CN105133536A - 连接清理车和滑雪坡积雪清理工具的连结装置以及采用该连结装置的控制方法 - Google Patents
连接清理车和滑雪坡积雪清理工具的连结装置以及采用该连结装置的控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及连接清理车和滑雪坡积雪清理工具的连结装置以及采用该连结装置的控制方法,该清理车具有沿第一轴线延伸的第一框架,该工具具有交叉于第二轴线且相对于第二轴线对称地延伸的第二框架。该连结装置具有:臂,该臂绕垂直于第一轴线的第三轴线、和垂直于第一轴线和第三轴线的第四轴线铰接到第一框架;第一致动器,用于调节臂绕第三轴线相对于第一框架的位置以抬高和降低工具;至少一个第二致动器,用于调节臂绕第四轴线相对于第一框架的位置;活动联轴节,可在臂与第一框架和第二框架中的一个之间活动;以及第三致动器,用于调节臂在与第四轴线交叉的平面中的位置。
Description
本申请是于2010年05月26日进入中国国家阶段、PCT国际申请号为PCT/EP2008/064693、申请日为2008年10月29日、中国申请号为200880117801.9、发明名称为“连接清理车和滑雪坡积雪清理工具的连结装置以及采用该连结装置的控制方法”的专利申请的分案申请,其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及用于连接清理车(groomervehicle)和滑雪坡积雪清理工具(skislopesnowgroomingimplement)的连结装置(hitchdevice)。
背景技术
清理车通常是动力履带式车,其包括沿第一轴线延伸的框架;而积雪清理工具通常是由清理车牵引的旋转式耕雪机(rotarysnowtiller),并包括第二框架,该第二框架主要交叉于第二轴线并相对于第二轴线对称地延伸,当沿直线路径行进时,该第二轴线与第一轴线对齐,而当沿曲线路径行进时,该第二轴线与第一轴线成一角度。
连结装置包括:绕垂直于第一轴线的第三轴线,并且绕垂直于第一轴线和第三轴线的第四轴线铰接到第一框架的臂或所称的悬臂(boom);连接到第一框架和臂以调节臂绕第三轴线相对于第一框架的位置的第一致动器;以及连接到第一框架和臂以调节臂绕第四轴线的位置的至少一个第二致动器。
第一致动器实际上是液压缸,用于抬高和降低臂以相对于积雪选择性地抬高和降低旋转式耕雪机。第二致动器设定第一轴线和第二轴线之间的角度:当沿直线路径行进时,第二致动器使臂保持与第一轴线和第二轴线对齐;并且,当沿曲线路径行进时,第二致动器设定臂以绕第四轴线与第一轴线形成给定的角度。
已知的连结装置已经证明在抬高和降低旋转式耕雪机方面都是高效的,并且就在弯曲处周围操纵和稳定耕雪机的位置而言也是高效的。
然而,在一些滑雪坡清理环境中,需要旋转式耕雪机在已经清理积雪的带上行进,而清理车不从上面经过。
已知的连结装置允许完成该操作,但强制该旋转式耕雪机在相对于行进方向倾斜的位置操作,这增加了能量消耗并减小了清理宽度。
此外,当沿曲线路径行进时,已知的连结装置并不总能够使旋转式耕雪机定位以覆盖清理车在积雪中留下的痕迹(prints)。
发明内容
本发明的目的是提供用于连接清理车和滑雪坡积雪清理工具的连结装置,该连结装置设计成消除已知技术的缺点。
根据本发明,提供了一种连结装置,用于连接清理车和一种工具,其中,该清理车包括沿第一轴线延伸的第一框架,该工具(尤其是旋转式耕雪机)用于清理滑雪坡的积雪,并包括交叉于第二轴线且关于第二轴线对称地延伸的第二框架。该连结装置包括:臂,该臂绕垂直于第一轴线的第三轴线、并绕垂直于第一轴线和第三轴线的第四轴线铰接到第一框架;第一致动器,用于调节臂绕第三轴线相对于第一框架的位置,以抬高和降低工具;以及至少一个第二致动器,用于调节臂绕第四轴线相对于第一框架的位置。并且该连结装置的特征在于,包括:可在臂与第一框架和第二框架中的一个之间活动的活动联轴节(movablecoupling);以及用于调节臂在垂直于第四轴线的平面中的位置的第三致动器。
本发明还涉及一种控制方法。
根据本发明,提供了一种控制连结装置的方法,该连结装置用于连接清理车和一种工具。其中,该清理车包括沿第一轴线延伸的第一框架,该工具(尤其是旋转式耕雪机)用于清理滑雪坡的积雪,并包括交叉于第二轴线且关于第二轴线对称地延伸的第二框架。该连结装置包括臂,该臂绕垂直于第一轴线的第三轴线、并绕垂直于第一轴线和第三轴线的第四轴线铰接到第一框架。该方法包括:调节臂绕第三轴线相对于第一框架的位置,以抬高和降低工具;以及调节臂绕第四轴线相对于第一框架的位置。并且该方法的特征在于,进一步调节臂在垂直于第四轴线的平面中的位置;该臂通过活动联轴节连接到第一框架和第二框架中的一个。
