CN103950736A - 冗余驱动闭链式斗轮堆取料机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冗余驱动闭链式斗轮堆取料机，其斗轮悬伸臂俯仰装置包括设于车架上的平行四边形机构和支撑杆，平行四边形机构包括下方的前、后摇杆以及上方的前、后连杆，前、后摇杆下端于车架上相互铰连，前、后连杆下端分别与前、后摇杆上端铰连，前、后连杆上端铰连，支撑杆下端与车架铰连；机架后底部与支撑杆上端铰连，机架前底部与前、后连杆的铰连点形成复合铰链；斗轮悬伸臂后端铰链于机架前部，斗轮悬伸臂前部臂体由牵拉绳斜拉于机架顶部，机架后部设有配重机构；前、后摇杆和支撑杆的驱动分别为设于车架上的前、后摇杆电动机和支撑杆电动机。本发明具有定位精度高、承载能力大、可调角度大、输出柔性等优点。

Description

冗余驱动闭链式斗轮堆取料机
(一)技术领域：
本发明涉及港口装卸机械，具体是一种冗余驱动闭链式斗轮堆取料机。
(二)背景技术：
斗轮堆取料机是一种新型高效率连续装卸机械，主要用于散货码头、钢铁厂、火力发电厂和矿山等的散料堆场，完成铁矿石、煤炭、砂子等的堆存、挖取和均料作业，具有回转半径大、供料均匀、运行稳定等优点，获得了广泛的应用。但是，如CN1616329A、CN102358520B、CN101823631A、CN101678971B、CN101817453A等公开的现有斗轮堆取料机产品，其钢结构和悬臂梁均是通过单自由度的液压缸驱动或者钢丝绳牵引实现俯仰角度的调整，存在着作业空间有限，输出欠柔性等缺点。并且，液压驱动的斗轮堆取料机还存在液压系统加工装配要求高、维护保养成本高、传动效率低、漏油等问题，不适合在高低温、扬尘等恶劣的环境下长期工作。
(三)发明内容：
为此，本发明提出了一种冗余驱动闭链式斗轮堆取料机，主要解决传统斗轮堆取料机作业空间有限、输出欠柔性、加工装配要求高、寿命不长、漏油等技术问题。
能够解决上述技术问题的冗余驱动闭链式斗轮堆取料机，包括基于机架设置的斗轮悬伸臂和基于车架设置的斗轮悬伸臂俯仰装置，所不同的是所述斗轮悬伸臂俯仰装置包括设于车架前部的机架俯仰机构和设于车架后部的支撑杆，所述机架俯仰机构为平行四边形连杆机构，所述平行四边形连杆机构包括处于下方的前摇杆和后摇杆以及处于上方的前连杆和后连杆，所述前摇杆下端和后摇杆下端于车架上相互铰连，所述前连杆下端和后连杆下端分别与前摇杆上端和后摇杆上端铰连，前连杆上端和后连杆上端铰连，所述支撑杆下端与车架铰连；所述机架由机架俯仰机构和支撑杆支撑，支撑方式为机架后底部与支撑杆上端铰连，机架前底部与前连杆和后连杆的铰连点形成复合铰链；所述斗轮悬伸臂前端安装斗轮，斗轮悬伸臂后端铰链于机架前部，斗轮悬伸臂前部臂体由牵拉绳斜拉于机架顶部，所述机架后部设有配重机构；所述前摇杆、后摇杆和支撑杆的驱动分别为设于车架上的前摇杆电动机、后摇杆电动机和支撑杆电动机。
上述结构中，通过前摇杆电动机、后摇杆电动机和支撑杆电动机联合冗余驱动，实现机架俯仰角度和斗轮悬伸臂角度的调整，最终实现整机对铁矿石、煤炭、砂子等的堆存、挖取、均料和运输作业。
所述配重机构包括配重块悬伸臂和配重块，所述配重块悬伸臂后端与机架铰连，配重块悬伸臂前部臂体通过牵拉绳斜拉于机架顶部，所述配重块设于配重块悬伸臂前端。
本发明的有益效果：
1、本发明冗余驱动闭链式斗轮堆取料机由三台电动机冗余驱动实现整机平面两自由度的运动，具有定位精度高、承载能力大、可调角度大、输出柔性等优点。
2、本发明由电动机直接驱动、连杆机构传动实现机架俯仰角度和斗轮悬伸臂角度的调整，能有效克服传统液压式斗轮堆取料机加工装配要求高、维护保养成本高、寿命不长、漏油等缺点。
(四)附图说明：
图1为本发明一种实施方式的立体结构示意图。
图2为图1实施方式的初始、复位工作状态示意图。
图3为图1实施方式的低位堆取料工作状态示意图。
图4为图1实施方式的高位堆取料工作状态示意图。
图号标识：1、机架；2、斗轮；3、斗轮悬伸臂；4、前连杆；5、前摇杆；6、后摇杆；7、后连杆；8、支撑杆；9、车架；10、机架俯仰机构；11、牵拉绳；12、配重块悬伸臂；13、配重块。
(五)具体实施方式：
下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明冗余驱动闭链式斗轮堆取料机包括车架9、机架1、斗轮悬伸臂3、斗轮2、配重块悬伸臂12、配重块13和斗轮悬伸臂俯仰装置，所述悬伸臂俯仰装置包括设于车架9前部的机架俯仰机构10和设于车架1后部的支撑杆8，如图1所示。
所述机架俯仰机构10为为平形四边形连杆机构(菱形四边形机构)，所述平形四边形连杆机构包括处于下方的前摇杆5和后摇杆6以及处于上方的前连杆4和后连杆7，所述前摇杆5下端和后摇杆6下端于车架9上相互铰连，所述前连杆4下端和后连杆7下端分别与前摇杆5上端和后摇杆上端铰连，前连杆4上端和后连杆7上端铰连；所述支撑杆8下端与车架9铰连，如图1、图2、图3、图4所示。
所述机架1通过机架俯仰机构10和支撑杆8设于车架9之上，所述机架1由底板和竖梁构成，所述竖梁焊接于底板前部，所述底板的前底部与前连杆4和后连杆7的铰连点形成复合铰链，底板后底部与支撑杆8上端铰连；所述斗轮悬伸臂3设于机架1前方，斗轮悬伸臂3前端安装斗轮2，斗轮悬伸臂3后端铰链于机架1的底板前部，斗轮悬伸臂3前部臂体由牵拉绳11(钢丝绳)斜拉于机架1的竖梁顶部，所述机架1后方设有配重块悬伸臂12和配重块13，所述配重块悬伸臂12后端与机架1的竖梁中部铰连，配重块悬伸臂12前部臂体通过牵拉绳11(钢丝绳)斜拉于机架1的竖梁顶部，所述配重块13设于配重块悬伸臂12前端，如图1、图2、图3、图4所示。
所述前摇杆5、后摇杆6和支撑杆8的驱动分别为设于车架9上的前摇杆电动机、后摇杆电动机和支撑杆电动机。
在图2所示的初始、复位工作状态，机架1的底板呈低位水平状，斗轮悬伸臂3处于水平低位。
如图3所示对低位堆取料作业，机架俯仰机构10保持位置不变，在支撑杆电动机的带动下，支撑杆8向前转出与车架9呈小角度夹角，使机架1前移并继续保持低位，使斗轮悬伸臂3在水平低位状态下前伸。
如图4所示对高位堆取料作业，机架俯仰机构10保持位置不变，在支撑杆电动机的带动下，支撑杆8向前转出与车架9呈大角度夹角，抬高车架9尾部；在前摇杆电动机和后摇杆电动机的带动下，前摇杆5和后摇杆6相向转动，扩张平形四边形连杆机构(菱形四边形机构)，抬高车架9前部与尾部呈水平状，使斗轮悬伸臂3在水平高位状态下前伸。
本发明斗轮堆取料机在作业完毕后，恢复到如图2所示的初始、复位工作状态。

