專利名稱：一種三維轉(zhuǎn)動動臂二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝載機(jī)領(lǐng)域，特別是一種三維轉(zhuǎn)動動臂二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)。
背景技術(shù)：
裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設(shè)工程的土石方施工機(jī)械，主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。傳統(tǒng)的裝載機(jī)多為液壓傳動式，存在著液壓系統(tǒng)零部件加工裝配要求高、壽命不長、 漏油、維護(hù)保養(yǎng)成本高等工程機(jī)械領(lǐng)域長期未能解決的問題，且現(xiàn)有裝載機(jī)的裝載執(zhí)行機(jī)構(gòu)多為平面機(jī)構(gòu)，通過動臂液壓缸的驅(qū)動實現(xiàn)動臂的抬升和下降，搖臂液壓缸的驅(qū)動實現(xiàn)鏟斗的翻轉(zhuǎn)。由于其結(jié)構(gòu)限制，這類液壓裝載機(jī)的動臂和鏟斗均只能實現(xiàn)平面內(nèi)單活動度的運動輸出，故還必須配合行走裝置才能完成鏟裝、抬升、卸載等裝載任務(wù)。平面的可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)亦存在這樣的問題。故在環(huán)境惡劣、空間狹小的施工工地以及需要快速鏟運、清障的突發(fā)事故救援現(xiàn)場，傳統(tǒng)的平面裝載機(jī)存在著輸出動作不夠靈活、作業(yè)空間有限、工作效率低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種三維轉(zhuǎn)動動臂二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)， 由可控電機(jī)驅(qū)動，連桿傳動，各零部件加工裝配要求低，能有效克服液壓裝載機(jī)液壓元件加工精度要求高、維修保養(yǎng)成本高、可靠度難保證、容易漏油等缺點，還能很好解決平面裝載機(jī)只能實現(xiàn)平面內(nèi)的軌跡輸出，導(dǎo)致的動作不夠靈活、工作空間有限、工作效率低等問題。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種三維轉(zhuǎn)動動臂二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括動臂、鏟斗、第一主動桿、第二主動桿、第三主動桿、第四主動桿、第五主動桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿、 第四連桿、第五連桿、第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)、第四伺服電機(jī)、第五伺服電機(jī)和車體，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動臂一端通過第一球面副與車體連接，動臂另一端通過第一胡克鉸與鏟斗連接， 第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第一伺服電機(jī)連接，另一端通過第二胡克鉸與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第二球面副與動臂連接，第二主動桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第二伺服電機(jī)連接，另一端通過第三胡克鉸與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第三球面副與動臂連接，第三主動桿一端通過第三轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第三伺服電機(jī)連接，另一端通過第四胡克鉸與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第四球面副與動臂連接，第四主動桿一端通過第四轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第四伺服電機(jī)連接，另一端通過第五胡克鉸與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第五球面副與鏟斗連接，第五主動桿一端通過第五轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第五伺服電機(jī)連接，另一端通過第六胡克鉸與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第六球面副與鏟斗連接。本發(fā)明的突出優(yōu)點在于I、由可控電機(jī)驅(qū)動，連桿傳動，各零部件加工裝配要求低，能有效克服液壓裝載機(jī)液壓元件加工精度要求高、維修保養(yǎng)成本高、可靠度難保證、容易漏油等缺點。2、動臂能實現(xiàn)獨立的三維轉(zhuǎn)動，鏟斗能實現(xiàn)獨立的二維轉(zhuǎn)動，整個裝載機(jī)能實現(xiàn)空間五活動度的運動，機(jī)構(gòu)輸出軌跡靈活、工作空間大、工作效率高，能在環(huán)境惡劣、空間狹小的施工工地以及需要快速裝載、清障、平整的突發(fā)事故救援現(xiàn)場能發(fā)揮較好作用。


圖I為本發(fā)明所述一種
一結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述一種
二結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所述一種一種工作狀態(tài)不意圖。圖4為本發(fā)明所述一種二種工作狀態(tài)示意圖。圖5為本發(fā)明所述一種二種工作狀態(tài)不意圖。圖6為本發(fā)明所述一種四種工作狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。對照圖I和圖2，一種三維轉(zhuǎn)動動臂二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括動臂2、鏟斗3、第一主動桿4、第二主動桿6、第三主動桿8、第四主動桿10、第五主動桿12、第一連桿5、第二連桿7、第三連桿9、第四連桿11、第五連桿13、第一伺服電機(jī)31、第二伺服電機(jī)32、第三伺服電機(jī)33、第四伺服電機(jī)34、第五伺服電機(jī)35和車體1，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動臂2 —端通過第一球面副14與車體I連接，動臂2另一端通過第一胡克鉸15 與鏟斗3連接，第一主動桿4 一端通過第一轉(zhuǎn)動副16與固結(jié)在車體I上的第一伺服電機(jī)31 連接，另一端通過第二胡克鉸17與第一連桿5 —端連接，第一連桿5另一端通過第二球面副18與動臂2連接，第二主動桿6 —端通過第二轉(zhuǎn)動副19與固結(jié)在車體I上的第二伺服電機(jī)32連接，另一端通過第三胡克鉸20與第二連桿7 —端連接，第二連桿7另一端通過第三球面副21與動臂2連接，第三主動桿8 一端通過第三轉(zhuǎn)動副22與固結(jié)在車體I上的第三伺服電機(jī)33連接，另一端通過第四胡克鉸23與第三連桿9 一端連接，第三連桿9另一端通過第四球面副24與動臂2連接，第四主動桿10 —端通過第四轉(zhuǎn)動副25與固結(jié)在車體I 上的第四伺服電機(jī)34連接，另一端通過第五胡克鉸26與第四連桿11 一端連接，第四連桿 11另一端通過第五球面副27與鏟斗3連接，第五主動桿12 —端通過第五轉(zhuǎn)動副28與固結(jié)
