一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構的製作方法
2023-08-01 23:32:56 1
一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構的製作方法
【專利摘要】所述一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構由機架、動臂控制支鏈和鏟鬥控制支鏈構成，所述動臂控制支鏈由第一主動杆控制並進行動臂抬升或下降作業，所述鏟鬥控制支鏈由第二主動杆控制並鏟鬥翻轉，通過動臂抬升支鏈和鏟鬥控制支鏈的相互配合，功能完成該機械式裝載機構裝卸作業。該機械式裝載機構各杆件之間全部為轉動副連接，不僅避免了傳統含移動副的全液壓式裝載機構造價高昂，可靠性差、保養維護成本高等缺點，而且該機械式裝載機構與其他可控機構式裝載機構相比，不僅結構緊湊，剛度大，而且採用了運動學和動力學性能更為優越的全新構型，使該裝載機構可靠性及動態穩定性能更好。
【專利說明】一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程機械領域，特別是一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構。
【背景技術】
[0002]裝載機是一種廣泛應用於道路、港口、礦山、鐵路等建設工程的土石方施工機械，它主要用於鏟裝土壤、砂石等散裝物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業。換種不同的輔助工作裝置還可進行推土、起重和其他物料的裝卸作業。裝載機是應用最為廣泛的工程機械，隨著社會經濟的發展，裝載機在城市市政工程、垃圾清理、建築工程等場合的應用越來越多。現有裝載機主要由動臂抬升機構和鏟鬥翻轉機構兩部分組成，分別通過動臂油缸和鏟鬥油缸來控制完成作業動作，雖然液壓系統結構緊湊，但是液壓系統易受油溫過熱影響，機械效率低、傳動穩定性差，而且液壓系統可靠性差，維護、保養複雜且成本較高。
[0003]隨著機構學及機電一體化的發展，用機械傳動方式驅動裝載機構作業已經變為可能。機械傳動效率高，而且現有的機電一體化技術已經可以克服機械傳動容易過載破壞等缺點。但是現有的多自由度可控式裝載機構，大多只是對現有液壓裝載機構進行簡單改進，利用二連杆機構替換液壓裝載機構中的液壓系統，缺乏對杆件傳動與液壓缸傳動動態性能差異的考慮，造成機構剛性差，抗過載能力小，運動學以及動力學性能差等缺點，難以滿足實際作業需要，雖然解決了液壓系統存在的一些不足，但很難適用於裝載機設計生產。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於已有技術存在的問題提供一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構，在保證滿足傳統裝載機作業要求及連杆機構結構簡單的前提下，不僅避免現有液壓式裝載機可靠性差，傳動效率低等缺點，而且保證該機械式裝載機構具有運動學、動力學性能好，結構剛度大，抗過載能力強等優點。
[0005]本發明通過一下技術方案來達到上述目的:
[0006]一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構，由機架、動臂控制支鏈和鏟鬥控制支鏈構成。
[0007]所述動臂控制支鏈由動臂、第一主動杆、第一連杆構成，所述動臂通過第一轉動副與機架連接，所述主動杆一端通過第二轉動副與機架連接，另一端通過第三轉動副與第一連杆連接，第一連杆通過第四轉動副與動臂連接，
[0008]所述鏟鬥控制支鏈由第二主動杆、第二連杆、搖臂、拉杆、鏟鬥構成，所述第二主動杆一端通過第五轉動副與動臂連接，另一端通過第六轉動副與第二連杆連接，第二連杆通過第七轉動副與搖臂一端連接，搖臂另一端通過第八轉動副與拉杆一端連接，拉杆另一端通過第九轉動副與鏟鬥連接，所述鏟鬥通過第十轉動副與動臂連接，所述搖臂通過第十一轉動副與動臂連接。
[0009]本發明突出優點在於:
[0010]1、該機械式裝載機構在保證滿足傳統裝載機作業要求及連杆機構結構簡單的前提下，不僅避免了現有液壓式裝載機可靠性差，傳動效率低等缺點，通過採用全新的連杆機構設計，提高了連杆部分的可靠性，改善了裝載機構的力學性能，非常適合裝載機設計與製造。
[0011]2、該機械式裝載機構與其他可控機構式裝載機構相比，不僅結構緊湊，剛度大，提高了裝載機構的抗過載能力，而且採用了運動學和動力學性能更為優越的新型結構，通過位於動臂上的主動杆驅動控制鏟鬥翻轉，不僅使裝載機構重心後移，而且，該機構利用平衡木原理，不僅使可靠性及動態穩定性能更好，而且降低了動臂控制支鏈的能耗，確保了該裝載機構具有優異的節能效果，非常適宜於製造輕型裝載機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明所述一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構示意圖。
[0013]圖2為本發明所述一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構動臂控制支鏈示意圖。
[0014]圖3為本發明所述一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構鏟鬥控制支鏈示意圖。
[0015]圖4為本發明所述一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構作業示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下通過附圖對本發明的技術方案作進一步說明。
[0017]對照圖1、圖2、圖3、圖4，一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構，由機架1、動臂控制支鏈和鏟鬥控制支鏈構成。
[0018]對照圖1、圖2，所述動臂控制支鏈由動臂17、第一主動杆3、第一連杆5構成，所述動臂17通過第一轉動副18與機架I連接，所述主動杆3 —端通過第二轉動副2與機架I連接，另一端通過第三轉動副4與第一連杆5連接，第一連杆5通過第四轉動副19與動臂17連接。
[0019]對照圖1、圖3，所述鏟鬥控制支鏈由第二主動杆15、第二連杆13、搖臂11、拉杆7、鏟鬥9構成，所述第二主動杆15 —端通過第五轉動副16與動臂17連接，另一端通過第六轉動副14與第二連杆13連接，第二連杆13通過第七轉動副12與搖臂11 一端連接，搖臂11另一端通過第八轉動副6與拉杆7 —端連接，拉杆7另一端通過第九轉動副20與鏟鬥9連接，所述鏟鬥9通過第十轉動副8與動臂17連接，所述搖臂11通過第十一轉動副10與動臂17連接。
[0020]對照圖1、圖2、圖3、圖4，所述一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構可通過機架I安裝可安裝在行走底盤上，所述動臂控制支鏈通過第一主動杆3的驅動控制，完成動臂的抬升或者下降動作，所述伊鬥控制支鏈通過第二主動杆15的驅動控制,完成糹產鬥的翻轉作業，根據實際作業要求，通過動臂控制支鏈和鏟鬥控制支鏈的相互配合，共同完成動臂17抬升、下降，鏟鬥9裝載和卸料等裝載作業任務。
【權利要求】
1.一種九桿兩自由度輕型機械式裝載機構，由機架、動臂控制支鏈和鏟鬥控制支鏈構成，其特徵在於: 所述動臂控制支鏈由動臂、第一主動杆、第一連杆構成，所述動臂通過第一轉動副與機架連接，所述主動杆一端通過第二轉動副與機架連接，另一端通過第三轉動副與第一連杆連接，第一連杆通過第四轉動副與動臂連接， 所述鏟鬥控制支鏈由第二主動杆、第二連杆、搖臂、拉杆、鏟鬥構成，所述第二主動杆一端通過第五轉動副與動臂連接，另一端通過第六轉動副與第二連杆連接，第二連杆通過第七轉動副與搖臂一端連接，搖臂另一端通過第八轉動副與拉杆一端連接，拉杆另一端通過第九轉動副與鏟鬥連接，所述鏟鬥通過第十轉動副與動臂連接，所述搖臂通過第十一轉動副與動臂連接。
【文檔編號】E02F3/38GK103726520SQ201310690277
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】蔡敢為, 張 林, 關卓懷, 石慧, 王麾, 範雨, 王少龍, 楊旭娟, 李巖舟 申請人:廣西大學