具有可锁定的悬挂系统的紧凑型履带装载机的制作方法

本公开涉及一种悬挂系统，并且具体地，涉及一种作业机械的可基于应用而被锁定或解锁的悬挂系统。

背景技术：

紧凑型履带装载机或其它作业机械通常具有由操作者控制的至少一个器具。该器具可以是多个不同的装置，例如反铲或铲斗。如果该器具将用于操纵有效载荷，那么常常期望与下方的支承面具有刚性的连接。更具体地，为了提供对器具的最大可能的控制，当器具正在操纵有效载荷时，作业机械不应当显著地移动。如果作业机械利用履带沿着下方的表面行进，有时履带被刚性地安装到作业机械的框架上以便在使用该器具时抑制作业机械的移动。类似地，作业机械常常具有刚性地安装到框架上的轮子。然而，当作业机械操纵有效载荷时，该轮子可能轻微地偏斜。轮子的偏斜可能导致作业机械改变倾斜状态，并且因此很难控制该器具。

当履带或轮子被刚性地安装到作业机械上时，当其在下方的表面上行进时，操作员可能经历来自该下方的表面的各种输入。这些输入对于操作员来说是不舒服的，并且使操作员很难控制该作业机械。为了抵消这些输入，一些作业机械具有被实现为悬挂系统的履带或轮子。悬挂系统减小来自下方的表面的输入的影响，并且为操作员提供更舒适的乘坐。然而，当操作员利用该器具移动有效载荷时该悬挂系统也偏斜，导致作业机械相对于下方的表面倾斜。

因此，具有悬挂系统的作业机械允许操作员舒服地穿越下方的表面，但是导致操作员在操作该器具时失去精确性。可替代地，没有悬挂的作业机械允许操作员以高精确性操作器具，但是当作业机械穿越下方的表面时给操作员提供不舒服的乘坐。

技术实现要素：

锁定轴组件可以将至少一个驱动机构连接至作业机械的框架。锁定轴组件可以具有：适于与所述至少一个驱动机构枢转地连接的轴；和轴臂，所述轴臂具有彼此偏置的轴通孔和锁定连接器通孔。轴可以在轴臂通孔处与轴臂机械地连接。进一步地，锁定连接器臂可以与框架枢转地连接并且在锁定连接器通孔处与轴臂机械地连接。锁定连接器还可以限定锁定臂。附加地，锁定致动器可以具有锁定配置和阻尼配置以及第一端和第二端。第一端可以与框架枢转地连接，并且第二端可以与锁定臂枢转地连接。在一个实施例中，当锁定致动器处于阻尼配置时，轴臂能够部分地围绕锁定连接器臂枢转。进一步地，当锁定致动器处于锁定配置时，可以限制轴臂绕锁定连接器臂枢转。

在另一个实施例中，用于履带式车辆的锁定悬挂系统可以具有框架，所述框架将驾驶室连接至至少一个履带组件上。履带组件还可以具有前端和后端。前轴连接器可以在履带组件中限定前轴线，并且后轴连接器可以在履带组件中限定后轴线。前扭转轴线可以与前轴线平行，但是相对于前轴线偏移，并且前扭转轴线被限定在框架中，并且后扭转轴线可以与后轴线平行，但是相对于后轴线偏移，并且后扭转轴线被限定在框架中。进一步地，前轴臂可以在前轴线和前扭转轴线之间延伸，并且后轴臂可以在后轴线和后扭转轴线之间延伸。锁定连接器臂可以沿着前扭转轴线与框架枢转地连接，并且具有从其延伸的锁定臂。锁定致动器可以在第一端上与框架枢转地连接，并且在第二端上与锁定臂枢转地连接。进一步地，前扭转弹簧和后扭转弹簧可以分别在前扭转轴线和后扭转轴线处与框架枢转地连接。前扭转弹簧可以与锁定连接器臂机械地连接，并且锁定连接器臂可以与前轴连接器机械地连接。最后，后扭转弹簧可以与后轴臂机械地连接。

在又一个实施例中，用于选择性地为作业机械提供阻尼悬挂的方法可以包括提供控制器、框架、具有前轴安装件和后轴安装件的履带组件、与具有前轴臂通孔的前轴臂连接的前轴、与具有后轴臂通孔的后轴臂连接的后轴、具有锁定臂的锁定连接器、前弹簧、后弹簧和致动器。所述方法包括将前轴定位在前轴安装件内并且将前轴枢转地连接到所述前轴安装件、将后轴定位在后轴安装件内并且将后轴枢转地连接所述后轴安装件、通过前轴臂通孔将前轴臂机械地连接至锁定连接器臂上并且将锁定连接器臂枢转地连接至框架上、将前弹簧机械地连接至锁定连接器臂上、将锁定致动器在第一端枢转地连接至框架上并且在第二端枢转地连接至锁定臂上、将后轴臂枢转地连接至框架上以及将弹簧进一步机械地连接至后轴臂上、以及对控制器进行编程以使锁定致动器在锁定配置和阻尼配置之间转换，其中，在锁定配置下前轴臂基本上被限制枢转，在阻尼配置下前轴臂能够枢转。

