CN108749499B - 高地隙自走式底盘的独立悬挂装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高地隙自走式底盘的独立悬挂装置，包括竖向设置的转向立轴，转向立轴的底部连接有车轮，转向立轴的中间外部套装有支撑架，转向立轴的上部伸出支撑架外安装有转向支架，转向支架与转向立轴之间转动配合，转向支架与转向立轴之间设置有驱动转向立轴在支撑架上转动的转向驱动装置；转向支架的顶部连接有悬挂减震装置，悬挂减震装置的顶部连接有支撑顶板，支撑顶板与支撑架之间相对连接有竖向设置的导向装置，转向支架滑动安装在导向装置上；车轮连接有动力装置；本发明满足高地隙作业需要，对于低频高幅振动具有较好隔振效果，适合于大型高地隙自走式作业机械的减震要求，在田间地面和运输道路上具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性。

Description

高地隙自走式底盘的独立悬挂装置
技术领域
本发明涉及独立悬挂装置，尤其涉及一种用于高地隙自走式底盘的独立悬挂装置。
背景技术
随着科学技术的不断进步，农业发展也随之跟进，农业生产所需的农业机械技术也在不断的发展进步，相应的农机产品也在不断的升级，并被广泛应用于农业生产中，农用机械的品种和功能不断完善，逐渐趋于多样化。
目前，用于农田作业的机械主要采用拖拉机，众所周知拖拉机用于农田作业存在地隙低的缺陷，造成在进行农田作业时容易伤农田高杆作物的问题，不适用作物的中后期田间管理，为了适用农田高杆作物的生产要求，高地隙作业机械应运而生，目前国内高地隙作业机械主要采用非独立式悬挂，然而由于高地隙作业机械的作业工况复杂，地形高低不平，因此非独立式悬挂方式不便于实现车身稳定及负载平衡控制，造成高地隙作业的行驶平顺性以及操作稳定性较差，易对土壤造成破坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种满足高地隙作业牵引性能、行驶平顺和操纵稳定的高地隙自走式底盘的独立悬挂装置，在田间地面和运输道路上具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性，同时不会对土壤和路面造成严重的冲击和破坏。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：高地隙自走式底盘的独立悬挂装置，包括竖向设置的转向立轴，所述转向立轴的底部连接有车轮，所述转向立轴的中间外部套装有支撑架，所述转向立轴的上部伸出所述支撑架外安装有转向支架，所述转向支架与所述转向立轴之间转动配合，所述转向支架与所述转向立轴之间设置有驱动所述转向立轴在所述支撑架上转动的转向驱动装置；所述转向支架的顶部连接有悬挂减震装置，所述悬挂减震装置的顶部连接有支撑顶板，所述支撑顶板与所述支撑架之间相对连接有竖向设置的导向装置，所述转向支架滑动安装在所述导向装置上；所述车轮连接有动力装置。
作为优选的技术方案，所述转向立轴上部安装有转向臂，所述转向支架与所述转向臂之间连接有所述转向驱动装置。
作为优选的技术方案，所述转向驱动装置为转向油缸，所述转向油缸的有杆端与所述转向支架铰接，所述转向油缸的无杆端与所述转向臂铰接。
作为优选的技术方案，所述导向装置包括分别设置在所述支撑顶板与所述支撑架之间的两导向轴，所述转向支架的两侧分别滑动安装在两所述导向轴上。
作为优选的技术方案，两所述导向轴上位于所述转向支架的下方均套装有减震限位块。
作为优选的技术方案，所述悬挂减震装置为空气弹簧。
作为优选的技术方案，所述动力装置为液压马达，所述车轮安装在所述液压马达的输出轴上，所述转向立轴的底端固定安装有马达安装壳体，所述液压马达安装在所述马达安装壳体内。
由于采用了上述技术方案，高地隙自走式底盘的独立悬挂装置，包括竖向设置的转向立轴，所述转向立轴的底部连接有车轮，所述转向立轴的中间外部套装有支撑架，所述转向立轴的上部伸出所述支撑架外安装有转向支架，所述转向支架与所述转向立轴之间转动配合，所述转向支架与所述转向立轴之间设置有驱动所述转向立轴在所述支撑架上转动的转向驱动装置；所述转向支架的顶部连接有悬挂减震装置，所述悬挂减震装置的顶部连接有支撑顶板，所述支撑顶板与所述支撑架之间相对连接有竖向设置的导向装置，所述转向支架滑动安装在所述导向装置上；所述车轮连接有动力装置；本发明的有益效果是：使用时，本发明可以单独通过支撑架连接在底盘上，使得安装后的底盘具有高地隙特点，在