[實用新型]三自由度混合驅動集裝箱正面吊運起重機

有效

• 申請號: 201420127010.7
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN203754295U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 潘宇晨;何堂永;顏世周;魯娟;農國才
• 申請（專利權）人: 欽州學院
• 主分類號: B66C23/36
• 分類號: B66C23/36;B66C23/68;B66C13/22
• 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：

本實用新型涉及港口起重機械，具體是一種三自由度混合驅動集裝箱正面吊運起重機。

（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，均是通過伸縮油缸、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。并且，傳統的集裝箱正面起重機的起重執行機構均只有兩個自由度，還存在著輸出軌跡不夠靈活多變，工作效率低等缺點，難以滿足日益嚴格的高速重載作業要求。

（三）實用新型內容：

為此，本實用新型提出了一種三自由度混合驅動集裝箱正面吊運起重機，主要解決傳統兩自由度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、動作不夠靈活等技術問題。

能夠解決上述技術問題的三自由度混合驅動集裝箱正面吊運起重機，包括基于車架設置的吊臂和吊臂舉升機構，所不同的是所述吊臂包括轉動臂和上、下舉升臂，所述轉動臂下端于車架中前部鉸連，轉動臂上端于三角架下位角處鉸連，所述上舉升臂后端鉸連于三角架前位角處，所述下舉升臂后端與轉動臂上端和三角架的鉸連點形成復合鉸鏈，上、下舉升臂前端通過上、下兩個鉸鏈分別連接夾緊裝置；所述吊臂舉升機構包括于吊臂兩側對稱設置的前、中、后連桿組件，所述前連桿組件包括前搖桿和前連桿，所述前搖桿的下端鉸連于車架前部，所述前連桿后端鉸連前搖桿上端，前連桿前端鉸連于下舉升臂的臂體上，所述中連桿組件包括中搖桿和中連桿，所述中搖桿下端鉸連于車架中后部，中搖桿上端鉸連中連桿后端，所述中連桿前端鉸連于三角架后位角處，所述后連桿組件包括后搖桿和后連桿，所述后搖桿下端鉸連于車架后部，后搖桿上端與后連桿后端鉸連，所述后連桿前端鉸連于轉動臂的臂體上；所述前搖桿、中搖桿和后搖桿的驅動分別為對應設于車架上的搖桿電機。

上述結構中，通過吊臂舉升機構（前、中、后連桿組件）的位置變化而實現轉動臂的轉動和舉升臂的升降，最終實現夾緊裝置對集裝箱的抓取、吊運和卸貨。

本實用新型可采用大功率常規電機和小功率伺服電機混合驅動的策略，即所述三個搖桿電機中，一個搖桿電機采用大功率常規電機，另外兩個搖桿電機分別采用小功率伺服電機。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型三自由度混合驅動集裝箱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、本實用新型具有三個自由度，由三個電機聯合驅動，能實現夾緊裝置平面內二維平動一維轉動的運動輸出，與傳統兩自由度的起重機相比，具有軌跡靈活多變，適應性強，工作效率高等優點。

3、本實用新型由電機直接驅動、連桿組件傳動實現吊運、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。

4、本實用新型為外轉動副驅動、連桿鉸接傳動形式，驅動電機均安裝在機架上，有效降低了各構件的重量，具有運動慣量小、軌跡輸出靈活、動作靈敏、精度高等優點。

（四）附圖說明：

圖1為本實用新型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：后搖桿3：后連桿4：中搖桿5：前搖桿6：中連桿；7：前連桿8：轉動臂；9、三角架；10：上舉升臂；11、下舉升臂；12：夾緊裝置。

（五）具體實施方式：

下面結合附圖所示實施方式對本實用新型的技術方案作進一步說明。

本實用新型三自由度混合驅動集裝箱正面吊運起重機包括基于車架1設置的吊臂和吊臂舉升機構。