附图说明

通过结合所附的附图参考下面的对本公开的实施例的说明，本公开的上述方面和获得它们的方式将变得显而易见，并且将更好地理解本公开，在附图中：

图1为作业机械的高位透视图；

图2为与图1的作业机械隔离的一对履带组件的高位透视图；

图3为图2的一对履带组件中的一个履带组件的侧视图；

图4为与图1的作业机械隔离的前扭转悬挂的高位透视图；

图5为图4的前扭转悬挂的分解图；

图5a为图5的扭转弹簧的截面图；

图6为图4的前扭转悬挂的几个部件的侧视图，其中示出了力的方向；

图7为扭转悬挂系统的一个实施例的侧视图；以及

图8为用于控制可锁定的悬挂系统的作业机械的控制原理图。

在多个视图中相应的附图标记用于表示相应的部件。

具体实施方式

下面描述的本公开的实施例并非意在是详尽的或者限制本公开为下面的详细说明中的准确形式。而是，所述实施例被选择和描述使得本领域技术人员可以领会并理解本公开的原理和实践。

现在参考图1，示出了紧凑型履带装载机或作业机械。作业机械100可以具有前部118、后部120和与框架104连接的驾驶室102。第一履带组件106和第二履带组件108也同样连接到框架104。操作员可以位于驾驶室102内，并且可以访问或控制多个控制装置110。所述多个控制装置可以包括操纵杆、杠杆、轮子、按钮、开关、旋钮、转盘和用于控制机械100的功能的任何其它已知的控制机构。进一步地，可以基于操作员对控制装置110的输入可选择地由动力源(未示出)驱动第一和第二履带组件106、108。

作业机械100还可以具有一端与框架104可枢转地连接并且另一端与器具(例如，铲斗114)可枢转地连接的悬臂112。悬臂112和器具或铲斗114还可以通过一个或多个致动器116与框架104连接，所述一个或多个致动器允许操作员通过控制装置110控制铲斗114的定位。可以机械地、液压地、气动地、电地或通过对本领域技术人员来说已知的任何其它手段控制致动器。

虽然作业机械100被示出和描述为紧凑型履带装载机，但是本公开并不限于应用于紧凑型履带装载机。更具体地，利用器具的任何作业机械均可以从本公开的教导中获益。因此，本公开也应用于使用轮子代替履带的作业机械。本公开还可应用于任何尺寸的作业机械，并且这里紧凑型履带式装载机仅被引用作为典型的作业机械的一个示例。因此，本文同样考虑了反铲机、自动平地机、坦克、自卸车、挖掘机、履带牵引装置或任何其它类似的作业机械。

现在参考图2，示出了一对履带组件200，而驾驶室102和框架104被移除。该对履带组件200可以是第一履带组件202和第二履带组件204。第一扭转悬挂组件206可以通过框架连接器208与框架104(图2中未示出)连接。与前部118类似，后部120可以具有后扭转悬挂组件210。如图2所示，第一履带组件202和第二履带组件204中的每一个都在前端118和后端120处与框架104连接。也就是说，每一个履带组件202、204包括两个单独的扭转悬挂组件206、210，以将各自的履带组件202、204连接至框架104。

图2中还示出了前轴轴线212和后轴轴线214。前和后轴轴线212、214可以与被限定在第一和第二履带组件202、204中的轴连接器220对齐。轴连接器220可以为前和后扭转悬挂组件206、210提供连接位置，以便与第一和第二履带组件202、204枢转地连接。

图2中还示出的是前扭转轴线216和后扭转轴线218。前扭转轴线216可以与前扭转悬挂组件206对齐，并且后扭转轴线218可以与后扭转悬挂组件210对齐。前扭转轴线216可以相对于前轴轴线212偏移，但平行于前轴轴线212，并且后扭转轴线218可以相对于后轴轴线214偏移，但平行于后轴轴线214。

虽然对于第一履带组件202和第二履带组件204前和后轴轴线212、214已被描述为相同，但是前和后轴轴线212、214也可以不总是在第一和第二履带组件202、204之间对齐。例如，第一履带组件202可以变成被压缩的，而第二履带组件204是不被压缩的。在该构造中，第一履带组件202的前和后轴轴线212、214可以相对于第二履带组件204的前和后轴轴线212、214偏移。

现在参考图3，示出了第二履带组件204的侧视图。虽然下面示出和描述了第二履带组件204的侧视图，但是下面的实施例的说明同样适用于第一履带组件202。换句话说，第二履带组件204的说明和图示的实施例也适用于第一履带组件202。

