CN111361645A - 一种全地形四履带底盘和农业机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全地形四履带底盘，包括车架、平履带行走机构、车身调平机构、转向机构；平履带行走机构的数量为四组，呈矩形分布，每组平履带行走机构均通过一组车身调平机构安装在车架上；转向机构位于后两组平履带行走机构之间带动后两组平履带行走机构同步转向，且带动后两组平履带行走机构进行同步转向。还涉及一种农业机械，装有全地形四履带底盘。本发明运行平稳，可转向，属于农业机械技术领域。

Description

一种全地形四履带底盘和农业机械

技术领域

本发明涉及农业机械技术，具体涉及一种全地形四履带底盘，还涉及装有全地形四履带底盘的农业机械。

背景技术

大部分轮式行走机构仅能在平地或者大面积平缓地势上使用和操作，具有一定的局限性，坡度行走能力较差，地形适应性差，爬坡性能不高，且不能进入松软、泥泞或者斜坡地区进行作业。传统普通履带底盘较于轮式行走机构的地形爬坡性能适应性好，对土地破坏较低，可在松软、泥泞的地区进行农业生产作业，但行驶在不平或坡度较大的路面时，常因重心过高以及车体重量过大而发生侧翻，爬坡性能及灵活性较低。

农业机械中少有或不存在全地形四履带行走机构。

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：提供一种运行平稳且可转向的全地形四履带底盘和农业机械。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种全地形四履带底盘，包括车架、平履带行走机构、车身调平机构、转向机构；平履带行走机构的数量为四组，呈矩形分布，每组平履带行走机构均通过一组车身调平机构安装在车架上；转向机构位于后两组平履带行走机构之间，且带动后两组平履带行走机构进行同步转向。采用这种结构后，使得整机重心趋于车体几何中心部位，使得车体在坡度大的地形上更加平稳，车架水平竖直，有效地防止机体发生侧倾，能更好地作业。

作为一种优选，车身调平机构包括支腿外钢套、支腿内钢套、液压缸；支腿外钢套安装位置可调式装于车架上，液压缸的上端固定在支腿外钢套的上端内部，液压缸的下端固定在平履带行走机构上，支腿内钢套的下端固定在平履带行走机构上，液压缸位于支腿内钢套内，支腿外钢套套在支腿内钢套外；液压缸伸缩时，支腿内钢套带动平履带行走机构相对于支腿外钢套上下滑移。

作为一种优选，车身调平机构包括卡条和高强度柱销；卡条沿着支腿外钢套的径向安装，液压缸的上端通过高强度柱销和卡条安装在支腿外钢套上。

作为一种优选，支腿内钢套的外壁设有四条长键槽，长键槽沿着轴向延伸，四条长键槽沿着圆周方向均匀分布；前两组车身调平机构中，支腿外钢套内设有两条长凸台，长凸台沿着轴向延伸，两条长凸台沿着圆周方向相对设置，两条长凸台与其中两条长键槽配合。采用这种结构后，车架与底盘不发生相对偏移，确保重心稳定，每组履带行走机构能在垂直方向上实现车架高度单一的变化，保证传感元件快速地获得底盘、车身动态信息以有效地调节底盘、车身姿态，且保证前端的行走机构只能上、下变化，后端行走机构能上、下变化的同时还可以实现转向。

作为一种优选，转向机构包括一个双作用转向液压缸、两根转向横拉杆、两个转向套；转向套包括环形的头部和条形的尾部，头部套在后方的支腿内钢套外，头部内圈设有凸块，与支腿内钢套外的长键槽配合；支腿外钢套的下端安装有轴承，转向套头部的外圈与轴承配合从而转向套相对于支腿外钢套转动；双作用转向液压缸的两端为转向液压杆，双作用转向液压缸两端分别与两根转向横拉杆的端部转动式连接，两根转向横拉杆的另一端分别与两个转向套的尾部转动式连接；双作用转向液压缸与车架固定连接。采用这种结构后，履带行走机构中的履带能在设定范围内自由、灵活地适应性改变方向，满足转向要求。

