一种带转向轮腿的拱腰式移动底盘的制作方法

本发明涉及农用车，具体涉及到一种带转向轮腿的拱腰式移动底盘。

背景技术：

随着农业科技水平的不断提高，农业作业大都实现了机械作业，例如我们通过旋耕机或收割机机器完成农田土壤的旋耕已成为常用方式。农用车辆在进行作业时，由于地面不平坦不可避免会有一些颠簸，这对农用车辆的传动部件之间的连接关系提出了一定的要求，避免由于车辆的颠簸导致部分传动不到位或者局部发生断裂。

此外，市面上有一些农用车辆前端采用履带牵引机构来进行牵引，因此对车辆的转向控制系统提出了一些要求。目前，履带牵引机构的转向是通过分别控制两个履带的转速或者转向实现转向，但是这种方式成本较高，而且仅仅适用于双履带式的牵引机构，对单履带牵引机构不适用。

技术实现要素：

本发明提供了一种带转向轮腿的拱腰式移动底盘，在所述拱腰式移动底盘后端设置有旋耕装置，前端设置有履带牵引机构，所述拱腰式移动底盘包括有车架，所述车架上安装有：

内燃机，所述内燃机设置有一作为动力输出的主动轮；

动力传动机构，所述动力传动机构包括有从动轮、换向机构以及第一减速器，所述从动轮通过皮带或者链条与所述主动轮相连，从动轮一端的转轴通过一万向节连接机构与所述换向机构的输入端相连，所述换向机构的输出端与所述第一减速器的输入端相连，其中，所述旋耕装置通过一举升板安装在所述动力传动机构上，且该旋耕装置的旋转轴通过一联轴器装置与第一减速器的输出端相连；

转向座，所述转向座底部固定在第三减速器的输出轴上；

所述转向轮腿包括有位于所述拱腰式移动底盘左右两侧的菱形伸缩架，该两个菱形伸缩架之间的上下两端分别与上连接杆、下连接杆的两端转动连接，且该两个菱形伸缩架之间还设置有横向布置的电动伸缩杆，电动伸缩杆的两端分别转动连接在两个菱形伸缩架的内侧，所述下连接杆通过连接板固定在所述转向座上。

进一步的，所述换向机构的外壳内设置有多个相互啮合的齿轮。

进一步的，在所述拱腰式移动底盘上还安装有第二减速器，

所述第二减速器的输出轴与所述换向机构一侧固定的法兰相连，或者，

所述第二减速器的输出轴与所述第一减速器的壳体相连。

进一步的，所述联轴器装置包括有若干个首尾通过十字轴万向节相连的传动轴。

进一步的，所述菱形伸缩架包括：

第一连杆，第一连杆的上端与上连接杆转动连接；

第二连杆，第二连杆的中部与第一连杆的中部转动连接，该第二连杆的下端与下连接杆端部转动连接；

第三连杆，第三连杆的一端转动连接在第一连杆的下端；

第四连杆，第四连杆的上端与第二连杆的上端转动连接，且第三连杆的另一端转动连接在第四连杆的中部，第四连杆底端外侧设置有行走轮。

进一步的，所述电动伸缩杆设置在第一连杆第二连杆交叉连接点的上方或下方，且电动伸缩杆的两端分别转动连接在两侧菱形伸缩架的第一连杆或者第二连杆上。

进一步的，在第一连杆的交叉连接点与下端转动连接点之间的外侧设置有限位挡板。

由于本发明采用了上述的技术方案，主要有如下技术优点：

(1)内燃机的输出由动力传动机构的转换后，带动车辆后端的旋耕装置旋转轴的转动，实现了传动方向的换向，此外，动力传动机构整体体积较小，减小了占用体积；

(2)从动轮通过万向节来带动换向机构的齿轮转动，以及第一减速器通过十字轴万向节来带动旋耕装置的旋转轴转动，两处的万向节可以使得两处的连接更加稳定，降低了由于车辆颠簸对联动造成的影响；

(3)车辆适应性轮腿机构通过电动伸缩副的伸缩运动，使得支腿实现张开或者闭合状态，从而能够改变车辆轮距，实际应用中可以适应不同农田沟垄间距的变化，加强车辆行走稳定性。同时通过控制车架上转向座的转动可以带动轮腿机构转动，进而可以实现农用车辆的转向。通过该轮腿机构可以在实现单履带牵引的农用车辆的转向操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-2为一实施例中，搭载有本发明的农用机示意图；

