CN103950741A - 含两自由度闭链式电动俯仰机构的斗轮堆取料机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含两自由度闭链式电动俯仰机构的斗轮堆取料机，包括悬伸臂和悬伸臂俯仰装置，悬伸臂俯仰装置包括设于车架前部的机架俯仰机构和悬伸臂调节机构，机架俯仰机构包括四连杆机构和支撑杆，四连杆机构包括俯仰摇杆、俯仰连杆和俯仰摆杆，悬伸臂调节机构为两连杆机构，包括悬伸臂摇杆和悬伸臂连杆；机架由设于车架后部的支架和机架俯仰机构支撑，方式为机架后底部铰连于支架顶部，机架前底部铰连于支撑杆上端；悬伸臂前端安装斗轮，悬伸臂后端铰链于机架前部，悬伸臂后部臂体铰连于悬伸臂连杆上端。本发明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。

Description

含两自由度闭链式电动俯仰机构的斗轮堆取料机
(一)技术领域：
本发明涉及港口装卸机械，具体是一种含两自由度闭链式电动俯仰机构的斗轮堆取料机。
(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，本发明提出了一种含两自由度闭链式电动俯仰机构的斗轮堆取料机，主要解决传统斗轮堆取料机加工装配要求高、寿命不长、漏油等技术问题。
能够解决上述技术问题的含两自由度闭链式电动俯仰机构的斗轮堆取料机，包括基于机架设置的悬伸臂和基于车架设置的悬伸臂俯仰装置，所不同的是所述悬伸臂俯仰装置包括设于车架前部的机架俯仰机构和悬伸臂调节机构，所述机架俯仰机构包括四连杆机构和支撑杆，所述四连杆机构包括俯仰摇杆、俯仰连杆和俯仰摆杆，所述俯仰摇杆和俯仰摆杆的下端于车架上前、后铰连，所述俯仰连杆前端与俯仰摇杆上端铰连，俯仰连杆后端与俯仰摆杆上端铰连，所述支撑杆的下端与俯仰连杆和俯仰摆杆的铰连点形成复合铰链，所述悬伸臂调节机构为两连杆机构，包括悬伸臂摇杆和悬伸臂连杆，所述悬伸臂摇杆下端与俯仰摆杆下端形成复合铰链，所述悬伸臂连杆下端与悬伸臂摇杆上端铰连；所述机架由设于车架后部的支架和机架俯仰机构支撑，支撑方式为机架后底部铰连于支架顶部，机架前底部铰连于支撑杆上端；所述悬伸臂前端安装斗轮，悬伸臂后端铰链于机架前部，悬伸臂后部臂体铰连于悬伸臂连杆上端；所述俯仰摇杆和悬伸臂摇杆的驱动分别为设于车架上的俯仰电动机和悬伸臂电动机。
上述结构中，通过俯仰电动机和悬伸臂电动机分别驱动机架俯仰机构和悬伸臂调节机构的位置变化实现机架俯仰角度的变化和悬伸臂角度的调整，最终完成斗轮对铁矿石、煤炭、砂子等的堆存、挖取、均料和运输作业。
为减轻悬伸臂运动惯性，所述悬伸臂前部臂体通过牵拉绳连接设于机架后部设置的配重块。
本发明的有益效果：
1、本发明含两自由度闭链式电动俯仰机构的斗轮堆取料机由电动机直接驱动、连杆机构传动实现机架俯仰角度的变化和悬伸臂角度的调整，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。
2、本发明采用冗余驱动连杆机构的结构形式，使得机架俯仰角度的调整由闭链式的机架俯仰机构实现，同时悬伸臂单自由度的角度调整还可由钢丝绳和悬伸臂调节机构的联合冗余驱动实现，具有承载能力强、定位精度高、可调角度大等优点。
(四)附图说明：
图1为本发明一种实施方式的结构示意图，为初始、复位工作状态。
图2为图1实施方式对低位堆取料的工作状态示意图。
图3为图1实施方式对正前方堆取料的工作状态示意图。
图4为图1实施方式对高位堆取料的工作状态示意图。
图号标识：1、斗轮；2、悬伸臂；3、牵拉绳；4、配重块；5、机架；6、支架；7、车架；8、俯仰摆杆；9、支撑杆；10、俯仰连杆；11、俯仰摇杆；12、悬伸臂摇杆；13、悬伸臂连杆。
(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。
本发明含两自由度闭链式电动俯仰机构的斗轮堆取料机包括车架7、机架5、支架6、悬伸臂2、斗轮1、配重块4和悬伸臂俯仰装置。
所述支架6设于车架7后部，所述悬伸臂俯仰装置设于车架7前部，如图1所示。
所述悬伸臂俯仰装置包括机架俯仰机构和悬伸臂调节机构：所述机架俯仰机构包括四连杆机构和支撑杆9，所述四连杆机构包括俯仰摇杆11、俯仰连杆10和俯仰摆杆8，所述俯仰摇杆11和俯仰摆杆8下端于车架7上前、后铰连，所述俯仰连杆10前端与俯仰摇杆11上端铰连，俯仰连杆10后端与俯仰摆杆8上端铰连，所述支撑杆9下端与俯仰连杆10和俯仰摆杆8的铰连点形成复合铰链；所述悬伸臂调节机构为两连杆机构，包括悬伸臂摇杆12和悬伸臂连杆13，所述悬伸臂摇杆12下端与俯仰摆杆8下端形成复合铰链，所述悬伸臂连杆13下端与悬伸臂摇杆12上端铰连，如图1所示。
所述机架5通过支架6和机架俯仰机构架设于车架7之上，所述机架5由底板和竖板构成，所述竖板焊接于底板前部，竖板上设有向后的支杆，所述配重块4设于向后的支杆上，所述底板后底部铰连于支架6顶部，底板前底部铰连于支撑杆9上端，如图1所示。
所述悬伸臂2后端铰连于机架5的竖板上并向前伸出，所述斗轮1设于悬伸臂2前端，悬伸臂2后部臂体底部铰连于悬伸臂连杆13上端，悬伸臂2前部臂体顶部通过牵拉绳3(钢丝绳)连接配重块4，所述配重块4的位置处于机架俯仰机构之后，如图1所示。
所述俯仰摇杆11和悬伸臂摇杆12的驱动分别为设于车架7上的俯仰电动机和悬伸臂电动机。
在图1所示的初始、复位工作状态，机架5小角度前俯，悬伸臂2小角度向前下方倾斜。
如图2所示对低位堆取料作业，在俯仰电动机带动下俯仰摇杆11回转，支撑杆9向上抬起机架5至水平，在悬伸臂电动机带动下悬伸臂摇杆12向前转至水平，降低悬伸臂连杆13高度，使悬伸臂2向前下方大角度倾斜。
如图3所示对正前方堆取料作业，在俯仰电动机带动下俯仰摇杆11回转，支撑杆9向上抬起机架5至水平，在悬伸臂电动机带动下悬伸臂摇杆12向前转动，调节悬伸臂连杆13高度，使悬伸臂2平伸。
如图4所示对高位堆取料作业，在俯仰电动机带动下俯仰摇杆11回转，支撑杆9向上抬起机架5至水平；在悬伸臂电动机带动下悬伸臂摇杆12向前转出，使悬伸臂摇杆12与悬伸臂连杆13处于一条(斜)直线上，悬伸臂连杆13处于最高支撑位，悬伸臂2向前上方呈一定角度倾斜。
本发明斗轮堆取料机作业完毕，恢复到如图1所示的初始、复位工作状态。

