一种多自由度可控机构式垃圾装载的制造方法
【专利摘要】一种多自由度可控机构式垃圾装载机，包括垃圾装载系统、驾驶室以及汽车底盘。所述垃圾装载系统包括多自由度可控装载机构、两个减速器动力源组和机架。所述汽车底盘可以实现前进、后退、转向、刹车等功能，满足垃圾装载机作业要求。采用本实用新型不仅能够像液压式装载机一样完成各种灵活、复杂的装载动作，又克服了液压系统制造成本高、传递效率低、维护保养成本高、易产生漏油等不足，具有高可靠性、高效节能等优点，非常适合城市清洁作业。
【专利说明】一种多自由度可控机构式垃圾装载机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及环卫设备领域，特别是一种多自由度可控机构式垃圾装载机。
【背景技术】
[0002]环卫、市政、厂矿企业、物业小区、垃圾多而集中的居民区等场合的垃圾清理铲运往往是靠人工来完成，劳动强度大，工作效率低，若动用现有装载机进行机械化作业，则存在诸多问题，首先现有装载机主要针对土建工程及农业领域，因而吨位往往过大，能耗高，不适合城市垃圾作业；其次现有装载机主要采用由柴油机驱动的液压传动系统，工作噪音大，工作过程易产生漏油等问题，维护保养成本高，传动效率低，柴油机排放的废气对城市环境有一定污染，因而现有装载机很难满足节能环保的要求；再有，都市清洁作业有别于工程施工作业，往往需要在城市各个角落频繁转场作业，现有装载机传动效率低、液压系统可靠性低，维护保养成本高，由于大功率常伴有大量的尾气排放，很难满足城市清洁作业。
[0003]多自由度可控机构是指多自由度机构中的某些结构运动参数或机构的输入运动和多自由度闭链机构中的某些运动，这些运动可由微机进行实时控制或以人工手动方式进行多固定位置的控制，可以实现柔性复杂轨迹输出，改善机构的运动特性和动力特性，具有结构紧凑、累计误差小、精度高、作业速度高、动态响应好等优点，很适合工程机械领域的应用。但是，现有多自由度可控工程机械技术并未成熟，首先未考虑行车底盘等因素；其次多自由度可控机构失电锁止依赖涡轮蜗杆减速机，造成机械传动效率低，要通过增大动力源功率来弥补，虽然无噪音，但能耗高，不满足节能环保的要求。因此，现有多自由度可控工程机械技术同样不能直接满足城市清洁作业。
[0004]垃圾装载机是一种垃圾铲装环卫设备，主要应用于体积较小，行动灵活方便，能减轻人员的劳动强度。垃圾车广泛适用于环卫、市政、厂矿企业、物业小区、垃圾多而集中的居民区，也适用于乡村清洁建设，方便人员的装载作业要求。传统的液压装载机体积庞大、所述一种多自由度可控机构式垃圾装载机，环保节能，具有较高的推广价值。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种多自由度可控机构式垃圾装载机，既有液压式装载机一样完成各种灵活、复杂的装载动作；又克服液压系统精度要求高、制造和装配成本高、可靠性不理想、易产生漏油的不足；达到城市作业要求的全电力驱动，零排放、低噪音、低能耗的节能环保要求，易于实现转场作业。
[0006]本实用新型通过以下技术来达到上述目的:一种多自由度可控机构式垃圾装载机，包括垃圾装载系统、驾驶室以及汽车底盘。
[0007]所述垃圾装载系统由机架、上减速器动力源组、下减速器动力源组和多自由度可控装载机构构成，所述上减速器动力源组由第一动力源、第一减速器组成，所述下减速器动力源组由第二动力源、第二减速器组成，所述多自由度可控装载机构包括下拉杆、三孔摇杆、上拉杆、上动力臂、双杆臂、铲斗、第一下动力臂、第二下动力臂、第一推力臂和第二推力臂，下拉杆的一端通过第一转动副与铲斗连接，下拉杆的另一端通过第四转动副与三孔摇杆的一端连接，三孔摇杆的另一端通过第五转动副与上拉杆的一端连接，三孔摇杆通过第十一转动副与双杆臂连接，上拉杆的另一端通过第六转动副与上动力臂的一端连接，上动力臂的另一端与上减速器动力源组中第一减速器连接，第一减速器固定在机架上，双杆臂一端通过第二转动副和第三转动副与铲斗连接，另一端通过第七转动副和第八转动副连接在机架上，第一下动力臂的一端与第二减速器连接，第二减速器连接在机架上，第一下动力臂的另一端通过第九转动副与第一推力臂的一端连接，第一推力的另一端通过第十转动副与双杆臂连接，第二下动力臂的一端与第二减速器连接，另一端通过第十二转动副与第二推力臂的一端连接，第二推力臂的另一端通过第十三转动副与双杆臂连接。
