架I的中部和后部，两转动装置的前摇杆4和连杆3的铰接点均与转动臂7的滑块10铰接形成复合铰；
吊臂伸缩机构包括位于吊臂两侧且对称设置的两伸缩装置，伸缩装置包括伸缩摇杆5和伸缩连杆6，伸缩摇杆5的下端与车架I的中部铰连，上端与伸缩连杆6的下端铰连，伸缩连杆6上端与伸缩臂8铰连，下端与伸缩摇杆5的上端铰连，后摇杆2和伸缩摇杆5上均设有驱动机构。
[0018]具体地，本实施例中，伸缩臂8通过滑动副安装于转动臂7上，滑块10通过滑动副安装于转动臂7上。两转动装置的连杆3和后摇杆2的铰接点连接。
[0019]转动装置为平行四边形四连杆机构，即前摇杆4和后摇杆2的长度相同，以实现稳定支撑转动臂7转动。
[0020]后摇杆2的驱动机构为安装于车架I后部的伺服电机，伸缩摇杆5的驱动机构为安装于车架I中部的伺服电机，以利于实现对后摇杆2和伸缩摇杆5的自动控制。
[0021]本发明提出的起重机的工作过程如下:如图2所示，当起重机处于准备工作的初始状态，此时，后摇杆2、伸缩摇杆5转动到合适的位置，使转动臂7和伸缩臂8向前倾斜近45°，伸缩臂8回缩于转动臂7内。如图3所示，当吊臂转动机构转动到合理位置，转动臂7接近水平前伸时，伸缩摇杆5转动，通过伸缩连杆6将伸缩臂8向前伸出，对正前方集装箱进行夹紧。如图4所示，吊臂转动机构和吊臂伸缩机构一同联合转动，实现对正前方集装箱的搬运和举升作业。如图5所示，吊臂转动机构和吊臂伸缩机构一同联合转动到另一侧合适的位置，实现对正后方集装箱的搬运和举升作业。
[0022]本发明提出的平面两自由度双向可逆连杆式集装箱正面吊运起重机，通过两驱动机构控制吊臂转动机构和吊臂伸缩机构运动进行位置调整，使本起种机具有前后双向可逆吊运功能，在吊臂转动机构的作用下，实现吊臂在同一平面内绕自身轴线转动180度的功能，根据工作场地特点一次站车能顺利吊运正前方和正后方的货物，有效消除起重机的冗余行车路线，使得输出轨迹灵活多变，工作任务适应性强，效率高。另外，本起重机是由连杆机构实现吊运、起重任务，能有效克服传统液压式集装箱正面吊运起重机加工装配要求高，寿命不长，漏油等技术缺陷，且整机结构简单造价低廉，维护保养成本低。同时，本起重机整体结构为外转动副驱动、连杆铰接传动的形式，所有驱动电机均安装在车架I上，有效降低了各构件的重量，具有运动惯量小、轨迹输出灵活、动作灵敏以及精度高等优点。
[0023]以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种平面两自由度双向可逆连杆式集装箱正面吊运起重机，其特征在于，包括车架，以及安装于所述车架上的吊臂、吊臂转动机构和吊臂伸缩机构，其中，所述吊臂包括可伸缩连接的转动臂和伸缩臂，所述转动臂的下端与所述车架的中部铰连，所述转动臂的臂体上安装有相对于其可滑动的滑块，所述伸缩臂远离所述转动臂的一端上安装夹紧装置； 所述吊臂转动机构包括位于所述转动臂两侧且对称的两转动装置，所述转动装置包括依次铰接的前摇杆、后摇杆和连杆，所述前摇杆和后摇杆的下端分别铰连于车架的中部和后部，两所述转动装置的前摇杆和连杆的铰接点均与所述转动臂的滑块铰接形成复合铰； 所述吊臂伸缩机构包括位于所述吊臂两侧且对称设置的两伸缩装置，所述伸缩装置包括伸缩摇杆和伸缩连杆，所述伸缩摇杆的下端与所述车架的中部铰连，上端与所述伸缩连杆的下端铰连，所述伸缩连杆上端与所述伸缩臂铰连，下端与所述伸缩摇杆的上端铰连，所述后摇杆和伸缩摇杆上均设有驱动机构。
2.根据权利要求1所述的平面两自由度双向可逆连杆式集装箱正面吊运起重机，其特征在于，所述伸缩臂通过滑动副安装于所述转动臂上，所述滑块通过滑动副安装于所述转动臂上。
3.根据权利要求1所述的平面两自由度双向可逆连杆式集装箱正面吊运起重机，其特征在于，所述转动装置为平行四边形四连杆机构。
4.根据权利要求1所述的平面两自由度双向可逆连杆式集装箱正面吊运起重机，其特征在于，所述后摇杆的驱动机构为安装于所述车架后部的伺服电机，所述伸缩摇杆的驱动机构为安装于所述车架中部的伺服电机。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的平面两自由度双向可逆连杆式集装箱正面吊运起重机，其特征在于，两所述转动装置的连杆和后摇杆的铰接点连接。
【专利摘要】本发明公开了一种平面两自由度双向可逆连杆式集装箱正面吊运起重机，包括车架，吊臂、吊臂转动机构和吊臂伸缩机构，其中，吊臂包括可伸缩连接的转动臂和伸缩臂，转动臂的臂体上安装有相对于其可滑动的滑块，伸缩臂远离转动臂的一端上安装夹紧装置；吊臂转动机构包括位于转动臂两侧且对称的两转动装置，转动装置包括依次铰接的前摇杆、后摇杆和连杆；吊臂伸缩机构包括位于吊臂两侧且对称设置的两伸缩装置，伸缩装置包括伸缩摇杆和伸缩连杆，伸缩摇杆下端与车架的中部铰连，上端与伸缩连杆的下端铰连，伸缩连杆的两端分别与伸缩臂和伸缩摇杆铰连。本起重起机在控制维护和保养成本的同时，消除了起重机的冗余行车路线，其输出轨迹灵活多变。
【IPC分类】B66C23-04, B66C23-06, B66C23-82, B66C23-687
【公开号】CN104724612
【申请号】CN201510125037
【发明人】赵章焰, 刘渊, 郭小宁, 夏文俊, 李爱华, 曹雄鹰
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月20日