作为一种优选，平履带行走机构包括履带、支重梁、支撑座、托链轮、驱动轮、导向轮、支重轮、张紧缓冲装置，驱动轮连接于支重梁的后端，导向轮和张紧缓冲装置连接于支重梁的前端，支重轮通过轮板连接在支重梁的下端且位于驱动轮和导向轮之间，拖链轮安装于支重梁的上方；支撑座与支重梁连接，支撑座的上端与支腿内钢套的下端和液压缸的下端均连接。采用这种结构后，实现车辆能在横向、纵向坡度较大的地形上灵活、适应调节车身姿态。

作为一种优选，支撑座包括左右两块安装板、连接两块安装板上端的水平板、位于水平板上端的圆盘；左右两块安装板与支重梁的左右两侧连接，履带从水平板的下方穿过；圆盘与支腿内钢套连接。

作为一种优选，支重梁的左右两侧均设有四根限位柱，每两根限位柱固定一个橡胶限位块，同侧橡胶限位块排列成倒“八”字型。

作为一种优选，一种全地形四履带底盘，还包括位移传感器、水平倾角传感器、控制系统，位移传感器、水平倾角传感器均与控制系统相接；每组车身调平机构的支腿外钢套内均设有一个测量升降距离的位移传感器；车架前端中部和后端中部均设有水平倾角传感器。采用这种结构后，可以准确地获得车身姿态与车身调平机构的动作情况，以保证底盘行进过程中的平稳。

一种农业机械，装有全地形四履带底盘。

总的说来，本发明具有如下优点：

1.底盘在行走作业通过坑洼及不平路面时，履带中的张紧缓冲装置被动地调整履带形状，且履带绕支撑座顺逆旋转，能够实现底盘平稳，提高整体的通过性、平顺性及稳定性。

2.行走在具有一定坡度的地形上作业时，一方面车辆在横坡上行驶作业，另一方面车辆在纵坡上进行作业，都可通过调节四组举升液压缸的行程，来实现车身姿态的调整，使底盘在可种植地形上进行横、纵向水平作业，提高车辆的行驶稳定性，防止发生倾翻现象。

3.车身调平机构兼有传动的功能，履带液压马达产生的动力可通过支腿内钢套和支腿外钢套在举升液压缸的行程内，都可充分地传递给车架，保证了支腿内、外钢套能绝对的配合，同时套顶不发生划壁现象。

4.支腿外钢套可根据实际需求来改变在车架上的安装位置，进而能方便地改变底盘的轮距、轴距及转弯半径，满足在不同条件和地形进行调整，增加在不同地形的适应性和灵活性。

附图说明

图1是全地形四履带底盘的立体图。

图2是前方的车身调平机构的立体图。

图3是后方的车身调平机构的立体图。

图4a是前方的支腿外钢套的主视图。

图4b是前方的支腿外钢套的剖视图。

图4c是前方的支腿外钢套的侧视图。

图4d是前方的支腿外钢套的俯视图。

图5a是后方的支腿外钢套的主视图。

图5b是后方的支腿外钢套的剖视图。

图5c是后方的支腿外钢套的侧视图。

图5d是后方的支腿外钢套的俯视图。

图6是支腿内钢套的立体图。

图7是转向机构的立体图。

图8是转向套的立体图。

图9是左右侧调平状态图。

图10是前后侧调平状态图。

其中，1为车架，2为前侧的支腿外钢套，3为液压缸，4为支腿内钢套，5为支撑座，6为履带，7为导向轮，8为拖链轮，9为橡胶限位块，10为支重轮，11为支重梁，12为驱动轮，13为后侧的支腿外钢套，14为转向套，15为卡条，16为支撑柱销，17为转向球头杆，18为转向液压杆，19为双作用转向液压缸，20为球头螺母，21为转向横拉杆，22为转向球头座，23为球头盖板。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

一种全地形四履带底盘，包括车架、平履带行走机构、车身调平机构、转向机构。平履带行走机构的数量为四组，呈矩形分布，每组平履带行走机构均通过一组车身调平机构安装在车架上；转向机构位于后两组平履带行走机构之间带动后两组平履带行走机构同步转向。

