本發明涉及機械領域,具體是一種具有鎖定變胞功能的電力直線驅動可控連桿式挖掘機。
背景技術:
挖掘機是一種常見的工程機械,主要用于各種土方施工中。其中液壓挖掘機是應用最廣泛的一類挖掘機,但是液壓系統制造成本高,易出現漏油等問題,這些都是液壓式挖掘機長期存在的棘手問題。而傳統單自由度機械式挖掘機,俗稱“電鏟”,只能實現簡單且不能變化的軌跡輸出,因此不能像液壓式挖掘機那樣在廣泛的領域獲得應用。
可控機構是現代機構學研究的前沿領域,它具有柔性好,輸出運動精度高,運行速度快,承載能力強等諸多優勢,可控機構包括可調機構、變輸入機構和混合驅動機構,變輸入機構是指單自由度機構的驅動裝置由微機控制的伺服電機取代定速電動機,從而改善從動件運動特性,混合輸入機構是利用不同性質的電機(常數電機和伺服電機)來驅動,在機械性能和成本上有個良好的折中,以適應工作柔性特征,能很好的滿足現代機械可控、可調的要求,在柔性生產的時代,混合驅動機構有很大的應用空間。
隨著電機技術的發展和控制技術的提高,可控機構為工程機械提供了廣闊的發展空間,由控制電機驅動的多自由度可控機構不僅具有工作空間大、動作靈活、可完成復雜和可變的運動軌跡輸出,同時還具有制造成本低,維護保養簡單等優點,可控機構式挖掘機由于用多自由度連桿機構取代了液壓傳動,避免了液壓系統加工精度要求高,維護保養成本高,容易產生漏油等問題,而且其他的挖掘機機器普遍將電機安裝在關節處,這樣會導致挖掘機工作裝置轉動慣量大,易產生殘余振動、動力學性能差,傳動效率低。
技術實現要素:
本發明針對現有技術的不足,提供一種具有鎖定變胞功能的電力直線驅動可控連桿式挖掘機。
為了實現上述目的,本發明采用了以下技術方案:
一種具有鎖定變胞功能的電力直線驅動可控連桿式挖掘機,其特征在于,包括機架、大臂、斗桿、鏟斗、第一連桿、第二連桿、電動推桿、第三連桿、三角連接板、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿、第九連桿,
大臂一端通過轉動副一連接在機架上,大臂另一端通過轉動副二與斗桿一端連接,斗桿另一端通過轉動副三連接在鏟斗上,
第一連桿一端通過轉動副四連接在機架上,第一連桿另一端通過轉動副五與第二連桿一端連接,第二連桿另一端通過轉動副六連接在大臂上,
電動推桿一端也通過轉動副一連接在機架上,電動推桿另一端通過轉動副七與第三連桿一端連接,第三連桿另一端通過轉動副八與三角連接板的第一角連接,三角連接板的第二角通過轉動副九與第四連桿一端連接,第四連桿另一端通過轉動副十連接在第五連桿上,第五連桿一端通過轉動副十一連接在斗桿上,第五連桿另一端通過轉動副十二與第六連桿一端連接,第六連桿另一端通過轉動副十三連接在鏟斗上,第七連桿一端通過轉動副十四連接在斗桿上,第七連桿另一端通過轉動副十五與第八連桿一端連接,第八連桿另一端連接在電磁制動器上,電磁制動器安裝在大臂上,第九連桿一端連接在電磁制動器上,第九連桿另一端通過轉動副七同時與電動推桿和第三連桿連接。
與現有技術相比較,本發明具備的有益效果:
本發明不僅具有多自由度可控機構工作空間大、動作靈活、可完成復雜運動軌跡輸出的優點,相比由內燃機驅動的多自由度可控機構式挖掘機,本發明采用了電力驅動的可控機構,可通過由伺服電機組成的驅動系統實現對挖掘機工作裝置進行控制,可以實現柔性化運動和可編程智能化工作,不僅使其具有傳統挖掘機的全部功能,而且提高了機構運動的穩定性和工作效率。將電機安裝在工作裝置底座上,克服了現有的移動操作機械臂將電機安裝在關節上,所產生的剛性差、轉動慣量大,反應不靈敏,易產生殘余振動,關節誤差容易積累等缺點,具有結構簡單,成本低廉等優點。
附圖說明
圖1為本發明所述的一種具有鎖定變胞功能的電力直線驅動可控連桿式挖掘機的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明的技術方案作進一步闡述。
實施例1
一種具有鎖定變胞功能的電力直線驅動可控連桿式挖掘機,其特征在于,包括機架31、大臂17、斗桿18、鏟斗19、第一連桿20、第二連桿21、電動推桿22、第三連桿23、三角連接板24、第四連桿25、第五連桿26、第六連桿27、第七連桿28、第八連桿29、第九連桿30,
大臂17一端通過轉動副一1連接在機架31上,大臂17另一端通過轉動副二2與斗桿18一端連接,斗桿18另一端通過轉動副三3連接在鏟斗19上,
第一連桿20一端通過轉動副四4連接在機架31上,第一連桿20另一端通過轉動副五5與第二連桿21一端連接,第二連桿21另一端通過轉動副六6連接在大臂17上,
電動推桿22一端也通過轉動副一1連接在機架31上,電動推桿22另一端通過轉動副七7與第三連桿23一端連接,第三連桿23另一端通過轉動副八8與三角連接板24的第一角連接,三角連接板24的第二角通過轉動副九9與第四連桿25一端連接,第四連桿25另一端通過轉動副十10連接在第五連桿26上,第五連桿26一端通過轉動副十一11連接在斗桿18上,第五連桿26另一端通過轉動副十二12與第六連桿27一端連接,第六連桿27另一端通過轉動副十三13連接在鏟斗19上,第七連桿28一端通過轉動副十四14連接在斗桿18上,第七連桿28另一端通過轉動副十五15與第八連桿29一端連接,第八連桿29另一端連接在電磁制動器16上,電磁制動器16安裝在大臂17上,第九連桿30一端連接在電磁制動器16上,第九連桿30另一端通過轉動副七7同時與電動推桿22和第三連桿23連接。
電磁制動器16是轉動副的鎖緊裝置,用于打開或鎖緊轉動副,當打開時,第八連桿29和第九連桿30的連接處為通過轉動副連接,使得第八連桿29和第九連桿30的角度可調,而鎖緊時,第八連桿29和第九連桿30的連接處為固定連接,第八連桿29和第九連桿30角度固定,在具體實施例中,電磁制動器16通過轉動副安裝在大臂17上,當第八連桿29和第九連桿30角度固定時,第八連桿29和第九連桿30連成的剛體桿也能繞電磁制動器16位置上的轉動副旋轉。