一种丘陵山地防侧翻调平底盘的制作方法

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种丘陵山地防侧翻调平底盘。

背景技术：

我国山地丘陵分布较广，属于多山地丘陵的国家，虽然我国的农业机械化发展迅速，但是对于山地丘陵地区，农业机械适应性较差，成为农业机械化发展的一大阻碍。由于山地丘陵地区地形的原因，通常耕种面积较小，并且坡度较大，一般的四轮农业机械并不能适应地块的要求，并且容易发生侧翻事故。中国农业大学的刘平义等设计了一种适用于山地丘陵的自适应调平底盘，该底盘是通过悬架弹簧实时吸收和释放能量来实现车身的调平，弹簧受到地面波动干扰时会产生变形，使得底盘在承受负载时的通过性降低，因此实用性较差。为克服山地丘陵地区地形变化带来的机械化作业难这一阻碍，设计一种适应性强，稳定性好，调平速度快、角度大的丘陵山地防侧翻调平底盘具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种丘陵山地防侧翻调平底盘，该调平底盘由四个油缸进行定位，每个油缸由独立油路控制，可以提高调平速度，同时计算推导了地面倾斜角度与油缸伸长量的关系，为增大调平角度提供了参考，且横向调平时，底盘架与车轮可实现同步倾斜调整，可以有效提高底盘调平后整体作业平台的重心稳定性，保证了驾驶员的人身安全。

本发明由底盘架ⅰ、液压缸组ⅱ、前桥总成ⅲ、液控系统ⅳ、连杆组ⅴ、后桥总成ⅵ组成，其中液压缸组ⅱ中左前液压缸a1的油缸上端经螺栓与底盘架ⅰ中左纵梁3的孔对ⅰa活动连接，左前液压缸a1的推杆下端经螺栓与前桥总成ⅲ中左前液压缸支座15的孔对ⅷp活动连接；液压缸组ⅱ中右前液压缸a2的油缸上端经螺栓与底盘架ⅰ中右纵梁4的孔对ⅲb活动连接，右前液压缸a2的推杆下端经螺栓与前桥总成ⅲ中右前液压缸支座17的孔对ⅸq活动连接；液压缸组ⅱ中左后液压缸a3的油缸上端经螺栓与底盘架ⅰ中左纵梁3的孔对ⅱe的活动连接，左后液压缸a3的推杆下端经螺栓与底盘架ⅰ中左弯梁7的孔对ⅴi活动连接；液压缸组ⅱ中右后液压缸a4的油缸上端经螺栓与底盘架ⅰ中右纵梁4的孔对ⅳd活动连接，右后液压缸a4的推杆下端经螺栓与底盘架ⅰ中右弯梁8的孔对ⅵj活动连接；连杆组ⅴ中左前连杆b1内端经螺栓与底盘架ⅰ中u形架1的孔ⅱf2活动连接；左前连杆b1外端经螺栓与前桥总成ⅲ中左前节臂13的孔对ⅶo活动连接；连杆组ⅴ中右前连杆b2内端经螺栓与底盘架ⅰ中u形架1的孔ⅰf1活动连接；右前连杆b2外端经螺栓与前桥总成ⅲ中右前节臂19的孔对ⅹr活动连接；连杆组ⅴ中左后连杆b3内端经螺栓与底盘架ⅰ中三角架9的孔ⅵk1活动连接；左后连杆b3外端经螺栓与后桥总成ⅵ中左后节臂27的孔对ⅻv活动连接；连杆组ⅴ中右后连杆b4内端经螺栓与底盘架ⅰ中三角架9的孔ⅶk2活动连接；右后连杆b4外端经螺栓与后桥总成ⅵ中右后节臂23的孔对ⅺu活动连接；前桥总成ⅲ中前桥横梁16的圆柱凸台ⅰw经销轴与底盘架ⅰ中u形架1的孔ⅲg活动连接；后桥总成ⅵ中后桥横梁25的圆柱凸台ⅱz经销轴与底盘架ⅰ中三角架9的孔ⅷl活动连接；液控系统ⅳ固接于底盘架ⅰ的中部上面。