在图3的侧视图中，更清楚地示出了前轴轴线212和前扭转轴线216之间的偏移以及后轴轴线214和后扭转轴线218之间的偏移。图3中还清楚地示出的是前轴臂302和后轴臂304。前轴臂302可以从前轴轴线212延伸到前扭转轴线216。类似地，后轴臂304可以从后轴轴线214延伸到后扭转轴线218。在一个非排他性的实施例中，前和后轴臂302、304可以从框架以相对于由箭头328所示的前方呈约180至270度之间的角度向下延伸。为说明本公开，假定作业机械能够沿至少向前的方向(例如，沿箭头328的方向)和相反的方向(例如，沿与箭头328相反的方向)沿着地面表面移动。

第二履带组件204可以具有前惰轮306、后惰链轮308、两个载架辊(bogieroller)组件310和与底盘框架316枢转地连接的驱动链轮312。驱动链轮312可以通过驱动电机(未明确示出)与底盘框架316连接，以为驱动链轮312提供扭矩，驱动链轮接下来使包围或大致环绕第二履带组件204的驱动履带314旋转。驱动履带可以提供作业机械100和下方的地面表面之间的至少一个接合地面的界面。进一步地，当作业机械100沿下方的地面行进时后惰链轮308、载架辊悬挂组件310和前惰轮可以为驱动履带314提供支撑。

在图3所示的实施例中，作业机械被示出为具有一对载架辊悬挂组件310。载架辊组件310中的每一个都可以具有与机械的底盘框架316枢转地连接的轭架(yoke)318。在该实施例中，每一个轭架318可以限定前轴线320、中间轴线322和后轴线324。轭架318可以沿着中间轴线322与底盘框架316枢转地连接，并且进一步具有两个载架辊326，载架辊中的一个在前轴线320处与轭架318枢转地连接，另一个在后轴线324处与轭架318连接。

载架辊悬挂组件310可以减小被作业机械100的驾驶室102内的操作员感知的力输入，如现有技术所知的那样。具体地，载架辊悬挂组件310可以吸收小幅度、高频率的振动输入。在其它实施例中，可以在后惰链轮308和前惰轮306之间可以定位任意数量的载架辊悬挂组件。因此，本公开不限于任何特定数量的载架辊悬挂组件。

虽然图3所示的实施例包括一对载架辊悬挂组件310，但是本公开不限于使用载架辊悬挂组件310。换句话说，图1的作业机械100可以根本不具有载架辊悬挂组件310。而是，作业机械100可以具有直接地枢转安装在底盘框架316上的辊轮。在该示例中，相比前述具有载架辊悬挂组件310的实施例，力输入可以被更直接地传递给驾驶室102。在再一个实施例中，作业机械100可以具有载架辊组件和固定的辊的组合。因此，本公开不限于任何特定构造的辊，并且这里也可以考虑固定的和/或载架辊的任何组合。

现在参考图4，示出了前扭转悬挂组件206的隔离视图。更具体地，前轴臂302可以具有轴通孔，所述轴通孔可以在前轴轴线212处与销或轴402机械地连接。前轴臂302还可以具有锁定连接器通孔426，并且在前扭转轴线216处于锁定连接器臂404机械地连接。换句话说，前轴臂302可以在沿着前扭转轴线216的锁定连接器臂404和沿着前轴轴线212的轴402之间提供连接。

在一个实施例中，锁定连接器臂404可以沿着前扭转轴线216与框架104枢转地连接。锁定连接器臂404还可以包括锁定臂412和内凹的芯轴连接器500(图5)。锁定臂412可以为锁定连接器臂404的径向地远离前扭转轴线216延伸的一部分。在一个实施例中，锁定致动器414可以与框架104(图4中未示出)和锁定臂412枢转地连接。更具体地，锁定致动器414可以具有可以与框架104枢转地连接的第一端418和与锁定臂412枢转地连接的第二端420。锁定致动器414的第一端418和第二端420之间的距离可以是可变的。更具体地，锁定致动器414可以改变第一端418和第二端之间的距离以部分地控制锁定连接器臂404围绕前扭转轴线216的角定位。通过控制锁定连接器臂404的角定位，前轴臂302的角定位也被控制。

图4中还示出了管状元件422。管状元件422可以沿前扭转轴线216机械地连接到框架104，以为扭转弹簧502(图5)提供外框架，如图5中更详细地描述的。在一个实施例中，管状元件422可以通过一个或多个支架424进一步与框架104连接。每一个支架424可以提供附加的支撑以将管状元件422机械地连接至框架104。在又一实施例中，管状元件422还可以与一个或多个框架连接器板410机械地连接，所述一个或多个框架连接器板可以通过一个或多个固定件与框架104机械地连接。

图4中还示出了水平轴线406。水平轴线406与如上面描述的以及图3中示出的作业机械的向前的行进方向对应。本公开的一个方面是前轴臂302的特定的角定向。更具体地，前轴臂302可以限定臂轴线408。臂轴线408可以垂直于并且穿过前扭转轴线216和前轴轴线212。在本实施例的一个方面中，臂轴线408和水平轴线406之间的角定向θ可以限定前和后扭转悬挂组件206、210的某些运动学特性。如图3所示，前和后轴臂形成四连杆机构，所述四连杆机构可以被运动学地特征化以用于控制或减小倾斜。下面将对此进行进一步的详细说明。前轴臂302可以通过框架连接器板410与框架104枢转地连接，并且框架连接器板410的角定向可以通过如上所述的锁定致动器414控制。

