一種車輛底盤高度調節裝置及應用該裝置的車輛的製作方法
2023-04-24 20:56:01 1
一種車輛底盤高度調節裝置及應用該裝置的車輛的製作方法
【專利摘要】本發明屬於車輛行走領域，公開了一種車輛底盤高度調節裝置。包括：與車輛底盤固定連接的車架、車輪、在車架上固定連接有曲柄雙滑塊機構，車架與車輪之間連接有滑塊搖杆機構，兩個機構共用同一滑塊；其中，車輛底盤高度調節裝置除曲柄雙滑塊機構外，兩組滑塊搖杆機構以車輛軸距垂直平分線為中心線對稱布置。本裝置可主動調整車輛底盤高度且調整範圍超過車輪輪胎直徑，在調整高度的過程中能夠保證車輛軸距不變。本發明還提供了一種應用該裝置的車輛。升高車輛底盤高度，提高車輛通過性，以適應作物生長中後期及高稈作物的田間管理作業要求；降低車輛底盤高度，以適應作物生長初期及低矮作物的田間管理作業要求。
【專利說明】一種車輛底盤高度調節裝置及應用該裝置的車輛
【技術領域】
[0001]本發明屬於車輛行走領域，特別涉及一種車輛底盤高度調節裝置及應用該裝置的車輛。以滿足作物生長期田間管理的作業要求。
【背景技術】
[0002]我國的農業機械發展迅速，在田間管理作業中，噴藥、除草、施肥、中耕是重要的環節，因此人們對農業機械尤其是植保機械提出了更高的要求。由於底盤高度越高，通過性越好。因此迫切的需要大幅度無級調整車輛底盤高度以提高車輛的通過性以適應作物田間管理要求。隨著作物生長過程中高度的增加及高杆作物田間管理的作業，通常調整範圍需要超過輪胎直徑。
[0003]為了解決上述問題，研究人員設計開發了很多裝置提升底盤高度。目前有很多方式來實現對車輛底盤高度的調整，例如，申請號為201110457954.1的發明專利包括了一種車輛底盤高度調節懸架和具有該懸架的車輛，通過調整車架和車輪間的平行四邊形機構，使得車架相對於車輪位置在豎直方向上的高度可調，能夠大幅度提升高度，但是通過平行四邊形機構調節高度的同時，改變了車輛軸距，為動力傳遞和轉向問題增加了難度。故研究開發在保持軸距、輪距都不變的情況下能夠大範圍調節高度的底盤具有廣闊的應用前景。
【發明內容】
[0004](一 )要解決的技術問題
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種車輛底盤高度調節裝置，實現底盤高度的大幅度變化，在高度調節的同時能夠保證軸距、輪距不變且調節方式便捷可靠，以適應各種高度作物的田間作業要求。
[0006]( 二 )技術方案
[0007]為了解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是:提供了一種車輛底盤高度調節裝置，包括:與車輛底盤固定連接的車架、車輪、在車架上設置的曲柄雙滑塊機構、車架與車輪之間連接有滑塊搖杆機構，兩個機構共用同一滑塊，車架相對於車輪位置在豎直方向上的高度可調；
[0008]其中，車架包括與其固定連接的直線軌道，直線軌道上設置有可沿其水平移動的兩個滑塊；
[0009]所述曲柄雙滑塊機構包括:中點鉸接於車架上的曲柄、兩個長度相等的連杆各自一端分別與曲柄兩端點鉸接、另一端分別與在同一直線軌道上兩滑塊鉸接，連杆長度大於1/2曲柄的長度；
[0010]所述滑塊搖杆機構包括:上端與直線軌道上的一個滑塊鉸接、下端與車輪鉸接的支撐杆，上端與車架鉸接、下端與支撐杆中點鉸接的搖杆，支撐杆長度為搖杆長度的兩倍，滑塊在車架的直線軌道上移動時，車輪相對車架始終沿豎直方向同一直線運動；
[0011]其中，車輛底盤高度調節裝置中除曲柄雙滑塊機構外，兩組滑塊搖杆機構以車輛軸距垂直平分線為中心線對稱布置，驅動力驅動曲柄轉動，實現車架相對於兩車輪位置在豎直方向上的高度調整，車架在升降過程中保持車輪軸距不變。
[0012]其中，驅動力為液壓馬達，設置有液壓控制閥為曲柄位置鎖定機構，用於鎖定曲柄與車架的夾角α，則車架在升降後的行走、作業過程中高度固定。
