一種具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)，該裝載機(jī)構(gòu)的動(dòng)臂一端與機(jī)架連接，另一端與鏟斗連接，支撐桿固定在兩動(dòng)臂之間。所述主動(dòng)桿一端與機(jī)架連接，另一端與第一拉桿連接，第一拉桿另一端與搖臂連接，搖臂另一端與第二拉桿連接，第二拉桿另一端與鏟斗連接。所述第一連桿一端與機(jī)架連接，另一端與第二連桿連接，第二連桿另一端與支撐桿連接。所述第一鎖緊裝置和第二鎖緊裝置分別安裝在第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副上。本發(fā)明解決了液壓機(jī)構(gòu)容易漏油，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，效率低能耗大的缺點(diǎn)，能夠根據(jù)不同工況的需求主動(dòng)變胞，適用于制造各類(lèi)挖掘機(jī)及其它工程機(jī)械。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 裝載機(jī)是一種常見(jiàn)的工程機(jī)械，主要用于土石方施工中。其中液壓式裝載機(jī)是應(yīng) 用最為廣泛的一種。但液壓系統(tǒng)制造成本高，容易出現(xiàn)漏油、維護(hù)保養(yǎng)成本高，噪聲大、振動(dòng) 大等問(wèn)題，這些都是液壓式裝載機(jī)長(zhǎng)期存在的棘手問(wèn)題。而機(jī)械式裝載機(jī)也僅僅是把液壓 元件換成了連桿，本身結(jié)構(gòu)并未改變，沒(méi)有綜合考慮替換的合理性，使得其實(shí)用性有限，降 低了其可靠性。
[0003] 隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電技術(shù)和控制技術(shù)大大的提高，可控機(jī)構(gòu)為工程機(jī) 構(gòu)提供了廣闊的發(fā)展空間，由控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)的多自由度可控機(jī)構(gòu)不僅具有工作空間大、動(dòng) 作靈活、可完成復(fù)雜和可變的運(yùn)動(dòng)軌跡輸出，同時(shí)還具有制造成本低，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單等優(yōu) 點(diǎn)，可控機(jī)構(gòu)式挖掘機(jī)由于用多自由度連桿機(jī)構(gòu)取代了液壓傳動(dòng)，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(wèn)題。但現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)主要依靠多自由度 的多連桿機(jī)構(gòu)工作，往往需要與連桿自由度相同數(shù)目的驅(qū)動(dòng)電機(jī)才能工作，不僅大大增加 了制造成本，同時(shí)也增加了機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)，它能夠克服傳統(tǒng) 液壓式裝載機(jī)維護(hù)保養(yǎng)成本高，工作噪音大，振動(dòng)性強(qiáng)，制造成本高，反應(yīng)不夠靈敏的缺陷， 而且還具備傳統(tǒng)液壓式裝載機(jī)構(gòu)裝載量大，工作空間大，受力好的優(yōu)點(diǎn)，降低主動(dòng)桿的數(shù) 量，從而降低驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)量，進(jìn)一步降低成本。
[0005] 本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：一種具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī) 構(gòu)，包括機(jī)架、動(dòng)臂、主動(dòng)桿、搖臂、鏟斗、第一拉桿、第二拉桿，、第一連桿、第二連桿，支撐 桿、第一鎖緊裝置以及第二鎖緊裝置。具體結(jié)構(gòu)和連接方式為：
[0006] 所述動(dòng)臂一端與機(jī)架連接，另一端與鏟斗連接，支撐桿固定在兩動(dòng)臂之間。
[0007] 所述主動(dòng)桿一端與機(jī)架連接，另一端與第一拉桿連接，第一拉桿另一端與搖臂連 接，搖臂另一端與第二拉桿連接，第二拉桿另一端與鏟斗連接。
[0008] 所述第一連桿一端與機(jī)架連接，另一端與第二連桿連接，第二連桿另一端與支撐 桿連接。
[0009] 所述第一鎖緊裝置和第二鎖緊裝置分別安裝在第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副上。 [0010] 所述動(dòng)臂分為第一動(dòng)臂和第二動(dòng)臂，第一動(dòng)臂和第二動(dòng)臂的一端分別通過(guò)第一轉(zhuǎn) 動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏟斗相連接，第一支 撐桿與第二支撐桿分別固定在第一動(dòng)臂和第二動(dòng)臂之間。
[0011] 所述主動(dòng)桿一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一拉桿 連接，第一拉桿另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與搖臂連接，搖臂在第十轉(zhuǎn)動(dòng)副被第一支撐桿穿過(guò)， 另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二拉桿連接，第二拉桿另一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏟斗連接。