附图说明
将参照附图通过实例描述本发明的多个非限制性实施例,附图中:
图1示出了通过根据本发明并处于第一操作位置的连结装置连接到积雪清理工具的清理车的平面图,为清晰起见略去部分部件;
图2示出了图1中的清理车、积雪清理工具和处于第二位置的连结装置的平面图,为清晰起见略去部分部件;
图3示出了处于第三操作位置的图1中的连结装置的示意性放大平面图,为清晰起见略去部分部件;
图4示出了根据本发明第二实施例的连结装置的示意性平面图,为清晰起见略去部分部件;
图5示出了根据本发明第三实施例的连结装置的示意性平面图,为清晰起见略去部分部件。
具体实施方式
图1和图2中的标号1表示作为整体的连结装置,该连结装置用于连接清理车2和用于清理滑雪坡的积雪M的工具3(尤其是旋转式耕雪机)。清理车2被驱动,并且沿滑雪坡牵引工具3,同时该连结装置根据由要执行的耕雪操作的类型所施加的条件提供对工具3的控制。
清理车2包括主要沿中心轴线A1延伸的框架4、平行于轴线A1的两条履带5、以及连接到框架4前部的铲6,并且该清理车通过连接到框架4的连结装置1连接到工具3。
工具3具有中心轴线A2,交叉于中心轴线A2而延伸,并包括框架7,该框架又包括垂直于轴线A2的杆8、以及刚性地连接到杆8的弧形支架(arc-shapedbracket)9,该弧形支架设置在工具3的中心线上,并且面向清理车2。
参照图3,连结装置1在对应的中心轴线A1和A2处连接至框架4和框架7,并包括:绕轴线A3铰接到框架4的臂10;以及致动器11(在所示实例中是液压缸),其连接到框架4和臂10,以使臂10绕轴线A3旋转,从而选择性地相对于积雪M抬高和降低臂10和工具3。
臂10绕垂直于轴线A1和A3的轴线A4铰接到框架4,并包括两个致动器12(在所示实例中是两个液压缸),每个致动器都连接到框架4和臂10,以控制臂10绕轴线A4的旋转。致动器12对称地设置在臂10的相对侧。
连结装置1包括位于臂10和框架4之间的万向接头13,从而允许绕轴线A3和A4的旋转;并且臂10绕平行于轴线A4的轴线A5铰接到(在所示实例中,通过铰链14)框架7。
更具体地,臂10包括直杆15和刚性连接到杆15一端的板16。万向接头13设置在杆15的与板16相对的一端,并且铰链14沿板16设置。
致动器11设置在杆15之上,并铰接到框架4和杆15;并且每个致动器12都设置在杆15旁边,并且铰接到框架4和板16。
连结装置1包括两个致动器17,每个致动器都铰接到臂10和框架7,从而控制框架7相对于臂10绕轴线A5的旋转。在所示实施例中,致动器17将支架9连接到板16,并且相对于轴线A2对称。
连结装置1包括控制装置18,该控制装置又包括:液压回路19,该液压回路连接到致动器11、12、17,并配备有阀组件20,从而沿未示出的软管选择性地向致动器11、12、17供给;控制单元21;与致动器12相关联的线性传感器22;以及与致动器17相关联的线性传感器23。
液压回路19包括清理车2上的泵P,从而对回路19供压。
控制单元21接收来自线性传感器22和23的表示框架7相对于框架4的期望位置(即致动器12和17的期望位置)的目标信号和表示致动器12和17实际位置的实际位置信号,并向阀组件20提供调整信号,该调整信号由控制单元21根据目标信号和实际位置信号之间的差异来计算。
参照图1,在实际使用中,清理车2沿行进方向D前进并牵引工具3。通常,当沿直线路径行进时,轴线A1和A2是对齐的,并且臂10平行于轴线A1和A2,如图3所示。
当沿曲线路径行进时,如图2所示,轴线A1和A2形成除180°之外的角度,并且臂10以由致动器12确定的角度相对于框架4倾斜。一些情况下,为了覆盖清理车2的履带5留下的痕迹,需要通过致动器17使框架7相对于臂10旋转。当沿曲线路径行进时,清理车2的转向曲线(steeringcurve)传输到控制单元21,该控制单元因此计算致动器12和17的位置,从而工具3能够清理积雪M的其上留有履带5留下的痕迹的部分,如图2所示。
控制单元21还提供设定轴线A1和A2之间给定的偏移值(offsetvalues),即沿直线路径推进清理车2和工具3时,轴线A1和A2偏移且平行,如图1中的操作位置所示。轴线A1和A2之间的距离通过绕轴线A4的给定旋转、以及在相反方向上绕轴线A5的相同旋转量来设定。
