及機(jī)架I。
[0031]對(duì)照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4、圖5，所述多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)支鏈、第二驅(qū)動(dòng)支鏈、曲軸16，所述第一驅(qū)動(dòng)支鏈包括第一主動(dòng)桿8、第一連桿9，所述第一主動(dòng)桿8—端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副4與機(jī)架I連接，另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副15與第一連桿9 一端連接，所述第一連桿9另一端通過(guò)第三十一轉(zhuǎn)動(dòng)副10與曲軸16連接，所述第二驅(qū)動(dòng)支鏈包括第二主動(dòng)桿14、第二連桿12，所述第二主動(dòng)桿14 一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副7與機(jī)架I連接，另一端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副13與第二連桿12—端連接，所述第二連桿12另一端通過(guò)第三十二轉(zhuǎn)動(dòng)副11與曲軸16連接，所述曲軸16通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副5、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副6與機(jī)架I連接。
[0032]所述多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所含主動(dòng)桿均由可控電機(jī)通過(guò)電傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，所述多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制下，可以將多個(gè)動(dòng)力單元的動(dòng)力合成后通過(guò)曲軸16輸出，從而使該多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了由多臺(tái)小功率可控電機(jī)輸入，大功率、高扭矩動(dòng)力輸出的目的，解決了傳統(tǒng)可控裝載機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)功率輸出小、驅(qū)動(dòng)扭矩低等問(wèn)題。另外，根據(jù)滑移式叉木機(jī)的動(dòng)力要求，可以方便選用四單元、六單元等多種動(dòng)力單元形式，提高了該多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力適應(yīng)性。
[0033]對(duì)照?qǐng)D1、圖2、圖6，所述動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)包括第一升降支鏈、第二升降支鏈、動(dòng)臂18。所述第一升降支鏈包括第三連桿50、第一液壓缸32。所述第三連桿50—端通過(guò)鍵或其他方式與曲軸16固定連接，另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副17與第一液壓缸32—端連接，所述第一液壓缸32另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副31與動(dòng)臂18連接，所述第二升降支鏈包括第四連桿34、第二液壓缸35。第四連桿34—端通過(guò)鍵或其他方式與曲軸16固定連接，另一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副33與第二液壓缸35—端連接，所述第二液壓缸35另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副37與動(dòng)臂18連接，所述動(dòng)臂18通過(guò)第^^一轉(zhuǎn)動(dòng)副2，第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副3與機(jī)架I連接。
[0034]在滑移式叉木機(jī)作業(yè)過(guò)程中，由于動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)為平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，將第一液壓缸32與第二液壓缸35通過(guò)液壓管線連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，根據(jù)帕斯卡原理，兩缸體內(nèi)液體壓力相同，可以有效改善動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)兩升降支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯?wèn)題，提高動(dòng)臂18舉升穩(wěn)定性，延長(zhǎng)動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的使用壽命。通過(guò)液壓元件的引入可以有效提高動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的抗振能力，另外，通過(guò)在動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)所含液壓缸的缸體上引入泄壓閥等附屬裝置，可以輕易實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的過(guò)載保護(hù)功能。
[0035]對(duì)照?qǐng)D1、圖2、圖7、圖8、圖9，所述叉斗控制機(jī)構(gòu)包括拉第一搖臂41、第一直線驅(qū)動(dòng)器45、第一拉桿51、第二直線驅(qū)動(dòng)器48、第三直線驅(qū)動(dòng)器24、第二拉桿21、第四直線驅(qū)動(dòng)器19、第二搖臂43、上叉27、下叉28，所述第一搖臂41通過(guò)第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副40與動(dòng)臂18連接，所述第一拉桿51—端通過(guò)第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副46與第一搖臂41連接，另一端通過(guò)第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副42與下叉28連接，所述第二搖臂43通過(guò)第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副36與動(dòng)臂18連接，所述第二拉桿21—端通過(guò)第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副20與第二搖臂43連接，另一端通過(guò)第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副22與下叉28連接，所述第一直線驅(qū)動(dòng)器45—端通過(guò)第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副30與動(dòng)臂18連接，另一端通過(guò)第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副53與第一搖臂41連接，所述第四直線驅(qū)動(dòng)器19 一端通過(guò)第二十一轉(zhuǎn)動(dòng)副38與動(dòng)臂18連接，另一端通過(guò)第二十二條轉(zhuǎn)動(dòng)副44與第二搖臂43連接。所述下叉28通過(guò)第二十三轉(zhuǎn)動(dòng)副29、第二十四轉(zhuǎn)動(dòng)副39與動(dòng)臂18連接，所述上叉27通過(guò)第二十五轉(zhuǎn)動(dòng)副49、第二十六轉(zhuǎn)動(dòng)副52與下叉28連接，所述第二直線驅(qū)動(dòng)器48—端通過(guò)第二十七轉(zhuǎn)動(dòng)副47與下叉28連接、另一端通過(guò)第二十八轉(zhuǎn)動(dòng)副26與上叉27連接，所述第三直線驅(qū)動(dòng)器24—端通過(guò)第二十九轉(zhuǎn)動(dòng)副23與下叉28連接、另一端通過(guò)第三十轉(zhuǎn)動(dòng)副25與上叉27連接。
[0036]所述叉斗控制機(jī)構(gòu)由第一直線驅(qū)動(dòng)器45、第二直線驅(qū)動(dòng)器48、第三直線驅(qū)動(dòng)器24、第四直線驅(qū)動(dòng)器19進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)叉斗對(duì)甘蔗、木材等抓取作業(yè)。所述叉斗控制機(jī)構(gòu)包含的各直線驅(qū)動(dòng)器為伺服電動(dòng)缸。
