CN103167982A - 用于拖拉机的转向设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于转动拖拉机的前轮的转向设备，并且更具体地涉及用于拖拉机的转向设备，其中，转向筒设置成具有一对左和右筒杆，所述左筒杆和右筒杆经由所述转向筒的液压压力接收由使用者操作方向盘所提供的转向力而沿左右方向伸展/缩回，并且左筒杆和右筒杆中的每个的两端都铰接地连接到相应的摆动连杆以形成第一四连杆结构，并且在所述第一四连杆结构的左侧和右侧安装有第二四连杆结构，使得前轮能够转向，因此能够使前轮具有较大的转向角。

Description

用于拖拉机的转向设备
技术领域
本发明总体上涉及用于转动拖拉机的前轮的转向设备，并且更具体地涉及这样的用于拖拉机的转向设备，该转向设备包括转向筒，该转向筒设置有左筒杆和右筒杆，所述左筒杆和右筒杆借助当驾驶员操纵方向盘时由液压压力传递的转向力而向左右伸展和缩回，其中，摆动连杆分别铰接到左筒杆和右筒杆的端部，因此形成第一四连杆结构，并且第二四连杆结构分别形成在所述第一四连杆结构的左端和右端上，使得前轮能够转动，借此前轮能够转动所处的角度范围能被增大，并且前轮能够更平滑地转动。
背景技术
通常，拖拉机是设计成传递高牵引力并且在农业或建筑领域进行不同种类的作业的工程车辆。目前，用于农业的拖拉机通常包括设置在拖拉机车身的前端上的前装载机以及安装至该前装载机从而进行各种作业（诸如运输、卸载、装载等）的附件。此外，旋耕机等借助后连接连杆安装到拖拉机车身的后端，从而能够进行诸如耕作的作业。
在这种用于农业的拖拉机中，从发动机产生的动力被分类成与运动相关的动力和与PTO（动力输出）相关的动力，所述与运动相关的动力借助变速器被传递到车轮以能够使拖拉机移动，并且所述与PTO相关的动力被用于驱动安装到拖拉机的不同种类的操作设施。为了实现与运动相关的动力的传递，典型地使用四轮驱动系统。
典型地，常规的拖拉机构造成使得当驾驶员沿顺时针方向或逆时针方向旋转方向盘时，前轮借助转向设备向左或右转动。在前轮车轴直接联接到相应的前轮的情况下，当方向盘完全旋转时，前轮能够转动所在的角度范围不能超过60°。因此，尽管方向盘完全旋转，但是拖拉机的最小转弯半径相对较大。因此，当拖拉机需要转弯时，拖拉机必须反复地前后移动。
具有上述构造的拖拉机必须基于作业现场的状况或者作业种类来行进或转动到位。如上所述，如果拖拉机的最小转弯半径相对较大，则拖拉机不能应对小面积或者拖拉机必须转弯就位的情况，因此降低作业效率。
发明内容
技术问题
因此，鉴于现有技术中出现的上述问题而形成本发明，并且本发明的目的在于提供一种用于拖拉机的转向设备，所述转向设备包括转向筒，该转向筒设置有左筒杆和右筒杆，所述左筒杆和右筒杆借助当驾驶员操纵方向盘时由液压压力传递的转向力而向左右伸展和缩回，其中，摆动连杆分别铰接到左筒杆和右筒杆的端部，因此形成第一四连杆结构，并且第二四连杆结构分别形成在所述第一四连杆结构的左端和右端上，使得前轮能够转动，借此前轮能够转动所在的角度范围能被增大，并且前轮能够更平滑地转动。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种用于转动拖拉机的前轮的转向设备，所述转向设备包括：转向筒，所述转向筒接收当驾驶员操纵方向盘时由液压传递的转向力；第一四连杆结构，所述第一四连杆结构设置在所述转向设备的中间部中，并且所述第一四连杆结构借助所述转向筒的伸展或缩回操作而向左或向右摆动；以及第二四连杆结构，所述第二四连杆结构分别设置在所述第一四连杆结构的左端和右端上。
