[發明專利]兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機

有效

• 申請號: 201410068663.7
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103787204B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 潘宇晨;莫志平;吳彤峰;陸安山;梁好翠;何永玲;黃宜軍;張千鋒;魯娟
• 申請（專利權）人: 欽州學院
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J5/00;B66C23/04;B66C23/06;B66C23/64
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司45107
• 代理人: 廖世傳

（一）技術領域：

本發明涉及港口起重機械，特別是一種兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機。

（二）背景技術：

集裝箱正面吊運起重機是一種重要的港口機械，具有操作方便，堆碼層數高等優點，在各類港口集裝箱搬運、碼垛和運輸等作業中發揮了重要的作用。如CN103332220A、CN101723256A、CN202322093U、CN2773035、CN201890746U公開的集裝箱正面吊運起重機，都是通過擺動油缸、俯仰油缸的聯合驅動完成工作任務。

但是，上述這類傳統的集裝箱正面起重機均為純液壓傳動式，其液壓系統存在著零部件加工裝配要求高、制造、維護、保養成本高、壽命不長、漏油等缺點。并且，這類傳統開鏈式串聯結構的起重機構因其自身結構的限制，存在著構件笨重、剛性差、慣量大、關節誤差累積等問題，動力學性能較差，難以滿足日益嚴格的高速重載作業要求。

（三）發明內容：

為此，本發明提出了一種兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機，其目的在于使起重機具備更大的動力輸出和更高的可靠性，并使整機造價更為低廉，維護保養成本更低。

能夠實現上述目的的平面兩自由度七桿伺服驅動集裝箱正面吊運起重機，包括基于車架設置的吊臂、吊臂俯仰機構和吊臂擺動機構，與現有技術不同的是所述吊臂包括俯仰臂和擺動臂，所述俯仰臂的下端于車架中部鉸連，所述擺動臂的后端與俯仰臂的上端鉸連，擺動臂的前端設置夾緊裝置；所述吊臂俯仰機構設于吊臂前方，包括于吊臂兩側對稱設置的俯仰搖桿和俯仰連桿，所述俯仰搖桿的下端于車架的前部鉸連，所述俯仰連桿的后端與俯仰臂的臂體鉸連，俯仰搖桿的上端與俯仰連桿的前端鉸連；所述吊臂擺動機構設于吊臂后方，包括于吊臂兩側對稱設置的擺動搖桿和擺動連桿，所述擺動搖桿的下端于車架的后部鉸連，所述擺動連桿的前端與擺動臂的臂體鉸連，擺動搖桿的上端和擺動連桿的后端鉸連；所述俯仰搖動桿共同的驅動機構為設于車架上的大功率常規電機，所述擺動搖桿共同的驅動機構為設于車架上的小功率伺服電機，或所述俯仰搖動桿共同的驅動機構為設于車架上的小功率伺服電機，所述擺動搖桿共同的驅動機構為設于車架上的大功率常規電機。

上述結構中，所述吊臂俯仰機構通過俯仰臂連同擺動臂的轉動而實現夾緊裝置的高度調節，所述吊臂擺動機構通過擺動臂于俯仰臂上的轉動而實現夾緊裝置的前后位置調節，兩者的合成運動實現夾緊裝置對集裝箱的裝卸。

本發明的有益效果：

1、本發明兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機采用大功率常規電機和小功率伺服電機混合驅動的策略，與純伺服電機或者液壓驅動的方式相比，具有更大的動力輸出和更高的可靠性，并且整機造價更為低廉，維護保養成本更低。

2、本發明由電機直接驅動、連桿機構傳動實現吊運、起重任務，能有效克服傳統液壓式集裝箱正面吊運起重機加工裝配要求高、壽命不長、漏油等缺點。

3、本發明整體結構為外轉動副驅動、閉鏈傳動的形式，所有電機均安裝在車架上，有效降低了各構件的重量，具有運動慣量小、軌跡輸出靈活、精度高等優點。

（四）附圖說明：

圖1為本發明一種實施方式的結構示意圖。

圖2為圖1實施方式的初始、復位工作狀態示意圖。

圖3為圖1實施方式的擺動工作狀態示意圖。

圖4為圖1實施方式的舉升工作狀態示意圖。

圖號標識：1、車架；2、俯仰搖桿；3、俯仰連桿；4、擺動臂；5、夾緊裝置；6、俯仰臂；7、擺動連桿；8、擺動搖桿。

（五）具體實施方式：

下面結合附圖所示實施方式對本發明的技術方案作進一步說明。

本發明兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機包括基于車架1設置的吊臂、吊臂俯仰機構和吊臂擺動機構。

所述吊臂包括俯仰臂6和擺動臂4，所述俯仰臂6的下端于車架1的中部鉸連，所述擺動臂4和俯仰臂6均采用方鋼管，擺動臂4下端與俯仰臂6上端鉸接，對集裝箱進行抓取的夾緊裝置5設于擺動臂4的前端，如圖1所示。

所述吊臂俯仰機構設于俯仰臂6前方，包括于俯仰臂6兩側對稱設置的俯仰搖桿2和俯仰連桿3，所述俯仰搖桿2的下端于車架1的前部鉸連，所述俯仰連桿3的后端與俯仰臂6的中間臂體鉸連，俯仰搖桿2的上端與俯仰連桿3的前端相互鉸連，兩側俯仰搖桿2共同的驅動機構為設于車架1上的俯仰電機，如圖1所示。