CN116635591A - 作业机械 - Google Patents

Abstract

一台所述作业机械(1.1,1.2,1.3)只有一个主车辆轴(3)，主车辆轴(3)两侧布置有车轮元件(4.1,4.2)，有一台作业装置(2)或一个用于作业装置的承接机构(9)。作业装置(2)通过至少一个旋臂(6,6.1,6.2)以及至少一个以可旋转方式安置在其上的作业臂(7,7.1,7.2)安置在车辆框架(12)上。此外，所述作业机械(1.1,1.2,1.3)还包括至少一个可移动配重物(5,5.1,5.2)，它通过至少一个连杆机构(11,11.1,11.2)安置在车辆框架(12)上，其中沿着车辆纵轴(14)为可移动配重物(5,5.1,5.2)、连杆机构(11,11.1,11.2)和带作业臂(7,7.1,7.2)的旋臂(6,6.1,6.2)各分配一个专用移动通道(16.1,16.2,16.3,16.4,16.5,16.6,16.7,16.8,16.9,16.10)。

Description

作业机械

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1、11和23总概念设计的作业机械。

背景技术

现有技术中已知有多种其作业装置附装在车辆前端的作业机械，例如，轮式装载机、挖掘式装载机或者滑移式装载机。此类作业装置可以是铲斗、堆垛叉或者其他农业和建筑业中常用的作业装置。作业装置，例如铲斗，可以升高或降低。为此，轮式装载机使用(见图1a和1b)一个通过铰接机构附装在轮式装载机前车体上的可旋转式升降架。其中所使用的铰接机构只允许在车辆纵向面中做旋转移动，即，升降架只能向上或者向下旋转。在轮式装载机中，此类作业装置通常是一个在圆形轨迹上移动的铲斗，图示的铰接机构通过其中心点与车辆框架上的升降架相连。固定式附装的配衡物位于后侧。此类轮式装载机防止围绕前轴向前倾翻的稳定性主要受铲斗的重量、铲斗到前轴的距离以及配衡物的重量及其至前轴的距离影响。其中升降架在圆形轨迹上的旋转会造成不利影响，因为水平方向上的距离仅在铲斗从地面升起的过程中增加。此类轮式装载机的缺点是配衡物的位置是固定且不可推移的，以及在超出规定的固定圆形轨迹之外时，铲斗至前轴的水平距离是不可改变的。

发明内容

本发明的任务是克服现有技术中的缺点。本发明任务的重点是提供一种适合处理现代作业机械常见作业任务并且具备高度机动性和灵活性的作业机械或者车辆。本发明的另一个任务是，提供一种在保持相同性能水平的前提下，具有更轻重量以及更高灵活性且更低部件密度的作业机械或者车辆。本发明的再一个任务是，提供一种可作为基本承载车辆能够灵活使用各种作业装置的作业机械或者车辆。本发明的最后一个任务是，提供一种能够提高生产率并且还能够满足现代生态要求的作业机械或车辆。

根据权利要求1、11或23特征提供任务解决方案。在子权利要求中对有利设计方案有具体说明。

为此，应使用带可移动配重物和可移动作业装置的车辆。两者都应该能够在足够的宽度范围内移动，以便能够实现非常紧凑的车辆并且将车辆的重心保持在理想范围内。可移动配重物的移动应通过一根将可移动配重物引导至非常靠近主车辆轴区域内或超出此区域的连杆机构来实现。此外，作业装置的移动应通过一根旋臂和一根可将作业装置引导至主车辆轴区域内的作业臂来完成。为此，需要找到一种，其旋臂和作业臂的位置和移动空间能够满足作业装置承接和移动要求，并且能够适配可移动配重物位置和移动空间的车辆结构。

根据本发明设计的作业机械应恰好包括一个主车辆轴、分布在主车辆轴两侧的轮元件、一台作业装置或者一个通过至少一个旋臂和至少一个可旋转分布的作业臂将作业装置连接至车辆框架上的作业装置承接机构。此外，根据本发明设计的作业机械应包括至少一个通过至少一个连杆机构安置在车辆框架上的可移动配重物。此时，沿车辆纵向方向为可移动配重物、连杆机构和带有作业臂的旋臂分别分配一个专有移动通道。

与现有技术中的作业机械相比，根据本发明设计的作业机械结构应该能够将大质量的作业装置以及沉重的可移动配重物移动至主车辆轴附近的作业机械中心区域内。这样车辆重心就可以始终保持在该区域内，从而实现车辆位置的稳定。此外，与现有技术中的机械相比，根据本发明设计的作业机械应占据非常紧凑的安置空间。如此设计带来的优势是，根据本发明设计的作业机械可以在狭窄的使用场所中使用并且能够在城市内的建筑工地等狭窄场所中非常灵活地运行。另外一个优势在于，可提供明显更加轻质的作业机械，并且能够抬升和输送与现有技术机械同类作业机械相同的负载物。上述情况是可以实现的，因为在根据本发明设计的作业机械中，负载物在升高过程中非常接近主车辆轴，这类似于现有技术的配衡式升降装卸车的情况。在将其升高至作业装置和/或负载物位于轮元件上方后，它甚至可以进一步移向主车辆轴。这一点可以通过作业臂和旋臂在其相应移动通道中自由移动并且不受可移动配重物的移动影响来实现。为了将负载物抬离地面，必须长距离向后伸出可移动重物。因此，利用其位置的杠杆作用，即使在负载物较轻的情况下，作业装置仍然能够承载高负载，而且车辆不会失去其平衡位置。车辆总重量同样受相对更轻的配重物影响而变轻。如果载有负载物的作业装置被进一步拉回到主车辆轴上方，也会随之进一步拉回可移动配重物。这一点的实现原理是，可移动配重物和其上所连接的连杆机构均有其自己的对应移动通道，因此作业装置的移动和可移动配重物的移动基本互不阻碍。

因此，根据本发明设计的作业机械相较于现有技术的作业机械，具有明显更好的有效载荷/自重比例。更小型的作业机械还有另一个特殊优点，可以在不超过拖车最大允许总重量的情况下，轻松地使用车辆拖挂车运输根据本发明设计的作业机械。根据本发明设计的作业机械还有一个优点是其重量较轻，因此可以在高层建筑物内使用，而不会超过建筑物的最大允许地板负荷。而且还可以使用建筑物中现有的电梯将其运送到不同的楼层，而不会超过电梯的允许有效载荷。

在一个优选实施例中，可移动配重物和其所对应的移动通道占据车辆横轴上的中心位置。这样所带来的优点是可以将车辆宽度的主要部分，分配给可移动配重物及其所对应的移动通道。因为可移动配重物同时还是一个可以容纳各种功能元件(例如，能量转换器、油箱和/或液压泵)的容器，所以它理想地占据横向中心位置。因此，只需要一个这样的容器并且只需要一个居中的移动通道即可。用于移动可移动配重物的连杆机构被布局在相应侧的横向更靠外的位置，在一个优选实施示例中至少需要两个机构。因此，作业臂和旋臂分布在横向最外侧。在该优选实施例中，已合理布局可移动配重物移动通道，使其下限位于主车辆轴的上方并且其上限位于连杆机构侧向稳定性所必需的横向稳定杆下方。这样布局的好处是，连杆机构可以很窄，因为其横向稳定性是通过使用一根或多根横向稳定杆来保证的。因此可以带来另一个优点，连杆机构的移动通道可以很窄，从而车辆宽度可以相对更窄。

在一个典型实施例中，旋臂和安置在其上的作业臂始终在一个平面内。这样带来的好处是，由作业装置负载所产生的作用力以及由调节元件(例如，液压缸)所产生的力不会产生过高的弯曲力矩。此外，这还带来另一个优点，自由移动所必需的移动通道可以设计的更窄。综上所述，根据本发明设计的作业机械整体上可以采取狭窄型设计方案。

在另一个实施例中，旋臂和作业臂在侧面，即分布在相应车辆横轴方向外侧，靠近连杆机构的移动通道。这样布局的优点是，旋臂和作业臂可以吸收作业装置上不均匀的作用力。

在另一个典型实施例中，车轮元件布置在与旋臂和作业臂相同的平面内。这样设计的优点是，根据本发明设计的作业机械可以制造得非常窄。这样，它不仅在车辆长度上非常紧凑，而且在宽度上也非常紧凑。当在建筑物内使用时，此类作业机械的优势在于其通行性，例如，可以驶过普通开口宽度的门口。

在另一个实施例中，根据本发明设计的作业机械仅有一个旋臂和一个安置在其上的作业臂。它们占据中心位置，这意味着用于旋臂和作业臂的移动通道也布局在车辆横轴的中心位置。该实施例相较于多旋臂和作业臂机械的优点是，所需要的用于移动旋臂和作业臂的驱动元件更少。如果使用电气执行元件，则可以省去由油箱、液压泵、过滤器、阀门和软管组成的液压设备。在现有技术中电气执行元件通常用于驱动机械臂，只需电缆即可直接从电存储器中供应能量。因此，所需的部件数量可以更少。但是，电气执行元件本身比液压缸更复杂且更昂贵。因此，在所需的驱动装置或者执行元件数量较少的情况下，根据本发明设计的作业机械使用电气执行元件更有优势。

旋臂和作业臂移动通道的两侧，靠近它们的位置处布置有两个移动通道，通过它们至少可以移动两根用于固定和移动可移动配重物的连杆机构。每侧至少布置一个移动通道，以便能够移动至少一个可移动重物，该通道与连杆机构的移动通道横向相邻，即在相应车辆横轴方向的最外侧。在该实施例中，使用了两个可移动配重物。如果作业机械的所有驱动装置均是电力驱动装置，则除了电能存储器以外不需要其他结构空间，例如，用于油箱、泵和阀门的空间。电能存储器可以很轻松地被分配至两个彼此远离的空间，而不会产生明显的结构成本。其主要成本仅限于电缆连接件的使用。

在一个优选实施例中，两个可移动配重物的后端相互固定连接。这样通过单个驱动元件或者单个执行元件即可移动它们。因此，只需单个控制信号即可满足需求。将通过上述方式相连的两个可移动配重物布局在车辆的后端，以免对其他移动通道中的元件(例如，旋臂和作业臂以及连杆机构)移动造成影响。

根据本发明设计的第二类作业机械包括第二类作业装置或者用于第二类作业装置的第二类承接机构。此外，根据本发明设计的第二类作业机械恰好包括一个第二类主车辆轴，其中第二类主车辆轴的两侧布置有第二类车轮。布局在第二类主车辆轴两侧的第二类车轮分别配有独立的第二类驱动单元。此外，根据本发明设计的第二类作业机械包括至少一个第二类辅助车轮，其中第二类辅助车轮至少包括一个负载检测装置。