图3为一实施例中，动力传动机构的结构图；

图4为一实施例中，旋耕装置的结构图；

图5为另一实施例中，动力传动机构以及配套第二减速器的示意图；

图6为另一实施例中，旋耕装置的结构图；

图7为转向轮腿的结构图；

图8为转向轮腿收缩后的示意图；

图9为转向座以及内燃机安装座的示意图；

图10为转向座的示意图；

图11-12示出了转向座的工作状态图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

如图1-7所示，本发明提供了一种带转向轮腿100的拱腰式移动底盘，在所述拱腰式移动底盘后端设置有旋耕装置20，前端设置有履带牵引机构30，所述拱腰式移动底盘包括有车架，所述车架上安装有：

内燃机(即驱动机构)40，所述内燃机40设置有一作为动力输出的主动轮1；

动力传动机构01，所述动力传动机构01包括有从动轮4、换向机构11以及第一减速器5，所述从动轮4通过皮带2或者链条与所述主动轮1相连(从动轮4与主动轮1在x方向联动)，从动轮4一端的转轴33通过一万向节连接机构8(在图3中y方向)与所述换向机构11的输入端相连，所述换向机构11的输出端与所述第一减速器5的输入端相连，其中，旋耕装置20通过一举升板26安装在动力传动机构01上，且该旋耕装置20的旋转轴23通过一联轴器装置与第一减速器5的输出端相连；

转向座200，所述转向座200底部固定在第三减速器201的输出轴上；

所述转向轮腿100包括有位于所述拱腰式移动底盘左右两侧的菱形伸缩架，该两个菱形伸缩架之间的上下两端分别与上连接杆110、下连接杆120的两端转动连接，且该两个菱形伸缩架之间还设置有横向布置的电动伸缩杆130，电动伸缩杆130的两端分别转动连接在两个菱形伸缩架的内侧，所述下连接杆120通过连接板210固定在所述转向座200上。

如图3所示，所述换向机构11的外壳内设置有多个在z方向上相互啮合的齿轮。最下端齿轮通过万向节连接机构8与从动轮4联动，最上端齿轮用于带动第一减速器5转动。其中，第一减速器5用于将换向机构11的y向输出转换为x方向的旋转，以用于带动旋耕装置20的旋转轴23旋转。

优选的，在主动轮1和从动轮4之间还设有张紧轮3。

如图3所示，本发明动力传动机构01的工作原理为：从动轮4受驱动在y方向转动，从动轮4一端的转轴33通过万向节连接机构8带动第一中间轴31转动；第一中间轴31与换向机构11的第一齿轮连接进而带动第一齿轮转动；第一齿轮带动第二齿轮在y方向上旋转；第二齿轮在y方向的旋转经过第一减速器5内部换向机构的转换后，将动力输出至在x方向转动的动力输出轴6。

农用机在地面上运行时，不可避免会有震动及颠簸，这会对传动机构造成影响，严重时会导致传动脱节甚至断裂，因此为了降低车辆颠簸对传动机构的影响，我们通过万向节连接机构8来联动从动轮4与换向机构11的第一齿轮，使得从动轮4的转轴33在带动第一中间轴31转动时，允许两者有一定的角度差，即使两者的轴向略微产生偏移，也不会影响到他们的正常传动，进而保证了传动的稳定性。

在拱腰式移动底盘上还安装有第二减速器41。在一实施例中，第二减速器41的输出轴与所述换向机构11一侧固定的法兰10相连，如图3-4。本发明借助第二减速器41的转动可以带动换向机构11连同第一减速器5以法兰10的轴心为转动点进行转动：当第二减速器41的输出轴逆时针转动可以带动旋耕装置20进行抬升操作，当第二减速器41的输出轴顺时针转动可以带动旋耕装置进行下降操作，本发明可以改变牵引装置或旋耕装置的离地间隙，提高了旋耕装置在复杂地形上工作的适应能力。

在另一实施例中，第二减速器41的输出轴与第一减速器5的壳体相连，如图5-6。第二减速器41的输出轴转动时会带动第一减速器5进行摆动，由于举升板26安装在第一减速器5的外壳上，因此举升板26也会随之上下摆动。其中，第二减速器41的输出轴与换向机构11上部齿轮的轴线处于同一连线，以降低第一减速器5的摆动对换向机构11与第一减速器5之间的传动关系所造成的影响。

在本发明中，联轴器装置包括有若干个首尾通过十字轴万向节相连的传动轴。图4示出了一实施例中的联轴器装置，该联轴器装置包括有与第一减速器5输出端相连的第一转轴21以及与旋耕装置20旋转轴23相连的第二转轴22，第一转轴21和第二转轴22之间通过十字轴万向节25相连。旋耕装置20在地面上运作时，不可避免会有一些颠簸和浮动，因此我们在第一传动轴21和第二传动轴22之间采用了一十字轴万向节25来进行连接，提高了第一减速器5驱动旋耕装置20的稳定性。优选的，旋转轴23上设置有若干旋耕刀24。

