一种可控机构式挖掘机的制作方法

本发明涉及机械领域，具体是一种可控机构式挖掘机。

背景技术：

挖掘机，又称挖掘机械，又称挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。但是，传统机构因其自身结构的限制，会导致手臂重量大、刚性差、惯量大、关节误差累积、机构动力学性能较差等问题，由于机械手臂负荷量较轻，很难安装体积、重量较大的工作装置，高精确度也难保证。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种可控机构式挖掘机。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

可控机构式挖掘机，包括杆一、杆二、杆三、杆四、杆五、杆六、杆七、杆八、杆九、杆十、杆十一、杆十二、杆十三、第一圆柱销、第二圆柱销、第三圆柱销、第四圆柱销、推拉杆、限位套、环轨板、滑块、施力杆、执行器、动臂、斗杆、球体、转轴、轴承、圆柱螺旋线凹槽和机架；

杆一一端通过转动副一连接在机架上，杆一另一端通过转动副二与杆二一端连接，杆二另一端通过转动副三连接在动臂上，

杆三一端通过转动副四连接在机架上，杆三另一端通过轴向移动副与杆四一端连接，杆四另一端通过转动副五与杆五一端连接，杆五另一端通过转动副六与杆六一端连接，杆六另一端通过转动副七连接在杆二上，

杆七一端通过转动副八连接机架上，杆七另一端通过转动副九与三角板第一角连接，三角板第二角通过转动副十与杆八一端连接，杆八另一端通过转动副十一连接在杆三上，三角板第三角也通过转动副二同时与杆一和杆二连接，

杆九一端通过转动副十二连接在机架上，杆九另一端通过轴向移动副与杆十的一端连接杆十的另一端通过转动副十三与杆十一的一端连接，杆十一的另一端通过转动副十四与杆十二一端连接，杆十二另一端设有轴向滑槽，杆十三一端固定在动臂上，杆十三另一端通过转动副十五连接在杆十二上，

所述转轴外壁面上设有圆柱螺旋线凹槽，转轴一端与轴承内圈固定安装，轴承外圈固定在动臂上，转轴另一端通过转动副二十一连接在执行器上；

第四圆柱销一端嵌装在杆十二的轴向滑槽中，第四圆柱销另一端固定在推拉杆一端，推拉杆另一端固定连接在环轨板上，推拉杆安装在限位套中，限位套固定在动臂上，

滑块嵌装在环轨板的轨槽中，施力杆一端连接在滑块上，施力杆另一端通过转动副二十二连接在执行器上，

所述杆六上设有轴向滑槽，第二圆柱销一端嵌装在杆六的轴向滑槽中，第二圆柱销另一端固定在斗杆一端，斗杆另一端连接在球体上，球体嵌装在圆柱螺旋线凹槽中，管状的动臂套装在斗杆上形成移动副，

所述杆七上设有轴向滑槽，第一圆柱销一端嵌装在杆七的轴向滑槽中，第一圆柱销另一端固定在杆十上，

所述杆二上设有轴向滑槽，第三圆柱销一端嵌装在杆二的轴向滑槽中，第三圆柱销另一端固定在杆四上。

进一步的，还包括内限位环和外限位环，内限位环固定在从动轴承外圈上，外限位环固定在动臂上，内限位环和外限位环之间的环形空隙为环形限位轨道，第二传动杆穿过环形限位轨道。

进一步的，动臂、斗杆和转轴的轴线平行或共线。

进一步的，环轨板的轨槽截面为t字形，轨槽内腔宽度大于轨槽出口宽度，第一滑块安装在轨槽内腔中。

进一步的，转动副八由伺服电机一驱动，和/或转动副十二由伺服电机二驱动，和/或转动副一由伺服电机三驱动。

进一步的，所述杆十二为c形或弓形杆。

进一步的，第一圆柱销、第二圆柱销、第三圆柱销和第四圆柱销的柱面与槽壁形成高副。

进一步的，第一圆柱销与杆十垂直、第二圆柱销与斗杆垂直、第三圆柱销与杆四垂直和第四圆柱销与推拉杆垂直。

与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：

机构刚度大，工作空间大，尽可能将驱动电机安装在机座位置，降低了杆件的承载负荷，降低了整机的转动惯量，质量轻，累计误差小，具有良好的动力学性能。

附图说明

图1为本发明所述的可控机构式挖掘机的整体结构示意图。

图2为本发明所述的可控机构式挖掘机的限位件的动臂、滑块、环轨板和施力杆的装配示意图。

图3为本发明所述的可控机构式挖掘机的限位件的动臂、环轨板和施力杆的装配示意图。

图4为本发明所述的可控机构式挖掘机的转轴、轴承、动臂、内限位环和外限位环的装配示意图。图中，40为将内限位环固定在轴承外圈上的支撑杆。

图5为本发明所述的可控机构式挖掘机的杆九、杆十、杆七和第一圆柱销的装配示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

