碎石平挖抓斗及其控制方法转让专利

申请号 : CN201410605439.7

文献号 : CN104310210B

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发明人 : 肖汉斌邹晟严怀余路世青崔建勋吕学昭刘阳

申请人 : 武汉理工大学

摘要 :

本发明公开了一种碎石平挖抓斗,包括上承梁、下承梁、撑杆、斗体、滑轮组件、开闭钢丝绳以及支撑钢丝绳;其中,上承梁的两端分别与两撑杆的顶端铰接,上承梁上设有撑杆平移装置,两斗体分别与两撑杆的底端铰接,下承梁的两端分别与两斗体铰接,下承梁上设有斗体平移装置,滑轮组件包括固定于上承梁上的第一静滑轮和固定于下承梁上的第二静滑轮,开闭钢丝绳缠绕于第一静滑轮、第二静滑轮以及下承梁的与斗体的铰接点,在拉动开闭钢丝绳时带动下承梁向上移动和斗体运动,支撑钢丝绳的一端与上承梁固定连接以驱动上承梁向上移动。本发明进一步公开一种碎石平挖抓斗的控制方法。本发明提出的碎石平挖抓斗,满足了铺设碎石的平整度要求。

权利要求 :

1.一种碎石平挖抓斗,包括上承梁、下承梁、撑杆、滑轮组件、开闭钢丝绳以及支撑钢丝绳,其特征在于,还包括斗体;其中,

所述上承梁的两端分别与两所述撑杆的顶端铰接,所述上承梁上设有用于驱动所述撑杆相对于其水平移动的撑杆平移装置,两所述斗体分别与两所述撑杆的底端铰接,所述下承梁与所述上承梁相对设置,所述下承梁的两端分别与两所述斗体铰接,所述下承梁上设有用于驱动所述斗体相对于其水平移动的斗体平移装置,所述滑轮组件包括固定于所述上承梁上的第一静滑轮和固定于所述下承梁上的第二静滑轮,所述开闭钢丝绳缠绕于所述第一静滑轮、第二静滑轮以及所述下承梁的与所述斗体的铰接点,在拉动所述开闭钢丝绳时带动所述下承梁向上移动和所述斗体运动,所述支撑钢丝绳的一端与所述上承梁固定连接以驱动所述上承梁向上移动;所述上承梁的两端均设有第一导向滑槽,所述撑杆平移装置包括容纳于所述第一导向滑槽中且相对于其可移动的第一铰轴滑块、以及用于驱动所述第一铰轴滑块复位的第一弹性件,所述第一弹性件的两端分别与两所述第一导向滑槽中的第一铰轴滑块连接;所述下承梁的两端均设有第二导向滑槽,所述斗体平移装置包括容纳于所述第二导向滑槽中且相对于其可移动的第二铰轴滑块、以及用于驱动所述第二铰轴滑块复位的第二弹性件,所述第二弹性件的两端分别与两所述第二导向滑槽中的第二铰轴滑块连接。

2.如权利要求1所述的碎石平挖抓斗,其特征在于,所述撑杆平移装置还包括用于对所述第一铰轴滑块进行限位的第一弹簧销轴,该第一弹簧销轴安装于所述第一铰轴滑块上,所述第一弹性件的两端分别与两所述第一导向滑槽中的第一弹簧销轴固定连接,所述第一导向滑槽的下方还设有用于对所述第一弹簧销轴进行限位的第一限位孔,所述第一铰轴滑块移动时带动所述第一弹簧销轴移动至所述第一限位孔时,所述第一弹簧销轴的弹簧使所述第一弹簧销轴弹出使其容纳于所述第一限位孔中以将所述第一铰轴滑块固定。

