专利名称：动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压装载机领域，特别是动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机。
背景技术：
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。传统的液压装载机的装载执行机构为平面机构，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。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，这类传统的平面液压装载机存在着输出动作不够灵活、作业空间有限、工作效率不高等问题。实用新型内容
本发明的目的在于提供动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机，能有效解决传统平面液压装载机只能实现平面内的轨迹输出，导致的动作不够灵活、工作空间有限、工作效率不高等问题。
本发明通过以下技术方案达到上述目的动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机，包括三维转动臂机构和二维转动铲斗机构。
所述三维转动臂机构由三维转动臂、第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸组成， 三维转动臂通过第一球面副连接到机架上，第一液压缸一端通过第二球面副连接到机架上，第一液压缸另一端通过第三球面副连接到三维转动臂上，第二液压缸一端通过第四球面副连接到机架上，第二液压缸另一端通过第五球面副连接到三维转动臂上。第三液压缸一端通过第六球面副连接到机架上，第三液压缸另一端通过第七球面副连接到三维转动臂上。
所述二维转动铲斗机构由二维转动铲斗、第四液压缸、第五液压缸组成，二维转动铲斗通过第一虎克铰连接到三维转动臂上，第四液压缸一端通过第八球面副连接到三维转动臂上，第四液压缸另一端通过第九球面副连接到二维转动铲斗上。第五液压缸一端通过第十球面副连接到三维转动臂上，第五液压缸另一端通过第十一球面副连接到二维转动铲斗上。
本发明的突出优点在于
此种新型装载机的动臂能实现独立的空间三维转动，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。
图1为本发明所述动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机的结构示意图。
图2为本发明所述动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机的三维转动臂机构示意图。
图3为本发明所述动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机的二维转动铲斗机构示意图。
图4为本发明所述动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机的第一种工作状态示意图。
图5为本发明所述动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机的第二种工作状态示意图。
图6为本发明所述动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机的第三种工作状态示意图。
图7为本发明所述动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机的第四种工作状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
对照图1，本发明通过以下技术方案达到上述目的动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机，包括三维转动臂机构、二维转动铲斗机构。
对照图1、2，所述三维转动臂机构由三维转动臂7、第一液压缸17、第二液压缸19 和第三液压缸4组成，三维转动臂7通过第一球面副3连接到机架1上，第一液压17缸一端通过第二球面副18连接到机架1上，第一液压缸17另一端通过第三球面副6连接到三维转动臂7上，第二液压缸19 一端通过第四球面副20连接到机架1上，第二液压缸19另一端通过第五球面副16连接到三维转动臂7上。第三液压缸4 一端通过第六球面副2连接到机架1上，第三液压缸4另一端通过第七球面副5连接到三维转动臂7上。第一液压缸17、第二液压缸19和第三液压缸4可单独驱动三维转动臂7运动，也可联合驱动三维转动臂7运动，实现三维转动臂7绕第一球面副3三轴线的三维转动。
对照图1、3，所述二维转动铲斗机构由二维转动铲斗11、第四液压缸9、第五液压缸14组成，二维转动铲斗11通过第一虎克铰13连接到三维转动臂7上，第四液压缸9 一端通过第八球面副8连接到三维转动臂7上，第四液压缸9另一端通过第九球面副10连接到二维转动铲斗11上。第五液压缸14 一端通过第十球面副15连接到三维转动臂7上，第五液压缸14另一端通过第十一球面副12连接到二维转动铲斗11上。第四液压缸9和第五液压缸14可单独驱动二维转动铲斗11运动，也可联合驱动二维转动铲斗11运动，实现二维转动铲斗11绕第一虎克铰13两轴线的二维转动。
对照图4，所述动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机在第一液压缸 17、第二液压缸19、第三液压缸4、第四液压缸9和第五液压缸14的联合驱动下实现左前方高处装载的工作状态示意图。
对照图5，所述动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机在第一液压缸 17、第二液压缸19、第三液压缸4、第四液压缸9和第五液压缸14的联合驱动下实现左前方低处装载的工作状态示意图。
对照图6，所述动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机在第一液压缸 17、第二液压缸19、第三液压缸4、第四液压缸9和第五液压缸14的联合驱动下实现右前方高处卸载的工作状态示意图。
对照图7，所述动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机在第一液压缸 17、第二液压缸19、第三液压缸4、第四液压缸9和第五液压缸14的联合驱动下实现右前方低处卸载的工作状态示意图。
权利要求
1.动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机，包括三维转动臂机构和二维转动铲斗机构，其结构和连接方式为所述三维转动臂机构由三维转动臂、第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸组成，三维转动臂通过第一球面副连接到机架上，第一液压缸一端通过第二球面副连接到机架上，第一液压缸另一端通过第三球面副连接到三维转动臂上，第二液压缸一端通过第四球面副连接到机架上，第二液压缸另一端通过第五球面副连接到三维转动臂上，第三液压缸一端通过第六球面副连接到机架上，第三液压缸另一端通过第七球面副连接到三维转动臂上，所述二维转动铲斗机构由二维转动铲斗、第四液压缸、第五液压缸组成，二维转动铲斗通过第一虎克铰连接到三维转动臂上，第四液压缸一端通过第八球面副连接到三维转动臂上，第四液压缸另一端通过第九球面副连接到二维转动铲斗上，第五液压缸一端通过第十球面副连接到三维转动臂上，第五液压缸另一端通过第十一球面副连接到二维转动铲斗上。
全文摘要
动臂具有三维转动输出的空间五活动度液压装载机，包括三维转动臂机构、二维转动铲斗机构。所述三维转动臂机构包括三维转动臂、第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸，二维转动铲斗机构包括二维转动铲斗、第四液压缸和第五液压缸。此种新型装载机的动臂能实现独立的空间三维转动，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。
文档编号E02F3/34GK102493506SQ201110401528
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者张金玲, 李小清, 潘宇晨, 王建亮, 王红州, 蔡敢为, 黄院星 申请人:广西大学