[發明專利]一種離散變速輸入多自由度可控機構式甘蔗裝車機

有效

• 申請號: 201310051722.5
• 申請日: 2013-02-08
• 公開（公告）號: CN103125214A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 蔡敢為;張林;潘宇晨;葉麗娜;王小純;楊旭娟
• 申請（專利權）人: 廣西葉茂機電自動化有限責任公司;蔡敢為
• 主分類號: A01D87/00
• 分類號: A01D87/00;B60K25/06
• 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，特別是一種離散變速輸入多自由度可控機構式甘蔗裝車機。

背景技術

甘蔗裝車機是一種應用于甘蔗裝載的工程機械。甘蔗裝車機種類較多，現有的大多數甘蔗裝車機主要是在液壓式，這類甘蔗裝車機作業效率高，能在短時間內對甘蔗進行裝卸，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，液壓零部件制造精度要求高、制造及其維護保養成本高，液壓系統易受環境因素影響，尤其在低溫或高溫環境下，容易出現無力或振動等情況。

由控制電機驅動的多自由度可控機構為工程機械提供了廣闊的發展空間，不僅可完成復雜和可變的運動軌跡輸出，同時還具有制造成本低，維護保養簡單等優點，如果能夠應用于甘蔗裝車機，可以避免液壓式甘蔗裝車機液壓零部件制造精度要求高、制造及其維護保養成本高的不足。但以往對多自由度連桿機構進行驅動，往往需要用多臺伺服電機對各個主動桿分別進行驅動，易受電力供應限制，這些缺點對控制電機驅動的多自由度可控機構應用于野外施工作業甘蔗裝車機形成了制約。

發明內容

本發明的目的在于已有技術存在的問題提供一種離散變速輸入多自由度可控機構式甘蔗裝車機，在保證滿足傳統液壓甘蔗裝車機作業要求的前提下，避免液壓甘蔗裝載機液壓元件制造精度要求高、制造及其維護保養成本高、工作效率易受環境溫度影響等缺點，同時又能夠由一臺內燃機直接驅動，使該甘蔗裝載機適合野外施工作業。

本發明通過以下技術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式甘蔗裝車機，包括內燃機、傳動裝置、多自由度連桿機構，所述傳動裝置由分動箱、離合器、換向裝置、減速器等構成，所述多自由度連桿機構由動臂抬升支鏈、下叉翻轉支鏈、上叉翻轉支鏈組成，

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動副連接到機架上，所述第一主動桿一端通過第一轉動副與機架連接，另一端通過第二轉動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第三轉動副與動臂連接，

所述下叉翻轉支鏈由第二主動桿、第二連桿、搖桿、拉桿、下叉組成，第二主動桿一端通過第七轉動副與機架連接，另一端通過第八轉動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第九轉動副與搖桿一端連接，搖桿通過第四轉動副與動臂連接，搖桿另一端通過第十轉動副與拉桿一端連接，拉桿另一端通過第十一轉動副與下叉連接，

所述上叉翻轉支鏈由第三主動桿、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動副與機架連接，另一端通過第十四轉動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第十五轉動副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端第六轉動副與動臂連接，第四連桿通過第十六轉動副與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第十七轉動副與上叉連接，上叉通過第十二轉動副與下叉連接。所述上叉翻轉機構主要用來控制上叉的翻轉運動，按作業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式甘蔗裝車機的控制方法，包括如下步驟：

由內燃機輸入的動力經過分動箱分配給多自由度連桿機構的第一主動桿、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、反方向驅動運動的切換，在三個主動桿正、反方向定速驅動運動和停止驅動的作用下，多自由度連桿機構的三條支鏈相互配合運動，實現其復雜、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燃機進行驅動控制，內燃機驅動系統由第一離合器、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對該非連續有限變速輸入多自由度可控機構式甘蔗裝車機控制，進而通過動臂抬升支鏈、下叉翻轉支鏈、上叉翻轉支鏈的相互配合，完成甘蔗等貨物裝卸作業。

本發明突出優點在于：

1、在保證滿足甘蔗裝載機作業的前提下，采用連桿傳動替代了傳統的液壓傳動，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、液壓系統發生故障不易檢查和排除等缺點，而且連桿機構具有制造成本低廉，對維護保養要求低。