CN104691633A - 一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，其中，驱动轮安装在车架横梁一端上方，前支撑轮安装在车架横梁另一端下方，且前支撑轮同时与安装在车架上的液压缸连接；并在与驱动轮同侧的车架一端下方焊接有后支撑架，后支撑轮安装在后支撑架上，而车架中部焊接有用于安装变形承重架的变形承重架支座，变形承重架两侧对称设置有分别与车架连接且结构相同的前变形架与后变形架，前变形架与后变形架上安装有承重轮；变形承重架支座内设置有伸缩缸，并在伸缩缸外套装有弹簧，当履带式农田作业车辆跨越田埂时，通过液压缸收缩与伸长来改变接地履带中间位置形状，以降低履带式农田作业车辆倾斜高度，提高作业安全性。

Description

一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置
技术领域
本发明涉及履带行驶驱动变形技术领域，尤其涉及一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置。
背景技术
南方稻田区域多处于丘陵山区，不仅田块面积小，其单田面积以1000m2～2000m2为主，且为蓄水需要，在田块与田块间筑有高约15～25cm、宽20～30cm的分隔田埂；同时南方稻田常种植水稻，而稻田由于长期处于湿润状态，以致泥土松软，泥脚深，作业机械在田间作业时易打滑、下陷。目前履带式农田作业车辆由于采用履带驱动，接地面积大，接地比压小，跨沟性能好，对农田、道路的破坏性小而被广泛应用于南方稻田作业机械上，然而由于履带式作业车辆在接地面积上为一条平直履带，当履带式作业车辆跨越田埂时，履带式作业车辆在前后方向上发生很大的倾斜，即使是通过高约20cm的田埂，也可导致履带式作业车辆最高产生80～100cm的悬空，进而严重影响履带式农田作业车辆的越埂安全性；尤其是当履带中部跨过田埂时，履带式作业车辆车头快速下俯，而车辆状态由昂头向下俯发生急转，进而危及行车安全。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，包括履带、驱动轮、车架、液压缸、前支撑轮、前变形架、后变形架、变形承重架、承重轮及后支撑轮；其中，车架包括车架横梁和车架副横梁，驱动轮安装在车架横梁一端上方，前支撑轮安装在车架横梁另一端下方，且前支撑轮同时与安装在车架上的液压缸连接；并在与驱动轮同侧的车架一端下方焊接有后支撑架，后支撑轮安装在后支撑架上，而车架中部焊接有用于安装变形承重架的变形承重架支座，变形承重架两侧对称设置有结构相同的前变形架与后变形架，且前变形架和后变形架分别与车架连接，前变形架与后变形架上还分别安装有承重轮；此外，变形承重架支座内套装有一级伸缩缸与二级伸缩缸，并在一级伸缩缸和二级伸缩缸外套装有弹簧，同时二级伸缩缸与安装在变形承重架下端的变形承重轮连接，且前支撑轮、承重轮、变形承重轮及后支撑轮包裹在履带内，前变形架与后变形架上分别焊接有内导板，内导板与履带内表层接触，用于防止履带外滑。
在本发明中，车架副横梁焊接在车架横梁底端，用于加强车架横梁刚度，并在车架副横梁一端设置有前支撑架，另一端设置有后连接杆，且在车架副横梁上设置有用于连接前变形架的前变形架弹簧支座和用于连接后变形架的后变形架弹簧支座，同时在前支撑架与车架副横梁之间设置有前支撑架加强架，前支撑架上设置有用于前支撑轮前后移动的滑槽，其底端设置有用于与前变形架铰接的前变形支撑销座；车架横梁上设置有用于焊接变形承重架的变形承重架支座和用于安装液压缸的液压缸连接座，后连接杆上端设置有用于安装驱动轮的驱动轮轴套，其底端焊接在后支撑架上；并在后支撑架上焊接有用于与后变形架铰接的后变形支撑销座和用于安装后支撑轮的后支撑轮支撑销，后变形架通过后变形支撑销座与后支撑架铰接，且通过垫片、弹簧片及螺母锁止在后变形支撑销座上；后支撑架与后连接杆的外端焊接有后支撑轮连接销支架，组成三角形结构，以稳固后支撑架与后连接杆，而后支撑架与后连接杆的内侧设置有加强筋。