[0008]所述机架安装在汽车底盘上，所述驾驶室安装在机架上。
[0009]所述汽车底盘可以方便实现前进、后退、转向、刹车等功能，满足垃圾装载机作业要求，所述垃圾装载系统中第一减速器、第二减速器用来对第一动力源和第二动力源输出的动力进行传递，并降低速度，增大力矩，所述第一动力源、第二动力源通过法兰盘与第一减速器、第二减速器连接，第一减速器、第二减速器与机架连接，通过垃圾装载系统中对第一动力源、第二动力源的控制，以及汽车底盘的配合，共同完成垃圾装载作业，所述第一动力源、第二动力源均为带刹车的直流伺服电机。
[0010]本实用新型的突出优点在于:
[0011]1、采用多自由度可控机构，可实现柔性输出，机构的运动特性和动力特性好，相比现有液压装载机，不仅具有现有液压式装载机一样完成各种灵活、复杂的装载动作，而且克服了液压系统精度要求高、制造和装配成本高、可靠性不理想、易产生漏油、传动效率低等不足，具有较高的可靠性，高传动效率，降低了维护成本，提高了能源利用率。
[0012]2、采用全新的动力传动系统，通过大减速比降低动力源转速降低到工作转速，采用高传动效率的纯机械传动，具有高可靠性、低耗能的优点，大幅降低了维护保养费用，同时由于提高了能源利用率，大幅降低了能耗和尾气排放，非常适合于环卫、市政、厂矿企业、物业小区、垃圾多而集中的居民区等场合的垃圾清理、特殊物品铲运作业。
[0013]3、由于汽车底盘采用电动车底盘，垃圾装载系统的动力源选用带刹车的直流伺服电机，可以实现全电动，零排放、无噪音等优点，环保优势显著，特别适合车间、食品厂等物料铲运作业。
[0014]4、结构简单，由纯杆件构成，制造与维护成本低、可靠性高，便于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型所述的多自由度可控机构式垃圾装载机的结构示意图。
[0016]图2为本实用新型所述多自由度可控机构式垃圾装载机的多自由度可控装载机构俯视图。
[0017]图3为本实用新型所述多自由度可控机构式垃圾装载机的第一种工作状态示意图。
[0018]图4为本实用新型所述多自由度可控机构式垃圾装载机的第二种工作状态示意图。
[0019]图5为本实用新型所述多自由度可控机构式垃圾装载机的第三种工作状态示意图。
[0020]图6为本实用新型所述多自由度可控机构式垃圾装载机的第四种工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0021]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。
[0022]对照图1、图2、图3、图4、图5、图6，本实用新型所述的多自由度可控机构式垃圾装载机，包括垃圾装载系统、驾驶室10以及汽车底盘12。
[0023]对照图1、图2，所述垃圾装载系统由机架18、上减速器动力源组、下减速器动力源组和多自由度可控装载机构构成，所述上减速器动力源组由第一动力源14、第一减速器15组成，所述下减速器动力源组由第二动力源20、第二减速器21组成，所述多自由度可控装载机构包括下拉杆4、三孔摇杆6、上拉杆8、上动力臂13、双杆臂19、铲斗1、第一下动力臂
