專利名稱：一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝載機(jī)領(lǐng)域，特別是一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)。
背景技術(shù)：
裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設(shè)工程的土石方施工機(jī)械，主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對(duì)礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。傳統(tǒng)的裝載機(jī)多為液壓傳動(dòng)式，存在著液壓系統(tǒng)零部件加工裝配要求高、壽命不長、 漏油、維護(hù)保養(yǎng)成本高等工程機(jī)械領(lǐng)域長期未能解決的問題，且現(xiàn)有裝載機(jī)的裝載執(zhí)行機(jī)構(gòu)多為平面機(jī)構(gòu)，通過動(dòng)臂液壓缸的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂的抬升和下降，搖臂液壓缸的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鏟斗的翻轉(zhuǎn)。由于其結(jié)構(gòu)限制，這類液壓裝載機(jī)的動(dòng)臂和鏟斗均只能實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)單活動(dòng)度的運(yùn)動(dòng)輸出，故還必須配合行走裝置才能完成鏟裝、抬升、卸載等裝載任務(wù)。平面的可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)亦存在這樣的問題。故在環(huán)境惡劣、空間狹小的施工工地以及需要快速鏟運(yùn)、清障的突發(fā)事故救援現(xiàn)場，傳統(tǒng)的平面裝載機(jī)存在著輸出動(dòng)作不夠靈活、作業(yè)空間有限、工作效率低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)， 由可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)，連桿傳動(dòng)，各零部件加工裝配要求低，能有效克服液壓裝載機(jī)液壓元件加工精度要求高、維修保養(yǎng)成本高、可靠度難保證、容易漏油等缺點(diǎn)，還能很好解決平面裝載機(jī)只能實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)的軌跡輸出，導(dǎo)致的動(dòng)作不夠靈活、工作空間有限、工作效率低等問題。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括車體、動(dòng)臂、鏟斗、 第一主動(dòng)桿、第二主動(dòng)桿、第三主動(dòng)桿、第四主動(dòng)桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)和第四伺服電機(jī)，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動(dòng)臂一端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與車體連接，另一端通過第一球面副與鏟斗連接，第一主動(dòng)桿一端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與固結(jié)在車體上的第一伺服電機(jī)連接，另一端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，第二主動(dòng)桿一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與固結(jié)在車體上的第二伺服電機(jī)連接，另一端通過第一胡克鉸與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第二球面副與鏟斗連接，第三主動(dòng)桿一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與固結(jié)在車體上的第三伺服電機(jī)連接，另一端通過第二胡克鉸與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第三球面副與鏟斗連接，第四主動(dòng)桿一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與固結(jié)在車體上的第四伺服電機(jī)連接，另一端通過第三胡克鉸與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第四球面副與鏟斗連接。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于1、由可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)，連桿傳動(dòng)，各零部件加工裝配要求低，能有效克服液壓裝載機(jī)液壓元件加工精度要求高、維修保養(yǎng)成本高、可靠度難保證、容易漏油等缺點(diǎn)。2、動(dòng)臂能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的一維轉(zhuǎn)動(dòng)，鏟斗能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的三維轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)裝載機(jī)能實(shí)現(xiàn)空間四活動(dòng)度的運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)輸出軌跡靈活、工作空間大、工作效率高，能在環(huán)境惡劣、空間狹小的施工工地以及需要快速裝載、清障、平整的突發(fā)事故救援現(xiàn)場能發(fā)揮較好作用。


圖1為本發(fā)明所述一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第一結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所述一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第一種工作狀態(tài)示意圖。圖4為本發(fā)明所述一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第二種工作狀態(tài)示意圖。圖5為本發(fā)明所述一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第三種工作狀態(tài)示意圖。圖6為本發(fā)明所述一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第四種工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。