[0013]本發明還提供了一種應用車輛底盤高度調節裝置的車輛，包括:車輛的底盤上固定安裝兩組上述的車輛底盤高度調節裝置，車輛底盤高度調節裝置以車輛前進方向中央平面對稱、按給定輪距安裝在車輛底盤的左右兩側，兩組車輛底盤高度調節裝置上曲柄與車架的夾角α相等。
[0014]其中，曲柄與車架的夾角a =0或2π時，曲柄和連杆重疊共線，此時曲柄雙滑塊機構具有反向自鎖功能，同時車架與車輪之間的距離最小，為應用車輛底盤高度調節裝置的車輛公路高速行駛狀態。
[0015]同時等量改變兩組車輛底盤高度調節裝置中曲柄與車架的夾角α，進而改變滑塊與搖杆上端點之間的距離S，從而改變車輪與車架的垂直距離，實現車輛底盤高度調節。
[0016](三)有益效果
[0017]上述的車輛底盤高度調節裝置及應用該裝置的車輛，可主動調整車輛底盤高度且調整範圍超過車輪輪胎直徑，在底盤高度的調整過程中能夠保證車輛軸距、輪距不變。通過升高車輛底盤高度，可以提高車輛通過性，以適應作物生長中後期及高杆作物的田間管理作業要求；通過降低車輛底盤高度，以適應作物生長初期及低矮作物的田間管理作業要求，同時提高車輛高速行駛穩定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1車輛底盤高度調節裝置機構簡圖；
[0019]圖2應用車輛底盤高度調節裝置的車輛工作原理圖；
[0020]圖3增大車輛底盤高度的工作原理圖；
[0021]圖4降低車輛底盤高度的工作原理圖；
[0022]其中，1:車架；2:搖杆；3:滑塊；4:支撐杆；5:車輪；6:連杆；7:曲柄；11:直線軌道;2，:搖杆;3，:滑塊;4，:支撐杆;5，:車輪;6，:連杆。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0024]圖1為車輛底盤高度調節裝置機構簡圖，本發明實施例提供的一種車輛底盤高度調節裝置，包括:與車輛底盤固定連接的車架1、車輪5、在車架I上設置的曲柄雙滑塊機構、車架I與車輪5之間連接有滑塊搖杆機構，兩個機構共用同一滑塊3，車架I相對於車輪5位置在豎直方向上的高度可調。
[0025]其中，車架I包括與其固定連接的直線軌道11，直線軌道11上設置有可沿其水平移動的兩個滑塊3和3 』 ；曲柄雙滑塊機構包括:中點鉸接於車架I上F點的曲柄7，兩個長度相等的連杆6和6』各自一端分別鉸接於曲柄7兩端點E和Ε』，另一端分別與在同一直線軌道11上兩滑塊3和3』鉸接於點A和Α』，連杆6長度大於1/2曲柄7的長度，滿足曲柄存在條件、即Lae > Lef = 0.5LEE，，使曲柄7能夠進行整周的迴轉運動；滑塊搖杆機構包括:上端與直線軌道11上的滑塊3鉸接於點A、下端與車輪5鉸接於點C的支撐杆4，上端鉸接於車架I上D點、下端與支撐杆4中點B鉸接的搖杆2，支撐杆4長度為搖杆2長度的兩倍，此時滿足Lac = 2Lbd, Lab = Lbc, Z ADB = Z DAB = β ,點 C 與 D 的水平距離 Lcd = 2LbdCos β -LacCos β=O,則滑塊3在車架I的直線軌道11上移動時，車輪5相對車架I始終沿豎直方向同一直線運動。
[0026]車輛底盤高度調節裝置中除曲柄雙滑塊機構外，兩組滑塊搖杆機構以車輛軸距垂直平分線MN為中心線對稱布置，車架I上點D、F、D』共線並位於直線軌道11所在水平面內，且Lfd = Lfd，，軸距=Ldd,;驅動力驅動曲柄7轉動，實現車架I相對於兩車輪5和5』位置在豎直方向上的高度調整，車架I在升降過程中保持車輪軸距不變。為實現對車輛底盤高度調節裝置的控制，驅動力為液壓馬達，設置有液壓控制閥為曲柄7位置鎖定機構，用於鎖定曲柄7與車架I的夾角α，則車架I在升降後的行走、作業過程中高度固定。
[0027]圖2為應用車輛底盤高度調節裝置的車輛工作原理圖，車輛的底盤上固定安裝兩組車輛底盤高度調節裝置，車輛底盤高度調節裝置以車輛前進方向中央平面對稱、按給定輪距安裝在車輛底盤的左右兩側，兩組車輛底盤高度調節裝置上曲柄7與車架I的夾角α相等，組成應用車輛底盤高度調節裝置的車輛。同時等量改變兩組車輛底盤高度調節裝置中曲柄與車架的夾角α，進而改變滑塊與搖杆上端點之間的距離S、S』，從而改變車輪與車架的垂直距離，即改變車架I相對於地面的高度h，實現車輛底盤高度調節。
