一種具有主動變胞功能的可控多連桿裝載的制造方法
【專利摘要】一種具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機，該裝載機的大臂連接在機架上，抬升機構(gòu)的第四連桿一端連接在機架上，另一端與第五連桿連接，第五連桿另一端與大臂連接。鏟斗連接到大臂上，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由主動桿、第一連桿、第三連桿和第二連桿組成，主動桿一端連接到機架上，另一端與第一連桿連接，第一連桿另兩端分別連接到第三連桿和第二連桿上，第三連桿另一端連接到大臂上，第二連桿另一端與鏟斗連接。所述鎖緊裝置安裝在轉(zhuǎn)動副上。本發(fā)明克服了液壓裝載機液壓系統(tǒng)復雜、加工精度要求高、易漏油的缺點，在轉(zhuǎn)動副上采用鎖緊裝置，能根據(jù)不同的作業(yè)工況主動變胞，實現(xiàn)兩個自由度裝載作業(yè)，適用于制造各類裝載機及其他工程機械。
【專利說明】一種具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，特別是一種具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機。

【背景技術(shù)】
[0002]裝載機是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設(shè)工程的土石方施工機械。其中液壓裝載機是應(yīng)用最廣泛的一類裝載機，但是液壓系統(tǒng)制造成本高，易出現(xiàn)漏油、維修困難，這些都是液壓式裝載機長期存在的棘手問題。
[0003]隨著電機技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高，可控機械式機構(gòu)為工程機械提供了廣闊的發(fā)展空間，由電機驅(qū)動的多自由度可控機構(gòu)不僅具有工作空間大、動作靈活、可靠性高，同時還具有制造成本低，維護保養(yǎng)簡單等優(yōu)點?？煽貦C構(gòu)式裝載機由于用多自由度連桿機構(gòu)取代了液壓傳動，避免了液壓系統(tǒng)加工精度要求高，維護保養(yǎng)成本高，容易產(chǎn)生漏油等問題。但是，現(xiàn)有可控機構(gòu)式裝載機主要依靠多自由度的連桿機構(gòu)工作，以往對多自由度連桿機構(gòu)進行控制，往往需要用與連桿機構(gòu)自由度同等數(shù)量的控制電機進行驅(qū)動控制，這導致其使用電機數(shù)目增多，多個電機同時作業(yè)時容易發(fā)生耦合振動，嚴重影響零件使用壽命，而且增加了機架傳動系統(tǒng)的復雜性，造價也隨電機數(shù)量增多而大大增加，這些缺點對多自由度可控機構(gòu)在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用有一定制約。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機，首先應(yīng)具有傳統(tǒng)液壓裝載機工作空間大、裝載能力大、受力好等優(yōu)點，克服傳統(tǒng)液壓裝載機維修保養(yǎng)成本高、作業(yè)噪音大、液壓元件成本高、反應(yīng)不夠靈敏等缺點，同時，還應(yīng)降低了主動桿的使用數(shù)量，從而降低了可控電機數(shù)量，降低裝載機構(gòu)制造成本，改善了多個電機同時工作引起的耦合振動，提高零件使用壽命和機構(gòu)可靠性。同時還應(yīng)能主動變胞以保證變胞操作的可靠性。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達到上述目的:一種具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機，包括機架、大臂抬升機構(gòu)、鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)以及鎖緊裝置。具體結(jié)構(gòu)和連接方式為:
[0006]所述大臂抬升機構(gòu)由大臂和抬升機構(gòu)組成，大臂連接在機架上，抬升機構(gòu)的第四連桿一端連接在機架上，另一端與第五連桿連接，第五連桿另一端與大臂連接。
[0007]所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由鏟斗和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)組成，鏟斗連接到大臂上，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由主動桿、第一連桿、第三連桿和第二連桿組成，主動桿一端連接到機架上，另一端與第一連桿連接，第一連桿另兩端分別連接到第三連桿和第二連桿上，第三連桿另一端連接到大臂上，第二連桿另一端與鏟斗連接。
[0008]所述鎖緊裝置安裝在轉(zhuǎn)動副上。
[0009]所述大臂通過第十轉(zhuǎn)動副連接在機架上，抬升機構(gòu)的第四連桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副連接在機架上，另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第五連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與大臂連接。