在本发明中，滑槽上安装有前支撑轮杆，且前支撑轮杆一侧通过侧连接杆与下连接杆焊接，另一侧分别与前支撑轮、液压缸体连接；而前支撑轮杆、侧连接杆、下连接杆与前支撑轮通过螺栓组成一套旋转副，并由垫片、弹簧片、螺母锁止，前支撑轮通过轴承连接在螺栓上，轴承两端分别安装有油封和防尘套，用于防止灰尘、泥土进入前支撑轮内。
在本发明中，履带包括履带主体、驱动槽、限位齿及驱动齿，其中，履带主体外表层设置有驱动齿，同时在履带主体内表层设置有驱动槽与限位齿，用于将履带主体套装于履带车辆上。
在本发明中，前变形架包括弹簧支座、内导板支撑销、承重轮支撑销及变形支撑销，其中，弹簧支座焊接在前变形架上部，用于与设置在车架副横梁上的前变形架弹簧支座连接，前变形架下部焊接有内导板支撑销、承重轮支撑销及变形支撑销，同时变形支撑销处于两个承重轮支撑销之间，用于加强支撑压力，防止履带滑脱；内导板通过垫片、弹簧片及螺母锁止在内导板支撑销上，且内导板底端与履带内表层接触，而内导板的两侧与限位齿接触，用于防止履带外滑；履带式作业车辆工作时，地面支撑反力通过承重轮支撑销传递至前变形架，前变形架通过变形支撑销和弹簧将支撑反力传递至车架。
在本发明中，承重轮通过轴承安装在承重轮支撑销上，并在承重轮与后变形架接触侧安装有油封与防尘圈，用于防止灰尘、泥土进入承重轮内；而承重轮外侧通过螺栓安装有油脂套，油脂套上安装有油脂加注孔，用于向承重轮内注入润滑油，且承重轮内侧压在限位齿上，其与内导板外侧共同限制限位齿，防止履带工作时滑出。
在本发明中，变形承重架支座内焊接有上支撑座，一级伸缩缸一端安装在上支撑座内，另一端与二级伸缩缸套接，二级伸缩缸底端安装在下支撑座内，变形承重轮通过轴承安装在下支撑座上，并通过垫片、弹簧片及螺母锁止在下支撑座上；变形承重轮外侧通过螺栓安装有油脂套，油脂套上安装有油脂加注孔，而下支撑座与变形承重轮之间安装有密封圈，变形承重轮内侧与下支撑座的导板外侧共同限制限位齿，防止履带工作时滑出。
在本发明中，前变形架和后变形架上安装有多个承重轮。
在本发明中，当装配有此履带支撑变形装置的履带式农田作业车辆处于越埂状态时，在前变形架通过田埂后，液压缸在液压力作用下收缩，促使前支撑轮沿着滑槽后移，此时前变形架在压力的作用下，围绕变形支撑销顺时针旋转，履带开始向内凹陷；当田埂的高度接近履带中部时，套装于一级伸缩缸和二级伸缩缸外的弹簧开始压缩，变形承重架上移，此时后变形架因履带变形，开始围绕变形支撑销逆时针旋转；当履带完全处于田埂中间时，履带达到最大变形量，在履带处于最大变形位置后，液压缸在液压力的作用下伸长，促使前支撑轮沿滑槽前移，此时履带在液压作用下张紧出埂；通过在履带中部设置变形装置，当履带式农田作业车辆跨越田埂时，履带在液压缸的控制下中部向内凹陷，促使履带成包裹田埂状态，极大的降低履带式农田作业车辆的倾斜高度，进而提高履带式农田作业车辆的行驶安全性。
有益效果：本发明中在变形承重架两侧对称设置结构相同的前变形架与后变形架，通过液压缸的收缩与伸长，促使前支撑轮沿着滑槽后移或前移，以完成履带式农田作业车辆的越埂；当履带式农田作业车辆跨越田埂时，履带在液压缸的控制下中部向内凹陷，促使履带成包裹田埂状态，极大的降低履带式农田作业车辆的倾斜高度，进而提高履带式农田作业车辆的行驶安全性；同时采用弹簧作为变形结构载体，不仅具有辅助支撑作用，且具有张紧作用。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的结构示意图。
图2为本发明的较佳实施例中的车架结构示意图。
图3为本发明的较佳实施例中的履带结构示意图。
图4为图1中A-A剖视图。
图5为本发明的较佳实施例中的前变形架结构示意图。
图6为图1中B-B剖视图。
图7为图1中C-C剖视图。
图8为图1中D-D剖视图。
图9为图1中E-E剖视图。