另外，根据本发明设计的第二类作业机械还包括一个第二类可移动负重物，其中第二类可移动配重物的位置可以通过控制器进行调节，使第二类辅助轮上的负载保持在下限值与上限值之间。此外，根据本发明设计的第二类作业机械包括至少一个控制器，控制器中包含至少一个调节回路，该回路可在低于下限值时控制第二类驱动单元，使得所施加的驱动转矩改变，以防止车辆发生倾翻。为此，应使用带第二类可移动配重物和第二类可移动作业装置的车辆。

因此，根据本发明设计的第二类作业机械的优选实施例中采用了两种行驶模式。在自平衡行驶模式下，第二类辅助轮不着地。车辆借助倾斜传感器围绕第二类主车辆轴保持平衡，并通过第二类主车辆轴上第二类车轮的转矩和转速高低以及通过第二类可移动配重物的位置移动来完成控制。相对的，在第二类辅助轮行驶模式下，第二类辅助轮接触地面并承受负载，通过负载传感器确定负载并可以通过第二类可移动配重的位置移动，在上下限值范围内调节负载。

因此，根据本发明设计的第二类作业机械能够始终将主负载放在第二类主车辆轴上并且将第二类辅助轮上的负载保持在一个可预设的极限值范围内。由于第二类辅助轮上的负载较低，因此在该行驶模式下，第二类作业机械的机动性与自平衡行驶模式下的机动性一样优秀。但是，对控制器和可调节性的要求更高，尤其是在困难地形的自平衡过程中。在这种情况下，车辆用于双轮驱动行驶的调节速度可能会过慢。在第二类辅助轮承载一定比例负载的情况下，即使该比例明显低于第二类主车辆轴第二类车轮上的负载比例，仍然可以更好地控制第二类作业装置可能作用在第二类作业机械上的快速变化力或者由于路面非常不平整可能对第二类车轮造成的冲击力。

此外，当车辆在困难地形中保持平衡或者当停立在两个车轮上时，第二类驱动单元需要更多的能量。优化能源利用是对现代化生态型第二类作业机械的基本要求。因此，自平衡行驶模式适用于平坦的车道上和较高行驶速度下的行驶。其优点是，在自平衡行驶模式下，车辆不会因车道不平坦而产生任何俯仰加速度和俯仰运动。第二类驱动单元保持平衡所需的额外能量消耗，在高行驶速度下较低。相对地，辅助轮行驶模式适用于在不平整车道上、力快速变化(例如，第二类作业装置可能作用在第二类机械上的力)的情况下、缓慢行驶和停止时的行驶场景。

为了保持较小的第二类辅助轮负载，从而保持第二类作业机械表现出与自平衡行驶模式下相似的高行驶机动性和灵活性，在根据本发明设计的第二类作业机械控制器中设计了一条用于检测第二类辅助轮上负载的调节回路。这可以通过在第二类辅助轮或者用于第二类辅助轮的第二类承接机构上布局负载传感器来实现。该负载会随着第二类可移动配重物的移动而变化。通过使第二类可移动配重物远离第二类主车辆轴来增加第二类辅助轮上的负载。相反，如果它靠近第二类主车辆轴，则该负载降低。因此，调节回路能够改变第二类辅助轮上的负载，使其处于下限值和上限值之间的范围内。

该调节回路的调节速度主要受限于第二类可移动配重物移动所需的时间。为此，必须克服摩擦力以及反作用于推动力的第二类可移动配重物的惯性力。例如，如果第二类作业机械在不平坦的车道上行驶并且突然有冲击力作用在第二类主车辆轴的第二类车轮上，则第二类辅助轮上的负载也会突然降低。如果该负载达到零，则在可以通过移动第二类可移动配重物来升高该负载之前，车辆存在倾翻危险。这一问题可以通过调高该负载的下限值来避免。因此，下限值的高度也代表着车辆的防倾翻安全性。

与现有技术作业机械相比，在根据本发明设计的第二类作业机械中可以选择非常低的下限值，因为第二类主车辆轴第二类车轮的第二类驱动装置会在负载快速降低至下限值以下的情况下提供帮助，以避免车辆发生倾翻。因为专门为此选择了其转矩可以非常快速改变的驱动单元，例如，在使用电动机的情况下，可以建立一条额外的快速作用式调节回路。与利用第二类可移动配重物的移动来调节第二类辅助轮上负载的调节回路一样，上述第二调节回路利用第二类驱动单元的转矩改变，以防止在以下情况下发生倾翻：当第二类辅助车轮已在空中时，或者当第二类辅助车轮上的负载突然下移过快，以至于第二类可移动配重物移动过慢而无法避免负载低于下限值时。

因此，可以通过第二调节回路来补偿第一调节回路的低调节速度，并且使车辆可以在辅助轮行驶模式下运行并且在不平坦的车道上仍然非常的灵活和机动。例如，如果根据本发明设计的第二类作业机械在不平坦的车道上向前行驶(即在与第二类辅助轮相对的车辆侧方向上行驶)，并且具有施加到第二类主车辆轴第二类车轮的第二类驱动单元上的基本恒定的驱动力矩，则会合理调节第二类可移动配重物使其处于一个稳定位置，以使第二类辅助轮上的负载略高于下限值。例如，上述第二类作业机械行驶通过车道中的坑洼或凹陷，辅助轮上的负载会突然降低。通过第二类辅助轮上的负载传感器检测负载降低情况并报告给控制器。第二类可移动配重物会立即加速并向后移动。

前后上下等位置信息取决于第二类作业机械的实际使用调整情况，例如，第二类作业机械位于地平面下方，可以抬高使其离开地面并向前前进和向后倒退行驶。

但是第二类辅助轮可能会抬离地面。那么则通过第二调节回路，将附加驱动力矩叠加到已施加的第二驱动单元驱动力矩(其大小取决于之前的行驶阻力)。通过增加驱动力矩使第二类作业机械获得一个向前的加速度。加速过程中会在第二类驱动单元上产生一个反作用力矩，该反作用力矩会沿第二类作业机械向后倾翻的方向作用，或者说沿第二类辅助轮的下压方向作用在第二类作业机械上。通过此方式可以防止第二类作业机械向前倾翻。

除了用于第二类辅助轮上负载的负载传感器外，为自平衡调节回路所提供的倾斜传感器也可以用于上述第二调节回路。当第二类辅助轮已抬离地面时，此类传感器会识别车辆的倾斜移动。它们还会识别车辆是已通过增加驱动力矩重新建立平衡，还是需要进一步增加叠加转矩。因此，倾斜传感器与第二类驱动单元均是辅助轮行驶模式下调节回路的一部分。

例如，如果根据本发明设计的车辆向后行驶(即在第二类辅助轮的方向上行驶)并且在此行驶方向上存在受行驶阻力影响的转矩，则在行驶通过坑洼的过程中同样必须改变驱动力矩，以避免倾翻。在这种情况下，现有的驱动力矩将减小，以保持与向前行驶时相同的效果。

在根据本发明设计的第二类作业器械的一个优选实施例中，仅在第二类辅助轮上负载再次高于下限值之前，施加上述用于防止车辆倾翻的叠加转矩。因为当识别到低于该下限值时，第二类可移动配重物也会同时向后移动，所以可以保持较短的叠加转矩持续时间。从而避免车辆速度的过度加速。同样地，也可以借助位置传感器确定再次撤销叠加转矩的时间点，该传感器可显示车辆已重新回正，直到第二类辅助轮再次接触地面。也就是说，如果第二类辅助轮抬离地面或者说升高，则它会被叠加转矩引导回地面。因此，车辆只会在两个第二类车轮状态下短时间行驶并立即返回辅助轮行驶模式，在该模式下第二类辅助轮以低负载状态支撑在地面上。只要控制器中存在应将车辆保持在低负载辅助轮模式下(即已选择辅助轮行驶模式)的信号，则第二类辅助轮始终被引导返回地面。

如果现在对应的信号发生改变，即要切换至自平衡行驶模式，则通过移动第二类可移动配重物来降低第二类辅助轮处负载，直到该负载为零。与此同时，将开启使用倾斜传感器进行自平衡所需的调节回路。

在根据本发明设计的第二类作业器械的另一个优选实施例中，可以改变下限值和上限值。可以选择不同的极限值，具体数值由行车路面和使用情况等因素决定。极限值可以由操作员通过车辆上的控制元件或远程操作装置来规定。或者也可以由自动优化功能根据相应行驶情况来更改极限值。

在根据本发明设计的第二类作业器械的另一个优选实施例中，将行驶速度引入极限值的自动优化中。在另一个实施例中，第二类辅助轮分布在第二类可移动配重物上。这样布局的优点是，当第二类可移动配重物向后移出时，第二类辅助轮上的负载不会明显增加。也可以将其布置在第二类车辆框架的后部。

在另一个实施例中，为此应使用带有可移动配重物的车辆。它们都应该能够在足够的宽度范围内移动，从而将车辆的重心保持在理想范围内。应该可以在没有大能量损失的情况下移动。此外，位移应该易于控制。位移路径应大致平行于车辆纵轴。位移装置应简单、低成本且坚固，并且在移动时不应造成所使用组件的过度磨损。

根据本发明设计的第三类作业机械包括第三类作业装置或者用于第三类作业装置的第三类承接机构。此外，根据本发明设计的第三类作业机械还包括一个或多个第三类车轴，其中第三类车轴的两侧应布置第三类轮元件和/或履带元件。另外，根据本发明设计的第三类作业机械还包括至少一个第三类可移动配重物，通过移动第三类可移动配重物的位置可以移动车辆重心。此外，根据本发明设计的第三类作业机械还包括至少一根用于固定和引导第三类可移动配重物的连杆机构，其中至少包含三根杆，第一根杆通过第一铰接点以及第二根杆通过第二铰接点可旋转式布局在车辆/车辆框架上，第三根杆通过第三铰接点可旋转式连接至第一根杆，并且通过第四铰接点可旋转式连接至第二根杆。在此结构下，可移动配重物通过第五铰接点以可旋转的或者固定的方式安置在第三根杆处。

前四个铰接点的分布方式使它们通过其连线形成至少四个边的多边形。第三根杆的三个铰接点通过第一连线和第二连线相连，两根连线之间的固定角度大于90°。合理布局第一和第二根杆铰接点在车辆和车辆框架上的位置、第一根杆的连接线长度、第二根杆的连接线长度、固定角度和第三根杆上第三铰接点的连接线长度，以使第三根杆通过铰接点基本在一条相对车辆固定分布的直线上引导可移动配重物的移动。

因此，与现有技术的作业机械相比，根据本发明设计的第三类作业机械具有一个可在很宽范围内沿直线移动的第三类可移动配重物。在一个优选实施例中，第三类可移动配重物仅由单个驱动装置/执行元件驱动，而该单个驱动装置/执行元件基本只需要克服第三类可移动配重物加速和减速所需的推动力。水平方向上的位移行程由两根通过铰接机构可旋转式轴承连接的杆产生，使两个水平方向上的位移行程相加。因此，该位移行程可以达到很大的长度。以此方式可以将车辆的重心保持在有利于车辆稳定性的范围内，即使有非常动态的力通过作业装置作用到车辆上亦是如此。由于位移行程较大，第三类可移动配重物可以利用一个较大的杠杆臂抵消这些力，进而可以产生与固定安装方式相同的作用，部分现有技术作业机械明显更重的配衡物正是这种情况。

