專利名稱：一種機械式兩自由度可控裝載機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，特別是一種機械式兩自由度可控裝載機。
背景技術(shù)：
裝載機主要有機械式和液壓式兩種類型。機械式裝載機已經(jīng)有幾十年的歷史，是 利用機械傳動件實現(xiàn)裝載動作，具有堅固耐用等優(yōu)點。但是傳統(tǒng)的機械式裝載機不能完成 復雜動作。液壓式裝載機具有結(jié)構(gòu)簡單，重量輕、可實現(xiàn)很多復雜動作等優(yōu)點，被廣泛采用。 但是液壓式裝載機是以液壓油為傳遞動力的介質(zhì)，其起動性較差，因內(nèi)部元件磨損后容易 產(chǎn)生泄漏，而且涉及的元件較多，泄漏的液壓油會造成環(huán)境的污染，同時，液壓系統(tǒng)油受到 環(huán)境溫度的影響，特別是高寒高壓環(huán)境下。當前，工程機械領(lǐng)域具有這樣的共識機械式裝 載機能完成的動作簡單、難以變化，許多動作不能實現(xiàn)；液壓式裝載機可以靈活地執(zhí)行各種 工程動作，但又存在液壓系統(tǒng)零部件要求高、壽命不長、漏油等缺陷。這是工程機械領(lǐng)域一 個十分棘手的問題，也是長期未能取得突破的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種機械式兩自由度可控裝載機，它能克服傳統(tǒng)機械式裝載 機動作簡單，機構(gòu)難控制的不足，又能克服液壓式裝載機液壓元件要求高、易產(chǎn)生漏油、可 靠度難保證等缺點。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達到上述目的一種機械式兩自由度可控裝載機，包括裝載手臂，鏟斗翻轉(zhuǎn)曲柄連桿機構(gòu)，裝載手 臂驅(qū)動機構(gòu)。所述裝載機轉(zhuǎn)載手臂為動臂桿，所述鏟斗翻轉(zhuǎn)曲柄連桿機構(gòu)由轉(zhuǎn)斗連桿、搖臂桿、 傳動連桿和鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)曲柄組成，所述轉(zhuǎn)斗連桿一端通過光滑圓柱鉸鏈連接在鏟斗上， 另一端通過光滑圓柱鉸鏈與搖臂桿連接，所述搖臂桿另一端通過光滑圓柱鉸鏈與傳動連桿 連接，搖臂桿中間通過光滑圓柱鉸鏈連接在動臂桿的連接架上，所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)曲柄一 端通過光滑圓柱鉸鏈與傳動連桿連接，另一端通過光滑圓柱鉸鏈連接在裝載機機架上，所 述裝載手臂驅(qū)動機構(gòu)由動臂連桿和動臂曲柄組成，所述動臂連桿一端通過光滑圓柱鉸鏈連 接在動臂桿上，另一端通過光滑圓柱鉸鏈與動臂曲柄一端連接，動臂曲柄另一端通過光滑 圓柱鉸鏈連接在裝載機機架上。所述動臂曲柄由控制兩臺電機控制驅(qū)動，通過編程實現(xiàn)裝載機動臂桿上下升降， 并可實現(xiàn)任意速度的升降。所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)曲柄由一臺控制電機控制驅(qū)動，配合動臂桿的升降，通過編程 實現(xiàn)鏟斗在工作空間內(nèi)的任意速度的翻轉(zhuǎn)，并可實現(xiàn)姿態(tài)保持與調(diào)整等動作。所述鏟斗背部通過光滑圓柱鉸鏈連接在裝載機的兩個動臂桿上。本發(fā)明的突出優(yōu)點在于1、三臺驅(qū)動電機為計算機控制的控制電機，如伺服電機、步進電機等，通過編程可實現(xiàn)裝載機構(gòu)在工作空間內(nèi)任意的裝載軌跡的輸出。2、裝載機構(gòu)均由機構(gòu)傳動，實現(xiàn)各種裝載動作。本發(fā)明的兩自由度可控裝載機，既能解決傳統(tǒng)單自由度機械式裝載機不能實現(xiàn)復 雜動作等問題，又能解決液壓式裝載機對零部件要求高、壽命不長、易漏油等問題。并且整 機結(jié)構(gòu)簡單緊湊，零部件制造加工要求低。


圖1為本發(fā)明所述機械式兩自由度可控裝載機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述機械式兩自由度可控裝載機的裝載手臂結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所述機械式兩自由度可控裝載機的裝載手臂與鏟斗翻轉(zhuǎn)曲柄連桿 機構(gòu)連接方式示意圖。圖4為本發(fā)明所述機械式兩自由度可控裝載機的裝載手臂、鏟斗翻轉(zhuǎn)曲柄連桿機 構(gòu)與裝載手臂驅(qū)動機構(gòu)連接示意圖。