CN106368249A - 一种多自由度三轮自走式甘蔗装载机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多自由度三轮自走式甘蔗装载机，属于农业机械领域。本发明包括车架、工作装置、动力装置、驾驶室和行走装置，工作装置设置在车架前部上方，动力装置设置车架内部，驾驶室设置在车架内部前端，行走装置设置在车架下方。工作装置与车架交接安装，动力装置包括发动机、离合器、液压泵、液压控制系统；行走装置包括行走缸、车轮等，前两个车轮分别由两个行走缸独立驱动，通过控制两车轮转速差比，实现直行或者转向。本发明提供的一种多自由度三轮自走式甘蔗装载机，转向灵活，配合多自由度的装载机构可实现横装、侧装、竖装等多种装载姿态。

Description

一种多自由度三轮自走式甘蔗装载机
技术领域
本发明涉及一种多自由度三轮自走式甘蔗装载机，属于农业机械领域。
背景技术
目前市场上所出现的甘蔗装载机，多为简易人力式或者有液压挖掘机改装。简易人力式，自动化程度低，工作效率低，劳动强度大。挖掘机改装式，由于采用履带行走方式，车速较低，机动性差，而且成本较高，不利于小型化，比较浪费资源。
本发明一种多自由度三轮自走式甘蔗装载机，整机前两后一三轮式布局，两驱动轮分别由各自液压行走马达驱动，通过泵控系统控制两轮各自的转速差实现转向，后万向轮随动。通过控制两轮超相反的反向等速转动可实现原地360°转向，机动灵活；工作执行机构安装于车架前上方，采用全液压驱动，结构紧凑，可实现多自由度装载姿态。整机功能先进性定位适中，既较好的满足使用要求，又合理的控制成本适应市场。大量采用现有技术节约开发成本和开发风险的同时，大胆的进行了科学创新，以挖掘和创造设备的先进性，专用性和独创性。
发明内容
本发明提供了一种多自由度三轮自走式甘蔗装载机，根据不同的作业功率需求灵活配置功率，有效的节约功率和设备的投资。
本发明的技术方案是：一种多自由度三轮自走式甘蔗装载机，包括车架2、工作装置1、动力装置3、驾驶室4和行走装置5；所述工作装置1设置在车架2前部上方，动力装置3设置车架2内部，驾驶室4设置在车架2内部前端，行走装置5设置在车架2下方。
所述工作装置1包括大臂7、摇杆液压缸9、摇杆10、连杆11、斗座12、回转液压缸13、爪齿架14、下爪齿液压缸15、上爪齿液压缸16、上爪齿17、下爪齿18、俯仰液压缸20；所述大臂7包括横臂和斜臂，横臂和斜臂之间固定连接；所述横臂上表面固定有摇杆液压缸9，摇杆液压缸9另一端连有摇杆10，摇杆10固定在横臂两侧，摇杆10通过连杆11与斗座12连接，斗座12固定在横臂末端，斗座12下方连有爪齿架14，斗座12与爪齿架14之间设有回转液压缸13，爪齿架14下端连有上爪齿17和下爪齿18，上爪齿17和下爪齿18上分别固定有上爪齿液压缸16和下爪齿液压缸15并与爪齿架14上端连接；所述斜臂末端固定在车架2上，斜臂末端上还固定有俯仰液压缸20，俯仰液压缸20另一端固定在车架2上。
所述摇杆液压缸9一端通过安装座Ⅱ8固定在横臂上，摇杆液压缸与摇杆油缸安装座8之间为销轴连接；摇杆液压缸9另一端通过销轴与摇杆10和连杆11连接，摇杆10的另一端固定在横臂侧边，连杆11另一端通过销轴与斗座12连接；所述回转液压缸13与爪齿架14之间为轴承配合连接，可实现横装、侧装姿态的变换；所述上爪齿液压缸16和下爪齿液压缸15一端固定在爪齿架14上端的连接轴上，另一端通过销轴分别对应固定在上爪齿17和下爪齿18上；所述上爪齿17、下爪齿18与爪齿架14的底端共轴连接。通过控制上爪齿液压缸16、下爪齿液压缸18的伸缩实现对抓取对象的抓取或卸载动作。