所述的底盘架ⅰ由u形架1、前横梁2、左纵梁3、右纵梁4、中横梁5、后横梁6、左弯梁7、右弯梁8、三角架9组成，其中前横梁2、中横梁5、后横梁6自前至后顺序排列，中横梁5固接于左纵梁3和右纵梁4中部内侧，左纵梁3和右纵梁4前端固接前横梁2，左纵梁3和右纵梁4后端固接后横梁6；左纵梁3前中后分别设有孔对ⅰa、侧孔ⅰc1、孔对ⅱe，右纵梁4前中后分别设有孔对ⅲb、侧孔ⅱc2、孔对d；u形架1上端分别固接于左纵梁3和右纵梁4近前端，u形架1下部对称设有孔ⅱf2和孔ⅰf1，u形架1近下端设有孔ⅲg；三角架9下端左右两侧分别固接于左弯梁7和右弯梁8的直梁后端，左弯梁7的斜梁前端设有孔ⅳh1，左弯梁7的直梁近前端设有孔对ⅴi；右弯梁8的斜梁前端设有孔ⅴh2，右弯梁8的直梁前端设有孔对ⅵj，三角架9对称设有孔ⅵk1和孔ⅶk2，三角架9近下端设有孔ⅷl；左弯梁7的孔ⅳh1与左纵梁3的侧孔ⅰc1经柱销活动连接，右弯梁8的孔ⅴh2与右纵梁4的侧孔ⅱc2经柱销活动连接。

所述的液压缸组ⅱ由左前液压缸a1、右前液压缸a2、左后液压缸a3、右后液压缸a4组成，左前液压缸a1、右前液压缸a2、左后液压缸a3、右后液压缸a4结构完全相同，均由推杆10和油缸11组成，其中推杆10下端设有孔ⅸm、油缸11上端设有孔ⅹn。

所述的前桥总成ⅲ由左前轮毂组12、左前节臂13、左前球铰支座14、左前液压缸支座15、前桥横梁16、右前液压缸支座17、右前球铰支座18、右前节臂19、右前轮毂组20组成，其中前桥横梁16前面中心设有圆柱凸台ⅰw；左前节臂13固接于左前球铰支座14顶部，左前球铰支座14右端与前桥横梁16左端活动连接，左前液压缸支座15固接于前桥横梁16左端后侧；右前节臂19固接于右前球铰支座18顶部，右前球铰支座18左端与前桥横梁16右端活动连接，右前液压缸支座17固接于前桥横梁16右端后侧；左前节臂13上设有孔对ⅶo，左前液压缸支座15顶部设有孔对ⅷp，右前液压缸支座17顶部设有孔对ⅸq，右前节臂19上设有孔对ⅹr。

所述的连杆组ⅴ由左前连杆b1、右前连杆b2、左后连杆b3、右后连杆b4组成，左前连杆b1、右前连杆b2、左后连杆b3、右后连杆b4的结构完全相同，均由主杆21构成，主杆21上均设有端孔ⅰs和端孔ⅱt

所述的后桥总成ⅵ由右转向支座22、右后节臂23、右后球铰支座24、后桥横梁25、左后球铰支座26、左后节臂27、左转向支座28组成，其中后桥横梁25前面中心设有圆柱凸台ⅱz；右转向支座22左端固接于右后球铰支座24右端的方形端，右后节臂23固接于右后球铰支座24的上端，右后球铰支座24左端与后桥横梁25的右端铰接，左后球铰支座26右端与后桥横梁25的左端铰接，左后节臂27固接于左后球铰支座26的上端，左转向支座28右端固接于左后球铰支座26左端的方形端；右后节臂23设有孔对ⅺu，左后节臂27设有孔对ⅻv。

