[发明专利]空间六活动度液压挖掘机

说明书

技术领域

本发明涉及液压挖掘机领域，特别是空间六活动度液压挖掘机。 

背景技术

液压挖掘机是用铲斗从工作面铲装剥离物或矿产品并将其运至排卸地点卸载的自行式采掘机械，因其结构简单、重量轻、可实现较为复杂动作等优点，广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中。传统的液压挖掘机因其自身结构的限制，液压挖掘机的执行机构只能实现铲斗在其工作平面内两维平动一维转动的轨迹输出，必须配合回转机构，才能完成挖掘、抬升、回转、卸载等挖掘任务。传统的液压挖掘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。 

发明内容

本发明的目的在于提供空间六活动度液压挖掘机，能有效解决传统平面液压挖掘机刚性差、惯量大、关节误差累积，导致的动作不够灵活、工作空间有限、工作效率不高等问题，特别适用于需要转动大臂实现三维转动，转动小臂实现二维转动输出的挖掘作业场合。 

本发明通过以下技术方案达到上述目的：空间六活动度液压挖掘机，包括转动大臂机构、转动小臂机构和转动铲斗机构。 

所述转动大臂机构由转动大臂、第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸组成，转动大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转动大臂上，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转动大臂上，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转动大臂上。第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸作为主动件可单独驱动转动大臂运动，也可以组合的方式联合驱动转动大臂运动，实现转动大臂的三维转动。 

所述转动小臂机构由转动小臂、第四液压缸和第五液压缸组成，转动小臂通过第一虎克铰连接到转动大臂上，第四液压缸一端通过第八球面副连接到转动大臂上，第四液压缸另一端通过第九球面副连接到转动小臂上，第五液压缸一端通过第十球面副连接到转动大臂上，第五液压缸另一端通过第十一球面副连接到转动小臂上。第四液压缸和第五液压缸作为主动件可单独驱动转动小臂运动，也可以组合的方式联合驱动转动小臂运动，实现转动小臂的二 维转动。 

所述转动铲斗机构由转动铲斗、第六液压缸、第一连杆和第二连杆组成，转动铲斗通过第一转动副连接到转动小臂上，第一连杆一端通过第二转动副与转动铲斗连接，第一连杆中间通过第三转动副与第二连杆连接，第一连杆另一端通过第四转动副与第六液压缸一端连接，第二连杆另一端通过第五转动副与转动小臂连接，第六液压缸另一端通过第六转动副与转动小臂连接。第六液压缸驱动由转动小臂、转动铲斗、第一连杆和第二连杆组成的四杆机构运动，实现转动铲斗绕第一转动副轴线的转动。 

本发明的突出优点在于： 

1、机构输出轨迹灵活、精确，柔性大、工作空间大，易于操作和维护，提高工作效率和材料利用率，对环境保护起到较好作用。 

2、本发明机构结构简单，成本低廉，特别适用于需要转动大臂实现三维转动，转动小臂实现二维转动输出的挖掘作业场合。 

附图说明

图1为本发明所述六活动度空间液压挖掘机的结构示意图。 

图2为本发明所述六活动度空间液压挖掘机的转动大臂机构示意图。 

图3为本发明所述六活动度空间液压挖掘机的转动小臂机构示意图。 

图4为本发明所述六活动度空间液压挖掘机的转动铲斗机构示意图。 

图5为本发明所述六活动度空间液压挖掘机的第一种工作状态示意图。 

图6为本发明所述六活动度空间液压挖掘机的第二种工作状态示意图。 

图7为本发明所述六活动度空间液压挖掘机的第三种工作状态示意图。 

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、2、3和4，所述六活动度空间液压挖掘机由转动大臂机构、转动小臂机构和转动铲斗机构组成。