专利名称：拖拉机同辙转向机构及其转向方法
技术领域：
本发明涉及在农田低速行驶的拖拉机，具体涉及一种拖拉机同辙转向机构及其转向方法。
背景技术：
普通的轮式拖拉机在田间转向时，其后轮不能沿着前轮的轨迹行驶，轮胎对作物的碾压和对土壤的压实程度较严重。由于土壤的压实能够造成作物的减产和机车动力的额外消耗，同时也加剧了农机具的磨损，随着机械作业速度的提高，这种后果将更加严重。农田作业中，机车对土壤的压实作用所产生的不良后果，早就引起了世界性的注意，都在极力想方设法减少这种现象。而能够实现前后轮同辙转向的拖拉机则能够较大程度地减少对土壤和作物的碾压，并且该机构能够实现四轮转向，从而使其转弯半径大大减小，转向灵活。这不但有效地减轻了对土壤的压实程度，同时也有效地提高了生产率。目前市场上已有采用机械、液压、电控或机电液一体来实现和控制车辆四轮转向的转向机构或系统，但它们大多应用于高速车辆，并且结构复杂，造价高昂。因此，研制一种简单、可靠、造价低的应用于低速车辆的同辙转向机构是很有必要的。
发明内容
本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单，工作可靠，造价较低的拖拉机同辙转向机构，用于低速行驶拖拉机。本发明的另一目的在于提供一种拖拉机同辙转向机构的转向方法。本发明的目的通过以下的技术方案实现本拖拉机同辙转向机构，其特征在于 包括转向驱动装置、前转向梯形、中间换向联动杆系和后转向梯形；所述转向驱动装置包括方向盘6和齿轮齿条转向器5 ；前转向梯形包括前横拉杆7、前左梯形臂8、前右梯形臂9和车辆的前桥10 ；中间换向联动杆系包括前直角摆臂15、前转角比调节板17、中间联动杆19、后转角比调节板18和后直角摆臂16 ；后转向梯形包括后横拉杆11、后左梯形臂12、后右梯形臂13和车辆的后桥14 ；方向盘6连接驱动齿轮齿条转向器5，齿轮齿条转向器5连接前横拉杆7 ；前横拉杆7与前右梯形臂9铰接，前右梯形臂9与前桥10铰接，前左梯形臂8与前桥10铰接；前直角摆臂15与前左梯形臂8固定连接，前直角摆臂15与前横拉杆7铰接，前直角摆臂15与前转角比调节板17固定连接，前转角比调节板17与中间联动杆19铰接，后直角摆臂16与后左梯形臂12固定连接，后直角摆臂16与后横拉杆11铰接，后直角摆臂16 与后转角比调节板18固定连接，中间联动杆19与后转角比调节板18铰接；后横拉杆11与后右梯形臂13铰接，后右梯形臂13与后桥14铰接，后左梯形臂12 与后桥14铰接。
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作为一种具体的结构，所述前转向梯形和后转向梯形成前后对称布置，形成正反向转向梯形。作为一种具体的结构，所述前左梯形臂8与前左轮轴1固定连接或者一体成型，前右梯形臂9与前右轮轴2固定连接或者一体成型，后左梯形臂12与后左轮轴3固定连接或者一体成型，后右梯形臂13与后右轮轴4固定连接或者一体成型。作为一种具体的结构，所述前直角摆臂15和后直角摆臂16的结构是相同的，都是包括长板25、铰套26和短板27，长板25、铰套26和短板27 —体成型，长板25和短板27互成直角，铰套26位于直角转折点。当对应不同的转角比，长板25和短板27也可以根据需要设计成钝角或者锐角。作为一种具体的结构，所述前直角摆臂15的长板25通过螺栓20固定在前左梯形臂8上，后直角摆臂16的长板25通过螺栓20固定在后左梯形臂12上。当然焊接或者铆接同样可行。作为一种具体的结构，所述前直角摆臂15和后直角摆臂16分别反向安装在车辆左侧。作为一种具体的结构，所述中间联动杆19两端装有球形铰链23和可调节杆的长短的调节螺母24。