CN102296649B - 一种多连杆装载机构 - Google Patents

Abstract

一种多连杆装载机构包括第一主动杆、第一连杆、摇臂、拉杆、动臂、动臂抬升机构、铲斗，动臂一端与机架连接，另一端连接铲斗，在动臂抬升机构作用下举降，第一主动杆一端与机架链接，另一端与第一连杆连接，第一连杆与摇臂连接，摇臂一端连接到动臂上，另一端与拉杆连接，拉杆另一端与铲斗连接，第一主动杆在电机带动下控制铲斗绕动臂翻转。本发明用多连杆机构替代液压传动系统，克服了液压挖掘机维修保养成本高等缺点，同时第一连杆、摇臂和拉杆采用的连接方式，在保证装载要求的前提下，能轻易避免机械式装载机因铲斗接近或达到极限位置，造成的第一连杆、摇臂、拉杆之间传动角过大或过小甚至产生的奇异现象，提高了电动装载机的可靠性。

Description

一种多连杆装载机构

技术领域

本发明涉及装载机领域，特别是一种多连杆装载机构。

背景技术

工程机械是用于工程建设的施工机械的总称，装载机是最主要的工程机械之一。装载机广泛用于公路、铁路、建筑、矿山等建设工程的土石方施工机械，主要用于铲装土壤、砂石等物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲装作业。装载机液压式和机械式两种，液压式装载机因为机动性好、灵活等优点，广泛应用于各种领域，但是液压式装载机也有着许多不足和缺点，首先，液压元件加工精度要求高，制造较为困难，抬高了整个装载机的成本，其次，液压元件在使用过程中维修保养要求技术较高，难度较大，维修成本高；再有，液压油受温度影响大，总效率低，有时有噪音和振动。早先的机械式装载机由于动作简单，承载能力大，主要用于矿山等场所，后来出现的电动装载机构把液压系统换成了连杆传动，由伺服电机驱动，虽然解决了液压元件容易出现的漏油，维护成本高等缺点，但是，目前的可控装载机构只是把液压换成了连杆，在其它结构上没有做任何改变，没有综合考虑替换的合理性，制约了机械式可控装载机构的实用性。

在传统的电动装载机构中，摇臂的中部和动臂连接，两端分别与拉杆和转斗油缸相连，当转斗油缸伸缩时，摇臂绕其中间支撑点转动，通过拉杆使铲斗上转或下翻。现有的机械式可控装载机构只是把转斗油缸替换成了连杆机构，而摇臂部分没有做相应改变，摇臂依然通过绕中间支撑点转动来推动拉杆使铲斗上转或下翻，在这种情形下，当铲斗处于极限位形时，拉杆、摇臂和第一连杆容易产生奇异位形，降低了电动装载机的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型多连杆转载机构，首先应满足装载机作业需求，并具有液压装载机承载能力大、受力好等优点，克服传统液压挖掘机维修保养成本高、反应不够灵敏等缺点，同时也要避免铲斗接近或处于极限位形时，拉杆、摇臂和第一连杆容易产生奇异位形等缺点，提高电动装载机构的承载能力和可靠性。

本发明通过以下技术方案达到以上目的：

所述多连杆转载机构包括第一主动杆、第一连杆、摇臂、拉杆、铲斗、动臂及动臂抬升机构，所述动臂一端通过第一转动副、第二转动副连接在机架上，动臂另一端通过第三转动副、第四转动副与铲斗连接，所述动臂抬升机构一端与机架连接，另一端与动臂连接，用来控制动臂的抬升或者下降，所述第一主动杆一端通过第五转动副连接到机架上，另一端通过第六转动副与第一连杆连接，第一连杆另一端通过第七转动副与摇臂一端连接，摇臂另一端通过第八转动副连接到动臂上，所述摇臂通过位于第七转动副与第八转动副之间的第九转动副与拉杆连接，拉杆通过第十转动副与铲斗连接，所述第一主动杆在位于机架上的电机的带动下绕转动副转动，通过第一连杆、摇臂、拉杆传递运动，从而推动铲斗绕位于动臂上的第三转动副和第四转动副转动。

所述动臂抬升机构包括第二主动杆、第二连杆、第三主动杆、第三连杆，所述第二主动杆、第三主动杆一端分别通过第十一转动副、第十二转动副与机架连接，由位于机架上的电机驱动，另一端分别通过第十三转动副、第十四转动副与第二连杆、第三连杆连接，第二连杆、第三连杆分别通过第十五转动副、第十六转动副与动臂连接，所述动臂在动臂抬升机构第二主动杆、第三主动杆的带动下抬升或下降，配合铲斗的翻转动作，共同完成装载作业。