維轉(zhuǎn)動動臂二二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第維轉(zhuǎn)動動臂二二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第維轉(zhuǎn)動動臂二二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第維轉(zhuǎn)動動臂二二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第維轉(zhuǎn)動動臂二二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第維轉(zhuǎn)動動臂二二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的第在車體I上的第五伺服電機(jī)35連接，另一端通過第六胡克鉸29與第五連桿13 —端連接， 第五連桿13另一端通過第六球面副30與鏟斗3連接。對照圖3，一種三維轉(zhuǎn)動動臂二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)在第一伺服電機(jī)31、第二伺服電機(jī)32、第三伺服電機(jī)33、第四伺服電機(jī)34、第五伺服電機(jī)35的聯(lián)合驅(qū)動下實現(xiàn)正前方鏟裝作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。對照圖4，一種三維轉(zhuǎn)動動臂二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)在第一伺服電機(jī)31、第二伺服電機(jī)32、第三伺服電機(jī)33、第四伺服電機(jī)34、第五伺服電機(jī)35的聯(lián)合驅(qū)動下實現(xiàn)正前方低處舉升作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。對照圖5，一種三維轉(zhuǎn)動動臂二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)在第一伺服電機(jī)31、第二伺服電機(jī)32、第三伺服電機(jī)33、第四伺服電機(jī)34、第五伺服電機(jī)35的聯(lián)合驅(qū)動下實現(xiàn)左側(cè)高處舉升作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。對照圖6，一種三維轉(zhuǎn)動動臂二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)在第一伺服電機(jī)31、第二伺服電機(jī)32、第三伺服電機(jī)33、第四伺服電機(jī)34、第五伺服電機(jī)35的聯(lián)合驅(qū)動下實現(xiàn)正前方高出卸載作業(yè)的工作狀態(tài)示意圖。
權(quán)利要求
1.一種三維轉(zhuǎn)動動臂二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括動臂、鏟斗、第一主動桿、第二主動桿、第三主動桿、第四主動桿、第五主動桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)、第四伺服電機(jī)、第五伺服電機(jī)和車體，其結(jié)構(gòu)和連接方式為動臂一端通過第一球面副與車體連接，動臂另一端通過第一胡克鉸與鏟斗連接，第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第一伺服電機(jī)連接，另一端通過第二胡克鉸與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第二球面副與動臂連接，第二主動桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第二伺服電機(jī)連接，另一端通過第三胡克鉸與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第三球面副與動臂連接，第三主動桿一端通過第三轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第三伺服電機(jī)連接，另一端通過第四胡克鉸與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第四球面副與動臂連接，第四主動桿一端通過第四轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第四伺服電機(jī)連接，另一端通過第五胡克鉸與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第五球面副與鏟斗連接，第五主動桿一端通過第五轉(zhuǎn)動副與固結(jié)在車體上的第五伺服電機(jī)連接，另一端通過第六胡克鉸與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第六球面副與鏟斗連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三維轉(zhuǎn)動動臂二維轉(zhuǎn)動鏟斗空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括車體、動臂、鏟斗、五根主動桿、五根連桿和五臺伺服電機(jī)，其動臂能實現(xiàn)獨立的三維轉(zhuǎn)動，鏟斗能實現(xiàn)獨立的二維轉(zhuǎn)動，整個裝載機(jī)能實現(xiàn)空間五活動度的運動輸出。此種空間可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)能有效克服液壓裝載機(jī)液壓元件加工精度要求高、維修保養(yǎng)成本高、可靠度難保證、容易漏油等缺點，還能解決平面裝載機(jī)只能實現(xiàn)平面內(nèi)的軌跡輸出，導(dǎo)致的動作不夠靈活、工作空間有限、工作效率低等問題。
文檔編號E02F3/36GK102535543SQ20121000800
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者張 林, 李小清, 潘宇晨, 王建亮, 王紅州, 蔡敢為 申請人:廣西大學(xué)