图10为本发明的较佳实施例中的履带式农田作业车辆越埂状态示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1～图10的一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，包括履带1、驱动轮2、车架3、液压缸4、前支撑轮5、内导板6、变形承重架8、承重轮9、后支撑轮10、田埂11、履带主体1-1、驱动槽1-2、限位齿1-3、驱动齿1-4、后支撑架3-1、后支撑轮连接销支架3-2、驱动轮轴套3-3、后连接杆3-4、车架横梁3-5、变形承重架支座3-6、液压缸连接座3-7、前变形架弹簧支座3-8、滑槽3-9、前变形支撑销座3-10、前支撑架3-11、前支撑架加强架3-12、车架副横梁3-13、后变形架弹簧支座3-14、后变形支撑销座3-15、后支撑轮支撑销3-16、加强筋3-17、侧连接杆4-1、前支撑轮杆4-2、液压缸体4-3、下连接杆4-4、垫片S-1、弹簧片S-2、螺母S-3、螺栓S-4、油封T-1、防尘圈T-2、油脂套T-3、油脂加注孔T-4、密封圈R、轴承X、前变形架7-1、后变形架7-2、弹簧支座7-3、内导板支撑销7-4、承重轮支撑销7-5、变形支撑销7-6、一级伸缩缸8-1、二级伸缩缸8-2、上支撑座8-3、下支撑座8-4、变形承重轮8-5及弹簧S。
在本实施例中，驱动轮2安装在车架横梁3-5一端上方，前支撑轮5安装在车架横梁3-5另一端下方，且前支撑轮5同时与安装在车架3上的液压缸4连接；并在与驱动轮2同侧的车架3一端下方焊接有后支撑架3-1，后支撑轮10安装在后支撑架3-1上，变形承重架8焊接在车架3中部，并在变形承重架8两侧对称设置有前变形架7-1与后变形架7-2，前变形架7-1和后变形架7-2结构相同，且分别与车架3连接，前变形架7-1与后变形架7-2上分别安装有承重轮9；此外，变形承重架8下端安装有变形承重轮8-5，且前支撑轮5、承重轮9、变形承重轮8-5及后支撑轮10包裹在履带1内，内导板6焊接在前变形架7-1和后变形架7-2上，并与履带1内表层接触，用于防止履带1外滑。
参见图2所示，车架3包括后支撑架3-1、后支撑轮连接销支架3-2、驱动轮轴套3-3、后连接杆3-4、车架横梁3-5、变形承重架支座3-6、液压缸连接座3-7、前变形架弹簧支座3-8、滑槽3-9、前变形支撑销座3-10、前支撑架3-11、前支撑架加强架3-12、车架副横梁3-13、后变形架弹簧支座3-14、后变形支撑销座3-15、后支撑轮支撑销3-16及加强筋3-17；其中，车架横梁3-5底端焊接有车架副横梁3-13，用于加强车架横梁3-5刚度，并在车架副横梁3-13一端设置有前支撑架3-11，另一端设置有后连接杆3-4，且在车架副横梁3-13上设置有用于连接前变形架7-1的前变形架弹簧支座3-8和用于连接后变形架7-2的后变形架弹簧支座3-14，同时在前支撑架3-11与车架副横梁3-13之间设置有前支撑架加强架3-12，前支撑架3-11上设置有用于前支撑轮5前后移动的滑槽3-9，其底端设置有用于与前变形架7-1铰接的前变形支撑销座3-10；车架横梁3-5上设置有用于焊接变形承重架8的变形承重架支座3-6和用于安装液压缸4的液压缸连接座3-7，后连接杆3-4上端设置有用于安装驱动轮2的驱动轮轴套3-3，其底端焊接在后支撑架3-1上，并在后支撑架3-1上焊接有用于与后变形架7-2铰接的后变形支撑销座3-15和用于安装后支撑轮10的后支撑轮支撑销3-16，后变形架7-2通过后变形支撑销座3-15与后支撑架3-1铰接，且通过垫片S-1、弹簧片S-2及螺母S-3锁止在后变形支撑销座3-15上；后支撑轮连接销支架3-2焊接在后支撑架3-1与后连接杆3-4的外端，组成三角形结构，以稳固后支撑架3-1与后连接杆3-4，后支撑架3-1与后连接杆3-4的内侧设置有加强筋3-17。
参见图3所示，履带1包括履带主体1-1、驱动槽1-2、限位齿1-3及驱动齿1-4，其中，履带主体1-1外表层设置有驱动齿1-4，同时在履带主体1-1内表层设置有驱动槽1-2与限位齿1-3，用于将履带主体1-1套装于履带车辆上。
参见图4所示，内导板支撑销7-4焊接在后变形架7-2，内导板6通过垫片S-1、弹簧片S-2及螺母S-3锁止在内导板支撑销7-4上，且内导板6底端与履带1内表层接触，而内导板6的两侧与限位齿1-3接触，用于防止履带1外滑；前变形架7-1与此结构相同。