由于重力而作用在第三类可移动配重物上力可能会因动态行驶状态而增加，必须通过铰接点将其传递到车辆上。在根据本发明设计的第三类作业机械中，此类力仅通过简单的铰接机构传递，该铰接结构可以通过一个简单的旋转结构(例如通过使用销栓)完成必要的移动以推移配重物。此类铰接机构的机构型式可以设计的非常牢固。它们可以非常好地防止灰尘和污垢堆积，几乎不用维护并且可以保证其长使用寿命。另外，即使在传递高负载时，它们造成摩擦损失也相对较低。如果使用滑动套筒或滚动轴承可以进一步降低摩擦损失。

在一个优选实施例中，通过合理布置连杆机构，使其能够沿着一根基本平行于车辆纵轴的直线引导第三类可移动配重物。这样设计的优点在于，配重物可以在它不接近地面的情况下(不会影响离地距离)或者在不需要将它抬升太高的情况下(避免消耗大量不必要的能量和避免车辆的重心偏移过高而对车辆位置造成不利影响)向远处移动。在另一个实施例中，还可以这样布局该直线，使得除了第三类可移动配重物平行于车辆纵轴移动(这使得车辆重心平行于车辆纵轴转移)以外，还包含一个垂直移动分量。

在一个优选实施例中，通过第三类可移动配重物位移行程的位置和长度，始终可以在唯一的第三类车辆轴上方精准地调整车辆重心，使得该机械能够以这种方式自平衡。这样就可以利用该轴的第三类车轮来使车辆转向，以不同的转速甚至是不同的旋转方向来驱动第三类车轮从而实现转向。因此，此类机械可以非常机动且灵活地运行。

在另一个实施例中，连杆机构包含第四根杆，其一端通过另一个铰接点可旋转式连接至可移动配重物，其另外一端通过再一个铰接点可旋转式连接至第二根杆。第二根杆具有第三铰接点，第二根杆的三个铰接点通过第一连接线和第二连接线相连，两根连线之间的固定角度大于90°。合理布局可移动配重物上两个铰接点的位置、第三根杆的长度(即铰接点的连线)、第四根杆的长度、固定角度和第二根杆的连线长度，使得第四根杆保持第三类可移动配重物在移动时基本处于水平位置。该布局方式的优点在于第三类可移动配重物的水平位置在其沿车辆纵轴移动时基本不变。因此，第三类可移动配重物中可以包含能够无干扰工作并且其功能不会因位置倾斜而受到影响的元件，例如，能量转换用电机、液压泵、液体容器和/或其他存储器、驱动或控制元件。

在一个优选实施例中，第三类可移动配重物通过两组布置在配重物两侧的连杆机构与车辆相连，这样第三类可移动配重位于这两个连杆机构之间并且可以在它们之间移动。该布局方式的优点在于，在两个连杆机构之间保持一个第三类可移动配重物能够在其中来回移动的自由通道。这样第三类可移动配重物可在连杆与车辆相连的区域内沿车辆纵轴移动。优点在于可以制造非常短且紧凑的车辆。

在一个特别优选实施例中，连杆机构的铰接机构包括滑动套筒或者滚动轴承，它们可以减小第三类可移动配重物移动时在铰接机构轴承位置处所产生的摩擦力。这样就可以在高动态情况下进行快速移动并且不会消耗过高的能量。

在另一个实施例中，第三类作业机械包括一个控制装置，其中至少包含一个电子调节回路并且通过该回路控制第三类可移动配重物的位置。例如，此控制器还可以包含倾斜传感器。

在另一个实施例中，第三类作业机械包括用于检测第三类可移动配重物位置的传感器。例如，可以在电子控制装置中评估传感器状况并使用它来控制或调节配重物的理想位置，从而达到车辆重心的理想位置。这些传感器可以是直线传感器或角度传感器，例如通过它们检测铰接点处两根杆之间的角度。

在另一个实施例中，第三类作业机械包括用于检测第三类可移动配重物重量的传感器。这样可以将负载数据提供给电子控制装置，例如，负载数据会随着第三类可移动配重物内元件重量的改变而改变。例如，它们可以是燃料箱或者液压液箱。

在另一个实施例中，位移由驱动装置/执行元件实现，例如，可以是液压缸或电动直线驱动装置，或者由安置在铰接点处的电动执行元件实现，例如，带减速装置的电动机。

在一个典型实施例中，根据本发明设计的第三类作业器械的第三类可移动配重物包括一个能量存储器和/或一台用于能量转换的电机。用于能量转换的电机可以是现有技术中已知的内燃机。此外，还包括其他已知的能量转换装置，例如，液压泵。能量存储器可以是用于存储电能的蓄电池。由能量存储器和/或能量转换用电机所提供的能量不仅可以用于行驶驱动，还可以用于液压电机和/或泵以控制配重物位移，或者用于第三类作业装置的移动。此方案的优点在于，例如，能量存储器的重量在作为可移动配重物进行位移时，还可以同时作用于重心位移。这意味着可以制造相对更轻的车辆。

在根据本发明设计的第三类作业机械的一个优选实施例中，可以将一个辅助轮布局在第三类可移动配重物上。例如，此类辅助轮的优势在于可以支撑负载峰值。例如，当第三类作业机械使用铲斗作为材料破拆(破拆采石场矿壁)作业装置时，或者在铲斗卸料过程中铲斗的负载由于负荷物掉落而突然减小时，可能会产生此类负载峰值。为此，可以在一个实施例中使用辅助轮作为辅助支撑元件，通过控制器使低负载同样能够施加到辅助轮上，在这种情况下允许重心(特别是装载过程中)短时间位于第三类车辆轴以外，以便于第三类可移动配重物向后位移。此外，通过辅助轮还可以防止第三类可移动配重物因第三类作业机械的重心突然偏移(例如在铲斗卸料时)而撞击地面，或在某些突然需要位置移动的情况下摩擦地面。如上所述，辅助轮的一个优点是可以用作第三类作业机械的辅助支撑点，特别是在装载和卸载时、产生突然负载峰值并因此而导致重心偏移时。但是必须注意的是，主要负载始终应由第三类车辆轴承受，因此配衡物中和/或其上的辅助轮及其轴承/悬挂结构的尺寸设定只需满足低负载要求即可。此外，辅助轮还可以在第三类作业机械紧急制动时防止可移动配重物接触地面，在这种情况下第三类作业机械的第三类可移动配重物必须突然逆着第三类作业机械的行驶方向移动。

在另一个实施例中，作业装置通过一个承接机构联接至作业机械，该承接机构可以围绕车辆竖轴选装并且通过这种方式实现车辆转向移动。现有技术中的已知车辆可以承接可挂拆式作业装置。在拆离状态下，第三类作业器械通过合适的装置，例如通过一根带可转向轮的轴，行驶和转向。或者，它可以自平衡并通过主轴上车轮的转速不同进行转向。如果主轴两侧安置的是履带驱动装置，则同样可以通过不同的驱动转速使车辆转向并且能够稳定的站立在履带驱动装置上，因此不需要任何平衡装置。如果作业装置通过可旋转承接机构联接至此类车辆，其中的作业装置具有车道保持装置，例如车轮，则通过此旋转铰接机构完成转向。现有技术中有已知的此类转向装置，例如，转弯铰接式翻斗车或转弯铰接式轮式装载机。但是，车道保持装置也可以是作业装置，只要它们在作业干预，就可以通过犁铧或者土壤耕作齿以横向稳定的方式引导作业装置。

例如，如果此类车辆包含一个第三类可移动配重物，则可以调整该第三类可移动配重物的重心，以便仅使用一个从动轴，与具有两个或多个从动轴的现有技术车辆相比，该车辆具有相同的牵引能力。通过可移动配重物可以将重心调节至靠近从动轴的位置，其中该轴会承载所有可产生牵引力的重量。如果该承接机构设计成允许围绕车辆竖轴移动，但不允许围绕车辆横轴移动，则也可以通过将可移动配重物推移至院里作业装置的一侧，将向下作用在作业装置上的力(例如，由诸如犁铧等土壤工作装置引发的力)引导至从动轴上。

现有技术中已知的犁，在远离拖拉机的一侧有一个从动轮。该轮通过液压压力油或者来自拖拉机的电流获取能量。这意味着，通过此从动轮可以利用向下作用在犁铧上的力来产生推进力，从而帮助拖拉机拉动犁。如果拖拉机有可移动配重物，则可以借助位移的从动主轴产生相同的牵引力，并且可以省去犁上的驱动装置。

在另一个实施例中，还可以通过此类承接机构将拖车联接至根据本发明设计的第三类作业机械上，以通过旋转铰接机构来实现此类车辆的转向功能。此类车辆还可以通过第三类可移动配重物来利用拖车负载对第三类作业机械产生牵引力。现有技术中已知的拖车具有一个从动轴，那么就可以利用拖车负载产生牵引力。因此，在相同行驶性能下，预张紧式拖拉机可以制造的更轻。由于可移动配重物的存在，在根据本发明设计的第三类作业机械中可以省去此类从动拖车轴。

附图说明

本发明的更多优点、特征和细节从以下优选实施例说明中以及根据图纸得出；上述内容在下图中详细展示：

图1现有技术中带有升降架的采用轮式装载机形式的作业机械；

图2现有技术中带有可移动配重物、旋臂和作业臂的作业机械示意图；

图3a至3c根据本发明设计的作业机械的示意图；

图4根据本发明设计的作业机械一个实施例的示意图；

图5根据本发明设计的作业机械另一个实施例的示意图；和

图6a至6c根据本发明设计的作业机械的示意图

图7根据本发明设计的作业机械一个实施例的示意图。

图8现有技术中采用轮式装载机形式的作业机械；

图9现有技术中带有可移动配重物的采用轮式装载机形式的作业机械示意图；

图10现有技术中带有可移动配重物的作业机械示意图；

图11现有技术中采用拖拉机形式的作业机械示意图；

图12根据本发明设计的作业机械使用犁作为作业装置的实施例示意图；

图13a至13e根据本发明设计的作业机械连杆机构的一个实施例示意图，可将可移动配重物移动至不同位置；

图14根据本发明设计的配有可移动配重的作业机械的另一个实施例示意图；

图15a至15d根据本发明设计作业机械连杆机构的另一个实施例示意图，可通过四根杆移动可移动配重物；

图16根据本发明设计的作业机械的另一个视角实施例示意图；和

图17根据本发明设计的第二类作业机械的实施例的示意图。

具体实施方式

图1中展示的是轮式装载机50.1，它相当于与现有技术中的作业机械/车辆，它具有两个轴和一个铲斗形式的作业装置52。此外，轮式装载机50.1还包括一个升降架53，其一端通过铰接机构54可旋转式与车辆框架55相连，并且作业装置52置在其相对端。配衡物51固定在后端。此类装载机的缺点是其自重相对于其有效载荷过高。另外，受其长度和铰接式转向装置的限制，它们需要很大的转向空间。

