CN206841512U - 一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，该系统由四轮转向机构和四轮转向液压系统组成，前轮转向机构中前转向油缸活塞杆端部、前转向球头和前连杆一端依次固连，前连杆另一端与前转向拉杆球头铰接，前转向拉杆球头与前转向节臂连接，前转向节臂的套在前调平油缸的缸身上，前调平油缸的缸身与前驱动桥连接，前转向节臂另一端与前转向立柱连接，前转向立柱下端与前转向节固定，前转向节通过前行星式轮边与前轮相连；四轮转向液压系统连接于控制四轮转向机构的转向油缸。本实用新型将四轮转向技术应用于拖拉机中，使拖拉机在丘陵山地作业时转向更灵活，且性能更加稳定。

Description

一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统

技术领域

本实用新型属于农用机械技术领域，特别涉及一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统。

背景技术

我国是农业大国，耕地面积大部分都分布在丘陵山地等地区，丘陵山地地势复杂，寻常的农用机械难以耕作，山地拖拉机是当下我国丘陵山地耕种的主要工具。因此，丘陵山区拖拉机的发展对我国的农业经济的提高来说至关重要。

丘陵山地拖拉机主要包含传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等等，其中转向系统的作用是控制车辆的行驶方向。丘陵山地拖拉机通常在复杂崎岖的土地上工作，对拖拉机的整车性能要求非常高，必须具有可靠地稳定性与安全性。所以，提高拖拉机的转向性能可以更好的体现拖拉机的机动性能。

目前我国现有的拖拉机多采用前轮转向技术，但是当在地势复杂、空间比较狭窄的地方进行转弯时，就会遇到转弯半径大、操纵不灵活等问题，在田间作业转弯时会损害大量农作物，普通拖拉机并不适宜在此工况下作业。

专利CN203450198U公开了“一种转向系统及拖拉机”，该专利提出了一种转向系统，油泵从驱动装置取力,转向时油泵能为方向机助力,使拖拉机的转向操作性更好。

专利CN204020977U公开了“一种拖拉机行驶转向系统”，该专利提出了一种行驶转向系统，可根据不同田地的大小及耕作需要,对轮距及拖拉机底部高度进行调整,从而降低经济损失、提高工作效率。

专利CN204871170U公开了“一种组合转向系统及拖拉机”，该专利提出了一种组合转向系统，包含折腰转向系统、前轮转向系统，使拖拉机转向更加方便，与单一的折腰转向相比能够减小转向半径，在一定程度上改善了拖拉机的转向性能。

上述专利虽然减小了拖拉机的转向半径，但是与四轮转向技术比较起来却相差甚远，四轮转向技术更具有优势，它是一种新型增强车辆动态性能的方式，不但可以减小转弯半径，而且还能够提高车辆的稳定性能，改善其灵活性。综上所述，研究一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统来提高拖拉机的转向性能是一个非常值得本领域技术人员深入研究的问题。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，将四轮转向技术应用于拖拉机中，使拖拉机在丘陵山地作业时转向更灵活，且性能更加稳定，结合说明书附图，本实用新型的技术方案如下：

一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，由四轮转向机构和四轮转向液压系统组成，所述四轮转向机构由结构相同且对称布置在拖拉机两端的前轮转向机构与后轮转向机构组成；所述前轮转向机构由前转向油缸5、前转向球头25、前连杆4、前转向拉杆球头22、前转向节臂 27、前转向立柱3、前转向节2、前驱动桥26和前轮1组成；所述前转向油缸5为双活塞杆双作用油缸，活塞杆两端的组成结构均相同且对称分布，其中，活塞杆端部、前转向球头25和前连杆4一端依次固连，前连杆4的另一端与前转向拉杆球头22的拉杆一端铰接，所述前转向拉杆球头22的球头一端与前转向节臂27连接，所述前转向节臂27的一端套在前调平油缸24的缸身上并绕前调平油缸24旋转，所述前调平油缸24的缸身与前驱动桥26连接，前转向节臂27的另一端与前转向立柱3连接，所述前转向立柱3的下端与前转向节2 固定，前转向节2通过前行星式轮边23与前轮1相连；