[0028]圖3為增大車輛底盤高度的工作原理圖，外驅動力驅動曲柄7轉動，改變曲柄7與車架I的夾角α，當α從O變化至時,距離s = S，數值減小，h增大,車輛底盤高度增大；當a = Ji時，曲柄7與連杆6拉直共線，此時車架I相對於地面高度h最大，此種情況作為應用車輛底盤高度調節裝置的車輛具有高通過性作業狀態。
[0029]圖4為降低車輛底盤高度的工作原理圖，外驅動力驅動曲柄7轉動，改變曲柄7與車架I的夾角α，當α從Ji變化至2 π或當α從Ji變化至O時,距離s = s』數值增大，h減小，車輛底盤高度減小；當α =0或2π時，曲柄7與連杆6重疊共線，曲柄雙滑塊機構具有反向自鎖功能，此時車輛底盤高度最小、穩定性好，此種情況作為應用車輛底盤高度調節裝置的車輛公路高速行駛狀態。
[0030]以下列舉一個實施例的設計參數:應用於軸距2680mm、輪距1550mm、車輪直徑800mm的SPAPPERI義大利多功能米葉機底盤上,設定曲柄長度1200mm、連杆長度800mm、搖杆長度800_、支撐杆長度1600_。則應用該車輛底盤高度調節裝置的車輛能滿足高度範圍在1280mm-2000mm的作業要求,實現車輛底盤高度的調節,增大通過性,滿足玉米、菸草等高杆作物的植保、收穫、運輸等作業要求。
[0031]上述方案所提供的一種車輛底盤高度調節裝置，可主動調整車輛底盤高度且調整範圍超過車輪輪胎直徑，在調整高度的過程中能夠保證車輛軸距、輪距不變。通過升高車輛底盤高度，可以提高車輛通過性，以適應作物生長中後期及高杆作物的田間管理作業對農業機械的要求；通過降低車輛底盤高度，以適應作物生長初期及低矮作物的田間管理作業隊農業機械的要求，同時提高車輛高速行駛穩定性。
【權利要求】
1.一種車輛底盤高度調節裝置，其特徵在於，包括:與車輛底盤固定連接的車架、車輪、在車架上設置的曲柄雙滑塊機構、車架與車輪之間連接有滑塊搖杆機構，兩個機構共用同一滑塊，車架相對於車輪位置在豎直方向上的高度可調； 其中，車架包括與其固定連接的直線軌道，直線軌道上設置有可沿其水平移動的兩個滑塊； 所述曲柄雙滑塊機構包括:中點鉸接於車架上的曲柄、兩個長度相等的連杆各自一端分別與曲柄兩端點鉸接、另一端分別與在同一直線軌道上兩滑塊鉸接，連杆長度大於1/2曲柄的長度； 所述滑塊搖杆機構包括:上端與直線軌道上的一個滑塊鉸接、下端與車輪鉸接的支撐杆，上端與車架鉸接、下端與支撐杆中點鉸接的搖杆，支撐杆長度為搖杆長度的兩倍，滑塊在車架的直線軌道上移動時，車輪相對車架始終沿豎直方向同一直線運動； 其中，車輛底盤高度調節裝置中除曲柄雙滑塊機構外，兩組滑塊搖杆機構以車輛軸距垂直平分線為中心線對稱布置，驅動力驅動曲柄轉動，實現車架相對於兩車輪位置在豎直方向上的高度調整，車架在升降過程中保持車輪軸距不變。
2.根據權利要求1所述的車輛底盤高度調節裝置，其特徵在於，驅動力為液壓馬達，設置有液壓控制閥為曲柄位置鎖定機構，用於鎖定曲柄與車架的夾角α，則車架在升降後的行走、作業過程中高度固定。
3.應用車輛底盤高度調節裝置的車輛，包括:車輛的底盤上固定安裝兩組上述的車輛底盤高度調節裝置，車輛底盤高度調節裝置以車輛前進方向中央平面對稱、按給定輪距安裝在車輛底盤的左右兩側，兩組車輛底盤高度調節裝置上曲柄與車架的夾角α相等。
4.根據權利要求3所述的應用車輛底盤高度調節裝置的車輛，其特徵在於，曲柄與車架的夾角a =O時，曲柄和連杆重疊共線，為應用車輛底盤高度調節裝置的車輛公路高速行駛狀態。
【文檔編號】B60G17/00GK104070958SQ201410319860
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月4日 優先權日:2014年7月4日
【發明者】魏文軍, 車玉秋, 李海濤, 劉平義, 張紹英, 王振傑 申請人:中國農業大學