一種電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)，第一連桿一端與機(jī)架連接，另一端與第三連桿通過第三轉(zhuǎn)動副連接；第二連桿一端與機(jī)架連接，另一端與第三連桿連接，第三連桿與大臂連接；第一主動桿一端與機(jī)架連接，另一端與斗桿連接，斗桿的另一端與挖斗連接；第二主動桿與機(jī)架連接，第二主動桿另一端與第四連桿連接，第四連桿另一端與大臂通過第六轉(zhuǎn)動副連接，大臂的末端與鏟斗連接；第三轉(zhuǎn)動副和第六轉(zhuǎn)動副上均安裝有具備鎖緊功能的電磁鎖緊裝置；本發(fā)明具備液壓挖掘機(jī)的靈活性，而且利用兩主動桿即可實現(xiàn)三自由度挖掘作業(yè)，降低了挖掘機(jī)構(gòu)造價，適用于制造各類挖掘機(jī)及其他工程機(jī)械。
【專利說明】一種電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]挖掘機(jī)是一種常見的工程機(jī)械，主要用于各種土方施工中。其中液壓挖掘機(jī)是應(yīng)用最廣泛的一類挖掘機(jī)，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(jī)長期存在的棘手問題。而傳統(tǒng)單自由度機(jī)械式挖掘機(jī)，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(jī)那樣在廣泛的領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
[0003]隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高，可控機(jī)構(gòu)為工程機(jī)械提供了廣闊的發(fā)展空間，由控制電機(jī)驅(qū)動的多自由度可控機(jī)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(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，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(jī)構(gòu)式挖掘機(jī)主要依靠多自由度的連桿機(jī)構(gòu)工作，以往對多自由度連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，往往需要用與連桿機(jī)構(gòu)自由度同等數(shù)量的控制電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制，不僅大大增加了制造成本，而且增加了機(jī)架傳動系統(tǒng)的復(fù)雜性，這些缺點對多自由度可控機(jī)構(gòu)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用有一定制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)，首先應(yīng)具有傳統(tǒng)液壓挖掘機(jī)工作空間大、挖掘力大、受力好的優(yōu)點，克服傳統(tǒng)液壓挖掘機(jī)維修保養(yǎng)成本高、作業(yè)噪音大、液壓元件成本高、反應(yīng)不夠靈敏的缺點，同時，還應(yīng)降低主動桿的使用數(shù)量，以降低可控電機(jī)數(shù)量，降低挖掘機(jī)構(gòu)制造成本。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:一種電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、大臂擺動機(jī)構(gòu)、斗桿舉降機(jī)構(gòu)和鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；
[0006]所述大臂擺動機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿和第三連桿，第一連桿一端與機(jī)架通過第一轉(zhuǎn)動副連接，另一端與第三連桿通過第三轉(zhuǎn)動副連接；第二連桿一端與機(jī)架通過第二轉(zhuǎn)動副連接，另一端與第三連桿通過第四轉(zhuǎn)動副連接，第三連桿另一端與大臂通過第五轉(zhuǎn)動副連接；
[0007]所述斗桿舉降機(jī)構(gòu)包括斗桿和第一主動桿，第一主動桿一端與機(jī)架通過第八轉(zhuǎn)動副連接，另一端與斗桿通過第九轉(zhuǎn)動副連接，斗桿的另一端與挖斗通過第十轉(zhuǎn)動副連接；
[0008]所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括第二主動桿、第四連桿、大臂和鏟斗，第二主動桿與機(jī)架通過第十一轉(zhuǎn)動副連接，第二主動桿的另一端與第四連桿通過第十二轉(zhuǎn)動副連接，第四連桿另一端與大臂通過第六轉(zhuǎn)動副連接，大臂的末端與鏟斗通過第十三轉(zhuǎn)動副連接；
[0009]所述第三轉(zhuǎn)動副和第六轉(zhuǎn)動副上均安裝有具備鎖緊功能的電磁鎖緊裝置；
[0010]所述第一主動桿和第二主動桿分別由伺服電機(jī)驅(qū)動。[0011]本發(fā)明在各挖掘工況作業(yè)中，大臂擺動時，第六轉(zhuǎn)動副處的電磁鎖緊裝置打開，第六轉(zhuǎn)動副獲得自由度，第三轉(zhuǎn)動副處的電磁鎖緊裝置鎖緊，第三轉(zhuǎn)動副失去自由度，此時，大臂在第二主動桿作用下擺動。鏟斗單獨擺動時，對第六轉(zhuǎn)動副和第三轉(zhuǎn)動副都進(jìn)行鎖緊，第六轉(zhuǎn)動副和第三轉(zhuǎn)動副均失去自由度。在整個挖掘作業(yè)過程中，兩個電磁鎖緊裝置根據(jù)不同的作業(yè)工況，適當(dāng)?shù)逆i緊、打開，共同完成挖掘作業(yè)。
[0012]本發(fā)明的突出優(yōu)點在于:
[0013]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(jī)保養(yǎng)成本高，液壓元件成本聞，作業(yè)噪首大等缺點；
[0014]2、本發(fā)明采用在連桿機(jī)構(gòu)上加裝電磁鎖緊裝置實現(xiàn)挖掘機(jī)構(gòu)主動變胞功能，使該挖掘機(jī)構(gòu)根據(jù)不同工況鎖定某些轉(zhuǎn)動副，適時降低了挖掘機(jī)構(gòu)的自由度，從而減少了可控電機(jī)的使用數(shù)量。相比其他多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)，本發(fā)明利用兩臺可控電機(jī)即可完成三自由度挖掘作業(yè)，不僅大大降低了可控挖掘機(jī)構(gòu)的造價，而且降低了機(jī)架傳動系統(tǒng)的復(fù)雜性，更加適用于制造各類挖掘機(jī)及其他工程機(jī)械；
