專利名稱：一種二維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝載機領(lǐng)域，特別是一種二維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機。
背景技術(shù)：
裝載機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械，主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。傳統(tǒng)的裝載機多為液壓傳動式，存在著液壓系統(tǒng)零部件加工裝配要求高、壽命不長、 漏油、維護保養(yǎng)成本高等工程機械領(lǐng)域長期未能解決的問題，且現(xiàn)有裝載機的裝載執(zhí)行機構(gòu)多為平面機構(gòu)，通過動臂液壓缸的驅(qū)動實現(xiàn)動臂的抬升和下降，搖臂液壓缸的驅(qū)動實現(xiàn)鏟斗的翻轉(zhuǎn)。由于其結(jié)構(gòu)限制，這類液壓裝載機的動臂和鏟斗均只能實現(xiàn)平面內(nèi)單活動度的運動輸出，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)。平面的可控機構(gòu)式裝載機亦存在這樣的問題。故在環(huán)境惡劣、空間狹小的施工工地以及需要快速鏟運、清障的突發(fā)事故救援現(xiàn)場，傳統(tǒng)的平面裝載機存在著輸出動作不夠靈活、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二維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機， 由可控電機驅(qū)動，連桿傳動，各零部件加工裝配要求低，能有效克服液壓裝載機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，還能很好解決平面裝載機只能實現(xiàn)平面內(nèi)的軌跡輸出，導致的動作不夠靈活、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)方案達到上述目的一種二維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機，包括車體、動臂、鏟斗、 第一主動桿、第二主動桿、第三主動桿、第四主動桿、第五主動桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機、第四伺服電機和第五伺服電機，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動臂一端通過第一萬向節(jié)與車體連接,另一端通過第一球面副與纟產(chǎn)斗連接。第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第一伺服電機連接，另一端通過第二萬向節(jié)與第一連桿連接，第一連桿另一端通過第二球面副與動臂連接。第二主動桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第二伺服電機連接，另一端通過第三萬向節(jié)與第二連桿連接，第二連桿另一端通過第三球面副與動臂連接。第三主動桿一端通過第三轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第三伺服電機連接，另一端通過第四萬向節(jié)與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第四球面副與鏟斗連接。第四主動桿一端通過第四轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第四伺服電機連接，另一端通過第五萬向節(jié)與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第五球面副與鏟斗連接。 第五主動桿一端通過第五轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第五伺服電機連接，另一端通過第六萬向節(jié)與第五連桿連接，第五連桿另一端通過第六球面副與鏟斗連接。
本發(fā)明的突出優(yōu)點在于I、由可控電機驅(qū)動，連桿傳動，各零部件加工裝配要求低，能有效克服液壓裝載機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。2、動臂能實現(xiàn)獨立的二維轉(zhuǎn)動，鏟斗能實現(xiàn)獨立的三維轉(zhuǎn)動，整個裝載機能實現(xiàn)空間五活動度的運動，機構(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I為本發(fā)明所述一種
構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述一種一種工作狀態(tài)不意圖。圖3為本發(fā)明所述一種二種工作狀態(tài)示意圖。圖4為本發(fā)明所述一種二種工作狀態(tài)不意圖。圖5為本發(fā)明所述一種四種工作狀態(tài)示意圖。
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)方案作進一步說明。對照圖1，一種二維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機，包括車體I、 動臂2、鏟斗3、第一主動桿4、第二主動桿6、第三主動桿8、第四主動桿10、第五主動桿12、 第一連桿5、第二連桿7、第三連桿9、第四連桿11、第五連桿13、第一伺服電機29、第二伺服電機30、第三伺服電機31、第四伺服電機32和第五伺服電機33，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動臂2 —端通過第一萬向節(jié)34與車體4連接，另一端通過第一球面副35與鏟斗3 連接。第一主動桿4 一端通過第一轉(zhuǎn)動副14與固結(jié)在車體I上的第一伺服電機29連接， 另一端通過第二萬向節(jié)15與第一連桿5連接，第一連桿5另一端通過第二球面副16與動臂2連接。