CN108569349A - 一种全地形采伐机底盘结构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全地形采伐机底盘结构及其使用方法，包括前车架和后车架，所述前车架的后端经铰接结构与后车架相连接，前车架的两侧部设置有由设置于前车架内的前部动力系统独立驱动的车轮，所述后车架内设置有与前部动力系统电连接的后部动力系统，后车架的两侧部设置有由后部动力系统独立驱动的履带机构。该全地形采伐机底盘结构紧凑，借用履带式和轮式的结合，实现底盘的灵活、稳定的行驶。

Description

一种全地形采伐机底盘结构及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种全地形采伐机底盘结构及其使用方法。

背景技术

我国人工林的木材多数处于采伐阶段，依靠传统的手工切割和现有装备已经无法满足现代木材生产作业的要求，实现高效的机械化、高效的采伐是当务之急。高效能采伐机是国内外研究的重点，其不仅能完成砍伐、集材等多联合的作业操作，且具有非常可观的工作效率，能实现采伐、去皮、造林、集材、装载为一体，每小时完成100棵至140棵树木，比人力操作高了50倍以上的效率。但底盘行驶性能差、整机体积大、能量利用低、能耗高、排放差等因素制约着采伐机的进一步发展。

另外，为应对日益增长环境问题和加强节能需求，国家将混合动力作为现阶段车辆发展重点和方向。采伐机的研究也不例外，目前国内外对采伐机减排、经济性和动力性上都积极的开展研究，但现均处于初期阶段。国外出现一些自主研发的混合动力采伐机，而我国采伐机多数从国外引进，受国内外地形较大差异，直接引进的采伐机性能上会出现出不能满足状况，且我国南方林区多数为丘陵，地形错综复杂，很多工程机械在运行时出现侧翻、振动大、驾驶舒适性差，这给采伐机的安全性带来巨大挑战。为此需要一种适应全地形的底盘，更好的行驶于我国林地，提高行驶性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全地形采伐机底盘结构及其使用方法，结构紧凑，借用履带式和轮式的结合，实现底盘的灵活、稳定的行驶。

本发明的技术方案在于：一种全地形采伐机底盘结构，包括前车架和后车架，所述前车架的后端经铰接结构与后车架相连接，前车架的两侧部设置有由设置于前车架内的前部动力系统独立驱动的车轮，所述后车架内设置有与前部动力系统电连接的后部动力系统，后车架的两侧部设置有由后部动力系统独立驱动的履带机构。

进一步地，所述铰接结构包括设置有前车架后端并位于上下侧的前部铰接板，所述后车架的前端上下部对应设置有与前部铰接板相铰接的后部铰接板，所述前车架的位于前部铰接板的两侧部还分别铰接有斜向外侧的伸缩杆，所述伸缩杆的另一端与后部车架上对应侧的外侧部相铰接。

进一步地，所述前部动力系统包括设置于前车架内的发动机，所述发动机的输出端连接有前部驱动桥，所述前部驱动桥的两侧输出分别与车轮相连接。

进一步地，所述后部动力系统包括蓄电池，所述蓄电池经发电机与发动机相连接，蓄电池的输出端与电机相连接，所述电机的输出端与后部驱动桥相连接，所述后部驱动桥分别驱动后车架两侧部的履带机构。

进一步地，所述电机的输出端经锥齿轮副驱动纵向设置于后车架上的转轴，所述转轴上设置有与后部驱动桥中的齿轮相啮合的动力传输齿轮，所述后部驱动桥的两侧端分别设置有履带导轮，所述履带导轮经第一传动带与第一导轮相连接，所述后车架上设置有与第一导轮同轴的第二导轮，所述第二导轮经第二传动带驱动与履带机构中的履动轮同轴的驱动轮。

进一步地，所述履带机构包括用于与后部动力系统相连接的履动轮和履带，所述履动轮上铰接有后导板，所述后导板的前端铰接有后支撑板，所述后支撑板的前部铰接有前支撑板，所述前支撑板的前端铰接有前导板，所述前导板的前端设置有斜置的仰板，所述仰板的下端设置有小导轮，仰板的上端设置有大导轮，位于前支撑板和后支撑板的铰接点上端设置有经轴杆固定于后车架上的上部导轮，所述履带绕置于履动轮、小导轮、大导轮及上部导轮上。

进一步地，所述后支撑板的前端上部和前支撑板的后端下部分别设置有向上翘起的凸部，位于两凸部之间设置有减震器，位于后支撑板的前端下部和前支撑板的后端下部还分别设置有与履带相抵接的第一下部导轮和第二下部导轮。