进行农田作业时不容易出现伤农田高杆作物的问题；本发明的工作过程包括转向工作过程和减震工作过程，其中，转向工作过程如下：转向时，转向驱动装置开始工作，转向驱动装置带动转向支架转动的同时，转向立轴被带动转动，从而带动车轮转动，实现转向，在此过程中，由于转向驱动装置的设置，使得转向过程转向容易，操纵轻便；减震工作过程如下：行走产生颠簸时，路面激励通过车轮传递给转向立轴，再依次传递到转向支架与悬挂减震装置上，由于转向支架套装在导向装置外，因此当产生路面激励时，转向立轴上下运动的同时带动转向支架在导向装置上产生上下运动，并将震动传递到悬挂减震装置上，由于悬挂减震装置的阻尼作用消减了上下运动的幅度，达到减震的目的；本发明满足高地隙作业需要，对于低频高幅振动具有较好隔振效果，适合于大型高地隙自走式作业机械的减震要求，在田间地面和运输道路上具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性，同时不会对土壤和路面造成严重的冲击和破坏，可以实现对高杆农作物进行中后期田间管理需求，拓宽农机的适用范围。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的主视图；
图3是本发明实施例的侧视图；
图中：1-转向立轴；2-车轮；3-支撑架；4-转向支架；5-支撑顶板；6-转向臂；7-转向油缸；8-油缸铰支座；9-导向轴；10-减震限位块；11-空气弹簧；12-液压马达；13-马达安装壳体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1、图2和图3所示，本实施例为安装在高地隙作业机械上的一种高地隙自走式底盘的独立悬挂装置，可以适用于田间地面和运输道路的行走，本实施例可以单独地安装在底盘上；高地隙自走式底盘的独立悬挂装置，包括竖向设置的转向立轴1；所述转向立轴1的底部连接有车轮2，所述转向立轴1的中间外部套装有支撑架3；所述转向立轴1的上部伸出所述支撑架3外安装有转向支架4，所述转向支架4与所述转向立轴1之间转动配合，所述转向支架4与所述转向立轴1之间设置有驱动所述转向立轴1在所述支撑架3上转动的转向驱动装置；所述转向支架4的顶部连接有悬挂减震装置，所述悬挂减震装置的顶部连接有支撑顶板5，所述支撑顶板5与所述支撑架3之间相对连接有竖向设置的导向装置，所述转向支架4滑动安装在所述导向装置上；所述车轮2连接有动力装置。
其中，所述转向立轴1具有传递震动和转动的作用；所述支撑顶板5、所述导向装置和所述支撑架3构成一个整体，对本实施例起支撑作用，所述支撑架3连接在底盘上，使得安装后的底盘具有高地隙特点，在进行农田作业时不容易出现伤农田高杆作物的问题，可以适用于作物的中后期田间管理，满足农田高杆作物的生产要求。
所述转向立轴1上部安装有转向臂6，所述转向支架4与所述转向臂6之间连接有所述转向驱动装置；所述转向驱动装置为转向油缸7，所述转向支架4上固定安装有油缸铰支座8，所述转向油缸7的有杆端与所述油缸铰支座8铰接，所述转向油缸7的无杆端与所述转向臂6铰接；因此，当所述转向油缸7的有杆端伸长或者缩短的过程中，所述转向油缸7的有杆端仅绕着所述油缸铰支座8转动，所述转向油缸7的无杆端被带动绕着所述转向臂6转动，同时所述转向臂6带动着所述转向立轴1在所述支撑架3内转动，从而将转向传递到车轮2上实现车轮2的转向，此转向过程操作容易；其中，所述转向油缸7为本领域普通技术人员所公知的产品，具体工作原理在此不再赘述。
所述导向装置包括分别设置在所述支撑顶板5与所述支撑架3之间的两导向轴9，所述转向支架4的两侧分别滑动安装在两所述导向轴9上；所述导向轴9的设置限定的所述转向支架4只可以实现上下运动，使得减震工作过程与转向工作过程互不干扰；两所述导向轴9上位于所述转向支架4的下方均设有减震限位块10，所述减震限位块10的设置用于限定所述转向支架4向下运动的最低位置，用于限定所述悬挂减震装置的减震工作行程，从而防止由于所述悬挂减震装置无限伸长而造成损坏；所述悬挂减震装置为空气弹簧11，所述空气弹簧11为本领域普通技术人员所公知的产品，所述空气弹簧11发热少，便于实现阻尼的控制，并且对于低频高幅振动具有较好隔振效果，使所述车轮2顺着路面上下颠簸的同时车架和车身不受干扰；通过所述空气弹簧11和所述减震限位块10的设置使得本实施例的减震范围在±100mm内，减震效果良好。
