[00986410]一种通过主动变胞实现大臂姿态保持的可控挖掘机构
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技术详细介绍
可控机构通过控制电机驱动实现预期运动,运动输出具有柔性化。可实现复杂的运动规律、输出规律易变化,电机都可安在机架上,避免了在铰链处,导致刚性差、惯量大的问题等优点。克服液压系统零部件要求高、寿命不长、易漏油等缺陷。现在的挖掘机主要有单自由度的机械传动式和液压传动式。传统的挖掘机能完成的动作单一,许多动作不能实现;液压式挖掘机可以灵活地执行各种工程动作,单又存在液压系统零部件要求高、寿命不长、易漏油等缺陷。这是一个长期未能取得突破的棘手难题。将这类新型机构应用于挖掘机,将克服现在的机械式挖掘机和液压式挖掘机的各自不足,具有良好的应用前景。一种通过主动变胞实现大臂姿态保持的可控挖掘机构,包括机架、大臂摆动机构、斗杆举降机构、铲斗翻转机构以及电磁锁紧装置,其特征在于,具体结构和连接方式为:所述大臂摆动机构由大臂、第一连杆、第二连杆和第三连杆组成,所述第一连杆通过第一转动副与机架连接,所述第二连杆通过第二转动副与机架连接,第一连杆另一端通过第三转动副与第三连杆连接,第二连杆另一端通过第四转动副与第三连杆连接,第三连杆通过第五转动副与大臂连接,所述斗杆举降机构由斗杆、第二连杆、第四连杆、第五连杆和第一主动杆组成,所述第一主动杆通过第八转动副与第三连杆连接,第一主动杆另一端通过第九转动副与斗杆连接,斗杆另一端通过第十三转动副与第四连杆连接,第四连杆同时通过第十四转动副与第五连杆连接,第四连杆另一端通过第十转动副与挖斗连接,第五连杆另一端通过第十五转动副与大臂连接,所述铲斗翻转机构由活塞缸、活塞杆、大臂和铲斗组成,所述活塞缸通过第十一转动副与机架连接,所述活塞缸另一端通过移动副与活塞杆连接,所述活塞杆通过第六转动副与大臂连接,所述大臂的末端通过第十二转动副与铲斗连接,所述电磁锁紧装置为两个,分别安装在第六转动副和第九转动副处,按照挖掘机构不同的工况进行适时锁紧,当大臂摆动时,第六转动副处的电磁锁紧装置打开,第六转动副获得自由度,第九转动副处的电磁锁紧装置锁紧,第九转动副失去自由度,此时,大臂在活塞缸作用下摆动。铲斗单独摆动时,对第六转动副和第九转动副都进行锁紧,第六转动副和第九转动副均失去自由度。在整个挖掘作业过程中,两处的电磁锁紧装置根据不同的作业工况,适当的锁紧、打开,共同完成挖掘作业,所述第一主动杆由伺服电机驱动。
可控机构通过控制电机驱动实现预期运动,运动输出具有柔性化。可实现复杂的运动规律、输出规律易变化,电机都可安在机架上,避免了在铰链处,导致刚性差、惯量大的问题等优点。克服液压系统零部件要求高、寿命不长、易漏油等缺陷。现在的挖掘机主要有单自由度的机械传动式和液压传动式。传统的挖掘机能完成的动作单一,许多动作不能实现;液压式挖掘机可以灵活地执行各种工程动作,单又存在液压系统零部件要求高、寿命不长、易漏油等缺陷。这是一个长期未能取得突破的棘手难题。将这类新型机构应用于挖掘机,将克服现在的机械式挖掘机和液压式挖掘机的各自不足,具有良好的应用前景。一种通过主动变胞实现大臂姿态保持的可控挖掘机构,包括机架、大臂摆动机构、斗杆举降机构、铲斗翻转机构以及电磁锁紧装置,其特征在于,具体结构和连接方式为:所述大臂摆动机构由大臂、第一连杆、第二连杆和第三连杆组成,所述第一连杆通过第一转动副与机架连接,所述第二连杆通过第二转动副与机架连接,第一连杆另一端通过第三转动副与第三连杆连接,第二连杆另一端通过第四转动副与第三连杆连接,第三连杆通过第五转动副与大臂连接,所述斗杆举降机构由斗杆、第二连杆、第四连杆、第五连杆和第一主动杆组成,所述第一主动杆通过第八转动副与第三连杆连接,第一主动杆另一端通过第九转动副与斗杆连接,斗杆另一端通过第十三转动副与第四连杆连接,第四连杆同时通过第十四转动副与第五连杆连接,第四连杆另一端通过第十转动副与挖斗连接,第五连杆另一端通过第十五转动副与大臂连接,所述铲斗翻转机构由活塞缸、活塞杆、大臂和铲斗组成,所述活塞缸通过第十一转动副与机架连接,所述活塞缸另一端通过移动副与活塞杆连接,所述活塞杆通过第六转动副与大臂连接,所述大臂的末端通过第十二转动副与铲斗连接,所述电磁锁紧装置为两个,分别安装在第六转动副和第九转动副处,按照挖掘机构不同的工况进行适时锁紧,当大臂摆动时,第六转动副处的电磁锁紧装置打开,第六转动副获得自由度,第九转动副处的电磁锁紧装置锁紧,第九转动副失去自由度,此时,大臂在活塞缸作用下摆动。铲斗单独摆动时,对第六转动副和第九转动副都进行锁紧,第六转动副和第九转动副均失去自由度。在整个挖掘作业过程中,两处的电磁锁紧装置根据不同的作业工况,适当的锁紧、打开,共同完成挖掘作业,所述第一主动杆由伺服电机驱动。