车架为框架结构，上方搭载农业机械结构后，组成行走式农业机械。

车身调平机构包括支腿外钢套、支腿内钢套、液压缸；支腿外钢套安装位置可调式装于车架上，液压缸的上端固定在支腿外钢套的上端内部，液压缸的下端固定在平履带行走机构上，支腿内钢套的下端固定在平履带行走机构上，液压缸位于支腿内钢套内，支腿外钢套套在支腿内钢套外；液压缸伸缩时，支腿外钢套相对于支腿内钢套上下滑移。车身调平机构包括卡条和高强度柱销；卡条沿着高强度柱销的径向安装，卡条两端通过支撑柱销安装在支腿外钢套，液压缸的上端通过高强度柱销安装在支腿外钢套上。支腿内钢套的外壁设有四条长键槽，长键槽沿着轴向延伸，四条长键槽沿着圆周方向均匀分布；前两组车身调平机构中，支腿外钢套内设有两条长凸台，长凸台沿着轴向延伸，两条长凸台沿着圆周方向相对设置，两条长凸台与其中两条长键槽配合。优选的，液压缸调整前、后履带，在纵平面上的角度最大可达15度，采用这种结构后，底盘能够灵活地适应地形的变化，降低机体在作业过程中产生仰翻的概率。优选的，举升液压缸通过调整自身的行程，左、右履带横向平面上形成的角度最大可达22度，采用这种结构后，底盘能够灵活地适应地形的变化，防止机体在作业过程中产生侧倾现象。支脚外钢套包括圆筒部分和平板部分，平板部分通过八个螺栓、螺母可拆装式固定在车架上，在车架上设置多组安装孔，即可调整其安装位置。支腿外钢套内壁设有螺旋线槽且与支腿内钢套外壁配合。

转向机构包括一个双作用转向液压缸、两根转向横拉杆、两个转向套；转向套包括环形的头部和条形的尾部，头部套在后方的支腿内钢套外，头部内圈设有凸块，与支腿内钢套外的长键槽配合；支腿外钢套的下端安装有轴承，转向套头部的外圈与轴承的内圈配合从而转向套相对于支腿外钢套转动；双作用转向液压缸的两端为转向液压杆，两根转向液压杆的端部分别与两根转向横拉杆的端部转动式连接，两根转向横拉杆的另一端分别与两个转向套的尾部转动式连接；其中，转动式连接为通过转向球头杆、转向球头座、球头盖板和球头螺母连接。双作用转向液压缸与车架固定连接。

平履带行走机构包括履带、支重梁、支撑座、托链轮、驱动轮、导向轮、支重轮、张紧缓冲装置，驱动轮连接于支重梁的后端，导向轮和张紧缓冲装置连接于支重梁的前端，支重轮通过轮板连接在支重梁的下端且位于驱动轮和导向轮之间，拖链轮安装于支重梁的上方；支撑座与支重梁固定连接，支撑座的上端与支腿内钢套的下端和液压缸的下端均连接。支撑座包括左右两块安装板、连接两块安装板上端的水平板、位于水平板上端的圆盘；左右两块安装板与支重梁的左右两侧固定，履带从水平板的下方穿过；圆盘与支腿内钢套连接。支重梁的左右两侧均设有四根限位柱，每两根限位柱固定一个橡胶限位块，同侧橡胶限位块排列成倒“八”字型，限位柱利用销钉套装并固定橡胶限位块，通过更换不同厚度的橡胶限位块可改变履带在纵平面上顺、逆时针转动与地面可形成不同的角度。优选的，每组履带在纵平面上顺、逆时针转动与地面可形成最大的角度可达19度，采用这种结构后，在防止履带与车架产生运动干涉的同时，又保证底盘能适应一定坡度的地形。

一种全地形四履带底盘，还包括位移传感器、水平倾角传感器、控制系统，位移传感器、水平倾角传感器均与控制系统相接；每组车身调平机构的支腿外钢套内均设有一个测量升降距离的位移传感器；车架前端中部和后端中部均设有水平倾角传感器。

