一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載的制造方法
【專利摘要】一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機，包括一條含閉環(huán)子鏈的執(zhí)行機構主鏈和多條并聯(lián)執(zhí)行機構子鏈。所述含閉環(huán)子鏈的執(zhí)行機構主鏈可控制主臂桿所在平面的鏟斗空間的平面運動，執(zhí)行機構子鏈對鏟斗進行可控性調節(jié)，控制鏟斗上轉和下翻等動作。本發(fā)明通過與含閉環(huán)子鏈的執(zhí)行機構主鏈的合成運動實現(xiàn)平面控制，與兩條執(zhí)行機構子鏈的連接從而實現(xiàn)鏟斗的空間運動，鏟斗空間的動力學性能好，工作空間大，平衡性能好，機構可靠性高，具有結構緊湊，控制簡單的優(yōu)點，桿件能做成輕桿，能作用于更多的場合，全電力驅動，無排放和噪聲污染。
【專利說明】一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及裝載機領域，特別是一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機。
【背景技術】
[0002]工程機械是用于工程建設的施工機械的總稱，裝載機是最主要的工程機械之一。裝載機行動靈活方便，能減輕人員的勞動強度，廣泛用于公路、鐵路、建筑、礦山等建設工程的土石方施工機械，也適用于鄉(xiāng)村清潔建設、方便人員的裝載作業(yè)要求，主要用于鏟裝土壤，砂石等物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟裝作業(yè)。裝載機分液壓式和機械式兩種，液壓式裝載機因為機動性好、靈活性高等優(yōu)點，廣泛應用于各種領域，但是液壓式裝載機也有著許多不足和缺點。傳統(tǒng)的液壓裝載液壓元件加工精度要求高，制造較為困難，機體積龐大、耗油多，工作效率較低，有噪音和振動，對環(huán)境有一定污染，所述一種多自由度可控機構式電動垃圾裝車機，環(huán)保節(jié)能，具有較高的推廣價值。早先的機械式裝載機以及后來出現(xiàn)的電動裝載機構把液壓系統(tǒng)換成連桿傳動，由伺服電機驅動，但是早期的由于動作簡單，承載能力大，主要用于礦山等場所，液壓元件出現(xiàn)的漏油，維護成本高等缺點依然沒有得得到有效解決，目前的可控裝載機構由于結構上沒有做任何改變，只是把液壓換成連桿，沒有綜合考慮轉換的合理性，制約了機械式可控裝載機構的實用性。
[0003]所述裝載機所采用的結構結構剛度好、機械傳動精度高、工作空間大、機械傳動損耗小、無累積誤差能輸出較大的動力，具有有良好的控制功能，在某些結構運動參數(shù)或機構的輸入運動和多自由度閉鏈機構中的某些運動，這些運動可由微機進行實時控制或以人工手動方式進行多固定位置的控制，可以實現(xiàn)柔性輸出，不產(chǎn)生奇異位形，改善機構的運動特性和動力特性，具有結構緊湊、累計誤差小、精度高、作業(yè)速度高、動態(tài)響應好等優(yōu)點，通過并聯(lián)閉環(huán)子鏈對鏟斗進行微調控制，使鏟斗上轉和下翻，并且采用機構式間接驅動方式，還能有效的減小驅動關節(jié)所需要的力矩。這種裝載機，是根據(jù)全電動化、數(shù)控化的國際趨勢，將多自由度可控機構理論應用于環(huán)保機械的全新產(chǎn)品，既能像液壓式裝載機一樣完成各種靈活、復雜的裝載動作，又克服液壓系統(tǒng)精度要求高、制造和裝配成本高、可靠性不理想、易產(chǎn)生漏油等不足。而且，驅動 電機安裝在機架上，其動態(tài)性能比裝載機優(yōu)越。全電力驅動，無排放和噪聲污染。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機，解決傳統(tǒng)裝載機關于所需力矩大，漏油，剛度低，動態(tài)性能差和工作空間小的缺點。
[0005]本發(fā)明通過以下技術方案達到上述目的:一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機，其結構和連接方式為:
[0006]所述含閉環(huán)子鏈的執(zhí)行機構主鏈由車體1、第一主臂桿9、第二主臂桿22、第一主動桿20、第二主動桿4、第一連桿17、第二連桿6及鏟斗33連接而成，車體I第一個連接端8通過第一轉動副10與第一主臂桿9第一個連接端10連接，第一主臂桿9第二個連接端24通過第二轉動副34與第一連桿17 —端連接，第一連桿17另一端通過第三轉動副21與第一主動桿20 —端連接，第一主動桿20另一端通過第四轉動副19與車體I第二個連接端18連接，第一主臂桿9通過第一主動桿20驅動，第一主動桿20通過電機驅動，第一主臂桿9第三個連接端23通過第五轉動副23與第二主臂桿22第一個連接端連接，第二主臂桿22第二個連接端7通過第六轉動副7與第二連桿4 一端連接，第二連桿4另一端通過第七轉動副5與第二主動桿6 —端連接，第二主動桿6另一端通過第八轉動3與車體I第三個連接端2連接，第二主臂桿22通過第二主動6桿驅動，第二主動桿6通過電機驅動，第二主臂桿22第三個連接端通過第九轉動副30與鏟斗33第一個連接端31連接，
[0007]所述的兩條執(zhí)行機構子鏈由車體1、第三連桿11、第四連桿24、第五連桿13、第六連桿16、第七連桿27、第八連桿26及鏟斗33連接而成，車體I第一個連接端8通過第一轉動副10與第三連桿11第一個連接端12連接，第三連桿11由車體I上的電機驅動，第三連桿11第二個連接端12通過第十轉動副12與第五連桿13 —端連接，第五連桿13另一端通過第十一轉動副14與第四連桿24第一個連接端14連接，第四連桿24第二個連接端25通過第五轉動副23與第二主臂桿22第一個連接端23連接，第四連桿24第三個連接端25通過第十二轉動副25與第六連桿16 —端連接,第六連桿16另一端通過第十三轉動副15與第三連桿11第三個連接端15連接，第七連桿27 —端通過第十一轉動副14與第四連桿24第二個連接端14連接，第七連桿27另一端通過第十四轉動副35與鏟斗33第二個連接端32連接，第八連桿26 —端通過第十二轉動副25與第四連桿24第三個連接端25連接，第八連桿26另一端通過第十五轉動副28與鏟斗第三個連接端29連接，
[0008]所述第一轉動、第四轉動副、第八轉動副位于車體上，第九轉動副、第十四轉動副、第十五轉動副位于鏟斗上，第一轉動副、第二轉動副、第三轉動副、第四轉動副、第五轉動畐O、第六轉動副、第七轉動副、第八轉動副、第九轉動副、第十轉動副、第十一轉動副、第十二轉動副、第十三轉動副、第十四轉動副、第十五轉動副副旋轉軸線相互平行。
[0009]本發(fā)明的突出優(yōu)點在于:`[0010]1、通過并聯(lián)閉環(huán)子鏈，提高了裝載機機構的剛度，并且閉環(huán)子鏈機構式的設計大大提高裝載機的工作空間，能避免機構的死點位置，微調裝置能使裝載機的作用范圍更大，并且能使機構更好的保持平衡；
[0011]2、裝載機通過多個并聯(lián)閉環(huán)子鏈連接鏟斗空間，電機是安裝在四桿機構關節(jié)上，通過四桿機構上的運動副驅動閉環(huán)鏈運動，從而間接驅動鏟斗，使鏟斗的活動度和活動空間更大，能減小能動力矩，上轉和下翻動作更加便利；
[0012]3、與同類型的裝載機構相比較，相同功率下做的功更多；
[0013]4、電機安裝在對稱連桿的后面，降低了整個機構的重心，而且可以安裝功率較大的電機在機構上，使裝載機可以用在挖礦、土石沙方等復雜作業(yè)中；
[0014]5、裝載機構在鏟斗處由機構式控制，能使精度更高；
[0015]6、機構式機構與鏟斗空間之間用一個帶鉸鏈的連桿和鏟斗連接，使鏟斗靈活度更高，工作空間比以往的裝載更大，而且?guī)сq鏈的連桿做成輕桿，可以使整個機構動力性能更好且易于控制，可以使鏟斗在小范圍內轉動360度周角，使機構能適用于更多場合；
[0016]7、在兩個并聯(lián)閉環(huán)子鏈上，桿件做成輕桿，機構運動慣量小，動力學性能好；
[0017]8、機構上的微調裝置與傳統(tǒng)的帶有局部閉鏈的操作機相比，重心集中在微調裝置上，機構平衡性好，能使裝載機機構承受更大的力和力矩；
[0018]9、機構結構簡單，制造與維護成本低，便于推廣應用。