一种全地形采伐机底盘结构的使用方法，包括以下步骤：

1）当在平坦的路面上行驶时，启动电机，使后部动力系统单独驱动履带行驶，而发动机不工作，实现后履带驱动行驶；

2）当路况复杂或者爬坡时，启动发动机以及电机，发动机和电机同时工作，使后部动力系统和后部动力系统同时工作，实现车轮和履带机构共同驱动。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

采用铰接式结构、履带和轮式结合实现采伐机底盘的全地形行驶性能。铰接式结构连接了前车架和后车架，实现采伐机底盘的灵活行驶，特别是上坡和转弯时，铰接式结构有利于采伐机减小转弯半径。后车架中采用履带运行，能提高采伐机行驶稳定性和平顺性。而前车架中采用轮式结构，能实现较快行驶，带动履带行驶速度，与履带结合，中和了履带和轮式优缺点，实现更加灵活运行。

采伐机动力系统采用混合动力结构，前轮靠发动机提供功率，实现较高功率行驶，有利于前轮更好的越过障碍物和爬坡，而后履带靠电机驱动，实现履带运行，在平坦的路面上行驶时，可以靠电机驱动履带行驶，而发动机不工作，实现后履带驱动行驶；如果路况复杂或者爬坡时，发动机和发电机同时工作，实现全驱动，提高采伐机的越障和通过性。

采用四边形简易履带，改变了传统履带结构，在结构中履带呈四边形，前段上仰，有利于越过较高的障碍物，在履带内部结构中由2个支撑板、导向轮、履动轮组成，2个支撑板间使用减震器，降低履带振动，提高整机平顺性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的动力系统布置图；

图3为本发明的履带的动力传输结构；

图4为本发明的履带结构示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

参考图1至图4

一种全地形采伐机底盘结构，采用履带和轮式结合，包括前车架10和后车架20，所述前车架的后端经铰接结构与后车架相连接，前车架的两侧部设置有由设置于前车架内的前部动力系统独立驱动的车轮11，所述后车架内设置有与前部动力系统电连接的后部动力系统，后车架的两侧部设置有由后部动力系统独立驱动的履带机构30。

本实施例中，所述铰接结构包括设置有前车架后端并位于上下侧的前部铰接板12，所述后车架的前端上下部对应设置有与前部铰接板相铰接的后部铰接板21，所述前车架的位于前部铰接板的两侧部还分别铰接有斜向外侧的伸缩杆22，所述伸缩杆的另一端与后部车架上对应侧的外侧部相铰接，从而通过分别控制两伸缩杆实现方向调整。

本实施例中，所述前部动力系统包括设置于前车架内的发动机，所述发动机的输出端连接有前部驱动桥，所述前部驱动桥的两侧输出分别与车轮相连接，从而驱动车轮转动。所述后部动力系统包括蓄电池，所述蓄电池经发电机与发动机相连接，蓄电池的输出端与电机51相连接，所述电机的输出端与后部驱动桥52相连接，所述后部驱动桥分别驱动后车架两侧部的履带机构，从而通过电机带动履带机构旋转工作。

发动机连接车轮的前驱动桥，然后在把动力传递到车轮上，而后车架中采用电机驱动，发动机通过连接发电机，产生电能供蓄电池充电和电机运行，同时蓄电池也可以提供电能供电机驱动，电机通过锥齿轮副传递动力到后驱动桥，再把动力传递到左右履带，供履带驱动。

本实施例中，为了更好的驱动履带机构，所述电机的输出端经锥齿轮副53驱动纵向设置于后车架上的转轴54，所述转轴上设置有与后部驱动桥中的齿轮56相啮合的动力传输齿轮55，所述后部驱动桥的两侧端分别设置有履带导轮57，所述履带导轮经第一传动带58与第一导轮59相连接，所述后车架上设置有与第一导轮同轴的第二导轮60，所述第二导轮经第二传动带61驱动与履带机构中的履动轮31同轴的驱动轮62。

电机接收电池提供的电能，输出机械能，通过电机锥齿轮传出动力并通过与其啮合的锥齿轮接收并传递动力给动力传输齿轮，动力传输齿轮与后驱动桥的齿轮结合，后驱动桥实现动力传递和分配，把动力分配到左右履带的履带导轮上，通过第一传动带传动，动力传递到第一导轮，第一导轮通过同轴把动力传递到第二导轮，第二导轮通过第二传动带传递到驱动轮，驱动轮跟履动轮同轴，把动力传递到履动轮，履动轮带动整个履带的驱动行驶。

