[發明專利]一種平面多自由度可控裝載機構

無效

• 申請號: 201010244837.2
• 申請日: 2010-08-04
• 公開（公告）號: CN101899846A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 蔡敢為;徐細勇;潘宇晨;溫芳;謝紅梅;張轉;吳篤超
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: E02F3/30
• 分類號: E02F3/30;E02F3/38;E02F3/42
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 黃永校

技術領域

本發明涉及工程機械領域，特別是一種平面多自由度可控裝載機構。

背景技術

現有裝載機主要是液壓式傳動，具有結構簡單，重量輕，可實現很多復雜動作等優點，被廣泛采用。但是液壓式挖掘機是以液壓油為傳遞動力的介質，其啟動較差，容易因內部元件磨損后產生泄漏，而且涉及的元件較多，泄漏的液壓油會造成環境的污染。同時會出現過熱，工作無力等現象。隨著裝載機功能的增加，其液壓系統越來越復雜，故障的出現更具有突然性、隱蔽性。

雖然液壓式裝載機可以靈活地執行各種工程動作，由于其存在液壓系統零部件要求高、壽命長、漏油等缺陷，至今仍然是工程機械領域一個十分棘手的問題，也是長期未能取得突破的難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種平面多自由度可控裝載機構，它能克服液壓式裝載機對液壓元件要求高、易產生漏油、可靠度難以保證的缺點。

本發明通過以下技術方案達到上述目的：

一種平面多自由度可控裝載機構，包括舉升機構，鏟斗翻轉機構，所述舉升機構由第一主動桿、第一從動桿、舉升臂和機架組成，第一主動桿一端通過第五鉸孔與第一從動桿鉸接，另一端通過第一鉸孔鉸接在機架上，第一從動桿另一端通過第六鉸孔與舉升臂鉸接，舉升臂一端通過第三鉸孔鉸接在機架上，另一端通過第七鉸孔與鏟斗鉸接。

所述鏟斗翻轉機構由第二主動桿，第二從動桿、第一傳動桿、第二傳動桿、第三傳動桿、第四傳動桿、鏟斗以及機架連接組成，所述第二主動桿一端通過第八鉸孔與第二從動桿鉸接，另一端通過第二鉸孔鉸接在機架上，第一傳動桿分別通過第十二鉸孔、第九鉸孔以及第十一鉸孔與第二傳動桿、第三傳動桿、第四傳動桿相互鉸接，第一傳動桿和第三傳動桿通過第九鉸孔與第二從動桿鉸接，第二傳動桿另一端通過第四鉸孔鉸接在機架上，第三傳動桿另一端通過第十鉸孔與舉升臂鉸接，第四傳動桿的另一端通過第十三鉸孔與鏟斗鉸接。

所述第一主動桿和第二主動桿分別由第一伺服電機和第二伺服電機控制。

所述平面多自由度可控裝載機構安裝有兩臺伺服電機。機架本身可安裝在傳統裝載機帶回轉平臺的輪胎式或履帶式行走機構上，實現裝載，卸料等功能和整機的定位與行走。

裝載機構進行工作時，根據裝載機動作要求，通過控制器對舉升臂伺服電機進行控制，使舉升臂的前端實現在工作空間內的舉升和降低。在完成舉升臂的上升和下降的同時，通過控制鏟斗翻轉機構的伺服電機，配合舉升臂實現鏟斗的提升和翻轉動作。裝載動作完成后，舉升臂提升，通過鏟斗翻轉機構使鏟斗保持相對于地面的水平狀態，裝載機運送到某指定位置。卸料時，鏟斗翻轉機構回收，鏟斗回轉，完成卸載的動作。

本發明的突出優點在于：

1、鏟斗翻轉機構具有自動水平調節和反回轉功能。舉升臂提升過程中，可以保持鏟斗相對于地面的水平并且防止由于鏟斗的回轉而越過水平位置。

2、由于采用外轉動副驅動，所有伺服電機都安裝在機架上，有效降低手臂重量，提高裝載速度。

3、兩臺驅動電機為計算機控制的伺服電機，通過編程可實現裝載機構的裝載和卸料動作。

本發明的平面裝載機構，可以解決液壓式裝載機對零件要求高、壽命不長、易漏油的問題，并且整機結構簡單緊湊，零部件制造加工要求低。

附圖說明

圖1為本發明所述平面多自由度可控裝載機構的結構示意圖。

圖2為本發明所述平面多自由度可控裝載機構的裝載舉升臂結構示意圖。

圖3為本發明所述平面多自由度可控裝載機構的鏟斗翻轉機構的示意圖。

圖4為本發明所述平面多自由度可控裝載機構的鏟斗翻轉機構的一個五桿機構正視圖。

圖5為本發明所述平面多自由度可控裝載機構的鏟斗翻轉機構的另一個五桿機構正視圖。

圖6為本發明所述平面多自由度可控裝載機構安裝在輪胎式行走機構上的工作示意圖。

圖7為本發明所述平面多自由度可控裝載機構的俯視圖。

具體實施方式

對照圖1和圖2，所述裝載舉升機構為一平面單自由度可控機構，由第一主動桿1、第一從動桿2、舉升臂3和機架24組成。第一主動桿1一端通過第五鉸孔15與第一從動桿2鉸接，另一端通過第一鉸孔11鉸接在機架上，第一從動桿2另一端通過第六鉸孔16與舉升臂3鉸接，舉升臂3一端通過第三鉸孔13鉸接在機架上，另一端通過第七鉸孔17與鏟斗10鉸接在一起。第一主動桿1由伺服電機27控制，通過編程實現舉升臂3前端在工作空間的提升和下降。