所述转向筒可包括左筒杆和右筒杆，所述左筒杆和所述右筒杆向左和向右伸展以及缩回，并且所述转向筒平行于前轮车轴壳体设置在与所述前轮车轴壳体间隔开预定距离的位置处，所述第一四连杆结可以构构造成使得所述左筒杆和所述右筒杆的端部分别铰接到摆动连杆。
所述第二四连杆结构均可包括：摆动连杆；摆动臂，所述摆动臂设置在所述前轮车轴壳体的对应端部上，所述摆动臂使对应的前轮转向；以及棒式连杆，所述棒式连杆在其第一端处铰接到所述摆动臂，并且在其第二端处铰接到所述摆动臂，从而形成四连杆结构。
所述转向筒可在其中间部联接到转向筒联接连杆，所述转向筒联接连杆铰接到安装在所述前轮车轴壳体上的转向筒托架，其中所述转向筒联接连杆可以构造成使得防止所述转向筒向左或向右移动并且允许所述转向筒向前或向后移动预定距离。
所述转向筒可以以跷跷板的方式上下摆动，以此方式，所述转向筒的左端基于所述转向筒联接连杆而向上或向下运动并且同时所述转向筒的右端向下或向上运动。
所述转向筒可包括筒杆，所述筒杆仅沿一个方向伸展或缩回，所述转向筒在其一端处联接到前轮车轴壳体，并且所述第一四连杆结构可以构造成使得连接杆的两端分别铰接到摆动连杆。
此外，所述前轮车轴可以设置在前轮的上部的上方，借此当所述前轮沿顺时针方向或逆时针方向转向至最大角度并且相对于所述拖拉机的纵向方向转动至直角以上时，防止所述前轮被所述前轮车轴阻碍。
所述前轮车轴中的每个在其一端处设置有伞齿轮，并且向下延伸的伞齿轮轴可以连接到所述伞齿轮，从而驱动对应的前轮。
所述转向筒可以安装在所述前轮车轴的前方。
有益效果
根据本发明的用于拖拉机的转向设备包括转向筒，所述转向筒设置有左筒杆和右筒杆，所述左筒杆和右筒杆借助当驾驶员操纵方向盘时由液压传递的转向力而向左右伸展和缩回。摆动连杆分别铰接到左筒杆和右筒杆的端部，因此形成第一四连杆结构。第二四连杆结构分别形成在所述第一四连杆结构的左端和右端上，使得前轮能够转动。由此，前轮能够转动所在的角度范围能被增大。此外，当前轮转动时，这些前轮能够被控制，使得设置在与拖拉机转动所在的方向对应一侧的前轮的转向角大于设置在另一侧的前轮的转向角，因此使得拖拉机的转动更为平滑。
而且，在本发明中，所述转向筒以跷跷板的方式竖直摆动，以此方式，所述转向筒的左端基于所述转向筒联接连杆而向上或向下运动并且同时所述转向筒的右端向下或向上运动，从而防止转向筒的筒杆在转向时弯曲。由此，能够防止由于筒杆弯曲而带来的转向筒出故障的问题。
另外，前轮车轴设置在比前轮的上部高的位置处。因此，即使当所述前轮沿顺时针方向或逆时针方向转向至最大角度并且相对于所述拖拉机的纵向方向转动至直角以上时，也防止所述前轮被所述前轮车轴阻碍。因此，拖拉机能够容易地转动就位。
附图说明
图1是示出应用本发明的拖拉机的实施方式的视图；
图2是示出应用本发明的拖拉机的重要部分的俯视图；
图3是根据本发明的拖拉机的转向设备的前视图；
图4是根据本发明的转向设备的平面图；
图5是示出根据本发明的转向设备的重要部分的立体图；
图6是详细地示出根据本发明的前轮部分的驱动装置的视图；
图7是根据本发明的已沿顺时针方向转向至最大角度的前轮的视图；
图8是示出已沿逆时针方向转向到最大角度的前轮的视图；以及
图9是示出根据本发明的转向设备的另一实施方式的平面图。
附图中附图标记的说明
10：驾驶室          21：前轮
21a：车轮架         21b：车轮旋转轴
