平面兩自由度冗余驅動閉鏈式電動斗輪堆取料的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種平面兩自由度冗余驅動閉鏈式電動斗輪堆取料機，懸伸臂俯仰裝置包括設于車架前部的機架俯仰機構和懸伸臂調節(jié)機構，機架俯仰機構包括四連桿機構和支撐桿，四連桿機構包括俯仰搖桿、俯仰連桿和俯仰擺桿，懸伸臂調節(jié)機構為平行四邊形機構，包括懸伸臂前搖桿、懸伸臂后搖桿、懸伸臂前連桿和懸伸臂后連桿；機架由設于車架后部的支架和機架俯仰機構支撐；斗輪懸伸臂后端鉸鏈于機架前部，斗輪懸伸臂后部臂體與懸伸臂調節(jié)機構鉸連，斗輪懸伸臂前部臂體通過牽拉繩斜拉于機架頂部，機架后部設有配重機構；各搖桿的驅動分別為對應設于車架上的搖桿電動機。本實用新型克服了現(xiàn)有設備裝配要求高、成本高、壽命短、漏油等缺點。
【專利說明】平面兩自由度冗余驅動閉鏈式電動斗輪堆取料機 (一）

【技術領域】：
[0001] 本實用新型涉及港口裝卸機械，具體是一種平面兩自由度冗余驅動閉鏈式電動斗 輪堆取料機。 (二）

【背景技術】：
[0002] 斗輪堆取料機是一種新型高效率連續(xù)裝卸機械，主要用于散貨碼頭、鋼鐵廠、火 力發(fā)電廠和礦山等的散料堆場，完成鐵礦石、煤炭、砂子等的堆存、挖取和均料作業(yè)，具 有回轉半徑大、供料均勻、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，獲得了廣泛的應用。但是，如CN1616 3 29A、 CN102358520B、CN101823631A、CN101678971B、CN101817453A 等公開的現(xiàn)有斗輪堆取料機產(chǎn) 品，其鋼結構和懸臂梁均是通過單自由度的液壓缸驅動或者鋼絲繩牽引實現(xiàn)俯仰角度的調 整，存在著作業(yè)空間有限，輸出欠柔性等缺點。并且，液壓驅動的斗輪堆取料機還存在液壓 系統(tǒng)加工裝配要求高、維護保養(yǎng)成本高、傳動效率低、漏油等問題，不適合在高低溫、揚塵等 惡劣的環(huán)境下長期工作。 (三） 實用新型內容：
[0003] 為此，本實用新型提出了一種平面兩自由度冗余驅動閉鏈式電動斗輪堆取料機， 主要解決傳統(tǒng)斗輪堆取料機加工裝配要求高、壽命不長、漏油等技術問題。
[0004] 能夠解決上述問題的平面兩自由度冗余驅動閉鏈式電動斗輪堆取料機，包括基于 機架設置的斗輪懸伸臂和基于車架設置的懸伸臂俯仰裝置，所不同的是所述懸伸臂俯仰裝 置包括設于車架前部的機架俯仰機構和懸伸臂調節(jié)機構，所述機架俯仰機構包括四連桿機 構和支撐桿，所述四連桿機構包括俯仰搖桿、俯仰連桿和俯仰擺桿，所述俯仰搖桿和俯仰擺 桿的下端于車架上前、后鉸連，所述俯仰連桿前端與俯仰搖桿上端鉸連，俯仰連桿后端與俯 仰擺桿上端鉸連，所述支撐桿的下端與俯仰連桿和俯仰擺桿的鉸連點形成復合鉸鏈，所述 懸伸臂調節(jié)機構為平行四邊形機構，包括懸伸臂前搖桿、懸伸臂后搖桿、懸伸臂前連桿和懸 伸臂后連桿，所述懸伸臂前搖桿和懸伸臂后搖桿兩者的下端鉸連并與俯仰搖桿的下端形成 復合鉸鏈，所述懸伸臂前連桿和懸伸臂后連桿的下端分別與懸伸臂前搖桿和懸伸臂后搖桿 的上端鉸連，懸伸臂前連桿和懸伸臂后連桿兩者的上端鉸連；所述機架由設于車架后部的 左、右對稱支架和左、右對稱機架俯仰機構支撐，支撐方式為機架后底部鉸連于支架頂部， 機架前底部鉸連于支撐桿上端；所述斗輪懸伸臂前端安裝斗輪，斗輪懸伸臂后端鉸鏈于機 架前部，斗輪懸伸臂后部臂體與懸伸臂前連桿和懸伸臂后連桿的鉸連點形成復合鉸鏈，斗 輪懸伸臂前部臂體通過懸伸臂牽拉繩斜拉于機架頂部，機架后部設有配重機構；所述俯仰 搖桿和懸伸臂前搖桿以及懸伸臂后搖桿的驅動分別為設于車架上的俯仰搖桿電動機、懸伸 臂前搖桿電動機和懸伸臂后搖桿電動機。
[0005] 上述結構中，通過俯仰搖桿電動機和斗輪懸伸臂搖桿電動機分別驅動機架俯仰機 構和懸伸臂調節(jié)機構的位置變化，實現(xiàn)機架俯仰角度和斗輪懸伸臂角度的調整，最終實現(xiàn) 斗輪懸伸臂對鐵礦石、煤炭、砂子等的堆存、挖取、均料和運輸作業(yè)。
