三自由度混合驅(qū)動集裝箱正面吊運起重的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種三自由度混合驅(qū)動集裝箱正面吊運起重機，其吊臂包括轉(zhuǎn)動臂和上、下舉升臂，轉(zhuǎn)動臂兩端分別于車架中前部和三角架下角鉸連，上舉升臂后端鉸連三角架前角，下舉升臂后端與轉(zhuǎn)動臂形成復(fù)合鉸鏈，上、下舉升臂前端鉸連夾緊裝置；其吊臂舉升機構(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對稱設(shè)置的前、中、后連桿組件，前連桿組件包括鉸連的前搖桿和前連桿，前搖桿鉸連于車架前部，前連桿鉸連下舉升臂，中連桿組件包括鉸連的中搖桿和中連桿，中搖桿鉸連于車架中后部，中連桿鉸連于三角架后角，后連桿組件包括鉸連的后搖桿和后連桿，后搖桿鉸連于車架后部，后連桿鉸連轉(zhuǎn)動臂。本實用新型采用多電機混合驅(qū)動，動力大、可靠性高、造價低、易維護保養(yǎng)。
【專利說明】三自由度混合驅(qū)動集裝箱正面吊運起重機(-)【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]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(qū)動集裝箱正面吊運起重機。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]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(shù)高等優(yōu)點，在各類港口集裝箱搬運、碼垛和運輸?shù)茸鳂I(yè)中發(fā)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(lián)合驅(qū)動完成工作任務(wù)。
[0003]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(tǒng)存在著零部件加工裝配要求高、制造、維護、保養(yǎng)成本高、壽命不長、漏油等缺點。并且，這類傳統(tǒng)開鏈?zhǔn)酱?lián)結(jié)構(gòu)的起重機構(gòu)因其自身結(jié)構(gòu)的限制，存在著構(gòu)件笨重、剛性差、慣量大、關(guān)節(jié)誤差累積等問題，動力學(xué)性能較差。并且，傳統(tǒng)的集裝箱正面起重機的起重執(zhí)行機構(gòu)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(yán)格的高速重載作業(yè)要求。(三)實用新型內(nèi)容:
[0004]為此，本實用新型提出了一種三自由度混合驅(qū)動集裝箱正面吊運起重機，主要解決傳統(tǒng)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(shù)問題。
[0005]能夠解決上述技術(shù)問題的三自由度混合驅(qū)動集裝箱正面吊運起重機，包括基于車架設(shè)置的吊臂和吊臂舉升機構(gòu)，所不同的是所述吊臂包括轉(zhuǎn)動臂和上、下舉升臂，所述轉(zhuǎn)動臂下端于車架中前部鉸連，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動臂上端和三角架的鉸連點形成復(fù)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(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對稱設(shè)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(zhuǎn)動臂的臂體上；所述前搖桿、中搖桿和后搖桿的驅(qū)動分別為對應(yīng)設(shè)于車架上的搖桿電機。
[0006]上述結(jié)構(gòu)中，通過吊臂舉升機構(gòu)(前、中、后連桿組件)的位置變化而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動和舉升臂的升降，最終實現(xiàn)夾緊裝置對集裝箱的抓取、吊運和卸貨。
[0007]本實用新型可采用大功率常規(guī)電機和小功率伺服電機混合驅(qū)動的策略，即所述三個搖桿電機中，一個搖桿電機米用大功率常規(guī)電機，另外兩個搖桿電機分別米用小功率伺服電機。
[0008]本實用新型的有益效果:
[0009]1、本實用新型三自由度混合驅(qū)動集裝箱正面吊運起重機采用大功率常規(guī)電機和小功率伺服電機混合驅(qū)動的策略，與純伺服電機或者液壓驅(qū)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(yǎng)成本更低。
[0010]2、本實用新型具有三個自由度，由三個電機聯(lián)合驅(qū)動，能實現(xiàn)夾緊裝置平面內(nèi)二維平動一維轉(zhuǎn)動的運動輸出，與傳統(tǒng)兩自由度的起重機相比，具有軌跡靈活多變，適應(yīng)性強，工作效率高等優(yōu)點。
[0011]3、本實用新型由電機直接驅(qū)動、連桿組件傳動實現(xiàn)吊運、起重任務(wù)，能有效克服傳統(tǒng)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。
[0012]4、本實用新型為外轉(zhuǎn)動副驅(qū)動、連桿鉸接傳動形式，驅(qū)動電機均安裝在機架上，有效降低了各構(gòu)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(yōu)點。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】:
