一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機制造技術

一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機，該挖掘機的動臂一端連接在底座上，另一端連接在斗桿上，斗桿一端連接在鏟斗上，另一端與第一連桿一端連接，另一端與第二連桿一端連接，另一端連接在底座上，所述電動推桿一端連接在斗桿上，電動推桿另一端連接在搖臂上，搖臂一端連接在斗桿上，搖臂另一端與第三連桿一端連接，第三連桿另一端連接在鏟斗上，所述動臂連桿一端連接在動臂上，動臂連桿另一端與動臂驅動桿一端連接，動臂驅動桿另一端連接在底座上，底座安接在行走裝置上。本發(fā)明專利技術將用連桿傳動代替了傳統(tǒng)挖掘機的液壓傳動，克服了液壓元件的制造精度要求較高、裝配要求嚴格、工作油液的黏度受溫度的影響較大以及油液泄露的缺點。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術專利屬于挖掘機領域，特別是一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機。
技術介紹
挖掘機械是工程建筑機械的主要機種之一，是進行土方工程作業(yè)的主要機械設備。挖掘機早期多用于大型工程項目，如挖掘河道、礦山開采等，重型挖掘機得到了廣泛的運用，到了20世紀80-90年代小型機械設備在市政工程、交通管道等施工中發(fā)揮了較大優(yōu)勢并得以迅速發(fā)展，隨著我國城鎮(zhèn)化進程向深度和廣度的發(fā)展，道路和市政設施的修繕維護這種小型工程項目增多，這些小型工程不僅要求施工時間短、而且要求施工機械對周圍環(huán)境影響小、安全、低污染、回轉半徑小、便于運輸以及具有城市景色相協(xié)調的外觀，傳統(tǒng)的大型挖掘機不能夠滿足這些要求，已經廣泛被小型挖掘機取代，小型挖掘機在城市狹小的工作空間內能夠最大限度地發(fā)揮其生產能力，且還能滿足環(huán)保、美觀等要求，具有獨特的優(yōu)越性。可控機構是現(xiàn)代機構學研究的前沿領域，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，可控機構包括可調機構、變輸入機構和混合驅動機構，變輸入機構是指單自由度機構的驅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，混合輸入機構是利用不同性質的電機(常數電機和伺服電機)來驅動，在機械性能和成本上有個良好的折中，以適應工作柔性特征，能很好的滿足現(xiàn)代機械可控、可調的要求，在柔性生產的時代，混合驅動機構有很大的應用空間。單斗挖掘機有機械傳動和液壓傳動兩種，現(xiàn)在中小型挖掘機中普遍采用的是液壓傳動。由于液壓元件的制造精度要求較高、裝配要求嚴格、維修也較困難，工作油液的黏度受溫度的影響較大，以及油液泄露，會影響挖掘機工作的平穩(wěn)性和工作效率。而且其他的挖掘機機器普遍將電機安裝在關節(jié)處，這樣會導致挖掘機工作裝置轉動慣量大，易產生殘余振動、動力學性能差，傳動效率低，
技術實現(xiàn)思路
本專利技術專利公開了一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機，對現(xiàn)有的液壓式單斗挖掘機進行了改進，采用了機械式傳動，并且將兩個電機安裝在工作裝置底座上，通過連桿傳動控制挖掘機的動臂和斗桿，另外采用了一個電動推桿，用于控制鏟斗的轉角，克服了液壓挖掘機中液壓元件的制造精度要求較高、裝配要求嚴格、維修也較困難，工作油液的黏度受溫度的影響較大，以及油液泄露的缺點，而且將兩個電機安裝在工作裝置底座上，克服了挖掘機工作裝置轉動慣量大，易產生殘余振動、動力學性能差，傳動效率低的缺點，具有容易控制、反應靈敏、制造維修成本低的優(yōu)點。本專利技術專利通過以下技術方案實現(xiàn)以上功能：一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機，包括動臂、電動推桿、斗桿、第一連桿、第二連桿、動臂連桿、動臂驅動桿、鏟斗、第三連桿、搖臂、底座以及行走裝置，所述動臂一端通過轉動副一連接在底座上，動臂另一端通過轉動副二連接在斗桿上，斗桿一端通過轉動副三連接在鏟斗上，斗桿另一端通過轉動副四與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過轉動副五與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過轉動副六連接在底座上，所述電動推桿一端通過轉動副七連接在斗桿上，電動推桿另一端通過轉動副八連接在搖臂上，搖臂一端通過轉動副九連接在斗桿上，搖臂另一端通過轉動副十與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過轉動副十一連接在鏟斗上，所述動臂連桿一端通過轉動副十二連接在動臂上，動臂連桿另一端通過轉動副十三與動臂驅動桿一端連接，動臂驅動桿另一端通過轉動副十四連接在底座上，底座通過轉動副十五安接在行走裝置上。還包括第一減速器、第二減速器、第一伺服電機和第二伺服電機，第一伺服電機安裝在第一減速器的輸入端，第一減速器的輸出端通過轉動副一與動臂連接，第二伺服電機安裝在第二減速器的輸入端，第二減速器的輸出端通過轉動副六與第二連桿連接。本專利技術專利突出優(yōu)點在于：1、本專利技術專利采用了電力驅動的可控機構，可通過兩臺伺服電機以及一個電動推桿實現(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，而且提高了機構運動的穩(wěn)定性和工作效率。2、本專利技術專利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節(jié)上，所產生的剛性差、轉動量大，反應不靈敏，易產生殘余振動，關節(jié)誤差容易積累等缺點，具有結構簡單，成本低廉等優(yōu)點。3、本專利技術將用連桿傳動代替了傳統(tǒng)挖掘機的液壓傳動，克服了液壓元件的制造精度要求較高、裝配要求嚴格、維修也較困難，工作油液的黏度受溫度的影響較大，以及油液泄露的缺點。附圖說明圖1為本專利技術所述一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機的構件連接示意圖。圖2為本專利技術所述一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機的伺服電機及減速器安裝示意圖。圖3為本專利技術所述一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機的提升工況示意圖。圖4為本專利技術所述一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機的挖掘工況示意圖。圖5為本專利技術所述一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機的旋轉工況示意圖。具體實施方式一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機，包括動臂16、電動推桿20、斗桿17、第一連桿18、第二連桿19、動臂連桿24、動臂驅動桿25、鏟斗23、第三連桿22、搖臂21、底座26以及行走裝置27，所述動臂21一端通過轉動副一1連接在底座26上，動臂21另一端通過轉動副二2連接在斗桿17上，斗桿17一端通過轉動副三3連接在鏟斗23上，斗桿17另一端通過轉動副四4與第一連桿18一端連接，第一連桿18另一端通過轉動副五5與第二連桿19一端連接，第二連桿19另一端通過轉動副六6連接在底座26上，所述電動推桿20一端通過轉動副七7連接在斗桿17上，電動推桿20另一端通過轉動副八8連接在搖臂21上，搖臂21一端通過轉動副九9連接在斗桿17上，搖臂21另一端通過轉動副十10與第三連桿22一端連接，第三連桿22另一端通過轉動副十一11連接在鏟斗23上，所述動臂連桿24一端通過轉動副十二12連接在動臂16上，動臂24連桿另一端通過轉動副十三13與動臂驅動桿25一端連接，動臂驅動桿25另一端通過轉動副十四14連接在底座26上，底座26通過轉動副十五15安接在行走裝置27上。還包括第一減速器28、第二減速器30、第一伺服電機29和第二伺服電機31，第一伺服電機29安裝在第一減速器28的輸入端，第一減速器28的輸出端通過轉動副一1與動臂16連接，第二伺服電機30安裝在第二減速器31的輸入端，第二減速器31的輸出端通過轉動副六6與第二連桿19連接。...

