專利名稱：含有加長臂的運動冗余正鏟挖掘機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種挖掘機，特別是一種用于正鏟液壓挖掘機構(gòu)。
背景技術(shù)：
大型正鏟液壓挖掘機是露天煤礦采掘的主要工具，其挖掘工作裝置是完成挖掘機各項功能的主要構(gòu)件，國內(nèi)對液壓正鏟挖掘機工作裝置的研究較少，中國專利CN200520035287. 8涉及一種液壓挖掘機正鏟作業(yè)裝置水平推壓機構(gòu)，特點是鏟斗油缸活塞桿與動臂前端鉸接，斗桿后部與動臂前端鉸接，鏟斗與斗桿前端鉸接，鏟斗與鏟斗油缸缸筒端部鉸接，鉸點在空中構(gòu)成了四邊形結(jié)構(gòu)的四桿機構(gòu)。國外的主要生產(chǎn)廠家有特雷克斯(Terex),卡特彼勒(CATERPILLR)、日立(HITACHI)和利勃海爾(LIEBHERR)等。其中影響力較大的是特雷克斯(Terex)公司生產(chǎn)的含有“強力三角”構(gòu)件的液壓挖掘機。雖然國外的廠家的正鏟液壓挖掘機技術(shù)較為成熟，但他們的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為單一，驅(qū)動力臂小而導(dǎo)致能耗大的問題始終沒有得到解決。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能耗低的含有加長臂的運動冗余正鏟挖掘機構(gòu)。該機構(gòu)包含有機架、動臂、加長臂、斗桿、鏟斗以及四對液壓缸；機架、動臂、加長臂、斗桿、鏟斗依次鉸接形成一個串聯(lián)機構(gòu)，四對驅(qū)動液壓缸完全對稱布置在上述串聯(lián)機構(gòu)的兩側(cè)，動臂下端與機架鉸接，該動臂的上端與加長臂一端鉸接，該加長臂的另一端與斗桿的一端鉸接，該斗桿的另一端與鏟斗的一部位鉸接；該鏟斗另一部位與一對鏟斗液壓缸的一端鉸接，該一對鏟斗液壓缸的另一端則與上述加長臂中部鉸接；上述動臂中部與一對動臂液壓缸的一端鉸接，該一對動臂液壓缸的另一端與機架鉸接；上述斗桿與一對斗桿液壓缸的一端鉸接，該一對斗桿液壓缸的另一端與機架鉸接。一對帶來運動冗余的液壓缸有如下結(jié)構(gòu)方式該液壓缸的一端與斗桿鉸接，其另一端與機架鉸接；該液壓缸的一端與斗桿鉸接，其另一端與動臂鉸接；該液壓缸的一端與加長臂鉸接，其另一端與機架鉸接；該液壓缸的一端與加長臂鉸接，其另一端與動臂鉸接；該液壓缸的一端與動臂鉸接，其另一端與機架鉸接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點I、驅(qū)動力臂大，較小的驅(qū)動力便能驅(qū)動負載，從而能降低能耗。2、本實用新型中鏟斗的自由度為3，工作裝置的自由度為4，驅(qū)動數(shù)目為4，驅(qū)動數(shù)目大于鏟斗自由度，這樣的工作裝置具有運動冗余特性，可以避開機器人內(nèi)部奇異位形，提高其靈活性、避障能力及動力特性。3、含有加長臂，增大了末端執(zhí)行器鏟斗的作用范圍，可以在較大的工作空間內(nèi)實現(xiàn)重載挖掘功能。

圖I是本實用新型實施例I的立體示意簡圖。[0009]圖2是本實用新型實施例2的立體示意簡圖。圖3是本實用新型實施例3的立體示意簡圖。圖4是本實用新型實施例4的立體示意簡圖。圖5是本實用新型實施例5的立體示意簡圖。
具體實施方式