上述实施例提到已经被描述为用于前扭转悬挂组件206的前轴臂302、前轴轴线212、前扭转轴线216和其它部件，然而这些教导同样可应用于后扭转悬挂组件210。因此，在此上文中用于前扭转组件206的部件的描述将被合并于此用作描述后扭转组件210的一个实施例。

在一个实施例中，锁定致动器414可以是气动的、液压的或电的系统，并且允许控制器802(图8)控制前轴臂302的角度θ。更具体地，如果控制器802发送信号给锁定致动器414的气动的、液压的或电的系统以改变第一端418和第二端420之间的距离，那么锁定连接器臂404可以围绕前扭转轴线216旋转，由此导致前轴臂302相对于水平轴线406改变角度θ。

在另一个实施例中，锁定致动器414可以不改变角度θ。而是，锁定致动器414可以具有悬挂或非锁定的配置，在该配置下，锁定致动器414减小施加于锁定连接器臂404的扭转输入。为了说明本公开，该配置可以被称为扭转悬挂组件起作用(或被激活)并且由此能够吸收大幅度、低频率的振动输入的悬挂模式。更具体地，当轴402与履带组件202、204连接时，履带组件202、204可以将力输入传递给轴402。响应于力输入，前轴臂302可以经受围绕前扭转轴线216的扭转力。随着前轴臂302围绕扭转轴线旋转，扭转力可以导致角度θ降低。因此，锁定连接器臂404将还围绕前扭转轴线216枢转。随着锁定连接器臂404枢转，锁定臂412可以迫使锁定致动器414的第二端420朝向第一端418。在该实施例中，锁定致动器414可以响应于第一端418和第二端416之间的距离的改变而排放流体。进一步地，可以控制流体排放速率，用于衰减从履带组件202、204传递到框架104和驾驶室102的力输入。

在一个实施例中，锁定致动器414的衰减特征可以通过可调节的孔板阀等(即，如图8所示的第二阀804和/或第一阀806)改变。更具体地，锁定致动器414的流体排放速率可以通过可调节的孔板阀改变，由此形成可变的衰减。在一个实施例中，可调节的孔板阀可以通过控制器802控制，以基于来自控制装置110的操作员的输入808(图8)调节该衰减。在又一实施例中，控制器802可以基于来自一个或多个加速计816的输入自动调节可调节的孔板阀。

除了与锁定致动器414连接以控制沿前扭转轴线的扭转之外，锁定连接器臂404还可以与扭转弹簧502连接，如图5中的前扭转悬挂组件206的分解图所示。扭转弹簧502可以具有扭转杆或芯轴504，所述扭转杆或芯轴的尺寸被设定为与管422纵向对齐，并且定位在管422内。进一步地，多个绳索506可以定位在芯轴504和管422之间。在一个实施例中，芯轴504可以具有芯轴底部轴线510和第一方形截面，第一方形截面小于管422的第二方形截面。管422可以限定管底部轴线512，并且当芯轴504定位在管422内时芯轴底部轴线510可以相对于管底部轴线512偏置约45度。进一步地，在芯轴504和管422之间可以限定角通道514，并且绳索506可以定位在所述角通道中以基本保持芯轴504在管422内的径向位置。

在一个实施例中，绳索506可以由弹性体或具有类似的弹性特性的其它材料构成。绳索506可以抑制芯轴504相对于管422的旋转。更具体地，如果扭矩被施加在芯轴504上，并且管422被固定到框架104，则芯轴504可以相对于管422开始旋转，由此压缩绳索506。一旦绳索506被充分压缩以致完全传递施加在芯轴504上的扭矩，扭转输入受到抵抗并且被传递给框架104。

在一个实施例中，芯轴504可以通过内凹的芯轴连接器与锁定连接器臂404机械地连接。在该实施例中，沿着前扭转轴线216施加到锁定连接器臂404的任何扭转可以被如上所述的扭转弹簧502抵抗。

参考图6，示出了扭转悬挂组件的一部分的侧视图，在操作过程中各种力作用在其上。具体地，示出了作用在轴402上的施加的力602。施加的力602可以表示当履带组件202、204在障碍物上行进时通过履带组件202、204施加的轴402上的力。响应于施加的力602，前轴臂302可以绕前扭转轴线216枢转以产生绕前扭转轴线216的轴臂扭转力604。因为锁定连接器臂404与前轴臂302机械地连接，所以扭转力604可以被传递给锁定连接器臂404。然而，响应于扭转力604，扭转弹簧502可以给锁定连接器臂404提供抵抗的扭转力606，因为芯轴504与锁定连接器臂404机械地连接，如上所述。