所述斜臂末端通过安装座Ⅰ6固定在车架2上，斜臂末端与安装座Ⅰ6之间为销轴链接；俯仰液压缸20一端通过安装座Ⅲ19固定在斜臂末端，另一端通过安装座Ⅳ21固定在车架2上，俯仰液压缸20与安装座Ⅲ19和安装座Ⅳ21之间均为销轴链接。通过控制俯仰液压缸20的伸缩实现装载举升或下降的动作，通过控制摇杆液压缸9的伸缩实现装载俯仰角度的变化。
所述动力装置3包括发动机24、离合器25、主泵28、液压控制阀29；所述发动机24与车架2固定连接，主泵28与发动机24通过联轴器动力连接，并在发动机24与主泵28之间设置离合器25，控制发动机动力输出的通断，液压控制阀29位于驾驶室4中的座椅下面。发动机24输出的机械能通过主泵转化为压力能，为并通过液压控制阀对压力油的压力、流量、方向进行控制为设备各执行元件提供液压动力。
所述行走装置5包括左轮行走缸31、右轮行走缸27、左轮32、右轮26、后万向轮22；所述左轮32、右轮26固定在车架2的车桥壳体30的两侧，所述左行走缸31、右行走缸27分别固定在车桥壳体30两端内部并分别与左轮32、右轮26联轴器动力连接，后万向轮22固定在车架2后端。左轮32、右轮26分别由左行走缸31、右行走缸27独立驱动，通过泵控系统控制控制左轮32、右轮26各自的转速差实现转向，后万向轮22随动。通过控制左轮32、右轮26朝相反的反向等速转动可实现原地360°转向，机动灵活；
所述驾驶室4位于车架2内部前端，驾驶室4内设有行车操作杆33、动作先导阀操作杆34、座椅、仪表盘。
所述车架2为笼状，车架2前端还设有栅栏，以防止作业时掉落的杂物落入驾驶室。车架2后端设有油箱23并位于后万向轮22上方。
本发明整机前两后一三轮式布局，工作装置1安装于车架2前上方，保证良好的作业视野，发动机24及油泵28安装于车架尾部以平衡工作重心。
本发明的工作原理是：本发明主要有行走装置和工作装置两部分，设置在车架顶部的工作装置实现对装载物料的抓取，通过行走装置完成转运，工作装置主要有连杆，油缸，爪齿等构成，通过控制相应的油缸伸缩，驱动相应连杆机构，完成抓取物料的动作。行走装置采用三轮式布局，前两轮为驱动轮，后万向轮为从动轮。两驱动轮分别由各自液压行走马达驱动，通过泵控系统控制两轮各自的转速差实现转向，后万向轮随动。通过控制两轮超相反的反向等速转动可实现原地360°转向，机动灵活。
本发明的有益效果是：
1、本发明中行走装置为前两后一三轮式布局，差速式转向。结构紧凑，机动灵活，适合狭小场地作业；
2、本发明可实现平装、侧装、竖装等多种自由度装载姿态；
3、本发明既满足使用要求，又合理的控制成本适应市场。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中工作装置结构示意图；
图3是本发明中行走装置结构示意图；
图中各标号：1-工作装置，2-车架，3-动力装置，4-驾驶室，5-行走装置，6-安装座Ⅰ，7-大臂，8-安装座Ⅱ，9-摇杆液压缸，10-摇杆，11-连杆，12-斗座，13-回转液压缸，14-爪齿架，15-下爪齿液压缸，16-上爪齿液压缸，17-上爪齿，18-下爪齿，19-安装座Ⅲ，20-俯仰液压缸，21-安装座Ⅳ，22-万向轮，23-油箱，24-发动机，25-离合器，26-右轮，27-右轮行走缸，28-主泵，29-液压控制阀，30-车桥壳体，31-左轮行走缸，32-左轮，33-行车操作杆，34-动作先导阀操作杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本多自由度三轮自走式甘蔗装载机包括车架2、工作装置1、动力装置3、驾驶室4和行走装置5；所述工作装置1设置在车架2前部上方，动力装置3设置车架2内部，驾驶室4设置在车架2内部前端，行走装置5设置在车架2下方。