本发明突出优点在于：

1、在保证装载要求的前提下，本发明第一连杆、摇臂和拉杆采用的连接方式，可轻易避电动装载机因铲斗接近或达到极限位置，造成的第一连杆、摇臂、拉杆之间传动角过大或过小甚至产生的奇异现象，从而有效避免了装载机铲斗翻转机构因奇异位形而引起的对机械结构的冲击或破坏，提高了电动装载机的可靠性，同时，因第一连杆、摇臂、拉杆传动角得到了保证，不仅增加了该铲斗翻转机构的实用性，还避免了因此而产生的自锁现象。

2，、本发明简化了电动装载机构，不仅使各杆件受力更为合理，提高了装载机翻转机构的承载能力，而且改善了电动装载机构的动力学性能，提高了整个装载机构的刚性，使之更加适合制造大型装载机，同时，因为拉杆连接在摇臂的中间，起到增加推力的作用，即在同样的电机功率及其它相应参数下，使用较小功率的电机就能使铲斗产生较大的翻转力矩，进而具有明显的节能效果。

2、本发明采用连杆机构替代液压传动系统，不仅能达到液压装载机各项工能要求，还具有动作反应迅速，灵敏高效等优点，并且克服了传统液压挖掘机维修保养成本高、液压油路易受环境影响等缺点，而且与其它电动装载机构相比结构更简单高效。

附图说明

图1为本发明所述多连杆装载机构示意图。

图2为本发明所述多连杆装载机构铲斗翻转装置示意图。

图3为本发明所述多连杆装载机构铲斗翻转装置主意图。

图4为本发明所述多连杆装载机构机架示意图。

图5为本发明所述多连杆装载机构铲斗示意图。

图6为本发明所述多连杆装载机构动臂示意图。

图7为本发明所述多连杆转载机构动臂抬升机构与动臂连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明。

对照图1、图2、图3、图4、图5、图6，所述多连杆装载机构包括第一主动杆13、第一连杆11、摇臂4、拉杆8、铲斗6、动臂2及动臂抬升机构，所述动臂2一端通过第一转动副16、第二转动副17连接在机架1上，动臂2另一端通过第三转动副5、第四转动副14与铲斗6连接，所述动臂抬升机构一端与机架1连接，另一端与动臂2连接，用来控制动臂2的抬升或者下降，所述第一主动杆13一端通过第五转动副15连接到机架1上，另一端通过第六转动副12与第一连杆11连接，第一连杆11另一端通过第七转动副10与摇臂4一端连接，摇臂4另一端通过第八转动副3连接到动臂2上，所述摇臂4通过位于第七转动副10与第八转动副3之间的第九转动副9与拉杆8连接，拉杆8通过第十转动副7与铲斗6连接，所述第一主动杆13在位于机架上的电机的带动下绕转动副15转动，通过第一连杆11、摇臂4、拉杆8传递运动，从而推动铲斗6绕位于动臂2上的第三转动副5和第四转动副14转动。

对照图1、图6、图7，所述动臂抬升机构包括第二主动杆19、第二连杆21、第三主动杆26、第三连杆24，所述第二主动杆19、第三主动杆26一端分别通过第十一转动副18、第十二转动副27与机架1连接，由位于机架1上的电机驱动，另一端分别通过第十三转动副20、第十四转动副25与第二连杆21、第三连杆24连接，第二连杆21、第三连杆24分别通过第十五转动副22、第十六转动副23与动臂2连接，所述动臂2在动臂抬升机构第二主动杆19、第三主动杆26的带动下抬升或下降，配合铲斗6的翻转动作，共同完成装载作业。

Claims (2)

1.一种多连杆装载机构，包括第一主动杆、第一连杆、摇臂、拉杆、动臂、动臂抬升机构和铲斗，其特征在于：

所述动臂一端通过第一转动副、第二转动副连接在机架上，动臂另一端通过第三转动副、第四转动副与铲斗连接，所述动臂抬升机构一端与机架连接，另一端与动臂连接，所述第一主动杆一端通过第五转动副连接到机架上，另一端通过第六转动副与第一连杆连接，第一连杆另一端通过第七转动副与摇臂一端连接，摇臂另一端通过第八转动副连接到动臂上，所述摇臂通过位于第七转动副与第八转动副之间的第九转动副与拉杆连接，拉杆通过第十转动副与铲斗连接。

2.根据权利要求1所述动臂抬升机构，其特征在于：所述动臂抬升机构包括第二主动杆、第二连杆、第三主动杆、第三连杆，所述第二主动杆、第三主动杆一端分别通过第十一转动副、第十二转动副与机架连接，另一端分别通过第十三转动副、第十四转动副与第二连杆、第三连杆连接，第二连杆、第三连杆分别通过第十五转动副、第十六转动副与动臂连接。

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