在一个实施例中，由施加的力602产生的轴臂扭转力604越大，前轴臂302旋转的越多以产生较小的角度θ。进一步地，角度θ越小，扭转弹簧502内的绳索506越被压缩，并且因此抵抗的扭转力606越大。角度θ可以变得越来越小，直到抵抗的扭转力606等于或大于轴臂扭转力604。换句话说，施加的力能够使前轴臂302旋转直到抵抗的扭转力606等于轴臂扭转力604。

扭转力604还可以部分被锁定致动器414抵消。如上所述，锁定致动器414可以调整第一端418和第二端420之间的距离。当角度θ改变时，锁定致动器414的长度也改变。因此，控制锁定致动器414的长度或衰减锁定致动器414的任何长度变化能够控制前扭转悬挂组件206对施加的力602的反作用。

在一个实施例中，锁定致动器414为液压致动器并且可调节的孔板阀控制锁定致动器414的衰减速率。在该实施例中，通过将孔板阀调节到不同的位置获得不同的衰减速率。因此，前轴臂302可以仅仅能够在与锁定致动器414的衰减速率一致的速率下改变角度θ。在一个实施例中，控制器802调节衰减速率。

锁定致动器414还可以在锁定的或刚性的配置中以任意角度θ锁定前轴臂302。在本公开中，锁定的配置可以称作扭转悬挂组件被锁定并且不能降低振动输入的刚性模式。当该机械执行诸如堆存、装车、挖掘、平整等的各种应用时，该模式可以是理想的。更具体地，锁定致动器414可以为液压致动器，第一阀810(图8)液压地与液压致动器连接，并且用于控制液压流体向液压致动器的流动。第一阀810可以具有允许液压流体流动从第一阀中穿过的打开位置。在打开位置，锁定致动器414可以改变长度和/或具有衰减速率，如上所述。第一阀810还可以具有关闭位置。当第一阀810处于关闭位置时，液压流体不可以流东穿过第一阀，并且锁定致动器414可以基本上被限制改变轴向长度。在锁定的配置中，锁定致动器414限制锁定连接器臂404(并且因此限制前轴臂302)绕前扭转轴216旋转。在一个实施例中，第一阀810可以通过控制器802在打开位置和关闭位置之间移动。

可以使用螺旋弹簧(未示出)代替上述扭转弹簧502，以提供抗扭转力606。在该实施例中，螺旋弹簧包围锁定致动器414并且可以连接于第一端418和第二端420之间。螺旋弹簧可以沿使第一端418与第二端420彼此分开的方向提供偏压力。在该实施例中，抵扭转力606由螺旋弹簧产生，并且锁定致动器414能够提供上述衰减和锁定。

在一个实施例中，后扭转悬挂组件210可按照与上文针对前扭转悬挂组件206所述的方式基本上相同的方式起作用。在另一个实施例中，后扭转悬挂组件210可以不具有锁定连接器臂404或锁定致动器414。在该实施例中，前轴臂302可以沿后扭转轴线218与框架104枢转连接，并且与芯轴504固定地连接。后扭转悬挂组件210可以不能减小或锁定前轴臂302的移动，但是通过扭转弹簧502提供抗力606。

图7中示出了与作业机械100分离的前轴臂702和后轴臂704。图7中还示出的是从前扭转轴线216延伸到前轴轴线212的前轴臂距离706。类似地，后轴臂距离708从后扭转轴线218延伸到后轴轴线214。在本实施例的一个方面中，后轴臂距离708可以大于前轴臂距离706。附加地，前轴臂702可以在前轴轴线212处可枢转地安装到底盘框架316上(图7中未示出)，并且后轴臂704可以在后轴轴线214处可枢转地安装到底盘框架316上。也就是说，前轴轴线212和后轴轴线214可以具有距离彼此固定的距离。类似地，前轴臂702和后轴臂704可以分别在前扭转轴线216和后218处与框架104(图7中未示出)可枢转地连接，由此固定前和后扭转轴线216、218之间的距离。

在上述实施例中，当前轴臂702绕前轴轴线212枢转时，后轴臂704也可被迫绕后轴轴线214枢转。由于前和后轴臂702、704的固定的枢转连接点，轴臂702、704可以同时枢转。然而，由于前轴臂距离706小于后轴臂距离708，因此每一个轴臂702、704可以相对于各自的前或后扭转轴线216、218旋转至不同的角度。

为了进一步图示上述实施例，限定了水平轴线710，该机械能够沿该水平轴线710在向前的方向328上行进。水平轴线710可以沿作业机械100纵向地布置，并且被布置为穿过该作业机械或定位在作业机械的驾驶室102内的操作员的重心712。图7中还示出了后轴臂轴线714和前轴臂轴线716。更具体地，后轴臂轴线714可以垂直于后轴轴线214和后扭转轴线218，并且与后轴轴线214和后扭转轴线218相交。类似地，前轴臂轴线716可以垂直于前轴轴线212和前扭转轴线216，并且与前轴轴线212和前扭转轴线216相交。