3.如权利要求2所述的碎石平挖抓斗,其特征在于,所述撑杆的顶端还设有用于将弹出的所述第一弹簧销轴顶入所述第一导向滑槽内的第一顶杆。

4.如权利要求1所述的碎石平挖抓斗,其特征在于,所述斗体平移装置还包括用于对所述第二铰轴滑块进行限位的第二弹簧销轴,该第二弹簧销轴安装于所述第二铰轴滑块上,所述第二弹性件的两端分别与两所述第二导向滑槽中的第二弹簧销轴固定连接,所述第二导向滑槽的下方还设有用于对所述第二弹簧销轴进行限位的第二限位孔,所述第二铰轴滑块移动时带动所述第二弹簧销轴移动至所述第二限位孔时,所述第二弹簧销轴的弹簧使所述第二弹簧销轴弹出使其容纳于所述第二限位孔中以将所述第二铰轴滑块固定。

5.如权利要求4所述的碎石平挖抓斗,其特征在于,所述斗体还设有用于将弹出的所述第二弹簧销轴顶入所述第二导向滑槽内的第二顶杆,所述第二铰轴滑块的下方还固定有用于对所述斗体的旋转角度进行限定的挡块,该挡块具有一阻挡面,该阻挡面竖直设置,当所述斗体旋转至平挖状态时,所述阻挡面与所述斗体的端面相抵接。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的碎石平挖抓斗,其特征在于,所述斗体的下方还设有刃口。

7.一种基于权利要求1至6中任意一项所述的碎石平挖抓斗的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

调整开闭钢丝绳和支撑钢丝绳的出绳量以控制斗体绕其与下承梁的铰接点旋转,此期间开闭钢丝绳的出绳量为s1,支撑钢丝绳的出绳量为s2,当斗体绕其与下承梁的铰接点旋转到位后,控制所述支撑钢丝绳停止提升,所述开闭钢丝绳继续提升,当开闭钢丝绳继续提升,斗体相对于下承梁水平移动,其中,出绳量s1和出绳量s2满足以下关系:J1+J2+J3+J4=π,s1=m[(y20-y10)-(y2-y1)]+(y2-y20),s2=y2-y20;

其中,上承梁的左铰接点到抓斗中心的水平距离与下承梁的左铰接点到抓斗中心的水平距离之差为a,撑杆的长度为b,撑杆的下铰接点与下承梁的左铰接点之间的距离为c,撑杆的下铰接点与斗体的刃口端点距离为d,下承梁的左铰接点到斗体的刃口端点的距离为e,上承梁在张开状态时其与刃口端点的竖直方向距离为y2,在斗体张开最大时上承梁与刃口端点的竖直方向距离为y20,下承梁在张开状态时其与刃口端点的竖直方向距离为y1,在斗体张开最大时下承梁与刃口端点的竖直方向距离为y10,刃口端点与下承梁的左铰接点之间连线与竖直方向的夹角为J1,刃口端点与下承梁的左铰接点之间连线与下承梁的左铰接点与撑杆的下铰接点的连线之间的夹角为J2,下承梁的左铰接点与撑杆的下铰接点的连线与撑杆的上铰接点与下承梁的左铰接点的连线夹角为J3,撑杆的上铰接点与下承梁的左铰接点之间的连线与竖直方向的夹角为J4,滑轮组件的倍率为m。

说明书 :

碎石平挖抓斗及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及疏浚工程机械中挖掘作业用抓斗技术领域,尤其涉及一种碎石平挖抓斗及其控制方法。

背景技术

[0002] 抓斗式挖泥船被广泛运用于各大港口的清淤、海床或河床的疏浚等领域。挖泥船使用的疏浚抓斗是疏浚作业的主要取物装置,其结构主要包括上承梁、下承梁、撑杆、斗体、钢丝绳和滑轮。与绞吸式挖泥船相比,抓斗式挖泥船的疏浚效率较低,但是抓斗式挖泥船对于环境的保护以及对海床平整度的保证更为出色。目前,在港口建设以及海底沉管铺设时,不仅对海床的平整度有严格的要求,对于铺设碎石的平整度同样具有严格要求。但是,现有的抓斗式挖泥船不能满足于碎石的平整度要求。