图2中展示的是轮式装载机50.2，它相当于现有技术中的作业机械/车辆。轮式装载机50.2仅包括一个主车辆轴56，在其两侧布置有轮元件57。轮元件57分别配有独立的驱动单元，这样通过控制器可以使轮式装载机50.2围绕主车辆轴56实现自平衡。此外，轮式转载机50.2还可以通过独立驱动单元转向，这意味着它可以原地转向。此外，轮式转载机50.2还包括一个作为作业装置52的铲斗，它通过旋臂60和作业臂61连接至车辆框架55。在车辆远离作业装置52的一侧，作业机械50.2有一个可移动配重物59，可以通过它来移动车辆重心，从而使重心在主车辆轴56上回到稳定状态。通过移动可移动配重物59，可以在自平衡模式下沿车辆移动方向控制车辆。

在可移动配重物59上有一个自转向辅助轮58。一旦车辆脱离自平衡模式，它可以承载负载。辅助轮58上的负载通过移动可移动配重物59来改变，理想状况下该负载小于主车辆轴56上的负载。这样可以确保主车辆轴56的轮元件57始终具有高地面接触压力，从而能够产生足够的牵引力。轮式转载机50.2包括两根杠杆62.1和62.2，可移动配重物59通过它们与车辆框架55相连并且通过它们调整可移动配重物59的位置。

两个旋臂60和两个作业臂61分别布置在车辆两侧，以便能够向后拉动作业装置52，从而保证车辆防止向前倾翻的稳定性。但是在此过程中我们所要求的结构空间，与将可移动配重物长距离拉向主车辆轴所需的空间相同。

在图3a中展示的是根据本发明设计的优选作业机械1.1，它消除或至少是最小化了现有技术作业机械的缺点。根据本发明设计的作业机械1.1包括一个作业装置2，它通过承接机构9与车辆相连。通过承接机构9可以抬升作业装置2以便于运输。所示的作业装置2是轮式装载机中使用的铲斗10。所有在建筑业和/或农业中使用的需要承载车辆的所有作业都可以被设想为安置在承接机构9上的作业装置2。此外，作业机械1.1还包括至少一个主车辆轴3其两侧布置有车轮元件4和/或履带元件。

根据本发明设计的作业机械1.1可以作为机器人使用。在这种情况下机器可以在无人驾驶状态下作业，即远程控制和/或自主作业。机器人(例如用于农业)通常比如今常用的作业机械更轻更小。通过使用多个此类机器人来执行单个作业机械的工作，并且它们更快更灵活，而且它们可以在更小更轻的情况下提供相同的性能表现。优点是更低的制造成本和运营成本以及机动灵活的行驶方式。

此外，根据本发明设计的作业机械1.1包括一个可移动配重物5，其通过一个连杆机构11与车辆框架12相连。连杆机构11的布局方式使可移动配重5可以在很宽的范围内移动，以使它能够非常靠近主车辆轴3并因此使车辆结构非常紧凑。由于其位移范围较大，因此可移动配重物5可以相对较小，并且在作业装置2升高时，仍可通过杠杆作用补偿作业装置沉重的重量，而使车辆不失去其稳定位置。连杆机构11由杆18.1、18.2、18.3和18.4组成。上述杆沿着车辆纵轴14基本以一条直线引导可移动配重物。移动时仅使用很少的能量，因为驱动装置基本上只需要提供可移动配重物的加速能量。

在根据本发明设计的作业机械1.1的一个优选实施例中，可移动配重物5包含诸如能量转换器、电池或液压缸供能用液压设备等元件。

此外，根据本发明设计的作业机械1.1还有可旋转式布置在车辆框架12上的旋臂6.1和6.2。作业臂7.1和7.2同样的以可旋转方式安置在旋臂6.1和6.2上并且包含一个承接机构9，可以将作业装置2安置在该承接机构上。

图3b中以另一个视角展示了根据本发明设计的作业机械1.1。为了能够沿着车辆纵轴14将可移动配重物5长距离拉向主车辆轴3的区域而不被车辆中的其他元件阻碍，为可移动配重物5配置了一个第一移动通道16.1。在第一移动通道16.1中没有其他元件，不受其移动或者位置影响。可移动配重物5以及为其配置的第一移动通道16.1占据车辆横轴15的中心位置。

因此在一个优选实施例中可移动配重物5在其内部包含诸如能量存储器、能量转换器、液压泵、阀门和液压油存储器等功能元件，所以它在车辆横轴15的方向上占据相对较大的范围。在理想情况下仅使用单个可移动配重物5，但是也可以使用多个较小的配重物，当然它们不必再位于中心位置。

在该优选实施例中由四根杆18.1、18.2、18.3和18.4组成的连杆机构11.1和11.2布局在可移动配重物5的两侧。为连杆机构11.1和11.2配置了第二和第三两条移动通道16.2和16.3，以确保它们在主车辆轴3的方向上移动。在该优选实施例中，两个旋臂6.1和6.2以及位于同一平面的两个作业臂7.1和7.2沿车辆横轴15的方向向外附装在车辆框架12上。其中两个旋臂6.1和6.2以及对应的两个作业臂7.1和7.2在同一平面内移动。为它们配置了第四和第五两个移动通道16.4和16.5。因此，第四和第五移动通道16.4、16.5可以保持非常小的宽度。

图3c中以另一个视角展示了根据本发明设计的作业机械1.1。第一移动通道16.1在向下受主车辆轴3限制。因此，在缩回状态下可移动配重物5在主车辆轴3的上方。可移动配重物5向上占据的空间与内部元件所需的空间一样。此外，可以通过横杆17相互连接连杆机构11.1和11.2，以实现高稳定性。因此，杆18.1,18.2,18.3和18.4在车辆横轴15的方向上的尺寸可以设计的非常小并节省空间。那么第二和第三移动通道16.2和16.3在此方向上也仅占据很小的结构空间。这样设计的优点在于作业机械1.1可以建造的相对狭窄。

图4中展示的是根据本发明设计的作业机械1.1处于其短状态。在这种状态下，作业装置2位于已贴近主车辆轴3的位置。同时，可移动配重物5处于以贴近主车辆轴3的位置，或者说部分位于主车辆轴上方。因此，提供了一种非常紧凑的车辆。

图5中展示的是根据本发明设计的作业机械1.2的另一个实施例。此例中轮元件4.1和4.2在车辆横轴15的方向上位于与旋臂6.1、6.2和作业臂7.1、7.2相同的区域内。这样设计的优点是车辆宽度可以保持的非常小。当在建筑物内部使用时，作业机械1.2可以驶过狭窄的过道和狭窄的门口。

在图6a中展示的是根据本发明设计的另一台优选作业机械1.3，它消除或至少是最小化了现有技术作业机械的缺点。根据本发明设计的优选作业机械1.3包括一台作业装置2。所示的作业装置2是现有技术升降式装卸车中所使用的升降叉。所有在建筑业和/或农业中使用的需要承载车辆的所有作业都可以被设想为安置在承接机构9上的作业装置2。通过至少一个旋臂6以及至少一个以可旋转方式安置在其上的作业臂7，将作业装置2或用于作业装置的承接机构9安置在车辆框架12上。在根据本发明设计的作业机械1.3中，旋臂6和旋臂7占据车辆横轴15的中心位置。由于只使用一个旋臂和一个作业臂，因此只需使用较少的驱动装置/执行元件即可完成移动。这样车辆重量以及制造成本就会更低。因此可以使用单台价格昂贵的电动执行元件。虽然其单个成本更高，但由于其使用数量少，因此不会对作业机械的总成本造成不利影响。

此外，根据本发明设计的作业机械1.3还包括两个可移动配重物5.1、5.2。它们通过两个连杆机构11.1、11.2连接至车辆框架12。其中连杆机构11.1、11.2的布局方式使得可移动配重物5.1、5.2可以在宽范围内移动。因此，它们可以非常靠近主车辆轴3，从而使车辆处于非常紧凑的状态。由于其位移范围较大，因此可移动配重物5.1、5.2可以相对较小，并且在作业装置2升高时，仍可通过杠杆作用补偿作业装置沉重的重量，而使车辆不失去其稳定位置。

图6b中以另一个视角展示了根据本发明设计的作业机械1.3。为了能够沿车辆纵轴14长距离将作业装置2拉向甚至超过主车辆轴3，并且在此过程中车辆中的其他元件不会对旋臂6和作业臂7造成阻碍，为旋臂6和作业臂7配置一个第六移动通道16.6。在第六移动通道16.6中没有其他元件，不受其移动或者位置影响。

在该优选实施例中，为连杆机构11.1和11.2分布在旋臂6和作业臂7的两侧。为连杆机构11.1和11.2配置了第七和第八两条移动通道16.7和16.8，以确保它们在主车辆轴方向上的可动性。在该优选实施例中，可移动配重物5.1和5.2布局在车辆横轴15方向上更靠外的位置。其中可移动配重物5.1和5.2在为其配置的第九和第十两条移动通道16.9和16.10中移动。这样设计的优点在于可以长距离将可移动配重物5.1、5.2拉向主车辆轴3。因为用于第一旋臂6和第一作业臂7的第六移动通道16.6、用于连个机构11.1和11.2的第七和第八移动两条移动通道16.7和16.8以及用于可移动配重物5.1和5.2的第九和第十两条移动通道16.9和16.10互不阻碍，所以可以同时将作业装置2和可移动配重物5.1和5.2拉向车辆中心，从而使车辆的结构长度变得非常紧凑。由于结构长度短，车辆可以实现非常灵活和快速的移动。

在根据本发明设计的作业机械1.3的一个优选实施例中，两个可移动配重物5.1、5.2的后端相互固定连接。这样通过单个驱动元件或者单个执行元件即可移动它们。由于两个可移动配重物5.1、5.2的连接元件布置在车辆后端或者在配重物5.1、5.2的后端，因此不会对旋臂6和作业臂7以及连杆机构11.1、11.2的移动造成干扰。

图6c中展示的是根据本发明设计的作业机械1.3处于伸展位置。

图6d中以另一个视角展示了根据本发明设计的作业机械1.3处于伸展位置。

在图7中展示的是一台根据本发明设计的第二类优选作业机械101，它消除或至少是最小化了现有技术作业机械的缺点。根据本发明设计的第二类作业机械101包括一个第二类作业装置102，它通过第二类承接机构110与车辆相连。通过第二类承接机构110可以抬升第二类作业装置102以便于运输。所示的第二类作业装置102是轮式装载机中使用的铲斗111。所有在建筑业和/或农业中使用的需要承载车辆的所有作业都可以被设想为安置在第二类承接机构110上的作业装置。此外，第二类作业机械101还包括至少一个第二类主车辆轴103其两侧布置有第二类车轮元件104。

