【】本技術(shù)涉及礦山設(shè)備，尤其涉及一種地下鏟運機智能作業(yè)裝置。

背景技術(shù)

0、
背景技術(shù)：

1、鏟運機作為一種主要工程機械，在礦山機械中發(fā)揮著重要作用。隨著智慧礦山的建設(shè)，機械化程度越來越高，對鏟運機等工程機械設(shè)備的性能指標(biāo)的要求也越來越高。其作業(yè)裝置的性能優(yōu)劣取決于機構(gòu)形態(tài)和各構(gòu)件尺寸，而鏟運機作業(yè)裝置的性能好壞又直接影響著整機的工作效率和工作質(zhì)量，所以對工作機構(gòu)的研究十分必要。以反轉(zhuǎn)六連桿機構(gòu)為例，反轉(zhuǎn)六連桿機構(gòu)是由運動相互獨立的兩部分組成：轉(zhuǎn)斗連桿機構(gòu)和動臂舉升機構(gòu)，其中六桿機構(gòu)分別為：鏟斗、動臂、拉桿、擺桿、舉升油缸和轉(zhuǎn)斗油缸。在舉升油缸和轉(zhuǎn)斗油缸兩個原動件的驅(qū)動下鏟運機完成物料的裝載到卸載的工作過程。

2、現(xiàn)有的地下鏟運機工作機構(gòu)存在的缺陷是：1.鏟斗不夠靈活，需要借助車體前進(jìn)實現(xiàn)裝載物料的功能，該過程油耗較大；2.車體和工作機構(gòu)耦合運動會造成控制精度下降，這對智能化、自主作業(yè)來說是一種不利因素；3.受車體移動影響，對物料動態(tài)稱重誤差較大；4.行走時遇到不平路況容易發(fā)生側(cè)傾。

3、因此，有必要研究一種地下鏟運機智能作業(yè)裝置來應(yīng)對現(xiàn)有技術(shù)的不足，以解決或減輕上述一個或多個問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

0、
技術(shù)實現(xiàn)要素：

1、有鑒于此，本實用新型提供了一種地下鏟運機智能作業(yè)裝置，實現(xiàn)了在裝載物料時與車體運動的解耦，在車體位置保持不變的情況下，工作機構(gòu)仍能完成物料的裝載與卸載任務(wù)，且更加靈活；在遇到不平路況時，該工作機構(gòu)可以控制鏟斗微調(diào)，改變重心，保證平穩(wěn)行駛；該工作機構(gòu)實現(xiàn)了節(jié)約能耗、精確動態(tài)稱重等功能、提高了控制精度、為實現(xiàn)智能化打下了基礎(chǔ)。

2、一方面，本實用新型提供一種地下鏟運機智能作業(yè)裝置，所述智能作業(yè)裝置包括：機架和驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件包括舉升機構(gòu)總成、鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成和控制總成，所述舉升機構(gòu)總成和鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成均一端連接控制總成，另一端連接機架；

3、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實現(xiàn)方式，所述舉升機構(gòu)總成包括舉升驅(qū)動機構(gòu)、上舉升臂、下舉升臂和舉升臂連接框；

4、所述鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成包括支鏈、支鏈固定板和鏟斗；

5、所述上舉升臂和下舉升臂均一端連接機架，另一端固定在舉升臂連接框的中部，所述舉升臂連接框連接一端連接鏟斗，另一端連接機架，所述舉升驅(qū)動機構(gòu)同時連接上舉升臂和下舉升臂，所述支鏈固定板同時連接機架和舉升臂連接框，所述支鏈一端連接支鏈固定板，另一端連接鏟斗，所述鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成和舉升驅(qū)動機構(gòu)均連接控制總成。

6、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實現(xiàn)方式，所述鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成中的支鏈至少為三條，每條支鏈均包括一個調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)，所述調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在支鏈與支鏈固定板之間，所述調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)連接控制總成。

7、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實現(xiàn)方式，所述調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)內(nèi)設(shè)有壓力傳感器。

8、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實現(xiàn)方式，所述支鏈由球副、轉(zhuǎn)動副、移動副和虎克鉸中的一種或幾種組成。

9、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實現(xiàn)方式，所述舉升驅(qū)動機構(gòu)和調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)均為電動推桿、液壓缸和氣動缸中的任意一種。

10、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實現(xiàn)方式，所述舉升驅(qū)動機構(gòu)、上舉升臂和下舉升臂均為兩個，分別對稱設(shè)置在舉升臂連接框兩側(cè)。

11、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實現(xiàn)方式，所述控制總成包括人機交互設(shè)備、稱重設(shè)備、運動控制設(shè)備和伺服驅(qū)動設(shè)備，所述人機交互設(shè)備同時連接稱重設(shè)備和運動控制設(shè)備，所述運動控制設(shè)備通過伺服驅(qū)動設(shè)備連接舉升驅(qū)動機構(gòu)和調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)，所述稱重設(shè)備連接壓力傳感器。

12、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實現(xiàn)方式，所述人機交互設(shè)備包括pc、手機和平板。