可控机构式挖掘机，包括杆一1、杆二2、杆三3、杆四4、杆五5、杆六6、杆七7、杆八8、杆九9、杆十10、杆十一11、杆十二12、杆十三13、第一圆柱销51、第二圆柱销52、第三圆柱销53、第四圆柱销54、推拉杆85、限位套84、环轨板89、滑块86、施力杆95、执行器98、动臂91、斗杆92、球体96、转轴90、轴承93、圆柱螺旋线凹槽97和机架99；

杆一1一端通过转动副一101连接在机架99上，杆一1另一端通过转动副二102与杆二2一端连接，杆二2另一端通过转动副三103连接在动臂91上，

杆三3一端通过转动副四104连接在机架99上，杆三3另一端通过轴向移动副与杆四4一端连接，杆四4另一端通过转动副五105与杆五5一端连接，杆五5另一端通过转动副六106与杆六6一端连接，杆六6另一端通过转动副七107连接在杆二2上，

杆七7一端通过转动副八108连接机架99上，杆七7另一端通过转动副九109与三角板83第一角连接，三角板83第二角通过转动副十110与杆八8一端连接，杆八8另一端通过转动副十一111连接在杆三3上，三角板83第三角也通过转动副二102同时与杆一1和杆二2连接，

杆九9一端通过转动副十二112连接在机架99上，杆九9另一端通过轴向移动副与杆十10的一端连接杆十10的另一端通过转动副十三113与杆十一11的一端连接，杆十一11的另一端通过转动副十四114与杆十二12一端连接，杆十二12另一端设有轴向滑槽，杆十三13一端固定在动臂91上，杆十三13另一端通过转动副十五115连接在杆十二12上，

所述转轴90外壁面上设有圆柱螺旋线凹槽97，转轴90一端与轴承93内圈固定安装，轴承93外圈固定在动臂91上，转轴90另一端通过转动副二十一121连接在执行器98上；

第四圆柱销54一端嵌装在杆十二12的轴向滑槽中，第四圆柱销54另一端固定在推拉杆85一端，推拉杆85另一端固定连接在环轨板89上，推拉杆85安装在限位套84中，限位套84固定在动臂91上，

滑块86嵌装在环轨板89的轨槽中，施力杆95一端连接在滑块86上，施力杆95另一端通过转动副二十二122连接在执行器98上，

所述杆六6上设有轴向滑槽，第二圆柱销52一端嵌装在杆六6的轴向滑槽中，第二圆柱销52另一端固定在斗杆92一端，斗杆92另一端连接在球体96上，球体96嵌装在圆柱螺旋线凹槽97中，管状的动臂91套装在斗杆92上形成移动副，

所述杆七7上设有轴向滑槽，第一圆柱销51一端嵌装在杆七7的轴向滑槽中，第一圆柱销51另一端固定在杆十10上，

所述杆二2上设有轴向滑槽，第三圆柱销53一端嵌装在杆二2的轴向滑槽中，第三圆柱销53另一端固定在杆四4上。

进一步的，还包括内限位环94a和外限位环94b，内限位环94a固定在从动轴承93外圈上，外限位环94b固定在动臂91上，内限位环94a和外限位环94b之间的环形空隙为环形限位轨道，第二传动杆72穿过环形限位轨道。

进一步的，动臂91、斗杆92和转轴90的轴线平行或共线。

进一步的，环轨板89的轨槽截面为t字形，轨槽内腔宽度大于轨槽出口宽度，第一滑块86安装在轨槽内腔中。

进一步的，转动副八108由伺服电机一驱动，和/或转动副十二112由伺服电机二驱动，和/或转动副一101由伺服电机三驱动。

进一步的，所述杆十二12为c形或弓形杆。

进一步的，第一圆柱销51、第二圆柱销52、第三圆柱销53和第四圆柱销54的柱面与槽壁形成高副。

进一步的，第一圆柱销51与杆十10垂直、第二圆柱销52与斗杆92垂直、第三圆柱销53与杆四垂直和第四圆柱销54与推拉杆85垂直。

机架通过转动副安装在小车上。