参见图5所示，前变形架7-1包括弹簧支座7-3、内导板支撑销7-4、承重轮支撑销7-5及变形支撑销7-6，其中，弹簧支座7-3焊接在前变形架7-1上端，用于通过弹簧与设置在车架副横梁3-13上的前变形架弹簧支座3-8连接，而用于安装内导板6的内导板支撑销7-4、用于安装承重轮9的承重轮支撑销7-5及用于前变形架7-1变形的变形支撑销7-6焊接在前变形架7-1下部；履带式作业车辆工作时，地面支撑反力通过承重轮支撑销7-5传递至前变形架7-1，前变形架7-1通过变形支撑销7-6和弹簧S将支撑反力传递至车架3，同时变形支撑销7-6处于两个承重轮支撑销7-5之间，用于加强支撑压力，防止履带1滑脱。
参见图6所示，承重轮支撑销7-5焊接在后变形架7-2上，承重轮9通过垫片S-1、弹簧片S-2及螺母S-3锁止在承重轮支撑销7-5上，且承重轮9通过轴承X安装在承重轮支撑销7-5上，并在承重轮9与后变形架7-2接触侧安装有油封T-1与防尘圈T-2，用于防止灰尘、泥土进入承重轮9内；而承重轮9外侧通过螺栓S-4安装有油脂套T-3，油脂套上安装有油脂加注孔T-4，用于向承重轮9内注入润滑油，且承重轮9内侧压在限位齿1-3上，其与内导板6外侧共同限制限位齿1-3，防止履带1工作时滑出。
参见图7所示，后变形支撑销座3-15焊接在后支撑架3-1上，后变形架7-2通过后变形支撑销座3-15与后支撑架3-1铰接，且通过垫片S-1、弹簧片S-2及螺母S-3锁止在后变形支撑销座3-15上；弹簧支座7-3焊接在后变形架7-2上部，用于与设置在车架副横梁3-13上的前变形架弹簧支座3-8连接。
参见图8所示，变形承重架支座3-6焊接在车架横梁3-5上，上支撑座8-3焊接在变形承重架支座3-6内，一级伸缩缸8-1一端安装在上支撑座8-3内，另一端与二级伸缩缸8-2套接，二级伸缩缸8-2底端安装在下支撑座8-4内，变形承重轮8-5通过轴承X安装在下支撑座8-4上，并通过垫片S-1、弹簧片S-2及螺母S-3锁止在下支撑座8-4上，且在一级伸缩缸8-1和二级伸缩缸8-2外套装有弹簧S，变形承重轮8-5外侧通过螺栓S-4安装有油脂套T-3，油脂套上安装有油脂加注孔T-4，而下支撑座8-4与变形承重轮8-5之间安装有密封圈R，变形承重轮8-5内侧与下支撑座8-4的导板外侧共同限制限位齿1-3，防止履带1工作时滑出。
参见图9所示，滑槽3-9焊接在前支撑架3-11上，前支撑轮杆4-2安装在滑槽3-9上，其一侧通过侧连接杆4-1与下连接杆4-4焊接，另一侧分别与前支撑轮5、液压缸体4-3连接；且前支撑轮杆4-2、侧连接杆4-1、下连接杆4-4与前支撑轮5通过螺栓S-4组成一套旋转副，并由垫片S-1、弹簧片S-2、螺母S-3锁止，前支撑轮5通过轴承X连接在螺栓S-4上，并在轴承X两端分别安装有油封T-1和防尘套T-2，用于防止灰尘、泥土进入前支撑轮5内。
在本实施例中，当装配有此履带支撑变形装置的履带式农田作业车辆处于越埂状态时，参见图10所示，前变形架7-1通过田埂11后，液压缸4在液压力作用下收缩，使得前支撑轮5沿着滑槽3-9后移，此时前变形架7-1在压力的作用下，围绕变形支撑销7-6顺时针旋转，履带1开始向内凹陷；当田埂11的高度接近履带1中部时，套装于一级伸缩缸8-1和二级伸缩缸8-2外的弹簧S压缩，变形承重架8上移，此时后变形架7-2因履带1变形，开始围绕变形支撑销7-6逆时针旋转，当履带1完全处于田埂11中间时，履带1达到最大变形量，在履带1处于最大变形位置后，液压缸4在液压力的作用下伸长，促使前支撑轮5沿滑槽3-9前移，此时履带1在液压力作用下张紧出埂。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，包括履带、驱动轮、车架、液压缸、前支撑轮、前变形架、后变形架、变形承重架、承重轮及后支撑轮；其特征在于，车架包括车架横梁和车架副横梁，驱动轮安装在车架横梁一端上方，前支撑轮安装在车架横梁另一端下方，且前支撑轮同时与安装在车架上的液压缸连接；并在与驱动轮同侧的车架一端下方焊接有后支撑架，后支撑轮安装在后支撑架上，而车架中部焊接有用于安装变形承重架的变形承重架支座，变形承重架两侧对称设置有结构相同的前变形架与后变形架，且前变形架和后变形架分别与车架连接，前变形架与后变形架上还分别安装有承重轮；此外，变形承重架支座内套装有一级伸缩缸与二级伸缩缸，并在一级伸缩缸和二级伸缩缸外套装有弹簧，同时二级伸缩缸与安装在变形承重架下端的变形承重轮连接，且前支撑轮、承重轮、变形承重