13、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實現(xiàn)方式，所述運動控制設(shè)備包括單片機。

14、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種地下鏟運機智能作業(yè)方法，所述智能作業(yè)方法通過所述的智能作業(yè)裝置進(jìn)行鏟斗作業(yè)，作業(yè)過程中根據(jù)鏟斗的位置和運動軌跡計算每條支鏈中的調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)和舉升驅(qū)動機構(gòu)的伸縮長度、伸縮速度以及伸縮加速度，同時控制總成按照計算值伸縮，從而實現(xiàn)鏟斗的自適應(yīng)調(diào)整，以實現(xiàn)其阻力最小的鏟掘方式。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型可以獲得包括以下技術(shù)效果：

16、1.本實用新型工作機構(gòu)通過鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成自由度的變化以及鏟斗工具的更換，可演變成不同礦山設(shè)備的工作機構(gòu)，如挖掘機的工作機構(gòu)、掘進(jìn)機的工作機構(gòu)、洗煤機的工作機構(gòu)等，這增強了對礦山設(shè)備使用的廣泛性。

17、2.本實用新型具備自學(xué)習(xí)、智能等特點，可自動實現(xiàn)物料的裝載、運輸以及卸料任務(wù)。

18、3.本實用新型工作機構(gòu)實現(xiàn)了在裝載物料時與車體運動的解耦，在車體位置保持不變的情況下，工作機構(gòu)仍能實現(xiàn)物料的裝載與卸載。

19、4.本實用新型在遇到不平路況時，該工作機構(gòu)可以控制鏟斗微調(diào)，改變重心，保證平穩(wěn)行駛。

20、5.本實用新型工作機構(gòu)實現(xiàn)了節(jié)約能耗、精確動態(tài)稱重等功能、提高了控制精度、為實現(xiàn)智能化打下了基礎(chǔ)。

21、當(dāng)然，實施本實用新型的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。

技術(shù)特征：

1.一種地下鏟運機智能作業(yè)裝置，其特征在于，所述智能作業(yè)裝置包括：機架和驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件包括舉升機構(gòu)總成、鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成和控制總成；所述舉升機構(gòu)總成和鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成均一端連接控制總成，另一端連接機架。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能作業(yè)裝置，其特征在于，所述舉升機構(gòu)總成包括舉升驅(qū)動機構(gòu)、上舉升臂、下舉升臂和舉升臂連接框；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能作業(yè)裝置，其特征在于，所述鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成中的支鏈至少為三條，每條支鏈均包括一個調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)，所述調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在支鏈與支鏈固定板之間，所述調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)連接控制總成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能作業(yè)裝置，其特征在于，所述調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)內(nèi)設(shè)有壓力傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能作業(yè)裝置，其特征在于，所述支鏈由球副、轉(zhuǎn)動副、移動副和虎克鉸中的一種或幾種組成。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能作業(yè)裝置，其特征在于，所述舉升驅(qū)動機構(gòu)和調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)均為電動推桿、液壓缸和氣動缸中的任意一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能作業(yè)裝置，其特征在于，所述舉升驅(qū)動機構(gòu)、上舉升臂和下舉升臂均為兩個，分別對稱設(shè)置在舉升臂連接框兩側(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能作業(yè)裝置，其特征在于，所述控制總成包括人機交互設(shè)備、稱重設(shè)備、運動控制設(shè)備和伺服驅(qū)動設(shè)備，所述人機交互設(shè)備同時連接稱重設(shè)備和運動控制設(shè)備，所述運動控制設(shè)備通過伺服驅(qū)動設(shè)備連接舉升驅(qū)動機構(gòu)和調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)，所述稱重設(shè)備連接壓力傳感器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能作業(yè)裝置，其特征在于，所述人機交互設(shè)備包括pc、手機和平板。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能作業(yè)裝置，其特征在于，所述運動控制設(shè)備包括單片機。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種地下鏟運機智能作業(yè)裝置，所述智能作業(yè)裝置包括：機架和驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件包括舉升機構(gòu)總成、鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成和控制總成；所述舉升機構(gòu)總成包括舉升驅(qū)動機構(gòu)、上舉升臂、下舉升臂和舉升臂連接框；所述鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成包括支鏈、支鏈固定板和鏟斗；所述上舉升臂和下舉升臂均一端連接機架，另一端固定在舉升臂連接框的中部，所述舉升臂連接框連接一端連接鏟斗，另一端連接機架，所述舉升驅(qū)動機構(gòu)同時連接上舉升臂和下舉升臂，所述支鏈固定板同時連接機架和舉升臂連接框，所述支鏈一端連接支鏈固定板，另一端連接鏟斗，所述鏟斗調(diào)整機構(gòu)總成和舉升驅(qū)動機構(gòu)均連接控制總成。本技術(shù)實現(xiàn)了節(jié)約能耗、精確動態(tài)稱重等功能。

技術(shù)研發(fā)人員：石博強,郭輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240428
技術(shù)公布日：2024/12/19