[0019]10、采用多自由度可控機構，可實現(xiàn)柔性輸出，機構的運動特性和動力特性好，具有結構緊湊、累計誤差小、精度高、傳動效率高、動態(tài)響應好、可靠性高的優(yōu)點。
[0020]11、采用蓄電池提供動力，具有低耗能、零排放、低噪音、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。
[0021]12、采用電控智能化程度高、操作簡便，有效降低了勞動強度，可實現(xiàn)無線控制，能夠適應特殊工程場合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的第一結構示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的第三連桿結構示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的第四連桿結構示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的第一主臂桿連接示意圖。
[0026]圖5為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的第二主臂桿結構示意圖。
[0027]圖6為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的主鏈連接示意圖。
[0028]圖7為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的裝載第一工作示意圖。
[0029]圖8為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的裝載第一工作俯視示意圖。
[0030]圖9為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的裝載第二工作示意圖。
[0031]圖10為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的裝載第二工作主視示意圖
[0032]圖11為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的裝載第三工作示意圖
[0033]圖12為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的裝載第三工作主視示意圖
[0034]圖13為本發(fā)明所述一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機的裝載第四工作示意圖
【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。
[0036]對照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6，一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機，其結構和連接方式為:
[0037]所述含閉環(huán)子鏈的執(zhí)行機構主鏈由車體1、第一主臂桿9、第二主臂桿22、第一主動桿20、第二主動桿4、第一連桿17、第二連桿6及鏟斗33連接而成，車體I第一個連接端8通過第一轉動副10與第一主臂桿9第一個連接端10連接，第一主臂桿9第二個連接端24通過第二轉動副34與第一連桿17 —端連接，第一連桿17另一端通過第三轉動副21與第一主動桿20 —端連接，第一主動桿20另一端通過第四轉動副19與車體I第二個連接端18連接，第一主臂桿9通過第一主動桿20驅動，第一主動桿20通過電機驅動，第一主臂桿9第三個連接端23通過第五轉動副23與第二主臂桿22第一個連接端連接，第二主臂桿22第二個連接端7通過第六轉動副7與第二連桿4 一端連接，第二連桿4另一端通過第七轉動副5與第二主動桿6 —端連接，第二主動桿6另一端通過第八轉動3與車體I第三個連接端2連接，第二主臂桿22通過第二主動6桿驅動，第二主動桿6通過電機驅動，第二主臂桿22第三個連接端通過第九轉動副30與鏟斗33第一個連接端31連接，