发明内容

[0003] 本发明的主要目的在于提供一种碎石平挖抓斗及其控制方法,旨在满足铺设碎石的平整度要求。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供一种碎石平挖抓斗,包括上承梁、下承梁、撑杆、斗体、滑轮组件、开闭钢丝绳以及支撑钢丝绳;其中,
[0005] 所述上承梁的两端分别与两所述撑杆的顶端铰接,所述上承梁上设有用于驱动所述撑杆相对于其水平移动的撑杆平移装置,两所述斗体分别与两所述撑杆的底端铰接,所
述下承梁与所述上承梁相对设置,所述下承梁的两端分别与两所述斗体铰接,所述下承梁
上设有用于驱动所述斗体相对于其水平移动的斗体平移装置,所述滑轮组件包括固定于所
述上承梁上的第一静滑轮和固定于所述下承梁上的第二静滑轮,所述开闭钢丝绳缠绕于所
述第一静滑轮、第二静滑轮以及所述下承梁的与所述斗体的铰接点,在拉动所述开闭钢丝
绳时带动所述下承梁向上移动和所述斗体运动,所述支撑钢丝绳的一端与所述上承梁固定
连接以驱动所述上承梁向上移动。
[0006] 优选地,所述上承梁的两端均设有第一导向滑槽,所述撑杆平移装置包括容纳于所述第一导向滑槽中且相对于其可移动的第一铰轴滑块、以及用于驱动所述第一铰轴滑块
复位的第一弹性件,所述第一弹性件的两端分别与两所述第一导向滑槽中的第一铰轴滑块
连接。
[0007] 优选地,所述撑杆平移装置还包括用于对所述第一铰轴滑块进行限位的第一弹簧销轴,该第一弹簧销轴安装于所述第一铰轴滑块上,所述第一弹性件的两端分别与两所述
第一导向滑槽中的第一弹簧销轴固定连接,所述第一导向滑槽的下方还设有用于对所述第
一弹簧销轴进行限位的第一限位孔,所述第一铰轴滑块移动时带动所述第一弹簧销轴移动
至所述第一限位孔时,所述第一弹簧销轴的弹簧使所述第一弹簧销轴弹出使其容纳于所述
第一限位孔中以将所述第一铰轴滑块固定。
[0008] 优选地,所述撑杆的顶端还设有用于将弹出的所述第一弹簧销轴顶入所述第一导向滑槽内的第一顶杆。
[0009] 优选地,所述下承梁的两端均设有第二导向滑槽,所述斗体平移装置包括容纳于所述第二导向滑槽中且相对于其可移动的第二铰轴滑块、以及用于驱动所述第二铰轴滑块
复位的第二弹性件,所述第二弹性件的两端分别与两所述第二导向滑槽中的第二铰轴滑块
连接。
[0010] 优选地,所述斗体平移装置还包括用于对所述第二铰轴滑块进行限位的第二弹簧销轴,该第二弹簧销轴安装于所述第二铰轴滑块上,所述第二弹性件的两端分别与两所述
第二导向滑槽中的第二弹簧销轴固定连接,所述第二导向滑槽的下方还设有用于对所述第