在图7所示的实施例中，下方的表面(未示出)可以基本上与水平轴线710平行。再进一步地，在图7的非限制性的示例中，第一和第二履带组件202、204可以沿下方的表面定位。后轴臂轴线714可以以第一角度θ1与水平轴线相交，并且前轴臂轴线716可以以第二角度θ2与水平轴线相交。

在一个实施例中，作业机械100可以为中立或非装载状态，在中立或非装载状态下，施加的力602可以仅仅是当该作业机械保持在下方的表面上并且在器具或铲斗114中不承载任何物质时用于保持框架104和驾驶室102的位置所需的力。换句话说，图6中示出的力602为支承所述作业机械的静态重量的抵抗力。在该中立或非装载的状态下，第一角度θ1可以小于第二角度θ2。

在另一个实施例中，作业机械100可以变为布置在压缩或装载状态。在该压缩或装载状态下，由于来自下方的表面的力输入或铲斗114可能增加负载，因此，施加的力602可能大于在中立状态下施加的力。随着作业机械100从中立状态转变为压缩状态，由于前和后轴臂距离706、708之间的差异(即每一个臂的长度不同)，前和后轴臂702、704可能以不同的速率旋转。例如，前轴臂702可以具有规定的第一长度，并且后轴臂可以具有规定的第二长度，其中第二长度大于第一长度。在一个非限制性的示例中，第二长度可以是第一长度的约1.1倍至1.5倍。在另一个非限制性的示例中，该范围可以是第一长度的约1.2倍至1.4倍。在又一个非限制性的示例中，第二长度可以介于7英寸至8英寸之间，并且第一长度介于5英寸至7英寸之间。此外，随着作业机械从中立状态转变为压缩状态，第一角度θ1的改变可以小于第二角度θ2的改变。

在图7的图示的实施例中，瞬时中心(instantcenter)718可以被限定在后轴臂轴线714与前轴臂轴线716交叉的地方。在该实施例中，瞬时中心718可以在如图示的、沿弧形路径720的至少三个位置之间移动。作业机械的这三个位置对应于自由状态、中立或非装载状态和压缩或装载状态。在至少一个非限制性的示例中，弧形路径720可以具有限定的宽度和高度，所述宽度和高度限定了弧形路径720的边界。在至少一个实施例中，弧形路径720的最大宽度可以小于最大高度724。进一步地，相比第二角度θ2，第一角度θ1的不同的改变可导致限定出基本上小于最大高度724的最大宽度722。

上述状态(即，自由状态、中立状态和压缩状态)之间的关系、由前和后轴臂702、704形成的运动学连接、以及所产生的定位在机械的驾驶室内的操作员的俯仰运动(pitchingmotion)在图7中示出。在图7中，前轴臂702和后轴臂704形成机械框架104和履带框架316(或底盘)之间的上述的四连杆机构。在自由状态下，前轴臂和后轴臂可以布置在没有负载(即，力602约为零)的位置。前轴臂702和后轴臂704的位置使得后轴臂轴线714与前轴臂轴线716在图7的弧形路径720上的位置722处相交并且形成瞬时中心。在中立或非装载状态下，力602为支承所述机械100的静态重量的抵抗力，如上文所述。这里，后轴臂轴线14在路径720上的位置718处与前轴轴线716相交并且形成瞬时中心。在压缩或装载状态下，器具或铲斗114可以充满材料。力602为支承所述机械的重量以及整个铲斗的重量的抵抗力。在该位置上，后轴臂轴线714在弧形路径720上的不同的位置724处与前轴臂轴线716相交并且形成瞬时中心。

轴臂的定位和在上述各个不同状态中的每个状态下它们各自的长度使得机械操作过程中由操作员经受的在向前或向后方向上的俯仰的量最小化。具体地，瞬时中心718沿着弧形路径720行进，在该弧形路径上，竖直方向上的行进(量)比水平方向上的行进(量)更大，以避免或减小操作员在向前或向后方向上的俯仰运动。在一个非限制性的示例中，绕重心712的俯仰可以沿着相对于轴线710的角路径726限定。在一个非限制性的示例中，角路径726可以小于2°。在另一个非限制性的示例中，该俯仰可以约为1°。在任何情况下，当机械100在悬挂模式下行进时(即，锁定致动器414处于非锁定的配置或状态下)，前述扭转悬挂组件的运动学和由前轴臂和后轴臂形成的四连杆机构相对于机械框架和履带框架的定向提供了减小的操作员的俯仰运动，这能够提高机械的乘坐质量。

虽然已经在本文中描述了前和后扭转悬挂组件206、210，但是本公开不限于扭转悬挂系统的任何特定的定位。更具体地，扭转悬挂系统还可以沿着中间部定位。再进一步地，两个扭转悬挂系统可以竖直地彼此间隔。本文描述的任一扭转悬挂系统可以利用本文描述的锁定连接器臂404、锁定臂412和锁定致动器414。再进一步地，在本文描述的实施例中可以使用扭转弹簧502或螺旋弹簧。