[0038]所述的兩條執(zhí)行機構子鏈由車體1、第三連桿11、第四連桿24、第五連桿13、第六連桿16、第七連桿27、第八連桿26及鏟斗33連接而成，車體1第一個連接端8通過第一轉動副10與第三連桿11第一個連接端12連接，第三連桿11由車體1上的電機驅動，第三連桿11第二個連接端12通過第十轉動副12與第五連桿13 —端連接，第五連桿13另一端通過第十一轉動副14與第四連桿24第一個連接端14連接，第四連桿24第二個連接端25通過第五轉動副23與第二主臂桿22第一個連接端23連接，第四連桿24第三個連接端25通過第十二轉動副25與第六連桿16 —端連接,第六連桿16另一端通過第十三轉動副15與第三連桿11第三個連接端15連接，第七連桿27 —端通過第十一轉動副14與第四連桿24第二個連接端14連接，第七連桿27另一端通過第十四轉動副35與鏟斗33第二個連接端32連接，第八連桿26 —端通過第十二轉動副25與第四連桿24第三個連接端25連接，第八連桿26另一端通過第十五轉動副28與鏟斗第三個連接端29連接，
[0039]所述第一轉動、第四轉動副、第八轉動副位于車體上，第九轉動副、第十四轉動副、第十五轉動副位于鏟斗上，第一轉動副、第二轉動副、第三轉動副、第四轉動副、第五轉動畐O、第六轉動副、第七轉動副、第八轉動副、第九轉動副、第十轉動副、第十一轉動副、第十二轉動副、第十三轉動副、第十四轉動副、第十五轉動副副旋轉軸線相互平行。
【權利要求】
1.一種具有可控的并聯(lián)對稱機構式裝載機，其結構和連接方式為: 所述含閉環(huán)子鏈的執(zhí)行機構主鏈由車體、第一主臂桿、第二主臂桿、第一主動桿、第二主動桿、第一連桿、第二連桿及鏟斗連接而成，車體第一個連接端通過第一轉動副與第一主臂桿第一個連接端連接，第一主臂桿第二個連接端通過第二轉動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第三轉動副與第一主動桿一端連接，第一主動桿另一端通過第四轉動副與車體第二個連接端連接，第一主臂桿通過第一主動桿驅動，第一主動桿通過電機驅動，第一主臂桿第三個連接端通過第五轉動副與第二主臂桿第一個連接端連接，第二主臂桿第二個連接端通過第六轉動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第七轉動副與第二主動桿一端連接，第二主動桿另一端通過第八轉動與車體第三個連接端連接，第二主臂桿通過第二主動桿驅動，第二主動桿通過電機驅動，第二主臂桿第三個連接端通過第九轉動副與鏟斗第一個連接端連接， 所述的兩條執(zhí)行機構子鏈由車體、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿及鏟斗連接而成，車體第一個連接端通過第一轉動副與第三連桿第一個連接端連接，第三連桿由車體上的電機驅動，第三連桿第二個連接端通過第十轉動副與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第十一轉動副與第四連桿第一個連接端連接，第四連桿第二個連接端通過第五轉動副與第二主臂桿第一個連接端連接，第四連桿第三個連接端通過第十二轉動副與第六連桿一端連接，第六連桿另一端通過第十三轉動副與第三連桿第三個連接端連接，第七連桿一端通過第十一轉動副與第四連桿第二個連接端連接，第七連桿另一端通過第十四轉動副與鏟斗第二個連接端連接，第八連桿一端通過第十二轉動副與第四連桿第三個連接端連接，第八連桿另一端通過第十五轉動副與鏟斗第三個連接端連接，所述第一轉動、第四轉動副、第八轉動副位于車體上，第九轉動副、第十四轉動副、第十五轉動副位于鏟斗上，第一轉動副、第二轉動副、第三轉動副、第四轉動副、第五轉動副、第六轉動副、第七轉動副、第八轉動副、第九轉動副、第十轉動副、第十一轉動副、第十二轉動副、第十三轉動副、第十四轉動副、第十五轉動副副旋轉軸線相互平行。
【文檔編號】E02F3/38GK103726532SQ201310692696
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權日:2013年12月17日
【發(fā)明者】蔡敢為, 胥剛, 張 林, 高德中, 于騰, 丁侃 申請人:廣西大學