所述的底盘横向调平时，左前液压缸a1和右前液压缸a2的伸长量与地面倾斜角度需满足下列关系式：

其中：ab、cd表示左前液压缸a1和右前液压缸a2的初始状态；ab’、c’d表示前液压缸a1和右前液压缸a2的液压缸调平状态；

纵向调平时，左后液压缸a3和右后液压缸a4的伸长量与地面倾斜角度需满足下列关系式：

其中：fg表示左前液压缸a1和右前液压缸a2的初始状态；ij表示左后液压缸a3和右后液压缸a4的初始状态；fg’表示左前液压缸a1和右前液压缸a2的调平状态；i’j’表示左后液压缸a3和右后液压缸a4的调平状态；

横向调平角度范围-25°～25°，纵向调平角度为0°～30°。

所述的液控系统ⅳ由液压油箱29、液压油过滤器30、液压泵31、单向阀32、两位两通电磁阀33、油路块ⅰk、油路块ⅱl、油路块ⅲm、油路块ⅳn、溢流阀37组成，其中油路块ⅰk、油路块ⅱl、油路块ⅲm、油路块ⅳn组成结构及油路连接方式相同，均由三位四通电磁阀34、单向节流阀ⅰ35、单向节流阀ⅱ36组成，且油路块ⅰk、油路块ⅱl、油路块ⅲm、油路块ⅳn并联于两位两通电磁阀33的出油路上。

本发明采用四个油缸进行定位，每个油缸由独立油路控制，可以提高调平速度，同时计算推导了地面倾斜角度与油缸伸长量的关系，为增大调平角度提供了参考，且横向调平时，在四个连杆作用下，底盘架与车轮可实现同步倾斜调整，改变了现有装置只对底盘架单一调平的现状，且可以有效提高底盘调平后整体作业平台的重心稳定性，保证了驾驶员的人身安全。

附图说明

图1为丘陵山地防侧翻调平底盘的轴测图

图2为底盘架的轴测图(一)

图3为底盘架的轴测图(二)

图4为液压缸的结构示意图

图5为前桥总成的结构示意图

图6为连杆的示意图

图7为后桥总成的结构示意图

图8为总体结构主视图

图9为总体结构侧视图

图10为横向调平过程示意图(一)

图11为横向调平过程示意图(二)

图12为液控系统的结构示意图

其中：ⅰ.底盘架ⅱ.液压缸组ⅲ.前桥总成ⅳ.液控系统ⅴ.连杆组ⅵ.后桥总成1.u形架2.前横梁3.左纵梁4.右纵梁5.中横梁6.后横梁7.左弯梁8.右弯梁9.三角架10.推杆11.油缸12.左前轮毂组13.左前节臂14.左前球铰支座15.左前液压缸支座16.前桥横梁17.右前液压缸支座18.右前球铰支座19.右前节臂20.右前轮毂组21.主杆22.右转向支座23.右后节臂24.右后球铰支座25.后桥横梁26.左后球铰支座27.左后节臂28.左转向支座a.孔对ⅰb.孔对ⅲc1.侧孔ⅰc2.侧孔ⅱd.孔对ⅳe.孔对ⅱf1.孔ⅰf2.孔ⅱg.孔ⅲh1.孔ⅳh2.孔ⅴi.孔对ⅴj.孔对ⅵk1.孔ⅵk2.孔ⅶl.孔ⅷm.孔ⅸn.孔ⅹo.孔对ⅶp.孔对ⅷq.孔对ⅸr.孔对ⅹs.端孔ⅰt.端孔ⅱu.孔对ⅺv.孔对ⅻw.圆柱凸台ⅰz.圆柱凸台ⅱk.油路块ⅰl.油路块ⅱm.油路块ⅲn.油路块ⅳa1.左前液压缸a2.右前液压缸a3.左后液压缸a4.右后液压缸b1.左前连杆b2.右前连杆b3.左后连杆b4.右后连杆

