CN109795569B - 适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘 - Google Patents

Abstract

涉及适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘，包括车架、分别位于车架下方前后桥两侧的三角形履带行走机构，位于后桥与三角形履带行走机构之间的转向机构；三角形履带行走机构包括：履带、支架、驱动轮、导向轮、张紧轮和负重轮，驱动轮连接在支架上方，导向轮和张紧轮分别连接在支架下方两端，负重轮连接在支架下方且位于张紧轮和导向轮之间，履带围绕驱动轮、导向轮、负重轮和张紧轮设置；张紧轮与支架间设有减振器Ⅱ和减振弹簧Ⅱ，支架下方设有水平方向的减振器Ⅰ和减振弹簧Ⅰ。该底盘将传感器与举升油缸结合，具有手动或者自动实现底盘姿态调平功能，双向设置的减振器和减振弹簧，实现多方面减振，底盘整体具有更高的通过性、稳定性及平顺性。

Description

适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体地说是适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘。

背景技术

履带底盘由于其具有较高的土地通过性以及较低的接地压力被广泛应用于农业生产收获领域。但是由于工作环境差，工作条件恶劣，履带车辆往往面临振动冲击大，重心高，稳定性差等不利于生产收获的问题。传统履带多采用摩擦减振的方法来消除地面的冲击，甚至很多农用车辆不进行减振，但是传统的摩擦减振对于振动以及冲击的消耗不完全，存在大量的振动通过机架冲击传递到机器及驾驶员身上，舒适性效果很差，平顺性不好。对于长时间作业的农机手容易产生疲劳感。并且履带车辆行驶在不平及有坡坑路面时，由于重心过高以及整机重量较大在工作极易发生侧翻问题一直亟待解决。此外大型农机的转向性能决定其在工作过程中的灵活性，对于农业生产收获有极大影响。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种能够实现多方面减振的适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘，包括车架、三角形履带行走机构和转向机构；三角形履带行走机构分别位于车架下方前后桥的两侧，转向机构位于后桥与三角形履带行走机构之间；三角形履带行走机构包括：履带、支架、驱动轮、导向轮、张紧轮和负重轮，驱动轮连接在支架上方，导向轮和张紧轮分别连接在支架下方两端，负重轮连接在支架下方且位于张紧轮和导向轮之间，履带围绕驱动轮、导向轮、负重轮和张紧轮形成三角形状的履带；张紧轮与支架之间设有减振器Ⅱ和减振弹簧Ⅱ，支架下方设有水平方向的减振器Ⅰ和减振弹簧Ⅰ。

优选地，三角形履带行走机构还包括固定限位架和限位块，固定限位架连接在支架的下方，限位块连接在固定限位架的下方，负重轮连接在限位块的下方两侧。

优选地，三角形履带行走机构还包括摇臂，负重轮和减振器通过摇臂连接，摇臂为板状的连接件，摇臂的两端均设有连接孔，摇臂的一端与减振器连接、另一端与负重轮连接；减振弹簧Ⅰ和减振器Ⅰ同轴安装在两侧摇臂之间。

优选地，三角形履带行走机构还包括摆臂，张紧轮和支架通过摆臂连接，摆臂为板状的连接件，摆臂的一端与支架铰接，另一端与张紧轮连接，中部与减振器Ⅱ和减振弹簧Ⅱ连接。

优选地，转向机构包括控制杆、转向油缸、转向横拉杆和转向节臂；控制杆安装在驾驶室内，转向油缸水平安装在车架的后桥前方，转向横拉杆位于后桥后方、两端分别与后桥两侧的三角形履带行走机构通过旋转副连接，转向节臂的一端固定在三角形履带行走机构上，一端与转向油缸的活塞杆铰接。采用这种结构后，通过控制杆控制转向油缸实现转向功能。