Claims (2)

1.含两自由度闭链式电动俯仰机构的斗轮堆取料机，包括基于机架(5)设置的悬伸臂(2)和基于车架(7)设置的悬伸臂俯仰装置，其特征在于：所述悬伸臂俯仰装置包括设于车架(7)前部的机架俯仰机构和悬伸臂调节机构，所述机架俯仰机构包括四连杆机构和支撑杆(9)，所述四连杆机构包括俯仰摇杆(11)、俯仰连杆(10)和俯仰摆杆(8)，所述俯仰摇杆(11)和俯仰摆杆(8)的下端于车架(7)上前、后铰连，所述俯仰连杆(10)前端与俯仰摇杆(11)上端铰连，俯仰连杆(10)后端与俯仰摆杆(8)上端铰连，所述支撑杆(9)的下端与俯仰连杆(10)和俯仰摆杆(8)的铰连点形成复合铰链，所述悬伸臂调节机构为两连杆机构，包括悬伸臂摇杆(12)和悬伸臂连杆(13)，所述悬伸臂摇杆(12)下端与俯仰摆杆(8)下端形成复合铰链，所述悬伸臂连杆(13)下端与悬伸臂摇杆(12)上端铰连；所述机架(5)由设于车架(7)后部的支架(6)和机架俯仰机构支撑，支撑方式为机架(5)后底部铰连于支架(6)顶部，机架(5)前底部铰连于支撑杆(9)上端；所述悬伸臂(2)前端安装斗轮(1)，悬伸臂(2)后端铰链于机架(5)前部，悬伸臂(2)后部臂体铰连于悬伸臂连杆(13)上端；所述俯仰摇杆(11)和悬伸臂摇杆(12)的驱动分别为设于车架(7)上的俯仰电动机和悬伸臂电动机。
2.根据权利要求1所述含两自由度闭链式电动俯仰机构的斗轮堆取料机，其特征在于：所述悬伸臂(2)前部臂体通过牵拉绳(3)连接设于机架(5)后部设置的配重块(4)。
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