本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域,具體是一種具有鎖定變胞功能的電力直線驅(qū)動可控連桿式挖掘機。
背景技術(shù):
挖掘機是一種常見的工程機械,主要用于各種土方施工中。其中液壓挖掘機是應(yīng)用最廣泛的一類挖掘機,但是液壓系統(tǒng)制造成本高,易出現(xiàn)漏油等問題,這些都是液壓式挖掘機長期存在的棘手問題。而傳統(tǒng)單自由度機械式挖掘機,俗稱“電鏟”,只能實現(xiàn)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(lǐng)域獲得應(yīng)用。
可控機構(gòu)是現(xiàn)代機構(gòu)學研究的前沿領(lǐng)域,它具有柔性好,輸出運動精度高,運行速度快,承載能力強等諸多優(yōu)勢,可控機構(gòu)包括可調(diào)機構(gòu)、變輸入機構(gòu)和混合驅(qū)動機構(gòu),變輸入機構(gòu)是指單自由度機構(gòu)的驅(qū)動裝置由微機控制的伺服電機取代定速電動機,從而改善從動件運動特性,混合輸入機構(gòu)是利用不同性質(zhì)的電機(常數(shù)電機和伺服電機)來驅(qū)動,在機械性能和成本上有個良好的折中,以適應(yīng)工作柔性特征,能很好的滿足現(xiàn)代機械可控、可調(diào)的要求,在柔性生產(chǎn)的時代,混合驅(qū)動機構(gòu)有很大的應(yīng)用空間。
隨著電機技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高,可控機構(gòu)為工程機械提供了廣闊的發(fā)展空間,由控制電機驅(qū)動的多自由度可控機構(gòu)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(yǎng)簡單等優(yōu)點,可控機構(gòu)式挖掘機由于用多自由度連桿機構(gòu)取代了液壓傳動,避免了液壓系統(tǒng)加工精度要求高,維護保養(yǎng)成本高,容易產(chǎn)生漏油等問題,而且其他的挖掘機機器普遍將電機安裝在關(guān)節(jié)處,這樣會導致挖掘機工作裝置轉(zhuǎn)動慣量大,易產(chǎn)生殘余振動、動力學性能差,傳動效率低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種具有鎖定變胞功能的電力直線驅(qū)動可控連桿式挖掘機。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種具有鎖定變胞功能的電力直線驅(qū)動可控連桿式挖掘機,其特征在于,包括機架、大臂、斗桿、鏟斗、第一連桿、第二連桿、電動推桿、第三連桿、三角連接板、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿、第九連桿,
大臂一端通過轉(zhuǎn)動副一連接在機架上,大臂另一端通過轉(zhuǎn)動副二與斗桿一端連接,斗桿另一端通過轉(zhuǎn)動副三連接在鏟斗上,
第一連桿一端通過轉(zhuǎn)動副四連接在機架上,第一連桿另一端通過轉(zhuǎn)動副五與第二連桿一端連接,第二連桿另一端通過轉(zhuǎn)動副六連接在大臂上,
電動推桿一端也通過轉(zhuǎn)動副一連接在機架上,電動推桿另一端通過轉(zhuǎn)動副七與第三連桿一端連接,第三連桿另一端通過轉(zhuǎn)動副八與三角連接板的第一角連接,三角連接板的第二角通過轉(zhuǎn)動副九與第四連桿一端連接,第四連桿另一端通過轉(zhuǎn)動副十連接在第五連桿上,第五連桿一端通過轉(zhuǎn)動副十一連接在斗桿上,第五連桿另一端通過轉(zhuǎn)動副十二與第六連桿一端連接,第六連桿另一端通過轉(zhuǎn)動副十三連接在鏟斗上,第七連桿一端通過轉(zhuǎn)動副十四連接在斗桿上,第七連桿另一端通過轉(zhuǎn)動副十五與第八連桿一端連接,第八連桿另一端連接在電磁制動器上,電磁制動器安裝在大臂上,第九連桿一端連接在電磁制動器上,第九連桿另一端通過轉(zhuǎn)動副七同時與電動推桿和第三連桿連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明具備的有益效果:
