[發(fā)明專利]電磁制動主動變胞多連桿可控挖掘機構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410300870.0
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104047318A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 蔡敢為;范雨;張林;黃院星;王麾;關卓懷;石慧;王少龍;王小純;王湘;楊旭娟
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: E02F3/38
• 分類號: E02F3/38
• 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: 韋錦捷;黃永校

技術領域

本發(fā)明涉及工程機械領域，特別是一種電磁制動主動變胞多連桿可控挖掘機構。

背景技術

挖掘機是一種常見的工程機械，主要用于各種土方施工中。其中液壓挖掘機是應用最廣泛的一類挖掘機，但是液壓系統(tǒng)制造成本高，易出現(xiàn)漏油等問題，這些都是液壓式挖掘機長期存在的棘手問題。而傳統(tǒng)單自由度機械式挖掘機，俗稱“電鏟”，只能實現(xiàn)簡單且不能變化的軌跡輸出，因此不能像液壓式挖掘機那樣在廣泛的領域獲得應用。

隨著電機技術的發(fā)展和控制技術的提高，可控機構為工程機械提供了廣闊的發(fā)展空間，由控制電機驅動的多自由度可控機構不僅具有工作空間大、動作靈活、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(yǎng)簡單等優(yōu)點，可控機構式挖掘機由于用多自由度連桿機構取代了液壓傳動，避免了液壓系統(tǒng)加工精度要求高，維護保養(yǎng)成本高，容易產生漏油等問題。但是，現(xiàn)有可控機構式挖掘機主要依靠多自由度的連桿機構工作，以往對多自由度連桿機構進行控制，往往需要用與連桿機構自由度同等數(shù)量的控制電機進行驅動控制，不僅大大增加了制造成本，而且增加了機架傳動系統(tǒng)的復雜性，這些缺點對多自由度可控機構在工程機械領域的應用有一定制約。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種電磁制動主動變胞多連桿可控挖掘機構，首先應具有傳統(tǒng)液壓挖掘機工作空間大、挖掘力大、受力好的優(yōu)點，克服傳統(tǒng)液壓挖掘機維修保養(yǎng)成本高、作業(yè)噪音大、液壓元件成本高、反應不夠靈敏的缺點，同時，還應降低主動桿的使用數(shù)量，以降低可控電機數(shù)量，降低挖掘機構制造成本。

本發(fā)明通過以下技術方案達到上述目的：一種電磁制動主動變胞多連桿可控挖掘機構，包括機架、大臂擺動機構、斗桿舉降機構和鏟斗翻轉機構；

所述大臂擺動機構包括大臂、第一主動桿、第二主動桿和第一連桿，第一主動桿與機架通過第一轉動副相連，另一端與大臂通過第二轉動副連接；第二主動桿與機架通過第三轉動副連接，另一端與第一連桿通過第四轉動副連接，第一連桿的另一端與大臂通過第五轉動副連接；

所述斗桿舉降機構包括斗桿和舉降桿，舉降桿與機架通過第六轉動副連接，舉降桿的另一端與斗桿通過第七轉動副連接，斗桿的另一端與鏟斗通過第八轉動副連接；

所述鏟斗翻轉機構包括鏟斗、第二連桿和翻轉桿，第二連桿通過第九轉動副與舉降桿連接，第二連桿的另一端與翻轉桿通過第十轉動副連接，翻轉桿中間通過第十一轉動副與大臂連接，翻轉桿的另一端與鏟斗通過第十二轉動副連接；

所述第二轉動副和第十轉動副上均安裝有具備鎖緊功能的電磁鎖緊裝置；

所述第一主動桿和第二主動桿分別由伺服電機驅動。

本發(fā)明在各挖掘工況作業(yè)中，大臂擺動時，第二轉動副處的電磁鎖緊裝置打開，第二轉動副恢復自由度，第十轉動副處的電磁鎖緊裝置鎖緊，第十轉動副失去自由度，此時，大臂在第一主動桿作用下擺動。鏟斗單獨擺動時，第二轉動副和第十轉動副處的電磁鎖緊裝置鎖緊，第二轉動副和第十轉動副失去自由度，此時鏟斗在第二主動桿驅動下實現(xiàn)翻轉。在整個挖掘作業(yè)過程中，兩個電磁鎖緊裝置根據(jù)不同的作業(yè)工況，適當?shù)逆i緊、打開，共同完成挖掘作業(yè)。

本發(fā)明的突出優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明利用連桿傳動替代液壓傳動，解決了傳統(tǒng)挖掘機保養(yǎng)成本高，液壓元件成本高，作業(yè)噪音大等缺點；

2、本發(fā)明采用在連桿機構上加裝電磁鎖緊裝置實現(xiàn)挖掘機構主動變胞功能，使該挖掘機構根據(jù)不同工況鎖定某些轉動副，適時降低了挖掘機構的自由度，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挖掘機構，本發(fā)明利用兩臺可控電機即可完成三自由度挖掘作業(yè)，不僅大大降低了可控挖掘機構的造價，而且降低了機架傳動系統(tǒng)的復雜性，更加適用于制造各類挖掘機及其他工程機械；

3、本發(fā)明主動桿驅動方式靈活多變，可選用伺服電機驅動，混合驅動等驅動形式，不僅環(huán)保，而且易于實現(xiàn)遠程控制，降低工人勞動強度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述一種電磁制動主動變胞多連桿可控挖掘機構示意圖。

圖2為本發(fā)明所述一種電磁制動主動變胞多連桿可控挖掘機構的大臂擺動機構示意圖。

圖3為本發(fā)明所述一種電磁制動主動變胞多連桿可控挖掘機構的斗桿舉降機構示意圖。

圖4為本發(fā)明所述一種電磁制動主動變胞多連桿可控挖掘機構的鏟斗翻轉機構示意圖。

圖5為本發(fā)明所述一種電磁制動主動變胞多連桿可控挖掘機構的立體圖。

具體實施方式

以下通過附圖和實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。