專(zhuān)利名稱(chēng)：一種支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)。
背景技術(shù)：
裝載機(jī)是一種常見(jiàn)的工程機(jī)械，主要用于各種土方施工等工程作業(yè)。隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高，多自由度可控機(jī)構(gòu)為工程機(jī)械提供了廣闊的發(fā)展空間，連桿機(jī)構(gòu)制造成本低，可靠耐用，由于用多自由度可控機(jī)構(gòu)取代了液壓傳動(dòng)，避免了液壓系統(tǒng)加工精度要求高，維護(hù)保養(yǎng)成本高，容易產(chǎn)生漏油等問(wèn)題，但是，可控機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)是具有多自由度的連桿機(jī)構(gòu)，以往對(duì)多自由度連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，往往需要用多臺(tái)伺服電機(jī)對(duì)各個(gè)主動(dòng)桿分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由于每個(gè)主動(dòng)桿都需要采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不僅成本較高，而且受電力供應(yīng)限制，較難進(jìn)行野外施工作業(yè)，同時(shí)，對(duì)于工作環(huán)境惡劣的工程機(jī)械，采用伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，勢(shì)必會(huì)造成工程機(jī)械可靠性較差等缺陷，出現(xiàn)故障較難進(jìn)行排除，而且這些缺點(diǎn)制約了可控機(jī)構(gòu)在工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于已有技術(shù)存在的問(wèn)題提供一種支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，實(shí)現(xiàn)單一定速運(yùn)動(dòng)輸入，復(fù)雜可變運(yùn)動(dòng)軌跡輸出，即用一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)裝載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)克服電力限制，滿(mǎn)足野外施工需要，提高復(fù)雜惡劣條件下控制系統(tǒng)的可靠性。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到上述目的:一種支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括內(nèi)燃機(jī)、傳動(dòng)裝置、多自由度連桿機(jī)構(gòu)，多自由度連桿機(jī)構(gòu)包括下支鏈、上支鏈、鏟斗，上支鏈與下支鏈聯(lián)接鏟斗和機(jī)架，
所述下支鏈由第一主動(dòng)桿、第一連桿構(gòu)成，所述第一主動(dòng)桿一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏟斗連接，
所述上支鏈由第二主動(dòng)桿、第二連桿構(gòu)成，所述第二主動(dòng)桿一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏟斗連接，
所述支撐桿一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿連接，另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿連接，
所述第一主動(dòng)桿、第二主動(dòng)桿由內(nèi)燃機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
所述傳動(dòng)裝置由分動(dòng)箱、第一換向裝置、第二換向裝置、第一離合裝置、第二離合裝置、第一減速器、第二減速器組成。
所述內(nèi)燃機(jī)輸出軸上安裝有飛輪，所述飛輪主要用來(lái)存儲(chǔ)能量、提高內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力輸出的平穩(wěn)性，所述第一減速器、第二減速器起到降低轉(zhuǎn)速，增加扭矩的作用。所述第一離合裝置、第二離合裝置主要負(fù)責(zé)斷開(kāi)或接通分配到各主動(dòng)桿的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)各主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)根據(jù)需要任意啟停，離合裝置可選用普通離合器，所述第一換向裝置、第二換向裝置主要負(fù)責(zé)切換分配到各主動(dòng)桿動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)各主動(dòng)桿正反方向轉(zhuǎn)動(dòng)根據(jù)需要的任意切換，換向裝置可選用一般具有正反向輸出的齒輪箱。
工作時(shí)，分動(dòng)箱將內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力分配到各主動(dòng)桿,根據(jù)實(shí)際作業(yè)需要,通過(guò)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中第一離合裝置、第二離合裝置、第一換向裝置、第二換向裝置的相互配合操作，實(shí)現(xiàn)各主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)啟停以及正反方向切換，通過(guò)各主動(dòng)桿的相互配合動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)的裝載作業(yè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)單一運(yùn)動(dòng)輸入，復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡輸出，并且輸出的運(yùn)動(dòng)軌跡可由操作者根據(jù)工作需要人工操作而變化。實(shí)現(xiàn)了靠單一內(nèi)燃機(jī)對(duì)多自由度裝載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，完成該種支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的鏟裝、卸料等裝載作業(yè)。