如图2所示，所述工作装置1包括大臂7、摇杆液压缸9、摇杆10、连杆11、斗座12、回转液压缸13、爪齿架14、下爪齿液压缸15、上爪齿液压缸16、上爪齿17、下爪齿18、俯仰液压缸20；所述大臂7包括横臂和斜臂，横臂和斜臂之间固定连接；所述横臂上表面固定有摇杆液压缸9，摇杆液压缸9另一端连有摇杆10，摇杆10固定在横臂两侧，摇杆10通过连杆11与斗座12连接，斗座12固定在横臂末端，斗座12下方连有爪齿架14，斗座12与爪齿架14之间设有回转液压缸13，爪齿架14下端连有上爪齿17和下爪齿18，上爪齿17和下爪齿18上分别固定有上爪齿液压缸16和下爪齿液压缸15并与爪齿架14上端连接；所述斜臂末端固定在车架2上，斜臂末端上还固定有俯仰液压缸20，俯仰液压缸20另一端固定在车架2上。
所述摇杆液压缸9一端通过安装座Ⅱ8固定在横臂上，摇杆液压缸与摇杆油缸安装座8之间为销轴连接；摇杆液压缸9另一端通过销轴与摇杆10和连杆11连接，摇杆10的另一端固定在横臂侧边，连杆11另一端通过销轴与斗座12连接；所述回转液压缸13与爪齿架14之间为轴承配合连接，可实现横装、侧装姿态的变换；所述上爪齿液压缸16和下爪齿液压缸15一端固定在爪齿架14上端的连接轴上，另一端通过销轴分别对应固定在上爪齿17和下爪齿18上；所述上爪齿17、下爪齿18与爪齿架14的底端共轴连接。通过控制上爪齿液压缸16、下爪齿液压缸18的伸缩实现对抓取对象的抓取或卸载动作，上爪齿17和下爪齿18之间交错排列在爪齿架14上，上爪齿17和下爪齿18的齿数以及尺寸根据一次收集甘蔗的数量确定合适的范围。
所述斜臂末端通过安装座Ⅰ6固定在车架2上，斜臂末端与安装座Ⅰ6之间为销轴链接；俯仰液压缸20一端通过安装座Ⅲ19固定在斜臂末端，另一端通过安装座Ⅳ21固定在车架2上，俯仰液压缸20与安装座Ⅲ19和安装座Ⅳ21之间均为销轴链接。通过控制俯仰液压缸20的伸缩实现装载举升或下降的动作，通过控制摇杆液压缸9的伸缩实现装载俯仰角度的变化。
如图3所示，所述动力装置3包括发动机24、离合器25、主泵28、液压控制阀29；所述发动机24与车架2固定连接，主泵28与发动机24通过联轴器动力连接，并在发动机24与主泵28之间设置离合器25，控制发动机动力输出的通断，液压控制阀29位于驾驶室4中的座椅下面。发动机24输出的机械能通过主泵转化为压力能，为并通过液压控制阀对压力油的压力、流量、方向进行控制为设备各执行元件提供液压动力。
所述行走装置5包括左轮行走缸31、右轮行走缸27、左轮32、右轮26、后万向轮22；所述左轮32、右轮26固定在车架2的车桥壳体30的两侧，所述左行走缸31、右行走缸27分别固定在车桥壳体30两端内部并分别与左轮32、右轮26联轴器动力连接，后万向轮22固定在车架2后端。左轮32、右轮26分别由左行走缸31、右行走缸27独立驱动，通过泵控系统控制控制左轮32、右轮26各自的转速差实现转向，后万向轮22随动。通过控制左轮32、右轮26朝相反的反向等速转动可实现原地360°转向，机动灵活；
所述驾驶室4位于车架2内部前端，驾驶室4内设有行车操作杆33、动作先导阀操作杆34、座椅、仪表盘。
本多自由度三轮自走式甘蔗装载机中车架2为笼状，车架2前端还设有栅栏，以防止作业时掉落的杂物落入驾驶室。车架2后端设有油箱23并位于后万向轮22上方。本发明整机前两后一三轮式布局，工作装置1安装于车架2前上方，保证良好的作业视野，发动机24及油泵28安装于车架尾部以平衡工作重心。本发明结构紧凑，机动灵活，适合狭小场地作业；可实现平装、侧装、竖装等多种自由度装载姿态。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种多自由度三轮自走式甘蔗装载机，其特征在于：包括车架（2）、工作装置（1）、动力装置（3）、驾驶室（4）和行走装置（5）；所述工作装置（1）设置在车架（2）前部上方，动力装置（3）设置车架（2）内部，驾驶室（4）设置在车架（2）内部前端，行走装置（5）设置在车架（2）下方；