[0010]所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由鏟斗和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)組成，鏟斗通過第十二轉(zhuǎn)動副連接到大臂上，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由主動桿、第一連桿、第三連桿和第二連桿組成，主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接到機架上，另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與第一連桿連接，第一連桿另兩端分別通過第七轉(zhuǎn)動副連接到第三連桿上，通過第六轉(zhuǎn)動副連接到第二連桿上，第三連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副連接到大臂上，第二連桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與鏟斗連接。
[0011]所述鎖緊裝置為三個，分別安裝在第三轉(zhuǎn)動副，第十四轉(zhuǎn)動副和第七轉(zhuǎn)動副上。所述主動桿由伺服電機驅(qū)動。
[0012]工作原理及過程:
[0013]在各裝載工況作業(yè)中，大臂抬升時，安裝在第三轉(zhuǎn)動副上的第一鎖緊裝置和安裝在第十四轉(zhuǎn)動副的第二鎖緊裝置打開，第三轉(zhuǎn)動副恢和第十四轉(zhuǎn)動副恢復自由度，第七轉(zhuǎn)動副失去自由度，此時，大臂在主動桿作用下繞第十轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動抬升。鏟斗翻轉(zhuǎn)時，安裝在第七轉(zhuǎn)動副上的第三鎖緊裝置打開，第七轉(zhuǎn)動副恢復自由度，安裝在第三轉(zhuǎn)動副上的第一鎖緊裝置和安裝在第十四轉(zhuǎn)動副上的第二鎖緊裝置鎖緊，第三轉(zhuǎn)動副和第十四轉(zhuǎn)動副失去自由度，大臂相對機架失去自由度，此時在主動桿的驅(qū)動下將動力經(jīng)過第一連桿、第三連桿和第二連桿傳到鏟斗實現(xiàn)鏟斗翻轉(zhuǎn)。
[0014]本發(fā)明的突出優(yōu)點在于:
[0015]1、利用連桿傳動替代液壓傳動，解決了傳統(tǒng)裝載機加工精度要求高，保養(yǎng)成本高，液壓元件成本高,作業(yè)噪音大等缺點；
[0016]2、采用在連桿機構(gòu)上加裝鎖緊裝置實現(xiàn)裝載機構(gòu)主動變胞功能，使該裝載機構(gòu)根據(jù)不同工況可靠的鎖定某些轉(zhuǎn)動副，適時降低了裝載機構(gòu)的自由度，從而減少了可控電機的使用數(shù)量。相比其他多自由度可控裝載機構(gòu)，該發(fā)明利用一臺可控電機即可完成兩自由度裝載作業(yè)，不僅大大降低了可控裝載機構(gòu)的造價，而且降低了機架傳動系統(tǒng)的復雜性，改善了機構(gòu)受力，適用于制造各類裝載機及其他工程機械；
[0017]3、主動桿驅(qū)動方式靈活多變，可選用伺服電機驅(qū)動，不僅環(huán)保，而且易于實現(xiàn)遠程控制，降低工人勞動強度等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明所述的具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明所述的具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機的大臂抬升機構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明所述的具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機的鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明所述的具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機的立體圖。
[0022]圖5為本發(fā)明鎖緊裝置示意圖。

【具體實施方式】
[0023]以下通過附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。
[0024]對照圖1，本發(fā)明所述的具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機，包括機架2、大臂抬升機構(gòu)、鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)以及第一鎖緊裝置5和第二鎖緊裝置23和第三鎖緊裝置18。
[0025]對照圖1和圖2，所述大臂抬升機構(gòu)由大臂9和抬升機構(gòu)組成，所述大臂9通過第十轉(zhuǎn)動副4連接在機架上，所述抬升機構(gòu)的第四連桿3 —端通過第二轉(zhuǎn)動副I連接在機架2上，另一端通過第三轉(zhuǎn)動副6與第五連桿7連接，第五連桿7另一端通過第四轉(zhuǎn)動副8與大臂9連接。