二弹簧销轴进行限位的第二限位孔,所述第二铰轴滑块移动时带动所述第二弹簧销轴移动
至所述第二限位孔时,所述第二弹簧销轴的弹簧使所述第二弹簧销轴弹出使其容纳于所述
第二限位孔中以将所述第二铰轴滑块固定。
[0011] 优选地,所述斗体还设有用于将弹出的所述第二弹簧销轴顶入所述第二导向滑槽内的第二顶杆,所述第二铰轴滑块的下方还固定有用于对所述斗体的旋转角度进行限定的
挡块,该挡块具有一阻挡面,该阻挡面竖直设置,当所述斗体旋转至平挖状态时,所述阻挡面与所述斗体的端面相抵接。
[0012] 优选地,所述斗体的下方还设有刃口。
[0013] 本发明进一步提出一种基于上述的碎石平挖抓斗的控制方法,包括以下步骤:
[0014] 调整开闭钢丝绳和支撑钢丝绳的出绳量以控制斗体绕其与下承梁的铰接点旋转,此期间开闭钢丝绳的出绳量为s1,支撑钢丝绳的出绳量为s2,当斗体绕其与下承梁的铰接
点旋转到位后,控制所述支撑钢丝绳停止提升,所述开闭钢丝绳继续提升,当开闭钢丝绳继续提升,斗体相对于下承梁水平移动,其中,出绳量s1和出绳量s2满足以下关系:
[0015]J1+J2+J3+J4=π,s1=m[(y20-y10)-(y2-y1)]+(y2-y20),s2=y2-y20;
[0016] 其中,上承梁的左铰接点到抓斗中心的水平距离与下承梁的左铰接点到抓斗中心的水平距离之差为a,撑杆的长度为b,撑杆的下铰接点与下承梁的左铰接点之间的距离为
c,撑杆的下铰接点与斗体的刃口端点距离为d,下承梁的左铰接点到斗体的刃口端点的距
离为e,上承梁在张开状态时其与刃口端点的竖直方向距离为y2,在斗体张开最大时上承梁与刃口端点的竖直方向距离为y20,下承梁在张开状态时其与刃口端点的竖直方向距离为
y1,在斗体张开最大时下承梁与刃口端点的竖直方向距离为y10,刃口端点与下承梁的左铰接点之间连线与竖直方向的夹角为J1,刃口端点与下承梁的左铰接点之间连线与下承梁的
左铰接点与撑杆的下铰接点的连线之间的夹角为J2,下承梁的左铰接点与撑杆的下铰接点
的连线与撑杆的上铰接点与下承梁的左铰接点的连线夹角为J3,撑杆的上铰接点与下承梁
的左铰接点之间的连线与竖直方向的夹角为J4,滑轮组件的倍率为m。
[0017] 本发明提出的碎石平挖抓斗,通过控制开闭钢丝绳以及支撑钢丝绳便可平挖,其操作过程简单方便。同时,本碎石平挖抓斗挖掘范围广,不仅包含传统的刨挖功能还具有斗体平移挖掘功能,从而满足了铺设碎石的平整度要求。另外,本碎石平挖抓斗还具有结构简单、容易实现的优点。

