一種具有變胞功能的可旋轉式多連桿可控挖掘機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程機械領域，特別是一種具有變胞功能的可旋轉式多連桿可控挖掘機構。
【背景技術】
[0002]挖掘機是一種常見的工程機械，主要用于各種工程作業中。其中液壓挖掘機是目前被廣泛使用的一類挖掘機，但是液壓式挖掘機存在液壓系統制造成本高，易出現漏油等問題。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。
[0003]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。但是，現有可控機構式挖掘機主要依靠多自由度的連桿機構工作，以往對多自由度連桿機構進行控制，往往需要用與連桿機構自由度同等數量的控制電機進行驅動控制，不僅大大增加了制造成本，而且增加了機架傳動系統的復雜性，這些缺點對多自由度可控機構在工程機械領域的應用有一定制約。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種具有變胞功能的可旋轉式多連桿可控挖掘機構，首先應具有傳統液壓挖掘機工作空間大、挖掘力大、受力好等優點，克服傳統液壓挖掘機維修保養成本高、作業噪音大、液壓元件成本高、反應不夠靈敏等缺點，同時，還應降低主動桿的使用數量，以降低可控電機數量，降低挖掘機構制造成本。
[0005]本發明通過以下技術方案達到上述目的:
[0006]一種具有變胞功能的可旋轉式多連桿可控挖掘機構，包括機架、回轉平臺、第二主動件、第三連桿、第二連桿、鏟斗、第一主動件、斗桿、大臂、第一連桿以及第二連桿；
[0007]所述機架安裝在回轉平臺上；
[0008]所述第二主動件一端通過第八轉動副連接到機架上，第二主動件另一端通過第九轉動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第十轉動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第十一轉動副連接到鏟斗上；
[0009]所述第一主動件一端通過第六轉動副連接到機架上，第一主動件另一端通過第七轉動副與斗桿一端連接，斗桿另一端通過第五轉動副連接在鏟斗上；
[0010]所述大臂一端通過第一轉動副與連接在機架上，大臂另一端通過第二轉動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第三轉動副與第二連桿連接，第二連桿的另一端通過第四轉動副連接在第三連桿上。
[0011]在第二轉動副上安裝有第一電磁鎖緊裝置；在第十轉動副上安裝有第二電磁鎖緊目.0
[0012]本發明的突出優點在于:
[0013]1、本發明利用連桿傳動替代液壓傳動，解決了傳統挖掘機保養成本高，液壓元件成本高，作業噪音大等缺點；
[0014]2、本發明采用在連桿機構上加裝電磁鎖緊裝置實現挖掘機構主動變胞功能，使該挖掘機構根據不同工況鎖定某些轉動副，適時降低了挖掘機構的自由度，從而減少了可控電機的使用數量。相比其他多自由度可控挖掘機構，該發明利用兩臺可控電機即可完成三自由度挖掘作業，不僅大大降低了可控挖掘機構的造價，而且降低了機架傳動系統的復雜性，該發明及技術更加適用于制造各類挖掘機及其他工程機械。
[0015]3、回轉機構可靈活控制挖掘機的工作方向。
[0016]4、此新型挖掘機構主動件驅動方式靈活多變，可選用伺服電機驅動，混合驅動等驅動形式，不僅環保，而且易于實現遠程控制，降低工人勞動強度等優點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明所述具有變胞功能的可旋轉式多連桿可控挖掘機構的示意圖。
[0018]圖2為本發明所述具有變胞功能的可旋轉式多連桿可控挖掘機構的立體圖。
【具體實施方式】
[0019]以下通過附圖和實施例對本發明的技術方案作進一步說明。
[0020]一種具有變胞功能的可旋轉式多連桿可控挖掘機構，包括機架19、回轉平臺22、第二主動件21、第三連桿2、第二連桿4、鏟斗7、第一主動件17、斗桿9、大臂14、第一連桿12以及第二連桿10 ;
[0021]所述機架19安裝在回轉平臺22上；
