[發明專利]兩自由度混合驅動可控吊運起重機

有效

• 申請號: 201410068850.5
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103787216B
• 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，具體是一種兩自由度混合驅動可控吊運起重機。

（二）背景技術：

集裝箱正面吊運起重機（亦稱集裝箱正面吊）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，都是通過伸縮油缸、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：

本發明提出了一種兩自由度混合驅動可控吊運起重機，主要解決傳統液壓式集裝箱正面吊運起重機加工裝配要求高、維護保養成本高、壽命不長、漏油等技術問題。

能夠實現上述目的的兩自由度混合驅動可控吊運起重機，包括基于車架設置的吊臂、吊臂升降機構和吊臂前伸機構，所不同的是所述吊臂包括轉動臂和伸展臂，所述轉動臂下端鉸連于車架中后部，所述伸展臂的后端鉸于轉動臂上端，伸展臂前端安裝夾緊裝置；所述吊臂升降機構設于吊臂前下方并于吊臂兩側對稱設置，包括升降搖桿和升降連桿，所述升降搖桿的下端鉸連于車架前部，所述升降連桿的下端與升降搖桿的上端鉸連，升降連桿的上端鉸連于伸展臂的中后部；所述吊臂前伸機構設于吊臂后上方并于吊臂兩側對稱設置，包括前伸搖桿和前伸連桿，所述前伸搖桿的下端鉸連于車架后部，所述前伸連桿的后端鉸連前伸搖桿上端，前伸連桿的前端鉸連于伸展臂的中前部；所述升降搖桿共同的驅動機構為設于車架上的大功率常規電機，所述前伸搖桿共同的驅動機構為設于車架上的小功率伺服電機，或所述升降搖桿共同的驅動機構為設于車架上的小功率伺服電機，所述前伸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，通過吊臂升降機構和吊臂前伸機構的位置變化而實現轉動臂的轉動和伸展臂的升降，最終實現夾緊裝置對集裝箱的抓取、吊運和卸貨。

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實施方式的伸出抓取工作狀態示意圖。

圖4為圖1實施方式的吊運工作狀態示意圖。

圖號標識：1、車架；2、前伸搖桿；3、前伸連桿；4、伸展臂；5、夾緊裝置；6、升降搖桿；7、升降連桿；8、轉動臂。

（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。

本發明兩自由度混合驅動可控吊運起重機包括基于車架1設置的吊臂、吊臂升降機構和吊臂前伸機構。

所述吊臂包括轉動臂8和伸展臂4，所述轉動臂8于伸展臂4兩側對稱設置，轉動臂8下端鉸連于車架1中后部，所述伸展臂4的后端與兩側轉動臂8上端形成復合鉸鏈，伸展臂4前端安裝夾緊裝置5，具體的一種實施方式中，伸展臂4采用方鋼管，如圖1所示。

所述吊臂升降機構設于吊臂前下方，并于吊臂兩側對稱設置，吊臂升降機構包括升降搖桿6和升降連桿7，所述升降搖桿6的下端鉸連于車架1前部，所述升降連桿7的下端與升降搖桿6的上端鉸連，兩側升降連桿7的上端與伸展臂4的中后部臂體形成復合鉸鏈，兩側升降搖桿6的共同驅動為設于機架1上的升降電機，如圖1所示。