附图说明

[0018] 图1为本发明碎石平挖抓斗优选实施例处于张开状态时的结构示意图;
[0019] 图2为图1所示的A处的细节放大结构示意图;
[0020] 图3为图1所示的B处的细节放大结构示意图;
[0021] 图4为本发明碎石平挖抓斗优选实施例处于闭合状态时的结构示意图;
[0022] 图5为图4所示的C处的细节放大结构示意图;
[0023] 图6为图4所示的D处的细节放大结构示意图;
[0024] 图7为本发明碎石平挖抓斗的运动模型示意图。
[0025] 图中,10-上承梁、101-第一导向滑槽、20-下承梁、201-第二导向滑槽、30-撑杆、301-第一顶杆、40-斗体、401-刃口、402-第二顶杆、501-第一静滑轮、502-第二静滑轮、60-开闭钢丝绳、70-支撑钢丝绳、811-第一弹性件、812-第一弹簧销轴、821-第二弹性件、822-第二弹簧销轴、90-挡块。
[0026] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0027] 应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0028] 需要说明的是,在本发明的描述中,术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限
制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029] 参照1和图4,图1为本发明碎石平挖抓斗优选实施例处于张开状态时的结构示意图;图4为本发明碎石平挖抓斗优选实施例处于闭合状态时的结构示意图。
[0030] 本优选实施例中,碎石平挖抓斗包括上承梁10、下承梁20、撑杆30、斗体40、滑轮组件、开闭钢丝绳60以及支撑钢丝绳70;其中,
[0031] 上承梁10的两端分别与两撑杆30的顶端铰接,上承梁10上设有用于驱动撑杆30相对于其水平移动的撑杆平移装置,两斗体40分别与两撑杆30的底端铰接,下承梁20与上承
梁10相对设置,下承梁20的两端分别与两斗体40铰接,下承梁20上设有用于驱动斗体40相
对于其水平移动的斗体平移装置,滑轮组件包括固定于上承梁10上的第一静滑轮501和固
定于下承梁20上的第二静滑轮502,开闭钢丝绳60缠绕于第一静滑轮501、第二静滑轮502以及下承梁20的与斗体40的铰接点(包括下承梁20的左铰接点和右铰接点),在拉动开闭钢丝
绳60时带动下承梁20向上移动和斗体40运动,支撑钢丝绳70的一端与上承梁10固定连接以
驱动上承梁10向上移动。
[0032] 具体地,撑杆平移装置和斗体平移装置可采用多种结构以实现斗体40和撑杆30的水平运动,如可采用液压驱动结构,本发明对此不作限定。本实施例在此提出一具体结构,撑杆平移装置和斗体平移装置均采用弹性件驱动的形式,结合滑轮组件一起共同实现斗体
40和撑杆30的水平运动(包括两斗体40和两撑杆30的相对靠近和相对分开)。具体如下:上
承梁10的两端均设有第一导向滑槽101,撑杆平移装置包括容纳于第一导向滑槽101中且相
对于其可移动的第一铰轴滑块、以及用于驱动第一铰轴滑块复位的第一弹性件811,第一弹性件811的两端分别与两第一导向滑槽101中的第一铰轴滑块连接。下承梁20的两端均设有
第二导向滑槽201,斗体平移装置包括容纳于第二导向滑槽201中且相对于其可移动的第二
铰轴滑块、以及用于驱动第二铰轴滑块复位的第二弹性件821,第二弹性件821的两端分别
与两第二向滑槽201中的第二铰轴滑块连接。
[0033] 拉升开闭钢丝绳60,从而带动斗体40和撑杆30水平运动(两斗体40相互靠近同时两撑杆30相互靠近),通过设置第一弹性件811和第二弹性件821使两斗体40和两撑杆30在
斗体40闭合后可以复位。第一弹性件811和第二弹性件821均可采用弹簧,也可采用其它具
有弹性的结构,本发明对此不作限定。当斗体40由闭合状态转化为张开状态时,则依靠第一弹性件811和第二弹性件821使斗体40和撑杆30复位(即相互分开)。