杆的长短以适应不同的转角比。作为一种具体的结构，所述前转角比调节板17和后转角比调节板18的结构是相同的，前转角比调节板17设有对应不同的前后轮转角比的多个安装孔21，前转角比调节板 17通过螺栓20和安装孔21安装在前直角摆臂15的短板27上；前转角比调节板17上面设有凸起螺杆22，凸起螺杆22与球形铰链23形成铰接。上述的拖拉机同辙转向机构的转向方法，其特征在于当拖拉机向右转向右转动方向盘6，使齿轮齿条转向器5驱动前横拉杆7向左倾斜移动，前横拉杆7向左推动前直角摆臂15的长板25，前转向梯形发生变形，前左轮轴1、 前右轮轴2摆动相同角度，两个前轮向右偏转；前直角摆臂15的短板27、前转角比调节板 17往前摆，拉动中间联动杆19往左上方移动，中间联动杆19带动后直角摆臂16的短板27、 后转角比调节板18往左上方移动，推动后直角摆臂16的长板25，后横拉杆11向左倾斜移动，后转向梯形发生变形，后左轮轴3、后右轮轴4摆动相同角度，两个后轮向左偏转；当拖拉机向左转向左转动方向盘6，使齿轮齿条转向器5驱动前横拉杆7向右倾斜移动，前横拉杆7向右拉动前直角摆臂15的长板25，前转向梯形发生变形，前左轮轴1、 前右轮轴2摆动相同角度，两个前轮向左偏转；前直角摆臂15的短板27、前转角比调节板 17往后摆，推动中间联动杆19往右下方移动，中间联动杆19带动后直角摆臂16的短板27、 后转角比调节板18往右下方移动，拉动后直角摆臂16的长板25，后横拉杆11向右倾斜移动，后转向梯形发生变形，后左轮轴3、后右轮轴4摆动相同角度，两个后轮向右偏转。本发明相对于现有技术具有如下的优点本拖拉机同辙转向机构，采用正反转向梯形结构实现拖拉机同辙转向，实现了前后轮转角大小相等，方向相反，转弯半径小，适用于行驶速度小的农田作业拖拉机，其结构简单，造价低，工作可靠。同辙转向，能使拖拉机前轮和后轮行驶轨迹相同，减少了对土壤的压实和对作物的碾压，并减小转弯半径，使转向灵活。
图1是拖拉机同辙转向机构的俯视图；图2是拖拉机同辙转向机构的局部放大图；图3是前/后直角摆臂的俯视图；图4是前/后转角比调节板的主视图；图5是拖拉机同辙转向机构的工作原理示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。参见图1、图2、图3、图4、图5，拖拉机同辙转向机构，包括转向驱动装置、前转向梯形、中间换向联动杆系和后转向梯形；所述转向驱动装置包括方向盘6和齿轮齿条转向器5 ；前转向梯形包括前横拉杆7、前左梯形臂8、前右梯形臂9和车辆的前桥10 ；中间换向联动杆系包括前直角摆臂15、前转角比调节板17、中间联动杆19、后转角比调节板18和后直角摆臂16 ；后转向梯形包括后横拉杆11、后左梯形臂12、后右梯形臂13和车辆的后桥14 ；方向盘6连接驱动齿轮齿条转向器5，齿轮齿条转向器5连接前横拉杆7 ；前横拉杆7与前右梯形臂9铰接，前右梯形臂9与前桥10铰接，前左梯形臂8与前桥10铰接；前直角摆臂15与前左梯形臂8固定连接，前直角摆臂15与前横拉杆7铰接，前直角摆臂15与前转角比调节板17固定连接，前转角比调节板17与中间联动杆19铰接，后直角摆臂16与后左梯形臂12固定连接，后直角摆臂16与后横拉杆11铰接，后直角摆臂16 与后转角比调节板18固定连接，中间联动杆19与后转角比调节板18铰接；后横拉杆11与后右梯形臂13铰接，后右梯形臂13与后桥14铰接，后左梯形臂12 与后桥14铰接。前转向梯形和后转向梯形成前后对称布置，形成正反向转向梯形。前左梯形臂8与前左轮轴1固定连接或者一体成型，前右梯形臂9与前右轮轴2 固定连接或者一体成型，后左梯形臂12与后左轮轴3固定连接或者一体成型，后右梯形臂 13与后右轮轴4固定连接或者一体成型。