所述四轮转向液压系统通过全液压转向器7和电磁阀连接并控制四轮转向机构的前、后转向油缸，进而实现对拖拉机前、后轮的转向控制。

一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，其中，在所述四轮转向液压系统中，全液压转向器 7通过油管分别与前转向油缸5和后转向油缸19相连，在全液压转向器7分别和前转向油缸5与后转向油缸19连接的油管交汇处安装一个两位三通电磁换向阀20，在全液压转向器 7分别与前转向油缸5和后转向油缸19连接的两路油管之间并联一个两位两通电磁换向阀 21。

进一步地，在所述液压系统中还包括油箱29、转向恒流泵30、压力表31、溢流阀32和滤油器33；所述转向恒流泵30和压力表31均安装在从油箱29引出的出油管路上，所述滤油器33安装在引入油箱29的回油管路上，有两个所述溢流阀32分别安装在连接两个转向油缸的油路管道上。

一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，其中，所述前转向油缸5的活塞杆端部与前转向球头25的一端采用螺纹连接，前转向球头25的另一端与前连杆4的一端也采用螺纹连接，通过调节连接的螺纹长度改变前轮转向角的大小。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型所设计的转向系统可以实现四轮异相位转向，采用四轮转向可以有效地减小转向半径，使转向更具有灵活性，降低拖拉机在田间作业时对农作物的损害。

2.本实用新型所设计的转向系统能够实现多种转向方式，主要使用前轮转向和四轮异相位转向，可以根据不同的工作情况对转向方式进行切换，日常的行驶过程中采用前轮转向，在田间作业的时候选择四轮转向。

3.本实用新型所设计的转向系统包含后轮转向，因此能够对前轮转向和后轮转向进行独立控制，当遇到前轮与后轮偏转角度有差异时，可以分别控制前转向油缸和后转向油缸来调整前轮和后轮的转向角。

4.本实用新型所设计的转向系统中，转向油缸活塞杆两端与转向球头的连接、连杆一端与转向球头的连接均采用螺纹连接，通过调节螺纹连接的长度，即可改变转向角度的大小。

5.本实用新型所设计的转向系统中，前转向油缸的B1口和后转向油缸B2口分别连接一个溢流阀，当油路出现问题导致液压缸两端的压力升高时，可以通过溢流阀来卸荷，防止压力过高损害液压缸。

附图说明

图1是本实用新型所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统的结构示意图；

图2是本实用新型所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统的液压系统结构简图；

图3是本实用新型所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统中，前轮向右转时的结构示意图；

图4是本实用新型所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统中，前轮向右转时的液压系统结构简图；

图5是本实用新型所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统中，后轮向右转时的结构示意图；

图6是本实用新型所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统中，后轮向右转时的液压系统结构简图；

图7是本实用新型所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统中，四轮异相位向右转时的结构示意图；

图8是本实用新型所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统中，四轮异相位向右转时的液压系统结构简图；

图9是本实用新型所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统中，前轮转向机构的结构示意图。

图中：

1.前轮， 2.前转向节， 3.前转向立柱， 4.前连杆，

5.前转向油缸， 6.油管， 7.全液压转向器， 8.转向柱，

9.方向盘， 10.后转向立柱， 11.后转向节，12.后轮，

13.后驱动桥， 14.后转向球头， 15.后调平油缸， 16.后行星式轮边，

17.后转向拉杆球头， 18.后连杆， 19.后转向油缸， 20.两位三通电磁换向阀，

21.两位两通电磁换向阀， 22.前转向拉杆球头， 23.前行星式轮边， 24.前调平油缸，

25.前转向球头， 26.前驱动桥， 27.前转向节臂， 28.后转向节臂，

29.油箱， 30.转向恒流泵， 31.压力表， 32.溢流阀，

33.滤油器。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型的技术方案，结合说明书附图，本实用新型的具体实施方式如下：

本实用新型提供了一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，该转向系统可实现：前轮转向、后轮转向、四轮异相位转向三种转向方式。在进行转向方式之间的切换时，转向系统必须回到初始位置，转向油缸必须回到中位方可切换(即回到初始非转向模式下)。

如图1所示，本实用新型提供的丘陵山地拖拉机四轮转向系统由四轮转向机构和四轮转向液压系统组成。其中，四轮转向机构包含前轮转向机构和后轮转向机构。前轮转向机构由前转向油缸5、前转向球头25、前连杆4、前转向拉杆球头22、前转向节臂27、前转向立柱3、前转向节2、前驱动桥26、前轮1构成。后轮转向机构由后转向油缸19、后转向球头 14、后连杆18、后转向拉杆球头17、后转向节臂28、后转向立柱10、后转向节11、后驱动桥13、后轮12构成。各组成部分的具体连接方式如下所述：

