CN110177701A - 联合收割机的轮轴 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于农用车辆、例如联合收割机的轮轴。轮轴具有至少一个车轮悬架(32a)，该车轮悬架设置成通过使用枢转地连接到轴框架(30)的连杆装置(36，38，40)来保持轮轴平行于支撑表面。车轮悬架的构造允许车轮轴线被动地跟随表面轮廓，因为通过轮架传递的任何载荷用于使车轮悬架调平以与下方的表面对齐。由于轮轴被调节成与下方的表面平行，从而相应的车轮的接地表面面积最大化。

Description

联合收割机的轮轴
技术领域
本发明涉及一种用于联合收割机的轮轴，以及具有这种轴的收割机或其他农用车辆。
背景技术
大型农用车辆(例如联合收割机)经常在不平坦或倾斜的地形上行驶。为了通过减少驾驶室移动来提供操作者的舒适性，以及最小化土壤压实的影响，这种车辆通常设置有可调节的轮轴，这种可调节的轮轴允许联合收割机轮的独立竖直运动。在欧洲专利号EP1738928 B1中描述了这种系统的一个示例。联合收割机也特别优选地设置有这种轮轴系统，这是因为联合收割机倾向于包括在车辆水平时最有效地工作的系统，诸如谷物盘系统和谷物筛系统。
随着联合收割机的车辆重量增加，一些联合收割机提供双车轮式解决方案，其用于将联合收割机的重量分布在更大的地面接触区域中。然而，参考图1，当与如上所述的可调节轮轴一起使用时，这种双车轮式解决方案存在问题。
在图1中示出了联合收割机的横截面视图，其具有已知的可调节轮轴。以10表示的联合收割机的主体至少部分地由相应的左双车轮12a和右双车轮12b支撑。左双车轮12a和右双车轮12b通过轮轴14与联合收割机10连接。
轮轴14包括轴壳16，在该轴壳上分别设置有左车轮悬架18a和右车轮悬架18b。左车轮悬架18a和右车轮悬架18b各自包括上连杆20a、20b和下连杆22a、22b，其中上连杆20a、20b和下连杆22a、22b中的每一者的第一端枢转地附接到轴壳16。左车轮悬架18a和右车轮悬架18b的上连杆20a、20b和下连杆22a、22b枢转地附接到相应的左轮架24a和右轮架24b。左双车轮12a和右双车轮12b支撑在相应的左轮架24a和右轮架24b上。
通过调节设置在轴壳14中并与相应的下连杆22a、22b连接的适当的移位模块(未示出)，可以改变左轮架24a和右轮架24b相对于轴壳14的竖直位置。从而，可以根据需要调节左双车轮12a和右双车轮12b的旋转轴线的竖直高度。由于双车轮式解决方案提供的接触宽度增加，左轮轴A和右轮轴B在倾斜地形上的这种竖直位移通常会导致表面接触的损失，如图1所示，其中左双车轮12a和右双车轮12b中均有一整个轮胎不与倾斜表面26接触。这种减小的接触在轮胎和调平系统上引起过大的应力，导致部件结构失效的可能性增加。这些情况使得操作员倾向于恢复使用单轮胎系统，或完全放弃使用调平系统。
本发明的一个目的是提供一种更适合与双车轮式解决方案一起使用的轮轴系统。
发明内容
因此，提供了一种用于农用车辆的轮轴，该轮轴优选地用于联合收割机且具有框架和至少一个车轮悬架，该车轮悬架包括：
连接到框架的第一主体；
具有第一端和相对的第二端的分配杆，所述分配杆在分配杆的第一端和第二端之间在分配杆的中点处枢转地安装到所述第一主体；
提升连杆，所述提升连杆枢转地连接到所述框架，其中所述分配杆的第一端枢转地连接到所述提升连杆的第一端；
推动连杆，其中所述分配杆的第二端枢转地连接到所述推动连杆的第一端；和
轮架，所述轮架限定待安装到所述轮架的地面接触元件的车轮轴线，其中相应的提升连杆的相对的第二端和相应的推动连杆的相对的第二端与所述轮架枢转地联接，使得所述轮架和所述车轮轴线能够相对于所述框架调节。