[0015]3、本發(fā)明主動桿驅(qū)動方式靈活多變，可選用伺服電機(jī)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(qiáng)度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述的電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明所述的電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)的大臂擺動機(jī)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明所述的電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)的斗桿舉降機(jī)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明所述的電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)的鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本發(fā)明所述的電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)的立體圖。
【具體實施方式】
[0021]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。
[0022]對照圖1和圖5，本發(fā)明所述的一種電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架1、大臂擺動機(jī)構(gòu)、斗桿舉降機(jī)構(gòu)、鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及兩個電磁鎖緊裝置。
[0023]對照圖1和圖2，所述大臂擺動機(jī)構(gòu)包括第一連桿23、第二連桿18和第三連桿20，所述第一連桿23與機(jī)架I通過第一轉(zhuǎn)動副24連接，所述第二連桿18與機(jī)架I通過第二轉(zhuǎn)動副17連接，第一連桿23的另一端與第三連桿20通過第三轉(zhuǎn)動副21連接，第二連桿18的另一端與第三連桿20通過第四轉(zhuǎn)動副19連接，第三連桿20與大臂8通過第五轉(zhuǎn)動副9連接。
[0024]對照圖1和圖3，所述斗桿舉降機(jī)構(gòu)包括斗桿13和第一主動桿15，所述第一主動桿15與機(jī)架I通過第八轉(zhuǎn)動副16連接，第一主動桿15的另一端與斗桿13通過第九轉(zhuǎn)動副14連接，斗桿13的另一端與挖斗11通過第十轉(zhuǎn)動副12連接。
[0025]對照圖1和圖4，所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括第二主動桿3、第四連桿5、大臂8和鏟斗11，所述第二主動桿3與機(jī)架I通過第十一轉(zhuǎn)動副2連接，所述第二主動桿3的另一端與第四連桿5通過第十二轉(zhuǎn)動副4連接，所述第四連桿5與大臂8通過第六轉(zhuǎn)動副6與大臂8連接，所述大臂8的末端與鏟斗11通過第十三轉(zhuǎn)動副10連接。
[0026]所述第三轉(zhuǎn)動副21和第六轉(zhuǎn)動副6上均安裝有具備鎖緊功能的電磁鎖緊裝置，能夠按照挖掘機(jī)構(gòu)不同的工況進(jìn)行適時鎖緊。
[0027]所述第一主動桿15和第二主動桿3分別由伺服電機(jī)驅(qū)動。
[0028]所述一種電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)在各挖掘工況作業(yè)中，大臂8擺動時，第六轉(zhuǎn)動副6處的電磁鎖緊裝置7打開，第六轉(zhuǎn)動副6獲得自由度，第三轉(zhuǎn)動副21處的電磁鎖緊裝置22鎖緊，第三轉(zhuǎn)動副21失去自由度，此時，大臂8在第二主動桿3作用下擺動。鏟斗11單獨擺動時，對第六轉(zhuǎn)動副6和第三轉(zhuǎn)動副21都進(jìn)行鎖緊，第六轉(zhuǎn)動副6和第三轉(zhuǎn)動副21均失去自由度。在整個挖掘作業(yè)過程中，兩處的電磁鎖緊裝置根據(jù)不同的作業(yè)工況，適當(dāng)?shù)逆i緊、打開，共同完成挖掘作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁制動主動變胞的多連桿可控挖掘機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、大臂擺動機(jī)構(gòu)、斗桿舉降機(jī)構(gòu)和鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于: 所述大臂擺動機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿和第三連桿，第一連桿一端與機(jī)架通過第一轉(zhuǎn)動副連接，另一端與第三連桿通過第三轉(zhuǎn)動副連接；第二連桿一端與機(jī)架通過第二轉(zhuǎn)動副連接，另一端與第三連桿通過第四轉(zhuǎn)動副連接，第三連桿另一端與大臂通過第五轉(zhuǎn)動副連接； 所述斗桿舉降機(jī)構(gòu)包括斗桿和第一主動桿，第一主動桿一端與機(jī)架通過第八轉(zhuǎn)動副連接，另一端與斗桿通過第九轉(zhuǎn)動副連接，斗桿的另一端與挖斗通過第十轉(zhuǎn)動副連接； 所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括第二主動桿、第四連桿、大臂和鏟斗，第二主動桿與機(jī)架通過第十一轉(zhuǎn)動副連接，第二主動桿的另一端與第四連桿通過第十二轉(zhuǎn)動副連接，第四連桿另一端與大臂通過第六轉(zhuǎn)動副連接，大臂的末端與鏟斗通過第十三轉(zhuǎn)動副連接； 所述第三轉(zhuǎn)動副和第六轉(zhuǎn)動副上均安裝有具備鎖緊功能的電磁鎖緊裝置； 所述第一主動桿和第二主動桿分別由伺服電機(jī)驅(qū)動。
【文檔編號】E02F3/38GK104032781SQ201410298878
【公開日】2014年9月10日 申請日期: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, 范雨, 張 林, 黃院星, 王麾, 關(guān)卓懷, 石慧, 王少龍, 王小純, 王湘, 楊旭娟 申請人:廣西大學(xué)