工作原理由于液压缸与颚瓣通过铰轴刚性相连，故液压缸的伸缩运动可直接引导颚瓣完成张开、闭合及抓取动作。当颚瓣张开或空抓时，液压缸缩回或伸出，液压缸只需克服自身摩擦力和机构各铰接处的摩擦力，系统所需压力较低，此时双联齿轮泵前后两泵同时给系统供油。当颚瓣夹住重物时，系统压力逐渐上升，压力超过一定值（低于卸荷溢流阀的调压值）后，一个卸荷溢流阀卸荷，一个泵卸荷，另一个泵继续供油液压系统原理图直到系统压力达到卸荷溢流阀调压值时才卸荷。泵卸荷后，蓄能器随之释放能量，对系统起保压作用，以保证抓斗在抓取物料时有较大的抓取力。由比例阀构成的闭环控制系统可以实现对于不同物料抓取时的压力控制，保证合适的抓取力。在抓取物料的过程中，因液压缸是由同一双联齿轮泵带动的，各缸所受的工作推力相同。而物料的不规则性，直接导致了每个颚瓣所受的阻力大小不一。当物料粒度小而匀（或空抓）时，作用在每个颚瓣上的阻力相同，即传递给液压缸的外阻力相同，5个颚瓣闭合同步。当物料不规则时，作用在每个颚瓣上的阻力不同。即阻力小的先动作或动作快，阻力大的后动作或动作慢。这种颚瓣闭合的差动性对不规则物料的顺利抓取，对液压系统的保护及整台抓斗的使用是非常有利的<3>.

　　抓斗的受力分析颚瓣的受力分析抓斗自料堆中抓取物料时，是依靠颚瓣水平刃口和侧向刃口物料以实现物料与料堆相分离达到抓取的目的。刃口在切割物料时受到物料的阻碍作用而产生切割力。

　　在抓取过程中，颚瓣受到水平刃口的切入阻力F1和侧向刃口的切入阻力F2的作用。同时，在抓取过程中充填的散粒物料沿颚瓣斜面运行还会产生阻力F3，正在进入抓斗中的物料对已经进入抓斗中物料还会作用挤压力F4.

　　控制系统仿真电液比例阀控缸系统构成抓取过程中，颚瓣的几个单一系统协同动作以完成抓取任务。对于每一个颚瓣，其液压控制系统是相同的，可对单个的液压系统进行数学建模和控制系统的仿真以便为系统控制器的设计提供依据。单一电液比例阀控缸系统，其系统构成如所示<5>.

　　在此系统中，电液比例阀控制油缸驱动相应的颚瓣独立工作，实现对复杂形状物料的异步抓取。在颚瓣尖端未接触到物料时，各系统采用位置控制方式。当某一颚瓣尖端接触到物料后，系统驱动机构的工作压力升高，为避免颚瓣尖端损伤物料，系统采用恒压控制方式。位置控制时，对于每一个颚瓣，在计算其机构几何关系的基础上，可以通过控制液压活塞杆的伸出量来控制颚瓣的尖端的轨迹，从而实现抓斗颚瓣轨迹智能化的控制。系统中负载质量的变化可视为系统的外部干扰。单一系统的动力学模型如示。

　　结果与分析通过机构的几何关系计算，在得出油缸的位移输出后，可获得颚瓣尖端的运动轨迹。利用SIMU-LINKò工具，建立的系统仿真模型如所示。图中，对颚瓣系统进行轨迹跟踪控制，颚瓣的运动轨迹可由运动学计算模块计算得到<6>.