22：后轮            30：车身框架
40：铰接臂          41：旋转轴
50：前轮车轴壳体    51：前轮差动装置
52：转向筒托架      53：前轮车轴
54：转向筒联接连杆  61：齿轮单元壳体
62：摆动壳体        63、64、66：伞齿轮
65：伞齿轮轴        67：旋转构件
68：前轮轴联接壳体  71：转向筒
72：筒杆            73：摆动连杆
74：棒式连杆        75：摆动臂
76：连接杆
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述根据本发明的拖拉机。
如图1所示，在应用本发明的拖拉机的实施方式中，其中具有驾驶员坐席的驾驶室10定位在拖拉机的车身框架30的左侧部上，并且铰接臂40设置在车身框架30的未定位有驾驶室10的部分上，从而保持拖拉机的平衡。铰接臂40联接到旋转轴41，从而铰接臂40能够随旋转轴41一起旋转。详细地，驾驶室10设置在拖拉机的前轮21和后轮22之间并且定位在拖拉机的左侧部上以使得在驾驶室10旁边形成空间。当铰接臂40未被使用时，该铰接臂40在该空间中被保持在折叠状态下。
此外，转向筒71设置在车身框架30的前端上位于前轮车轴壳体50的前方，所述前轮车轴壳体在其中收纳前轮车轴53。转向筒71包括左和右筒杆72，当驾驶员操纵方向盘时，左筒杆和右筒杆借助由液压压力传递的转向力而向左右伸展和缩回。前轮车轴53设置在比前轮21的上表面高的位置处。
根据本发明的用于拖拉机的转向设备不限于图1中所示的包括驾驶室10、铰接臂40等的结构。
将参照图2至图8详细说明根据本发明的用于拖拉机的转向设备。
根据本发明的转向设备用于沿顺时针方向或逆时针方向来转向拖拉机的前轮21。该转向设备设置在前轮车轴壳体50的前方，在所述前轮车轴壳体中收纳前轮车轴53。
如图4所示，在转向设备中，转向筒71包括左和右筒杆72，当驾驶员操纵方向盘时，所述左筒杆和右筒杆借助由液压压力传递的转向力而向左右伸展和缩回。转向筒71在前轮车轴壳体50的前方设置在与前轮车轴壳体50间隔开预定距离的位置处并且平行于前轮车轴壳体50取向。在转向设备的中间部中设置有第一连杆结构，该第一连杆结构通过转向筒71的伸展和缩回操作而向左或右摆动。第一连杆结构包括第一四连杆结构，该第一四连杆结构形成为使得左和右筒杆72的端部分别铰接到摆动连杆73。在第一四连杆结构的左侧和右侧形成有第二四连杆结构。这些结构使得可以将前轮转向。
第一四连杆结构构造成使得左和右摆动连杆73的第一端铰接到前轮车轴壳体50，并且左和右摆动连杆73的第二端分别铰接到左和右筒杆72的端部。因此，当左和右筒杆72伸展和缩回并且因此向左或右移动时，左和右摆动连杆73向左或右摆动。
每个第二四连杆结构均包括：摆动连杆73；摆动臂75，该摆动臂设置在前轮车轴壳体50的端部上，以转向前轮；以及棒式连杆74，该棒式连杆在其第一端处铰接到摆动臂75，而其第二端铰接到摆动臂75。
同时，如图9所示，在转向设备的另一实施方式中，转向筒71包括筒杆72，该筒杆仅沿一个方向伸展或缩回。转向筒71在其第一端联接到前轮车轴壳体50。在转向设备的中间部中设置有第一四连杆结构，该第一四连杆结构通过转向筒71的伸展或缩回操作而向左或右摆动。第一四连杆结构包括连接杆76，该连接杆将左和右摆动连杆73的铰接点彼此连接。换言之，连接杆76的两端分别铰接到摆动连杆73。