运行过程如下：

图10所示，当行经坡度较大的地势上坡时，前侧的液压缸缩短，后侧的液压缸伸长，从而使车架保持水平状态，保证车架运行平稳。

图9所示，当在斜坡上横向行驶时，左侧的液压缸伸长，右侧的液压缸缩短，从而使车架保持水平状态，保证车架运行平稳。

转向时，通过控制双作用转向液压缸两端的转向液压杆的伸缩，带动转向套同步转动，转向套通过支腿内钢套带动平履带行走机构同步转向。

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 (10)

1.一种全地形四履带底盘，其特征在于：包括车架、平履带行走机构、车身调平机构、转向机构；平履带行走机构的数量为四组，呈矩形分布，每组平履带行走机构均通过一组车身调平机构安装在车架上；转向机构位于后两组平履带行走机构之间，且带动后两组平履带行走机构进行同步转向。

2.按照权利要求1所述的一种全地形四履带底盘，其特征在于：车身调平机构包括支腿外钢套、支腿内钢套、液压缸；支腿外钢套安装位置可调式装于车架上，液压缸的上端固定在支腿外钢套的上端内部，液压缸的下端固定在平履带行走机构上，支腿内钢套的下端固定在平履带行走机构上，液压缸位于支腿内钢套内，支腿外钢套套在支腿内钢套外；液压缸伸缩时，支腿内钢套带动平履带行走机构相对于支腿外钢套上下滑移。

3.按照权利要求2所述的一种全地形四履带底盘，其特征在于：车身调平机构包括卡条和高强度柱销；卡条沿着支腿外钢套的径向安装，液压缸的上端通过高强度柱销和卡条安装在支腿外钢套上。

4.按照权利要求2所述的一种全地形四履带底盘，其特征在于：支腿内钢套的外壁设有四条长键槽，长键槽沿着轴向延伸，四条长键槽沿着圆周方向均匀分布；前两组车身调平机构中，支腿外钢套内设有两条长凸台，长凸台沿着轴向延伸，两条长凸台沿着圆周方向相对设置，两条长凸台与其中两条长键槽配合。

5.按照权利要求4所述的一种全地形四履带底盘，其特征在于：转向机构包括一个双作用转向液压缸、两根转向横拉杆、两个转向套；转向套包括环形的头部和条形的尾部，头部套在后方的支腿内钢套外，头部内圈设有凸块，与支腿内钢套外的长键槽配合；支腿外钢套的下端安装有轴承，转向套头部的外圈与轴承配合从而转向套相对于支腿外钢套转动；双作用转向液压缸的两端为转向液压杆，双作用转向液压缸两端分别与两根转向横拉杆的端部转动式连接，两根转向横拉杆的另一端分别与两个转向套的尾部转动式连接；双作用转向液压缸与车架固定连接。

6.按照权利要求2所述的一种全地形四履带底盘，其特征在于：平履带行走机构包括履带、支重梁、支撑座、托链轮、驱动轮、导向轮、支重轮、张紧缓冲装置，驱动轮连接于支重梁的后端，导向轮和张紧缓冲装置连接于支重梁的前端，支重轮通过轮板连接在支重梁的下端且位于驱动轮和导向轮之间，拖链轮安装于支重梁的上方；支撑座与支重梁连接，支撑座的上端与支腿内钢套的下端和液压缸的下端均连接。

7.按照权利要求6所述的一种全地形四履带底盘，其特征在于：支撑座包括左右两块安装板、连接两块安装板上端的水平板、位于水平板上端的圆盘；左右两块安装板与支重梁的左右两侧连接，履带从水平板的下方穿过；圆盘与支腿内钢套连接。

8.按照权利要求7所述的一种全地形四履带底盘，其特征在于：支重梁的左右两侧均设有四根限位柱，每两根限位柱固定一个橡胶限位块，同侧橡胶限位块排列成倒“八”字型。

9.按照权利要求1所述的一种全地形四履带底盘，其特征在于：还包括位移传感器、水平倾角传感器、控制系统，位移传感器、水平倾角传感器均与控制系统相接；每组车身调平机构的支腿外钢套内均设有一个测量升降距离的位移传感器；车架前端中部和后端中部均设有水平倾角传感器。

10.一种农业机械，其特征在于：装有权利要求1-9中任一项所述的全地形四履带底盘。

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