图6示出了另一实施例中联轴器装置的示意图，如图可见，联轴器装置设置有两个十字轴万向节25，其作用与图4类似，在此不予赘述。

如图7所示，在一可选的实施例中，所述菱形伸缩架包括：

第一连杆101，第一连杆101的上端与上连接杆110转动连接；

第二连杆102，第二连杆102的中部与第一连杆101的中部转动连接，该第二连杆102的下端与下连接杆120端部转动连接；

第三连杆103，第三连杆103的一端转动连接在第一连杆101的下端；

第四连杆104，第四连杆104的上端与第二连杆102的上端转动连接，且第三连杆103的另一端转动连接在第四连杆104的中部，第四连杆104底端外侧设置有行走轮105。

所述电动伸缩杆130设置在第一连杆101第二连杆102交叉连接点101a的上方或下方，且电动伸缩杆130的两端分别转动连接在两侧菱形伸缩架的第一连杆101或者第二连杆102上。

在第一连杆101的交叉连接点101a与下端转动连接点101b之间的外侧设置有限位挡板106。以右侧伸缩关节架为例进行说明，限位挡板106的作用在于，当收缩到一定程度时(如图8)，第二连杆102会以交叉连接点101a转动，限位挡板106起到一个限位作用，避免第二连杆102无限制转动。

图9-10示出了一实施例中，车架上转向座以及内燃机固定座的示意图。其中，202为车架上的安装板，一侧固定安装有用于固定农用车辆内燃机的固定板203，另一侧安装有第三减速器201以及转向座200，该转向座200安装在第三减速器201的动力输出轴上，连接板210刚性固定在转向座200上(轮腿机构的下连接杆120固定在连接板210上)。如图11-12所示，需要对轮腿机构执行转向操作时，第三减速器201带动转向座200转动，转向座200带动图5所示的轮腿机构旋转，为车辆提供转向力。

如图7-8所示，车辆适应性轮腿机构通过电动伸缩杆130的伸缩运动，使得支腿实现张开或者闭合状态，从而能够改变车辆轮距，实际应用中可以适应不同农田沟垄间距的变化，加强车辆行走稳定性。

根据地面情况，单履带式牵引机构30的前端可以抬起以提高前端的离地间隙，可以提高其整体的越障性能。需要说明的是，在实施农用车辆后端轮腿机构的转向时，单履带式牵引机构30前端需要被抬起，这是由于，如果单履带式牵引机构30的底部履带完全与地面接触，那么转向时阻力会很大，而且容易会加剧履带的磨损，因此在转向时，我们将电机控制将单履带式牵引机构30前端抬起，然后控制车架上的转向座200转动以带动图7所示的轮腿机构旋转，进而实现在行进中进行转向。此外，借助菱形伸缩架的调整来适应农田单垄地形变化，在实地作业中，农用机可能要经常对不同的田垄进行作业，各个农田单垄的宽度可能不一致，同时农田单垄的两侧倾斜角度也可能不一致，现有的农用车辆左右轮距离固定不能调整，因此无法在多种宽度的田垄进行作业，而本发明可以通过调整菱形伸缩架使其伸缩或者伸展开来，以应对不同宽度的田垄进行作业，同时在调整过程中还可以避免离地间隙减小的问题，避免地面凸起的障碍物对机器底盘造成伤害。

综上所述，由于本发明采用了上述的技术方案，主要有如下技术优点：

(1)内燃机的输出由动力传动机构的转换后，带动车辆后端的旋耕装置旋转轴的转动，实现了传动方向的换向，此外，动力传动机构整体体积较小，减小了占用体积；

(2)从动轮通过万向节来带动换向机构的齿轮转动，以及第一减速器通过十字轴万向节来带动旋耕装置的旋转轴转动，两处的万向节可以使得两处的连接更加稳定，降低了由于车辆颠簸对联动造成的影响；

(3)车辆适应性轮腿机构通过电动伸缩副的伸缩运动，使得支腿实现张开或者闭合状态，从而能够改变车辆轮距，实际应用中可以适应不同农田沟垄间距的变化，加强车辆行走稳定性。同时通过控制车架上转向座的转动可以带动轮腿机构转动，进而可以实现农用车辆的转向。通过该轮腿机构可以在实现单履带牵引的农用车辆的转向操作。本专利前端的履带牵引机构无需配备转向机构，利用后端的轮腿来提供转向，因此使得履带牵引机构结构更加简单，降低了成本。

(4)第二减速器可以带动举升板上下摆动，进而调整旋耕装置的离地间隙，满足多种作业需求；同时在旋耕装置空载情况下，我们可以将其抬升起来，避免与地面接触，提高其寿命同时降低农用车在行进中的负荷。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。