枢转地安装到第一主体的中央分配杆、连接到轴框架的第一主体的使用提供了能够相对于轴框架调节的车轮悬架。由于轮架能够通过枢转连杆和分配杆的作用相对于框架运动，由轮架限定的车轮轴线能够运动以跟随地形表面轮廓的变化。因此，轮架被调节为使得车轮轴线平行于下方的表面，以最大化安装到轮架的地面接触元件的地面接触表面面积。车轮悬架的构造允许车轮轴线被动地跟随表面轮廓，因为通过轮架传递的任何载荷用于使车轮悬架调平以与下方的表面对齐。
优选地，地面接触元件包括车轮。地面接触元件可包括双车轮构造。
双车轮构造提供了可能的更大的最大地面接触表面积，这可以为联合收割机提供更大的重量分布。
分配杆在分配杆的第一端和第二端之间在分配杆的中点处枢转地安装到第一主体。
分配杆能够枢转以适应在提升连杆和推动连杆中经受的力。
优选地，在分配杆、提升连杆、推动连杆和轮架之间形成四杆连杆机构。
优选地，第一主体包括致动器(优选地，线性致动器)，致动器的第一端安装到框架，并且其中分配杆枢转地安装到致动器的第二端。
将第一主体设置为致动器允许车轮悬架相对于框架运动。
优选地，致动器的第一端枢转地安装至框架。
优选地，致动器是液压缸，优选地是单作用液压缸。
优选地，轮轴包括左车轮悬架和右车轮悬架，其中左车轮悬架和右车轮悬架的相应的液压缸的液压室流体地连接。
由于左致动器缸体和右致动器缸体流体地连接，这允许在左车轮悬架和右车轮悬架之间的致动器之间进行自平衡。这种致动器的被动调节提供了用于当轴穿过不平坦的地面时的一种反应性的自调平系统。
优选地，轮轴还包括联接在框架和轮架之间的止动元件，其中止动元件防止轮架相对于框架过度延伸。
止动元件用于防止车轮轴线相对于框架运动到不安全的角度。止动元件可包括任何合适的机械止动件，例如，缸体止动件、链条等。在另一方面，可以理解的是，车轮悬架的部件(例如分配杆、连杆和/或轮架)可以包括合适的突起，该突起可以用于抵靠其他部件的部分，以防止车轮悬架的部件的过度相对运动。
优选地，提升连杆包括三角形梁，其中，提升连杆的第一端位于三角形的第一顶点，提升连杆的第二端位于三角形的第二顶点，并且提升连杆的枢转点设置在三角形的第三顶点处。
还提供了一种农用车辆(优选地，联合收割机)，其具有至少一个如上所述的轮轴。
附图说明
现在将仅通过示例的方式参考附图描述本发明的实施例，其中：
图1是现有技术的联合收割机的横截面图，该联合收割机具有轮轴调平的解决方案；
图2是根据本发明的轮轴的示意图；
图3是图2的轮轴的车轮悬架的放大剖视图；
图4是具有如图2所示的轮轴的联合收割机的剖视图；
图5是图4的轮轴的车轮悬架的放大透视图；和
图6是根据本发明的轮轴的替代结构的示意图。
具体实施方式
参考图2，根据本发明的轮轴用28表示。轮轴28包括轴框架(以轮廓形式用30表示)，在该轴框架上分别设有左车轮悬架32a和右车轮悬架32b。
将参考图3中提供的右车轮悬架32a的放大视图来描述车轮悬架32a、32b的特征。可以理解，右车轮悬架32a的部件在左车轮悬架32b中被复制。
车轮悬架32a包括呈线性致动器34形式的第一主体，其在致动器34的第一端34a处枢转地附接到轴框架30。优选地，第一主体34设置为液压缸。分配杆36枢转地安装在线性致动器34的相对端34b处，分配杆36在该分配杆36的中点处安装到线性致动器34。
提升连杆38设置成大体上为三角形的梁，但是应该理解，可以设置成其他的连杆形状。提升连杆38在位于三角形梁的第一顶点38a处的枢转点处枢转地安装到框架30。提升连杆38在该提升连杆38的第一端处枢转地连接到分配杆36的第一端36a，该第一端位于三角形梁的第二顶点38b处。