优选地，底盘还包括用于调平底盘姿态的举升机构，举升机构包括：控制器、操控杆、传感器、举升油缸、拉杆、连杆和滑柱，控制器和操控杆安装在驾驶室内，传感器安装在车架与车身连接处，举升油缸水平铰接在车架上，滑柱的上端与车架通过球铰副连接，连杆两端分别与举升油缸的活塞杆和滑柱下端铰接，拉杆一端与连杆连接、另一端与三角形履带行走机构通过旋转副连接。采用这种结构后，控制器和操控杆均可以控制举升油缸的活塞杆进而实现举升机构的升降调平功能。

优选地，传感器包括高度传感器和压力传感器，高度传感器和压力传感器分别与控制器电连接。采用这种结构后，分别利用高度传感器和压力传感器检测车架四个位置的压力值及高度，进而为驾驶员或控制器实现调控提供参考。

优选地，举升机构分别设置在车架与三角形履带行走机构之间。采用这种结构后，分别通过举升机构单独调节每个三角形履带行走机构与车架之间的间距进而实现车架的升降调平，提高农机在工作过程中的行驶稳定性，防止侧翻现象的出现。

优选地，举升机构通过人工操作操控杆调节或通过控制器根据传感器的反馈自动调节。采用这种结构后，调节方式灵活多变且安全有保障。

总的说来，本发明具有如下优点：

1.采用双向设置的减振器和减振弹簧，实现多方面的减振功能，底盘整体具有更高的通过性、稳定性及平顺性，特别适用于丘陵山地使用。

2.本发明利用摆臂以及摇臂结构，将地面传递给张紧轮以及负重轮的冲击力，传递给相对应的双向减振器，该减振器在压缩以及伸张行程中都能够将冲击动能通过阻尼力转化为热能耗散在空气中。极大地吸收了在工作过程中承受的振动，可以减少机体上的零件因为共振导致的零件寿命减短和疲劳等不良影响。

3.通过举升机构根据地形手动或者自动独立升起或者降低车架左前、左后、右前、右后四个支点的高度以实现升降调平，提高农机在工作过程中的行驶稳定性，防止发生侧翻现象。

4.转向机构可以减小农机在工作过程中的转向半径，提高农机在田地中的行驶灵活性，更加适用于在丘陵山地上行驶。

5.提高农机手在生产以及收获过程中舒适性，减少对驾驶员的振动冲击和疲劳感，提高工作效率。

附图说明

图1是履带底盘的轴测图。

图2是三角形履带行走机构的轴测图。

图3是负重减振装置的结构简图。

图4是固定限位架的结构简图。

图5是张紧装置的结构简图。

图6是图5的俯视图。

图7是前桥举升机构的结构简图。

图8是后桥举升机构的结构简图。

图9是转向机构的结构简图。

图10是1/4底盘举升时状态图。

图中的标号和对应的零部件名称为：1为车架，2为三角形履带行走机构，3为举升油缸，4为举升机构，5为转向油缸，6为转向节臂，7为转向横拉杆，8为压力传感器和高度传感器，9为支撑弹簧，10为履带，11为支架，12为导向轮，13为负重轮，14为负重减振装置，15为张紧轮，16为张紧装置，17为驱动轮，18为固定限位架，19为减振器Ⅰ，20为摇臂，21为限位块，22为减振器Ⅱ，23为摆臂，24为拉杆，25为连杆，26为旋转副，27为滑柱，28为球铰副，29为转向油缸的支座。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明做进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。

适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘，包括车架、三角形履带轮行走机构、举升机构和转向机构。