图1到图3的每张图中,工具3相对于清理车2的位置通过控制单元21实现并维持,该控制单元将来自传感器22和23的信号与目标信号进行比较,并在传感器信号偏离目标信号时发出调整信号。
在一个变型中,线性传感器22和23被除去,并且控制装置18包括两个角度传感器24和25(在图3中用虚线示出),以分别确定臂10和框架4之间的绕轴线A4的角度以及臂10和框架7之间的绕轴线A5的角度。
在图4的实施例中,连结装置1包括:安装成沿平行于轴线A3的滑道(runner)27滑动的滑块(slide)26,以及用于使滑块26沿滑道27选择性地移动的致动器28。臂10在平行于轴线A2并与轴线A2对齐的位置刚性固定于框架7,并且相对于滑块26绕轴线A3和A4铰接。并且在除去致动器17时,致动器12直接连接到滑块26和臂10。
除了各致动器12的线性传感器22之外,控制装置18包括与致动器28相关联的线性传感器29,同时除去线性传感器23。
在第二实施例的变型中,线性传感器22被图4中虚线所示出的角度传感器30取代。
当沿直线路径行进时,第二实施例以与第一实施例相同的方式操作,臂10在直线路径上保持与轴线A1和A2对齐,并且事实上该臂不能相对于轴线A2移动。致动器28使整个滑块26以与期望的偏移量相等的量沿滑道27平移,由此使轴线A2和A1偏移。
当沿曲线路径行进时,通过使臂10绕轴线A4旋转并可能使滑块26相对于框架4平移,来实现工具3相对于清理车2的位置、以及轴线A2相对于轴线A1的位置。
在图5的实施例中,连结装置1通过万向接头13直接连接于框架4,并连接于框架7,从而在垂直于轴线A2和A4的方向上滑动。板16与安装成沿框架7的支架9的滑道32滑动的滑块31形成一体。并且连结装置1包括连接到框架7和滑块31的两个致动器33,从而选择性地将滑块31设定在相对于框架7的给定位置。
除各致动器12的线性传感器22之外,控制装置18包括两个线性传感器34,每个线性传感器34都与各自的致动器33相关联。
代替线性传感器22,控制装置18可包括图5中虚线示出的角度传感器35。
除了平移发生在臂10和框架7之间,而不是发生在臂10和框架4之间之外,第三实施例以与第二实施例相同的方式操作。
Claims (18)
1.一种连结装置(1),用于连接清理车(2)和工具(3),所述清理车包括沿第一轴线(A1)延伸的第一框架(4),所述工具尤其是旋转式耕雪机,所述工具用于清理滑雪坡的积雪(M),并包括交叉于第二轴线(A2)且相对于第二轴线对称地延伸的第二框架(7);
所述连结装置(1)包括:臂(10),所述臂绕垂直于所述第一轴线(A1)的第三轴线(A3)、并且绕垂直于所述第一轴线和第三轴线(A1、A3)的第四轴线(A4)铰接至第一框架(4);第一致动器(11),用于调节所述臂(10)绕所述第三轴线(A3)相对于所述第一框架(4)的位置,从而抬高和降低所述工具(3);以及至少一个第二致动器(12),用于调节所述臂(10)绕所述第四轴线(A4)相对于所述第一框架(4)的位置;
并且所述连结装置的特征在于,包括:活动联轴节(14;26、27;31、32),可在所述臂(10)与所述第一框架和第二框架(4、7)中的一个之间活动;以及第三致动器(17;28;33),用于调节所述臂(10)在垂直于所述第四轴线(A4)的平面中的位置。
2.根据权利要求1所述的连结装置,其特征在于,所述活动联轴节(14;26、27;31、32)包括使所述臂(10)和第二框架(7)绕平行于所述第四轴线(A4)的第五轴线(A5)铰接的铰链(14);所述第三致动器(17)连接至所述臂(10)并连接至第二框架(7),从而调节所述第二框架(7)绕第五轴线(A5)相对于所述臂(10)的位置。
3.根据权利要求2所述的连结装置,其特征在于,包括连接至所述臂(10)并连接至第二框架(7)、并且设置在所述臂(10)的相对侧上的两个第三致动器(17)。
4.根据权利要求1所述的连结装置,其特征在于,所述活动联轴节(14;26、27;31、32)包括设置在所述臂(10)和第一框架(4)之间的滑块(26)和滑道(27);所述滑块(26)与滑道(27)接合,从而平行于所述第三轴线(A3)而滑动;并且所述第三致动器(28)调节所述滑块(26)沿所述滑道(27)的位置。
5.根据权利要求4所述的连结装置,其特征在于,所述臂(10)通过万向接头(13)铰接到所述滑块(26);所述第一致动器和第二致动器(11、12)连接至所述滑块(26)和臂(10)。
