[發(fā)明專利]一種新型多自由度可控機構(gòu)式挖掘機構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410829376.3
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN104594401A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡敢為;王麾;張林;范雨;王少龍;李智杰;朱凱君;張永文;王龍;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
• 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，特別是一種新型多自由度可控機構(gòu)式挖掘機構(gòu)。

背景技術(shù)

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(yīng)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(lǐng)域獲得應(yīng)用。

隨著電機技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高，可控機構(gòu)為工程機械提供了廣闊的發(fā)展空間，由控制電機驅(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、可完成復(fù)雜和可變的運動軌跡輸出，同時還具有制造成本低，維護(hù)保養(yǎng)簡單等優(yōu)點，可控機構(gòu)式挖掘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(hù)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)式挖掘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(jìn)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(jìn)行驅(qū)動控制，大大增加了制造成本，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新型多自由度可控機構(gòu)式挖掘機構(gòu)，首先應(yīng)具有傳統(tǒng)液壓挖掘機工作空間大、挖掘力大、受力好等優(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(yīng)不夠靈敏等缺點，同時，還應(yīng)避免挖掘機構(gòu)復(fù)雜，降低挖掘機構(gòu)制造成本。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：

一種新型多自由度可控機構(gòu)式挖掘機構(gòu)，包括機架、第一主動件、第一連桿、第二主動件、第三主動件、第三連桿、第二連桿、三角支撐架、第四連桿、第六連桿、鏟斗、斗桿、第五連桿以及大臂；

所述大臂為“Y”字形，所述大臂下端通過第六轉(zhuǎn)動副連接在機架上，所述大臂第一上端通過第五轉(zhuǎn)動副連接在斗桿上，同時大臂第一上端通過第五轉(zhuǎn)動副與三角支撐架第一端連接，三角支撐架第二端通過第十六轉(zhuǎn)動副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與第六連桿一端連接，第六連桿另一端通過第十一轉(zhuǎn)動副與鏟斗連接；三角支撐架第三端通過第八轉(zhuǎn)動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第七轉(zhuǎn)動副與第三主動件一端連接，第三主動件另一端通過第四轉(zhuǎn)動副連接到大臂第二上端；

所述第二主動件一端通過第四轉(zhuǎn)動副與大臂第二上端連接，第二主動件另一端通過第十五轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第十四轉(zhuǎn)動副與斗桿一端連接；斗桿另一端通過第十二轉(zhuǎn)動副連接到鏟斗上；

所述第五連桿一端通過第十轉(zhuǎn)動副與第四連桿連接，第五連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動副連接在斗桿上；

所述第一主動件下端通過第一轉(zhuǎn)動副連接在機架上，第一主動件上端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副連接大臂上。

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)明采用新型多連桿機構(gòu)，簡化了連桿傳動部分，不僅大大降低了可控挖掘機構(gòu)的造價，而且保證了機構(gòu)的工作空間，該發(fā)明及技術(shù)更加適用于制造各類挖掘機及其他工程機械；

3、此新型挖掘機構(gòu)主動件驅(qū)動方式靈活多變，可選用伺服電機驅(qū)動，混合驅(qū)動等驅(qū)動形式，不僅環(huán)保，而且易于實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，降低工人勞動強度等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述新型多自由度可控機構(gòu)式挖掘機構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述新型多自由度可控機構(gòu)式挖掘機構(gòu)的大臂擺動機構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述新型多自由度可控機構(gòu)式挖掘機構(gòu)的斗桿舉降機構(gòu)和鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下通過附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

一種新型多自由度可控機構(gòu)式挖掘機構(gòu)，包括機架1、第一主動件2、第一連桿3、第二主動件4、第三主動件5、第三連桿6、第二連桿7、三角支撐架8、第四連桿9、第六連桿10、鏟斗11、斗桿13、第五連桿12以及大臂14；