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1、(10)授权公告号 CN 202416391 U(45)授权公告日 2012.09.05CN202416391U*CN202416391U*(21)申请号 201220011247.X(22)申请日 2012.01.12E02F 3/34(2006.01)E02F 3/36(2006.01)E02F 3/38(2006.01)(73)专利权人广西大学地址 530004 广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学路100号(72)发明人蔡敢为 潘宇晨 王红州 王建亮张金玲 黄院星(54) 实用新型名称三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机(57) 摘要本实用新型涉及一种三维转动动臂二维转动铲斗空间可。
2、控机构式装载机，动臂两端与车体和铲斗连接，第一主动杆两端分别与第一伺服电机和第一连杆一端连接，第一连杆另一端与动臂连接，第二主动杆两端分别与第二伺服电机和第二连杆一端连接，第二连杆另一端与动臂连接，第三主动杆两端通过第三伺服电机和第三连杆一端连接，第三连杆另一端与动臂连接，第四主动杆两端分别与第四伺服电机和第四连杆一端连接，第四连杆与铲斗连接，第五主动杆两端分别与第五伺服电机和第五连杆一端连接，第五连杆另一端与铲斗连接。其动臂能实现独立的三维转动，铲斗能实现独立的二维转动，整个装载机能实现空间五活动度的运动输出。(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 权利要求书1页 。
3、说明书3页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页1/1页21.三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机，包括车体、动臂、铲斗、第一主动杆、第二主动杆、第三主动杆、第四主动杆、第五主动杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机和第五伺服电机，其结构和连接方式为：动臂一端通过第一球面副与车体连接，另一端通过万向节与铲斗连接，第一主动杆一端通过第一转动副与固结在车体上的第一伺服电机连接，另一端通过第二球面副与第一连杆连接，第一连杆另一端通过第三球面副与动臂。
4、连接，第二主动杆一端通过第二转动副与固结在车体上的第二伺服电机连接，另一端通过第四球面副与第二连杆连接，第二连杆另一端通过第五球面副与动臂连接，第三主动杆一端通过第三转动副与固结在车体上的第三伺服电机连接，另一端通过第六球面副与第三连杆连接，第三连杆另一端通过第七球面副与动臂连接，第四主动杆一端通过第四转动副与固结在车体上的第四伺服电机连接，另一端通过第八球面副与第四连杆连接，第四连杆另一端通过第九球面副与铲斗连接，第五主动杆一端通过第五转动副与固结在车体上的第五伺服电机连接，另一端通过第十球面副与第五连杆连接，第五连杆另一端通过第十一球面副与铲斗连接。权 利 要 求 书CN 20241639。
5、1 U1/3页3三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机技术领域0001 本实用新型涉及装载机领域，特别是一种三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机。背景技术0002 装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。传统的装载机多为液压传动式，存在着液压系统零部件加工装配要求高、寿命不长、漏油、维护保养成本高等工程机械领域长期未能解决的问题，且现有装载机的装载执行机构多为平面机构，通过动臂液压缸的驱动实现动臂的抬升和下降，摇臂液压缸的驱动实现铲斗的翻转。由于其结构限制，这。
6、类液压装载机的动臂和铲斗均只能实现平面内单活动度的运动输出，故还必须配合行走装置才能完成铲装、抬升、卸载等装载任务。平面的可控机构式装载机亦存在这样的问题。故在环境恶劣、空间狭小的施工工地以及需要快速铲运、清障的突发事故救援现场，传统的平面装载机存在着输出动作不够灵活、作业空间有限、工作效率低等问题。发明内容0003 本实用新型的目的在于提供一种三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机，由可控电机驱动，连杆传动，各零部件加工装配要求低，能有效克服液压装载机液压元件加工精度要求高、维修保养成本高、可靠度难保证、容易漏油等缺点，还能很好解决平面装载机只能实现平面内的轨迹输出，导致的动作不够灵活。
7、、工作空间有限、工作效率低等问题。0004 本实用新型通过以下技术方案达到上述目的：0005 三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机，包括车体、动臂、铲斗、第一主动杆、第二主动杆、第三主动杆、第四主动杆、第五主动杆、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机和第五伺服电机，其结构和连接方式为：0006 动臂一端通过第一球面副与车体连接，另一端通过万向节与铲斗连接，第一主动杆一端通过第一转动副与固结在车体上的第一伺服电机连接，另一端通过第二球面副与第一连杆连接，第一连杆另一端通过第三球面副与动臂连接。第二主动杆一端通过第二转动副。
