手扶式充气机液压牵引驱动系统的制作方法
【专利摘要】一种手扶式充气机液压牵引驱动系统，包括驱动定位在取芯头部前面的左和右后轮的左和右后轮静液压马达、和驱动被支承在枢转轭中的单个可转向前轮的前轮静液压马达。枢转轭连接至被连接至向上和向前延伸的颈部的把手组件，用于围绕垂直枢转轴枢转所述单个可转向前轮。止回阀并联连接至前轮静液压马达。止回阀在手扶式充气机沿前进方向移动并且把手组件转动以枢转所述单个可转向前轮并且前轮比每个后轮转动得更快时打开，或者在手扶式充气机沿反向方向移动时打开。
【专利说明】手扶式充气机液压牵引驱动系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于给地面充气的充气机。更具体地，本发明涉及一种手扶式充气机，其包括具有重复地穿透地面的多个尖齿的取芯头部。
【背景技术】
[0002]手扶式充气机同样用于保养包括草皮的景观地面。用语"草皮'涉及专门为体育活动而生长的草和其它材料，并且例如用来形成高尔夫球场绿地。位于这些类型的表面上的充气机包括具有尖齿的取芯头部，尖齿重复地穿透地面，形成多个孔，以便对地面进行充气，从而改善草或其它材料的生长，并增强地面用于比赛目的的条件。
[0003]手扶式充气机可以具有飞轮，其以圆形路径驱动尖齿支撑件的上端，以重复穿透地面的往复运动驱动尖齿支撑件的下端。连杆臂可以枢转以补偿机器的前进运动。在尖齿从地面缩回时的循环的每个部分处，连杆臂可以将尖齿定位在大致垂直位置中，用于穿透到地面中的下一次循环。尖齿是大致圆柱形的，中空的或实心的，并通过在尖齿通过飞轮的旋转而移动时拔出插塞或圆柱形土芯而形成孔。
[0004]手扶式充气机可以由单个可转向前轮支撑用于在地面之上移动，单个可转向前轮可以被支承在枢转轭中，枢转轭可以围绕连接至颈部的垂直枢转轴旋转。操作者可以通过采用把手组件操纵车辆以围绕垂直枢转轴枢转单个可转向前轮。单个可转向前轮和一对后轮可以由液压牵引驱动系统驱动。
[0005]操作者可以在每次通过高尔夫球场绿地时采用把手组件使手扶式充气机四处转向，并通过沿相反方向横过绿地而进行邻近前一趟的下一趟。如果手扶式充气机包括位于所有三个轮上的液压牵引驱动马达，因此牵引驱动系统以三轮驱动运转，则操作者可以枢转把手组件以使充气机的行驶方向反向，但充气机不能为了越过绿地的下一趟而足够急剧地转向。手扶式充气机的转动半径受到限制，因为充气机的可转向前轮必须通过转向行进比每个后轮大的距离。转动半径越短，前轮相对于后轮行进的距离越大。然而，传统的三轮驱动液压回路不能允许前轮明显比每个后轮更快地转向。结果，具有传统液压牵引驱动系统的手扶式充气机不能在前轮不磨损草皮的情况下进行短半径转向。存在对可以在前轮不磨损草皮的情况下进行短半径转向的手扶式充气机液压牵引驱动系统的需求。
【发明内容】
[0006]一种手扶式充气机液压牵引驱动系统，包括可枢转把手组件，该可枢转把手组件具有能够在前进驱 动位置、中间位置和反向驱动位置之间移动的牵引半圆形把手，和能够致动以将取芯头部降低至取芯位置的开关。单个可转向前轮被支承在围绕垂直枢转轴的枢转轭中并连接至把手组件，用于枢转该单个可转向前轮。变速液压泵基于牵引半圆形把手的位置接收信号，并将加压液压流体提供至彼此并联连接的一对后轮静液压马达，用于旋转一对后轮，并且将加压液压流体提供至与该对后轮马达串联连接的前轮静液压马达，用于旋转所述单个可转向前轮。止回阀连接至前轮静液压马达的出口，使得它在把手组件在充气机沿前进方向行驶的同时枢转所述单个可转向前轮时响应于流体压力打开，并且使得它还在充气机沿反向方向行驶时响应于流体压力打开。该手扶式充气机液压牵引驱动系统可以在前轮不磨损草皮的情况下进行短半径转弯。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是具有根据本发明的优选实施例的液压牵引驱动系统的手扶式充气机的透视图。
[0008]图2是根据本发明的优选实施例的用于手扶式充气机的液压牵引驱动系统的示意图。
【具体实施方式】
[0009]在图1中示出的一种实施例中，手扶式充气机(walk behind aerator) 100可以由单个可转向前轮102和一对从动后轮104支撑，用于在地面之上移动。手扶式充气机可以具有从框架的前端向上延伸的颈部108，并且单个可转向前轮可以被支承在枢转轭中，该枢转轭可以围绕连接至颈部的垂直枢转轴旋转。向上和向前延伸的把手组件110可以连接至支承前轮的枢转轭，并且可以包括控制面板112。在前进位置中，操作者可以在充气机前面行走，并通过采用把手组件使单个可转向前轮围绕垂直枢转轴枢转而操纵手扶式充气机。