[0026]對照圖1和圖4，所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由鏟斗22和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)組成，所述鏟斗22通過第十二轉(zhuǎn)動副12連接到大臂9上，所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由主動桿14、第一連桿16、第三連桿10和第二連桿20組成，主動桿14 一端通過第一轉(zhuǎn)動副13連接到機架2上，另一端通過第五轉(zhuǎn)動副15與第一連桿16連接。第一連桿16 —端通過第七轉(zhuǎn)動副17連接到第三連桿10上，第一連桿16另一端通過第六轉(zhuǎn)動副19連接到第二連桿20上。第三連桿10另一端通過第八轉(zhuǎn)動副11連接到大臂9上，第二連桿20另一端通過第九轉(zhuǎn)動副21與鏟斗22連接。
[0027]對照圖1和圖5，所述三個鎖緊裝置5和23，18分別安裝在第三轉(zhuǎn)動副6和第十四轉(zhuǎn)動副24以及第七轉(zhuǎn)動副17上，按照挖掘機構(gòu)不同的工況進行適時鎖緊。
[0028]所述主動桿14由伺服電機驅(qū)動。
[0029]工作原理及過程:
[0030]在各裝載工況作業(yè)中，大臂9抬升時，第一鎖緊裝置5與第二鎖緊裝置23打開，第三轉(zhuǎn)動副6恢復自由度，第三鎖緊裝置18鎖緊，即運動副17鎖緊，第七轉(zhuǎn)動副17失去自由度。此時，大臂9在主動桿14作用下繞第十轉(zhuǎn)動副4轉(zhuǎn)動抬升。鏟斗翻轉(zhuǎn)時，鎖緊裝置18打開，第七運動副17恢復自由度，鎖緊裝置5 (兩個)鎖緊，第三運動副6 (兩個)鎖緊失去自由度，大臂9相對機架2失去自，由度，此時在主動桿14驅(qū)動下，運動經(jīng)過第一連桿16、第三連桿10和第二連桿20傳到鏟斗22實現(xiàn)鏟斗翻轉(zhuǎn)。在整個裝載作業(yè)過程中，鎖緊裝置18和鎖緊裝置5 (兩個)根據(jù)不同的作業(yè)工況，適時的鎖緊、打開，完成裝載作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機，包括機架、大臂抬升機構(gòu)、鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)以及鎖緊裝置，其特征在于，具體結(jié)構(gòu)和連接方式為: 所述大臂抬升機構(gòu)由大臂和抬升機構(gòu)組成，大臂連接在機架上，抬升機構(gòu)的第四連桿一端連接在機架上，另一端與第五連桿連接，第五連桿另一端與大臂連接； 所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由鏟斗和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)組成，鏟斗連接到大臂上，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由主動桿、第一連桿、第三連桿和第二連桿組成，主動桿一端連接到機架上，另一端與第一連桿連接，第一連桿另兩端分別連接到第三連桿和第二連桿上，第三連桿另一端連接到大臂上，第二連桿另一端與鏟斗連接； 所述鎖緊裝置安裝在轉(zhuǎn)動副上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機，其特征在于，所述大臂通過第十轉(zhuǎn)動副連接在機架上，抬升機構(gòu)的第四連桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副連接在機架上，另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第五連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與大臂連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機，其特征在于，所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由鏟斗和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)組成，鏟斗通過第十二轉(zhuǎn)動副連接到大臂上，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由主動桿、第一連桿、第三連桿和第二連桿組成，主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接到機架上，另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與第一連桿連接，第一連桿另兩端分別通過第七轉(zhuǎn)動副連接到第三連桿上，通過第六轉(zhuǎn)動副連接到第二連桿上，第三連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副連接到大臂上，第二連桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與鏟斗連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機，其特征在于，所述鎖緊裝置為三個，分別安裝在第三轉(zhuǎn)動副和第十四轉(zhuǎn)動副和第七轉(zhuǎn)動副上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機，其特征在于，所述主動桿由伺服電機驅(qū)動。
【文檔編號】E02F3/42GK104047309SQ201410299947
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】蔡敢為, 王龍, 張 林, 張永文, 李志杰, 朱凱君, 王麾, 范雨, 王少龍, 楊旭娟, 李巖舟, 王湘, 王小純 申請人:廣西大學