专利名称：轮距无级调节的农用车辆底盘的制作方法
技术领域：
本发明属于车辆底盘技术领域，特别涉及一种轮距无级调节的农用车辆底盘。
背景技术：
我国是一个地域辽阔的农业大国，农作物种植范围广，南北方农作物种植种类多而且差异大，不同农作物的行距一般不同，同种农作物不同区域或者不同种植方式的行距一般也不同。在农作物的生长期，除草、喷药以及施肥等田间管理机械化作业要求作业车辆沿农作物行距行走，因此要求农用车辆底盘的轮距随农作物行距变化进行调节，需要大幅度调节轮距的农用车辆底盘。随着我国经济的发展，农业机械化水平处在不断提高的过程中，农用车辆底盘的变轮距技术也是农业机械自动化的一个重要环节。目前，国内的拖拉机、农业机械用底盘一般为固定轮距，难以满足农作物田间管理机械化作业的要求； 而现有的一些公开技术实现了轮距调节，申请号为“200920212687. X”，名称为“可调轮距装置”的实用新型专利通过车轮和驱动轴直接连接、或者脱卸增距连接件可以实现轮距调节，但在轮距调节过程中需要更换增距连接件，实际应用中轮距调节不方便；申请号为 “200920223898. 3”，名称为“车用轮距调节机构”的实用新型专利通过可伸缩半轴与车轮连接，虽然也能够实现车辆轮距的改变，但偏重于调整车辆重心，保证车辆行驶平稳，对轮距的调节范围较小，应用有一定的局限性；国外的型号为PATRI0T4420的凯斯喷药机，通过液压缸推动车轮支承部分相对车架移动，可实现轮距的调节，但由四组液压油缸分别驱动各车轮支承部分独立移动，由于各个车轮移动阻力不同难以协调一致运动，导致控制和检测系统复杂，故障率高，工作可靠性和稳定性差。因此，需要针对农作物行距进行农用车辆底盘轮距的无级调节，以适应不同行距农作物机械化耕作的要求。
发明内容
本发明的目的为，解决背景技术所述针对农作物行距进行车辆底盘轮距的无级调节问题，提供一种轮距无级调节的农用车辆底盘，其特征在于，轮距无级调节的农用车辆底盘由2组农用车辆轮距无级调节装置和车架14组成，两组农用车辆轮距无级调节装置共用车辆底盘的纵向中央平面在长方形的车架14上按车轮轴距前后布置，前后两组农用车辆轮距无级调节装置通过水平轨道7分别与车架14的前端和后端固接；所述车架14为长方形结构，2条车架横梁1401互相平行，横梁1401的两端均分别与2块车架平板1402固接；所述农用车辆轮距无级调节装置由丝杠I 1、螺母I 2、丝杠II 12、螺母II 13、滑块 3、支承杆4、车轮轴5、车轮6、水平轨道7、联轴器8及减速器9组成，减速器9固定在车架 14的车架平板1402上，减速器9的输入轴10为单侧输入，输出轴11为两侧对称输出，两侧对称输出的2个输出轴11与水平轨道7平行置于水平轨道7的上方；在减速器9的左侧，丝杠I 1与输出轴11通过联轴器8联接，螺母I 2与丝杠I 1
3组成丝杠副I，固接于螺母I 2下侧的滑块3滑动连接于水平轨道7的左段，丝杠副I转动轴线与水平轨道7平行，由丝杠I 1、螺母I 2、滑块3、水平轨道7、联轴器8、减速器9构成减速传动机构；滑块3的下侧固接支承杆4，支承杆4的轴线垂直于水平轨道7，支承杆4的另一端与车轮轴5垂直固接，车轮轴5的轴线平行于水平轨道7，车轮6转动连接于车轮轴 5上，螺母I 2、滑块3、支承杆4和车轮轴5构成同一平面内的一个运动部件，该运动部件与车轮6 —起能沿水平轨道7移动，由减速传动机构、支承杆4、车轮轴5和车轮6构成左部车轮支承装置；在减速器9的右侧，由丝杠II 12、螺母II 13、滑块3、水平轨道7、联轴器8、减速器 9构成另一个减速传动机构以及由螺母II 13、滑块3、支承杆4和车轮轴5构成同一平面内的另一个运动部件以及车轮6组成与左部车轮支承装置的对称结构为右部车轮支承装置， 右部车轮支承装置中，由螺母II 13和丝杠II 12组成的丝杠副II与左部车轮支承装置的丝杠副I旋向相反，其他几何参数和结构与左部车轮支承装置完全相同，左部车轮支承装置和右部车轮支承装置共用同一减速器9，左部车轮支承装置与右部车轮支承装置沿前进方向对称布置于车架14上构成农用车辆轮距无级调节装置；所述农用车辆轮距无级调节装置中，减速器9的输出轴11驱动旋向相反的丝杠副 I和丝杠副II，左右两块滑块3分别随螺母I 2和螺母II 13在水平轨道7上作相向运动， 改变两个车轮6的轮距，当输入轴10的转角为η时，两个车轮6的轮距为h，改变输入轴10 的转角n，通过减速传动机构，改变两个车轮6的轮距h，实现轮距无级调节；锁定装置为丝杠副的反向传动自锁，平衡地面对车轮的侧向载荷，保持行驶过程中轮距h不变；所述轮距无级调节的农用车辆底盘由外驱动力同步驱动前后两组车辆轮距无级调节装置中的两个减速器9的输入轴10，同步改变各自输入轴10转角n，并保持前后两组农用车辆轮距无级调节装置中输入轴10转角η相同，各个车轮6相对车辆纵向中央平面的距离对称改变，实现农用车辆底盘轮距的无级调节；所述外驱动力为由两个驱动电机产生的驱动力矩。所述轮距无级调节的农用车辆底盘中，由外驱动力同步减小前后两组农用车辆轮距无级调节装置中的两个输入轴10的转角η，保持前、后输入轴10的转角η相等，使各个车轮6相对车辆纵向中央平面的距离变小，农用车辆底盘的轮距h减小，以适应行距较小的农作物机械化作业要求；由外驱动力同步增大前后两组农用车辆轮距无级调节装置中的两个输入轴10的转角n，保持前、后输入轴10的转角η相等，各个车轮6相对车辆纵向中央平面的距离变大，农用车辆底盘的轮距h增大，以适应行距较大的农作物机械化作业要求。农用车辆底盘在行驶过程中，前后两组农用车辆轮距无级调节装置由丝杠副的反向传动自锁锁定功能，平衡地面对车轮的侧向载荷，保持行驶过程中轮距h不变，使农用车辆底盘正常作业和行驶。前后两组农用车辆轮距无级调节装置在车架上的安装距离不变， 农用车辆底盘的轴距始终保持不变。本发明的有益效果在于，本发明实现了针对农作物行距进行车辆底盘轮距的无级调节，车辆驾驶员能在驾驶室操作调节过程，方便简单，适应不同行距的农作物机械化作业要求。
图1为轮距无级调节的农用车辆底盘整体图；图2为车架结构示意图；图3为农用车辆轮距无级调节装置的结构简图；图4为减小农用车辆底盘轮距的工作原理图；图5为增大农用车辆底盘轮距的工作原理图。图中，1—丝杠I，2—螺母I，3—滑块，4—支承杆，5—车轮轴，6—车轮，7—水平轨道，8-联轴器，9-减速器，10--输入轴，11-输出轴，12-丝杠II，13-螺母II， 14—车架，15—作物种植垅，1401—车架横梁，1402—车架平板。
