兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重的製造方法
2023-07-22 19:43:46
兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機，包括吊臂、吊臂俯仰機構和吊臂擺動機構，吊臂的俯仰臂下端於車架中部鉸連，吊臂的擺動臂鉸連於俯仰臂上；吊臂俯仰機構包括俯仰搖杆和俯仰連杆，俯仰搖杆的下端於車架前部鉸連，俯仰連杆的後端與俯仰臂的臂體鉸連，俯仰搖杆與俯仰連杆的其餘兩端鉸連；吊臂擺動機構包括擺動搖杆和擺動連杆，擺動搖杆的下端於車架後部鉸連，擺動連杆的前端與擺動臂鉸連，擺動搖杆和擺動連杆的其餘兩端鉸連。本發明的擺動搖杆和俯仰搖杆採用大功率常規電機和小功率伺服電機混合驅動的策略，與純伺服電機或者液壓驅動的方式相比，具有更大的動力輸出和更高的可靠性，整機造價低廉，維護保養成本低。
【專利說明】兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機
(-)【技術領域】:
[0001]本發明涉及港口起重機械，特別是一種兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機。
(二)【背景技術】:
[0002]貨櫃正面吊運起重機是一種重要的港口機械，具有操作方便，堆碼層數高等優點，在各類港口貨櫃搬運、碼垛和運輸等作業中發揮了重要的作用。如CN103332220A、CN101723256A、CN202322093U、CN2773035、CN201890746U 公開的貨櫃正面吊運起重機，都是通過擺動油缸、俯仰油缸的聯合驅動完成工作任務。
[0003]但是，上述這類傳統的貨櫃正面起重機均為純液壓傳動式，其液壓系統存在著零部件加工裝配要求高、製造、維護、保養成本高、壽命不長、漏油等缺點。並且，這類傳統開鏈式串聯結構的起重機構因其自身結構的限制，存在著構件笨重、剛性差、慣量大、關節誤差累積等問題，動力學性能較差，難以滿足日益嚴格的高速重載作業要求。
(三)
【發明內容】
:
[0004]為此，本發明提出了一種兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機，其目的在於使起重機具備更大的動力輸出和更高的可靠性，並使整機造價更為低廉，維護保養成本更低。
[0005]能夠實現上述目的的平面兩自由度七桿伺服驅動貨櫃正面吊運起重機，包括基於車架設置的吊臂、吊臂俯仰機構和吊臂擺動機構，與現有技術不同的是所述吊臂包括俯仰臂和擺動臂，所述俯仰臂的下端於車架中部鉸連，所述擺動臂的後端與俯仰臂的上端鉸連，擺動臂的前端設置夾緊裝置；所述吊臂俯仰機構設於吊臂前方，包括於吊臂兩側對稱設置的俯仰搖杆和俯仰連杆，所述俯仰搖杆的下端於車架的前部鉸連，所述俯仰連杆的後端與俯仰臂的臂體鉸連，俯仰搖杆的上端與俯仰連杆的前端鉸連；所述吊臂擺動機構設於吊臂後方，包括於吊臂兩側對稱設置的擺動搖杆和擺動連杆，所述擺動搖杆的下端於車架的後部鉸連，所述擺動連杆的前端與擺動臂的臂體鉸連，擺動搖杆的上端和擺動連杆的後端鉸連；所述俯仰搖動杆共同的驅動機構為設於車架上的大功率常規電機，所述擺動搖杆共同的驅動機構為設於車架上的小功率伺服電機，或所述俯仰搖動杆共同的驅動機構為設於車架上的小功率伺服電機，所述擺動搖杆共同的驅動機構為設於車架上的大功率常規電機。
[0006]上述結構中，所述吊臂俯仰機構通過俯仰臂連同擺動臂的轉動而實現夾緊裝置的高度調節，所述吊臂擺動機構通過擺動臂於俯仰臂上的轉動而實現夾緊裝置的前後位置調節，兩者的合成運動實現夾緊裝置對貨櫃的裝卸。
[0007]本發明的有益效果:
[0008]1、本發明兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機採用大功率常規電機和小功率伺服電機混合驅動的策略，與純伺服電機或者液壓驅動的方式相比，具有更大的動力輸出和更高的可靠性，並且整機造價更為低廉，維護保養成本更低。
[0009]2、本發明由電機直接驅動、連杆機構傳動實現吊運、起重任務，能有效克服傳統液壓式貨櫃正面吊運起重機加工裝配要求高、壽命不長、漏油等缺點。