此外，根据本发明设计的第二类作业机械101包括一个第二类可移动配重物105，其通过一个第二类连杆机构112与第二类车辆框架113相连。第二类连杆机构112的布局方式使第二类可移动配重105可以在很宽的范围内移动，以使它能够非常靠近第二类主车辆轴103并因此使车辆结构非常紧凑。由于其位移范围较大，因此第二类可移动配重物105可以相对较小，并且在第二类作业装置102升高时，仍可通过杠杆作用补偿作业装置沉重的重量，而使车辆不失去其稳定位置。

在根据本发明设计的第二类作业机械101的一个优选实施例中，第二类可移动配重物105包含诸如能量转换器、电池或液压缸供能用液压设备等元件。

此外，根据本发明设计的第二类作业机械101具有第二类旋臂107和第二类作业臂108，通过它们可以移动第二类作业装置102。在第二类可移动配重物105上布置有一个以可旋转方式轴承固定并且可以被动转向移动的辅助轮106。根据本发明设计的第二类作业机械101的转向移动通过用于驱动第二类车轮104的第二类驱动单元109的不同转速或者旋转方向来实现，车轮布置在第二类主车辆轴103的两个外端处。因此第二类作业机械101可以非常机动和灵活的运行。在运行过程中辅助轮6要么悬空。然后，第二类作业机械101围绕第二主车辆轴103保持平衡。要么辅助轮106与地面接触，此状态下它会承载远低于第二类主车辆轴103上第二类车轮104的一部分负载。由第二类驱动装置109预先确定转向移动，随后将自动导引辅助轮106旋转，因此它将被动地跟着转向。

此外，安装在第二类可移动配重物105上的辅助轮106承接结构还包括至少一个可以测量负载(即作用在地面与辅助轮之间的力)的负载传感器。在另一个实施例中，还可以在第二类连杆机构112的任意位置上测量此力，那么在这种情况下可能需要注意可移动配重物的重量。

在另一个实施例中，辅助轮106的承接机构可以配备一台装置，通过它可以使辅助轮相对于第二类可移动配重105或相对于第二类车辆框架113向上移动。这样可以在保持围绕主车辆轴103的平衡过程中，增加车道与辅助轮106之间的距离。

根据本发明设计的第二类作业机械101至少可以咋子两种行驶模式下运行。在自平衡行驶模式下，辅助轮106无负载和/或悬空。此时它与车道没有接触。第二类辅助机械101的控制器包含一个带有倾斜传感器的调节回路，它可控制驱动单元109和第二类可移动配重物105。在另一种行驶模式下，即在辅助轮行驶模式下，控制器包含一个调节回路，该回路中包含倾斜传感器以及负载传感器，并且可以控制第二类可移动配重物105和第二类驱动单元109。该调节回路通过将辅助轮106上的负载调整至下限值以上和上限值以下来控制第二类可移动配重物105的位置。

所确定的两个极限值中，上限值的指定应使作用在辅助轮上的负载远低于作用于第二类主车辆轴103上第二类车轮104上的负载。因为只有第二类车轮104上有第二类驱动单元109，所以车辆重量的绝大部分可用于牵引。与包括四个或更多从动轮的现有技术作业机械相比，根据本发明设计的第二类作业机械101能够仅通过两个从动轮元件即可提供相同的牵引力。另外，通过上限值确保的低负载可为第二类作业机械101提供良好的操控性。下限值的指定应使第二类作业机械101在困难地形或者不平坦车道上行驶时不会向前倾翻。此时应考虑到第二类可移动配重物105的移动响应时间，该时间基于调节回路的速度以及第二类可移动配重物105的加速度和移动速度预选设定。如果下限值高，则在低于下限值的情况下第二类作业机械101暂时不会发生倾翻。这意味着有更多的时间可使用调节回路。然而，在根据本发明设定的第二类作业机械101中选择了低下限值。在一个优选实施例中该值基本接近于零。其中调节回路以明显更短的响应时间控制驱动单元，从而防止第二类作业机械101的倾翻。例如，在向前行驶过程中通过增加第二类驱动单元109的驱动转矩来实现。因此在根据本发明设计的作业机械的一个优选实施例中，使用其转矩增加响应时间非常短的电动机作为第二类驱动单元109，因此该调节回路的整体响应时间也非常短。通过较大的扭矩可以在作业机械倾翻时快速将其重新回正，直到第二类辅助轮106再次接触地面。该调节回路不仅使用辅助轮106上负载传感器的信号，而且还使用在辅助轮已悬空时也提供可用信号的倾斜传感器。该辅助轮运行模式下调节回路的目的不是两轮行驶，而是至少三轮行驶。当辅助轮离开地面时，在第二类驱动单元109上选择一个合适的叠加转矩，使辅助轮重新回到地面。同样地，应合理限制第二类驱动单元109转矩增大的时间，以使辅助轮106尽快承载，但不会太激烈地撞击地面。

下限值和上限值的指定可以由操作人员使用操作元件或通过远程控制来完成。当然也可以通过控制器的自动功能完成此指定过程。例如，对此可能需要考虑到行驶速度。两种模式的选择可以由操作员手动控制，例如，通过操作元件或无线电遥控装置，或者由控制器的自动功能自动完成。例如，在选择过程中可以考虑行驶速度，在较高行驶速度下优先选择自平衡行驶模式，而在较慢的行驶速度下优先选择辅助轮行驶模式。在此指定过程中，还可以考虑其他变量。例如，GPS数据可以识别作业机械的使用位置。如果之前在同一个位置运行过该作业机械并且此处的地面非常的不平坦，则可以预先设定极限值并切换至辅助轮行驶模式。还可以使用合适的传感器以识别不平整程度，例如，倾斜传感器或者加速度传感器。

图8中展示的是具有两个轴的轮式装载机250.1，它相当于现有技术中的作业机械/车辆。根据重心的位置，此类作业机械上的负载按一定比例分配在两个轴上。但是，在作业过程中发生的车辆重心偏移(例如，由于轮式装载机铲斗中承载负荷而导致偏移)以及产生的所有动态力(例如，由于制动过程而引起)都非常大。例如，在轮式装载机中，由于铲斗装载重物而产生远离前轴倾斜轴的附加力。此外，在铲斗被装满时，装载机必须能够产生所谓的分离力，以将待装载的材料从料堆或墙壁中分离出来。因此，为了安全运行轮式装载机需要具有高自重并且在车辆远离作业装置252的一侧需要一个沉重的配重物251。这会导致非常差的负载/自重比，此外还会导致此类作业机械的初级能源载体消耗非常高。

图9中展示的是轮式装载机250.2，它相当于现有技术中的作业机械/车辆。轮式装载机250.2仅包括一个主车辆轴253，在其两侧布置有轮元件254。轮元件254分别配有独立的驱动单元，这样通过控制器可以使轮式装载机250.2围绕主车辆轴253实现自平衡。此外，轮式转载机250.2还可以通过独立驱动单元转向，这意味着它可以原地转向。

此外，轮式转载机250.2还包括一个作为作业装置252的铲斗，它通过作业臂255.1和255.2连接至车辆框架256。在车辆远离作业装置252的一侧，作业机械250.2有一个可移动配重物259，可以通过它来移动车辆重心，从而使重心始终在主车辆轴253上方回到稳定状态。通过移动可移动配重物259，可以在自平衡模式下沿车辆移动方向控制车辆。在可移动配重物259上有一个自转向辅助轮257。一旦车辆脱离自平衡模式，它可以承载负载。辅助轮257上的负载通过移动可移动配重物259来改变，理想状况下该负载小于主车辆轴253上的负载。这样可以确保主车辆轴253的轮元件254始终具有高地面接触压力，从而能够产生足够的牵引力。

轮式转载机250.2包括两根杠杆258.1和258.2，可移动配重物259通过它们与车辆框架相连并且通过它们调整可移动配重物259的位置。轮式装载机250.2的两个杠杆258.1和258.9分别需要一个它们自己的驱动装置，例如一个液压缸或一个电动执行元件。驱动装置未在图9中展示。第一驱动装置驱动杠杆258.1围绕铰接机构260.1转动。第二驱动装置驱动杠杆258.2围绕铰接机构260.2转动。为了将可移动配重物259保持在水平位置并在此过程中平衡作用在辅助轮257上的力，需要第三驱动装置以驱动可移动配重物259围绕铰接机构260.3转动。此外，可移动配重物259还可以包括必须处于水平位置以保证其无故障运行元件，例如液体容器。

轮式装载机250.2的杠杆258.1和258.2可以布置在车辆中央。其中杠杆258.1布置在车辆框架256的前部。可移动配重物259可以向前移动直到它与杠杆258.1相撞。即，杠杆258.1限制可移动配重物259的前移。因此，自平衡只能在作业装置252未被向后拉回很远的情况下实现，因此无法大幅缩小车辆长度。该缺点可以通过将杠杆258.1和258.2布置在可移动配重物259的侧面来消除。那么，在可移动配重物259的两侧都需要杠杆258.1和258.2。因此，在车辆的中央为可移动配重物259保留一个通道，以使配重物能够继续向前移动。但是，这样的设计会导致这些杠杆258.1和258.2分别需要在车辆两侧有其自己的驱动装置，这会对车辆的成本和重量造成不利影响。

无论是为了保持可移动配重物259悬空而不下落(例如，在自平衡模式下这是必需的)或者还是为了保持辅助轮在动态作业过程中257的低负载，杠杆258.1和258.2都必须能够承载高负荷。这同样适用于驱动装置。此外，驱动装置还必须能够快速且动态地移动可移动配重物259。同时除了这些动态负载外，由作用在可移动配重物上的地球引力所产生的固定负载也作用在杠杆258.1和258.2以及驱动装置上。如果使用相对稳固且偏移的液压缸作为执行元件，则活塞腔中会持续承受高压力，由于可移动配重物负载的影响，即使在可移动配重物不移动时也是如此。如果现在控制装置要求移动，则会向活塞腔内泵入额外的液压油，然后必须先通过泵或者从存储元件预压紧液压油使其压力至少与活塞腔中的压力相同。显而易见，与仅移动可移动配重物所必需的能量相比，此时需要明显更多的能量。因此，此类驱动装置的能效并不是很高。所以轮式装载机250.2包含至少三台驱动装置/执行元件，它们相互独立受控，也就是说还需要独立的位置传感器。这样就需要一个复杂的控制器。

图10展示的是现有技术作业机械250.3，它包括一个通过两根杠杆258.1和258.2连接至车辆框架256的可移动配重物259，而且可移动配重物259通过两根杠杆258.3、258.4和258.5保持水平位置。因此可移动配重物259始终保持平行于车辆框架256。而且车辆框架256与杠杆258.1、258.4和258.3共同想成一个平行四边形，其中杠杆258.4始终平行于车辆框架256。此外，杠杆258.4、258.2和258.5与铰接点260.3和260.6的连线共同形成一个平行四边形。其中铰接点260.3和260.6的连线始终平行于杠杆258.4并因此而平行于车辆框架256。该机械的缺点在于调整杠杆258.1和258.2仍然需要两台驱动装置261.1和261.2，以待移动可移动配重物259。作业机械250.3的作业装置未在图10中展示。

