CN104074215A - 一种具有主动变胞功能的多连杆装载机构 - Google Patents

Abstract

一种具有主动变胞功能的多连杆装载机构，包括机架、主动杆、第一连杆、第一摇臂、拉杆、第二摇臂、大臂、第二连杆、铲斗和锁紧装置。所述主动杆与机架连接，另一端与第一连杆连接，第一连杆另一端与第一摇臂连接，第一摇臂另外两端分别与拉杆和第二摇臂连接，拉杆另一端与铲斗连接，第二摇臂另外两端与第二连杆和大臂连接，第二连杆另一端与机架连接，大臂两端分别与铲斗和机架连接，锁紧装置安装在转动副上，根据不同工况锁紧放松，完成作业。本发明能够实现主动变胞，一个主动杆实现两个自由度装载作业，操作简单。

Description

一种具有主动变胞功能的多连杆装载机构

技术领域

本发明专利设计装载机领域，特别是一种具有主动变胞功能的多连杆装载机构。

背景技术

装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。现在常用的液压式装载机存在着许多不足和缺点，例如，液压元件加工精度要求高、制造较为困难，而且在使用过程中维修保养成本较高，操作难度较大，结构复杂，效率低。本发明只需一台电动机就能完成传统两自由度液压式装载机的铲装、翻转、抬升、卸料等工作任务：采用连杆传动方式，能有效克服液压元件制造维修成本高、结构复杂、效率低、操作难度大的缺点。而现行的多连杆机构对多自由度连杆机构进行控制，往往需要用与连杆机构自由度同等数量的控制电机进行驱动控制，不仅大大增加了制造成本、机架传动系统的复杂性，且难以控制达到预期目的，为了解决以后难题，本发明采用具有主动变胞功能的机构，主动变胞的实现方式是利用锁紧装置可按不同阶段的工作需求对特定转动副主动进行锁紧和放松，改变了其执行机构的连杆结构，降低机构自由度，从而实现预期目的。本发明减少了电动机和构件数量，简化了机构结构，提高了机构的可控性，降低了制造成本、维护保养成本和操作难度。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种具有主动变胞功能的多连杆装载机构，首先采用多连杆传动，克服了液压传动结构复杂，操作难度大、效率低、成本高等缺点，同时采用了主动变胞机构，减少了构件和电动机数量，简化了机构的结构，增加了控制的可靠性，还降低装载机构制造成本和维护保养成本。

本发明专利通过以下技术方案达到以上目的：一种具有主动变胞功能的多连杆可控装载机构，包括机架、主动杆、第一连杆、第一摇臂、拉杆、第二摇臂、大臂、第二连杆、铲斗和锁紧装置。所述主动杆与机架连接，另一端与第一连杆连接，第一连杆另一端与第一摇臂连接，第一摇臂另外两端分别与拉杆和第二摇臂连接，拉杆另一端与铲斗连接，第二摇臂另外两端与第二连杆和大臂连接，第二连杆另一端与机架连接，大臂两端分别与铲斗和机架连接，锁紧装置安装在转动副上。

所述主动杆一端通过第一转动副与机架连接，另一端通过第二转动副与第一连杆连接，第一连杆另一端通过第三转动副与第一摇臂连接，第一摇臂的另外两端分别通过第四转动副和第五转动副与拉杆和第二摇臂连接，拉杆另一端通过第六转动副与铲斗连接，第二摇臂另外两端通过第七转动副和第八转动副分别与第二连杆和大臂连接，第二连杆另一端通过第九转动副与机架连接，大臂另外两端分别通过第十转动副与第十一转动副与铲斗和机架连接。大臂通过第十转动副和连接销与铲斗连接。

所述锁紧装置为两个，分别安装在第四转动副和第七转动副上。

所述主动件由伺服电机驱动。

工作原理及过程：

在各装载工况作业中，当第一锁紧装置打开，第四转动副失去自由度，同时第二锁紧装置关闭，第七转动副拥有自由度，此时，在主动杆的作用下，实现对铲斗的升举下降的控制；当第一锁紧装置关闭，第四转动副恢复自由度，第二锁紧装置打开，第七转动副失去自由度，此时，在主动杆的作用下，实现铲斗的翻转；当第一、第二自锁装置同时关闭，第四、第七转动副同时得到自由度，此时，在主动杆的作用下，实现铲斗的平放。在整个装载作业过程中，两个锁紧装置根据不同的作业工况，适当的锁紧、打开，共同完成装载作业。