22、第二下动力臂29、第一推力臂24、第二推力臂11，下拉杆4的一端通过第一转动副3与铲斗I连接，下拉杆4的另一端通过第四转动副5与三孔摇杆6的一端连接，三孔摇杆6的另一端通过第五转动副7与上拉杆8的一端连接，三孔摇杆6通过第十一转动副26与双杆臂19连接，上拉杆8的另一端通过第六转动副9与上动力臂13的一端连接，上动力臂13的另一端与上减速器动力源组中第一减速器15连接，第一减速器15固定在机架18上，双杆臂19 一端通过第二转动副2和第三转动副27与铲斗I连接，另一端通过第七转动副16和第八转动副17连接在机架18上，第一下动力臂22的一端与第二减速器21连接，第二减速器21连接在机架I上，第一下动力臂22的另一端通过第九转动副23与第一推力臂24的一端连接，第一推力24的另一端通过第十转动副25与双杆臂19连接，第二下动力臂29的一端与第二减速器21连接，另一端通过第十二转动副30与第二推力臂11的一端连接，第二推力臂11的另一端通过第十三转动副28与双杆臂19连接。
[0024]所述机架18安装在汽车底盘12上，所述驾驶室10安装在机架18上。
[0025]对照图1、图2，所述汽车底盘12可以方便实现前进、后退、转向、刹车等功能，满足垃圾装载机作业要求，所述垃圾装载系统中第一减速器15、第二减速器21用来对第一动力源14和第二动力源20输出的动力进行传递，并降低速度，增大力矩，所述第一动力源14、第二动力源20通过法兰盘与第一减速器15、第二减速器21连接，第一减速器15、第二减速器21与机架18连接，通过垃圾装载系统中对第一动力源14、第二动力源20的控制，以及汽车底盘12的配合，共同完成垃圾装载作业，所述第一动力源14、第二动力源20均为带刹车的直流伺服电机。
【权利要求】
1.一种多自由度可控机构式垃圾装载机，包括垃圾装载系统、驾驶室、汽车底盘，其特征在于， 所述垃圾装载系统由机架、上减速器动力源组、下减速器动力源组和多自由度可控装载机构构成，所述上减速器动力源组由第一动力源、第一减速器组成，所述下减速器动力源组由第二动力源、第二减速器组成，所述多自由度可控装载机构包括下拉杆、三孔摇杆、上拉杆、上动力臂、双杆臂、铲斗、第一下动力臂、第二下动力臂、第一推力臂和第二推力臂，下拉杆一端通过第一转动副与铲斗连接，下拉杆另一端通过第四转动副与三孔摇杆的一端连接，三孔摇杆另一端通过第五转动副与上拉杆的一端连接，三孔摇杆通过第十一转动副与双杆臂连接，上拉杆另一端通过第六转动副与上动力臂的一端连接，上动力臂另一端与上减速器动力源组中第一减速器连接，第一减速器固定在机架上，双杆臂一端通过第二转动副和第三转动副与铲斗连接，另一端通过第七转动副和第八转动副连接在机架上，第一下动力臂一端与第二减速器连接，第二减速器连接在机架上，第一下动力臂另一端通过第九转动副与第一推力臂的一端连接，第一推力臂另一端通过第十转动副与双杆臂连接，第二下动力臂一端与第二减速器连接，另一端通过第十二转动副与第二推力臂一端连接，第二推力臂另一端通过第十三转动副与双杆臂连接， 所述机架安装在汽车底盘上，所述驾驶室安装在机架上。
2.根据权利要求1所述的多自由度可控机构式垃圾装载机，其特征在于:所述第一动力源、第二动力源通过法兰盘与第一减速器、第二减速器连接，第一减速器、第二减速器与机架连接。
3.根据权利要求1，所述一种多自由度可控机构式垃圾装载机，其特征在于:所述第一动力源、第二动力源均为带刹车的直流伺服电机。
【文档编号】E02F3/38GK203569604SQ201320816614
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月7日 优先权日:2013年12月7日
【发明者】蔡敢为, 石慧, 张 林, 王小纯, 王麾, 张自晖, 王俊阳, 高德中, 胥刚, 范雨, 关卓怀, 王少龙, 郑占光, 黄亦其, 王湘, 温芳, 杨旭娟, 周晓蓉 申请人:广西大学