[發(fā)明專利]一種具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410299947.7
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104047309A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡敢為;王龍;張林;張永文;李志杰;朱凱君;王麾;范雨;王少龍;楊旭娟;李巖舟;王湘;王小純
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: E02F3/28
• 分類號: E02F3/28;E02F3/36;E02F3/42
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 45104
• 代理人: 黃永校

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，特別是一種具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機。?

背景技術(shù)

裝載機是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設(shè)工程的土石方施工機械。其中液壓裝載機是應(yīng)用最廣泛的一類裝載機，但是液壓系統(tǒng)制造成本高，易出現(xiàn)漏油、維修困難，這些都是液壓式裝載機長期存在的棘手問題。?

隨著電機技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高，可控機械式機構(gòu)為工程機械提供了廣闊的發(fā)展空間，由電機驅(qū)動的多自由度可控機構(gòu)不僅具有工作空間大、動作靈活、可靠性高，同時還具有制造成本低，維護保養(yǎng)簡單等優(yōu)點。可控機構(gòu)式裝載機由于用多自由度連桿機構(gòu)取代了液壓傳動，避免了液壓系統(tǒng)加工精度要求高，維護保養(yǎng)成本高，容易產(chǎn)生漏油等問題。但是，現(xiàn)有可控機構(gòu)式裝載機主要依靠多自由度的連桿機構(gòu)工作，以往對多自由度連桿機構(gòu)進行控制，往往需要用與連桿機構(gòu)自由度同等數(shù)量的控制電機進行驅(qū)動控制，這導(dǎo)致其使用電機數(shù)目增多，多個電機同時作業(yè)時容易發(fā)生耦合振動，嚴重影響零件使用壽命，而且增加了機架傳動系統(tǒng)的復(fù)雜性，造價也隨電機數(shù)量增多而大大增加，這些缺點對多自由度可控機構(gòu)在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用有一定制約。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機，首先應(yīng)具有傳統(tǒng)液壓裝載機工作空間大、裝載能力大、受力好等優(yōu)點，克服傳統(tǒng)液壓裝載機維修保養(yǎng)成本高、作業(yè)噪音大、液壓元件成本高、反應(yīng)不夠靈敏等缺點，同時，還應(yīng)降低了主動桿的使用數(shù)量，從而降低了可控電機數(shù)量，降低裝載機構(gòu)制造成本，改善了多個電機同時工作引起的耦合振動，提高零件使用壽命和機構(gòu)可靠性。同時還應(yīng)能主動變胞以保證變胞操作的可靠性。?

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達到上述目的：一種具有主動變胞功能的可控多連桿裝載機，包括機架、大臂抬升機構(gòu)、鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)以及鎖緊裝置。具體結(jié)構(gòu)和連接方式為：?

所述大臂抬升機構(gòu)由大臂和抬升機構(gòu)組成，大臂連接在機架上，抬升機構(gòu)的第四連桿一端連接在機架上，另一端與第五連桿連接，第五連桿另一端與大臂連接。?

所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由鏟斗和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)組成，鏟斗連接到大臂上，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由主動桿、第一連桿、第三連桿和第二連桿組成，主動桿一端連接到機架上，另一端與第一連桿連接，第一連桿另兩端分別連接到第三連桿和第二連桿上，第三連桿另一端連接到大臂上，第二連桿另一端與鏟斗連接。?

所述鎖緊裝置安裝在轉(zhuǎn)動副上。?

所述大臂通過第十轉(zhuǎn)動副連接在機架上，抬升機構(gòu)的第四連桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副連接在機架上，另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第五連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與大臂連接。?

所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由鏟斗和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)組成，鏟斗通過第十二轉(zhuǎn)動副連接到大臂上，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)由主動桿、第一連桿、第三連桿和第二連桿組成，主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接到機架上，另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與第一連桿連接，第一連桿另兩端分別通過第七轉(zhuǎn)動副連接到第三連桿上，通過第六轉(zhuǎn)動副連接到第二連桿上，第三連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副連接到大臂上，第二連桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與鏟斗連接。?

所述鎖緊裝置為三個，分別安裝在第三轉(zhuǎn)動副，第十四轉(zhuǎn)動副和第七轉(zhuǎn)動副上。所述主動桿由伺服電機驅(qū)動。?

工作原理及過程：?

在各裝載工況作業(yè)中，大臂抬升時，安裝在第三轉(zhuǎn)動副上的第一鎖緊裝置和安裝在第十四轉(zhuǎn)動副的第二鎖緊裝置打開，第三轉(zhuǎn)動副恢和第十四轉(zhuǎn)動副恢復(fù)自由度，第七轉(zhuǎn)動副失去自由度，此時，大臂在主動桿作用下繞第十轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動抬升。鏟斗翻轉(zhuǎn)時，安裝在第七轉(zhuǎn)動副上的第三鎖緊裝置打開，第七轉(zhuǎn)動副恢復(fù)自由度，安裝在第三轉(zhuǎn)動副上的第一鎖緊裝置和安裝在第十四轉(zhuǎn)動副上的第二鎖緊裝置鎖緊，第三轉(zhuǎn)動副和第十四轉(zhuǎn)動副失去自由度，大臂相對機架失去自由度，此時在主動桿的驅(qū)動下將動力經(jīng)過第一連桿、第三連桿和第二連桿傳到鏟斗實現(xiàn)鏟斗翻轉(zhuǎn)。?

本發(fā)明的突出優(yōu)點在于：?

1、利用連桿傳動替代液壓傳動，解決了傳統(tǒng)裝載機加工精度要求高，保養(yǎng)成本高，液壓元件成本高，作業(yè)噪音大等缺點；?

2、采用在連桿機構(gòu)上加裝鎖緊裝置實現(xiàn)裝載機構(gòu)主動變胞功能，使該裝載機構(gòu)根據(jù)不同工況可靠的鎖定某些轉(zhuǎn)動副，適時降低了裝載機構(gòu)的自由度，從而減少了可控電機的使用?數(shù)量。相比其他多自由度可控裝載機構(gòu)，該發(fā)明利用一臺可控電機即可完成兩自由度裝載作業(yè)，不僅大大降低了可控裝載機構(gòu)的造價，而且降低了機架傳動系統(tǒng)的復(fù)雜性，改善了機構(gòu)受力，適用于制造各類裝載機及其他工程機械；?