图11展示的是现有技术作业机械250.4，它包括一个通过剪式铰接机构262连接至车辆框架256的可移动配重物259。剪式铰接机构262沿直线263引导可移动配重物259，同时将其保持在水平位置。此外，还可以通过单个驱动装置/执行元件261完成移动。当辅助轮257负载减低时，可移动配重物259的重力不需要由驱动装置/执行元件261承载。但是，此类作业机械250.4的缺点在于剪式铰接机构262位于车辆框架256和可移动配重物259上的两端分别需要一个直线轴承264.1和264.2，它们与连杆/轨道265.1和265.2相连并能够沿着连杆/轨道顺畅移动。在这种情况下，直线轴承264.1和264.2必须承受由可移动配重物259所产生的高负载。此外，当作业机械在多尘环境中时，此类直线轴承不是很稳固并且维护成本也不低。

在图12中展示的是一台根据本发明设计的第三类优选作业机械201.1，它消除或至少是最小化了现有技术作业机械/车辆的缺点。根据本发明设计的作业机械201.1包括一个第三类作业装置202.1，它通过第三类承接机构224与车辆相连。通过第三类承接机构224可以抬升第三类作业装置202.1以便于运输。所示的作业装置202.1是一个农用铲斗。所有在建筑业和/或农业中使用的需要承载车辆的所有作业都可以被设想为安置在承接机构224上的作业装置202.1。此外，作业机械201.1还包括至少一个第三类主车辆轴203，其两侧布置有第三类车轮元件204和/或履带元件。

根据本发明设计的第三类作业机械201.1可以作为群体机器人使用。在这种情况下机器可以在无人驾驶状态下作业，即远程控制和/或自主作业。群体机器人(例如用于农业)通常比如今常用的拖拉机更轻更小。通过使用多个此类群体机器人来执行单台拖拉机的工作，并且它们可以在更小更轻的情况下提供相同的性能表现。其优点在于其车辆重量更小，因此可以明显降低土壤压实程度。现今拖拉机的高土壤压实通常会对农用土壤造成不利影响。

此外，根据本发明设计的第三类作业机械201.1包括一个第三类可移动配重物205，其通过一个连杆机构206.1与车辆框架215相连。其中连杆机构206.1的布局使得第三类可移动配重物205能够在一个宽范围内移动，并且在移动过程中不会发生明显的升高和降低并且其位移路径基本上是一条直线216。由于其位移范围较大，因此可移动配重物205可以相对较小，并且在作业装置202.1升高时，仍可通过杠杆作用补偿作业装置沉重的重量。

在根据本发明设计的第三类作业机械201.1中，第三类可移动配重物205仅包括不需要保持水平位置的元件，例如电力存储器。它可以连接至杆207.3上，以便于它以与杆207.3本体相同的角度旋转至水平位置。示例中所展示的第三类可移动配重物205是圆形的，但是也可以是圆柱形的。当然它也可以采用任何其他合理的结构形状。

通过根据本发明设计作业机械201.1的连杆机构206.1，只需单个驱动装置/执行元件225.1(例如布局在车辆中心)即可推移第三类可移动配重物205。淡然，也可以使用两台或多台驱动装置。驱动装置/执行元件225.1不承受对抗重力保持可移动配重物向上所需的任何力，但承受配重物205加速和制动时所需的力，包括连杆机构上对抗第三类可移动配重物205移动的摩擦力。铰接点208.1、208.2、208.3和208.4均是简单支销铰链机构，可以采用低摩擦设计，而且它非常坚固、磨损低且维护简单且相对便宜。如果设计合理，可以很好地防止灰尘侵入此类铰接机构。因此，连杆机构206.1是一种便宜且高能效的第三类可移动配重物205固定和引导用解决方案。

图13a显示的是根据本发明设计的第三类作业机械201的连杆机构206.1处于其完全伸展位置，其中第三类可移动配重物205已偏移至最远位置，即它位于距离车辆框架最远的位置。连杆机构206.1包括三根杆207.1、207.2、207.3，它们通过中心铰接点208.1、208.2、208.3、208.4、208.5与其他元件相连。此外，还展示了铰接点之间的连线209.1、209.2、209.3、209.4、209.5。因此，每根连线的长度就等于该连线所连接两个铰接点之间的距离。第一根杆207.1与第二根杆207.2通过铰接点208.1和208.2可旋转式与车辆框架215(此图中未展示)相连。铰接点208.3和208.4分别位于第一根杆207.1与第二根杆207.2相对端。第三根杆207.3分别通过铰接点208.3和208.4可旋转式安装在前两根杆上。在第三根杆207.3的相对端，第三类可移动配重物205通过铰接点208.5与第三根杆207.3相连，该连接可以采取固定方式也可以采取可旋转方式。因此，第三根杆207.3包含三个铰接点208.3、208.4和208.5，其中铰接点208.3和208.4的连线209.5与铰接点208.4和208.5的连线209.3相互成大于90°的固定角度217.1。用于连接第三类可移动配重物205与第三根杆207.3的铰接点208.5在其垂直方向上位于直线216上。为了能够将第三类可移动配重物205伸出至很远的位置，207.1和207.2这两根杆必须分别与水平面成尽可能小的角度217.2和217.3。而且两个位移行程218.1和218.2必须尽可能的大，以使207.2和207.3这两根杆分别对水平方向上的整体位移行程218.3作出尽可能大的贡献。但是，第二根杆207.2与第三根杆207.3之间的角度217.5不允许过大，应该保持明显小于180°，否则铰接点208.1、208.2、208.3和208.4内得力会变得过大。合理选择第三根杆207.3的固定角度217.1，以使第三根杆207.3的连线209.5与第一根杆207.1的连线209.1之间的角度217.4大于0°。为了能够满足大位移行程218.3的预设值并且保持角度217.5明显小于180°，杆207.1、207.2和207.3必须具有一定的最小长度，但是又应尽可能地小，以限制第三类作业机械201的结构高度。因此，固定角度217.1必须大于90°。

图13b显示的是根据本发明设计第三类作业机械201.1的连杆机构206.1处于缩回位置，其中第三类可移动配重物205未偏移太多，即它距离第三类作业装置202不远，其中用于连接第三类可移动配重物205与杆207.3的铰接点208.5在其垂直方向上基本位于直线216上。

图13c显示的是根据本发明设计第三类作业机械201.1的连杆机构206.1处于中间位置，其中用于连接第三类可移动配重物205与第三根杆207.3的铰接点208.5在其垂直方向上基本位于直线216上。铰接点208.1、208.2、208.3和208.4形成一个四边形，其中第三根杆207.3的角度217.1大于90°。第一根杆207.1通过第一铰接点208.1和第二根杆207.2通过第二铰接点208.2可旋转式安置在车辆/车辆框架上，第三根杆207.3通过第三铰接点208.3可旋转式与第一根杆207.1相连并通过第四铰接点208.4可旋转式与第二根杆207.1相连。第三类可移动配重物205通过铰接点208.5可旋转式或者固定式安置在第三根杆207.3上，其中铰接点208.1、208.2、208.3和208.4的布局使它们与它们的连线209.1、209.2、209.4和209.5形成一个多边形。第三根杆207.3的三个铰接点208.3、208.4和208.5通过第一连接线209.5和第二连接线209.3相连，两根连线之间的固定角度217.1大于90°。合理布局铰接点208.1和铰接点208.2在车辆/车辆框架上的位置、第一根杆207.1连线209.1的长度、第二根杆207.2连线209.2的长度、固定角度217.1和第三根杆207.3连线209.5和209.3的长度，以使第三根杆207.3通过铰接点208.5基本在一条相对车辆固定分布的直线216上引导可移动配重物205移动。

图13d显示的是根据本发明设计作业机械201.1的第三根杆207.3，其上有铰接点208.3、208.4和208.5，以及连线209.3和209.5和固定角度217.1。此外还显示了多边形219的在连杆结构206.1处于缩回位置时的状态。当第三根杆207.3围绕铰接点208.2旋转时，铰接点208.4在圆形轨迹220.1上移动，其中心点是铰接点208.2并且其半径221.1等于杆207.2的连线209.2的长度。同时，第三根杆207.3的铰接点208.3也围绕铰接点208.1旋转，其中铰接点208.3在圆形轨迹220.2上移动，其中心点是铰接点208.1并且其半径221.2等于杆207.1的连线209.1的长度。安置在铰接点208.3和208.4上的第三根杆207.3沿着圆形轨迹220.1和220.2移动，使得它在此过程中经历一个通过两个圆形路径220.1和220.2预先确定的旋转移动。

图13e显示的是根据本发明设计第三类机器201.1的第三根杆207.3，其上有铰接点208.3、208.4和208.5、连线209.5以及在不同位置207.3处的固定角度217.1，各位置通过在圆形轨迹220.1和220.2上移动铰接点208.3和208.4预先确定。在上述各位置处，铰接点208.5基本都位于直线216上。杆207.3的旋转主要取决于两个铰接点208.1与208.2之间的距离(同时这两个点还是圆220.1和220.2的中心并且预先规定它们不同的半径221.1和221.2)以及第三根杆207.3连线209.5的长度。连线209.5的长度必须至少使它能够在其预期移动的每个点处跨过圆形线220.1和220.2之间的距离。在第二根杆207.2围绕铰接点208.2旋转时，第三根杆207.3的铰接点208.4在圆形220.1上转动。在此过程中，该铰接点208.4在水平方向222以及垂直方向223上都有位移。因为第三根杆207.3的铰接点208.5应基本在直线216上移动，所以第三根杆207.3必须围绕铰接点208.4旋转到一定程度，使得铰接点208.5通过第三根杆207.3的旋转能够补偿铰接点208.4在垂直方向223上改变。为实现此移动，铰接点208.1、208.2、208.3和208.4形成四边形219，其中第三根杆207.3有三个铰接点208.3、208.4和208.5，它们连线209.3和209.5之间的夹角为一个大于90°固定角度217.1。合理协调铰接点208.1与208.2的位置以及其连线209.4的长度，以及第一根杆207.1与第二根杆207.2的连线209.1和209.2的长度、固定角度217.1和第三根207.3的连线209.3的长度，使得铰接点208.5在其可以移动距离段218.3内的任意位置均基本位于直线216上。

例如，可以选择合适的尺寸使得铰接点208.1和208.2的位置在平行于车辆纵轴的直线上。其连线209.4长度为0.4米。第一根杆207.1的连线209.1的长度为1.60米，第二根杆207.2的连线209.2的长度为1.45米。对于第三根杆207.3，连线209.5的长度为0.2米，连线209.3的长度为1.30米，它们相互成140°的固定角度217.1。在该实施例中，铰接点208.5基本沿一条直线216，在基本平行于连接线209.4的一段约为2.5米的距离218.3内运动，因此第三类可移动高配重物205可以平行于车辆纵轴移动。如图13a至13e所示，可以使用图形方法或者使用分析方法来确定这些变量以及其彼此之间的相关性。