本發(fā)明不僅具有多自由度可控機構(gòu)工作空間大、動作靈活、可完成復雜運動軌跡輸出的優(yōu)點,相比由內(nèi)燃機驅(qū)動的多自由度可控機構(gòu)式挖掘機,本發(fā)明采用了電力驅(qū)動的可控機構(gòu),可通過由伺服電機組成的驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)對挖掘機工作裝置進行控制,可以實現(xiàn)柔性化運動和可編程智能化工作,不僅使其具有傳統(tǒng)挖掘機的全部功能,而且提高了機構(gòu)運動的穩(wěn)定性和工作效率。將電機安裝在工作裝置底座上,克服了現(xiàn)有的移動操作機械臂將電機安裝在關(guān)節(jié)上,所產(chǎn)生的剛性差、轉(zhuǎn)動慣量大,反應(yīng)不靈敏,易產(chǎn)生殘余振動,關(guān)節(jié)誤差容易積累等缺點,具有結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉等優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的一種具有鎖定變胞功能的電力直線驅(qū)動可控連桿式挖掘機的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步闡述。
實施例1
一種具有鎖定變胞功能的電力直線驅(qū)動可控連桿式挖掘機,其特征在于,包括機架31、大臂17、斗桿18、鏟斗19、第一連桿20、第二連桿21、電動推桿22、第三連桿23、三角連接板24、第四連桿25、第五連桿26、第六連桿27、第七連桿28、第八連桿29、第九連桿30,
大臂17一端通過轉(zhuǎn)動副一1連接在機架31上,大臂17另一端通過轉(zhuǎn)動副二2與斗桿18一端連接,斗桿18另一端通過轉(zhuǎn)動副三3連接在鏟斗19上,
第一連桿20一端通過轉(zhuǎn)動副四4連接在機架31上,第一連桿20另一端通過轉(zhuǎn)動副五5與第二連桿21一端連接,第二連桿21另一端通過轉(zhuǎn)動副六6連接在大臂17上,
電動推桿22一端也通過轉(zhuǎn)動副一1連接在機架31上,電動推桿22另一端通過轉(zhuǎn)動副七7與第三連桿23一端連接,第三連桿23另一端通過轉(zhuǎn)動副八8與三角連接板24的第一角連接,三角連接板24的第二角通過轉(zhuǎn)動副九9與第四連桿25一端連接,第四連桿25另一端通過轉(zhuǎn)動副十10連接在第五連桿26上,第五連桿26一端通過轉(zhuǎn)動副十一11連接在斗桿18上,第五連桿26另一端通過轉(zhuǎn)動副十二12與第六連桿27一端連接,第六連桿27另一端通過轉(zhuǎn)動副十三13連接在鏟斗19上,第七連桿28一端通過轉(zhuǎn)動副十四14連接在斗桿18上,第七連桿28另一端通過轉(zhuǎn)動副十五15與第八連桿29一端連接,第八連桿29另一端連接在電磁制動器16上,電磁制動器16安裝在大臂17上,第九連桿30一端連接在電磁制動器16上,第九連桿30另一端通過轉(zhuǎn)動副七7同時與電動推桿22和第三連桿23連接。
電磁制動器16是轉(zhuǎn)動副的鎖緊裝置,用于打開或鎖緊轉(zhuǎn)動副,當打開時,第八連桿29和第九連桿30的連接處為通過轉(zhuǎn)動副連接,使得第八連桿29和第九連桿30的角度可調(diào),而鎖緊時,第八連桿29和第九連桿30的連接處為固定連接,第八連桿29和第九連桿30角度固定,在具體實施例中,電磁制動器16通過轉(zhuǎn)動副安裝在大臂17上,當?shù)诎诉B桿29和第九連桿30角度固定時,第八連桿29和第九連桿30連成的剛體桿也能繞電磁制動器16位置上的轉(zhuǎn)動副旋轉(zhuǎn)。