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。图1为轮距无级调节的农用车辆底盘整体图，轮距无级调节的农用车辆底盘由2 组农用车辆轮距无级调节装置和车架14组成，两组农用车辆轮距无级调节装置共用车辆底盘的纵向中央平面在长方形的车架14上按车轮轴距前后布置，前后两组农用车辆轮距无级调节装置通过水平轨道7分别与车架14的前端和后端固接。车架14为长方形结构，2条车架横梁1401互相平行，横梁1401的两端均分别与2 块车架平板1402固接，如图2所示。如图3的农用车辆轮距无级调节装置的结构简图所示，农用车辆轮距无级调节装置由丝杠I 1、螺母I 2、丝杠II 12、螺母II 13、滑块3、支承杆4、车轮轴5、车轮6、水平轨道 7、联轴器8及减速器9组成，减速器9固定在车架14的车架平板1402上，减速器9的输入轴10为单侧输入，输出轴11为两侧对称输出，两侧对称输出的2个输出轴11与水平轨道 7平行置于水平轨道7的上方。在减速器9的左侧，丝杠I 1与输出轴11通过联轴器8联接，螺母I 2与丝杠I 1 组成丝杠副I，固接于螺母I 2下侧的滑块3滑动连接于水平轨道7的左段，丝杠副I转动轴线与水平轨道7平行，由丝杠I 1、螺母I 2、滑块3、水平轨道7、联轴器8、减速器9构成减速传动机构；滑块3的下侧固接支承杆4，支承杆4的轴线垂直于水平轨道7，支承杆4的另一端与车轮轴5垂直固接，车轮轴5的轴线平行于水平轨道7，车轮6转动连接于车轮轴 5上，螺母I 2、滑块3、支承杆4和车轮轴5构成同一平面内的一个运动部件，该运动部件与车轮6 —起能沿水平轨道7移动，由减速传动机构、支承杆4、车轮轴5和车轮6构成左部车轮支承装置。在减速器9的右侧，由丝杠II 12、螺母II 13、滑块3、水平轨道7、联轴器8、减速器 9构成另一个减速传动机构以及由螺母II 13、滑块3、支承杆4和车轮轴5构成同一平面内的另一个运动部件以及车轮6组成与左部车轮支承装置的对称结构为右部车轮支承装置， 右部车轮支承装置中，由螺母II 13和丝杠II 12组成的丝杠副II与左部车轮支承装置的丝杠副I旋向相反，其他几何参数和结构与左部车轮支承装置完全相同，左部车轮支承装置和右部车轮支承装置共用同一减速器9，左部车轮支承装置与右部车轮支承装置沿前进方向对称布置于车架14上构成农用车辆轮距无级调节装置。农用车辆轮距无级调节装置中，减速器9的输出轴11通过联轴器8驱动旋向相反
5的丝杠副I和丝杠副II，左右两块滑块3分别随螺母I 2和螺母II 13在水平轨道7上作相向运动，改变两个车轮6的轮距，当输入轴10的转角为η时，两个车轮6的轮距为h，改变输入轴10的转角n，通过减速传动机构，改变两个车轮6的轮距h，实现轮距无级调节；锁定装置为丝杠副的反向传动自锁，平衡地面对车轮的侧向载荷，保持行驶过程中轮距h不变。轮距无级调节的农用车辆底盘由两个驱动电机产生的驱动力同步驱动前后两组车辆轮距无级调节装置中的两个减速器9的输入轴10，同步改变各自输入轴10转角n，并保持前后两组农用车辆轮距无级调节装置中输入轴10转角η相同，各个车轮6相对车辆纵向中央平面的距离对称改变，实现农用车辆底盘轮距的无级调节。轮距无级调节的农用车辆底盘中，由外驱动力同步减小前后两组农用车辆轮距无级调节装置中的两个输入轴10的转角η，保持前、后输入轴10的转角η相等，使各个车轮 6相对车辆纵向中央平面的距离变小，农用车辆底盘的轮距h减小，以适应行距较小的农作物机械化作业要求；由外驱动力同步增大前后两组农用车辆轮距无级调节装置中的两个输入轴10的转角n，保持前、后输入轴10的转角η相等，各个车轮6相对车辆纵向中央平面的距离变大，农用车辆底盘的轮距h增大，以适应行距较大的农作物机械化作业要求。