圖5為本發(fā)明所述機械式兩自由度可控裝載機的俯視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，所述實施例 僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。對照圖1、2和3，所述裝載機轉(zhuǎn)載手臂為動臂桿2，所述鏟斗翻轉(zhuǎn)曲柄連桿機構(gòu)由 轉(zhuǎn)斗連桿4、搖臂桿5、傳動連桿6和鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)曲柄7組成，所述轉(zhuǎn)斗連桿4 一端通過光 滑圓柱鉸鏈連接在鏟斗上，另一端通過光滑圓柱鉸鏈與搖臂桿5連接，所述搖臂桿5的另一 端通過光滑圓柱鉸鏈與傳動連桿6連接，搖臂桿5中間通過光滑圓柱鉸鏈連接在動臂桿的 連接架上，所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)曲柄7 —端通過光滑圓柱鉸鏈與傳動連桿6連接，另一端通過 光滑圓柱鉸鏈連接在裝載機機架3上，所述裝載手臂驅(qū)動機構(gòu)由動臂連桿8和動臂曲柄9 組成，所述動臂連桿8 —端通過光滑圓柱鉸鏈連接在動臂桿2上，另一端通過光滑圓柱鉸鏈 與動臂曲柄9的一端連接，動臂曲柄9的另一端通過光滑圓柱鉸鏈連接在裝載機機架3上。對照圖4和5，所述動臂曲柄9由第一控制電機10和第二控制電機11控制驅(qū)動， 通過編程利用曲柄搖桿機構(gòu)實現(xiàn)裝載機動臂桿2上下升降，并可實現(xiàn)任意速度的升降。所 述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)曲柄7由第三控制電機12控制驅(qū)動，通過編程利用兩個四桿機構(gòu)傳動，實 現(xiàn)鏟斗1在工作空間內(nèi)的任意速度的翻轉(zhuǎn)，配合動臂桿2的升降，可實現(xiàn)在工作空間內(nèi)任意 姿態(tài)保持與調(diào)整等動作。所述鏟斗背部通過光滑圓柱鉸鏈連接在裝載機的兩個動臂桿2上。
權(quán)利要求
一種機械式兩自由度可控裝載機，包括裝載手臂，鏟斗翻轉(zhuǎn)曲柄連桿機構(gòu)，裝載手臂驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于，所述裝載機轉(zhuǎn)載手臂為動臂桿，所述鏟斗翻轉(zhuǎn)曲柄連桿機構(gòu)由轉(zhuǎn)斗連桿、搖臂桿、傳動連桿和鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)曲柄組成，所述轉(zhuǎn)斗連桿一端通過光滑圓柱鉸鏈連接在鏟斗上，另外一端通過光滑圓柱鉸鏈與搖臂桿連接，所述搖臂桿另一端通過光滑圓柱鉸鏈與傳動連桿連接，搖臂桿中間通過光滑圓柱鉸鏈連接在動臂桿的連接架上，所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機構(gòu)曲柄一端通過光滑圓柱鉸鏈與傳動連桿連接，另一端通過光滑圓柱鉸鏈連接在裝載機機架上，所述裝載手臂驅(qū)動機構(gòu)由動臂連桿和動臂曲柄組成，所述動臂連桿一端通過光滑圓柱鉸鏈連接在動臂桿上，另一端通過光滑圓柱鉸鏈與動臂曲柄一端連接，動臂曲柄另一端通過光滑圓柱鉸鏈連接在裝載機機架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械式兩自由度可控裝載機，其特征在于，所述動臂曲柄由 兩臺控制電機控制驅(qū)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械式兩自由度可控裝載機，其特征在于所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機 構(gòu)曲柄由一臺控制電機控制驅(qū)動。
全文摘要
一種機械式兩自由度可控裝載機，所述機構(gòu)的鏟斗翻轉(zhuǎn)曲柄連桿機構(gòu)由兩個串聯(lián)的四桿機構(gòu)組成，所述裝載手臂驅(qū)動機構(gòu)為一曲柄搖桿機構(gòu)，三個曲柄分別由三可控電機驅(qū)動，通過編程實現(xiàn)輸出端在工作空間內(nèi)任意軌跡的輸出，鏟斗的翻轉(zhuǎn)配合裝載機手臂的升降，通過編程控制電機實現(xiàn)姿態(tài)保持與調(diào)整等動作。采用本發(fā)明能夠克服傳統(tǒng)機械式裝載機動作簡單，機構(gòu)難控制的不足，又能克服液壓式裝載機液壓元件要求高、易產(chǎn)生漏油、可靠度難保證等缺點。
文檔編號E02F3/42GK101892680SQ20101022739
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者周曉蓉, 王汝貴, 蔣榮國, 蔡敢為 申請人:廣西大學