第二主動桿6 —端通過第二轉(zhuǎn)動副17與固結(jié)在車體I上的第二伺服電機30連接，另一端通過第三萬向節(jié)18與第二連桿7連接，第二連桿7另一端通過第三球面副19與動臂2連接。第三主動桿8 一端通過第三轉(zhuǎn)動副20與固結(jié)在車體I上的第三伺服電機31 連接，另一端通過第四萬向節(jié)21與第三連桿9連接，第三連桿9另一端通過第四球面副22 與鏟斗3連接。第四主動桿10 —端通過第四轉(zhuǎn)動副23與固結(jié)在車體I上的第四伺服電機 32連接，另一端通過第五萬向節(jié)24與第四連桿11連接，第四連桿11另一端通過第五球面副25與鏟斗3連接。第五主動桿12 —端通過第五轉(zhuǎn)動副26與固結(jié)在車體I上的第五伺服電機33連接，另一端通過第六萬向節(jié)27與第五連桿13連接，第五連桿13另一端通過第六球面副28與鏟斗3連接。對照圖3，一種二維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機在第一伺服電機29、第二伺服電機30、第三伺服電機31、第四伺服電機32、第五伺服電機33的聯(lián)合驅(qū)動
:維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機的結(jié) :維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機的第 :維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機的第 :維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機的第 :維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機的第下實現(xiàn)正前方鏟裝作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。對照圖4，一種二維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機在第一伺服電機29、第二伺服電機30、第三伺服電機31、第四伺服電機32、第五伺服電機33的聯(lián)合驅(qū)動下實現(xiàn)鏟斗右旋狀態(tài)下的鏟裝作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。對照圖5，一種二維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機在第一伺服電機29、第二伺服電機30、第三伺服電機31、第四伺服電機32、第五伺服電機33的聯(lián)合驅(qū)動下實現(xiàn)鏟斗左旋狀態(tài)下的鏟裝作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。
權(quán)利要求
1.一種二維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機，包括車體、動臂、鏟斗、第一主動桿、第二主動桿、第三主動桿、第四主動桿、第五主動桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機、第四伺服電機和第五伺服電機，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動臂一端通過第一萬向節(jié)與車體連接，另一端通過第一球面副與伊斗連接，第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第一伺服電機連接，另一端通過第二萬向節(jié)與第一連桿連接，第一連桿另一端通過第二球面副與動臂連接，第二主動桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第二伺服電機連接，另一端通過第三萬向節(jié)與第二連桿連接，第二連桿另一端通過第三球面副與動臂連接，第三主動桿一端通過第三轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第三伺服電機連接，另一端通過第四萬向節(jié)與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第四球面副與鏟斗連接，第四主動桿一端通過第四轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第四伺服電機連接， 另一端通過第五萬向節(jié)與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第五球面副與鏟斗連接，第五主動桿一端通過第五轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第五伺服電機連接，另一端通過第六萬向節(jié)與第五連桿連接，第五連桿另一端通過第六球面副與鏟斗連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二維轉(zhuǎn)動動臂三維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機構(gòu)式裝載機，包括車體、動臂、鏟斗、五根主動桿、五根連桿和五臺伺服電機，其動臂能實現(xiàn)獨立的二維轉(zhuǎn)動，鏟斗能實現(xiàn)獨立的三維轉(zhuǎn)動，整個裝載機能實現(xiàn)空間五活動度的運動輸出。此種空間可控機構(gòu)式裝載機能有效克服液壓裝載機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，還能解決平面裝載機只能實現(xiàn)平面內(nèi)的軌跡輸出，導致的動作不夠靈活、工作空間有限、工作效率低等問題。
文檔編號E02F3/42GK102605809SQ20121000800
公開日2012年7月25日 申請日期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, 王建亮, 王紅州, 蔡敢為 申請人:廣西大學