對(duì)照?qǐng)D1和圖2，一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括車體1、動(dòng)臂2、鏟斗3、第一主動(dòng)桿4、第二主動(dòng)桿6、第三主動(dòng)桿8、第四主動(dòng)桿10、第一連桿 5、第二連桿7、第三連桿9、第四連桿11、第一伺服電機(jī)沈、第二伺服電機(jī)27、第三伺服電機(jī) 28和第四伺服電機(jī)四，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動(dòng)臂2 —端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副12與車體1連接，另一端通過第一球面副13與鏟斗 3連接，第一主動(dòng)桿4 一端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副14與固結(jié)在車體1上的第一伺服電機(jī)沈連接， 另一端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副15與第一連桿5 —端連接，第一連桿5另一端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副16 與動(dòng)臂2連接，第二主動(dòng)桿6 —端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副17與固結(jié)在車體1上的第二伺服電機(jī)27 連接，另一端通過第一胡克鉸18與第二連桿7 —端連接，第二連桿7另一端通過第二球面副19與鏟斗3連接，第三主動(dòng)桿8 一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副20與固結(jié)在車體1上的第三伺服電機(jī)觀連接，另一端通過第二胡克鉸21與第三連桿9 一端連接，第三連桿9另一端通過第三球面副22與鏟斗3連接，第四主動(dòng)桿10 —端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副23與固結(jié)在車體1上的第四伺服電機(jī)四連接，另一端通過第三胡克鉸M與第四連桿11 一端連接，第四連桿11另一端通過第四球面副25與鏟斗3連接。對(duì)照?qǐng)D3，一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)在第一伺服電機(jī)沈、第二伺服電機(jī)27、第三伺服電機(jī)觀、第四伺服電機(jī)四的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)右前方鏟裝作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。對(duì)照?qǐng)D4，一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)在第一伺服電機(jī)沈、第二伺服電機(jī)27、第三伺服電機(jī)觀、第四伺服電機(jī)四的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)正前方舉升作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。對(duì)照?qǐng)D5，一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)在第一伺服電機(jī)沈、第二伺服電機(jī)27、第三伺服電機(jī)觀、第四伺服電機(jī)四的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)左側(cè)卸載作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。對(duì)照?qǐng)D6，一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)在第一伺服電機(jī)沈、第二伺服電機(jī)27、第三伺服電機(jī)觀、第四伺服電機(jī)四的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)右側(cè)卸載作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。
權(quán)利要求
1. 一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括車體、動(dòng)臂、鏟斗、第一主動(dòng)桿、第二主動(dòng)桿、第三主動(dòng)桿、第四主動(dòng)桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)和第四伺服電機(jī)，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動(dòng)臂一端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與車體連接，另一端通過第一球面副與鏟斗連接，第一主動(dòng)桿一端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與固結(jié)在車體上的第一伺服電機(jī)連接，另一端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，第二主動(dòng)桿一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與固結(jié)在車體上的第二伺服電機(jī)連接，另一端通過第一胡克鉸與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第二球面副與鏟斗連接，第三主動(dòng)桿一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與固結(jié)在車體上的第三伺服電機(jī)連接，另一端通過第二胡克鉸與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第三球面副與鏟斗連接，第四主動(dòng)桿一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與固結(jié)在車體上的第四伺服電機(jī)連接，另一端通過第三胡克鉸與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第四球面副與鏟斗連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一維轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂三維轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括車體、動(dòng)臂、鏟斗、四根主動(dòng)桿、四根連桿和四臺(tái)伺服電機(jī)，其動(dòng)臂能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的一維轉(zhuǎn)動(dòng)，鏟斗能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的三維轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)裝載機(jī)能實(shí)現(xiàn)空間四活動(dòng)度的運(yùn)動(dòng)輸出。此種空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)能有效克服液壓裝載機(jī)液壓元件加工精度要求高、維修保養(yǎng)成本高、可靠度難保證、容易漏油等缺點(diǎn)，還能解決平面裝載機(jī)只能實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)的軌跡輸出，導(dǎo)致的動(dòng)作不夠靈活、工作空間有限、工作效率低等問題。
文檔編號(hào)E02F3/34GK102561420SQ20121000787
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者張 林, 李小清, 潘宇晨, 王小純, 王建亮, 王紅州, 蔡敢為 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)