[0010]3、本發明整體結構為外轉動副驅動、閉鏈傳動的形式，所有電機均安裝在車架上，有效降低了各構件的重量，具有運動慣量小、軌跡輸出靈活、精度高等優點。
(四)【專利附圖】
【附圖說明】:
[0011]圖1為本發明一種實施方式的結構示意圖。
[0012]圖2為圖1實施方式的初始、復位工作狀態示意圖。
[0013]圖3為圖1實施方式的擺動工作狀態示意圖。
[0014]圖4為圖1實施方式的舉升工作狀態示意圖。
[0015]圖號標識:1、車架；2、俯仰搖杆；3、俯仰連杆；4、擺動臂；5、夾緊裝置；6、俯仰臂；
7、擺動連杆；8、擺動搖杆。
(五)【具體實施方式】:
[0016]下面結合附圖所示實施方式對本發明的技術方案作進一步說明。
[0017]本發明兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機包括基於車架I設置的吊臂、吊臂俯仰機構和吊臂擺動機構。
[0018]所述吊臂包括俯仰臂6和擺動臂4，所述俯仰臂6的下端於車架I的中部鉸連，所述擺動臂4和俯仰臂6均採用方鋼管，擺動臂4下端與俯仰臂6上端鉸接，對貨櫃進行抓取的夾緊裝置5設於擺動臂4的前端，如圖1所示。
[0019]所述吊臂俯仰機構設於俯仰臂6前方，包括於俯仰臂6兩側對稱設置的俯仰搖杆2和俯仰連杆3，所述俯仰搖杆2的下端於車架I的前部鉸連，所述俯仰連杆3的後端與俯仰臂6的中間臂體鉸連，俯仰搖杆2的上端與俯仰連杆3的前端相互鉸連，兩側俯仰搖杆2共同的驅動機構為設於車架I上的俯仰電機，如圖1所示。
[0020]所述吊臂擺動機構設於俯仰臂6後方，包括於俯仰臂6和擺動臂4兩側對稱設置的擺動搖杆8和擺動連杆7，所述擺動搖杆8的下端於車架I的後部鉸連，所述擺動連杆7的前端與擺動臂4的臂體鉸連，擺動搖杆8的上端和擺動連杆7的後端相互鉸連，兩側擺動搖杆8的驅動機構為設於車架I上的擺動電機，如圖1所示。
[0021]本發明採用混合大功率常規電機和小功率伺服電機混合驅動的策略，即所述擺動電機採用大功率常規電機，則俯仰電機採用小功率伺服電機，或者相反，即所述擺動電機採用小功率伺服電機，則俯仰電機採用大功率常規電機。
[0022]如圖2所示，本發明起重機處於準備工作的初始狀態，此時俯仰搖杆2和擺動搖杆8在電機的驅動下轉動到合適位置，使俯仰臂6和擺動臂4前伸，擺動臂4與俯仰臂6成一定角度。
[0023]如圖3所示，起重機的擺動搖杆8轉動，通過擺動連杆7的作用使擺動臂4與俯仰臂6的夾角增大，從而實現擺動臂4的伸長運動，通過夾緊裝置5實現對貨櫃的夾緊。
[0024]如圖4所示，起重機的俯仰搖杆2和擺動搖杆8聯合轉動，實現對貨櫃的搬運和舉升作業。
[0025]完成卸載任務後，起重機復位到如圖2所示的初始狀態，準備對下一個貨櫃的夾裝和搬運作業。
【權利要求】
1.兩自由度七桿混合驅動正面吊運起重機，包括基於車架(I)設置的吊臂、吊臂俯仰機構和吊臂擺動機構，其特徵在於:所述吊臂包括俯仰臂(6)和擺動臂(4)，所述俯仰臂(6)的下端於車架(I)中部鉸連，所述擺動臂(4)的後端與俯仰臂(6)的上端鉸連，擺動臂(4)的前端設置夾緊裝置(5);所述吊臂俯仰機構設於吊臂前方，包括於吊臂兩側對稱設置的俯仰搖杆(2)和俯仰連杆(3)，所述俯仰搖杆(2)的下端於車架(I)的前部鉸連，所述俯仰連杆(3)的後端與俯仰臂(6)的臂體鉸連，俯仰搖杆(2)的上端與俯仰連杆(3)的前端鉸連；所述吊臂擺動機構設於吊臂後方，包括於吊臂兩側對稱設置的擺動搖杆(8)和擺動連杆(7)，所述擺動搖杆(8)的下端於車架(I)的後部鉸連，所述擺動連杆(7)的前端與擺動臂(4)的臂體鉸連，擺動搖杆(8)的上端和擺動連杆(7)的後端鉸連；所述俯仰搖動杆(2)共同的驅動機構為設於車架(I)上的大功率常規電機，所述擺動搖杆(8)共同的驅動機構為設於車架(I)上的小功率伺服電機，或所述俯仰搖動杆(2)共同的驅動機構為設於車架(I)上的小功率伺服電機，所述擺動搖杆(8)共同的驅動機構為設於車架(I)上的大功率常規電機。
【文檔編號】B66C23/06GK103787204SQ201410068663
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月27日 優先權日:2014年2月27日
【發明者】潘宇晨, 莫志平, 吳彤峰, 陸安山, 梁好翠, 何永玲, 黃宜軍, 張千鋒, 魯娟 申請人:欽州學院