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行描述。

如图1至图7所示，本发明由底盘架ⅰ、液压缸组ⅱ、前桥总成ⅲ、液控系统ⅳ、连杆组ⅴ、后桥总成ⅵ组成，其中液压缸组ⅱ中左前液压缸a1的油缸上端经螺栓与底盘架ⅰ中左纵梁3的孔对ⅰa活动连接，左前液压缸a1的推杆下端经螺栓与前桥总成ⅲ中左前液压缸支座15的孔对ⅷp活动连接；液压缸组ⅱ中右前液压缸a2的油缸上端经螺栓与底盘架ⅰ中右纵梁4的孔对ⅲb活动连接，右前液压缸a2的推杆下端经螺栓与前桥总成ⅲ中右前液压缸支座17的孔对ⅸq活动连接；液压缸组ⅱ中左后液压缸a3的油缸上端经螺栓与底盘架ⅰ中左纵梁3的孔对ⅱe的活动连接，左后液压缸a3的推杆下端经螺栓与底盘架ⅰ中左弯梁7的孔对ⅴi活动连接；液压缸组ⅱ中右后液压缸a4的油缸上端经螺栓与底盘架ⅰ中右纵梁4的孔对ⅳd活动连接，右后液压缸a4的推杆下端经螺栓与底盘架ⅰ中右弯梁8的孔对ⅵj活动连接；连杆组ⅴ中左前连杆b1内端经螺栓与底盘架ⅰ中u形架1的孔ⅱf2活动连接；左前连杆b1外端经螺栓与前桥总成ⅲ中左前节臂13的孔对ⅶo活动连接；连杆组ⅴ中右前连杆b2内端经螺栓与底盘架ⅰ中u形架1的孔ⅰf1活动连接；右前连杆b2外端经螺栓与前桥总成ⅲ中右前节臂19的孔对ⅹr活动连接；连杆组ⅴ中左后连杆b3内端经螺栓与底盘架ⅰ中三角架9的孔ⅵk1活动连接；左后连杆b3外端经螺栓与后桥总成ⅵ中左后节臂27的孔对ⅻv活动连接；连杆组ⅴ中右后连杆b4内端经螺栓与底盘架ⅰ中三角架9的孔ⅶk2活动连接；右后连杆b4外端经螺栓与后桥总成ⅵ中右后节臂23的孔对ⅺu活动连接；前桥总成ⅲ中前桥横梁16的圆柱凸台ⅰw经销轴与底盘架ⅰ中u形架1的孔ⅲg活动连接；后桥总成ⅵ中后桥横梁25的圆柱凸台ⅱz经销轴与底盘架ⅰ中三角架9的孔ⅷl活动连接；液控系统ⅳ固接于底盘架ⅰ的中部上面。

如图2与图3所示，所述的底盘架ⅰ由u形架1、前横梁2、左纵梁3、右纵梁4、中横梁5、后横梁6、左弯梁7、右弯梁8、三角架9组成，其中前横梁2、中横梁5、后横梁6自前至后顺序排列，中横梁5固接于左纵梁3和右纵梁4中部内侧，左纵梁3和右纵梁4前端固接前横梁2，左纵梁3和右纵梁4后端固接后横梁6；左纵梁3前中后分别设有孔对ⅰa、侧孔ⅰc1、孔对ⅱe，右纵梁4前中后分别设有孔对ⅲb、侧孔ⅱc2、孔对d；u形架1上端分别固接于左纵梁3和右纵梁4近前端，u形架1下部对称设有孔ⅱf2和孔ⅰf1，u形架1近下端设有孔ⅲg；三角架9下端左右两侧分别固接于左弯梁7和右弯梁8的直梁后端，左弯梁7的斜梁前端设有孔ⅳh1，左弯梁7的直梁近前端设有孔对ⅴi；右弯梁8的斜梁前端设有孔ⅴh2，右弯梁8的直梁前端设有孔对ⅵj，三角架9对称设有孔ⅵk1和孔ⅶk2，三角架9近下端设有孔ⅷl；左弯梁7的孔ⅳh1与左纵梁3的侧孔ⅰc1经柱销活动连接，右弯梁8的孔ⅴh2与右纵梁4的侧孔ⅱc2经柱销活动连接。