[0034] 进一步地,结合参照图1、图2、图4和图5,撑杆平移装置还包括用于对第一铰轴滑块进行限位的第一弹簧销轴812,第一弹性件811的两端分别与两第一导向滑槽101中的第一弹簧销轴812固定连接,该第一弹簧销轴812安装于第一铰轴滑块上,第一导向滑槽101的下方还设有用于对第一弹簧销轴812进行限位的第一限位孔,第一铰轴滑块移动时带动第
一弹簧销轴812移动至第一限位孔时,第一弹簧销轴812的弹簧使第一弹簧销轴812弹出使
其容纳于第一限位孔中以将第一铰轴滑块固定。结合参照图1、图3、图4和图6,斗体平移装置还包括用于对第二铰轴滑块进行限位的第二弹簧销轴822,第二弹性件821的两端分别与
两第二导向滑槽201中的第二弹簧销轴822固定连接,该第二弹簧销轴822安装于第二铰轴
滑块上,第二导向滑槽201的下方还设有用于对第二弹簧销轴822进行限位的第二限位孔,
第二铰轴滑块移动时带动第二弹簧销轴822移动至第二限位孔时,第二弹簧销轴822的弹簧
使第二弹簧销轴822弹出使其容纳于第二限位孔中以将第二铰轴滑块固定。
[0035] 通过设置第一弹簧销轴812和第二弹簧销轴822,从而使斗体40在张开最大时,通过控制开闭钢丝绳60以及支撑钢丝绳70不出绳,则可控制第一铰轴滑块和第二铰轴滑块被
固定,而不需要采用其它结构进行定位,简化了碎石平挖抓斗的操作。
[0036] 进一步地,结合参照图1、图2、图4和图5,撑杆30的顶端还设有用于将弹出的第一弹簧销轴812顶入第一导向滑槽101内的第一顶杆301。结合参照图1、图3、图4和图6,斗体40还设有用于将弹出的第二弹簧销轴822顶入第二导向滑槽201内的第二顶杆402。
[0037] 通过控制开闭钢丝绳60和支撑钢丝绳70的出绳量,使撑杆30能够绕其上铰接点转动,当其转动至一定角度后,第一顶杆301转动至第一限位孔的下方并顶住第一弹簧销轴
812,从而使第一弹簧销轴812完全容纳于第一导向滑槽101中,随后继续拉升开闭钢丝绳
60,从而使两斗体40相互靠近(两斗体40水平移动)从而带动两撑杆30相互靠近。
[0038] 进一步地,结合参照图4和图6,第二铰轴滑块的下方还固定有用于对斗体40的旋转角度进行限定的挡块90,该挡块90具有一阻挡面,该阻挡面竖直设置,当斗体40旋转至平挖状态时,阻挡面与斗体40的端面相抵接。通过设置挡块90从而防止当斗体40旋转到位时,拉升开闭钢丝绳60可使斗体40平移运动而避免斗体40继续旋转。
[0039] 进一步地,参照图1,斗体40的下方还设有刃口401。
[0040] 本碎石平挖抓斗的具体工作过程如下:
[0041] 装料时,提升开闭钢丝绳60,斗体40开始闭合,同时控制支撑钢丝绳70的出绳量,以保证斗体40的刃口401做水平移动,从而实现刨挖过程的平挖;当斗体40转动到特定角度后其与挡块90接触时,此时第二顶杆402顶开第二弹簧销轴822(同时第一顶杆301顶开第一弹簧销轴812),使得第二铰轴滑块能够在第二导向滑槽201中移动,随后,继续提升开闭钢丝绳60,同时控制支撑钢丝绳70停止提升,由于挡块90的阻挡面对斗体40旋转角度的限制,随后,斗体40只能做水平移动,从而实现斗体40平移过程的平挖。
[0042] 卸料时,松开开闭钢丝绳60,在第一弹性件811和第二弹性件812的作用下,两第一铰轴滑块和两第二铰轴滑块均被互相推开,从而使斗体40水平张开,当第一铰轴滑块和第二铰轴滑块到达到第一导向滑槽101和第二导向滑槽201的极限位置时,由于下承梁20重力
的作用,斗体40和撑杆30开始转动,第一弹簧销轴812和第二弹簧销轴822弹出,第一弹簧销轴812和第二弹簧销轴822分别与第一定位孔和第二定位孔配合,从而锁定两第一铰轴滑块
和两第二铰轴滑块的位置,即在下承梁20重力的作用下,本碎石平挖抓斗恢复到初始状态。
[0043] 具体地,参照图7,可采用以下方法调整开闭钢丝绳60和支撑钢丝绳70以保证斗体40的平挖:
[0044] 首先,调整开闭钢丝绳60和支撑钢丝绳70的出绳量控制斗体40绕其与下承梁20的铰接点旋转,此期间开闭钢丝绳60的出绳量为s1,支撑钢丝绳70的出绳量为s2,