實施例I在圖I所示的含有加長臂的運動冗余正鏟挖掘機構(gòu)實施例I的立體示意簡圖中，機架I與動臂3下端通過鉸鏈Rl鉸接，該動臂的上端與加長臂4 一端通過鉸鏈R3鉸接，該加長臂的另一端與斗桿5的一端通過鉸鏈R5鉸接，該斗桿的另一端與鏟斗6 —部位通過鉸鏈R8鉸接。該鏟斗另一部位與一對鏟斗液壓缸7的缸套端部通過鉸鏈R9鉸接，該一對鏟斗·液壓缸活塞桿端部與上述加長臂中部通過鉸鏈R4鉸接。上述動臂中部與一對動臂液壓缸2的缸套端部通過鉸鏈R2鉸接，該一對動臂液壓缸的活塞桿端部與機架通過鉸鏈R12鉸接。上述斗桿的中部與斗桿液壓缸8的活塞桿端部通過鉸鏈R7鉸接，該一對斗桿液壓缸的缸套端部與機架通過鉸鏈RlO鉸接。一對帶來運動冗余的驅(qū)動液壓缸9的缸套端部與機架通過鉸鏈Rll鉸接，該一對驅(qū)動液壓缸的活塞桿端部與斗桿上的另一部位通過鉸鏈R6鉸接。實施例2在圖2所示的含有加長臂的運動冗余正鏟挖掘機構(gòu)實施例2的立體示意簡圖中，一對帶來運動冗余的驅(qū)動液壓缸9的缸套端部與斗桿5上的另一部位通過鉸鏈R6鉸接，該一對驅(qū)動液壓缸的活塞桿端部與動臂3上的另一部位通過鉸鏈Rll鉸接。其他部分的連接關(guān)系均與實施例I相同。實施例3在圖3所示的含有加長臂的運動冗余正鏟挖掘機構(gòu)實施例3的立體示意簡圖中，一對帶來運動冗余的驅(qū)動液壓缸9的缸套端部與加長臂4上的另一部位通過鉸鏈R6鉸接，該一對驅(qū)動液壓缸的活塞桿端部與機架I上的另一部位通過鉸鏈Rll鉸接。其他部分的連接關(guān)系均與實施例I相同。實施例4在圖4所示的含有加長臂的運動冗余正鏟挖掘機構(gòu)實施例4的立體示意簡圖中，一對帶來運動冗余的驅(qū)動液壓缸9的缸套端部與加長臂4上的另一部位通過鉸鏈R6鉸接，該一對驅(qū)動液壓缸的活塞桿端部與動臂3上的另一部位通過鉸鏈Rll鉸接。其他部分的連接關(guān)系均與實施例I相同。實施例5在圖5所示的含有加長臂的運動冗余正鏟挖掘機構(gòu)實施例5的立體示意簡圖中，一對帶來運動冗余的驅(qū)動液壓缸9的缸套端部與動臂3上的另一部位通過鉸鏈R6鉸接，該一對驅(qū)動液壓缸的活塞桿端部與機架I通過鉸鏈Rll鉸接。其他部分的連接關(guān)系均與實施例I相同。
權(quán)利要求1.一種含有加長臂的運動冗余正鏟挖掘機構(gòu)，其包括有機架、動臂、加長臂、斗桿、鏟斗以及四對液壓缸；機架、動臂、加長臂、斗桿、鏟斗依次鉸接形成一個串聯(lián)機構(gòu)，四對驅(qū)動液壓缸完全對稱布置在上述串聯(lián)機構(gòu)的兩側(cè)，其特征在于動臂下端與機架鉸接，該動臂的上端與加長臂一端鉸接，該加長臂的另一端與斗桿的一端鉸接，該斗桿的另一端與鏟斗的一部位鉸接；該鏟斗另一部位與一對鏟斗液壓缸的一端鉸接，該一對鏟斗液壓缸的另一端則與上述加長臂中部鉸接；上述動臂中部與一對動臂液壓缸的一端鉸接，該一對動臂液壓缸的另一端與機架鉸接；上述斗桿與一對斗桿液壓缸的一端鉸接，該一對斗桿液壓缸的另一端與機架鉸接；一對帶來運動冗余的液壓缸有四種連接方式 或一對帶來運動冗余的液壓缸的一端與斗桿鉸接，其另一端與機架鉸接， 或一對帶來運動冗余的液壓缸的一端與斗桿鉸接，其另一端與動臂鉸接， 或一對帶來運動冗余的液壓缸的一端與加長臂鉸接，其另一端與機架鉸接， 或一對帶來運動冗余的液壓缸的一端與加長臂鉸接，其另一端與動臂鉸接，· 或一對帶來運動冗余的液壓缸的一端與動臂鉸接，其另一端與機架鉸接。
專利摘要一種含有加長臂的運動冗余正鏟挖掘機構(gòu)，其機架、動臂、加長臂、斗桿、鏟斗依次鉸接形成一個串聯(lián)機構(gòu)，四對驅(qū)動液壓缸完全對稱布置在上述串聯(lián)機構(gòu)的兩側(cè)。機架與動臂下端鉸接，動臂的上端與加長臂一端鉸接，加長臂的另一端與斗桿的一端鉸接，斗桿的另一端與鏟斗的一部位鉸接；鏟斗另一部位與一對鏟斗液壓缸的一端鉸接，一對鏟斗液壓缸的另一端則與上述加長臂中部鉸接；上述動臂中部與一對動臂液壓缸的一端鉸接，該一對動臂液壓缸的另一端與機架鉸接；上述斗桿與一對斗桿液壓缸的一端鉸接，一對斗桿液壓缸的另一端與機架鉸接；一對帶來運動冗余的液壓缸有多種連接方式。本實用新型具有運動冗余，驅(qū)動力臂大，空中空間大，能實現(xiàn)重載挖掘的特點。
文檔編號E02F3/34GK202706071SQ20122025490
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者丁華鋒, 曹文熬, 陳子明, 付鴻曄, 王園園, 曹宇 申請人:燕山大學(xué)