【技術保護點】
一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機，其特征在于，包括動臂、電動推桿、斗桿、第一連桿、第二連桿、動臂連桿、動臂驅動桿、鏟斗、第三連桿、搖臂、底座以及行走裝置，所述動臂一端通過轉動副一連接在底座上，動臂另一端通過轉動副二連接在斗桿上，斗桿一端通過轉動副三連接在鏟斗上，斗桿另一端通過轉動副四與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過轉動副五與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過轉動副六連接在底座上，所述電動推桿一端通過轉動副七連接在斗桿上，電動推桿另一端通過轉動副八連接在搖臂上，搖臂一端通過轉動副九連接在斗桿上，搖臂另一端通過轉動副十與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過轉動副十一連接在鏟斗上，所述動臂連桿一端通過轉動副十二連接在動臂上，動臂連桿另一端通過轉動副十三與動臂驅動桿一端連接，動臂驅動桿另一端通過轉動副十四連接在底座上，底座通過轉動副十五安接在行走裝置上。

【技術特征摘要】
1.一種小型電力驅動多自由度可控機構式單斗挖掘機，其特征在于，包括動臂、電動推
桿、斗桿、第一連桿、第二連桿、動臂連桿、動臂驅動桿、鏟斗、第三連桿、搖臂、底座以
及行走裝置，
所述動臂一端通過轉動副一連接在底座上，動臂另一端通過轉動副二連接在斗桿上，斗
桿一端通過轉動副三連接在鏟斗上，斗桿另一端通過轉動副四與第一連桿一端連接，第一連
桿另一端通過轉動副五與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過轉動副六連接在底座上，
所述電動推桿一端通過轉動副七連接在斗桿上，電動推桿另一端通過轉動副八連接在搖
臂上，搖臂一端通過轉動副九連接在斗桿上，搖臂另一端通過轉動副十與...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：蔡敢為，唐劍波，朱凱君，李智杰，張永文，鄧承祥，彭凡，段銘鈺，
申請(專利權)人：廣西大學，
類型：發(fā)明
國別省市：廣西;45