Claims (2)

1.冗余驱动闭链式斗轮堆取料机，包括基于机架(1)设置的斗轮悬伸臂(3)和基于车架(9)设置的斗轮悬伸臂俯仰装置，其特征在于：所述斗轮悬伸臂俯仰装置包括设于车架(9)前部的机架俯仰机构(10)和设于车架(9)后部的支撑杆(8)，所述机架俯仰机构(10)为平行四边形连杆机构，所述平行四边形连杆机构包括处于下方的前摇杆(5)和后摇杆(6)以及处于上方的前连杆(4)和后连杆(7)，所述前摇杆(5)下端和后摇杆(6)下端于车架(9)上相互铰连，所述前连杆(4)下端和后连杆(7)下端分别与前摇杆(5)上端和后摇杆(6)上端铰连，前连杆(4)上端和后连杆(7)上端铰连，所述支撑杆(8)下端与车架(9)铰连；所述机架(1)由机架俯仰机构(10)和支撑杆(8)支撑，支撑方式为机架(1)后底部与支撑杆(8)上端铰连，机架(1)前底部与前连杆(4)和后连杆(7)的铰连点形成复合铰链；所述斗轮悬伸臂(3)前端安装斗轮(2)，斗轮悬伸臂(3)后端铰链于机架(1)前部，斗轮悬伸臂(3)前部臂体由牵拉绳(11)斜拉于机架(1)顶部，所述机架(1)后部设有配重机构；所述前摇杆(5)、后摇杆(6)和支撑杆(8)的驱动分别为设于车架(9)上的前摇杆电动机、后摇杆电动机和支撑杆电动机。
2.根据权利要求1所述的冗余驱动闭链式斗轮堆取料机，其特征在于：所述配重机构包括配重块悬伸臂(12)和配重块(13)，所述配重块悬伸臂(12)后端与机架(1)铰连，配重块悬伸臂(12)前部臂体通过牵拉绳(11)斜拉于机架(1)顶部，所述配重块(13)设于配重块悬伸臂(12)前端。
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