[0006] 所述配重機構的一種結構包括配重懸伸桿和配重塊，所述配重懸伸桿后端鉸連機 架后部，所述配重塊設于配重懸伸桿前端，配重懸伸桿前部桿體通過懸伸桿牽拉繩斜拉于 機架頂部并通過滑輪與懸伸臂牽拉繩連接。
[0007] 本實用新型的有益效果：
[0008] 1、本實用新型平面兩自由度冗余驅動閉鏈式電動斗輪堆取料機由電動機直接驅 動、連桿機構傳動實現(xiàn)機架俯仰角度和斗輪懸伸臂角度的調整，能有效克服傳統(tǒng)液壓式斗 輪堆取料機加工裝配要求高、維護保養(yǎng)成本高、壽命不長、漏油等缺點。
[0009] 2、本實用新型采用冗余驅動連桿機構的結構形式，使得斗輪懸伸臂單自由度的角 度調整可由牽拉繩和懸伸臂調節(jié)機構的聯(lián)合冗余驅動實現(xiàn)，具有承載能力強、定位精度高 等優(yōu)點。 (四）

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0010] 圖1為本實用新型一種實施方式的立體結構示意圖。
[0011] 圖2為圖1實施方式的初始、復位工作狀態(tài)示意圖。
[0012] 圖3為圖1實施方式的高位堆取料工作狀態(tài)示意圖。
[0013] 圖4為圖1實施方式的低位堆取料工作狀態(tài)示意圖。
[0014] 圖號標識：1、車架；2、俯仰擺桿；3、支撐桿；4、俯仰連桿；5、俯仰搖桿；6、斗輪懸 伸臂；7、斗輪；8、機架；9、懸伸臂前搖桿；10、懸伸臂前連桿；11、懸伸臂后搖桿；12、懸伸臂 后連桿；13、支架；14、懸伸臂牽拉繩；15、配重懸伸桿；16、配重塊；17、機架俯仰機構；18、 懸伸臂調節(jié)機構；19、懸伸桿牽拉繩。 (五）

【具體實施方式】：
[0015] 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。
[0016] 本實用新型平面兩自由度冗余驅動閉鏈式電動斗輪堆取料機包括車架1、機架8、 支架13、斗輪懸伸臂6、斗輪7、配重塊16和懸伸臂俯仰裝置。
[0017] 所述支架13 (左、右對稱設置）設于車架1后部，所述懸伸臂俯仰裝置設于車架1 前部，如圖1、圖3所示。
[0018] 所述懸伸臂俯仰裝置包括機架俯仰機構17 (左、右對稱設置）和懸伸臂調節(jié)機構 18 :所述機架俯仰機構17包括四連桿機構和支撐桿3,所述四連桿機構包括俯仰搖桿5、俯 仰連桿4和俯仰擺桿2,所述俯仰搖桿5和俯仰擺桿2的下端于車架1上前、后鉸連，所述俯 仰連桿4前端與俯仰搖桿5上端鉸連，俯仰連桿4后端與俯仰擺桿2上端鉸連，所述支撐桿 3的下端與俯仰連桿4和俯仰擺桿2的鉸連點形成復合鉸鏈；所述懸伸臂調節(jié)機構18為一 平行四邊形機構（菱形），包括懸伸臂前搖桿9、懸伸臂后搖桿11、懸伸臂前連桿10和懸伸 臂后連桿12,所述懸伸臂前搖桿9和懸伸臂后搖桿11兩者的下端鉸連并與俯仰搖桿5的下 端形成復合鉸鏈，所述懸伸臂前連桿10和懸伸臂后連桿12的下端分別與懸伸臂前搖桿9 和懸伸臂后搖桿11的上端鉸連，懸伸臂前連桿10和懸伸臂后連桿12兩者的上端鉸連，如 圖1、圖2、圖3、圖4所示。
[0019] 所述機架8通過支架13和機架俯仰機構17架設于車架1之上，所述機架8由底 板和堅板構成，所述堅板設于底板前部，堅板上端向后上方延伸，所述支架13后方設置有 由配重懸伸桿15和配重塊16構成的配重機構，所述配重懸伸桿15后端鉸連機架8的堅板 上端，所述配重塊16設于配重懸伸桿15前端，配重懸伸桿15前部桿體通過懸伸桿牽拉繩 19斜拉于機架8堅板后上方的延伸端；所述斗輪懸伸臂6設于機架8前方，所述斗輪懸伸 臂6前端安裝斗輪7,斗輪懸伸臂6后端鉸鏈于機架8堅板的下部，斗輪懸伸臂6后部臂體 與懸伸臂前連桿10和懸伸臂后連桿12的鉸連點形成復合鉸鏈，斗輪懸伸臂6前部臂體通 過懸伸臂牽拉繩14斜拉于機架8堅板后上方的延伸端，延伸端上安裝滑輪，所述懸伸臂牽 拉繩14與懸伸桿牽拉繩19于滑輪上連接，如圖1、圖2、圖3、圖4所示。