[0012] 所述第一連桿一端通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架相連接，另一端通過(guò)第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與 第二連桿連接，第二連桿另一端通過(guò)第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二支撐桿連接。
[0013] 所述主動(dòng)桿由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0014] 工作原理及過(guò)程：
[0015] 在各個(gè)工況工作中，舉升工況時(shí)，第一鎖緊裝置鎖緊，第八轉(zhuǎn)動(dòng)副失去自由度，第 二鎖緊裝置打開(kāi)，第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副恢復(fù)自由度，此時(shí)主動(dòng)桿通過(guò)第一拉桿、搖臂與動(dòng)臂的共同 作用將鏟斗舉降。鏟斗單獨(dú)翻轉(zhuǎn)工況時(shí)，第一鎖緊裝置打開(kāi)，第八轉(zhuǎn)動(dòng)副恢復(fù)自由度，第二 鎖緊裝置鎖緊，第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副失去自由度，此時(shí)主動(dòng)桿通過(guò)第一拉桿、搖臂以及第二拉桿的 作用下使鏟斗翻轉(zhuǎn)。
[0016] 本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于：
[0017] 1.利用連桿代替液壓傳動(dòng)，解決了傳統(tǒng)裝載機(jī)制造成本高，維護(hù)保養(yǎng)成本高，噪聲 大，振動(dòng)大等缺點(diǎn)。
[0018] 2.通過(guò)在連桿機(jī)構(gòu)上采用鎖緊裝置實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)構(gòu)主動(dòng)變胞功能，使得裝載機(jī)可根 據(jù)不同工況鎖緊某些轉(zhuǎn)動(dòng)副，適時(shí)減少自由度，從而減少驅(qū)動(dòng)可控電機(jī)數(shù)量。相比于其他多 自由度可控裝載機(jī)構(gòu)，本發(fā)明只用一臺(tái)電機(jī)即可完成多臺(tái)電機(jī)多自由度裝載作業(yè)，極大降 低了制造成本，并且降低了機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性，更加適用于裝載機(jī)及其他工程機(jī)械。
[0019] 3.主動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)方式靈活多變，可選擇伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，混合驅(qū)動(dòng)等多種驅(qū)動(dòng)方式，不 僅環(huán)保，且易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，降低人工成本。
[0020] 4.主結(jié)構(gòu)為九連桿結(jié)構(gòu)，相比其他多連桿裝載機(jī)構(gòu)而言結(jié)構(gòu)更為緊湊，可靠性強(qiáng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為本發(fā)明所述的具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖2為本發(fā)明所述的具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)的前視圖。
[0023] 圖3為本發(fā)明所述的具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)的鏟斗連接示意圖。
[0024] 圖4為本發(fā)明所述的具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)的俯視圖。
[0025] 圖5為本發(fā)明所述的具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0026] 圖6為本發(fā)明所述的具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)的鎖緊裝置示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028] 對(duì)照?qǐng)D1、2、3、4,6,本發(fā)明所述的具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架 1、第一動(dòng)臂2、第二動(dòng)臂3、主動(dòng)桿13、搖臂4、纟產(chǎn)斗6,、第一拉桿11、第二拉桿8,、第一連桿 21、第二連桿26,第一支撐桿24、第二支撐桿25、第一鎖緊裝置22、第二鎖緊裝置23。
[0029] 對(duì)照?qǐng)D1、2、3、4,所述第一動(dòng)臂2、第二動(dòng)臂3分別通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副16、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副 17與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副5、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副14與鏟斗6相連接，第一支撐桿24 與第二支撐桿25分別固定在動(dòng)臂2與3之間。