[0022]所述第二主動件21 —端通過第八轉動副28連接到機架19上，第二主動件21另一端通過第九轉動副I與第三連桿2 —端連接，第三連桿2另一端通過第十轉動副3與第二連桿4 一端連接，第二連桿4另一端通過第十一轉動副6連接到鏟斗7上；
[0023]所述第一主動件17 —端通過第六轉動副16連接到機架19上，第一主動件17另一端通過第七轉動副18與斗桿9 一端連接，斗桿9另一端通過第五轉動副8連接在鏟斗7上;
[0024]所述大臂14 一端通過第一轉動副13與連接在機架19上，大臂14另一端通過第二轉動副15與第一連桿12 —端連接，第一連桿12另一端通過第三轉動副11與第二連桿10連接，第二連桿10的另一端通過第四轉動副5連接在第三連桿4上。
[0025]在第二轉動副15上安裝有第一電磁鎖緊裝置23 ;在第十轉動副3上安裝有第二電磁鎖緊裝置24。
[0026]工作過程與原理:
[0027]在各挖掘工況作業中，大臂14擺動時，第一電磁鎖緊裝置23打開，第二轉動副15恢復自由度，第二電磁鎖緊裝置24鎖緊，第十轉動副3鎖緊，失去自由度，此時，大臂2在第一主動件17作用下擺動。鏟斗7單獨擺動時，第一電磁鎖緊裝置23和第二電磁鎖緊裝置24鎖緊，第二轉動副15、第十轉動副3失去自由度，大臂14、斗桿9相對機架19失去自由度，此時鏟斗7在第二主動件21驅動下實現翻轉。斗桿9、鏟斗7復合挖掘作業時，電磁鎖緊裝置23鎖緊，第二轉動副15失去自由度，大臂14相對機架19失去自由度，鏟斗7及斗桿9在第一主動件17和第二主動件21作用下根據作業情況擺動進行挖掘作業。在整個挖掘作業過程中，第一電磁鎖緊裝置23和第二電磁鎖緊裝置24根據不同的作業工況，適當的鎖緊、打開，共同完成挖掘作業。
【主權項】
1.一種具有變胞功能的可旋轉式多連桿可控挖掘機構，其特征在于，包括機架、回轉平臺、第二主動件、第三連桿、第二連桿、鏟斗、第一主動件、斗桿、大臂、第一連桿以及第二連桿； 所述機架安裝在回轉平臺上； 所述第二主動件一端通過第八轉動副連接到機架上，第二主動件另一端通過第九轉動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第十轉動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第十一轉動副連接到鏟斗上； 所述第一主動件一端通過第六轉動副連接到機架上，第一主動件另一端通過第七轉動副與斗桿一端連接，斗桿另一端通過第五轉動副連接在鏟斗上； 所述大臂一端通過第一轉動副與連接在機架上，大臂另一端通過第二轉動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第三轉動副與第二連桿連接，第二連桿的另一端通過第四轉動副連接在第三連桿上。
2.如權利要求1所述的具有變胞功能的可旋轉式多連桿可控挖掘機構，其特征在于，在第二轉動副上安裝有第一電磁鎖緊裝置；在第十轉動副上安裝有第二電磁鎖緊裝置。
【專利摘要】一種具有變胞功能的可旋轉式多連桿可控挖掘機構，該挖掘機構的第二主動件一端通過第八轉動副連接到機架上，第二主動件另一端通過第九轉動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第十轉動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第十一轉動副連接到鏟斗上；第一主動件一端連接到機架上另一端與斗桿一端連接，斗桿另一端連接在鏟斗上；大臂一端通過第一轉動副與連接在機架上，大臂另一端通過第二轉動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第三轉動副與第二連桿連接，第二連桿的另一端通過第四轉動副連接在第三連桿上。本發明利用連桿傳動替代液壓傳動，解決了傳統挖掘機保養成本高，液壓元件成本高，作業噪音大等缺點。
【IPC分類】E02F3-38, E02F3-28, E02F3-42
【公開號】CN104594400
【申請號】CN201410826483
【發明人】蔡敢為, 關卓懷, 張 林, 黃院星, 王龍, 張永文, 李智杰, 朱凱君, 王麾, 石慧, 范雨, 王少龍
【申請人】廣西大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月25日