[0037]對(duì)照?qǐng)D1、圖10、圖11，所述一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)在各電傳動(dòng)系統(tǒng)的編程控制下，完成裝載作業(yè)。該多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)既具有現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)智能化程度高、能耗低、動(dòng)態(tài)性能好、可靠性好等特點(diǎn)，同時(shí)由于液壓元件的引入，使其具有液壓式裝載機(jī)的諸多優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)在:(I)所述動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的第一升降支鏈和第二升降支鏈引入液壓元件后，所述第一液壓缸32與第二液壓缸35可通過(guò)液壓管線連接實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，根據(jù)帕斯卡原理，兩缸體內(nèi)液體壓力相同，可以有效改善動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)兩升降支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯?wèn)題，提高動(dòng)臂舉升穩(wěn)定性，延長(zhǎng)動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的使用壽命；
(2)所述動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的第一升降支鏈和第二升降支鏈引入液壓元件后，可以有效提高滑移式叉木機(jī)的抗振性能；(3)所述動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的第一升降支鏈和第二升降支鏈引入液壓缸后，在滑移式叉木機(jī)鏟裝作業(yè)過(guò)程中，當(dāng)承受的載荷在許用范圍時(shí)，液壓缸可視為一個(gè)不可伸縮的二力桿起傳遞力的作用，若承受的載荷超過(guò)許用范圍時(shí)，液壓缸上的泄壓閥打開，起到過(guò)載保護(hù)作用?；谏鲜鎏攸c(diǎn)，所述的多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)相比現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)具有更好的動(dòng)力學(xué)性能、承載穩(wěn)定性、抗振能力以及隨之帶來(lái)的更長(zhǎng)使用壽命，并且較易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)功能，具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?br>【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)，包括多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)、叉斗控制機(jī)構(gòu)以及機(jī)架，其特征在于: 所述多單元連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)支鏈、第二驅(qū)動(dòng)支鏈、曲軸，所述第一驅(qū)動(dòng)支鏈包括第一主動(dòng)桿、第一連桿，所述第一主動(dòng)桿一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿一端連接，所述第一連桿另一端通過(guò)第三十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與曲軸連接，所述第二驅(qū)動(dòng)支鏈包括第二主動(dòng)桿、第二連桿，所述第二主動(dòng)桿一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿一端連接，所述第二連桿另一端通過(guò)第三十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與曲軸固定連接，所述曲軸通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接， 所述動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)包括第一升降支鏈、第二升降支鏈、動(dòng)臂，所述第一升降支鏈包括第三連桿、第一液壓缸，所述第三連桿一端與曲軸連接，另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一液壓缸一端連接，所述第一液壓缸另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，所述第二升降支鏈包括第四連桿、第二液壓缸，第四連桿一端與曲軸固定連接，另一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二液壓缸一端連接，所述第二液壓缸另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，所述動(dòng)臂通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副，第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接， 所述叉斗控制機(jī)構(gòu)包括拉第一搖臂、第一直線驅(qū)動(dòng)器、第一拉桿、第二直線驅(qū)動(dòng)器、第三直線驅(qū)動(dòng)器、第二拉桿、第四直線驅(qū)動(dòng)器、第二搖臂、上叉、下叉，所述第一搖臂通過(guò)第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，所述第一拉桿一端通過(guò)第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一搖臂連接，另一端通過(guò)第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接，所述第二搖臂通過(guò)第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，所述第二拉桿一端通過(guò)第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二搖臂連接，另一端通過(guò)第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接，所述第一直線驅(qū)動(dòng)器一端通過(guò)第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，另一端通過(guò)第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一搖臂連接，所述第四直線驅(qū)動(dòng)器一端通過(guò)第二十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，另一端通過(guò)第二十二條轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二搖臂連接，所述下叉通過(guò)第二十三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，所述上叉通過(guò)第二十五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二十六轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接，所述第二直線驅(qū)動(dòng)器一端通過(guò)第二十七轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接、另一端通過(guò)第二十八轉(zhuǎn)動(dòng)副與上叉連接，所述第三直線驅(qū)動(dòng)器一端通過(guò)第二十九轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接、另一端通過(guò)第三十轉(zhuǎn)動(dòng)副與上叉連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多單元連桿驅(qū)動(dòng)平面可控滑移式叉木機(jī)，其特征在于:所述第一主動(dòng)桿、第二主動(dòng)桿由可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述第一液壓缸與第二液壓缸并聯(lián)，所述第一直線驅(qū)動(dòng)器、第二直線驅(qū)動(dòng)器、第三直線驅(qū)動(dòng)器、第四直線驅(qū)動(dòng)器均為伺服電動(dòng)缸。
【文檔編號(hào)】B66C3/20GK106081932SQ201610463342
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】張 林, 王建曉
【申請(qǐng)人】山東交通學(xué)院