还设置有推动连杆40，该推动连杆40的第一端40a与分配杆36的第二端36b枢转地连接，该第二端与分配杆36的第一端36a相对。分配杆36的第一端36a和第二端36b位于线性致动器34的枢转连接的相对的侧。
车轮悬架32a还包括轮架42，该轮架限定了用于安装到轮架42的地面接触元件的车轮轴线，该车轮轴线在图3中部分地粗略示出。地面接触元件优选地是车轮或轮胎，优选地设置成双车轮式构造。轮架42枢转地联接到提升连杆38的第二端，该第二端位于三角形梁的第三顶点38c处。轮架42在推动连杆40的第二端40b处进一步枢转地联接到推动连杆40上。从而，在分配杆36、提升连杆38、推动连杆40和轮架42之间有效地形成四杆连杆机构。
由于车轮悬架32a的不同连杆的枢转连接，轮架42和由轮架42限定的车轮轴线能够相对于轴框架30调节。特别地，由于轮架42有效地在致动器34的第一端34a处安装到轴框架30并且在提升连杆40的38a处枢转联接，由此提供了分布式连杆，其可用于使轮架42的车轮轴线平行于下方表面，以最大化安装在轮架42上的地面接触元件的地面接触表面面积。分配杆36用于平衡通过提升连杆38和推动连杆40施加到轮架42的运动力。车轮悬架的配置允许车轮轴线被动地跟随表面轮廓，因为通过轮架传递的任何载荷用于使车轮悬架调平以与下方表面对齐。
参考图4，根据本发明的轮轴28的示例被示出为当由相应的左双车轮46a和右双车轮46b至少部分地支撑时的联合收割机44形式的车辆的一部分。左双车轮46a和右双车轮46b沿着相应的左车轮轴线A和右车轮轴线B安装在轮轴28的左车轮悬架32a和右车轮悬架32b的轮架34上。在图4中，下方的地形48是不平坦的，但是，车轮悬架32a、32b构造成调节轮架34和相关的左双车轮46a和右双车轮46b的对齐，使得相应的左车轮轴线A和右车轮轴线B基本平行于下方的表面48。从而，左双车轮46a和右双车轮46b被调节成具有最大的地面接触表面积。
车轮悬架32a、32b的线性致动器34的致动可以由作为车辆44的一部分设置的中央控制器50单独控制和调节。在附加或替代方面，当线性致动器34设置为液压缸时，左车轮悬架32a和右车轮悬架32b的相应的液压缸34的液压室可以流体地连接。悬架的液压缸的连接允许在左车轮悬架32a和右车轮悬架32b之间的致动器中进行自平衡。当轴28穿过不平坦的地面时，致动器的这种被动调节提供了反应性的自动调平系统。
参考图5，轮轴28的车轮悬架32a、32b各自包括联接在框架30和轮架42之间的止动元件52。止动元件52用于防止轮架42相对于框架30过度延伸而可能导致不安全的车轮角度。在图5的实施例中，止动元件52设置为气缸止动件，但是应该理解，可以使用任何合适的机械止动件，例如，联接在框架30和轮架42之间的固定长度的链条等。或者，可以理解的是，车轮悬架32a、32b的部件(例如分配杆36、连杆38、40和/或轮架42)可以包括合适的突出部，该突出部可以用于抵靠其他部件的部分，以防止车轮悬架32a、32b的部件的过度相对运动。
应当理解，可以提供系统的进一步变化，例如，提供设置有四杆连杆机构的应用，其中该四杆连杆机构具有对车轮扭矩敏感的连接部。
本发明的轮轴38可以提供为任何合适的农用车辆(优选地，联合收割机)的一部分。
通过对轴的轮架的竖直对准进行调节，使得左轮和右轮的轮轴均可以与下方的表面的斜面分别地对齐。因此，轮轴上承载的车轮或轨道可以配置成更紧密地跟随地面坡度，从而确保最大的地面接触表面积。
