本發(fā)明涉及滑移式叉木機(jī)領(lǐng)域，特別是一種滑移式電液可控叉木機(jī)。

背景技術(shù)：

滑移式叉木機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于林業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑等相關(guān)領(lǐng)域，進(jìn)行木料、甘蔗、柱狀建材等搬運(yùn)、裝卸作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，因其結(jié)構(gòu)緊湊、作業(yè)靈活，在農(nóng)、林業(yè)生產(chǎn)及建筑施工等場(chǎng)合發(fā)揮了重要的作用，傳統(tǒng)液壓式滑移叉木機(jī)是在傳統(tǒng)液壓式裝載機(jī)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)的，存在著能耗高、噪音大、尾氣排放嚴(yán)重、智能化水平低等缺點(diǎn)。可控機(jī)構(gòu)是傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)與電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，近年來開展的“數(shù)控一代”裝備創(chuàng)新工程，給傳統(tǒng)生產(chǎn)機(jī)械技術(shù)升級(jí)帶來了機(jī)遇，針對(duì)液壓式滑移叉木機(jī)的缺點(diǎn)，將可控機(jī)構(gòu)及機(jī)器人相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)裝卸機(jī)械工作裝置的設(shè)計(jì)中，提出了一類可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械，包括可控機(jī)構(gòu)式甘蔗裝載機(jī)、可控機(jī)構(gòu)式裝車機(jī)等，此類可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械避免了液壓系統(tǒng)的使用，它由多自由度連桿機(jī)構(gòu)和多個(gè)可控電機(jī)組成，其輸出運(yùn)動(dòng)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)編程控制的可控電機(jī)共同決定，叉斗的輸出軌跡是一個(gè)多自變量的函數(shù)，可以輕易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜柔性軌跡輸出，相比液壓式滑移叉木機(jī)，可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械具有智能化程度高、靈活度好、高傳動(dòng)效率等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于推動(dòng)滑移式叉木機(jī)綠色化、智能化具有重要的意義。

但是，在多自由度可控機(jī)構(gòu)式甘蔗裝載機(jī)、甘蔗裝車機(jī)等可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械進(jìn)行工程應(yīng)用研究的過程中，發(fā)現(xiàn)了一系列未曾涉及的工程問題。首先，可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械工作裝置均為平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，動(dòng)臂升降支鏈采用主動(dòng)桿—連桿—?jiǎng)颖鄣臉?gòu)型設(shè)計(jì)形式，兩升降支鏈同時(shí)抬升動(dòng)臂時(shí)，由于制造、加工、裝配等誤差，特別是在工作裝置承受偏載的情形下，造成動(dòng)臂并聯(lián)的兩升降支鏈?zhǔn)芰Σ痪?，影響了舉升穩(wěn)定性，很容易造成部分構(gòu)件的過載損毀，影響可控機(jī)構(gòu)式木材搬運(yùn)機(jī)械的使用壽命；其次，現(xiàn)有可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械各構(gòu)件一般采用轉(zhuǎn)動(dòng)副的連接形式，相比含移動(dòng)副的液壓式滑移叉木機(jī)的工作裝置，缺少有效的過載保護(hù)及吸振手段。上述原因嚴(yán)重影響和制約了可控機(jī)構(gòu)式滑移叉木機(jī)的研發(fā)和工程應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于已有技術(shù)存在的問題，提供一種滑移式電液可控叉木機(jī)，該種滑移式叉木機(jī)利用可控機(jī)構(gòu)技術(shù)并采用全新構(gòu)型設(shè)計(jì)，使其既具有現(xiàn)有可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械智能化程度高、靈活度好、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性差、缺乏有效的過載保護(hù)及吸振手段等工程問題，有效克服傳統(tǒng)液壓式滑移叉木機(jī)存在的機(jī)械效率低、噪音污染嚴(yán)重、智能化水平低等問題，使該滑移式叉木機(jī)具有較好的動(dòng)力學(xué)性能及承載穩(wěn)定性，同時(shí)具有較強(qiáng)的抗振能力和過載保護(hù)性能。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來達(dá)到上述目的：一種滑移式電液可控叉木機(jī)，包括動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)、叉斗控制機(jī)構(gòu)以及機(jī)架。

所述動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)包括動(dòng)臂、第一升降支鏈、第二升降支鏈，所述動(dòng)臂通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，所述第一升降支鏈包括第一主動(dòng)桿，第一液壓缸，所述第一主動(dòng)桿一端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接， 另一端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一液壓缸一端連接，所述第一液壓缸另一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接； 所述第二升降支鏈包括第二主動(dòng)桿、第二液壓缸，所述第二主動(dòng)桿一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二液壓缸一端連接，所述第二液壓缸另一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接。