如上所述，在其中第一四连杆结构由具有左和右筒杆72的转向筒71并由两个摆动连杆73两者形成的情况下，因为第二四连杆结构分别设置在第一四连杆结构的左侧和右侧，所以前轮21能够转向所处的角度范围能被增大（在70°至110°的范围）。此外，当前轮21被转向时，它们能够被控制成使得设置在与拖拉机转动所沿的方向对应的一侧的前轮的转向角度大于设置在另一侧的前轮的转向角度，因此使得拖拉机的转动更平滑。
此外，如图3所示，前轮车轴53和前轮车轴壳体50设置在比前轮21的上表面高的位置处，使得当转向设备沿顺时针方向或逆时针方向将前轮转向至最大角度（70°至110°）时，能够防止前轮21被前轮车轴53和收纳前轮车轴53的前轮车轴壳体50阻碍。
在该情况下，如图3和图5所示，动力从前轮车轴53传递至前轮21所沿的路径具有“
Figure BDA00003019525200061
”形状。
在其中前轮车轴53和前轮车轴壳体50设置在比前轮21的上表面高的位置的情况下，将参照图6说明用于转动前轮21的结构。
如图6所示，动力从前轮差动装置51被水平地传递到左和右前轮车轴53。在每个前轮车轴53的端部上设置有伞齿轮63和64，这些伞齿轮变换动力传递的方向，使得传递至前轮车轴53的动力沿竖直方向作用。伞齿轮轴65从伞齿轮64向下延伸。在伞齿轮轴65的下端上设置有伞齿轮66。伞齿轮66与旋转构件67接合，所述旋转构件设置成使对应的前轮21旋转。旋转构件67收纳在前轮轴联接壳体68中。
齿轮单元壳体61借助凸缘联接结构联接到前轮车轴壳体50的端部。齿轮单元壳体61用于保护伞齿轮63和64并且防止异物进入前轮车轴壳体50。摆动壳体62联接到齿轮单元壳体61的下端，使得摆动壳体62能够通过转向设备的操作而相对于齿轮单元壳体61旋转。伞齿轮轴65、伞齿轮66和旋转构件67被收纳在摆动壳体62中。
每个前轮21均包括车轮架21a，在车轮架上装配有轮胎。在车轮架21a的中央部上设置有车轮旋转轴21b。车轮旋转轴21b联接到旋转构件67，使得前轮21借助旋转构件67的旋转而旋转。
同时，如图5所示，转向筒71的中央部固定到转向筒联接连杆54的端部，所述转向筒联接连杆54铰接到安装在前轮车轴壳体50上的转向筒托架52。
转向筒联接连杆54铰接到转向筒托架52，从而防止与转向筒联接连杆54的端部联接的转向筒71侧向移动，但允许转向筒71前后移动预定距离。
此外，转向筒联接连杆54联接到转向筒71，使得转向筒71能够以跷跷板的方式移动，其中转向筒71的左端基于转向筒联接连杆54而向上或向下运动并且右端向下或向上运动。换言之，转向筒联接连杆54和转向筒71之间的接合部充当跷跷板的中央枢轴。
由于该跷跷板结构，左和右第二四连杆能够平滑地应对因前轮21的外倾角而出现的倾斜运动，因此防止筒杆72在转向时弯曲。
在具有上述构造的拖拉机中，当驾驶员沿顺时针方向或逆时针方向完全旋转方向盘时，前轮进入图7或图8的状态。
如图7所示，当驾驶员沿顺时针方向完全旋转方向盘时，前轮21中位于内侧的前轮（图7中的左轮）能够转动90°以上（在95°至105°的范围内），并且位于外侧的前轮（图7中的右轮）能够转动至小于90°的角度（在80°至89°的范围内）。
此外，如图8所示，当驾驶员沿逆时针方向完全旋转方向盘时，前轮21中位于内侧的前轮（图8中的右轮）能够转动90°以上（在95°至105°的范围内），并且位于外侧的前轮（图8中的左轮）能够转动至小于90°的角度（在80°至89°的范围内）。