[0010]在一种实施例中，取芯头部(coring head) 114可以安装在手扶式充气机的后部上，或者在后驱动轮和轮胎之后，位于后驱动轮和轮胎之间，或者邻近后轮轴。取芯头部可以支承通过曲轴的旋转而上下往复运动的多个尖齿组件113。每个尖齿组件可以具有为对草皮进行充气而被驱动到地面中并形成孔的多个取芯尖齿115。每个尖齿组件可以包括橡胶阻尼系统，其吸收充气机的前进运动以通过最小化孔的延长而改善孔质量。
[0011]在一种实施例中，手扶式充气机可以具有被支撑在框架上的、可以用来操作取芯头部114的内燃机或其它动力源。内燃机或其它动力源还可以通过液压牵引驱动系统提供牵引驱动，该液压牵引驱动系统包括用于将加压流体提供至使三个车轮中的每一个旋转的静液压马达的泵。`
[0012]在一种实施例中，操作者可以操作牵引驱动以通过前进或反向方向移动牵引半圆形把手116而向前或反向移动手扶式充气机。牵引半圆形把手可以是可枢转地安装至充气机的把手组件上的操作者控制件侧的单个控制杆或一对控制杆。牵引半圆形把手在被操作者释放时可以被偏压至中心或中间位置。
[0013]手扶式充气机可以设置有液压牵引驱动系统，其可以在取芯头部正在操作时以取芯地速沿前进方向移动充气机，或者在取芯头部未操作时沿反向方向移动充气机。此外，液压牵引驱动系统可以在取芯头部未操作时以运送速度沿前进方向移动充气机。在充气机沿前进方向移动时，操作者通常可以在充气机前面行走。然而，本领域技术人员将会理解，具有液压牵引驱动系统的充气机不限于具有在本申请中使用的相同前进和反向指示的充气机，而是意图包括任何其它手扶式充气机。
[0014]在一种实施例中，手扶式充气机可以包括用于将取芯头部升高至运送位置和将取芯头部降低至操作或取芯位置的液压升降系统。该系统可以包括位于控制面板112上的开关117，操作者可以致动开关117以升降取芯头部。开关117可以电连接至控制器120。响应于该开关的致动，控制器可以将信号提供至可以伸展或缩回提升油缸的液压回路中的电磁阀或其它机构。任选地，电动-液压泵可以设置在充气机上以采用电力升降取芯头部。
[0015]在图2的示意图中示出了用于液压牵引驱动系统200的手扶式充气机的一个实施例。在该实施例中，手扶式充气机牵引驱动系统可以通过在充气机前方行走的同时将把手组件Iio上的牵引半圆形把手116保持在前进位置而向前运行。在向前运行时，操作者还可以致动开关117以降低取芯头部114并开始取芯。在前进位置中，牵引半圆形把手可以使信号直接地或通过控制器120间接地到达变速泵201，变速泵201可以提供加压液压流体至彼此并联连接的左右后轮静液压马达202，203，并且随后加压液压流体通过管线208到达与该对后轮马达串联连接的前轮静液压马达204。变速泵可以由管线205连接至该对后轮马达，并由管线206连接至前轮马达。
[0016]在一种实施例中，手扶式充气机液压牵引驱动系统可以包括并联连接至前轮静液压马达204的止回阀207。优选地，止回阀可以与前轮马达成为一体。止回阀可以被弹簧偏压至关闭位置，并且在管线206中的在前轮马达的出口的液压流体压力超过管线208中的在至前轮马达的入口处的压力时打开。
[0017]在一种实施例中，手扶式充气机液压牵引驱动系统可以允许前轮在向前转向期间比任一个后轮更快地转动。例如，在越过绿地的每一趟结束时，操作者可以致动开关117以升高取芯头部，并且随后在继续在充气机前方行走的同时通过转向把手组件112而开始急剧向前转向。把手组件可以用来使可转向前轮围绕垂直枢转轴枢转。在向前转向期间，可转向前轮的行进距离可以长于每个后轮。在可转向前轮可以比任一个后轮更快地转动之前，管线206中在前轮马达204的出口处的液压流体压力增加。增加的流体压力克服弹簧偏压以打开止回阀207。打开止回阀207允许液压流体再循环通过前轮马达204。通过打开止回阀，手扶式充气机液压牵引驱动系统允许可转向前轮在向前转向期间比每个后轮更快地转动。
[0018]在一种实施例中，手扶式充气机液压牵引驱动系统可以包括用于在向前转向期间保护前轮马达204避免出现气穴现象的止回阀207，因为该止回阀不允许马达在管线208处的入口以比管线206处的出口低的压力运行。通过在向前转向期间打开止回阀，手扶式充气机液压牵引驱动系统可以避免前轮在向前转向期间太慢地转动，前轮在向前转向期间太慢地转动可能会磨损草皮。