所述第一主動(dòng)桿、第二主動(dòng)桿由可控電機(jī)通過電傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，在滑移式叉木機(jī)作業(yè)過程中，由于動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)為平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，將第一液壓缸與第二液壓缸通過液壓管線連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，根據(jù)帕斯卡原理，兩缸體內(nèi)液體壓力相同，可以有效改善動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)兩升降支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯栴}，提高動(dòng)臂舉升穩(wěn)定性，延長(zhǎng)動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的使用壽命。通過液壓元件的引入可以有效提高動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的抗振能力，另外，通過在動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)所含液壓缸的缸體上引入泄壓閥等附屬裝置，可以輕易實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的過載保護(hù)功能。

所述叉斗控制機(jī)構(gòu)包括上叉、下叉、第一直線驅(qū)動(dòng)器、第二直線驅(qū)動(dòng)器、第三直線驅(qū)動(dòng)器、第四直線驅(qū)動(dòng)器，所述第一直線驅(qū)動(dòng)器一端通過第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，另一端通過第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接，所述第二直線驅(qū)動(dòng)器一端通過第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接，另一端通過第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉，所述第三直線驅(qū)動(dòng)器一端通過第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接，另一端通過第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與上叉連接，所述第四直線驅(qū)動(dòng)器一端通過第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接，另一端通過第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副與上叉連接，所述上叉通過第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副與下叉連接，所述下叉通過第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)臂連接。

所述叉斗控制機(jī)構(gòu)由第一直線驅(qū)動(dòng)器、第二直線驅(qū)動(dòng)器、第三直線驅(qū)動(dòng)器、第四直線驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)叉斗對(duì)甘蔗、木材等抓取作業(yè)。所述叉斗控制機(jī)構(gòu)包含的各直線驅(qū)動(dòng)器為伺服電動(dòng)缸。鏟斗控制機(jī)構(gòu)通過采用全新機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效減少了鏟斗控制機(jī)構(gòu)桿件數(shù)目，降低了制造成本及控制復(fù)雜度。

該滑移式叉木機(jī)不僅具有智能化程度高、能耗低、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，而且相比現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)，較易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)功能，且具有更好的動(dòng)力學(xué)性能、承載穩(wěn)定性、抗振能力以及帶來的更長(zhǎng)使用壽命，適合制造輕型和重型等各類滑移式叉木機(jī)，具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

本發(fā)明突出優(yōu)點(diǎn)在于：

1、該種滑移式叉木機(jī)在基于可控機(jī)構(gòu)技術(shù)的基礎(chǔ)上采用全新構(gòu)型設(shè)計(jì)，在滿足木材裝卸作業(yè)所需自由度和工作空間要求下，具有較好的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能，動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)通過采用平面并聯(lián)設(shè)計(jì)和使用液壓元件，不僅大幅提升了滑移式叉木機(jī)的剛性和作業(yè)穩(wěn)定性，鏟斗控制機(jī)構(gòu)通過采用全新機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效減少了鏟斗控制機(jī)構(gòu)桿件數(shù)目，降低了制造成本及控制復(fù)雜度。該滑移式叉木機(jī)既具有可控機(jī)構(gòu)式裝卸機(jī)械能耗低、傳動(dòng)效率高、智能化程度高、可靠性好等特點(diǎn)，同時(shí)具備液壓式滑移叉木機(jī)工作裝置抗沖擊性能好、過載保護(hù)性能強(qiáng)、舉升穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。

2、該滑移式叉木機(jī)采用計(jì)算機(jī)編程控制的電傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不僅具有較高的智能化水平，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)數(shù)控化，而且液壓元件的引入依然保證了較高的機(jī)械效率和較好的可靠性。該種滑移式叉木機(jī)全新構(gòu)型設(shè)計(jì)中，首次將液壓缸作為連桿引入到構(gòu)型中，引入的液壓缸主要用途并非像現(xiàn)有液壓式工程機(jī)械，用來驅(qū)動(dòng)工作裝置做功，而是作為連桿傳遞動(dòng)力，并通過微小移動(dòng)調(diào)節(jié)偏載，提高動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)舉升穩(wěn)定性，避免了液壓系統(tǒng)機(jī)械效率低等問題，減少了液壓元件的磨損問題，相比液壓式工程機(jī)械具有更長(zhǎng)的使用壽命以及更高的可靠性。

3、相比現(xiàn)有可控裝卸機(jī)構(gòu)，本發(fā)明所述滑移式叉木機(jī)具有更好的動(dòng)態(tài)性能和可靠性。液壓缸等液壓元件的引入使該機(jī)器人具有了良好的抗振和緩沖性能。動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)通過缸體并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了偏載作用下動(dòng)臂兩升降支鏈的受力平衡，改善了各構(gòu)件受力不均的問題，提高了動(dòng)臂的舉升穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了各構(gòu)件的使用壽命，提高了滑移式叉木機(jī)的可靠性，另外本發(fā)明所述滑移式叉木機(jī)具有更多的過載保護(hù)手段，通過在動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)液壓缸上引入泄壓閥等附屬裝置，較易實(shí)現(xiàn)滑移式叉木機(jī)的過載保護(hù)性能。