如图9所示，在前轮转向机构中，所述前转向油缸5的活塞杆两端的组成元件的选取均完全相同，且组成元件的布置方式关于前转向油缸5的中线轴对称；其中，活塞杆端部与前转向球头25的一端螺纹连接，前转向球头25的另一端与前连杆4的一端螺纹连接，前连杆 4的另一端与前转向拉杆球头22的拉杆一端铰接。通过调节上述螺纹连接处的连接长度，能够改变前轮转向角的大小；所述前转向拉杆球头22的球头一端与前转向节臂27连接，所述前转向节臂27的一端套在前调平油缸24的缸身上，且前转向节臂27能够绕前调平油缸24旋转；所述前调平油缸24的缸身与前驱动桥26连接，前转向节臂27的另一端与前转向立柱3连接，所述前转向立柱3的下端与前转向节2固定，前转向节2通过前行星式轮边 23与前轮1相连；

如图1所示，所述后轮转向机构与前轮转向机构的结构基本相同，且对称布置在拖拉机的前后两端。与前轮转向机构相类似地，在所述后轮转向机构中，所述后转向油缸19的活塞杆两端的组成元件的选取均完全相同，且组成元件的布置方式关于后转向油缸19的中线轴对称；其中，活塞杆端部与后转向球头14的一端螺纹连接，后转向球头14的另一端与后连杆18的一端螺纹连接，后连杆18的另一端与后转向拉杆球头17的拉杆一端铰接。通过调节上述螺纹连接处的连接长度，能够改变后轮转向角的大小；所述后转向拉杆球头17的球头一端与后转向节臂28连接，所述后转向节臂28的一端套在后调平油缸15的缸身上，且后转向节臂28能够绕后调平油缸15旋转；所述后调平油缸15的缸身与后驱动桥13连接，后转向节臂28的另一端与后转向立柱10连接，后转向立柱10下端与后转向节11固定，后转向节11通过后行星式轮边16与后轮12相连。

如图1所示，所述前转向油缸5和后转向油缸19为大小相同的双活塞杆双作用油缸；其中，前转向油缸5安装在前驱动桥26的后侧，后转向油缸19安装在后驱动桥13的前侧，并且前转向油缸5和前驱动桥26之间的距离等于后转向油缸19和后驱动桥13之间的距离。

如图1所示，本实施例的丘陵山地拖拉机四轮转向系统中，方向盘9与转向柱8固定相连，当驾驶员转动方向盘9时，方向盘9将带动转向柱8一同旋转；所述转向柱8与全液压转向器7相连，转向柱8旋转将使全液压转向器7进入工作状态。

如图2所示，在所述四轮转向液压系统中，全液压转向器7通过油管分别与前转向油缸 5和后转向油缸19的进口与出口相连，在全液压转向器7分别和前转向油缸5与后转向油缸19连接的油管交汇处安装一个两位三通电磁换向阀20来切换前轮转向和后轮转向；在安装两位三通电磁换向阀20一侧，在全液压转向器7分别与前转向油缸5和后转向油缸19连接的两路油管之间并联一个两位两通电磁换向阀21来切换前轮转向和四轮异相位转向。方面盘9带动转向柱8逆时针旋转，全液压转向器7的P口和A口相连，T口与B口相连；方面盘9带动转向柱8顺时针旋转时，全液压转向器7的P口和B口相连，T口与A口相连。此外，在所述液压系统中，还包括油箱29、转向恒流泵30、压力表31、溢流阀32和滤油器33；所述转向恒流泵30和压力表31均安装在从油箱29引出的出油管路上，所述滤油器 33安装在引入油箱29的回油管路上，有两个所述溢流阀32分别安装在连接两个转向油缸的油路管道上。

本实用新型所述的一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统能够实现：前轮转向、后轮转向和四轮异相位转向三种转向方式，下面对三种转向过程分别进行具体论述：

一、前轮转向：

如图3和图4所示，当转向方式选择前轮转向时，调节两位三通电磁换向阀20与两位两通电磁换向阀21，使两位三通电磁换向阀20与两位两通电磁换向阀21均断电,此时油管均与两位三通电磁换向阀20和两位两通电磁换向阀21的左位(带有弹簧的一端)相连，即两位三通电磁换向阀20可以使油液从前转向油缸5流向全液压转向器7，两位两通电磁换向阀21的油路处于关闭状态，油液不流通。由于拖拉机右转弯与左转弯时的工作原理相同，此处以向右转弯为例，前轮转向的控制方法如下所述：