如图4所示，所述的液压缸组ⅱ由左前液压缸a1、右前液压缸a2、左后液压缸a3、右后液压缸a4组成，左前液压缸a1、右前液压缸a2、左后液压缸a3、右后液压缸a4结构完全相同，均由推杆10和油缸11组成，其中推杆10下端设有孔ⅸm、油缸11上端设有孔ⅹn。

如图5所示，所述的前桥总成ⅲ由左前轮毂组12、左前节臂13、左前球铰支座14、左前液压缸支座15、前桥横梁16、右前液压缸支座17、右前球铰支座18、右前节臂19、右前轮毂组20组成，其中前桥横梁16前面中心设有圆柱凸台ⅰw；左前节臂13固接于左前球铰支座14顶部，左前球铰支座14右端与前桥横梁16左端活动连接，左前液压缸支座15固接于前桥横梁16左端后侧；右前节臂19固接于右前球铰支座18顶部，右前球铰支座18左端与前桥横梁16右端活动连接，右前液压缸支座17固接于前桥横梁16右端后侧；左前节臂13上设有孔对ⅶo，左前液压缸支座15顶部设有孔对ⅷp，右前液压缸支座17顶部设有孔对ⅸq，右前节臂19上设有孔对ⅹr。

如图6所示，所述的连杆组ⅴ由左前连杆b1、右前连杆b2、左后连杆b3、右后连杆b4组成，左前连杆b1、右前连杆b2、左后连杆b3、右后连杆b4的结构完全相同，均由主杆21构成，主杆21上均设有端孔ⅰs和端孔ⅱt。

如图7所示，所述的后桥总成ⅵ由右转向支座22、右后节臂23、右后球铰支座24、后桥横梁25、左后球铰支座26、左后节臂27、左转向支座28组成，其中后桥横梁25前面中心设有圆柱凸台ⅱz；右转向支座22左端固接于右后球铰支座24右端的方形端，右后节臂23固接于右后球铰支座24的上端，右后球铰支座24左端与后桥横梁25的右端铰接，左后球铰支座26右端与后桥横梁25的左端铰接，左后节臂27固接于左后球铰支座26的上端，左转向支座28右端固接于左后球铰支座26左端的方形端；右后节臂23设有孔对ⅺu，左后节臂27设有孔对ⅻv。

如图8至图11所示，所述的底盘横向调平时，左前液压缸a1和右前液压缸a2的伸长量与地面倾斜角度需满足下列关系式：

其中：ab、cd表示左前液压缸a1和右前液压缸a2的初始状态；ab’、c’d表示前液压缸a1和右前液压缸a2的液压缸调平状态；

纵向调平时，左后液压缸a3和右后液压缸a4的伸长量与地面倾斜角度需满足下列关系式：

其中：fg表示左前液压缸a1和右前液压缸a2的初始状态；ij表示左后液压缸a3和右后液压缸a4的初始状态；fg’表示左前液压缸a1和右前液压缸a2的调平状态；i’j’表示左后液压缸a3和右后液压缸a4的调平状态；

横向调平角度范围-25°～25°，纵向调平角度为0°～30°。

如图12所示，所述的液控系统ⅳ由液压油箱29、液压油过滤器30、液压泵31、单向阀32、两位两通电磁阀33、油路块ⅰk、油路块ⅱl、油路块ⅲm、油路块ⅳn、溢流阀37组成，其中油路块ⅰk、油路块ⅱl、油路块ⅲm、油路块ⅳn组成结构及油路连接方式相同，均由三位四通电磁阀34、单向节流阀ⅰ35、单向节流阀ⅱ36组成，且油路块ⅰk、油路块ⅱl、油路块ⅲm、油路块ⅳn并联于两位两通电磁阀33的出油路上。