图14中展示的是根据本发明设计的第三类作业机械201.2的另一个实施例的示意图。根据图14中的实施例，第三类作业机械201.2包括两侧配置有车轮元件204的一个第三类主车辆轴203、一台铲斗214形式的作业装置202.2和一个通过连杆机构206.2与车辆框架215相连的第三类可移动配重物205.1。此外，第三类作业机械201.2的连杆机构206.2还包括第四根杆207.4，其作用是使第三类可移动配重物205.1在可移动行程范围内保持在基本水平位置。

通过第三类作业机械201.2的连杆机构206.2，只需使用单个驱动装置/执行元件225(例如布局在车辆中心)即可推移第三类可移动配重物205.1，其中第四根杆207.4保持可移动配重物205.1在其水平位置。其优点在于第三类可移动配重物205.1中可以包含能够无干扰工作并且其功能不会因任何位置倾斜而受到影响的元件，例如，能量转换用电机、液压泵、液体容器和/或其他存储器、驱动或控制元件。此外，还可以在可移动高配重物205.1上附装一个辅助轮210，其中可以包括一台用于负载检测的装置。

图15a显示的是根据本发明设计的第三类作业机械201.2的连杆机构206.2位于中间位置。除了连杆机构206.1的元件外，连杆机构206.2还包括通过另一个铰接点208.7与第三类可移动配重物205.1可旋转式相连的第四根杆207.4。通过另一个铰接点208.6可旋转式连接第四根杆207.4与第二根杆207.2。第二根杆207.2具有第三铰接点208.6，第二根杆207.2的三个铰接点208.2、208.4和208.6通过第一连接线209.2和第二连接线209.6相连，两根连线之间形成的固定角度217.6大于90°。将两个铰接点208.5和208.7位置布置可移动配重物205.1上，使它们在水平方向上有固定距离226.1，在垂直方向上有固定距离226.2。合理布局铰接点208.5和208.7在第三类可移动配重物205.1上的位置、第三根杆207.3连线209.3的长度、第四根杆207.4连线209.8的长度、固定角度217.6和第二根杆207.2连线209.6的长度，使得第四根杆207.4保持第三类可移动配重物205.1在移动时基本处于水平位置。

图15b显示的是根据本发明设计的作业机械201.2的连杆机构206.2处于伸展位置。用于连接可移动配重物205.1与第三根杆207.3的铰接点208.5位于直线216.1上。用于连接可移动配重物205.1与第四根杆207.4的铰接点208.7位于平行于直线216.1的直线216.2上，因此它可以将可移动配重物205.1保持在基本水平位置。

图15c显示的是根据本发明设计的第三类作业机械201.2的连杆机构206.2位于中间位置。用于连接第三类可移动配重物205.1与第三根杆207.3的铰接点208.5位于直线216.1上。用于连接第三类可移动配重物205.1与第四根杆207.4的铰接点208.7位于直线216.2上，因此它可以将可移动配重物205.1保持在基本水平位置。

图15d显示的是根据本发明设计的第三类作业机械201.2的连杆机构206.2位于缩回位置。用于连接第三类可移动配重物205.1与第三根杆207.3的铰接点208.5位于直线216.1上。用于连接第三类可移动配重物205.1与第四根杆207.4的铰接点208.7位于直线216.2上，因此它可以将可移动配重物205.1保持在基本水平位置。

例如，可以选择合适的尺寸使得铰接点208.1和208.2的位置在平行于车辆纵轴的直线上。其连线209.4长度为0.4米。第一根杆207.1的连线209.1的长度为1.60米，第二根杆207.2的连线209.2的长度为1.45米。第二根杆207.2的连线209.6长度为0.2米并且第二根杆207.2的固定角度217.6为150°。对于第三根杆207.3，连线209.5的长度为0.2米，连线209.3的长度为1.30米，它们相互成140°的固定角度217.1。铰接点208.5和208.7具有0.34米的水平距离226.1和0.2米的垂直距离226.2。在该实施例中，铰接点208.5基本沿一条直线216，在基本平行于连接线209.4的一段约为2.5米的距离218.3内运动，因此第三类可移动高配重物205.1可以平行于车辆纵轴移动。保持第三类可移动配重物205.1在一个基本水平位置。如图13a至13e所示以及图15a至15d，可以使用图形方法或者使用分析方法来确定这些变量以及其彼此之间的相关性。

图16显示的是根据本发明设计的第三类作业机械201.2的另一个视角实施例示意图。第三类作业机械201.2包括两个连杆机构206.2和206.2‘，它们分别布局在第三类可移动配重物205.1的侧面，使得两个连杆机构206.2与206.2‘之间有空间让该配重物移动。在一个有利实施例中，可以在可移动配重物的上方区域内布置一根或多根横梁211，它将两个连杆机构206.2和206.2‘彼此相连。因此，两个连杆机构变得非常坚固，这样就可以适当地以低重量和低成本制造杆207.1、207.2、207.3、207.4和207.1‘、207.2‘、207.3‘、207.4‘。

图17中展示的是根据本发明设计的第三类作业机械201.3的另一个实施例的示意图。第三类作业机械201.3包括一个第三类可移动配重物205.3，它可以通过两个布局在第三类配重物205.3侧面的连杆机构206.3和206.3‘(图中未示出)进行移动。此外，第三类作业机械201.3还包括一个侧面配有第三类车轮元件204的第三类车辆轴203，第三类作业机械201.3可以围绕该轴保持平衡。另外，第三类作业机械201.3还包括一个用于第三类作业机械202.3的承接机构224，此示例中显示的是拖车228。在此承接机构224的示例中，作业机械201.3可以相对于拖车228围绕车辆竖轴229旋转，以使其能够进行转向移动。外还有一个优点是，如果使用承接机构224使拖车228能够围绕车辆纵轴230扭转，则任何轴都不需要平衡式悬架。但是，承接机构224不允许横轴(此处未示出)进行旋转移动。在现有技术中有已知的此类承接机构，例如，自行走转弯铰接式翻斗车，以下简称为翻斗车。这样带来的好处是，可以通过第三类可移动配重物205.3的向外翻转增大作用在第三类车辆轴203上的负载。因此，可以增加附装在车辆轴203上的第三类车轮元件204的牵引能力。将由此所产生的更高的前倾力矩通过承接机构224传递至拖车上。拖车车轮上的负载会相应地降低。优点是，此类车辆可以具有与需要驱动一个或多个拖车轴的现有技术车辆相差无几的良好牵引力。因此作业机械201.3利用拖车228即可产生牵引力，而不需要通常情况下驱动拖车轴所必需的复杂装置。这样能带来更好的重量和成本优势以及更好的能效。

另一个优点在于通过作业装置202.3的承接机构224能够联接或脱接拖车228。这样作业机械201.3就可以作为能够使用多种作业装置的通用机械提供，例如，用于建筑业和农业。而且，如果利用安置在车辆轴203上的车轮元件204的转速或者转向不同完成转向，则可以制作出非常机动灵活的车辆，因此即使在附装作业装置202.3时此类车辆也具有优势。为了能够简单快速地联接作业装置202.3，例如拖车228，可以使用传感器，这些传感器与具有车辆辅助系统的电子控制装置一起自动、快速且精准地将作业机械201.3引导至作业装置上。

此外，可以在掘土作业时使用带有拖车228的第三类作业机械201.3，以便于它从作业装置201.3上脱接的情况下装载拖车228。与此同时，带有另一辆拖车228的第三类作业机械201.3已行驶在其预定路线上而不需要等待装载过程。通常会在装载点和卸载点之间使用多辆翻斗车。出于效率原因，装载机，例如挖掘机或轮式装载机，不应等待下一辆空翻斗车的到来。因此通常情况下，计划使用的翻斗车数量应大于绝对必要数量。在这种情况下翻斗车就不得不在装载点等待。例如，如果施工现场需要一定数量的翻斗车以保证高效运行，则在使用第三类作业机械201.3的情况下，仍使用相同数量的拖车228但使用更少的作业机械201.3即可完成相同的任务。通过使用可移动配重物205.2和用于联接拖车228的承接机构224，即使在非常困难的地形上以及翻斗车需要高牵引能力的情况下，也可以使用此类机械。

附图标记列表

1作业机械 56主车辆轴

2作业装置 57车轮元件

3主车辆轴 58辅助轮

4车轮元件 59可移动配重物

5可移动配重物 60旋臂

6旋臂 61作业臂

7作业臂 62杠杆

8辅助轮 101第二类作业机械

9承接机构 102第二类作业装置

10铲斗 103第二类主车辆轴

11连杆机构 104第二类车轮

12车轮框架 105第二类可移动配重物

13车辆竖轴 106第二类辅助轮

14车辆纵轴 107第二类旋臂

15车辆横轴 108第二类作业臂

16移动通道 109第二类驱动单元

17横杆 110第二类承接机构

18杆 111第二类铲斗

19升降叉 112第二类连杆机构

50作业机械 113第二类车辆框架

51 配重物

52 作业装置

53 升降架

54 铰接机构

55 车辆框架

201作业机械

202作业装置

203车辆轴

204车轮元件

205可移动配重物

206连杆机构

207杆

208铰接点

209连线

210辅助轮

211横梁

212作业臂

213旋臂

214铲斗

215车辆/车辆框架

216直线

217角度

218位移行程

219多边形

220圆形轨迹

221半径

222水平方向

223垂直方向

224承接机构

225驱动装置/执行元件

226距离

227驾驶室

228拖车

229车辆竖轴

230车辆纵轴

250 轮式装载机

251 配重物

252作业装置

253主车辆轴

254车轮元件

255作业臂

256车辆框架

257辅助轮

258杠杆

259可移动配重物

260铰接机构

261驱动装置

262剪式铰接机构

263直线

264直线轴承

265杆/轨道

Claims (37)

1.作业机械(1.1,1.2,1.3)包括：

-恰好一个主车辆轴(3)，

-主车辆轴(3)两侧布置有车轮元件(4.1,4.2)，

-通过一个旋臂(6,6.1,6.2)以及一个以可旋转方式安置在其上的作业臂(7,7.1,7.2)，将作业装置(2)或用于作业装置的承接机构(9)安置在车辆框架(12)上，

其特征是

至少一个可移动配重物(5,5.1,5.2)，它通过至少一个连杆机构(11,11.1,11.2)安置在一个车辆框架(12)上，其中沿着车辆纵轴(14)为可移动配重物(5,5.1,5.2)、连杆机构(11,11.1,11.2)和带作业臂(7,7.1,7.2)的旋臂(6,6.1,6.2)各分配一个专用移动通道(16.1,16.2,16.3,16.4,16.5,16.6,16.7,16.8,16.9,16.10)。