[0045] 当斗体40绕其与下承梁20的铰接点旋转到位后,控制支撑钢丝绳70停止提升,开闭钢丝绳60继续提升(提升速度不限定,因档块的限位作用均可实现斗体40的平移),当开
闭钢丝绳60继续提升,斗体40相对于下承梁20水平移动,其中,出绳量s1和出绳量s2满足以下关系:
[0046]J1+J2+J3+J4=π,s1=m[(y20-y10)-(y2-y1)]+(y2-y20),s2=y2-y20;
[0047] 其中,上承梁10的左铰接点到抓斗中心的水平距离与下承梁20的左铰接点到抓斗中心的水平距离之差为a,撑杆30的长度为b,撑杆30的下铰接点与下承梁20的左铰接点之
间的距离为c,撑杆30的下铰接点与斗体40的刃口端点(指刃口401的最左端处)距离为d,下承梁20的左铰接点到斗体40的刃口端点的距离为e,上承梁10在张开状态时其与刃口端点
的竖直方向距离为y2,在斗体40张开最大时上承梁10与刃口端点的竖直方向距离为y20,下承梁20在张开状态时其与刃口端点的竖直方向距离为y1,在斗体40张开最大时下承梁20与
刃口端点的竖直方向距离为y10,刃口端点与下承梁20的左铰接点之间连线与竖直方向的夹角为J1,刃口端点与下承梁20的左铰接点之间连线与下承梁20的左铰接点与撑杆30的下铰
接点的连线之间的夹角为J2,下承梁20的左铰接点与撑杆30的下铰接点的连线与撑杆30的
上铰接点与下承梁20的铰接点的连线夹角为J3,撑杆30的上铰接点与下承梁20的铰接点之
间的连线与竖直方向的夹角为J4,滑轮组件的倍率为m。即在抓斗刨挖过程中,通过开闭钢丝绳60运动带动下承梁20运动,从而使斗体40闭合,同时通过控制支撑钢丝绳70的提升,以补偿斗体40刃口401处的竖直高度差,使抓斗刃口401处作水平运动,实现平挖。在斗体40平移过程中,通过开闭钢丝绳60运动带动斗体40平移单元铰轴滑块运动,由于挡块90对斗体
40进行限位,使得斗体40通过平行移动,实现平挖。
[0048] 本实施例提出的碎石平挖抓斗,通过控制开闭钢丝绳60以及支撑钢丝绳70便可实现平挖,其操作过程简单方便。同时,本碎石平挖抓斗挖掘范围广,不仅包含传统的刨挖功能,还具有斗体平移挖掘功能,从而满足了铺设碎石的平整度要求。另外,本碎石平挖抓斗还具有结构简单、容易实现的优点。
[0049] 本发明进一步提出一种碎石平挖抓斗的控制方法。
[0050] 本优选实施例中,一种基于上述的碎石平挖抓斗的控制方法,包括以下步骤:
[0051] 调整开闭钢丝绳和支撑钢丝绳的出绳量以控制斗体绕其与下承梁的铰接点旋转,此期间开闭钢丝绳的出绳量为s1,支撑钢丝绳的出绳量为s2,当斗体绕其与下承梁的铰接
点旋转到位后,控制支撑钢丝绳停止出绳,开闭钢丝绳继续出绳,当开闭钢丝绳继续出绳,斗体相对于下承梁水平移动,其中,出绳量s1和出绳量s2满足以下关系:
[0052]J1+J2+J3+J4=π,s1=m[(y20-y10)-(y2-y1)]+(y2-y20),s2=y2-y20;
[0053] 其中,上承梁的左铰接点到抓斗中心的水平距离与下承梁的左铰接点到抓斗中心的水平距离之差为a,撑杆的长度为b,撑杆的下铰接点与下承梁的左铰接点之间的距离为
c,撑杆的下铰接点与斗体的刃口端点距离为d,下承梁的左铰接点到斗体的刃口端点的距
离为e,上承梁在张开状态时其与刃口端点的竖直方向距离为y2,在斗体张开最大时上承梁与刃口端点的竖直方向距离为y20,下承梁在张开状态时其与刃口端点的竖直方向距离为
y1,在斗体张开最大时下承梁与刃口端点的竖直方向距离为y10,刃口端点与下承梁的左铰接点之间连线与竖直方向的夹角为J1,刃口端点与下承梁的左铰接点之间连线与下承梁的
左铰接点与撑杆的下铰接点的连线之间的夹角为J2,下承梁的左铰接点与撑杆的下铰接点
的连线与撑杆的上铰接点与下承梁的左铰接点的连线夹角为J3,撑杆的上铰接点与下承梁
的左铰接点之间的连线与竖直方向的夹角为J4,滑轮组件的倍率为m。
[0054] 本实施例提出的碎石平挖抓斗的控制方法,通过控制开闭钢丝绳以及支撑钢丝绳便可平挖,其操作过程简单方便。
[0055] 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。