在另一方面，图6中示出了轮轴的替代构造的示例。在该实施例中，轮轴100包括框架102和支撑左地面接触元件和右地面接触元件的左轮架104和右轮架106。左轮架104和右轮架106各自通过枢转地附接到框架102和轮架104、106的相应的第一连杆108和第二连杆110联接到框架102。从而，在相应的轮架、框架102和相应的第一连杆108和第二连杆110之间形成四杆连杆机构。
轮轴100还包括左致动器112和右致动器114，每个致动器联接到框架102并且联接到左轮架104和右轮架106的第一连杆108。能够调节致动器112、114以改变四杆连杆机构的位置。
与如图1所示的现有技术的平行四杆连杆系统相比，连杆108、110构造成与轴框架102形成非平行的四杆连杆机构。因此，相应的左轮架104和右轮架106随着连杆的调节而变化。这允许左轮架104和右轮架106的竖直和水平位移，以针对下方地形的变化进行调节。这种系统对于侧坡校正特别有用，如图6所示。
本发明不限于本文描述的实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行修改或改变。

Claims (12)

1.一种用于联合收割机的轮轴，所述轮轴具有框架和至少一个车轮悬架，所述车轮悬架包括：
连接到所述框架的第一主体；
具有第一端和相对的第二端的分配杆，所述分配杆在分配杆的第一端和第二端之间在分配杆的中点处枢转地安装到所述第一主体；
提升连杆，所述提升连杆枢转地连接到所述框架，其中所述分配杆的第一端枢转地连接到所述提升连杆的第一端；
推动连杆，其中所述分配杆的第二端枢转地连接到所述推动连杆的第一端；和
轮架，所述轮架限定待安装到所述轮架的地面接触元件的车轮轴线，其中相应的提升连杆和推动连杆的相对的第二端与所述轮架枢转地联接，使得所述轮架和所述车轮轴线能够相对于所述框架调节。
2.根据权利要求1所述的轮轴，其中，在所述分配杆、所述提升连杆、所述推动连杆和所述轮架之间形成四杆连杆机构。
3.根据权利要求1或2所述的轮轴，其中，所述第一主体包括致动器，所述致动器具有安装到所述框架的第一端，并且其中，所述分配杆枢转地安装到所述致动器的第二端。
4.根据权利要求3所述的轮轴，其中，所述致动器的第一端枢转地安装至所述框架。
5.根据权利要求3或4所述的轮轴，其中，所述致动器是液压缸。
6.根据权利要求5所述的轮轴，其中，所述轮轴包括左车轮悬架和右车轮悬架，其中，所述左车轮悬架的液压缸的液压室和右车轮悬架的液压缸的液压室流体地连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的轮轴，其中，所述轮轴还包括联接在所述框架和所述轮架之间的至少一个止动元件，其中，所述至少一个止动元件防止所述轮架相对于所述框架过度延伸。
8.根据权利要求7所述的轮轴，其中，所述至少一个止动元件选自：缸体止动件、链条、轴承突起。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的轮轴，其中，所述提升连杆包括三角形梁，其中，所述提升连杆的第一端位于所述三角形的第一顶点处，所述提升连杆的第二端位于所述三角形的第二顶点处，并且，所述提升连杆的枢转点布置在所述三角形的第三顶点处。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的轮轴，其中，所述地面接触元件包括车轮。
11.根据权利要求10所述的轮轴，其中，所述地面接触元件包括双车轮。
12.一种联合收割机，所述联合收割机具有至少一个如权利要求1-11中任一项所述的轮轴。
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