三角形履带轮行走机构包括履带、驱动轮、导向轮、张紧装置、负重减振装置和支架。张紧装置包括张紧轮、减振器Ⅱ、摆臂、减振弹簧Ⅱ，旋转销轴和固定螺母；张紧轮通过摆臂与支架连接，摆臂与支架之间通过旋转销轴和固定螺母连接，摆臂为叉状结构(类似于Y形)，摆臂的一端与支架铰接，另一端与张紧轮连接，中部与减振器Ⅱ和减振弹簧Ⅱ连接负重减振装置包括固定限位架、减振器Ⅰ、减振弹簧Ⅰ、固定螺栓、限位块、螺母、摇臂和负重轮。如图3和图4所示，固定限位架上设有六组对称设置的螺栓孔，限位块通过六组固定螺栓和螺母与固定限位架连接固定且位于固定限位架的下方。摇臂的一端与减振器连接、另一端与负重轮连接；减振弹簧Ⅰ和减振器Ⅰ同轴安装在两侧摇臂之间。固定限位架通过上端用于安装螺栓的安装孔安装在支架的下方，上，下方两侧竖板上有两对圆孔用于放置销轴以分别背向固定摇臂的下顶点；每块摇臂余下两个连接孔中上方的连接孔分别与减振弹簧Ⅰ的两个铰接点连接，下方的两个孔分别安装两对负重轮。驱动轮通过销轴连接在支架上方，导向轮和张紧轮分别通过销轴连接在支架下方两端。负重轮位于张紧轮与导向轮之间，且负重轮、张紧轮和导向轮的最低点位于同一平面。履带围绕着驱动轮、导向轮、张紧轮和负重轮形成三角形状的履带，形成三角形履带行走机构。

四组三角形履带行走机构分别位于车架下方前后桥的两侧，举升机构位于车架与三角形履带行走机构之间，在车架的左前、左后、右前、右后四个位置处分别设有举升机构。举升机构包括控制器、操控杆、压力传感器、高度传感器、举升油缸、拉杆、连杆和滑柱；控制器以及操控杆安装在驾驶室内，在车架与车身连接的四个支点处均安装有压力传感器和高度传感器，举升油缸通过螺母水平铰接在车架的安装座上，滑柱与车架通过球铰副连接，连杆两端分别连接举升油缸的活塞杆和滑柱下端的铰点；拉杆一端与连杆连接，另一端与三角形履带行走机构通过旋转副连接。控制器输出四个支点的压力值及高度，支持人工利用控制杆调节举升机构；或者选择控制器根据压力及高度变化自动反馈调节举升机构液压缸。当压力传感器和高度传感器传回的压力值以及高度值超出规定范围，可手动或控制器自动调节支点的举升。

图7为前桥举升机构，举升油缸通过支座安装在车架上，连杆两端通过螺栓分别与液压缸活塞杆安装孔和滑柱安装孔铰接，滑柱与履带行走机构的安装孔同轴安装，拉杆两端均为旋转副，分别与连杆与行走机构的安装孔铰接。当传感器传回的压力值以及高度值超出规定范围，可手动或控制器自动调节支点的举升。图8为后桥举升机构，举升油缸通过支座安装在车架上，连杆两端通过螺栓分别与液压缸活塞杆安装孔和滑柱安装孔铰接，滑柱与履带行走机构的安装孔同轴安装，拉杆一端通过旋转副与连杆铰接，另一端通过球铰副与行走机构转向节臂连接。当传感器传回的压力值以及高度值超出规定范围，可手动或控制器自动调节支点的举升。

转向机构位于后桥与三角形履带行走机构之间，转向机构包括控制杆、转向油缸、转向横拉杆和转向节臂。控制杆安装在驾驶室中；转向油缸通过支座安装在车架后桥前方，水平安装在车架的支架上；转向横拉杆位于后桥后方，两端分别与三角形履带行走机构通过旋转副连接；转向节臂一端固定在三角形履带行走机构上，一端与转向油缸的活塞杆铰接。驾驶室内的控制杆，控制转向油缸的收缩以及伸出操作。活塞杆与转向节臂铰接，转向横拉杆两端分别与三角形履带行走机构连接。可操纵控制杆对油缸伸出或收回以拉动转向节臂带动后方两侧的三角形履带行走机构调整前进方向。