本發(fā)明突出優(yōu)點(diǎn)在于:
1、采用連桿機(jī)構(gòu)代替了傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)，降低了制造成本，同時(shí)易于維護(hù)保養(yǎng)，采用換向裝置、離合裝置替代了可控機(jī)構(gòu)的伺服控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多自由度挖掘機(jī)構(gòu)的控制，此種驅(qū)動(dòng)控制方式特別適合對(duì)精度要求不高的場(chǎng)合，提高了裝載機(jī)構(gòu)復(fù)雜惡劣條件下控制系統(tǒng)的可靠性。
2、多自由度連桿機(jī)構(gòu)的各主動(dòng)桿由離合器、換向裝置控制其驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，只具備正反向定速驅(qū)動(dòng)、靜止的離散變速驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，不同于控制電機(jī)的連續(xù)變速驅(qū)動(dòng)。因此，這種機(jī)構(gòu)特別適合工作精度不高、運(yùn)動(dòng)軌跡由人工操作控制的裝載機(jī)的工作要求。成本比其它裝載機(jī)的成本顯著降低。同時(shí)因?yàn)榭芍苯邮褂脙?nèi)燃機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，克服了電力供應(yīng)的限制，滿(mǎn)足了裝載機(jī)野外作業(yè)的需要。
圖1為本發(fā)明所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的下支鏈?zhǔn)疽鈭D。
圖3為本發(fā)明所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的鏟斗示意圖。
圖4為本發(fā)明所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的鏟斗上支鏈?zhǔn)疽鈭D。
圖5為本發(fā)明所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)框圖。
圖6為本發(fā)明所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖。
圖7為本發(fā)明所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的側(cè)視圖。
圖8為本發(fā)明所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的立體圖。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
對(duì)照?qǐng)D1，本發(fā)明所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架1、下支鏈、上支鏈、支撐桿、鏟斗8、內(nèi)燃機(jī)20、飛輪24、傳動(dòng)裝置。
對(duì)照?qǐng)D1、圖2、圖3，所述下支鏈由第一主動(dòng)桿3、第一連桿5構(gòu)成，所述第一主動(dòng)桿3 —端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副2與機(jī)架I連接，另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副4與第一連桿5 —端連接，第一連桿5另一端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副7與鏟斗8連接。
對(duì)照?qǐng)D1，、圖3、圖4，所述上支鏈由第二主動(dòng)桿14、第二連桿12構(gòu)成，所述第二主動(dòng)桿14 一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副15與機(jī)架I連接，另一端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副13與第二連桿12一端連接，第二連桿12另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副9與鏟斗8連接。
對(duì)照?qǐng)D1、圖5，所述支撐桿10 —端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副6與第一連桿5連接，另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副11與第二連桿12連接。
對(duì)照?qǐng)D1、圖5、圖6，所述第一主動(dòng)桿3、第二主動(dòng)桿14分別由內(nèi)燃機(jī)20通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
對(duì)照?qǐng)D1、圖5、圖6、圖7，所述傳動(dòng)裝置由分動(dòng)箱19、第一換向裝置18、第二換向裝置21、第一離合裝置17、第二離合裝置22、第一減速器16、第二減速器23組成，所述內(nèi)燃機(jī)輸出軸上安裝有飛輪24。
對(duì)照?qǐng)D1、圖5、圖6、圖7，所述飛輪24主要用來(lái)提高內(nèi)燃機(jī)20動(dòng)力輸出的平穩(wěn)性，所述第一減速器16、第二減速器23起到降低轉(zhuǎn)速，增加扭矩的作用。所述第一離合裝置17、第二離合裝置22主要負(fù)責(zé)斷開(kāi)或接通分配到各主動(dòng)桿的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)各主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)根據(jù)需要任意啟停，可以用離合器替代各離合裝置，所述第一換向裝置18、第二換向裝置21主要負(fù)責(zé)切換分配到各主動(dòng)桿動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)各主動(dòng)桿正反方向轉(zhuǎn)動(dòng)根據(jù)需要任意切換，可以用變速箱替代各換向裝置。