[0013]圖1為本實用新型一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為圖1實施方式的初始、復(fù)位工作狀態(tài)示意圖。
[0015]圖3為圖1實施方式的伸出抓取工作狀態(tài)示意圖。
[0016]圖4為圖1實施方式的吊運工作狀態(tài)示意圖。
[0017]圖號標(biāo)識:1:車架2:后搖桿3:后連桿4:中搖桿5:如搖桿6:中連桿；7:如連桿8:轉(zhuǎn)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】:
[0018]下面結(jié)合附圖所示實施方式對本實用新型的技術(shù)方案作進一步說明。
[0019]本實用新型三自由度混合驅(qū)動集裝箱正面吊運起重機包括基于車架I設(shè)置的吊臂和吊臂舉升機構(gòu)。
[0020]所述吊臂包括轉(zhuǎn)動臂8、上舉升臂10和下舉升臂11，所述轉(zhuǎn)動臂8下端于車架I中前部鉸連，轉(zhuǎn)動臂8上端于三角架9向下的下位角處鉸連，所述上舉升臂10和下舉升臂11近乎平行設(shè)置，上舉升臂10后端鉸連于三角架9向前的前位角處，下舉升臂11后端與轉(zhuǎn)動臂8上端和三角架9的鉸連點形成復(fù)合鉸鏈，上、下舉升臂10、11前端通過上、下兩個鉸鏈分別連接夾緊裝置12 ;具體的一種方式中，轉(zhuǎn)動臂8、上舉升臂10和下舉升臂11均采用方鋼管，如圖1所示。
[0021]所述吊臂舉升機構(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對稱設(shè)置的前、中、后三組連桿組件。所述前連桿組件包括前搖桿5和前連桿7，所述前搖桿5下端鉸連于車架I前部，所述前連桿7后端鉸連前搖桿5上端，前連桿7前端鉸連于下舉升臂11的臂體中部；所述中連桿組件包括中搖桿4和中連桿6，所述中搖桿4下端鉸連于車架I中后部，中搖桿4上端鉸連中連桿6后端，所述中連桿6前端鉸連于三角架9向后的后位角處；所述后連桿組件包括后搖桿2和后連桿3，所述后搖桿2下端鉸連于車架I后部，后搖桿2上端與后連桿3后端鉸連，所述后連桿3前端鉸連于轉(zhuǎn)動臂8的臂體中部,如圖1所示。
[0022]所述前搖桿5、中搖桿4和后搖桿2的驅(qū)動分別為對應(yīng)設(shè)于車架I上的搖桿電機；三個搖桿電機中，一個搖桿電機可米用大功率常規(guī)電機，另外兩個搖桿電機則分別米用小功率伺服電機。
[0023]如圖2所示，本實用新型處于準(zhǔn)備工作的初始狀態(tài)，此時轉(zhuǎn)動臂8轉(zhuǎn)動至垂直位置，上舉升臂10和下舉升臂11向內(nèi)回縮。
[0024]如圖3所示，本實用新型在吊臂舉升機構(gòu)作用下，轉(zhuǎn)動臂8向前方轉(zhuǎn)出，上舉升臂10和下舉升臂11向外伸平，對正前方集裝箱進行抓取作業(yè)。
[0025]如圖4所示，本實用新型在吊臂舉升機構(gòu)作用下，轉(zhuǎn)動臂8、上舉升臂10和下舉升臂11共同舉升，完成對正前方集裝箱的舉升作業(yè)。
[0026]本實用新型在吊臂舉升機構(gòu)作用下，上舉升臂10和下舉升臂11下降，轉(zhuǎn)動臂8回轉(zhuǎn)，完成對正前方集裝箱的卸載作業(yè)。
[0027]本實用新型通過轉(zhuǎn)動臂8、上舉升臂10和下舉升臂11完成卸載任務(wù)后，復(fù)位到如圖2所示的初始狀態(tài)，準(zhǔn)備對下一個集裝箱的夾裝和搬運作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.三自由度混合驅(qū)動集裝箱正面吊運起重機，包括基于車架(I)設(shè)置的吊臂和吊臂舉升機構(gòu)，其特征在于:所述吊臂包括轉(zhuǎn)動臂(8)和上、下舉升臂(10、11)，所述轉(zhuǎn)動臂(8)下端于車架(I)中前部鉸連，轉(zhuǎn)動臂(8)上端于三角架(9)下位角處鉸連，所述上舉升臂(10)后端鉸連于三角架(9)前位角處，所述下舉升臂(11)后端與轉(zhuǎn)動臂(8)上端和三角架(9)的鉸連點形成復(fù)合鉸鏈，上、下舉升臂(10、11)前端通過上、下兩個鉸鏈分別連接夾緊裝置(12);所述吊臂舉升機構(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對稱設(shè)置的前、中、后連桿組件，所述前連桿組件包括前搖桿(5 )和前連桿(7 )，所述前搖桿(5 )下端鉸連于車架(I)前部，所述前連桿(7 )后端鉸連前搖桿(5)上端，前連桿(7)前端鉸連于下舉升臂(11)的臂體上，所述中連桿組件包括中搖桿(4)和中連桿(6 )，所述中搖桿(4)下端鉸連于車架(I)中后部，中搖桿(4)上端鉸連中連桿(6)后端，所述中連桿(6)前端鉸連于三角架(9)后位角處，所述后連桿組件包括后搖桿(2)和后連桿(3)，所述后搖桿(2)下端鉸連于車架(I)后部，后搖桿(2)上端與后連桿(3)后端鉸連，所述后連桿(3)前端鉸連于轉(zhuǎn)動臂(8)的臂體上；所述前搖桿(5)、中搖桿(4)和后搖桿(2)的驅(qū)動分別為對應(yīng)設(shè)于車架(I)上的搖桿電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度混合驅(qū)動集裝箱正面吊運起重機，其特征在于:所述三個搖桿電機中，一個搖桿電機米用大功率常規(guī)電機，另外兩個搖桿電機分別米用小功率伺服電機。
【文檔編號】B66C23/68GK203754295SQ201420127010
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】潘宇晨, 何堂永, 顏世周, 魯娟, 農(nóng)國才 申請人:欽州學(xué)院