2.根据权利要求1设计作业机械(1.1,1.2,1.3)的特征是，用于可移动配重物(5)的第一移动通道(16.1)占据车辆横轴(15)的中心。

3.根据权利要求2设计作业机械(1.1,1.2,1.3)的特征是，用于至少两个连杆机构(11.1,11.2)的至少第二和第三移动通道(16.2,16.3)横向分布在车辆横轴(15)方向上并邻近第一移动通道(16.1)。

4.根据权利要求2设计作业机械(1.1,1.2,1.3)的特征是至少布置两个旋臂(6.1,6.2)和至少两个作业臂(7.1,7.2)，使其中一个旋臂(6.1,6.2)与其中一个作业臂(7.1,7.2)位于同一平面内并且相应地仅占用第四和/第五移动通道(16.4,16.5)。

5.根据权利要求4设计作业机械(1.1,1.2,1.3)的特征是，用于至少两个旋臂(6.1,6.2)的至少第四和第五移动通道(16.4,16.5)横向分布在车辆横轴(15)方向上的两个作业臂(7.1,7.2)邻近第二和第三移动通道(16.2,16.3)。

6.根据权利上述要求2至5中任一项所设计作业机械(1.1,1.2,1.3)的特征是，车轮元件(4.1,4.2)在车辆横轴(15)的方向上，与用于两个旋臂(6.1,6.2)和两个作业臂(7.1,7.2)的第四和第五移动通道(16.4,16.5)在同一区域内。

7.根据权利要求1设计作业机械(1.1,1.2,1.3)的特征是，用于第一旋臂(6)和安置在其上的第一作业臂(7)的第六移动通道(16.6)占据车辆横轴(15)的中心位置。

8.根据权利要求7设计作业机械(1.1,1.2,1.3)的特征是，用于至少两个连杆机构(11.1,11.2)的至少第七和第八移动通道(16.7,16.8)横向分布在车辆横轴(15)方向上并邻近用于第一旋臂(6)和第一作业臂(7)的第六移动通(16.6)。

9.根据权利要求7或8设计作业机械(1.1,1.2,1.3)的特征是，用于至少两个可移动配重物(5.1,5.2)的至少第九和第十移动通道(16.9,16.10)横向分布在车辆横轴(15)的方向上并邻近用于连杆机构(11.1,11.2)的第七和第八移动通道(16.7,16.8)。

10.根据上述权利要求7至9中任一项设计作业机械(1.1,1.2,1.3)的特征是，可移动配重物(5.1；5.2)牢固连接在车辆后侧。

11.作业机械(101)包括：

-一个第二类作业机械(102)或一个用于第二类作业装置(102)的第二类承接机构(110)，

-仅有一个第二类车辆轴(103)，

-在仅有的一个第二类主车辆轴(103)的两侧布置两个第二类车轮(104)，

-第二类车轮(104)配备有相应的第二类驱动单元(109)，

-至少一个第二类辅助轮(106)，第二类辅助轮(106)包含至少一个负载检测装置，

其特征是

一个第二类可移动负重物(105)，其中第二类可移动配重物(105)的位置可以通过控制器进行调节，使得第二类辅助轮(106)上的负载在下限值与上限值之间,

其中有至少一个控制器并且该控制器包括一个调节回路，当低于下限值时，该调节器会控制驱动单元，使得所施加的驱动转矩能够适当地改变以防止车辆倾翻。

12.根据权利要求11所设计作业机械(101)的特征是，控制器在第二类辅助轮(106)抬离地面时会控制第二类驱动单元(109)，使得第二类驱动单元(109)的转矩能够适当地改变，以防止作业机械倾翻并将第二类辅助轮(106)重新引导至地面。

13.根据权利要求11或12所设计作业机械(101)的特征是，第二类驱动单元(109)的控制器在低于下限值时进行控制，使得第二类驱动单元(109)的转矩能够适当改变，以防止车辆倾翻，为此所需的转矩改变仅在第二类辅助轮(106)上的负载再次高于下限值之前存在。

14.根据权利要求11至13中任一项所设计作业机械(101)的特征是，控制器在低于下限值时会适当地控制第二类驱动单元(109)，以防止车辆倾翻并且第二类可移动配重物(105)的位置会发生改变，直到辅助轮(106)上的负载至少再次达到极限值为止。

15.根据上述权利要求11至14中任一项所设计作业机械(101)的特征是，控制器在低于下限值时会控制第二类驱动单元(109)，使得车辆将其行驶模式切换至自平衡模式，当控制装置接收到信号时，它会发出一个切换至自平衡模式的指令。

16.根据上述权利要求11至15中任一项所设计作业机械(101)的特征是，上述调节回路是一个电子调节回路并且至少包括倾斜传感器和/或负载传感器。

17.根据上述权利要求11至16中任一项所设计作业机械(101)的特征是，有倾斜传感器。

18.根据上述权利要求11至17中任一项所设计作业机械(101)的特征是，第二类驱动单元(109)是电力驱动装置。

19.根据上述权利要求11至18中任一项所设计作业机械(101)的特征是，下限值和上限值可以改变。

20.根据权利要求19所设计作业机械(101)的特征是，上下限值会根据行驶速度自动改变。

21.根据上述权利要求15至20中任一项所设计作业机械(101)的特征是，第二类作业机械(101)在超过某一速度时会自动切换至自平衡行驶模式，在该模式下第二类作业机械(101)围绕主车辆轴保持平衡而且辅助轮(106)上不承受负载。

22.根据上述权利要求11至21中任一项所设计作业机械(101)的特征是，第二类辅助轮(106)布置在可移动配重物(105)上。

23.作业机械(201.1,201.2,2011.3)包括：

-一台第三类作业装置(202.1,202.2,202.3)或者一个用于作业装置的第三类承接机构(224)、一个或多个第三类车辆轴(203)，分布在第三类车辆轴(203)两侧的车轮元件(204),

其特征是

有一个第三类可移动配重物(205)、一个用于固定和引导第三类可移动配重物(205)的第三类连杆机构(206.1)，第三类连杆机构(206.1)至少包括三根杆(207.1,207.2,207.3)，其中第一根杆(207.1)通过第一铰接点(208.1)与第二根杆(207.2)通过第二铰接点(208.2)可旋转式安置在车辆/车辆框架(215)上，第三根杆(207.3)通过第三铰接点(208.3)可旋转式与第一根杆(207.1)相连并且通过第四铰接点(208.4)可旋转式与第二根杆(207.2)相连，其中第三类可移动配重物(205)通过一个铰接点(208.5)可旋转式或者固定连接在第三根杆(207.3)上，合理布局第一至第四铰接点(208.1,208.2,208.3,208.4)使得它们的连线(209.1,209.2,209.4,209.5)形成一个至少有四条边的多边形(219)，其中第三铰接点(208.3)、第四铰接点(208.4)和第三根杆(207.3)的第五铰接点(208.5)通过第一连线(209.3)和第二连线(209.5)相连，这两条连线相互成一个大于90°的固定角度(217.1)，合理布局车辆/车辆框架(215)上连线(209.4)的长度、第一根杆(207.1)的连线(209.1)的长度、第二根杆(207.2)的连线(209.2)的长度、第三根杆(207.3)的固定角度(217.1)以及第三根杆(207.3)的连线(209.3)和连线(209.5)的长度，以使第三根杆(207.3)通过铰接点(208.5)在一条相对作业装置(201.1,201.2,201.3)固定分布的直线(16)上引导可移动配重物(205)移动。

24.根据权利要求23所设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，合理布置直线(216)，使得第三类可移动配重物(205)沿着直线(216)移动从而使车辆重心平行于车纵辆轴移动。

25.根据权利要求24所设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，通过调节第三类可移动配重物(205)的位置，以使车辆重心始终位于第三类车辆轴(203)上方，这样作业机械(201.1,201.2,201.3)就可以围绕该重心保持平衡。

26.根据权利要求23至25中任一项所设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，第二连杆机构(206.2)包含第四根杆(207.4)，它通过第七铰接点(208.7)可旋转式连接至可移动配重物(205.1,205.2)，并且通过第六铰接点(208.6)可旋转式与第二根杆(207.2)相连，其中第二根杆(207.2)上有第六铰接点(208.6)，第二铰接点、第四铰接点和第二根杆(207.2)的第六铰接点(208.2,208.4,208.6)通过第一连线(209.2)和第二连线(209.6)相连，两根连线相互成一个大于90°的固定角度(217.6)，通过合理布局铰接点(208.5,208.7)在第三类可移动配重物(205.1,205.2)上的位置、第三根杆(207.3)连线(209.3)的长度、第四根杆(207.4)连线(209.8)的长度、第二根杆(207.2)的固定角度(217.6)和第二根杆(207.2)的连线(209.6)的长度，使得第四根杆(207.4)保持第三类可移动配重物(205.1,205.2)在移动时基本处于水平位置。

27.根据权利要求23至26中任一项设计的作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，第三类可移动配重物(205,205.1,205.2)通过至少两个连杆机构(206.1,206.1‘,206.2,206.2‘)与作业机械相连，在该作业机械两侧布置第三类可移动配重物(205,205.1,205.2)，使得上述移动配重物(205,205.1,205.2)在两个连杆机构(206.2,206.2‘)有自由空间能够让所述配重物移动。

28.根据上述权利要求23至27中任一项设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，铰接点(208.1,208.2,208.3,208.4,208.5,208.6,208.7包括胡滑动轴套和/或滚动轴承。

29.根据上述权利要求23至28中任一项所设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，它至少有一个控制器，而控制器至少包括一个用于控制配重物(205,205.1,205.2)位置的调节回路。

30.根据权利要求23至29中任一项所设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，上述调节回路是一个电子调节回路并且/或者包括倾斜传感器和/或行程传感器。

31.根据权利要求23至30中任一项所设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，连杆机构(206.1,206.2)上至少布置一个传感器，以便能够通过它确定第三类配重物(205,205.1,205.2)的位置。

32.根据权利要求23至31中任一项所设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，连杆机构(206.1,206.2)上至少布置一个传感器，以便能够通过它确定第三类可移动配重物(205,205.1,205.2)的重量。

33.根据权利要求23至32中任一项所设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，可移动配重物由至少一个驱动装置/执行元件(225)驱动，驱动装置/执行元件可以是液压缸或电动执行元件。

34.根据上述权利要求23至33中任一项设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，第三类可移动配重物(205,205.1,205.2)包括一个能量存储器和/或一台用于能量转换的电机。

35.根据上述权利要求23至34中任一项设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，第三类可移动配重物(205,205.1,205.2)上至少布置一个第三类辅助轮(210)。

36.根据上述权利要求23至35中任一项设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，第三类作业装置(202.1,202.2,202.3)通过第三类承接机构(224)与作业机械相联接，该承接机构可以围绕车辆竖轴(229)旋转，从而使车辆能够转向。

37.根据上述权利要求23至36中任一项设计作业机械(201.1,201.2,201.3)的特征是，作业装置(202.1,202.2,202.3)是一辆拖车或者一个铲斗(214)或者一台农用土壤耕作机具。