前直角摆臂15和后直角摆臂16的结构是相同的，都是包括长板25、铰套26和短板27，长板25、铰套26和短板27 —体成型，长板25和短板27互成直角，铰套26位于直角转折点。前直角摆臂15的长板25通过螺栓20固定在前左梯形臂8上，后直角摆臂16的长板25通过螺栓20固定在后左梯形臂12上。前直角摆臂15和后直角摆臂16分别反向安装在车辆左侧。中间联动杆19两端装有球形铰链23和可调节杆的长短的调节螺母24。杆的长短以适应不同的转角比。前转角比调节板17和后转角比调节板18的结构是相同的，前转角比调节板17设有对应不同的前后轮转角比的多个安装孔21，前转角比调节板17通过螺栓20和安装孔21 安装在前直角摆臂15的短板27上；前转角比调节板17上面设有凸起螺杆22，凸起螺杆22 与球形铰链23形成铰接。上述的拖拉机同辙转向机构的转向方法，具体为当拖拉机向右转向右转动方向盘6，使齿轮齿条转向器5驱动前横拉杆7向左倾斜移动，前横拉杆7向左推动前直角摆臂15的长板25，前转向梯形发生变形，前左轮轴1、 前右轮轴2摆动相同角度，两个前轮向右偏转；前直角摆臂15的短板27、前转角比调节板 17往前摆，拉动中间联动杆19往左上方移动，中间联动杆19带动后直角摆臂16的短板27、 后转角比调节板18往左上方移动，推动后直角摆臂16的长板25，后横拉杆11向左倾斜移动，后转向梯形发生变形，后左轮轴3、后右轮轴4摆动相同角度，两个后轮向左偏转；当拖拉机向左转向左转动方向盘6，使齿轮齿条转向器5驱动前横拉杆7向右倾斜移动，前横拉杆7向右拉动前直角摆臂15的长板25，前转向梯形发生变形，前左轮轴1、 前右轮轴2摆动相同角度，两个前轮向左偏转；前直角摆臂15的短板27、前转角比调节板 17往后摆，推动中间联动杆19往右下方移动，中间联动杆19带动后直角摆臂16的短板27、 后转角比调节板18往右下方移动，拉动后直角摆臂16的长板25，后横拉杆11向右倾斜移动，后转向梯形发生变形，后左轮轴3、后右轮轴4摆动相同角度，两个后轮向右偏转。上述具体实施方式
为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.拖拉机同辙转向机构，其特征在于包括转向驱动装置、前转向梯形、中间换向联动杆系和后转向梯形；所述转向驱动装置包括方向盘(6)和齿轮齿条转向器(5)；前转向梯形包括前横拉杆(7)、前左梯形臂(8)、前右梯形臂(9)和车辆的前桥(10)；中间换向联动杆系包括前直角摆臂(15)、前转角比调节板(17)、中间联动杆(19)、后转角比调节板(18)和后直角摆臂(16)；后转向梯形包括后横拉杆(11)、后左梯形臂(12)、后右梯形臂(13)和车辆的后桥 (14)；方向盘(6)连接驱动齿轮齿条转向器(5)，齿轮齿条转向器(5)连接前横拉杆(7)；前横拉杆(7)与前右梯形臂(9)铰接，前右梯形臂(9)与前桥(10)铰接，前左梯形臂 (8)与前桥(10)铰接；前直角摆臂(15)与前左梯形臂(8)固定连接，前直角摆臂(15)与前横拉杆(7)铰接， 前直角摆臂(15)与前转角比调节板(17)固定连接，前转角比调节板(17)与中间联动杆 (19)铰接，后直角摆臂(16)与后左梯形臂(12)固定连接，后直角摆臂(16)与后横拉杆 (11)铰接，后直角摆臂(16)与后转角比调节板(18)固定连接，中间联动杆(19)与后转角比调节板(18)铰接；后横拉杆(11)与后右梯形臂(13)铰接，后右梯形臂(13)与后桥(14)铰接，后左梯形臂(12)与后桥(14)铰接。
2.根据权利要求1所述的拖拉机同辙转向机构，其特征在于所述前转向梯形和后转向梯形成前后对称布置，形成正反向转向梯形。