因为内侧前轮（图7中的左轮或图8中的右轮）借助转向设备随着外侧前轮（图7中的右轮或图8中的左轮）一起转动，所以前轮21的内侧前轮完全转动所达的角度由外侧前轮转动所达的最大转动角确定。
优选地，内侧前轮和外侧前轮的最大转动角局限于拖拉机在最小转弯半径的情况下能够转动就位所在的角度。这里，前轮21的转动角度（在该角度下拖拉机在最小转弯半径的情况下能够转动就位）能够由前轮21和后轮22所限定的矩形的宽度和长度来确定。优选地，前轮21的内侧前轮的最大转动角相对于拖拉机的笔直行驶方向局限于在95°至105°的范围内的预定角度。前轮21的外侧前轮的最大转动角相对于拖拉机的笔直行驶方向局限于在80°至89°的范围内的预定角度。
在该情况下，为了沿期望方向（沿顺时针方向或逆时针方向）将拖拉机转动就位，如果驾驶员沿所述期望方向（沿顺时针方向或逆时针方向）完全旋转方向盘并且然后驾驶拖拉机，则拖拉机能够沿所述期望方向转动就位。
尽管已经为说明目的而公开了本发明的优选实施方式，但是本领域技术人员将理解的是，在没有脱离如附随的权利要求所公开的本发明的范围和精神的情况下可以进行各种修改、添加和替代。

Claims (9)

1.一种用于转动拖拉机的前轮的转向设备，所述转向设备包括：转向筒，所述转向筒接收当驾驶员操纵方向盘时由液压压力传递的转向力；第一四连杆结构，所述第一四连杆结构设置在所述转向设备的中间部中，并且所述第一四连杆结构借助所述转向筒的伸展或缩回操作而向左或向右摆动；以及分别设置在所述第一四连杆结构的左端和右端上的第二四连杆结构。
2.根据权利要求1所述的转向设备，其中，所述转向筒包括左筒杆和右筒杆，所述左筒杆和所述右筒杆向左和向右伸展以及缩回，并且所述转向筒平行于前轮车轴壳体设置在与所述前轮车轴壳体间隔开预定距离的位置处，并且所述第一四连杆结构构造成使得所述左筒杆和所述右筒杆的端部分别铰接到摆动连杆。
3.根据权利要求1或2所述的转向设备，其中，所述第二四连杆结构均包括：摆动连杆；摆动臂，所述摆动臂设置在所述前轮车轴壳体的对应端部上，所述摆动臂使对应的前轮转向；以及棒式连杆，所述棒式连杆在其第一端处铰接到所述摆动臂，并且在其第二端处铰接到所述摆动臂，从而形成四连杆结构。
4.根据权利要求2所述的转向设备，其中，所述转向筒在其中间部联接到转向筒联接连杆，所述转向筒联接连杆铰接到安装在所述前轮车轴壳体上的转向筒托架，其中所述转向筒联接连杆构造成防止所述转向筒向左或向右移动并且允许所述转向筒向前或向后移动预定距离。
5.根据权利要求4所述的转向设备，其中，所述转向筒以跷跷板的方式上下摆动，其中所述转向筒的左端基于所述转向筒联接连杆而向上或向下运动并且同时所述转向筒的右端向下或向上运动。
6.根据权利要求1所述的转向设备，其中，所述转向筒包括筒杆，所述筒杆仅沿一个方向伸展或缩回，所述转向筒在其一端处联接到前轮车轴壳体，并且所述第一四连杆结构构造成使得连接杆的两端分别铰接到摆动连杆。
7.根据权利要求1或2所述的转向设备，其中，所述前轮车轴设置在前轮的上部的上方，借此当所述前轮沿顺时针方向或逆时针方向转向至最大角度并且相对于所述拖拉机的纵向方向转动至直角以上时，防止所述前轮被所述前轮车轴阻碍。
8.根据权利要求7所述的转向设备，其中，所述前轮车轴中的每个在其一端处设置有伞齿轮，并且向下延伸的伞齿轮轴连接到所述伞齿轮，从而驱动对应的前轮。
9.根据权利要求1或2所述的转向设备，其中，所述转向筒安装在所述前轮车轴的前方。
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