[0030] 對(duì)照?qǐng)D1、2、3、4,所述主動(dòng)桿13通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副15與機(jī)架1連接，另一端通過(guò)第 六轉(zhuǎn)動(dòng)副12與第一拉桿11相連接，第一拉桿11另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副10與搖臂4相連 接，搖臂4在第十轉(zhuǎn)動(dòng)副被第一支撐桿24穿過(guò)，另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副9與第二拉桿8相 連接，第二拉桿8另一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副7與鏟斗6相連接。
[0031] 對(duì)照?qǐng)D1、2、3、4,所述第一連桿27通過(guò)第i^一轉(zhuǎn)動(dòng)副18與機(jī)架1相連接，另一端 通過(guò)第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副19與第二連桿21相連接，第二連桿21另一端通過(guò)第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副20與 第二支撐桿25相連接。
[0032] 對(duì)照?qǐng)D1、2、3、4,所述第一鎖緊裝置22、第二鎖緊裝置23分別安裝在第八轉(zhuǎn)動(dòng)副 9與第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副19上，按照裝載機(jī)不同工況進(jìn)行適時(shí)鎖緊。
[0033] 對(duì)照?qǐng)D1、2、3、4,在各個(gè)工況工作中，舉升工況時(shí)，第一鎖緊裝置22鎖緊，第八轉(zhuǎn) 動(dòng)副9失去自由度，第二鎖緊裝置23打開(kāi)，第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副19恢復(fù)自由度，此時(shí)主動(dòng)桿13通 過(guò)第一連桿11、搖臂4與動(dòng)臂2、3的共同作用將鏟斗6舉降。鏟斗單獨(dú)翻轉(zhuǎn)工況中，第一鎖 緊裝置22打開(kāi)，第八轉(zhuǎn)動(dòng)副9恢復(fù)自由度，第二鎖緊裝置23鎖緊，第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副19失去自 由度，此時(shí)主動(dòng)桿通過(guò)第一拉桿13、搖臂4以及第二拉桿8的作用下使鏟斗6翻轉(zhuǎn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、動(dòng)臂、主動(dòng)桿、搖臂、鏟斗、第一 拉桿、第二拉桿，、第一連桿、第二連桿，支撐桿、第一鎖緊裝置以及第二鎖緊裝置，其特征在 于，具體結(jié)構(gòu)和連接方式為： 所述動(dòng)臂一端與機(jī)架連接，另一端與鏟斗連接，支撐桿固定在兩動(dòng)臂之間， 所述主動(dòng)桿一端與機(jī)架連接，另一端與第一拉桿連接，第一拉桿另一端與搖臂連接，搖 臂另一端與第二拉桿連接，第二拉桿另一端與鏟斗連接， 所述第一連桿一端與機(jī)架連接，另一端與第二連桿連接，第二連桿另一端與支撐桿連 接。 所述第一鎖緊裝置和第二鎖緊裝置分別安裝在第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述動(dòng)臂分 為第一動(dòng)臂和第二動(dòng)臂，第一動(dòng)臂和第二動(dòng)臂的一端分別通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與 機(jī)架連接，另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏟斗相連接，第一支撐桿與第二支撐桿分 別固定在第一動(dòng)臂和第二動(dòng)臂之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述主動(dòng)桿 一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一拉桿連接，第一拉桿另一 端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與搖臂連接，搖臂在第十轉(zhuǎn)動(dòng)副被第一支撐桿穿過(guò)，另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn) 動(dòng)副與第二拉桿連接，第二拉桿另一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏟斗連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一連 桿一端通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架相連接，另一端通過(guò)第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿連接，第二 連桿另一端通過(guò)第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二支撐桿連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有主動(dòng)變胞功能的九桿裝載機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述主動(dòng)桿 由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】E02F3/38GK104047319SQ201410300984
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】蔡敢為, 李智杰, 張 林, 王龍, 朱凱軍, 張永文, 王麾, 范雨, 王少龍, 楊旭娟, 李巖舟, 王湘, 王小純 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)