專利名稱：含有加長臂的運(yùn)動冗余正鏟挖掘機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種挖掘機(jī)，特別是一種用于正鏟液壓挖掘機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
大型正鏟液壓挖掘機(jī)是露天煤礦采掘的主要工具，其挖掘工作裝置是完成挖掘機(jī)各項(xiàng)功能的主要構(gòu)件，國內(nèi)對液壓正鏟挖掘機(jī)工作裝置的研究較少，中國專利CN200520035287. 8涉及一種液壓挖掘機(jī)正鏟作業(yè)裝置水平推壓機(jī)構(gòu)，特點(diǎn)是鏟斗油缸活塞桿與動臂前端鉸接，斗桿后部與動臂前端鉸接，鏟斗與斗桿前端鉸接，鏟斗與鏟斗油缸缸筒端部鉸接，鉸點(diǎn)在空中構(gòu)成了四邊形結(jié)構(gòu)的四桿機(jī)構(gòu)。國外的主要生產(chǎn)廠家有特雷克斯(Terex),卡特彼勒(CATERPILLR)、日立(HITACHI)和利勃海爾(LIEBHERR)等。其中影響力較大的是特雷克斯(Terex)公司生產(chǎn)的含有“強(qiáng)力三角”構(gòu)件的液壓挖掘機(jī)。雖然國外的廠家的正鏟液壓挖掘機(jī)技術(shù)較為成熟，但他們的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為單一，驅(qū)動力臂小而導(dǎo)致能耗大的問題始終沒有得到解決。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能耗低的含有加長臂的運(yùn)動冗余正鏟挖掘機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包含有機(jī)架、動臂、加長臂、斗桿、鏟斗以及四對液壓缸；機(jī)架、動臂、加長臂、斗桿、鏟斗依次鉸接形成一個串聯(lián)機(jī)構(gòu)，四對驅(qū)動液壓缸完全對稱布置在上述串聯(lián)機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，動臂下端與機(jī)架鉸接，該動臂的上端與加長臂一端鉸接，該加長臂的另一端與斗桿的一端鉸接，該斗桿的另一端與鏟斗的一部位鉸接；該鏟斗另一部位與一對鏟斗液壓缸的一端鉸接，該一對鏟斗液壓缸的另一端則與上述加長臂中部鉸接；上述動臂中部與一對動臂液壓缸的一端鉸接，該一對動臂液壓缸的另一端與機(jī)架鉸接；上述斗桿與一對斗桿液壓缸的一端鉸接，該一對斗桿液壓缸的另一端與機(jī)架鉸接。一對帶來運(yùn)動冗余的液壓缸有如下結(jié)構(gòu)方式該液壓缸的一端與斗桿鉸接，其另一端與機(jī)架鉸接；該液壓缸的一端與斗桿鉸接，其另一端與動臂鉸接；該液壓缸的一端與加長臂鉸接，其另一端與機(jī)架鉸接；該液壓缸的一端與加長臂鉸接，其另一端與動臂鉸接；該液壓缸的一端與動臂鉸接，其另一端與機(jī)架鉸接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)I、驅(qū)動力臂大，較小的驅(qū)動力便能驅(qū)動負(fù)載，從而能降低能耗。2、本實(shí)用新型中鏟斗的自由度為3，工作裝置的自由度為4，驅(qū)動數(shù)目為4，驅(qū)動數(shù)目大于鏟斗自由度，這樣的工作裝置具有運(yùn)動冗余特性，可以避開機(jī)器人內(nèi)部奇異位形，提高其靈活性、避障能力及動力特性。3、含有加長臂，增大了末端執(zhí)行器鏟斗的作用范圍，可以在較大的工作空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)重載挖掘功能。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例I的立體示意簡圖。[0009]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的立體示意簡圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3的立體示意簡圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例4的立體示意簡圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例5的立體示意簡圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I在圖I所示的含有加長臂的運(yùn)動冗余正鏟挖掘機(jī)構(gòu)實(shí)施例I的立體示意簡圖中，機(jī)架I與動臂3下端通過鉸鏈Rl鉸接，該動臂的上端與加長臂4 一端通過鉸鏈R3鉸接，該加長臂的另一端與斗桿5的一端通過鉸鏈R5鉸接，該斗桿的另一端與鏟斗6 —部位通過鉸鏈R8鉸接。