农用车辆底盘在行驶过程中，前后两组农用车辆轮距无级调节装置由丝杠副的反向传动自锁锁定功能，平衡地面对车轮的侧向载荷，保持行驶过程中轮距h不变，使农用车辆底盘正常作业和行驶。前后两组农用车辆轮距无级调节装置在车架上的安装距离不变， 农用车辆底盘的轴距始终保持不变。图4为减小农用车辆底盘轮距的工作原理图，两个驱动电机产生驱动力同步减小前后两组农用车辆轮距无级调节装置中的两个输入轴10的转角n，保持前、后输入轴10的转角η相等，通过减速传动机构，使各个车轮6相对车辆纵向中央平面的距离变小，调节后保持前、后输入轴10的转角η不变，得到农用车辆底盘的一个较小轮距h，如图4所示，左侧和右侧的车轮6跨过三行作物种植垅15，以便适应机械化田间管理作业要求。图5为的增大农用车辆底盘轮距的工作原理图，两个驱动电机产生驱动力力同步增大前后两组农用车辆轮距无级调节装置中的两个输入轴10的转角n，保持前、后输入轴 10的转角η相等，通过减速传动机构，使各个车轮6相对车辆纵向中央平面的距离变大，调节后保持前、后输入轴10的转角η不变，得到农用车辆底盘的一个较大轮距h，如图5所示， 左侧和右侧的车轮6跨过四行作物种植垅10，以便适应机械化田间管理作业要求。轮距无级调节的农用车辆底盘，实现了左、右车轮相对车辆纵向中央平面对称运动和轮距无级调节，通过轮距调节，可以适应同种作物、相同行距下跨不同作物行数行走的机械化田间管理作业要求，亦可适应不同作物、不同行距的机械化田间管理作业要求；轮距调节完毕，通过丝杠副的反向传动自锁平衡地面对车轮的侧向载荷，保持农用车辆底盘正常作业和行驶。由于前后两组农用车辆轮距无级调节装置在车架上的安装距离固定，则可调轮距的农用车辆底盘的轴距始终保持不变。本发明适用于在农作物的生长期，除草、喷药、施肥等田间管理机械化作业要求， 实现作业车辆的车轮沿作物种植垅沟行走，避免机械化作业过程中车轮对农作物的损伤。
权利要求
1.一种轮距无级调节的农用车辆底盘，其特征在于，轮距无级调节的农用车辆底盘由 2组农用车辆轮距无级调节装置和车架(14)组成，两组农用车辆轮距无级调节装置共用车辆底盘的纵向中央平面在长方形的车架(14)上按车轮轴距前后布置，前后两组农用车辆轮距无级调节装置通过水平轨道(7)分别与车架(14)的前端和后端固接；所述车架(14)为长方形结构，2条车架横梁(1401)互相平行，横梁1401的两端均分别与2块车架平板(1402)固接；所述农用车辆轮距无级调节装置由丝杠I (1)、螺母I O)、丝杠II (12)、螺母II (13)、 滑块(3)、支承杆G)、车轮轴(5)、车轮(6)、水平轨道(7)、联轴器( 及减速器(9)组成， 减速器(9)固定在车架(14)的车架平板(140 上，减速器(9)的输入轴(10)为单侧输入， 输出轴(11)为两侧对称输出，两侧对称输出的2个输出轴(11)与水平轨道(7)平行置于水平轨道(7)的上方；在减速器(9)的左侧，丝杠I (1)与输出轴(11)通过联轴器⑶联接，螺母I (2)与丝杠I (1)组成丝杠副I，固接于螺母I ( 下侧的滑块C3)滑动连接于水平轨道(7)的左段，丝杠副I转动轴线与水平轨道(7)平行，由丝杠I (1)、螺母I O)、滑块(3)、水平轨道(7)、联轴器(8)、减速器(9)构成减速传动机构；滑块( 的下侧固接支承杆，支承杆 (4)的轴线垂直于水平轨道(7)，支承杆的另一端与车轮轴( 垂直固接，车轮轴(5) 的轴线平行于水平轨道(7)，车轮(6)转动连接于车轮轴(5)上，螺母I⑵、滑块(3)、支承杆(4)和车轮轴( 构成同一平面内的一个运动部件，该运动部件与车轮(6) —起能沿水平轨道(7)移动，由减速传动机构、支承杆(4)、车轮轴( 和车轮(6)构成左部车轮支承装置；在减速器(9)的右侧，由丝杠II (12)、螺母II (13)、滑块(3)、水平轨道(7)、联轴器 (8)、减速器(9)构成另一个减速传动机构以及由螺母II (13)、滑块(3)、支承杆(4)和车轮轴(5)构成同一平面内的另一个运动部件以及车轮(6)组成与左部车轮支承装置的对称结构为右部车轮支承装置，右部车轮支承装置中，由螺母II (13)和丝杠II (1 组成的丝杠副 II与左部车轮支承装置的丝杠副I旋向相反，其他几何参数和结构与左部车轮支承装置完全相同，左部车轮支承装置和右部车轮支承装置共用同一减速器(9)，左部车轮支承装置与右部车轮支承装置沿前进方向对称布置于车架(14)上构成农用车辆轮距无级调节装置；所述农用车辆轮距无级调节装置中，减速器(9)的输出轴(11)驱动旋向相反的丝杠副 I和丝杠副II，左右两块滑块C3)分别随螺母I ( 和螺母II (13)在水平轨道(7)上作相向运动，改变两个车轮(6)的轮距，当输入轴(10)的转角为η时，两个车轮(6)的轮距为h， 改变输入轴(10)的转角n，通过减速传动机构，改变两个车轮(6)的轮距h，实现轮距无级调节；锁定装置为丝杠副的反向传动自锁，平衡地面对车轮的侧向载荷，保持行驶过程中轮距h不变；所述轮距无级调节的农用车辆底盘由外驱动力同步驱动前后两组车辆轮距无级调节装置中的两个减速器(9)的输入轴(10)，同步改变各自输入轴(10)转角n，并保持前后两组农用车辆轮距无级调节装置中输入轴(10)转角η相同，各个车轮(6)相对车辆纵向中央平面的距离对称改变，实现农用车辆底盘轮距的无级调节。
2.根据权利要求1所述的轮距无级调节的农用车辆底盘，其特征在于，所述外驱动力为由两个驱动电机产生的驱动力矩。
全文摘要
本发明属于车辆底盘技术领域，涉及一种轮距无级调节的农用车辆底盘，两组农用车辆轮距无级调节装置共用车辆底盘的纵向中央平面在长方形的车架上按车轮轴距前后布置，两组轮距无级调节装置通过水平轨道分别与车架的前端和后端固接，组成轮距无级调节的农用车辆底盘；轮距无级调节装置由丝杠、螺母、滑块、支承杆、车轮轴、车轮、水平轨道、联轴器及减速器组成；由外驱动力同步驱动前后轮距无级调节装置中的两个减速器，同步改变并保持前后两个减速器的输入轴转角相同，各个车轮相对车辆纵向中央平面的距离对称改变，实现车辆底盘轮距无级调节，适应不同行距的农作物机械化作业要求。本发明适用于农作物的生长期田间管理机械化作业。
文档编号B62D21/14GK102514627SQ20111044261
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者刘平义, 宋英杰, 宣佳敏, 张绍英, 李海涛, 魏文军 申请人:中国农业大学