3.根据权利要求1所述的拖拉机同辙转向机构，其特征在于所述前左梯形臂(8)与前左轮轴(1)固定连接或者一体成型，前右梯形臂(9)与前右轮轴(2)固定连接或者一体成型，后左梯形臂(12)与后左轮轴(3)固定连接或者一体成型，后右梯形臂(13)与后右轮轴(4)固定连接或者一体成型。
4.根据权利要求1所述的拖拉机同辙转向机构，其特征在于所述前直角摆臂(15)和后直角摆臂(16)的结构是相同的，都是包括长板(25)、铰套(26)和短板(27)，长板(25)、 铰套(26)和短板(27) —体成型，长板(25)和短板(27)互成直角，铰套(26)位于直角转折点。
5.根据权利要求4所述的拖拉机同辙转向机构，其特征在于所述前直角摆臂(15)的长板(25)通过螺栓(20)固定在前左梯形臂(8)上，后直角摆臂(16)的长板(25)通过螺栓(20)固定在后左梯形臂(12)上。
6.根据权利要求1所述的拖拉机同辙转向机构，其特征在于所述前直角摆臂(15)和后直角摆臂(16)分别反向安装在车辆左侧。
7.根据权利要求4所述的拖拉机同辙转向机构，其特征在于所述中间联动杆(19)两端装有球形铰链(23)和可调节杆的长短的调节螺母(24)。
8.根据权利要求7所述的拖拉机同辙转向机构，其特征在于所述前转角比调节板 (17)和后转角比调节板(18)的结构是相同的，前转角比调节板(17)设有对应不同的前后轮转角比的多个安装孔(21)，前转角比调节板(17)通过螺栓(20)和安装孔(21)安装在前直角摆臂(15)的短板(27)上；前转角比调节板(17)上面设有凸起螺杆(22)，凸起螺杆(22)与球形铰链(23)形成铰接。
9.根据权利要求1所述的拖拉机同辙转向机构的转向方法，其特征在于 当拖拉机向右转向右转动方向盘(6)，使齿轮齿条转向器(5)驱动前横拉杆(7)向左倾斜移动，前横拉杆(7)向左推动前直角摆臂(15)的长板(25)，前转向梯形发生变形，前左轮轴(1)、前右轮轴(2)摆动相同角度，两个前轮向右偏转；前直角摆臂(15)的短板(27)、 前转角比调节板(17)往前摆，拉动中间联动杆(19)往左上方移动，中间联动杆(19)带动后直角摆臂(16)的短板(27)、后转角比调节板(18)往左上方移动，推动后直角摆臂(16) 的长板(25)，后横拉杆(11)向左倾斜移动，后转向梯形发生变形，后左轮轴(3)、后右轮轴 (4)摆动相同角度，两个后轮向左偏转；当拖拉机向左转向左转动方向盘(6)，使齿轮齿条转向器(5)驱动前横拉杆(7)向右倾斜移动，前横拉杆(7)向右拉动前直角摆臂(15)的长板(25)，前转向梯形发生变形，前左轮轴(1)、前右轮轴(2)摆动相同角度，两个前轮向左偏转；前直角摆臂(15)的短板(27)、 前转角比调节板(17)往后摆，推动中间联动杆(19)往右下方移动，中间联动杆(19)带动后直角摆臂(16)的短板(27)、后转角比调节板(18)往右下方移动，拉动后直角摆臂(16) 的长板(25)，后横拉杆(11)向右倾斜移动，后转向梯形发生变形，后左轮轴(3)、后右轮轴 (4)摆动相同角度，两个后轮向右偏转。
全文摘要
本发明公开了一种拖拉机同辙转向机构，包括转向驱动装置、前转向梯形、中间换向联动杆系和后转向梯形。本发明还公开了一种拖拉机同辙转向机构的转向方法。本发明结构简单，工作可靠，造价较低，用于低速行驶拖拉机。
文档编号B62D7/14GK102514620SQ20111037950
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者李世平, 武涛, 谭祖庭, 赵人财, 郭洪江, 陈国锐, 陈学深, 马旭, 齐龙 申请人:华南农业大学