轮及后支撑轮包裹在履带内，前变形架与后变形架上分别焊接有内导板，内导板与履带内表层接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，其特征在于，车架副横梁焊接在车架横梁底端，并在车架副横梁一端设置有前支撑架，另一端设置有后连接杆，且在车架副横梁上设置有用于连接前变形架的前变形架弹簧支座和用于连接后变形架的后变形架弹簧支座，同时在前支撑架与车架副横梁之间设置有前支撑架加强架，前支撑架上设置有用于前支撑轮前后移动的滑槽，其底端设置有用于与前变形架铰接的前变形支撑销座；车架横梁上设置有用于焊接变形承重架的变形承重架支座和用于安装液压缸的液压缸连接座，后连接杆上端设置有用于安装驱动轮的驱动轮轴套，其底端焊接在后支撑架上；并在后支撑架上焊接有用于与后变形架铰接的后变形支撑销座和用于安装后支撑轮的后支撑轮支撑销，后变形架通过后变形支撑销座与后支撑架铰接。
3.根据权利要求2所述的一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，其特征在于，后支撑架与后连接杆的外端焊接有后支撑轮连接销支架。
4.根据权利要求2所述的一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，其特征在于，后支撑架与后连接杆的内侧设置有加强筋。
5.根据权利要求2所述的一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，其特征在于，滑槽上安装有前支撑轮杆，且前支撑轮杆一侧通过侧连接杆与下连接杆焊接，另一侧分别与前支撑轮、液压缸体连接；而前支撑轮杆、侧连接杆、下连接杆与前支撑轮通过螺栓组成一套旋转副。
6.根据权利要求2所述的一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，其特征在于，前变形架包括弹簧支座、内导板支撑销、承重轮支撑销及变形支撑销，其中，弹簧支座焊接在前变形架上部，前变形架下部焊接有内导板支撑销、承重轮支撑销及变形支撑销，同时变形支撑销处于两个承重轮支撑销之间；内导板通过垫片、弹簧片及螺母锁止在内导板支撑销上，且内导板底端与履带内表层接触。
7.根据权利要求2所述的一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，其特征在于，变形承重架支座内焊接有上支撑座，一级伸缩缸一端安装在上支撑座内，另一端与二级伸缩缸套接，二级伸缩缸底端安装在下支撑座内，变形承重轮通过轴承安装在下支撑座上，并通过垫片、弹簧片及螺母锁止在下支撑座上；变形承重轮外侧通过螺栓安装有油脂套，油脂套上安装有油脂加注孔，而下支撑座与变形承重轮之间安装有密封圈。
8.根据权利要求1所述的一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，其特征在于，履带包括履带主体、驱动槽、限位齿及驱动齿，其中，履带主体外表层设置有驱动齿，同时在履带主体内表层设置有驱动槽与限位齿。
9.根据权利要求1所述的一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，其特征在于，前变形架和后变形架上安装有多个承重轮。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种用于履带式农田作业车辆的履带支撑变形装置，其特征在于，当装配有此履带支撑变形装置的履带式农田作业车辆处于越埂状态时，在前变形架通过田埂后，液压缸在液压力作用下收缩，促使前支撑轮沿着滑槽后移，此时前变形架在压力的作用下，围绕变形支撑销顺时针旋转，履带开始向内凹陷；当田埂的高度接近履带中部时，套装于一级伸缩缸和二级伸缩缸外的弹簧开始压缩，变形承重架上移，此时后变形架因履带变形，开始围绕变形支撑销逆时针旋转；当履带完全处于田埂中间时，履带达到最大变形量，液压缸在液压力的作用下伸长，促使前支撑轮沿滑槽前移，此时履带在液压作用下张紧出埂。
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