專利名稱：具有運(yùn)動(dòng)冗余特性的液壓挖掘機(jī)作業(yè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種挖掘機(jī)，特別是一種用于正鏟液壓挖掘機(jī)裝置。
背景技術(shù)：
大型正鏟液壓挖掘機(jī)是露天煤礦采掘的主要工具，其挖掘工作裝置是完成挖掘機(jī)各項(xiàng)功能的主要構(gòu)件，國(guó)內(nèi)對(duì)液壓正鏟挖掘機(jī)工作裝置的研究較少，中國(guó)專利CN200520035287. 8涉及一種液壓挖掘機(jī)正鏟作業(yè)裝置水平推壓機(jī)構(gòu)，特點(diǎn)是鏟斗液壓缸活塞桿與動(dòng)臂前端鉸接，斗桿后部與動(dòng)臂前端鉸接，鏟斗與斗桿前端鉸接，鏟斗與鏟斗液壓缸缸筒端部鉸接，鉸點(diǎn)在空中構(gòu)成了四邊形結(jié)構(gòu)的四桿機(jī)構(gòu)。國(guó)外的主要生產(chǎn)廠家有特雷克 斯(Terex),卡特彼勒(CATERPILLR)、日立(HITACHI)和利勃海爾(LIEBHERR)等。其中影響力較大的是特雷克斯(Terex)公司生產(chǎn)的含有“強(qiáng)力三角”構(gòu)件的液壓挖掘機(jī)。雖然國(guó)外的廠家的正鏟液壓挖掘機(jī)技術(shù)較為成熟，但他們的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為單一，驅(qū)動(dòng)力臂小而導(dǎo)致能耗大的問題始終沒有得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種承載能力高、剛度大的運(yùn)動(dòng)冗余正鏟挖掘機(jī)構(gòu)。本發(fā)明為兩側(cè)完全對(duì)稱機(jī)構(gòu)，其主要包括有機(jī)架、動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、搖桿和四對(duì)驅(qū)動(dòng)液壓缸即動(dòng)臂液壓缸、鏟斗液壓缸、斗桿液壓缸和搖桿液壓缸。其中，機(jī)架與動(dòng)臂下端鉸接，該動(dòng)臂的上端與斗桿的一端鉸接，該斗桿的另一端與鏟斗的一部位鉸接，該鏟斗的另一部位與一對(duì)鏟斗液壓缸的一端鉸接，該一對(duì)鏟斗液壓缸的另一端與一對(duì)搖桿的上端鉸接，該一對(duì)搖桿的下端與機(jī)架鉸接，上述一對(duì)搖桿的中部與一對(duì)搖桿液壓缸的一端鉸接，該一對(duì)搖桿液壓缸的另一端與機(jī)架的另一部位鉸接；一對(duì)動(dòng)臂液壓缸的一端與動(dòng)臂中部鉸接，該一對(duì)動(dòng)臂液壓缸的另一端與機(jī)架鉸接；一對(duì)斗桿液壓缸的一端與上述斗桿的中部鉸接，該一對(duì)斗桿液壓缸的另一端可與上述機(jī)架鉸接，也可與上述動(dòng)臂的另一部位鉸接。在保證桿件數(shù)目和桿件之間相互連接關(guān)系不變的情況下，各桿件的形狀和尺寸可根據(jù)實(shí)際情況變化。本發(fā)明中鏟斗的自由度為3，工作裝置的自由度為4，驅(qū)動(dòng)數(shù)目為4，驅(qū)動(dòng)數(shù)目大于鏟斗自由度，這樣的工作裝置具有運(yùn)動(dòng)冗余特性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
(I)承載能力高、剛度大、驅(qū)動(dòng)力臂大，較小的驅(qū)動(dòng)力便能驅(qū)動(dòng)負(fù)載，從而能降低能耗。(2)具有運(yùn)動(dòng)冗余特性，可以避開機(jī)器人內(nèi)部奇異位形，較好的靈活性、避障能力及動(dòng)力特性。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的立體示意簡(jiǎn)圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的立體示意簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
在圖I所示的具有運(yùn)動(dòng)冗余特性的液壓挖掘機(jī)作業(yè)裝置的立體示意簡(jiǎn)圖中，機(jī)架I與動(dòng)臂3的下端通過鉸鏈Rl連接，該動(dòng)臂3的上端與斗桿4的一端通過鉸鏈R3連接，該斗桿4的另一端與鏟斗5的一部位通過鉸鏈R5連接，該鏟斗5的另一部位與一對(duì)鏟斗液壓缸6的缸套端部分別通過鉸鏈R6連接，該一對(duì)纟產(chǎn)斗液壓缸6的活塞桿端部與一對(duì)搖桿7的上端分別通過鉸鏈R7連接，該一對(duì)搖桿7的另一端與上述機(jī)架I分別通過鉸鏈R9連接。上述一對(duì)搖桿7的中部與一對(duì)搖桿液壓缸8的活塞桿端部分別通過鉸鏈R8連接,該一對(duì)搖桿液 壓缸8的缸套端部與上述機(jī)架I分別通過鉸鏈Rll連接。一對(duì)動(dòng)臂液壓缸2的缸套端部與動(dòng)臂3分別通過鉸鏈R2連接，該一對(duì)動(dòng)臂液壓缸2的活塞桿端部與上述機(jī)架I分別通過鉸鏈R12連接。一對(duì)斗桿液壓缸9的活塞桿端部與上述斗桿4的中部分別通過鉸鏈R4連接，該一對(duì)斗桿液壓缸9的缸套端部與上述機(jī)架I通過鉸鏈RlO連接。實(shí)施例2