已经描述了前述实施例利用履带组件202、204。然而，本公开还应用于轮式组件或任何其它被驱动组件中。更具体地，根据本公开的教导，本文描述的轴402可以直接安装到车轮或其它被驱动组件。因此，本公开的悬挂装置不限于任何特定的被驱动组件。

图8示出了本公开的另一个实施例。这里，控制系统800被公开以用于选择性地使前和/或后扭转悬挂组件206、210在悬挂或非锁定配置和锁定配置之间切换。如本文所述，悬挂或非锁定配置允许所述作业机械的扭转悬挂组件减小在机械操作过程中由操作员感受到的振动输入。在图8的控制系统800中，控制器802可以通过一个或多个通信通道814与第一阀810、第二阀804、第三阀806、加速计816、车辆速度传感器818、吊臂位置传感器820以及来自控制装置808的输入部通信。通信通道814可以为电线或无线的通信，并且本公开不限于任何具体形式的通信通道814。

现在参考图8所示的液压系统822，第一致动器824和第二致动器826可以代表沿着如上所述的机械的任一侧的锁定致动器414。为了说明前述描述，每一个致动器824、826可以包括外壳体(或缸)和活塞，所述活塞沿大致线性方向基于作用在活塞的任一侧上的液压压力在所述外壳体(或缸)中移动。然而，这仅仅是可以用在控制系统800和机械100中的许多类型的致动器的一个示例。第一和第二致动器824、826中的每一个都可以具有第一端口830和第二端口832。第一端口830可以定位在壳体或缸的一端，并且第二流体端口832可以定位在其相反的一端。这样，进入第一端口830的液压流体可以作用在活塞的一侧上，并且进入第二端口832的液压流体可以作用在活塞的相反侧上。

在本实施例中，第一致动器824和第二致动器826可以连接到前扭转悬挂组件206的每一侧上。然而，本公开不限于仅在前扭转悬挂组件206上具有致动器。在另一个实施例中，致动器可以设置在前扭转悬挂组件206和后扭转悬挂组件210的每一侧上。在又一个实施例中，致动器可以仅设置在后扭转悬挂组件210的每一侧上。因此，不需要第一和/或第二致动器824、826或任何其它致动器的特定位置。

控制器802可以通过电、气动、液压等手段选择性地操纵阀810、806、804中的每一个的定位，以控制这些阀的定位。在一个非排他性的实施例中，每一个阀810、806、804可以具有一个或多个螺线管，所述螺线管可以引起阀810、806、804向关闭位置和打开位置之间的任一位置的移动，在所述关闭位置没有液压流体能够穿过所述阀，在所述打开位置液压流体能够穿过所述阀。

第一阀810可以控制液压流体从流体源828朝向液压系统822的流动。在一个非排他性的实施例中，当控制器802接收到信号以将前和/后扭转悬挂组件206、210定向成锁定配置时，控制器802可以发送信号以关闭第一阀810。一旦第一阀810关闭，每一个致动器824、826可以基本上锁定在第一阀810关闭时该致动器所处的各自的位置。更具体地，当第一阀810被关闭时，液压流体可能不能流入或流出第一和第二端口830、832，由此将活塞(未示出)锁定在各自的致动器824、826中。活塞(未示出)随后可以将锁定臂412保持在关闭第一阀810之前该锁定臂412所处的特定的径向位置。结果，前和/或后扭转悬挂组件206、210可以变为布置在锁定配置中。

第二和第三阀804、806也可以影响第一和第二致动器824、826的响应。当第一阀810正在向第二阀804提供液压流体时，第二阀804可以选择性地将液压流体引至第一和/或第二致动器824、826的第一端口803。类似地，并且基本上同时，第三阀806可以选择性地将提供的液压流体引至第二端口832。在该配置中，第一和第二端口830、832处提供的液压流体可以通过第一、第二和第三阀810、804、806流体地连接。

当第一和第二端口830、832如上所述彼此流体地连接时，活塞可以基本上没有阻力地在每一个各自的致动器824、826内改变位置。再进一步地，第二和/或第三阀804、806中的每一个还可以具有可调节的孔板阀(或阻尼阀，orificevalve)。可调节的孔板阀可以被控制器802选择性地定位，以改变或控制液压流体穿过该孔板阀的可允许的流速。在使用孔板阀的实施例中，第一和/或第二致动器的阻尼速率可以通过一个或多个孔板阀由控制器802控制。

在另一个实施例中，蓄积器(未示出)还可以在第一端口830与第二阀804之间以及在第二端口832与第三阀806之间与液压系统流体地连接。在该实施例中，第三阀806可以被控制器802关闭，并且蓄积器可以向第一和/或第二致动器824、826承受的力输入提供弹性的(springed)反作用力。再进一步地，当第三阀806关闭时，第二阀804可以选择性地向第一或第二致动器824、826中的任一个提供液压流体。随着控制器802向致动器824、826中的一个提供额外的流体，该对应的致动器825、826可以在其内部移动活塞。