所述动力装置为液压马达12，所述车轮2安装在所述液压马达12的输出轴上，所述转向立轴1的底端固定安装有马达安装壳体13，所述液压马达12安装在所述马达安装壳体13内；所述液压马达12用于对所述车轮2提供动力，实现了作业机械自走式，所述液压马达12为本领域普通技术人员所公知的产品。
本实施例的工作过程包括转向工作过程和减震工作过程，其中，具体各工作过程如下：
转向工作过程：转向时，转向油缸7开始工作，转向油缸7的有杆端不断伸缩，由于转向油缸7两端分别与转向支架4和转向臂6铰接，转向臂6与转向立轴1之间固定连接，因此当转向油缸7的有杆端伸缩过程中，转向油缸7的有杆端绕着转向支架4的油缸铰支座8转动，转向油缸7的无杆端绕着转向臂6转动，转动的过程中，转向臂6同时带动着转向立轴1转动，转向立轴1会在支撑架3内部转动，再由于转向立轴1的底部连接在马达安装壳体13上，马达安装壳体13会随着转向立轴1的转动而转动，从而带动车轮2转动，实现转向；转向工作过程中扭矩传递路线为转向油缸7→转向臂6→转向立轴1→马达安装壳体13→液压马达12→车轮2；在此过程中，由于转向油缸7的设置，使得转向过程转向容易，操纵轻便。
减震工作过程：行走产生颠簸时，路面激励通过车轮2、液压马达12、马达安装壳体13传递给转向立轴1，由于转向支架4安装在转向立轴1的顶部，因此路面激励会继续传递到转向支架4上，又由于空气弹簧11连接在转向支架4上，因此路面激励会继续传递到空气弹簧11上，同时又由于转向支架4套装在导向轴9外，因此当产生路面激励时，转向立轴1在支撑架3内上下运动的同时，转向臂6、转向油缸7、转向支架4在导向轴9上产生上下运动并传递到空气弹簧11上，由于空气弹簧11的阻尼作用消减了上下运动的幅度，达到减震的目的；震动传递路线为车轮2→液压马达12→马达安装壳体13→转向立轴1→转向支架4→空气弹簧11；在此过程中，由于空气弹簧11的设置，能迅速消减震动；在底盘上分别对应安装本实施例，使得各个车轮2在遇到路面不平时，各个车轮2的跳动为单独跳动，互不干扰，有效的减少了车身的倾斜和震动，提高了车轮2的地面附着力，使得行驶的平顺性更好。
本发明满足高地隙作业需要，采用空气弹簧阻尼的独立悬挂，对于低频高幅振动具有较好隔振效果，适合于大型高地隙自走式作业机械的减震要求，在田间地面和运输道路上具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性，同时不会对土壤和路面造成严重的冲击和破坏，可以实现对高杆农作物进行中后期田间管理需求，拓宽农机的适用范围。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。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 (4)

1.高地隙自走式底盘的独立悬挂装置，包括竖向设置的转向立轴，所述转向立轴的底部连接有车轮，其特征在于：所述转向立轴的中间外部套装有支撑架，所述转向立轴的上部伸出所述支撑架外安装有转向支架，所述转向支架与所述转向立轴之间转动配合，所述转向支架与所述转向立轴之间设置有驱动所述转向立轴在所述支撑架上转动的转向驱动装置，所述转向立轴上部安装有转向臂，所述转向支架与所述转向臂之间连接有所述转向驱动装置，所述转向驱动装置为转向油缸，所述转向油缸的有杆端与所述转向支架铰接，所述转向油缸的无杆端与所述转向臂铰接；所述转向支架的顶部连接有悬挂减震装置，所述悬挂减震装置的顶部连接有支撑顶板，所述支撑顶板与所述支撑架之间相对连接有竖向设置的导向装置，所述转向支架滑动安装在所述导向装置上；所述车轮连接有动力装置，所述动力装置为液压马达，所述车轮安装在所述液压马达的输出轴上，所述转向立轴的底端固定安装有马达安装壳体，所述液压马达安装在所述马达安装壳体内；
转向工作过程中扭矩传递路线为转向油缸→转向臂→转向立轴→马达安装壳体→液压马达→车轮；震动传递路线为车轮→液压马达→马达安装壳体→转向立轴→转向支架→悬挂减震装置。
2.如权利要求1所述的高地隙自走式底盘的独立悬挂装置，其特征在于：所述导向装置包括分别设置在所述支撑顶板与所述支撑架之间的两导向轴，所述转向支架的两侧分别滑动安装在两所述导向轴上。
3.如权利要求2所述的高地隙自走式底盘的独立悬挂装置，其特征在于：两所述导向轴上位于所述转向支架的下方均套装有减震限位块。
4.如权利要求1所述的高地隙自走式底盘的独立悬挂装置，其特征在于：所述悬挂减震装置为空气弹簧。
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