該鏟斗另一部位與一對鏟斗液壓缸7的缸套端部通過鉸鏈R9鉸接，該一對鏟斗·液壓缸活塞桿端部與上述加長臂中部通過鉸鏈R4鉸接。上述動臂中部與一對動臂液壓缸2的缸套端部通過鉸鏈R2鉸接，該一對動臂液壓缸的活塞桿端部與機(jī)架通過鉸鏈R12鉸接。上述斗桿的中部與斗桿液壓缸8的活塞桿端部通過鉸鏈R7鉸接，該一對斗桿液壓缸的缸套端部與機(jī)架通過鉸鏈RlO鉸接。一對帶來運(yùn)動冗余的驅(qū)動液壓缸9的缸套端部與機(jī)架通過鉸鏈Rll鉸接，該一對驅(qū)動液壓缸的活塞桿端部與斗桿上的另一部位通過鉸鏈R6鉸接。實(shí)施例2在圖2所示的含有加長臂的運(yùn)動冗余正鏟挖掘機(jī)構(gòu)實(shí)施例2的立體示意簡圖中，一對帶來運(yùn)動冗余的驅(qū)動液壓缸9的缸套端部與斗桿5上的另一部位通過鉸鏈R6鉸接，該一對驅(qū)動液壓缸的活塞桿端部與動臂3上的另一部位通過鉸鏈Rll鉸接。其他部分的連接關(guān)系均與實(shí)施例I相同。實(shí)施例3在圖3所示的含有加長臂的運(yùn)動冗余正鏟挖掘機(jī)構(gòu)實(shí)施例3的立體示意簡圖中，一對帶來運(yùn)動冗余的驅(qū)動液壓缸9的缸套端部與加長臂4上的另一部位通過鉸鏈R6鉸接，該一對驅(qū)動液壓缸的活塞桿端部與機(jī)架I上的另一部位通過鉸鏈Rll鉸接。其他部分的連接關(guān)系均與實(shí)施例I相同。實(shí)施例4在圖4所示的含有加長臂的運(yùn)動冗余正鏟挖掘機(jī)構(gòu)實(shí)施例4的立體示意簡圖中，一對帶來運(yùn)動冗余的驅(qū)動液壓缸9的缸套端部與加長臂4上的另一部位通過鉸鏈R6鉸接，該一對驅(qū)動液壓缸的活塞桿端部與動臂3上的另一部位通過鉸鏈Rll鉸接。其他部分的連接關(guān)系均與實(shí)施例I相同。實(shí)施例5在圖5所示的含有加長臂的運(yùn)動冗余正鏟挖掘機(jī)構(gòu)實(shí)施例5的立體示意簡圖中，一對帶來運(yùn)動冗余的驅(qū)動液壓缸9的缸套端部與動臂3上的另一部位通過鉸鏈R6鉸接，該一對驅(qū)動液壓缸的活塞桿端部與機(jī)架I通過鉸鏈Rll鉸接。其他部分的連接關(guān)系均與實(shí)施例I相同。
權(quán)利要求1.一種含有加長臂的運(yùn)動冗余正鏟挖掘機(jī)構(gòu)，其包括有機(jī)架、動臂、加長臂、斗桿、鏟斗以及四對液壓缸；機(jī)架、動臂、加長臂、斗桿、鏟斗依次鉸接形成一個串聯(lián)機(jī)構(gòu)，四對驅(qū)動液壓缸完全對稱布置在上述串聯(lián)機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，其特征在于動臂下端與機(jī)架鉸接，該動臂的上端與加長臂一端鉸接，該加長臂的另一端與斗桿的一端鉸接，該斗桿的另一端與鏟斗的一部位鉸接；該鏟斗另一部位與一對鏟斗液壓缸的一端鉸接，該一對鏟斗液壓缸的另一端則與上述加長臂中部鉸接；上述動臂中部與一對動臂液壓缸的一端鉸接，該一對動臂液壓缸的另一端與機(jī)架鉸接；上述斗桿與一對斗桿液壓缸的一端鉸接，該一對斗桿液壓缸的另一端與機(jī)架鉸接；一對帶來運(yùn)動冗余的液壓缸有四種連接方式 或一對帶來運(yùn)動冗余的液壓缸的一端與斗桿鉸接，其另一端與機(jī)架鉸接， 或一對帶來運(yùn)動冗余的液壓缸的一端與斗桿鉸接，其另一端與動臂鉸接， 或一對帶來運(yùn)動冗余的液壓缸的一端與加長臂鉸接，其另一端與機(jī)架鉸接， 或一對帶來運(yùn)動冗余的液壓缸的一端與加長臂鉸接，其另一端與動臂鉸接，· 或一對帶來運(yùn)動冗余的液壓缸的一端與動臂鉸接，其另一端與機(jī)架鉸接。
專利摘要一種含有加長臂的運(yùn)動冗余正鏟挖掘機(jī)構(gòu)，其機(jī)架、動臂、加長臂、斗桿、鏟斗依次鉸接形成一個串聯(lián)機(jī)構(gòu)，四對驅(qū)動液壓缸完全對稱布置在上述串聯(lián)機(jī)構(gòu)的兩側(cè)。機(jī)架與動臂下端鉸接，動臂的上端與加長臂一端鉸接，加長臂的另一端與斗桿的一端鉸接，斗桿的另一端與鏟斗的一部位鉸接；鏟斗另一部位與一對鏟斗液壓缸的一端鉸接，一對鏟斗液壓缸的另一端則與上述加長臂中部鉸接；上述動臂中部與一對動臂液壓缸的一端鉸接，該一對動臂液壓缸的另一端與機(jī)架鉸接；上述斗桿與一對斗桿液壓缸的一端鉸接，一對斗桿液壓缸的另一端與機(jī)架鉸接；一對帶來運(yùn)動冗余的液壓缸有多種連接方式。本實(shí)用新型具有運(yùn)動冗余，驅(qū)動力臂大，空中空間大，能實(shí)現(xiàn)重載挖掘的特點(diǎn)。
文檔編號E02F3/34GK202706071SQ20122025490
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者丁華鋒, 曹文熬, 陳子明, 付鴻曄, 王園園, 曹宇 申請人:燕山大學(xué)