在一个实施例中，蓄积器可以控制作业机械100的找平或水平度(leveling)。更具体地，如果第一或第二履带组件106、108中的一个比另一个的相对位置更高或更低，那么控制器802可以使用蓄积器816、倾侧传感器(tipsensor)和/或任何其他类似的传感器感测这种偏斜。一旦控制器802确定第一履带组件106比第二履带组件108相对更高或更低，控制器802就可以根据需要控制合适的致动器825、826，直至第一履带组件106与第二履带组件108近似平齐。

在另一个实施例中，作业机械100可以在不使用任何蓄积器的情况下使第一和第二履带组件106、108平齐。而是，当作业机械100处于锁定位置时，控制器802能够利用第一、第二和第三阀810、804、806定位第一和第二致动器824、825，因此它们彼此相对平齐。

虽然上面已经详细描述了打开和关闭特定的阀810、824、826，但是本公开不仅仅限于利用本文描述的阀配置的实施例。更具体地，第二和/或第三阀804、806可以被控制器802打开或关闭以锁定或解锁第一和第二致动器824、826。再进一步地，可以在所述源与第一和第二致动器824、826之间仅有一个阀可以被打开和关闭来改变第一和第二致动器824、826的锁定或非锁定状态。本领域技术人员能够领会到，阀、蓄积器和致动器可以被定位在液压系统822内的不同位置，以获得致动器824、826的锁定/非锁定条件，并且本公开不限于任何一种配置。

控制器802还可以利用通信通道814与多个传感器834通信，以选择性地定位如上所述的第一和/或第二致动器824、826。更具体地，一个非排他性的实施例可以包括一种对控制器802进行编程以使锁定致动器414在锁定配置与悬挂或非锁定配置之间转换的方法。如上面更详细地描述的，控制器802可以发送信号给第一阀810以打开或关闭第一阀810，并且由此使致动器824、826在锁定配置与悬挂或非锁定配置之间转换。在一个实施例中，这可以通过将控制器802电连接至来自控制装置808的输入部中的一个中的开关或接线台(switch)而实现。来自控制装置808的输入部能够选择性地命令控制器802使第一阀810在打开位置和关闭位置之间转换。来自控制装置808的输入部例如可以是驾驶室102中的控制装置110的一部分，并且向操作员提供选项以选择性地锁定第一和第二致动器824、826、阻尼所述悬挂、或允许控制器802自动地选择是否锁定或解锁所述第一和第二致动器824、826。

如果来自控制装置808的操作员输入命令控制器802自动地选择锁定或解锁第一和第二致动器824、826，那么控制器802还可以被编程以监控从速度传感器818提供给控制器802的车辆速度。在该实施例中，控制器802可以基于由车辆速度传感器818测量的被监控的速度在锁定配置与悬挂或非锁定配置之间控制第一和第二致动器824、826。在一个实施例中，如果作业机械100正以大于速度阈值(例如，5kph)的速度行进，那么控制器802可以打开第一阀810以实现悬挂或非锁定配置。然而，如果车辆速度等于或低于所述速度阈值，那么控制器802可以关闭第一阀810以便由此将第一和第二致动器824、826设置成锁定的或刚性的配置中。

如上所述，由于扭转悬挂组件起作用并且减小驾驶室内感知到的振动输入导致作业机械的乘坐质量较好，因此操作员可能期望所述悬挂配置(或模式)。可替代地，当执行堆存、装车、平整等操作时，考虑到性能方面的原因，操作员(或控制员)可能期望锁定或刚性的配置(或模式)。然而，操作员能够基于他或她的对控制装置的操纵而对不同的配置或模式进行控制并且在它们之间进行切换。因而，该机械能够在悬挂或刚性配置或模式下执行各种不同的应用，例如堆存、装车、挖掘、平整等。

回到图8的控制系统800，控制器802还可以基于吊臂的位置或高度在锁定配置与悬挂或非锁定配置之间控制第一和第二致动器824、826，其中吊臂的位置或高度可以从位置传感器820等提供给控制器802。位置传感器820关联到吊臂112将吊臂112的位置传送给控制器802。在该实施例中，如果吊臂112处于或低于位置阈值，那么控制器802可以使第一阀810切换到打开位置以获得悬挂或非锁定配置。可替代地，当吊臂112处于或高于位置阈值时，控制器802可以将第一阀810定位在关闭位置以实现第一和第二致动器824、826的锁定或刚性配置。

控制器802还可以同时彼此结合地控制第一和第二致动器824、826。可替代地，在另一个实施例中，控制器802可以彼此独立地控制第一和第二致动器824、826。

虽然在上文中已经描述了包含本公开的原理的实施例，但是本公开不限于所描述的实施例。相反，该申请意在覆盖本公开的使用该通用原理的任何变化、用途或改编。进一步地，本申请意在覆盖那些由于现有技术中已知的或惯用的实践而偏离本公开的内容，本公开从属于所述内容并且所述内容落入所附的权利要求书的限定。