当转向方式选择前轮向右转向时，驾驶员向右转动方向盘9，方面盘9带动转向柱8顺时针旋转，转向柱8与全液压转向器7相连，此时，全液压转向器7的P口和B口接通，油液从油箱29中经过转向恒流泵30流向全液压转向器7中，在转向恒流泵30与全液压转向器7的连接管路上安装有压力表31，用来测量系统的压力，防止压力过高导致元件损害。油液经全液压转向器7的P口进入B口流向前转向油缸5的B1口，推动前转向油缸5的活塞杆向左运动。活塞杆的运动带动两端的前连杆4向左运动，前连杆4与前拉杆球头22相连，推动前转向节臂27绕着前调平油缸24顺时针旋转，前转向节臂27的旋转带动与它固连的前转向立柱3顺时针转动，前转向节2与前转向立柱3固定连接，而前转向节2通过前行星式轮边23与前轮1相连，最终带动前轮1顺时针旋转，实现拖拉机前轮向右转向的功能。此后，油液经前转向油缸5的A1口流出，经两位三通电磁换向阀20、全液压转向器7 的A口和T口、滤油器33流回油箱29。

前轮转向机构的结构简单，占用空间小，但是转弯半径比较大，当拖拉机在道路上行驶的时候可以采用此种转向方式。

二、后轮转向：

如图5和图6所示，当转向方式选择后轮转向时，调节两位三通电磁换向阀20与两位两通电磁换向阀21，使两位三通电磁换向阀20通电，两位两通电磁换向阀21断电,此时油管分别与两位三通电磁换向阀20的右位(带有电磁铁的一端)相连和两位两通电磁换向阀21的左位(带有弹簧的一端)相连，即两位三通电磁换向阀20可以使油液从全液压转向器7流向后转向油缸19，两位两通电磁换向阀21的油路处于关闭状态，油液不流通。由于拖拉机后轮的右转弯与左转弯时的工作原理相同，此处以向右转弯为例，后轮转向的控制方法如下所述：

当转向方式选择后轮向右转向时，驾驶员需向左转动方向盘9，方面盘9带动转向柱8 逆时针旋转，转向柱8与全液压转向器7相连，此时，全液压转向器7的P口和A口接通，油液从油箱29中经过转向恒流泵30流向全液压转向器7中，油液经全液压转向器7的A口流出，再经过两位三通电磁换向阀20流向后转向油缸19的A2口，推动后转向油缸19的活塞杆向右运动，活塞杆的运动带动两端的后连杆18向右运动，后连杆18与后拉杆球头17 相连，推动后转向节臂28绕着后调平油缸15顺时针旋转，后转向节臂28的旋转带动与它固连的后转向立柱10顺时针旋转，后转向节11与后转向立柱10固定连接，而后转向节11 通过后行星式轮边16与后轮12相连，最终带动后轮12顺时针旋转，实现拖拉机后轮的向右转向的功能；此后，油液经后转向油缸19的B2口流出，经全液压转向器7的B口和T口、滤油器33流回油箱29。

此时需要注意，后轮转向与方向盘操纵方向相反，当驾驶员向左转动方向盘9时，此时后轮向右转向；当驾驶员向右转动方向盘9时，此时后轮向左转向，操作时必须注意。此种转向方式主要用于在进行转向方式切换时，调整后轮转角使后轮回到初始位置。

三、四轮异相位转向：

如图7和图8所示，当转向方式选择四轮异相位转向时，调节两位三通电磁换向阀20 与两位两通电磁换向阀21，使两位三通电磁换向阀20断电，两位两通电磁换向阀21通电，此时油管分别与两位三通电磁换向阀20的左位(带有弹簧的一端)相连和两位两通电磁换向阀21的右位(带有电磁铁的一端)相连，即两位三通电磁换向阀20可以使从前转向油缸5和后转向油缸19流出的油液全部流向全液压转向器7，两位两通电磁换向阀21的油路处于连通状态，油液能够从后转向油缸19流向两位三通电磁换向阀20，最终流向全液压转向器7。由于拖拉机右转弯与左转弯时的工作原理相同，此处以向右转弯为例，四轮异相位转向的控制方法如下所述：