固定限位架通过螺栓安装于支架下方的平面上，在前后方向上的摇臂的连接孔上，安装有相应的轴承、轴承座以及轴承套。一共四组，安装方式与驱动轮内外安装板的轴承方式相同。摇臂的连接孔内部也相应的安装轴承以适应旋转运动。旋转轴穿过安装孔，摇臂及另一侧安装孔，再通过螺母固定。减振器Ⅰ以及减振弹簧Ⅰ通过固定螺栓以及螺母连接固定，螺栓依次穿过摇臂上方的连接孔，减振器Ⅰ安装孔，摇臂另一侧的连接孔，再安装螺母紧固，前后方向的减振器Ⅰ安装方式相同。前后方向的负重轮通过转轴依次穿过负重轮、摇臂、另一侧负重轮，最外侧通过螺母紧固。限位块位于固定限位架的中间位置，通过螺栓穿过相应的孔固定在固定限位架上。

摆臂与支架上的摆臂安装孔同心布置，摆臂以及安装孔内部安装相应的轴承、轴承安装座和轴承安装套。中心插入旋转销轴，旋转销轴两侧通过两个螺母进行紧固安装。一组减振器Ⅱ通过摆臂以及支架上的安装孔安装，相应的安装孔同心布置，再通过螺栓以及固定螺母连接紧固。安装时减振器Ⅱ须有足够的刚度，且使张紧轮轴线低于摆臂安装轴线。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘，其特征在于：包括车架、三角形履带行走机构和转向机构；三角形履带行走机构分别位于车架下方前后桥的两侧，转向机构位于后桥与三角形履带行走机构之间；

三角形履带行走机构包括：履带、支架、摇臂、摆臂、驱动轮、导向轮、张紧轮和负重轮，驱动轮连接在支架上方，导向轮和张紧轮分别连接在支架下方两端，负重轮连接在支架下方且位于张紧轮和导向轮之间，履带围绕驱动轮、导向轮、负重轮和张紧轮形成三角形状的履带；张紧轮与支架之间设有减振器Ⅱ和减振弹簧Ⅱ，支架下方设有水平方向的减振器Ⅰ和减振弹簧Ⅰ；负重轮和减振器通过摇臂连接，张紧轮和支架通过摆臂连接；

摇臂为板状的连接件，摇臂的两端均设有连接孔，摇臂的一端与减振器连接、另一端与负重轮连接；减振弹簧Ⅰ和减振器Ⅰ同轴安装在两侧摇臂之间。

2.按照权利要求1所述的适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘，其特征在于：三角形履带行走机构还包括固定限位架和限位块，固定限位架连接在支架的下方，限位块连接在固定限位架的下方，负重轮连接在限位块的下方两侧。

3.按照权利要求1所述的适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘，其特征在于：摆臂为板状的连接件，摆臂的一端与支架铰接，另一端与张紧轮连接，中部与减振器Ⅱ和减振弹簧Ⅱ连接。

4.按照权利要求1所述的适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘，其特征在于：转向机构包括控制杆、转向油缸、转向横拉杆和转向节臂；控制杆安装在驾驶室内，转向油缸水平安装在车架的后桥前方，转向横拉杆位于后桥后方、两端分别与后桥两侧的三角形履带行走机构通过旋转副连接，转向节臂的一端固定在三角形履带行走机构上，一端与转向油缸的活塞杆铰接。

5.按照权利要求1所述的适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘，其特征在于：底盘还包括用于调平底盘姿态的举升机构，举升机构包括：控制器、操控杆、传感器、举升油缸、拉杆、连杆和滑柱，控制器和操控杆安装在驾驶室内，传感器安装在车架与车身连接处，举升油缸水平铰接在车架上，滑柱的上端与车架通过球铰副连接，连杆两端分别与举升油缸的活塞杆和滑柱下端铰接，拉杆一端与连杆连接、另一端与三角形履带行走机构通过旋转副连接。

6.按照权利要求5所述的适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘，其特征在于：传感器包括高度传感器和压力传感器，高度传感器和压力传感器分别与控制器电连接。

7.按照权利要求5所述的适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘，其特征在于：举升机构分别设置在车架与三角形履带行走机构之间。

8.按照权利要求6所述的适用于丘陵山地的小型三角形履带底盘，其特征在于：举升机构通过人工操作操控杆调节或通过控制器根据传感器的反馈自动调节。

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