[發明專利]一種高負載能力九桿兩自由度機械式裝載機構

無效

• 申請號: 201310690856.1
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103711159A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 蔡敢為;張林;王少龍;石慧;王麾;關卓懷;范雨;楊旭娟;李巖舟
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: E02F3/38
• 分類號: E02F3/38;E02F3/43
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工程機械領域，特別是一種高負載能力九桿兩自由度機械式裝載機構。

背景技術

裝載機是一種廣泛應用于道路、港口、礦山、鐵路等建設工程的土石方施工機械，它主要用于鏟裝土壤、砂石等散裝物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業。換種不同的輔助工作裝置還可進行推土、起重和其他物料的裝卸作業。裝載機是應用最為廣泛的工程機械，隨著社會經濟的發展，裝載機在城市市政工程、垃圾清理、建筑工程等場合的應用越來越多。現有裝載機主要由動臂抬升機構和鏟斗翻轉機構兩部分組成，分別通過動臂油缸和鏟斗油缸來控制完成作業動作，雖然液壓系統結構緊湊，但是液壓系統易受油溫過熱影響，機械效率低、傳動穩定性差，而且液壓系統可靠性差，維護、保養復雜且成本較高。

隨著機構學及機電一體化的發展，用機械傳動方式驅動裝載機構作業已經變為可能。機械傳動效率高，而且現有的機電一體化技術已經可以克服機械傳動容易過載破壞等缺點。但是現有的多自由度可控式裝載機構，大多只是對現有液壓裝載機構進行簡單改進，利用二連桿機構替換液壓裝載機構中的液壓系統，缺乏對桿件傳動與液壓缸傳動動態性能差異的考慮，造成機構剛性差，抗過載能力小，運動學以及動力學性能差等缺點，難以滿足實際作業需要，雖然解決了液壓系統存在的一些不足，但很難適用于裝載機設計生產。

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高負載能力九桿兩自由度機械式裝載機構，在保證滿足傳統裝載機作業要求及連桿機構結構簡單的前提下，不僅避免現有液壓式裝載機可靠性差，傳動效率低等缺點，而且保證該機械式裝載機構具有運動學、動力學性能好，結構剛度大，抗過載能力強等優點。

本發明通過一下技術方案來達到上述目的：

一種高負載能力九桿兩自由度機械式裝載機構，由機架、動臂控制支鏈、鏟斗控制支鏈組成。

所述動臂控制支鏈由動臂、第一主動桿、第一連桿、搖臂組成，所述動臂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鏟斗連接，所述第一主動桿一端通過第三轉動副與機架連接，另一端通過第四轉動副與第一連桿連接，第一連桿通過第五轉動副與鏟斗連接，所述搖臂通過第六轉動副與動臂連接。

所述鏟斗控制支鏈由第二主動桿、第二連桿、拉桿組成，所述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連接，第二連桿通過第九轉動副與搖臂連接，所述拉桿一端通過第十轉動副與第二連桿連接，另一端通過第十一轉動副與鏟斗連接。

本發明突出優點在于：

1、該機械式裝載機構在保證滿足傳統裝載機作業要求及連桿機構結構簡單的前提下，不僅避免了現有液壓式裝載機可靠性差，傳動效率低等缺點，通過采用全新的連桿機構設計，提高了連桿部分的可靠性，改善了裝載機構的力學性能，非常適合裝載機設計與制造。

2、該機械式裝載機構與其他可控機構式裝載機構相比，不僅結構緊湊，剛度大，提高了裝載機構的抗過載能力，而且采用了運動學和動力學性能更為優越的新型結構，使該裝載機構可靠性及動態穩定性能更好，非常適宜于制造大、中、小型裝載機。

附圖說明

圖1為本發明所述一種高負載能力九桿兩自由度機械式裝載機構示意圖。

圖2為本發明所述一種高負載能力九桿兩自由度機械式裝載機構動臂控制支鏈示意圖。

圖3為本發明所述一種高負載能力九桿兩自由度機械式裝載機構鏟斗控制支鏈示意圖。

圖4為本發明所述一種高負載能力九桿兩自由度機械式裝載機構作業示意圖。

具體實施方式

以下通過附圖對本發明的技術方案作進一步說明。

對照圖1、圖2、圖3、圖4，一種高負載能力九桿兩自由度機械式裝載機構，由機架1、動臂控制支鏈、鏟斗控制支鏈組成。

對照圖1、圖2，所述動臂控制支鏈由動臂18、第一主動桿3、第一連桿5、搖臂17組成，所述動臂18一端通過第一轉動副15與機架1連接，另一端通過第二轉動副19與鏟斗7連接，所述第一主動桿3一端通過第三轉動副2與機架1連接，另一端通過第四轉動副4與第一連桿5連接，第一連桿5通過第五轉動副6與鏟斗7連接，所述搖臂17通過第六轉動副16與動臂18連接。

對照圖1、圖3，所述鏟斗控制支鏈由第二主動桿13、第二連桿11、拉桿8組成，所述第二主動桿13一端通過第七轉動副14與機架1連接，另一端通過第八轉動副12與第二連桿11連接，第二連桿11通過第九轉動副10與搖臂17連接，所述拉桿8一端通過第十轉動副9與第二連桿11連接，另一端通過第十一轉動副20與鏟斗7連接。

對照圖1、圖2、圖3、圖4，所述一種高負載能力九桿兩自由度機械式裝載機構可通過機架1安裝可安裝在行走底盤上，所述動臂控制支鏈通過第一主動桿3的驅動控制，完成動臂18的抬升或者下降動作，所述鏟斗控制支鏈通過第二主動桿13的驅動控制，完成鏟斗7的翻轉作業，根據實際作業要求，通過動臂控制支鏈和鏟斗控制支鏈的相互配合，共同完成動臂18抬升、下降，鏟斗7裝載和卸料等裝載作業任務。