6.根据权利要求1所述的连结装置,其特征在于,所述活动联轴节(14;26、27;31、32)包括设置在所述臂(10)和第二框架(7)之间的滑块(31)和滑道(32);所述滑块(31)与滑道(32)接合,从而在垂直于所述第二轴线和第四轴线(A2、A4)的方向上移动;并且所述第三致动器(33)调节所述滑块(31)沿所述滑道(32)的位置。
7.根据权利要求6所述的连结装置,其特征在于,所述臂(10)通过万向接头(13)铰接至所述第一框架(4),并且所述臂刚性连接至所述滑块(31);所述第一致动器和第二致动器(11、12)连接至所述第一框架(4)和臂(10)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的连结装置,其特征在于,包括对称设置在所述臂(10)的相对侧上的两个第二致动器(12)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的连结装置,其特征在于,包括控制装置(18),所述控制装置包括:液压回路(19),供给所述第一致动器、第二致动器、和第三致动器(11、12、17;11、12、28;11、12、33);以及控制单元(21),用于发出调整信号以调节所述液压回路(19)。
10.根据权利要求9所述的连结装置,其特征在于,所述控制装置(18)包括第一传感器(22;24;22、29;29、30;35),用于确定所述臂(10)相对于所述第一框架(4)的位置,并且向所述控制单元(21)提供信号。
11.根据权利要求9或10所述的连结装置,其特征在于,所述控制装置包括第二传感器(23;29;34),用于确定所述臂(10)相对于所述第二框架(7)的位置,并且向所述控制单元(21)提供信号。
12.根据权利要求10或11所述的连结装置,其特征在于,所述第一传感器和第二传感器(22、23;24、25;22、29;29,30;22、34;34、35)包括位置传感器,所述位置传感器可为线性传感器(22、23、29、34)或角度传感器(24、25、30、35)。
13.一种控制连结装置(1)的方法,所述连结装置用于连接清理车(2)和工具(3),所述清理车包括沿第一轴线(A1)延伸的第一框架(4),所述工具尤其是旋转式耕雪机,所述工具用于清理滑雪坡的积雪(M),并包括交叉于第二轴线(A2)且相对于所述第二轴线对称地延伸的第二框架(7);所述连结装置(1)包括臂(10),所述臂绕垂直于第一轴线(A1)的第三轴线(A3)、并且绕垂直于所述第一轴线和第三轴线(A1、A3)的第四轴线(A4)铰接到第一框架(4);
所述方法包括:调节所述臂(10)绕第三轴线(A3)相对于所述第一框架(4)的位置,从而抬高和降低工具(3);以及调节所述臂(10)绕所述第四轴线(A4)相对于所述第一框架(4)的位置;并且所述方法的特征在于,进一步调节所述臂(10)在垂直于所述第四轴线(A4)的平面中的位置;所述臂(10)通过活动联轴节(14;26、27;31、32)连接至第一框架和第二框架(4、7)中的一个。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,借助于位置信号确定所述臂(10)相对于所述清理车(2)的第一框架(4)的位置;将所述位置信号与表示期望位置的目标信号比较;以及发出调整信号,以致动第二致动器和第三致动器(12;12、28),从而校正所述臂(10)相对于所述第一框架(4)的位置。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,借助于位置信号确定所述臂(10)相对于所述工具(3)的第二框架(7)的位置;将所述位置信号与表示期望位置的目标信号比较;以及发出调整信号,以致动第三致动器(17;33),从而校正所述臂(10)相对于所述第二框架(7)的位置。
16.根据权利要求13到15中任一项所述的方法,其特征在于,使所述臂(10)相对于所述第一框架(4)绕第四轴线(A4)旋转第一角度;以及使所述第二框架(7)相对于臂(10)绕平行于所述第四轴线(A4)的第五轴线(A5)旋转第二角度,所述第二角度等于所述第一角度并与所述第一角度相对。
17.根据权利要求13到15中任一项所述的方法,其特征在于,使所述臂(10)相对于所述第一框架(4)在平行于所述第三轴线(A3)的方向上平移。
18.根据权利要求13到15中任一项所述的方法,其特征在于,使所述第二框架(7)相对于所述臂(10)在垂直于所述第二轴线和第四轴线(A2;A4)的方向上平移。
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