4、相比傳統(tǒng)液壓式滑移叉木機(jī)，本發(fā)明所述滑移式叉木機(jī)不僅具有機(jī)械效率高、可靠性好等特點(diǎn)，而且可控機(jī)構(gòu)技術(shù)的采用有效提高了滑移式叉木機(jī)操作和作業(yè)的智能化程度，降低了操縱人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，電傳動(dòng)系統(tǒng)的采用顯著降低了滑移式叉木機(jī)的機(jī)械復(fù)雜度，降低了滑移式叉木機(jī)的制造成本。該滑移式叉木機(jī)具有能耗低、低噪音、無尾氣排放等特點(diǎn)，對(duì)推動(dòng)滑移式叉木機(jī)綠色化、智能化具有重要的意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種滑移式電液可控叉木機(jī)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的一種滑移式電液可控叉木機(jī)機(jī)架示意圖。

圖3為本發(fā)明所述的動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明所述的叉斗控制機(jī)構(gòu)下叉機(jī)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明所述的叉斗控制機(jī)構(gòu)上叉機(jī)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明所述的一種滑移式電液可控叉木機(jī)平面視圖。

圖7為本發(fā)明所述的一種滑移式電液可控叉木機(jī)工作示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

對(duì)照?qǐng)D1，本發(fā)明所述的一種滑移式電液可控叉木機(jī)，包括動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)、叉斗控制機(jī)構(gòu)以及機(jī)架1。

對(duì)照?qǐng)D1、圖2、圖3，所述動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)包括動(dòng)臂4、第一升降支鏈、第二升降支鏈，所述動(dòng)臂4通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副2、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副3與機(jī)架1連接，所述第一升降支鏈包括第一主動(dòng)桿21，第一液壓缸19，所述第一主動(dòng)桿21一端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副22與機(jī)架1連接， 另一端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副20與第一液壓缸19一端連接，所述第一液壓缸19另一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副18與動(dòng)臂4連接； 所述第二升降支鏈包括第二主動(dòng)桿29、第二液壓缸32，所述第二主動(dòng)桿29一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副23與機(jī)架1連接，另一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副31與第二液壓缸32一端連接，所述第二液壓缸32另一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副5與動(dòng)臂4連接。

所述第一主動(dòng)桿21、第二主動(dòng)桿29由可控電機(jī)通過電傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，在滑移式叉木機(jī)作業(yè)過程中，由于動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)為平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，將第一液壓缸19與第二液壓缸32通過液壓管線連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，根據(jù)帕斯卡原理，兩缸體內(nèi)液體壓力相同，可以有效改善動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)兩升降支鏈?zhǔn)芰Σ痪膯栴}，提高動(dòng)臂4舉升穩(wěn)定性，延長(zhǎng)動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的使用壽命。通過液壓元件的引入可以有效提高動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的抗振能力，另外，通過在動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)所含液壓缸的缸體上引入泄壓閥等附屬裝置，可以輕易實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂升降機(jī)構(gòu)的過載保護(hù)功能。

對(duì)照?qǐng)D1、圖2、圖4、圖5，所述叉斗控制機(jī)構(gòu)包括上叉14、下叉15、第一直線驅(qū)動(dòng)器7、第二直線驅(qū)動(dòng)器24、第三直線驅(qū)動(dòng)器10、第四直線驅(qū)動(dòng)器12，所述第一直線驅(qū)動(dòng)器7一端通過第九轉(zhuǎn)動(dòng)副6與動(dòng)臂4連接，另一端通過第十轉(zhuǎn)動(dòng)副8與下叉15連接，所述第二直線驅(qū)動(dòng)器24一端通過第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副17與動(dòng)臂4連接，另一端通過第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副25與下叉15，所述第三直線驅(qū)動(dòng)器10一端通過第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副9與下叉15連接，另一端通過第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副11與上叉14連接，所述第四直線驅(qū)動(dòng)器12一端通過第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副27與下叉15連接，另一端通過第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副13與上叉14連接，所述上叉14通過第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副28、第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副26與下叉15連接，所述下叉15通過第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副30、第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副16與動(dòng)臂4連接。

所述叉斗控制機(jī)構(gòu)由第一直線驅(qū)動(dòng)器7、第二直線驅(qū)動(dòng)器24、第三直線驅(qū)動(dòng)器10、第四直線驅(qū)動(dòng)器12進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)叉斗對(duì)甘蔗、木材等抓取作業(yè)。所述叉斗控制機(jī)構(gòu)包含的各直線驅(qū)動(dòng)器為伺服電動(dòng)缸。鏟斗控制機(jī)構(gòu)通過采用全新機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效減少了鏟斗控制機(jī)構(gòu)桿件數(shù)目，降低了制造成本及控制復(fù)雜度。

對(duì)照?qǐng)D6、圖7，該滑移式叉木機(jī)不僅具有智能化程度高、能耗低、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，而且相比現(xiàn)有可控裝載機(jī)構(gòu)，較易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)功能，且具有更好的動(dòng)力學(xué)性能、承載穩(wěn)定性、抗振能力以及帶來的更長(zhǎng)使用壽命，適合制造輕型和重型等各類滑移式叉木機(jī)，具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?/p>