所述工作装置（1）包括大臂（7）、摇杆液压缸（9）、摇杆（10）、连杆（11）、斗座（12）、回转液压缸（13）、爪齿架（14）、下爪齿液压缸（15）、上爪齿液压缸（16）、上爪齿（17）、下爪齿（18）、俯仰液压缸（20）；
所述大臂（7）包括横臂和斜臂，横臂和斜臂之间固定连接；所述横臂上表面固定有摇杆液压缸（9），摇杆液压缸（9）另一端连有摇杆（10），摇杆（10）固定在横臂两侧，摇杆（10）通过连杆（11）与斗座（12）连接，斗座（12）固定在横臂末端，斗座（12）下方连有爪齿架（14），斗座（12）与爪齿架（14）之间设有回转液压缸（13），爪齿架（14）下端连有上爪齿（17）和下爪齿（18），上爪齿（17）和下爪齿（18）上分别固定有上爪齿液压缸（16）和下爪齿液压缸（15）并与爪齿架（14）上端连接；所述斜臂末端固定在车架（2）上，斜臂末端上还固定有俯仰液压缸（20），俯仰液压缸（20）另一端固定在车架（2）上。
2.根据权利要求1所述的多自由度三轮自走式甘蔗装载机，其特征在于：所述摇杆液压缸（9）一端通过安装座Ⅱ（8）固定在横臂上，摇杆液压缸与摇杆油缸安装座（8）之间为销轴连接；摇杆液压缸（9）另一端通过销轴与摇杆（10）和连杆（11）连接，摇杆（10）的另一端固定在横臂侧边，连杆（11）另一端通过销轴与斗座（12）连接；所述回转液压缸（13）与爪齿架（14）之间为轴承配合连接；所述上爪齿液压缸（16）和下爪齿液压缸（15）一端固定在爪齿架（14）上端的连接轴上，另一端通过销轴分别对应固定在上爪齿（17）和下爪齿（18）上；所述上爪齿（17）、下爪齿（18）与爪齿架（14）的底端共轴连接。
3.根据权利要求1所述的多自由度三轮自走式甘蔗装载机，其特征在于：所述斜臂末端通过安装座Ⅰ（6）固定在车架（2）上，斜臂末端与安装座Ⅰ（6）之间为销轴链接；俯仰液压缸（20）一端通过安装座Ⅲ（19）固定在斜臂末端，另一端通过安装座Ⅳ（21）固定在车架（2）上，俯仰液压缸（20）与安装座Ⅲ（19）和安装座Ⅳ（21）之间均为销轴链接。
4.根据权利要求1所述的多自由度三轮自走式甘蔗装载机，其特征在于：所述动力装置（3）包括发动机（24）、离合器（25）、主泵（28）、液压控制阀（29）；所述发动机（24）与车架（2）固定连接，主泵（28）与发动机（24）通过联轴器动力连接，并在发动机（24）与主泵（28）之间设置离合器（25），液压控制阀（29）位于驾驶室（4）中的座椅下面。
5.根据权利要求1所述的多自由度三轮自走式甘蔗装载机，其特征在于：所述行走装置（5）包括左轮行走缸（31）、右轮行走缸（27）、左轮（32）、右轮（26）、后万向轮（22）；所述左轮（32）、右轮（26）固定在车架（2）的车桥壳体（30）的两侧，所述左行走缸（31）、右行走缸（27）分别固定在车桥壳体（30）两端内部并分别与左轮（32）、右轮（26）联轴器动力连接，后万向轮（22）固定在车架（2）后端。
6.根据权利要求1所述的多自由度三轮自走式甘蔗装载机，其特征在于：所述驾驶室（4）位于车架（2）内部前端，驾驶室（4）内设有行车操作杆（33）、动作先导阀操作杆（34）、座椅、仪表盘。
7.根据权利要求1所述的多自由度三轮自走式甘蔗装载机，其特征在于：所述车架（2）为笼状，车架（2）前端还设有栅栏，车架（2）后端设有油箱（23）并位于后万向轮（22）上方。
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