8、与固结在车体上的第二伺服电机连接，另一端通过第四球面副与第二连杆连接，第二连杆另一端通过第五球面副与动臂连接。第三主动杆一端通过第三转动副与固结在车体上的第三伺服电机连接，另一端通过第六球面副与第三连杆连接，第三连杆另一端通过第七球面副与动臂连接。第四主动杆一端通过第四转动副与固结在车体上的第四伺服电机连接，另一端通过第八球面副与第四连杆连接，第四连杆另一端通过第九球面副与铲斗连接。第五主动杆一端通过第五转动副与固结在车体上的第五伺服电机连接，另一端通过第十球面说 明 书CN 202416391 U2/3页4副与第五连杆连接，第五连杆另一端通过第十一球面副与铲斗连接。0007 本实用新型的突出。
9、优点在于：0008 1、由可控电机驱动，连杆传动，各零部件加工装配要求低，能有效克服液压装载机液压元件加工精度要求高、维修保养成本高、可靠度难保证、容易漏油等缺点。0009 2、动臂能实现独立的三维转动，铲斗能实现独立的二维转动，整个装载机能实现空间五活动度的运动，机构输出轨迹灵活、工作空间大、工作效率高，能在环境恶劣、空间狭小的施工工地以及需要快速装载、清障、平整的突发事故救援现场能发挥较好作用。附图说明0010 图1为本实用新型所述三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机的第一结构示意图。0011 图2为本实用新型所述三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机的第二结构示意图。001。
10、2 图3为本实用新型所述三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机的第一种工作状态示意图。0013 图4为本实用新型所述三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机的第二种工作状态示意图。0014 图5为本实用新型所述三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机的第三种工作状态示意图。0015 图6为本实用新型所述三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机的第四种工作状态示意图。0016 图7为本实用新型所述三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机的第五种工作状态示意图。具体实施方式0017 下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。0018 对照图1和图2，三维转动动臂。
11、二维转动铲斗空间可控机构式装载机，包括车体1、动臂2、铲斗3、第一主动杆4、第二主动杆6、第三主动杆8、第四主动杆10、第五主动杆12、第一连杆5、第二连杆7、第三连杆9、第四连杆11、第五连杆13、第一伺服电机29、第二伺服电机30、第三伺服电机31、第四伺服电机32和第五伺服电机33，其结构和连接方式为：0019 动臂2一端通过第一球面副34与车体1连接，另一端通过万向节35与铲斗3连接，第一主动杆4一端通过第一转动副14与固结在车体1上的第一伺服电机29连接，另一端通过第二球面副15与第一连杆5连接，第一连杆5另一端通过第三球面副16与动臂2连接。第二主动杆6一端通过第二转动副17与固结。
12、在车体1上的第二伺服电机30连接，另一端通过第四球面副18与第二连杆7连接，第二连杆7另一端通过第五球面副19与动臂2连接。第三主动杆8一端通过第三转动副20与固结在车体1上的第三伺服电机31连接，另一端通过第六球面副21与第三连杆9连接，第三连杆9另一端通过第七球面副22与动臂2连接。第四主动杆10一端通过第四转动副23与固结在车体1上的第四伺服电机32连接，另一端通过第八球面副24与第四连杆11连接，第四连杆11另一端通过第九球面副说 明 书CN 202416391 U3/3页525与铲斗3连接。第五主动杆12一端通过第五转动副26与固结在车体1上的第五伺服电机33连接，另一端通过第十球面。
13、副27与第五连杆13连接，第五连杆13另一端通过第十一球面副28与铲斗3连接。0020 对照图3，三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机在第一伺服电机29、第二伺服电机30、第三伺服电机31、第四伺服电机32、第五伺服电机33的联合驱动下实现正前方铲装作业的工作状态示意图。0021 对照图4，三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机在第一伺服电机29、第二伺服电机30、第三伺服电机31、第四伺服电机32、第五伺服电机33的联合驱动下实现右前方铲装作业的工作状态示意图。0022 对照图5，三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机在第一伺服电机29、第二伺服电机30、第三伺服电机31。
14、、第四伺服电机32、第五伺服电机33的联合驱动下实现正前方举升作业的工作状态示意图。0023 对照图6，三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机在第一伺服电机29、第二伺服电机30、第三伺服电机31、第四伺服电机32、第五伺服电机33的联合驱动下实现右前方举升作业的工作状态示意图。0024 对照图7，三维转动动臂二维转动铲斗空间可控机构式装载机在第一伺服电机29、第二伺服电机30、第三伺服电机31、第四伺服电机32、第五伺服电机33的联合驱动下实现左前方卸料作业的工作状态示意图。说 明 书CN 202416391 U1/2页6图1图2说 明 书 附 图CN 202416391 U2/2页7图3图4图5图6图7说 明 书 附 图CN 202416391 U。