当转向方式选择四轮异相位向右转向时，驾驶员向右转动方向盘9，方向盘9带动转向柱8顺时针旋转，转向柱8与全液压转向器7相连，此时全液压转向器7的P口和B口接通，油液从油箱29中经过转向恒流泵30流向全液压转向器7中，从全液压转向器7的B口流向前转向油缸5的B1口和后转向油缸19的B2口，推动前转向油缸5和后转向油缸19的活塞杆均向左运动，活塞杆的运动带动两端的前连杆4和后连杆18向左运动；前连杆4与前拉杆球头22相连，后连杆18与后拉杆球头17相连，推动前转向节臂27绕着前调平油缸24 顺时针旋转，后转向节臂28绕着后调平油缸15逆时针旋转，前转向节臂27的旋转带动与它相连的前转向立柱3顺时针旋转，后转向节臂28的旋转带动与它相连的后转向立柱10逆时针旋转，前转向节2与前转向立柱3固定连接，后转向节11与后转向立柱10固定连接，而前转向节2通过前行星式轮边23与前轮1相连，后转向节11通过后行星式轮边16与后轮12相连，最终带动前轮1顺时针旋转，后轮12逆时针旋转，实现四轮异相位向右转向的功能。此后，油液经前转向油缸5的A1口和后转向油缸19的A2口流出，经两位两通电磁换向阀21、两位三通电磁换向阀20、全液压转向器7单位A口和T口、滤油器33流回油箱29。

四轮异相位转向可以有效地减小转向半径，使转向更具有灵活性，当拖拉机在田间工作的时候可以选择此种转向方式，能够减少在田间作业时对农作物的损害。

Claims (4)

1.一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，由四轮转向机构和四轮转向液压系统组成，其特征在于：

所述四轮转向机构由结构相同且对称布置在拖拉机两端的前轮转向机构与后轮转向机构组成；所述前轮转向机构由前转向油缸(5)、前转向球头(25)、前连杆(4)、前转向拉杆球头(22)、前转向节臂(27)、前转向立柱(3)、前转向节(2)、前驱动桥(26)和前轮(1)组成；所述前转向油缸(5)为双活塞杆双作用油缸，活塞杆两端的组成结构均相同且对称分布，其中，活塞杆端部、前转向球头(25)和前连杆(4)一端依次固连，前连杆(4)的另一端与前转向拉杆球头(22)的拉杆一端铰接，所述前转向拉杆球头(22)的球头一端与前转向节臂(27)连接，所述前转向节臂(27)的一端套在前调平油缸(24)的缸身上并绕前调平油缸(24)旋转，所述前调平油缸(24)的缸身与前驱动桥(26)连接，前转向节臂(27)的另一端与前转向立柱(3)连接，所述前转向立柱(3)的下端与前转向节(2)固定，前转向节(2)通过前行星式轮边(23)与前轮(1)相连；

所述四轮转向液压系统通过全液压转向器(7)和电磁阀连接并控制四轮转向机构重的前、后转向油缸，进而实现对拖拉机前、后轮的转向控制。

2.如权利要求1所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，其特征在于：

在所述四轮转向液压系统中，全液压转向器(7)通过油管分别与前转向油缸(5)和后转向油缸(19)相连，在全液压转向器(7)分别和前转向油缸(5)与后转向油缸(19)连接的油管交汇处安装一个两位三通电磁换向阀(20)，在全液压转向器(7)分别与前转向油缸(5)和后转向油缸(19)连接的两路油管之间并联一个两位两通电磁换向阀(21)。

3.如权利要求2所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，其特征在于：

在所述液压系统中还包括油箱(29)、转向恒流泵(30)、压力表(31)、溢流阀(32)和滤油器(33)；所述转向恒流泵(30)和压力表(31)均安装在从油箱(29)引出的出油管路上，所述滤油器(33)安装在引入油箱(29)的回油管路上，有两个所述溢流阀(32)分别安装在连接两个转向油缸的油路管道上。

4.如权利要求1所述一种丘陵山地拖拉机四轮转向系统，其特征在于：

所述前转向油缸(5)的活塞杆端部与前转向球头(25)的一端采用螺纹连接，前转向球头(25)的另一端与前连杆(4)的一端也采用螺纹连接，通过调节连接的螺纹长度改变前轮转向角的大小。