[0020] 所述懸伸臂前搖桿9、懸伸臂后搖桿11和俯仰搖桿5的驅動分別為設于車架1上 的懸伸臂前搖桿電動機、懸伸臂后搖桿電動機和俯仰搖桿電動機。
[0021] 如圖2所示的初始、復位工作狀態(tài)下，機架8的底板水平，斗輪懸伸臂6水平前伸， 可對正前方堆取料作業(yè)。
[0022] 如圖3所示對高位堆取料作業(yè)，在俯仰搖桿電動機帶動下，俯仰搖桿5前轉，支撐 桿3抬高機架8底板前端，使機架8上仰；與此同時，在懸伸臂前搖桿電動機和懸伸臂后搖 桿電動機帶動下，懸伸臂前搖桿9和懸伸臂后搖桿11相向轉動，收扁平行四邊形機構（菱 形）增加其高度，使斗輪懸伸臂6向前上方上揚。
[0023] 如圖4所示對低位堆取料作業(yè)，在俯仰搖桿電動機帶動下，俯仰搖桿5后轉，支撐 桿3降低機架8底板前端，使機架8下俯；與此同時，在懸伸臂前搖桿電動機和懸伸臂后搖 桿電動機帶動下，懸伸臂前搖桿9和懸伸臂后搖桿11向相反方向轉動，擴張平行四邊形機 構（菱形）降低其高度，使斗輪懸伸臂6向前下方俯伸。
[0024] 本實用新型斗輪堆取料機作業(yè)完畢，恢復到如圖2所示的初始、復位工作狀態(tài)。
【權利要求】
1. 平面兩自由度冗余驅動閉鏈式電動斗輪堆取料機，包括基于機架（8)設置的斗輪懸 伸臂（6)和基于車架（1)設置的懸伸臂俯仰裝置，其特征在于：所述懸伸臂俯仰裝置包括 設于車架（1)前部的機架俯仰機構（17)和懸伸臂調節(jié)機構（18)，所述機架俯仰機構（17) 包括四連桿機構和支撐桿（3)，所述四連桿機構包括俯仰搖桿（5)、俯仰連桿（4)和俯仰擺 桿（2)，所述俯仰搖桿（5)和俯仰擺桿（2)的下端于車架（1)上前、后鉸連，所述俯仰連桿 (4)前端與俯仰搖桿（5)上端鉸連，俯仰連桿（4)后端與俯仰擺桿（2)上端鉸連，所述支撐 桿（3)的下端與俯仰連桿（4)和俯仰擺桿（2)的鉸連點形成復合鉸鏈，所述懸伸臂調節(jié)機 構（18)為平行四邊形機構，包括懸伸臂前搖桿（9)、懸伸臂后搖桿（11)、懸伸臂前連桿（10) 和懸伸臂后連桿（12)，所述懸伸臂前搖桿（9)和懸伸臂后搖桿（11)兩者的下端鉸連并與 俯仰搖桿（5)的下端形成復合鉸鏈，所述懸伸臂前連桿（10)和懸伸臂后連桿（12)的下端 分別與懸伸臂前搖桿（9)和懸伸臂后搖桿（11)的上端鉸連，懸伸臂前連桿（10)和懸伸臂 后連桿（12)兩者的上端鉸連；所述機架（8)由設于車架（1)后部的左、右對稱支架（13)和 左、右對稱機架俯仰機構（17)支撐，支撐方式為機架（8)后底部鉸連于支架（13)頂部，機 架（8)前底部鉸連于支撐桿（3)上端；所述斗輪懸伸臂（6)前端安裝斗輪（7)，斗輪懸伸臂 (6)后端鉸鏈于機架（8)前部，斗輪懸伸臂（6)后部臂體與懸伸臂前連桿（10)和懸伸臂后 連桿（12)的鉸連點形成復合鉸鏈，斗輪懸伸臂（6)前部臂體通過懸伸臂牽拉繩（14)斜拉 于機架⑶頂部，機架⑶后部設有配重機構；所述俯仰搖桿（5)和懸伸臂前搖桿（9)以及 懸伸臂后搖桿（11)的驅動分別為設于車架（1)上的俯仰搖桿電動機、懸伸臂前搖桿電動機 和懸伸臂后搖桿電動機。
2. 根據(jù)權利要求1所述的平面兩自由度冗余驅動閉鏈式電動斗輪堆取料機，其特征在 于：所述配重機構包括配重懸伸桿（15)和配重塊（16)，所述配重懸伸桿（15)后端鉸連機 架（8)后部，所述配重塊（16)設于配重懸伸桿（15)前端，配重懸伸桿（15)前部桿體通過 懸伸桿牽拉繩（19)斜拉于機架（8)頂部并通過滑輪與懸伸臂牽拉繩（14)連接。
【文檔編號】F16F15/28GK203845471SQ201420219418
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權日:2014年4月30日
【發(fā)明者】潘宇晨, 黎建文, 陸安山, 吳彤峰, 顏世周, 張千鋒 申請人:欽州學院