本实施例中，所述履带机构包括用于与后部动力系统相连接的履动轮31和履带32，所述履动轮上铰接有后导板33，所述后导板的前端铰接有后支撑板34，所述后支撑板的前部铰接有前支撑板35，后支撑板和前支撑板具有重叠部位，所述前支撑板的前端铰接有前导板36，所述前导板的前端设置有斜置的仰板37，所述仰板的下端设置有小导轮38，仰板的上端设置有大导轮39（小导轮和大导轮只是二者之间的比较），位于前支撑板和后支撑板的铰接点上端设置有经轴杆固定于后车架上的上部导轮40，实现履带前端向上仰，有利于提高越障和通过能力。所述履带绕置于履动轮、小导轮、大导轮及上部导轮上。

本实施例中，所述后支撑板的前端上部和前支撑板的后端下部分别设置有向上翘起的凸部341、351，位于两凸部之间设置有减震器41，有利于降低路况给履带带来的振动。位于后支撑板的前端下部和前支撑板的后端下部还分别设置有与履带相抵接的第一下部导轮42和第二下部导轮43，实现履带低端支撑。从而通过整体部件搭建了四边形履带结构，提高履带越障性和通过性，实现整机稳定性。

一种全地形采伐机底盘结构的使用方法，包括以下步骤：

1）当在平坦的路面上行驶时，启动电机，使后部动力系统单独驱动履带行驶，而发动机不工作，实现后履带驱动行驶；

2）当路况复杂或者爬坡时，启动发动机以及电机，发动机和电机同时工作，使后部动力系统和后部动力系统同时工作，实现车轮和履带机构共同驱动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的一种全地形采伐机底盘结构并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种全地形采伐机底盘结构，包括前车架和后车架，其特征在于，所述前车架的后端经铰接结构与后车架相连接，前车架的两侧部设置有由设置于前车架内的前部动力系统独立驱动的车轮，所述后车架内设置有与前部动力系统电连接的后部动力系统，后车架的两侧部设置有由后部动力系统独立驱动的履带机构。

2.根据权利要求1所述的一种全地形采伐机底盘结构，其特征在于，所述铰接结构包括设置有前车架后端并位于上下侧的前部铰接板，所述后车架的前端上下部对应设置有与前部铰接板相铰接的后部铰接板，所述前车架的位于前部铰接板的两侧部还分别铰接有斜向外侧的伸缩杆，所述伸缩杆的另一端与后部车架上对应侧的外侧部相铰接。

3.根据权利要求1或2所述的一种全地形采伐机底盘结构，其特征在于，所述前部动力系统包括设置于前车架内的发动机，所述发动机的输出端连接有前部驱动桥，所述前部驱动桥的两侧输出分别与车轮相连接。

4.根据权利要求3所述的一种全地形采伐机底盘结构，其特征在于，所述后部动力系统包括蓄电池，所述蓄电池经发电机与发动机相连接，蓄电池的输出端与电机相连接，所述电机的输出端与后部驱动桥相连接，所述后部驱动桥分别驱动后车架两侧部的履带机构。

5.根据权利要求4所述的一种全地形采伐机底盘结构，其特征在于，所述电机的输出端经锥齿轮副驱动纵向设置于后车架上的转轴，所述转轴上设置有与后部驱动桥中的齿轮相啮合的动力传输齿轮，所述后部驱动桥的两侧端分别设置有履带导轮，所述履带导轮经第一传动带与第一导轮相连接，所述后车架上设置有与第一导轮同轴的第二导轮，所述第二导轮经第二传动带驱动与履带机构中的履动轮同轴的驱动轮。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的一种全地形采伐机底盘结构，其特征在于，所述履带机构包括用于与后部动力系统相连接的履动轮和履带，所述履动轮上铰接有后导板，所述后导板的前端铰接有后支撑板，所述后支撑板的前部铰接有前支撑板，所述前支撑板的前端铰接有前导板，所述前导板的前端设置有斜置的仰板，所述仰板的下端设置有小导轮，仰板的上端设置有大导轮，位于前支撑板和后支撑板的铰接点上端设置有经轴杆固定于后车架上的上部导轮，所述履带绕置于履动轮、小导轮、大导轮及上部导轮上。

7.根据权利要求6所述的一种全地形采伐机底盘结构，其特征在于，所述后支撑板的前端上部和前支撑板的后端下部分别设置有向上翘起的凸部，位于两凸部之间设置有减震器，位于后支撑板的前端下部和前支撑板的后端下部还分别设置有与履带相抵接的第一下部导轮和第二下部导轮。

8.一种应用于权利要求5所述一种全地形采伐机底盘结构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）当在平坦的路面上行驶时，启动电机，使后部动力系统单独驱动履带行驶，而发动机不工作，实现后履带驱动行驶；

2）当路况复杂或者爬坡时，启动发动机以及电机，发动机和电机同时工作，使后部动力系统和后部动力系统同时工作，实现车轮和履带机构共同驱动。