[0019]在一种实施例中，手扶式充气机液压牵引驱动系统还可以包括进料泵209，进料泵209保持将马达204至管线206的出口维持在正压力。进料泵可以通过过滤器211连接至液压流体容器210。此外，变速泵201可以通过壳体排放管线212连接至液压流体容器。进料系统还可以包括进料安全阀213、止回阀214，215，以及冷却孔216。 [0020]在一种实施例中，手扶式充气机牵引驱动系统可以通过在充气机后面行走的同时将把手组件Iio上的牵引半圆形把手116保持在反向位置而反向运行。在反向位置中，牵引半圆形把手可以使信号直接地或通过控制器120间接地到达变速泵201，变速泵201可以通过管线206提供加压液压流体至前轮静液压马达204，随后通过管线208提供加压液压流体至彼此并联连接的左右后轮静液压马达202，203。当手扶式充气机液压牵引驱动系统反向运行时，至前轮马达的入口通过管线206，并且出口是管线208。在反向时，止回阀207可以打开，因为管线206中的液压流体压力超过管线208中的压力。结果，当牵引半圆形把手处于反向位置时，前轮自由转动并且不提供任何牵引。在反向时仅使用左右后轮静液压马达。
[0021]已经描述了优选实施例，将会变得明显的是，在不偏离本发明的如在随附权利要求中限定的范围 的情况下可以进行多种修改。
【权利要求】
1.一种手扶式充气机静液压牵引驱动系统，包括: 驱动充气机的定位在取芯头部前面的左轮和右轮的左后轮静液压马达和右后轮静液压马达； 驱动单个可转向前轮的前轮静液压马达，所述单个可转向前轮被支承在围绕垂直枢转轴枢转的枢转轭中，所述枢转轭连接至把手组件，所述把手组件连接至向上和向前延伸的颈部，并且能够采用把手组件转动枢转轭，以便枢转所述单个可转向前轮；和 与前轮静液压马达并联的止回阀，所述止回阀在手扶式充气机沿前进方向移动并且把手组件转动以枢转所述单个可转向前轮并且前轮比每个后轮转动得更快时打开，并且所述止回阀在手扶式充气机沿反向方向移动时打开。
2.根据权利要求1所述的手扶式充气机静液压牵引驱动系统，还包括进料泵。
3.根据权利要求1所述的手扶式充气机静液压牵引驱动系统，其中止回阀与前轮静液压马达成一体。
4.根据权利要求1所述的手扶式充气机静液压牵引驱动系统，其中左后轮静液压马达和右后轮静液压马达并联连接。
5.—种手扶式充气机静液压牵引驱动系统,包括: 向上和向前延伸的颈部， 该颈部具有把手组件，该把手组件连接至枢转轭，该枢转轭支承单个可转向前轮，通过转动把手组件，所述单个可转向前轮能够围绕垂直轴枢转；和 静液压马达，旋转所述单个可转向前轮并具有位于该马达周围的一体止回阀，该止回阀在所述单个可转向前轮在充气机沿前进方向行驶的同时枢转时响应于流体压力打开，并且还在充气机沿反向方向行驶时响应于流体压力打开。
6.根据权利要求5所述的手扶式充气机静液压牵引驱动系统，还包括彼此并联并且与旋转所述单个可转向前轮的静液压马达串联连接的第二和第三静液压马达。
7.根据权利要求5所述的手扶式充气机静液压牵引驱动系统，还包括位于把手组件上的牵引半圆形把手，该牵引半圆形把手前向地或反向地致动手扶式充气机静液压牵弓丨驱动系统。
8.—种手扶式充气机静液压牵引驱动系统，包括: 可枢转把手组件，具有能够在前进驱动位置、中间位置和反向驱动位置之间移动的牵引半圆形把手，并且具有能够致动以将取芯头部降低至取芯位置的开关； 单个可转向前轮，被支承在围绕垂直枢转轴的枢转轭中并连接至把手组件，用于枢转该单个可转向前轮； 变速液压泵，基于牵引半圆形把手的位置接收信号，并将加压液压流体提供至彼此并联连接的一对后轮静液压马达，用于旋转一对后轮，并且将加压液压流体提供至与该对后轮静液压马达串联连接的前轮静液压马达，用于旋转所述单个可转向前轮；和 连接至前轮静液压马达的出口的止回阀，该止回阀在把手组件在充气机沿前进方向行驶的同时枢转所述单个可转向前轮时响应于流体压力打开，并且还在充气机沿反向方向行驶时响应于流体压力打开。
9.根据权利要求8所述的手扶式充气机静液压牵引驱动系统，其中止回阀与前轮静液压马达成一体。
10.根据权利要求8所述的手扶式充气机静液压牵引驱动系统，还包括连接至前轮静液压马达的出口的进料泵。
【文档编号】A01D69/03GK103782727SQ201310525157
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2012年10月30日
【发明者】斯坦利·K·霍尔, 布拉德利·P·奥尔德里奇, 洛伦·A·扎布尔 申请人:迪尔公司