CN104532887A - 一种多自由度可控连杆移动式装载机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多自由度可控连杆移动式装载机构，包括可移动平台、机架、大臂抬升机构和铲斗翻转机构。所述大臂抬升机构包括第二主动杆、第三连杆和第一支撑架，所述铲斗翻转机构包括第一主动杆、第一连杆、第二支撑架、第二连杆和铲斗，本发明采用新型连杆传动机构替代传统液压传动，能够解决传统液压装载机液压系统复杂、易漏油、加工精度要求高等缺点，通过可移动平台实现移动功能，连杆传动部分更加简单，各杆及连接处受力更好，工作空间更大，可同时实现移动和操作，更加适用于制造各类装载机及其他工程机械。

Description

一种多自由度可控连杆移动式装载机构

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别是一种多自由度可控连杆移动式装载机构。

背景技术

现今工程机械领域中，装载机是最主要的工程机械之一，目前的装载机占据大部分的是全液压全回转装载机。全液压装载机也进行着不断改进和控制方式革新，使装载机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。但是，液压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，造价高，装配要求严格，制造较为困难，使用中维修保养要求技术较高难度较大；其次，液压油受温度影响大，总效率低，有时有噪音和振动；再有，液压装载机由于采用液压传动，有反应不够灵敏等缺点，不利于无线遥控的发展。

随着电机一体化技术及控制技术、计算机技术、人工智能技术的提高，可控机构是机构学新的研究领域，可控机构只需适当调节驱动元件的运动参数，即可根据功能需求的变化做出快速反应，可控机构由于具有运行机构刚性好、运行速度快、承载能力强、柔性好等优点，在各个领域得到了广泛发展，在工程机械领域也出现了一些用可控机构替代液压传动的应用，但是，连杆机构要么太简单，难以满足工程机械对工作空间的要求，要么为了追求作业灵活性和工作大空间性，连杆部分过于复杂，即便把电机装在机架上，传动部分的各杆受力仍难以保证。

将可控机构应用于装载机构的设计中，将产生一类新型的可控机构式装载机构，使装载机更大发挥其功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多自由度可控连杆移动式装载机构，首先应具有传统液压装载机工作空间大、装载力大、受力好等优点，克服传统液压装载机维修保养成本高、作业噪音大、液压元件成本高、反应不够灵敏等缺点，同时，解决了其他可控装载机构、电动装载机构工作空间小、连杆传动部分庞大、机构复杂、各连杆受力难保证等不足之处。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种多自由度可控连杆移动式装载机构，包括可移动平台、机架、大臂抬升机构、铲斗翻转机构。

所述机架通过第十一转动副与可移动平台连接。

所述大臂抬升机构由第二主动杆、第三连杆、第一支撑架组成，所述第二主动杆一端通过第二转动副与机架连接，另一端通过第三转动副与第一支撑架连接，所述第三连杆一端通过第十转动副与机架连接，另一端通过第一转动副与第一支撑架连接，第一支撑架通过第四转动副与铲斗连接。

所述铲斗翻转机构由第一主动杆、第一连杆、第二支撑架、第二连杆组成，所述第一主动杆一端通过第九转动副与机架连接，另一端通过第八转动副与第一连杆连接，第一连杆通过第七转动副与第二支撑架连接，第二支撑架通过第六转动副与第二连杆连接，第二支撑架另一端通过第三转动副与第二主动杆连接，第二连杆通过第五转动副与铲斗连接。

所述第一主动杆、第二主动杆分别由伺服电机驱动。

本发明的突出优点在于：

1、本发明利用连杆传动替代液压传动，解决了传统装载机保养成本高，液压元件成本高，作业噪音大等缺点；

2、由于采用新型多连杆机构，简化了连杆传动部分，不仅具有其他多自由度可控机构式装载机的灵活性、动作迅速等优点，而且由于简化了连杆传动部分，并应用了支撑架，因此还具有各杆及连接处受力更好，工作空间更大，更加适用于制造各类装载机及其他工程机械等优点；

3、此新型装载机构主动件驱动方式灵活多变，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。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的可移动平台结构示意图。

图3为本发明的大臂抬升机构示意图。

图4为本发明的铲斗翻转机构示意图。

图5为本发明的装料示意图。

图6为本发明的卸料示意图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

对照图1，本发明所述的一种多自由度可控连杆移动式装载机构，包括可移动平台20、机架1、大臂抬升机构、铲斗翻转机构。

对照图1和图2，所述机架1通过第十一转动副21与可移动平台20连接。

对照图1和图3，所述大臂抬升机构由第二主动杆18、第三连杆3、第一支撑架5组成，所述第二主动杆18一端通过第二转动副17与机架1连接，另一端通过第三转动副19与第一支撑架5连接，所述第三连杆3一端通过第十转动副2与机架1连接，另一端通过第一转动副4与第一支撑架5连接，第一支撑架5通过第四转动副6与铲斗7连接。

对照图1和图4，所述铲斗翻转机构由第一主动杆15、第一连杆13、第二支撑架11、第二连杆9组成，所述第一主动杆15一端通过第九转动副16与机架1连接，另一端通过第八转动副14与第一连杆13连接，第一连杆13通过第七转动副12与第二支撑架11连接，第二支撑架11通过第六转动副10与第二连杆9连接，第二支撑架11另一端通过第三转动副19与第二主动杆18连接，第二连杆9通过第五转动副8与铲斗7连接。

对照图1，所述第一主动杆15、第二主动杆18分别由伺服电机驱动。

Claims (1)

1.一种多自由度可控连杆移动式装载机构，包括机架、大臂抬升机构、铲斗翻转机构，其特征在于：

所述机架通过第十一转动副与可移动平台连接；

所述大臂抬升机构由第二主动杆、第三连杆、第一支撑架组成，所述第二主动杆一端通过第二转动副与机架连接，另一端通过第三转动副与第一支撑架连接，所述第三连杆一端通过第十转动副与机架连接，另一端通过第一转动副与第一支撑架连接，第一支撑架通过第四转动副与铲斗连接；

所述铲斗翻转机构由第一主动杆、第一连杆、第二支撑架、第二连杆组成，所述第一主动杆一端通过第九转动副与机架连接，另一端通过第八转动副与第一连杆连接，第一连杆通过第七转动副与第二支撑架连接，第二支撑架通过第六转动副与第二连杆连接，第二支撑架另一端通过第三转动副与第二主动杆连接，第二连杆通过第五转动副与铲斗连接；

所述第一主动杆、第二主动杆分别由伺服电机驱动。