在圖2所示的具有運(yùn)動(dòng)冗余特性的液壓挖掘機(jī)作業(yè)裝置的立體示意簡(jiǎn)圖中，動(dòng)臂3的下端與機(jī)架I通過鉸鏈Rl連接，該動(dòng)臂3的上端與斗桿4的一端通過鉸鏈R3連接，該斗桿4的另一端與鏟斗5的一部位通過鉸鏈R5連接，該鏟斗5的另一部位與一對(duì)鏟斗液壓缸6的缸套端部分別通過鉸鏈R6連接，該一對(duì)纟產(chǎn)斗液壓缸6的活塞桿端部與一對(duì)搖桿7的上端分別通過鉸鏈R7連接，該一對(duì)搖桿7的另一端與上述機(jī)架I分別通過鉸鏈R9連接。上述一對(duì)搖桿7的中部與一對(duì)搖桿液壓缸8的活塞桿端部分別通過鉸鏈R8連接,該一對(duì)搖桿液壓缸8的缸套端部與上述機(jī)架I分別通過鉸鏈Rll連接，一對(duì)動(dòng)臂液壓缸2的缸套端部與動(dòng)臂3分別通過鉸鏈R2連接，該一對(duì)動(dòng)臂液壓缸2的活塞桿端部與上述機(jī)架I分別通過鉸鏈R12連接，一對(duì)斗桿液壓缸9的活塞桿端部與上述斗桿4的中部分別通過鉸鏈R4連接，該一對(duì)斗桿液壓缸9的缸套端部與動(dòng)臂3的一部位分別通過鉸鏈RlO連接。
權(quán)利要求
1.一種具有運(yùn)動(dòng)冗余特性的液壓挖掘機(jī)作業(yè)裝置，其特征在于機(jī)架與動(dòng)臂下端鉸接，該動(dòng)臂的上端與斗桿的一端鉸接，該斗桿的另一端與鏟斗的一部位鉸接，該鏟斗的另一部位與一對(duì)鏟斗液壓缸的一端鉸接，該一對(duì)鏟斗液壓缸的另一端與一對(duì)搖桿的上端鉸接，該一對(duì)搖桿的下端與機(jī)架鉸接，上述一對(duì)搖桿的中部與一對(duì)搖桿液壓缸的一端鉸接，該一對(duì)搖桿液壓缸的另一端與上述機(jī)架的另一部位鉸接；一對(duì)動(dòng)臂液壓缸的一端與動(dòng)臂中部鉸接，該一對(duì)動(dòng)臂液壓缸的另一端與上述機(jī)架鉸接；一對(duì)斗桿液壓缸的一端與上述斗桿中部鉸接，該一對(duì)斗桿液壓缸的另一端與上述機(jī)架鉸接。
2.一種具有運(yùn)動(dòng)冗余特性的液壓挖掘機(jī)作業(yè)裝置，其特征在于機(jī)架與動(dòng)臂下端鉸接，該動(dòng)臂的上端與斗桿的一端鉸接，該斗桿的另一端與鏟斗的一部位鉸接，該鏟斗的另一部位與一對(duì)鏟斗液壓缸的一端鉸接，該一對(duì)鏟斗液壓缸的另一端與一對(duì)搖桿的上端鉸接，該一對(duì)搖桿的下端與上述機(jī)架鉸接，上述一對(duì)搖桿的中部與一對(duì)搖桿液壓缸的一端鉸接，該一對(duì)搖桿液壓缸的另一端與上述機(jī)架的另一部位鉸接；一對(duì)動(dòng)臂液壓缸的一端與上述動(dòng)臂中部鉸接，該一對(duì)動(dòng)臂液壓缸的另一端與上述機(jī)架鉸接；一對(duì)斗桿液壓缸的一端與斗桿中部鉸接，該一對(duì)斗桿液壓缸的另一端與上述動(dòng)臂的另一部位鉸接。
全文摘要
一種具有運(yùn)動(dòng)冗余特性的液壓挖掘機(jī)作業(yè)裝置，其動(dòng)臂下端與機(jī)架鉸接，該動(dòng)臂的上端與斗桿的一端鉸接，該斗桿的另一端與鏟斗的一部位鉸接，該鏟斗的另一部位與一對(duì)鏟斗液壓缸的一端鉸接，該一對(duì)鏟斗液壓缸的另一端與一對(duì)搖桿的上端鉸接，該一對(duì)搖桿的下端與機(jī)架鉸接，一對(duì)搖桿的中部與一對(duì)搖桿液壓缸的一端鉸接，該一對(duì)搖桿液壓缸的另一端與機(jī)架的另一部位鉸接；一對(duì)動(dòng)臂液壓缸的一端與動(dòng)臂中部鉸接，該一對(duì)動(dòng)臂液壓缸的另一端與機(jī)架鉸接；一對(duì)斗桿液壓缸的一端與斗桿中部鉸接，該一對(duì)斗桿液壓缸的另一端或與機(jī)架鉸接、或與動(dòng)臂鉸接。本發(fā)明承載能力高、剛度大、驅(qū)動(dòng)力臂大，較小的驅(qū)動(dòng)力便能驅(qū)動(dòng)負(fù)載，降低能耗，同時(shí)還具有運(yùn)動(dòng)冗余的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02F3/34GK102720224SQ201210177310
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者丁華鋒, 付鴻曄, 曹宇, 曹文熬, 王園園, 陳子明 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)