[發明專利]具有運動冗余特性的液壓挖掘機作業裝置

有效

• 申請號: 201210177310.1
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102720224A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 丁華鋒;曹文熬;曹宇;陳子明;付鴻曄;王園園
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: E02F3/34
• 分類號: E02F3/34;E02F3/42
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術領域

本發明涉及一種挖掘機，特別是一種用于正鏟液壓挖掘機裝置。

背景技術

大型正鏟液壓挖掘機是露天煤礦采掘的主要工具，其挖掘工作裝置是完成挖掘機各項功能的主要構件，國內對液壓正鏟挖掘機工作裝置的研究較少，中國專利CN200520035287.8涉及一種液壓挖掘機正鏟作業裝置水平推壓機構，特點是鏟斗液壓缸活塞桿與動臂前端鉸接，斗桿后部與動臂前端鉸接，鏟斗與斗桿前端鉸接，鏟斗與鏟斗液壓缸缸筒端部鉸接，鉸點在空中構成了四邊形結構的四桿機構。國外的主要生產廠家有特雷克斯(Terex),卡特彼勒?(CATERPILLR)、日立(HITACHI)和利勃海爾(LIEBHERR)等。其中影響力較大的是特雷克斯(Terex)公司生產的含有“強力三角”構件的液壓挖掘機。雖然國外的廠家的正鏟液壓挖掘機技術較為成熟，但他們的產品結構較為單一，驅動力臂小而導致能耗大的問題始終沒有得到解決。

發明內容

本發明的目的在于提供一種承載能力高、剛度大的運動冗余正鏟挖掘機構。本發明為兩側完全對稱機構，其主要包括有機架、動臂、斗桿、鏟斗、搖桿和四對驅動液壓缸即動臂液壓缸、鏟斗液壓缸、斗桿液壓缸和搖桿液壓缸。

其中，機架與動臂下端鉸接，該動臂的上端與斗桿的一端鉸接，該斗桿的另一端與鏟斗的一部位鉸接，該鏟斗的另一部位與一對鏟斗液壓缸的一端鉸接，該一對鏟斗液壓缸的另一端與一對搖桿的上端鉸接，該一對搖桿的下端與機架鉸接，上述一對搖桿的中部與一對搖桿液壓缸的一端鉸接，該一對搖桿液壓缸的另一端與機架的另一部位鉸接；一對動臂液壓缸的一端與動臂中部鉸接，該一對動臂液壓缸的另一端與機架鉸接；一對斗桿液壓缸的一端與上述斗桿的中部鉸接，該一對斗桿液壓缸的另一端可與上述機架鉸接，也可與上述動臂的另一部位鉸接。

在保證桿件數目和桿件之間相互連接關系不變的情況下，各桿件的形狀和尺寸可根據實際情況變化。

本發明中鏟斗的自由度為3，工作裝置的自由度為4，驅動數目為4，驅動數目大于鏟斗自由度，這樣的工作裝置具有運動冗余特性。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

(1)?承載能力高、剛度大、驅動力臂大，較小的驅動力便能驅動負載，從而能降低能耗。

(2)?具有運動冗余特性，可以避開機器人內部奇異位形，較好的靈活性、避障能力及動力特性。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的立體示意簡圖。

圖2是本發明實施例2的立體示意簡圖。

具體實施方式

????實施例1

在圖1所示的具有運動冗余特性的液壓挖掘機作業裝置的立體示意簡圖中，機架1與動臂3的下端通過鉸鏈R1連接，該動臂3的上端與斗桿4的一端通過鉸鏈R3連接，該斗桿4的另一端與鏟斗5的一部位通過鉸鏈R5連接，該鏟斗5的另一部位與一對鏟斗液壓缸6的缸套端部分別通過鉸鏈R6連接，該一對鏟斗液壓缸6的活塞桿端部與一對搖桿7的上端分別通過鉸鏈R7連接，該一對搖桿7的另一端與上述機架1分別通過鉸鏈R9連接。上述一對搖桿7的中部與一對搖桿液壓缸8的活塞桿端部分別通過鉸鏈R8連接，該一對搖桿液壓缸8的缸套端部與上述機架1分別通過鉸鏈R11連接。一對動臂液壓缸2的缸套端部與動臂3分別通過鉸鏈R2連接，該一對動臂液壓缸2的活塞桿端部與上述機架1分別通過鉸鏈R12連接。一對斗桿液壓缸9的活塞桿端部與上述斗桿4的中部分別通過鉸鏈R4連接，該一對斗桿液壓缸9的缸套端部與上述機架1通過鉸鏈R10連接。

實施例2

在圖2所示的具有運動冗余特性的液壓挖掘機作業裝置的立體示意簡圖中，動臂3的下端與機架1通過鉸鏈R1連接，該動臂3的上端與斗桿4的一端通過鉸鏈R3連接，該斗桿4的另一端與鏟斗5的一部位通過鉸鏈R5連接，該鏟斗5的另一部位與一對鏟斗液壓缸6的缸套端部分別通過鉸鏈R6連接，該一對鏟斗液壓缸6的活塞桿端部與一對搖桿7的上端分別通過鉸鏈R7連接，該一對搖桿7的另一端與上述機架1分別通過鉸鏈R9連接。上述一對搖桿7的中部與一對搖桿液壓缸8的活塞桿端部分別通過鉸鏈R8連接，該一對搖桿液壓缸8的缸套端部與上述機架1分別通過鉸鏈R11連接，一對動臂液壓缸2的缸套端部與動臂3分別通過鉸鏈R2連接，該一對動臂液壓缸2的活塞桿端部與上述機架1分別通過鉸鏈R12連接，一對斗桿液壓缸9的活塞桿端部與上述斗桿4的中部分別通過鉸鏈R4連接，該一對斗桿液壓缸9的缸套端部與動臂3的一部位分別通過鉸鏈R10連接。