對(duì)照?qǐng)D1、圖5、圖6、圖7、圖8，所述一種支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)工作時(shí)，分動(dòng)箱19將內(nèi)燃機(jī)20的動(dòng)力分配到各主動(dòng)桿，根據(jù)實(shí)際作業(yè)需要，通過(guò)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中第一離合裝置17、第二離合裝置22、第一換向裝置18、第二換向裝置21的相互配合操作，實(shí)現(xiàn)各主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)啟停以及轉(zhuǎn)動(dòng)正反方向切換，通過(guò)各主動(dòng)桿的相互配合動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)的裝載作業(yè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)單一運(yùn)動(dòng)輸入，復(fù)雜軌跡輸出，即通過(guò)單一內(nèi)燃機(jī)輸入，實(shí)現(xiàn)靠單一內(nèi)燃機(jī)對(duì)多自由度裝載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，完成該種支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)的鏟裝、卸料等裝載作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，其特征在于，包括內(nèi)燃機(jī)、傳動(dòng)裝置、多自由度連桿機(jī)構(gòu)，多自由度連桿機(jī)構(gòu)包括下支鏈、上支鏈、鏟斗，上支鏈、下支鏈都聯(lián)接鏟斗和機(jī)架， 所述下支鏈由第一主動(dòng)桿、第一連桿構(gòu)成，所述第一主動(dòng)桿一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏟斗連接， 所述上支鏈由第二主動(dòng)桿、第二連桿構(gòu)成，所述第二主動(dòng)桿一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏟斗連接， 所述支撐桿一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿連接，另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置由分動(dòng)箱、第一換向裝置、第二換向裝置、第一離合裝置、第二離合裝置、第一減速器、第二減速器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)輸出軸上安裝有飛輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，其特征在于，所述多自由度連桿機(jī)構(gòu)的第一主動(dòng)桿、第二主動(dòng)桿由安裝在機(jī)架上的內(nèi)燃機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，通過(guò)對(duì)傳動(dòng)裝置的離合裝置、換向裝置的操作，實(shí)現(xiàn)各主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)啟停以及正反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的切換，由各主動(dòng)桿的正轉(zhuǎn)方向定速驅(qū)動(dòng)、靜止、反轉(zhuǎn)方向定速驅(qū)動(dòng)等驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的組合，實(shí)現(xiàn)上、下支鏈相互配合運(yùn)動(dòng)，使鏟斗按照操作者的指揮進(jìn)行復(fù)雜、可變的運(yùn)動(dòng)軌跡，完成鏟裝、卸料等裝載作業(yè)。
全文摘要
一種支鏈停歇控制型多自由度連桿機(jī)構(gòu)式裝載機(jī)，包括內(nèi)燃機(jī)、傳動(dòng)裝置、多自由度連桿機(jī)構(gòu)，多自由度連桿機(jī)構(gòu)包括下支鏈、上支鏈和鏟斗，上支鏈、下支鏈都聯(lián)接鏟斗和機(jī)架，由安裝在機(jī)架上的內(nèi)燃機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，通過(guò)對(duì)傳動(dòng)裝置的離合裝置、換向裝置的操作，實(shí)現(xiàn)連桿機(jī)構(gòu)各主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)啟停以及正反方向驅(qū)動(dòng)的切換，由上、下支鏈相互配合運(yùn)動(dòng)，完成鏟裝、卸料的裝載作業(yè)。該裝載機(jī)避免了液壓式裝載機(jī)液壓元件制造成本高、維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了單一定速運(yùn)動(dòng)輸入，輸出可變、復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡，使用單臺(tái)內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)裝載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，降低了成本，避免了因采用伺服電機(jī)造成的電力供應(yīng)限制，方便進(jìn)行野外施工。
文檔編號(hào)E02F3/38GK103174178SQ20131005052
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月8日
發(fā)明者蔡敢為, 張 林, 潘宇晨, 溫芳, 李巖舟, 楊旭娟, 葉忠慧 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)