專利名稱：一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(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，特別是一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(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)，通過動臂液壓缸的驅(qū)動實(shí)現(xiàn)動臂的抬升和下降，搖臂液壓缸的驅(qū)動實(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)的動臂和鏟斗均只能實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)單活動度的運(yùn)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(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三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)， 由可控電機(jī)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(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)到上述目的一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括動臂、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)、第四伺服電機(jī)和車體，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動臂一端通過第一球面副與車體連接，動臂另一端通過第一轉(zhuǎn)動副與鏟斗連接， 第一主動桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第一伺服電機(jī)連接，另一端通過第一胡克鉸與第一連桿一端連接，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三轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第二伺服電機(jī)連接，另一端通過第二胡克鉸與第二連桿一端連接，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四轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第三伺服電機(jī)連接，另一端通過第三胡克鉸與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第四球面副與動臂連接，第四主動桿一端通過第五轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第四伺服電機(jī)連接，另一端通過第四胡克鉸與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第五球面副與鏟斗連接。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于1、由可控電機(jī)驅(qū)動，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(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、動臂能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的三維轉(zhuǎn)動，鏟斗能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的一維轉(zhuǎn)動，整個(gè)裝載機(jī)能實(shí)現(xiàn)空間四活動度的運(yùn)動，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)明所述一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第一結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所述一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(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)明所述一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(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)明所述一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(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)明所述一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(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)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。對照圖1和圖2，一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括動臂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)觀、第四伺服電機(jī)四和車體1，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動臂2 —端通過第一球面副12與車體1連接，動臂2另一端通過第一轉(zhuǎn)動副13 與鏟斗3連接，第一主動桿4 一端通過第二轉(zhuǎn)動副14與固結(jié)在車體1上的第一伺服電機(jī)沈連接，另一端通過第一胡克鉸15與第一連桿5 —端連接，第一連桿5另一端通過第二球面副19與動臂2連接，第二主動桿6 —端通過第三轉(zhuǎn)動副17與固結(jié)在車體1上的第二伺服電機(jī)27連接，另一端通過第二胡克鉸18與第二連桿7 —端連接，第二連桿7另一端通過第三球面副16與動臂2連接，第三主動桿8 一端通過第四轉(zhuǎn)動副20與固結(jié)在車體1上的第三伺服電機(jī)觀連接，另一端通過第三胡克鉸21與第三連桿9 一端連接，第三連桿9另一端通過第四球面副22與動臂3連接，第四主動桿10 —端通過第五轉(zhuǎn)動副23與固結(jié)在車體1 上的第四伺服電機(jī)四連接，另一端通過第四胡克鉸M與第四連桿11 一端連接，第四連桿 11另一端通過第五球面副25與鏟斗3連接。對照圖3，一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(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)動下實(shí)現(xiàn)正前方鏟裝作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。對照圖4，一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(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)動下實(shí)現(xiàn)左前方舉升作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。對照圖5，一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(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)動下實(shí)現(xiàn)右前方舉升作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。對照圖6，一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(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)動下實(shí)現(xiàn)右前方卸載作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。
權(quán)利要求
1. 一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括動臂、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)、第四伺服電機(jī)和車體，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動臂一端通過第一球面副與車體連接，動臂另一端通過第一轉(zhuǎn)動副與鏟斗連接，第一主動桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第一伺服電機(jī)連接，另一端通過第一胡克鉸與第一連桿一端連接，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三轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第二伺服電機(jī)連接，另一端通過第二胡克鉸與第二連桿一端連接，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四轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第三伺服電機(jī)連接，另一端通過第三胡克鉸與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第四球面副與動臂連接，第四主動桿一端通過第五轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第四伺服電機(jī)連接，另一端通過第四胡克鉸與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第五球面副與鏟斗連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三維轉(zhuǎn)動動臂一維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括車體、動臂、鏟斗、四根主動桿、四根連桿和四臺伺服電機(jī)，其動臂能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的三維轉(zhuǎn)動，鏟斗能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的一維轉(zhuǎn)動，整個(gè)裝載機(jī)能實(shí)現(xiàn)空間四活動度的運(yùn)動輸出。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)致的動作不夠靈活、工作空間有限、工作效率低等問題。
文檔編號E02F3/34GK102561422SQ20121000800
公開日2012年7月11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(xué)