本发明突出优点在于：

1、利用连杆传动代替液压传动，解决了传统装载机传统液压装载机维修保养成本高、液压元件成本高等缺点。

2、主动杆驱动方式灵活多变，可选用伺服电机驱动、混合驱动等驱动形式，不仅环保，而且易于实现远程控制，降低工人劳动强度等优点。

3、在连杆机构上加装锁紧装置，并让其能根据机构的不同工况锁紧和放松特定的转动副，适时降低了装载机构的自由度，从而实现了在完成预期要求的情况下，减少了可控电机的使用数量和构架数量，还降低了机构的复杂性，降低了维护、维修的成本，增加了机构的可控性和稳定性，提高了工作效率，所具有的遥控功能，降低了操作难度。更加适用于制造各类装载机及其他工程机械。

附图说明

图1为本发明所述的具有主动变胞功能的多连杆可控装载机构的结构示意图。

图2为本发明所述的具有主动变胞功能的多连杆装载机构俯视图。

图3为本发明专利所述的锁紧装置结构示意图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本实用型创新的技术方案作进一步说明。

对照图1、2，本发明所述的具有主动变胞功能的多连杆可控装载机构，包括机架1、主动杆2、第一连杆3、第一摇臂4、拉杆6、第二摇臂10、大臂9、第二连杆12、铲斗7、连接销8和第一锁紧装置5、第二锁紧装置11。所述主动杆2一端通过第一转动副13与机架1连接，另一端通过第二转动副14与第一连杆3连接，第一连杆3另一端通过第三转动副15与第一摇臂4连接，第一摇臂4的另外两端分别通过第四转动副17和第五转动副16与拉杆6和第二摇臂10连接，拉杆6另一端通过第六转动副18与铲斗7连接，第二摇臂10另外两端通过第七转动副21和第八转动副20分别与第二连杆12和大臂9连接，第二连杆12另一端通过第九转动副23与机架1连接，大臂9另外两端分别通过第十转动副19与第十一转动副22与铲斗7和机架1连接，连接销8通过第十转动副19将大臂9和铲斗7连接。

对照图1、2，3，所述第一锁紧装置5、第二锁紧装置11分别安装在第四转动副17和第七转动副21上。

工作原理及过程：

在各装载工况作业中，当第一锁紧装置5打开，第四转动副17失去自由度，同时第二锁紧装置11关闭，第七转动副21拥有自由度，此时，在主动杆2的作用下，实现对铲斗7的升举下降的控制；当第一锁紧装置5关闭，第四转动副17恢复自由度，第二锁紧装置11打开，第七转动副21失去自由度，此时，在主动杆2的作用下，实现铲斗7的翻转；当第一锁紧装置5、第二自锁装置11同时关闭，第四转动副17和第七转动副21同时得到自由度，此时，在主动杆2的作用下，实现铲斗7的平放。在整个装载作业过程中，两个锁紧装置根据不同的作业工况，适当的锁紧、打开，共同完成装载作业。

Claims (3)

1.一种具有主动变胞功能的多连杆装载机构，包括机架、主动杆、第一连杆、第一摇臂、拉杆、第二摇臂、大臂、第二连杆、铲斗和锁紧装置，其特征在于，所述主动杆与机架连接，另一端与第一连杆连接，第一连杆另一端与第一摇臂连接，第一摇臂另外两端分别与拉杆和第二摇臂连接，拉杆另一端与铲斗连接，第二摇臂另外两端与第二连杆和大臂连接，第二连杆另一端与机架连接，大臂两端分别与铲斗和机架连接，锁紧装置安装在转动副上。

2.根据权利要求1所述的具有主动变胞功能的多连杆装载机构，其特征在于，所述主动杆一端通过第一转动副与机架连接，另一端通过第二转动副与第一连杆连接，第一连杆另一端通过第三转动副与第一摇臂连接，第一摇臂的另外两端分别通过第四转动副和第五转动副与拉杆和第二摇臂连接，拉杆另一端通过第六转动副与铲斗连接，第二摇臂另外两端通过第七转动副和第八转动副分别与第二连杆和大臂连接，第二连杆另一端通过第九转动副与机架连接，大臂另外两端分别通过第十转动副与第十一转动副与铲斗和机架连接。

3.根据权利要求1所述的具有主动变胞功能的多连杆装载机构，其特征在于，所述锁紧装置为两个，分别安装在第四转动副和第七转动副上，当第一锁紧装置打开，第四转动副失去自由度，同时第二锁紧装置关闭，第七转动副拥有自由度，此时，在主动杆的作用下，实现对铲斗的升举下降的控制；当第一锁紧装置关闭，第四转动副恢复自由度，第二锁紧装置打开，第七转动副失去自由度，此时，在主动杆的作用下，实现铲斗的翻转；当第一锁紧装置和第二自锁装置同时关闭，第四转动副和第七转动副同时得到自由度，此时，在主动杆的作用下，实现铲斗的平放。